5.2 氮及其化合物 第1课时-【化学优课PPT】高中化学必修第二册同步PPT课件（人教版2019）

第五章 化工生产中的非金属元素 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮 第二节 氮及其化合物 第1课时 核心素养 1、通过学习氮及氮的氧化物的知识培养学生论据推理与模型认知的化学核心素养。 2、通过氮的氧化物溶于水的实验进一步训练学生的操作技能，培养学生科学探究与实验创新的化学核心素养。 学习目标 1、了解氮元素的存在及氮的固 2、掌握NO、NO2的性质 3、了解NO、NO2、O2溶于水的简单计算（对生成硝酸的启示）。 学习目标与核心素养 1940 年至 1960 年间，在美国洛杉矶，发生了严重的有毒烟雾污染大气的事件-------光化学烟雾。那么光化学烟雾到底是什么，这一节课我们就来学习和光化学烟雾污染有关的一种物质----N。 新课导入 第二周期、第VA族 氮元素在元素周期表中的位置 氮元素在元素周期表中的位置 氮元素位于元素周期表的第二周期，VA族。 N +7 2 5 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 一、氮气 (1) 氮气的物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性 _____ 气体 _____ 密度与空气接近 ___溶于水 无色 无味 难 (3) 氮气的化学性质 氮气的化学性质_____，通常很难与其他物质发生化学反应。 ① 还原性：_____________________________ 稳定 N2+O2 2NO 放电或高温 ========== ② 氧化性 a. N2与H2反应生成NH3，化学方程式为 。 b. 在点燃条件下与Mg反应，方程式为 。 催化剂 高温、高压 N2 + 3H2 2NH3 N2 + 3Mg Mg2N3 点燃 一、氮气 N N (1) 含义: 将大气中_______的氮转化为___________的过程叫做氮的固定。 游离态 含氮化合物 二、氮的固定 自然固氮 高能固氮(如雷雨天气N2转化为NO) 生物固氮(如豆科植物的根瘤菌固氮) 人工固氮 合成氨(工业上合成氨) 仿生固氮(某些金属有机化合物可起到根瘤菌 的作用) N2+O2 2NO； N2+ 3H2 2 NH3 高温、高压催化剂 放电或高温 (2) 分类: 二、氮的固定 自然界中氮的循环 人类则通过控制条件，将氮气氧化或还原为氮的化合物，实现人工固氮。最重要的人工固氮途径就是工业合成氨，它不仅为农作物的生长提供了必需的氮元素，而且为其他化工产品（如炸药、农药、染料等）的生产提供了重要的原料。 自 然 固 氮 大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物，或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨，从而实现自然固氮。 二、氮的固定 二、氮的固定 自然界中氮的循环 (1)氮在自然界中主要存在形式有哪些？ 提示　大部分以氮气的形式存在，少部分以化合物的形式(如硝酸盐、铵盐、蛋白质等)存在。 二、氮的固定 自然界中氮的循环 (2)人体里的蛋白质中的氮元素是从哪儿来的？ 提示　人体里蛋白质中的氮是从外界摄入的，特别是肉类、蛋类物质等。若溯本求源，则来自大气中的N2。 二、氮的固定 自然界中氮的循环 (3)自然界中有哪些固定氮的途径？ 提示　自然界中固氮主要有自然固氮和人工固氮，自然固氮有高能固氮(雷电作用)、生物固氮(豆科植物)。 二、氮的固定 自然界中氮的循环 (4)氮循环中含氮物质有多种形式的转化，有的对人类生产生活有益，有的则产生负面作用，请举例说明。 二、氮的固定 自然界中氮的循环 提示　①对人类有益的有：人工固氮如合成氨，不仅为农作物的生长提供了必需的氮元素，而且为其他化工产品的生产提供了重要的原料。 ②对人类有害的有：工业废气、汽车尾气中的氮氧化物会造成大气污染等；工厂废液、生活废水中的氮元素对水体造成污染。 自然界氮的固定三个主要途径、原理： （1）生物固氮：N2 NH3（铵态氮肥） （2）大气固氮： （3）工业固氮： N2+ 3H2 2 NH3 高温、高压催化剂 N2+O2 2NO； 放电 固氮酶 （工业合成氨） 阅读科学史话，认识合成氨的发展历史 二、氮的固定 1909年，德国化学家哈伯经过反