Промышленное производство азотных удобрений план урока
Обновлено: 09.05.2024
Цель урока:
1. Сформировать представление о необходимости внесения в почву
минеральных удобрений;
2. Разобрать классификацию азотных удобрений;
3. Изучить способы получения азотных удобрений
4. Выполнить практические задания к уроку
В самом начале 20 века был предложен так
называемый цианамидный способ получения
азотных удобрений: вначале из смеси угля и извести
путем накаливания получали карбид кальция,
который при высокой температуре вступает в
реакцию с азотом воздуха и образует цианамид
кальция. Из него при помощи перегретого пара
получали аммиак, а из аммиака и серной кислоты сульфат аммония.
Норвежские химики получали азотные удобрения
другим способом: они через электрическую дугу
пропускали влажный воздух, в результате чего
выделялась азотная кислота (около 1% от объема
воздуха). Затем при помощи извести ее превращали в
нитрат кальция (норвежскую селитру).
Но эти способы оказались дорогостоящими, и потому
оба способа не нашли широкого применения
Сегодня производство различных азотных
удобрений основано главным образом на
получении синтетического аммиака из
молекулярного азота и водорода. Азот получают
пропусканием воздуха в генератор с горящим
коксом, а источником водорода служат
природный газ, нефтяные и коксовые газы. Из
смеси N2 и Н2 (в отношении 1:3) при высокой
температуре и давлении в присутствии
катализаторов получают аммиак:
N2+H2→2NH3
Азотные удобрения подразделяются на 5 видов:
нитратные (селитра), амидные, аммиачные и
аммиачно-нитратные, аммонийные.
Классификация азотных удобрений
Азотные удобрения
Аа
Органические (навоз, птичий
помет, гуано)
Зеленые ( люпин, сераделла.
бобы)
Минеральные
Нитратные
(содержат
NO3- cелитры)
Аммиачные
(жидкий
аммиак,
аммиачная
вода)
Аммиачная селитра
Аммойные
(содержат NH+4соли аммония)
Нитратные азотные удобрения
В НИХ АЗОТ СОДЕРЖИТСЯ В ВИДЕ СОЛЕЙ
АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ (HNO 3 ).
НИТРАТНЫЕ АЗОТНЫЕ УДОБРЕНИЯ
ПОДРАЗДЕЛЯЮТСЯ НА 2 ВИДА:
- НАТРИЕВАЯ СЕЛИТРА (NANO 3 ) - ЯВЛЯЕТСЯ
ПОБОЧНЫМ ПРОДУКТОМ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ИЗ
АММИАКА АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ;
- КАЛЬЦИЕВАЯ СЕЛИТРА (CA(NO 3 ) 2 ) - ПОБОЧНЫЙ
ПРОДУКТ ОТ ПРОИЗВОДСТВА КОМПЛЕКСНЫХ
УДОБРЕНИЙ ПРИ ПОМОЩИ МЕТОДА АЗОТНО КИСЛОТНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФАТОВ. ТАКЖЕ
ЕЕ ПОЛУЧАЮТ НЕЙТРАЛИЗАЦИЕЙ АЗОТНОЙ
КИСЛОТЫ ИЗВЕСТЬЮ.
НИТРАТНЫЕ АЗОТНЫЕ УДОБРЕНИЯ ОТЛИЧНО
УСВАИВАЮТСЯ РАСТЕНИЯМИ, НО Т.К.
РАСТЕНИЯ ПОТРЕБЛЯЮТ В ОСНОВНОМ
АНИОНЫ NO3-, ТО КАТИОНЫ СА2+ И NA+
ОСТАЮТСЯ В ПОЧВЕ И ПОДЩЕЛАЧИВАЮТ ЕЕ.
ПРИ РЕГУЛЯРНОМ ПРИМЕНЕНИИ НИТРАТНЫХ
АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ (ОСОБЕННО
КАЛЬЦИЕВОЙ СЕЛИТРЫ) НА КИСЛЫХ ДЕРНОВО ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ МОЖНО
СУЩЕСТВЕННО СНИЗИТЬ ИХ КИСЛОТНОСТЬ И
УЛУЧШИТЬ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.
