第五章第二节氮及其氧化物 第一课时 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

第五章 化工生产中的重要非 金属 第二节 氮及其化合物 第1课时 氮气和氮氧化物 氮气与氮的固定 【课堂引入】 雷雨发庄稼 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，把人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛，四季常青。 这是为什么？ 放电 N2+02=2NO (无色) 2NO+O2=2NO2(红棕色) 3NO2+H20=2HNO3+NO HNO3+矿物质=氮肥（肥料） ChinaHotel.com 。一、氮气与氮的固定 思考：大家对氮元素的认识有哪些？ 1、氮元素的结构与存在 (1)氮元素的结构 氨元素位于元素周期表中第二周期第VA族，原子结构示意图上 最外层有5个电子，在化学反应中既不容易得到3个电子，也不容易失去 5个电子。因此，氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成而 表现出-3价。 (2)氮元素在自然界中的存在： 游离态：以氮分子（N_2）的形式存在于空气中。 化合态：部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分存 在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。 2、氮气 (1)氮气的物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性 无色 气体 无味 密度与空气接近 难溶于水 思考：用什么收集方法收集N2? 排水集气法 用途： 作保护气、填充灯泡，焊接金属等 (2)氮气的化学性质 常温下氮气很稳定，N2的化学性质很不活泼，很难与其它物质发生反应， 但这种稳定是相对的，在一定条件下（如：高温、放电、点燃），也能跟 某些物质（如：H2、O2、Mg等）发生反应： 与O2反应N2+02 放电 2NO 结构式 NENN 与H2反应】 高温、高压 N2+3H2 2NH 催化剂 氮氮键很难断裂 与Mg反应 点燃 N2 +3Mg Mgs N2 3、氮的固定 (1)含义：将大气中 游离态的氮转化为 含氮化合物过程叫做氮的固定。 放电或高温 自然 高能固氮(N2十O2 固氮 氮的 生物固氮（豆科植物的根瘤菌固氮） (2)分类： 固定 人工合成氨(N2十3H 高温、高压 2NH3) 催化剂 固氮 仿生固氮 ①自然固氮 大自然通过闪电释放的能量将空气中的氨气转化为含氨的化合物， 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。 ②人工固氮 通过控制条件，将氮气氧化或还原为氮的化合物。 工业合成履 高温、高压 N2+3H2=2NH3 催化剂