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 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮
氮元素位于元素周期表的第二周期,VA族。
氮原子的最外层有5个电子,既不容易得到3个电子,也不容易失去5个电子。一般通过共用电子对与其他原子结合。在自然界里,氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中,部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中,还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。
原子结构示意图
+7
2
5
【学习任务一】氮气
(N2)
1、氮气的物理性质
无色、无味、无毒的气体,难溶于水,比空气稍轻,熔沸点低。
在空气的成分中,氮气约占体积分数的78%
思考实验室收集氮气的方法?
【学习任务一】氮气
2、氮气的化学性质
在高温、放电等条件下,氮分子获得了足够的能量,使氮氮三键断裂,氮气能够与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应
由于氮分子内两个氮原子间以共价三键结合,断开该化学键需要较多的能量,所以氮气的化学性质很稳定,通常情况下难以与其他物质发生化学反应,无法被植物吸收。所以一般将游离态的氮转化为植物易吸收的化合态,
1、自然固氮
氮的固定:将游离态的氮转变为氮的化合物叫做氮的固定。
有自然固氮和人工固氮两种。
【学习任务二】氮的固定
2、这些物质分别属于哪些类别?
单质、氢化物、氧化物、酸、盐。
1、参与循环的含氮物质有哪些?
N2、NH3、NO、NO2、HNO3、NO3-、NH4+。
[思考讨论]
[思考讨论]
3、 除了物质类别之外,还有什么研究物质性质的角度?
单核心元素的化合价。
4、将上述含氮物质写在二维图中的相应位置,并依据氮循环示意图,将可转化的物质在二维图中用箭头连接。
NH3
NO
NO3-
4、将上述含氮物质写在价--类二维图中的相应位置,并依据氮循环示意图,将可转化的物质在二维图中用箭头连接。
NH3
NO
NO3-
N2
N2+O2 2NO
放电或高温
=========
N2+3Mg Mg3N2
点燃
====
N2+3H2 2NH3
高温、高压
催化剂
+氧化剂
+还原剂
(自然固氮)
(人工固氮,工业合成氨)
人工固氮解决氮肥不足问题,在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导