Амидные азотные удобрения
В НИХ АЗОТ СОДЕРЖИТСЯ В АМИДНОЙ ФОРМЕ.
АМИДЫ ПРЕВРАЩАЮТСЯ В ПОЧВЕ В АММИАК И
НИТРАТЫ.
АМИДНЫЕ АЗОТНЫЕ УДОБРЕНИЯ
ПОДРАЗДЕЛЯЮТСЯ НА 3 ВИДА:
- КАРБАМИД ИЛИ МОЧЕВИНА CO(NH 2 ) 2 .
- - ЦИАНАМИД КАЛЬЦИЯ (CA(HCN 2 ) 2 )
- - МОЧЕВИНО-ФОРМАЛЬДЕГИДНЫЕ УДОБРЕНИЯ
Аммиачные азотные удобрения
В ЭТИХ УДОБРЕНИЯХ АЗОТ НАХОДИТСЯ В
АММОНИЙНОЙ ФОРМЕ, ПОЭТОМУ
ОТЛИЧНО УСВАИВАЕТСЯ ВСЕМИ ВИДАМИ
РАСТЕНИЙ. АММИАЧНЫЕ АЗОТНЫЕ
УДОБРЕНИЯ ХОРОШО ПОГЛОЩАЮТСЯ
ПОЧВОЙ, ПОЭТОМУ НЕ БОЯТСЯ
ВЫМЫВАНИЯ ВЕСЕННИМИ ПАВОДКАМИ И
ОБИЛЬНЫМИ ОСАДКАМИ.
В ГРУППУ АММИАЧНЫХ АЗОТНЫХ
УДОБРЕНИЙ ВХОДЯТ:
- СУЛЬФАТ АММОНИЯ ((NH 4 ) 2 SО 4 )
- СУЛЬФАТ АММОНИЯ-НАТРИЯ
(NANH 4 SO 4 )
-
ЖИДКИЙ АММИАК (NH 3 )
-
АММИАЧНАЯ ВОДА (NH 4 OH)
Аммиачно-нитратные азотные
удобрения
САМЫЕ УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ВИДЫ АЗОТНЫХ
УДОБРЕНИЙ, КОТОРЫЕ ПОЛЬЗУЮТСЯ
БОЛЬШИМ СПРОСОМ БЛАГОДАРЯ ВЫСОКОМУ
СОДЕРЖАНИЮ АЗОТА И ПРОСТОТЕ
ПРИМЕНЕНИЯ, ВЫПУСКАЮТСЯ В ГРАНУЛАХ
БЕЛОГО ЦВЕТА.
В НИХ ВХОДЯТ:
- АММИАЧНАЯ СЕЛИТРА (NH 4 NO 3 )
- ИЗВЕСТКОВО-АММИАЧНАЯ СЕЛИТРА
(NH 4 NO 3 + CACO 3 )
АЗОТНЫЕ УДОБРЕНИЯ ДОЛЖНЫ ВНОСИТЬСЯ
ТАК, ЧТОБЫ РАСТЕНИЕ МОГЛО УСВОИТЬ ИХ ДО
НАЧАЛА ИНТЕНСИВНОГО РОСТА. ПОЭТОМУ
ПОД ОЗИМЫЕ ИХ РЕКОМЕНДУЕТСЯ ВНОСИТЬ
ВЕСНОЙ, ИНАЧЕ, ПРИ ОСЕННЕЙ ПОДКОРМКЕ
АЗОТНЫМИ УДОБРЕНИЯМИ, РАСТЕНИЯ
НАЧНУТ БУРНО РАЗВИВАТЬСЯ, А ЭТО СНИЖАЕТ
ИХ ЗИМОСТОЙКОСТЬ И, КАК СЛЕДСТВИЕ, УРОЖАЙНОСТЬ. К ТОМУ ЖЕ,
НЕИСПОЛЬЗОВАННЫЙ РАСТЕНИЯМИ АЗОТ
ОБЫЧНО ВЫМЫВАЕТСЯ ВЕСЕННИМИ ТАЛЫМИ
ВОДАМИ. ПРИ ВЕСЕННЕМ ВНЕСЕНИИ АЗОТНЫХ
УДОБРЕНИЙ ЖЕЛАТЕЛЬНО ДЕЛАТЬ ЭТО В
СТРОГО ОПРЕДЕЛЕННЫЕ СРОКИ, НО ЕСЛИ НЕ
ПОЛУЧАЕТСЯ ВНЕСТИ ИХ ВОВРЕМЯ, ТО
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЕЕ ВНОСИТЬ ИХ РАНЬШЕ.
