内容正文:
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第二节 氮及其化合物
第1课时 N2与氮的固定 NO和NO2
人教版2019 化学必修第二册
【学习任务一】氮气及氮的固定
1、氮元素在自然界中的存在
活动1:阅读课本P12图5-9,你能说说氮元素在自然界中以哪些形式存在吗?
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2、氮原子、氮气的结构
【情境1】在国民经济和日常生活中,氮气有广泛的用途。首先,利用它“性格孤独”的特点,我们将它充灌在电灯泡里,可防止钨丝的氧化延长灯泡的使用寿命。还可用它来代替惰性气体作焊接金属时的保护气。氮气为什么可以作保护气?
活动2:写出氮元素在周期表中的位置、氮原子的结构示意图、氮气的电子式和结构式,并从物质的类别和元素价态两个角度预测氮气可能有哪些性质。
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3、氮气的化学性质
(1)类别:非金属单质,可与部分金属单质、非金属单质化合
(2)元素价态:0价,位于中间价态,既有氧化性又有还原性
三个反应中,氮元素的变化有何共同点?
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氮的存在形式:
游离态→化合态——氮的固定
自然固氮
人工固氮
——合成氨
豆科植物根瘤菌固氮
雷电固氮
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2007 年10月诺贝尔化学奖授予了德国化学家格哈德·埃特尔,理由是他发现了哈伯-博施法合成氨的作用机理。
1909年,德国化学家弗里茨·哈伯发明合成氨方法:500~600℃、17.5~20.0MPa和锇作催化剂,获得1918 年诺贝尔化学奖。
1913年,卡尔·博施改进合成氨方法:从实验室方法转化为规模化的工业生产,获得1931 年诺贝尔化学奖。
【情境2】合成氨的辉煌化学史
N2+3H2 2NH3
高温高压
催化剂
【思考】合成氨对社会的发展与进步有何贡献?
合成氨的创始人哈伯
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4、氮气的用途
①化合物制造:化肥、氨、硝酸等化合物的制造;②惰性保护:惰性保护介质,速冻食品;③制冷剂:低温粉碎等的制冷剂、冷却剂;④电子工业:电子工业中的外延、扩散