5.2.1 氮气 氮的氧化物（精品课件）-2022-2023学年高一化学同步精品课堂（人教版2019必修第二册）

走进奇妙的化学世界 2022-2023 必修第二册 第五章 化工生产中的重要非金属 第二节 氮及其化合物 猜猜看： 美丽的闪电除了给我们带来的视觉和听觉上的冲击，还带来了什么？ 丰收的田野 与 快乐的农民 一场雷雨一场肥 自然界中的氮元素 氮元素 动植物蛋白质 土壤海洋中硝酸盐和铵盐 空气中的氮气 思考：氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，自然界是怎样通过氮的循环为生物体提供氮元素的呢？ 本PPT模板部分元素使用了幻灯片母版制作。如果需要修改，点击-视图-幻灯片母版-修改；完成后关闭编辑母版即可。 3 学习 目标 第1课时 氮气 氮的氧化物 PART 01 PART 02 了解氮元素的存在和结构，了解氮气的物理性质和化学性质 通过自然界中的氮循环，了解氮循环的基本过程，认识化学对社会和工农业生产的重要作用 了解一氧化氮和二氧化氮的物理性质和化学性质 PART 03 氮元素 N ①游离态：在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中 ②化合态：少部分存在于生物的蛋白质中、以及土壤、海洋中的硝酸盐和铵盐。 存在形式： 一种无色、无味的气体，密度与空气接近，难溶于水。 1、氮气的物理性质 氧气21% 其他成分1% 氮气78% 空气(气态) 空气(液态) 蒸发 低温 加压 O2(液态) N2(气态) -183℃ O2沸点 空气成分示意图 氮气 熔点：-210 ℃ 沸点：-196 ℃ 密度：1.25 g/L 学习任务一　氮气与氮的固定 思考工业上如何制取氮气? 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 氮气 氧气 其他成分 0.78 0.21 0.01 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? 有什么特点呢？ 电子式 结构式 氮分子内两个氮原子间以氮氮三键结合，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，通常情况下很难与其他物质发生化学反应。因此无法被大多数生物体直接吸收。 2。氮气的化学性质 ①常温下，N2的化学性质不活泼，可代替稀有气体作保护气体。 原因： 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，通常难以与其它物质反应。 氮气保护技术通常应用于珍贵文物的保存和保护,国内外不乏先例。美国的《独立宣言》就密封在氮气环境中;中国博物馆和中南海毛主席故居纪念馆也是应用氮气保护法;北京房山云居寺“99石经回藏”也是氮气保护的成功典范。 ·科学史话· 为什么氮气可以作为保护气? 提示:氮气性质稳定,常温下不与物质发生反应,故可作保护气。 1、还原性 2、氧化性 a、在点燃条件下与 Mg 反应： b、N2 与 H2 反应生成 NH3 ： N2 + O2 2NO 高温或放电 N2 + 3Mg Mg3N2 点燃 N2 + 3H2 2NH3 高温、高压 催化剂 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。 ②氮气与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应 (1)自然固氮 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。 3.氮的固定 游离态 的氮 氮的化合物 氮的固定 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。 1909年，德国化学家哈伯经过反复的实验研究后发现，在500~600℃、17.5~20.0MPa和锇为催化剂的条件下，反应后氨的含量可达到6%以上，具备了工业化生产的可能性。 哈伯 (F.Haber，1868-1934) 为了把哈伯合成氨的实验室方法转化为规模化的工业生产，德国工程师博施作出了重要贡献。由于合成氨工业生产的实现和相关研究对化学理论与技术发展的推动，哈伯和博施都获得了诺贝尔化学奖。 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，为促进世界农业发展做出了重大贡献。 人 工 固 氮 合 成 氨 科学史话 氮元素 动植物蛋白质 土壤海洋中硝酸盐和铵盐 空气中的氮气 自然界中的氮元素 氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，自然界是怎样通过氮的循环为生物体提供氮元素的呢？ (2)氮的循环 据说在新疆与青海两省区交界处有一狭长山谷，这里经常在风和日丽的晴天顷刻电闪雷鸣，下起雷雨，奇怪的是这里牧草茂盛，四季常