Аммонийные азотные удобрения
УДОБРЕНИЕ СОДЕРЖИТ ОКОЛО 24% СЕРЫ И
ЯВЛЯЕТСЯ ХОРОШИМ ИСТОЧНИКОМ ЭТОГО
ЭЛЕМЕНТА ДЛЯ ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ.
ДЕЛЯТСЯ НА:
СУЛЬФАТ АММОНИЯ (СЕРНОКИСЛЫЙ
АММОНИЙ) — (NH 4 ) 2 SО 4
ХЛОРИСТЫЙ АММОНИЙ — NH 4 CL
ЭТИ УДОБРЕНИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ
КИСЛЫЕ, ТАК КАК РАСТЕНИЯ БЫСТРЕЕ И
В БОЛЬШЕМ КОЛИЧЕСТВЕ ПОТРЕБЛЯЮТ
КАТИОНЫNH 4 +, ЧЕМ АНИОНЫ SO 4 2- ИЛИ
CL-). ПРИ ОДНОКРАТНОМ ВНЕСЕНИИ
УМЕРЕННЫХ ДОЗ ЭТИХ УДОБРЕНИЙ
ЗАМЕТНОГО ПОДКИСЛЕНИЯ ПОЧВЫ НЕ
НАБЛЮДАЕТСЯ. НО ПРИ
СИСТЕМАТИЧЕСКОМ ПРИМЕНЕНИИ,
ОСОБЕННО НА МАЛОБУФЕРНЫХ ПОЧВАХ,
ПРОИСХОДИТ ЗНАЧИТЕЛЬНОЕ ИХ
ПОДКИСЛЕНИЕ. ПОСЛЕ ВНЕСЕНИЯ В
ПОЧВУ АММОНИЙНЫЕ УДОБРЕНИЯ
БЫСТРО РАСТВОРЯЮТСЯ В ПОЧВЕННОЙ
ВЛАГЕ И ВСТУПАЮТ В ОБМЕННЫЕ
РЕАКЦИИ С КАТИОНАМИ ПОЧВЕННОГО
ПОГЛОЩАЮЩЕГО КОМПЛЕКСА.
Выполните задания:
1 . З А П И САТ Ь УРА ВН Е Н И Я Ц Е П ОЧ КИ П Р Е ВРА ЩЕ НИ Й О Т
А ММИ А КА Д О АЗ О Т Н ОЙ КИ СЛО Т Ы
N H 3 →N O→NO 2 →H NO 3
УКАЗ АТ Ь УСЛО ВИ Я.
2 . П Р О ВЕ СТ И КЛАССИ Ф И КА Ц ИЮ АЗ О Т Н ЫХ УД О Б Р Е Н ИЙ :
( N H 4 ) 2 SO 4 , N A N O 3 , N H 4 H 2 P O 4 , N H 4 N O 3 П О СХ Е МЕ
Селитры
Соли аммония
1.
1.
2.
2.
3 . КА КО Е И З УДО Б Р ЕН ИЙ Н А И БОЛЕ Е БО ГАТО АЗ О ТО М
А ) А ММО Ф О С N H 4 H 2 P O 4
Б ) Н И Т РАТ Н АТ Р И Я N A N O 3
Д О КА Ж ИТ Е С П О МО ЩЬЮ МАТ Е МАТ И ЧЕ СКИ Х РАСЧ Ё ТОВ
На уроке формируются компетенции учащихся путём решения проблемы использования азотных удобрений в народном хозяйстве.
