第1单元 氮的固定 （课件PPT）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学必修第二册（苏教版）

专题7 氮与社会可持续发展 第一单元　氮的固定 课标要求 重点难点 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氮及其氧化物的主要性质。 2．认识氮及其氧化物在生产中的应用和对生态环境的影响。 3．体会化学科学在解决人类社会面临的粮食危机中所发挥的重要作用。 重点 1.氮分子的微观结构及性质。 2.一氧化氮和二氧化氮的性质。 难点 1.“雷雨发庄稼”的原理。 2.二氧化氮的化学性质。 新知探究(一)——氮分子的结构与性质 01 02 03 目 录 新知探究(二)——氮的固定 新知探究(三)——一氧化氮和二氧化氮 3 新知探究(一)——氮分子的结构与性质 1．氮分子的结构 氮气分子的电子式为_______________，结构式为______。 2．物理性质 色、味、态 密度 溶解性 毒性 __色、__味、____ 比空气的____ _______ _______ N≡N 无 无 气体 略小 难溶 无毒 3．化学性质 破坏氮气分子中氮原子之间的共价键需要很大的能量，所以氮气分子很________。 稳定 [微点拨]　金属镁在空气中燃烧可以与氧气、氮气、二氧化碳反应得到氧化镁、氮化镁、碳。 [题点多维训练] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)在自然界中只有氮的游离态。( ) (2)N2的电子式为N⋮⋮N。( ) (3)N2在化学反应时只能作氧化剂。( ) (4)氮元素有负化合价、正化合价和零价，因而常温下，N2既能与氧气反应，又能与H2反应。( ) × × × × 答案：C　 3．N2是空气的重要组成部分，因此有科学家依据蒸汽机的原理，设计制造出液氮蒸汽机，即利用液态氮的蒸发来驱动机车，从而达到环境保护的目的，其原理主要依据是(　 ) A．液氮的沸点为－195.8 ℃，远低于常温 B．N2在空气中燃烧放热 C．N2的化学性质很稳定 D．N2在空气中的体积分数为78% 答案：A　 解析：液氮的沸点很低，常温下极易汽化，体积膨胀时可驱动机车转动，此过程中不产生污染物，保护了环境，跟氮气的化学性质及在空气中的体积分数无关，故选A。 4．下列关于N2的说法错误的是(　 ) A．N2化学性质稳定 B．N2不能支持任何物质的燃烧 C．N2既能作氧化剂又能作还原剂 D．实验室可用排水法收集氮气 答案：B　 解析：N2分子中含有N≡N键，键能较大，很难被破坏，因此常温下性质稳定，故A正确；金属镁可以在氮气中燃烧，生成二氮化三镁，故B错误；N2可以跟活泼金属以及氢气反应，化合价由0价变为－3价，N2作氧化剂，N2还可以和氧气反应生成一氧化氮，化合价由0价变为＋2价，N2作还原剂，故C正确；N2难溶于水，故实验室可以用排水法收集氮气，故D正确。 5．实验室以空气和镁为原料制备Mg3N2的装置如图所示(夹持和加热装置略去)： (1)装置A、B中可依次加入________、________。 (2)装置C的作用是______________________。 (3)装置D中发生反应的化学方程式：_________________。 (4)装置E中碱石灰的作用是________________________。 (5)实验时应先加热C，还是先加热D? 新知探究(二)——氮的固定 1．概念：将空气中_________的氮转化成_____________叫作氮的固定，简称_______。 2．氮的固定的方式 (1)自然固氮 生物固氮 自然界中的一些微生物种群(如豆科植物的根瘤菌)将空气中的氮气通过生物化学过程转化为含氮化合物，约占自然固氮的90% 游离态 含氮化合物 固氮 续表 ②工业操作流程 将氮气和氢气的混合气体在较高温度下加压后送到________中进行反应，达到平衡后，分离出氨，再将未反应的氮气、氢气送回__________循环使用。 ③合成氨的意义 为植物生长提供足够的氮肥，缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。 [微点拨]　氮气生成氮的化合物的过程都属于氮的固定，从化合价角度来看，固氮过程中氮气可能被氧化也可能被还原。 合成塔 合成塔 3．自然界的氮循环 (1)意义：氮循环是自然界中一种重要的循环，对生态系统的调节起着重要的作用。 (2)过程 [题点多维训练] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮属于氮的固定，是化学变化。( ) (2)“雷雨发庄稼”是自然固氮的主要形式。( ) (3)NO在空气中易被氧化为NO2，此过程属于氮的固定。( ) √ × × 2．下列关于氮的固定的说法错误的是(　 ) A．氮的固定包括人工固氮和自然固氮 B．工业合成氨属于人工固氮