5.2.1 氮气与氮的固定 课件 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

在新疆与青海交界处有一山谷，当人畜进入后，经常狂风暴雨，电闪雷鸣，雷电能把人畜击毙，人称“魔鬼谷”。而谷内却是牧草茂盛，四季常青。你知道这是什么原因吗？ 神秘的“魔鬼谷” 必修二 第五章 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 必修二 第五章 【学习目标与核心素养】 学习目标 1、了解氮元素的存在及氮的固定。 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）。 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。 必修二 第五章 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 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。 N 原子结构 +7 2 5 必修二 第五章 自然界中的存在形态 a.游离态:以氮分子（N2）的形式存在于空气中。  b.化合态:存在于动植物体内的蛋白质中，以及土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。 必修二 第五章 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 在空气中约占五分之四。 收集氮气时用排水法不用排空气法 必修二 第五章 氮气结构特点： 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，无法被大多数生物体直接吸收。 电子式 结构式 必修二 第五章 N N 2. 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 Mg3N2 点燃 必修二 第五章 3. 氮气的用途 (1) 作保护气 (2) 作冷冻剂 (3) 作食品加工助剂 必修二 第五章 N2的性质 小结： 物理性质：无色无味气体，难溶于水（排水法收集N2），密度与空气接近，在空气中约占五分之四(78%)。 化学性质 稳定 N N N2+O2 2NO 放电或高温 ========== 还原性 氧化性 催化剂 高温、高压 N2 + 3H2 2NH3 N2 + 3Mg Mg3N2 用途： 作保护气、作制冷剂、作食品加工助剂 必修二 第五章 将大气中_______的氮转化为___________的过程 2、氮的固定： 游离态 含氮化合物 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。 必修二 第五章 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。 人 工 固 氮 合 成 氨 【科学史话】 必修二 第五章 必修二 第五章 自然界中氮的循环 必修二 第五章 大气中N2 NH3 尿素及动植物遗体 土壤中的微生物 氮素化肥 自然界中氮的循环 必修二 第五章 雷雨发庄稼 【解决问题】在新疆与青海交界处有一山谷，人称“魔鬼谷”。经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击