Интегрированный урок химия - география
Цель урока: формирование компетенций уч-ся путём решения проблемы использования азотных удобрений в народном хозяйстве.
Задачи:
О.- сформировать понятие об удобрениях, их классификации, питательной ценности, правилах использования, влиянии на рост и развитие растений; сформировать понятие о мелиорации;
Р. – развитие общепредметных компетенций уч-ся, развитие навыка рационального решения проблем, навыка решения задач;
В.- научного мировоззрения, бережного отношения к природным ресурсам, экологическое воспитание
Оборудование: мультимедиа, образцы удобрений, комнатные растения с признаками недостатка азотных удобрений
Организационный момент
Актуализация знаний. Вводное слово учителя – определение темы урока.
Какие способы повышения урожайности вы можете предложить?
-Первый опыт по изучению питания растений провёл в начале 30-х годов 17 века нидерландский врач и алхимик Ян Баптист ван Гельмонт. Он взял 80 кг сухой земли, посадил ветку ивы и поливал её дождевой водой.
В 1840 г. великий немецкий химик Юстус Либих впервые указал на истощение почв минеральными веществами и необходимость возвращения их в почву. Не сразу, но его теория была принята. Согласно ей минеральные удобрения должны содержать три основных элемента- азот, фосфор, калий. Сегодня на уроке мы предлагаем вам разобраться с одним из элементов. N .
В видеоуроке представлена классификация удобрений, описаны их свойства и основные способы получения азотных, калийных и фосфорных удобрений.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Химия и производство удобрений"
Учёными всего мира на протяжении многих веков велась работа по поддержанию плодородного слоя почвы. Так появились на свет минеральные удобрения.
В середине 19 века Либих изучал питание растений.
Удобрения – это вещества, которые содержат химические элементы, необходимые для питания и роста растений, и вносятся в почву для повышения урожайности.
В росте и развитии растений принимают участие около 60 химических элементов. Некоторые элементы требуются в больших количествах: углерод, кислород, водород, а другие – в меньшем, например, азот, фосфор, калий, сера, магний, железо, кальций и другие.
По питательным элементам удобрения делят на азотные, фосфорные, калийные и комплексные.
Азотные удобрения делятся на две группы: органические и минеральные. К органическим азотным удобрениям относятся навоз, компост, который получают из органических остатков в результате их биологического разложения, к органическим азотным удобрениям относится и торф, помёт и зелёные удобрения на основе бобовых растений.
К минеральным азотным удобрениям относятся аммиачная вода; хлорид аммония; сульфат аммония; нитрат аммония, или аммиачная селитра; нитрат калия, или калийная селитра; нитрат натрия, натриевая, или чилийская селитра; нитрат кальция, или кальциевая селитра; мочевина, или карбамид.
В 1828 году Вёлер смог получить мочевину из неорганических веществ.
Сам карбамид растениями не усваивается, но под влиянием микроорганизмов в почве он превращается в карбонат аммония.
В этом виде азот уже хорошо усваивается растениями, поэтому это удобрение следует вносить во влажную почву перед посевом.
Впервые русский учёный Базаров смешал под давлением аммиак и природный газ и получил карбамид.
До сих пор эта реакция лежит в основе получения карбамида.
Мочевина – это универсальное удобрение, которое можно использовать на всех типах почв и под все сельскохозяйственные культуры. Это легкорастворимое удобрение, представляет собой бесцветные гранулы. Его широко применяют в химической промышленности, синтезе, производстве древесно-волокнистых плит, его использую для нужд фармацевтической промышленности.
Аммиак и углерод подвергаются сжатию под давлением 200 атмосфер, полученная смесь поступает в специальный реактор, полученный раствор карбамида в жидком виде подаётся на грануляционную башню.
Затем эта смесь летит вниз, охлаждается и превращается в гранулы. Готовые гранулы упаковываются в полиэтиленовые мешки и транспортируются к потребителям.
За сутки выпускается приблизительно более двух тысяч тонн карбамида на заводе. Этого удобрения хватило бы на всю площадь Швейцарии.
