第3章 第3节 氮的循环 第一课时 课件 2022-2023学年高一上学期化学鲁科版（2019）必修第一册

第3节 氮的循环 1.闪电时空气中会发生哪些化学反应？ 联想·质疑 2.俗语说“雷雨发庄稼”，这句话隐含着什么原理？ 氮循环中涉及到的含氮物质，指出它们的类别和氮元素的化合价。 N2 NH3 NO NO2 HNO3 NH3 、NH4+ 氨基酸、蛋白质 尿素、蛋白质 NO3- 生物固氮 人工固氮 闪电固氮 NH3 N2 NO NO2 HNO3 NH3·H2O NH4+ NO3— 氮元素 游离态: N2 化合态: 氮的氧化物、氨（NH3）、铵盐（NH4+）、硝酸盐（NO3-）、 蛋白质等 一、氮气 1.结构 2.物理性质： 颜色 状态 气味 密度 水溶性 无色 气体 无味 略小于空气 难溶 液氮冰激凌 液氮作制冷剂因为 液氮气化吸收热量 3.化学性质： 化学性质稳定 例如：粮食保存、焊接金属的保护气、灯泡填充气 ①氮气的还原性： ②氮气的氧化性： N2＋O2==2NO 放电 N2＋3H2 2NH3 高温高压 催化剂 点燃 3Mg＋N2==Mg3N2 使空气中游离态的氮转化为含氮的化合物的方法叫做氮的固定，简称固氮 生物固氮90% 高能固氮10% 自然固氮 氮的固定 闪电 豆科植物 人工固氮 二、氮的氧化物 氧化物 N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 氮对应化合价 ＋3 ＋4 ＋1 ＋2 ＋4 ＋5 笑气 可吸入麻醉剂 新型毒品 2NO2 N2O4 2.NO和NO2 (1)物理性质 NO NO2 颜色 状态 气味 毒性 水溶性 收集方法 无色 红棕色 气态 气态 无味 刺激性 有毒 有毒 难溶 易溶 排水法 向上排空气法 模拟闪电固氮，认识氮及其化合物的性质 实验操作 实验现象 化学方程式   气体颜色由无色变为红棕色 2NO + O2= 2 NO2 观察·思考 气体颜色由无色变为红棕色 2NO + O2= 2 NO2 模拟闪电固氮，认识氮及其化合物的性质 实验操作 实验现象 化学方程式   观察·思考 红棕色气体变为无色 3NO2 + H2O =2HNO3+ NO NO化学性质 与O2反应: 2NO + O2 == 2NO2 气体由无色变为红棕色 利与弊： 可用来检验NO存在 （1）NO结合血红蛋白能力比CO还强，造成人体缺氧 （2）作为传递神经信息的“信使分子” （3）在扩张血管、提高免疫力、增强记忆力等方面有着重要作用 NO2化学性质 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO→工业制取硝酸 红棕色气体逐渐变为无色 利与弊： （1）二氧化氮能使多种织物褪色、损坏多种织物和尼龙制品，对金属和非金属材料也有腐蚀作用。 （2）与水反应制硝酸。 （3）生成的硝酸随雨水洒在地面上，形成硝酸盐促进植物生长。 O2 放电 O2 N2 NO NO2 HNO3 H2O “雷雨发庄稼” 放电 N2+O2 2NO 2NO ＋O2 2NO2 3NO2＋H2O 2HNO3＋NO 硝酸盐 N2＋3H2 2NH3 优化 条件 N2＋3H2 → 2NH3 N2很稳定 把空气变面包——合成氨 人工固氮 N N 微观 宏观 氮氮叄键 合成氨：一个反应，三个诺奖 弗里茨·哈珀 1918年 博施 1931年 埃特尔 2007年 发明了N2和H2 直接合成氨的方法 改进了反应条件，实现 氨的规模化工业生产 发现了合成氨 的反应机理 $