5.2.1氮气和氮氧化物 课件 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第1课时　氮气和氮氧化物 第五章　化工生产中的重要非金属元素 第二节　氮及其化合物 1 学习目标 学习重点 1.通过对氮元素“位—构—性”的分析，认识氮元素在自然界中的存在形式，了解氮的固定的意义。 2.掌握N2的性质。 3.掌握NO、NO2的性质及二者的转化关系。 NO、NO2的性质及相互转化。 学习难点 NO、NO2与O2混合溶于水的计算。 化学反应的速率 新课导入 自然界中的氮元素如何存在的？ 思考交流 空气中的氮分子，部分氮元素还存在于动植物体内的蛋白质中，土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。 (游离态) (化合态) 化学反应的速率 一、氮气与氮的固定 不易得3个e-，也不易失5个e- ，与其他原子通过共用电子对相互结合构成物质。 结合氮原子结构，分析氮原子如何成键？ 思考交流 化学反应的速率 一、氮气与氮的固定 知识梳理 1. 氮气 N N 共价三键、键能大，性质稳定，难与其他物质反应 N2 + 3H2 2NH3 催化剂 高温、高压 N2 + 3Mg Mg3N2 点燃 N2 + O2 2NO 放电或高温 N2 表现氧化性 N2 表现还原性 大多数生物不能直接吸收氮气，自然界是怎样通过氮的循环为生物体提供氮元素的呢？ 化学反应的速率 一、氮气与氮的固定 知识梳理 2. 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。 将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程 (1)自然固氮 分为高能固氮和生物固氮 化学反应的速率 知识拓展 德国化学家哈伯实验研究发现，在500~600℃、17.5 MPa~20.0 MPa和锇为催化剂的条件下，氮气和氢气反应后氨含量可超过6%以上，具备了工业化生产的可能性。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 合 成 氨 科学史话 哈伯 博施 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，很大程度上解决了人类温饱问题。 化学反应的速率 一、氮气与氮的固定 知识拓展 2. 氮的固定 将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程 (2)人工固氮 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) 常温常压 N2 + 3H2 2NH3 催化剂 高温、高压 化学反应的速率 请完成学案上的导思、导练 化学反应的速率 导思 1．判断正误 (1)氮原子与其他原子只能形成共价键，不能形成离子键(　　) (2)氮的固定中氮元素一定被氧化(　　) (3)豆科植物的根瘤菌固氮属于自然固氮中的高能固氮(　　) (4)工业上将NH3转化为其他铵态化肥属于人工固氮(　　) (5)N2中N元素价态为0价，处于中间价态，因此既有氧化性，又有还原性(　　) 2．镁条在空气中燃烧可生成哪些产物？并写出相应的化学方程式。 × × × × 授课老师可根据需要选择使用 √ Mg3N2 化学反应的速率 授课老师可以进行有选择的利用 10 导练 1. 下列过程不属于氮的固定的是(　　) A．闪电时大气中氮的氧化物的生成 B．由NH3制备NH4Cl C．用N2和H2合成氨 D．豆科植物的根瘤菌把大气中的氮气转化成含氮化合物 游离态(N2)转化为化合态 化合态→化合态 B 学以致用 授课老师可根据需要选择使用 化学反应的速率 2.如图是有关氮的循环示意图。请回答： (1)过程①中通过__________________ 的作用将空气中的氮气固定下来。 请写出②中合成氨反应的化学方程式： __________________________。 (2)请写出③中固氮反应的化学方程式：________________。 (3)过程④中的亚硝酸盐有毒，工业上若直接排放将造成环境污染。已知NaNO2遇到还原性较强的会被还原为N2，在废液中加入下列物质不能使NaNO2无害化排放的是___(填字母)。 a.H2O2　　　 b.NH4Cl　　 　c.KNO3 导练 学以致用 豆科植物的根瘤菌 ac 化学反应的速率 新课导入 模拟雷电作用，空气中氮气和氧气的反应 视频导学 N2 + O2 2NO 放电或高温 无色气体 推测视频中产生的有色气体是什么？ 2N