Нерациональное использование азотных химических удобрений, их чрезмерные дозы приводят к сильному накоплению нитратов, особенно в столовых корнеплодах. Известно, что нитраты обладают высокой токсичностью для человека и животных.
В организме человека нитрат-ионы восстанавливаются до нитрит-ионов, которые взаимодействуют с гемоглобином крови, в результате чего кровь теряет способность переносить кислород, поэтому нарушается нормальное дыхание клеток и тканей. В кишечнике под действием нитрит-ионов образуются канцерогенные вещества, которые вызывают злокачественные опухоли.
Химический элемент фосфор играет важную роль в образовании хлорофилла и усвоении растениями углекислого газа, он способствует созреванию плодов.
К известным фосфорным удобрениям относится фосфоритная мука. Фосфор здесь содержится в виде фосфата кальция. Фосфат кальция усваивается растениями только на кислых почвах.
Лучшими фосфорными удобрениями являются растворимые фосфаты, которые получают действием кислот на фосфат кальция. К ним относятся такие удобрения, как двойной суперфосфат, иди дигидрофосфат кальция, а также простой суперфосфат и преципитат.
Как же происходит этот процесс. Сначала добываемую руду: фосфориты или апатиты, в которых составным компонентом является фосфат кальция, измельчают в фосфоритную муку, затем эту муку обрабатывают кислотами: серной, фосфорной или азотной для получения растворимых солей.
После чего осуществляют электротэрмическое восстановление фосфатов и термическая обработка. Полученные гранулы поступают к потребителю.
Основная масса фосфора потребляется на начальных стадиях роста растений, так как он отвечает за ускорение развития корневой системы. При недостатке фосфора наблюдается задержка в развитии растительных культур: цветение и созревание наступает позже, цветов и плодов становится меньше, резко снижается урожайность и содержание белков, сахара, крахмала.
В последние годы получают комплексные удобрения, которые содержат два или более питательных элемента. Например, аммофос представляет собой комбинацию азота с фосфором. Если аммофос смешать с калийной селитрой, то получится аммофоска – комплексное удобрение, которое содержит азот, фосфор и калий.
Химический элемент калий улучшает водный режим растений, повышает их засухоустойчивость и морозостойкость, способствует накоплению крахмала в клубнях картофеля, сахарозы в сахарной свёкле.
В качестве калийных удобрений используют хлорид калия, нитрат калия, сульфат калия и древесную золу.
Калийные удобрения добывают в рудниках, затем происходит обогащение руды, в которой содержится 95 и более процентов калия. Калийные удобрения смешивают с другими удобрениями, например, сульфатом аммония, аммофосом, песком.
Все компоненты измельчаются, затем в специальных смесителях при помощи пара и воды удобрения смешиваются, однородный продукт поступает гранулятор, где образуются гранулы. Эти гранулы потом сушат в сушильном барабане и готовое удобрение можно направлять потребителю.
Важным калийным удобрением является также зола дров, соломы, стеблей растений.
Особенно много калия содержится в золе ботвы картофеля, томатов, стеблей подсолнечника. В золе калий содержится в виде карбоната калия, или поташа. Это вещество хорошо растворимо в воде и легко усваивается растениями. Кроме того, в золе содержатся фосфор, калий, железо, медь, бор и другие элементы, необходимые для развития растений. Например, потребность большинства растений в боре удовлетворяется при внесении древесной золя массой семьдесят грамм на один метр квадратный поверхности почвы.
Таким образом, удобрения – это вещества, которые вносятся в почву и повышают урожайность растений. Минеральные удобрения подразделяются на азотные, фосфорные, калийные и комплексные.
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.
Аннотация к презентации
"Производство азотных удобрений." состоит из 15 слайдов: лучшая powerpoint презентация на эту тему с анимацией находится здесь! Средняя оценка: 5.0 балла из 5. Вам понравилось? Оцените материал! Загружена в 2018 году.
Содержание
Производство азотных удобрений.
Слайд 2
В самом начале 20 века был предложен так называемый цианамидный способ получения азотных удобрений: вначале из смеси угля и извести путем накаливания получали карбид кальция, который при высокой температуре вступает в реакцию с азотом воздуха и образует цианамид кальция. Из него при помощи перегретого пара получали аммиак, а из аммиака и серной кислоты - сульфат аммония.
Слайд 3
Норвежские химики получали азотные удобрения другим способом: они через электрическую дугу пропускали влажный воздух, в результате чего выделялась азотная кислота (около 1% от объема воздуха). Затем при помощи извести ее превращали в нитрат кальция (норвежскую селитру).Но эти способы оказались дорогостоящими, и потому оба способа не нашли широко применения
Слайд 4
Сегодня производство различных азотных удобрений основано главным образом на получении синтетического аммиака из молекулярного азота и водорода. Азот получают пропусканием воздуха в генератор с горящим коксом, а источником водорода служат природный газ, нефтяные и коксовые газы. Из смеси N2 и Н2 (в отношении 1:3) при высокой температуре и давлении в присутствии катализаторов получают аммиак:N2+H2=2NH3
Слайд 5
Азотные удобрения подразделяются на 5 видов: нитратные (селитра), амидные, аммиачные и аммиачно-нитратные,аммонийные.
Слайд 6
Нитратные азотные удобрения
В них азот содержится в виде солей азотной кислоты (HNO3). Нитратные азотные удобрения подразделяются на 2 вида: - натриевая селитра (Na NO3) - является побочным продуктом при получении из аммиака азотной кислоты; - кальциевая селитра (Ca(NO3)2) - побочный продукт от производства комплексных удобрений при помощи метода азотно-кислотной переработки фосфатов.Такжеее получают нейтрализацией азотной кислоты известью.
Слайд 7
Нитратные азотные удобрения отлично усваиваются растениями, но т.к. растения потребляют в основном анионы NO3-, то катионы Са2+ и Na+ остаются в почве и подщелачивают ее. При регулярном применении нитратных азотных удобрений (особенно кальциевой селитры) на кислых дерново-подзолистых почвах можно существенно снизить их кислотность и улучшить физические свойства.
Слайд 8
Амидные азотные удобрения
В них азот содержится в амидной форме. Амиды превращаются в почве в аммиак и нитраты. Амидные азотные удобрения подразделяются на 3 вида: карбамид или мочевина CO(NH2)2. - цианамид кальция (Ca(HCN2)2) - мочевино-формальдегидные удобрения
Слайд 9
Аммиачные азотные удобрения
В этих удобрениях азот находится в аммонийной форме, поэтому отлично усваивается всеми видами растений. Аммиачные азотные удобрения хорошо поглощаются почвой, поэтому не боятся вымывания весенними паводками и обильными осадками.
Слайд 10
В группу аммиачных азотных удобрений входят: сульфат аммония ((NH4)2 SО4) сульфат аммония-натрия (NaSO4) жидкий аммиак (NH3) аммиачная вода (NH4 OH)
Слайд 11
Аммиачно-нитратные азотные удобрения
Самые универсальные виды азотных удобрений, которые пользуются большим спросом благодаря высокому содержанию азота и простоте применения. Выпускаются в гранулах белого цвета. В них входят: аммиачная селитра (NH4NO3) известково-аммиачная селитра (NH4NO3 + CaCO3)
Слайд 12
Азотные удобрения должны вноситься так, чтобы растение могло усвоить их до начала интенсивного роста. Поэтому под озимые их рекомендуется вносить весной, иначе, при осенней подкормке азотными удобрениями, растения начнут бурно развиваться, а это снижает их зимостойкость и как следствие - урожайность. К тому же, неиспользованный растениями азот обычно вымывается весенними талыми водами. При весеннем внесении азотных удобрений желательно делать это в строго определенные сроки, но если не получается внести их вовремя, то предпочтительнее вносить их раньше.
Слайд 13
Аммонийные азотные удобрения
Удобрение содержит около 24% серы и является хорошим источником этого элемента для питания растений. Делятся на: Сульфат аммония (сернокислый аммоний) — (NH4)2 SО4 Хлористый аммоний — NH4Cl
Слайд 14
Слайд 15
Читайте также: