7.1 氮的固定 第1课时 课件 -2024-2025学年高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册

第1课时 氮及氮的氧化物 专题七 第一单元 氮的固定 1 学习 目 标 1．能依据氮分子的微观结构预测其化学性质。 2．认识人工固氮的化学原理和社会价值。 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，发展科学态度和社会责任的核心素养。 认识氮气 一、氮的存在形式 空气中的氮气 土壤海洋中硝酸盐和铵盐 动植物蛋白质 (78%) 氮气 空气的成分(按体积) 游离态 化合态 3 氮的固定 二、氮的物理性质 氮气 颜色 状态 气味 密度 熔点 沸点 溶解性 气体 密度与空气接近 -210 ℃ -196 ℃ 无色 无味 难溶于水 收集氮气时用排水法不用排空法 4 氮的固定 成键特征： 易形成3个共价键 【总结】 两个氮原子间以氮氮三键结合，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，通常难以与其它物质反应。 5 氮(N) 位 第二周期第VA族 构 原子核外有两个电子层，最外层有五个电子 性 既不容易得到电子，也不容易失去电子 氮的固定 三、氮气的化学性质 但高温、高压、催化剂或者放电等条件下，可以和某些物质发生反应。 N2 + 3Mg Mg3N2 氧化性 以上反应中，氮气表现什么性？ N2 + O2 2NO N2 + 3H2 2NH3 还原性 自然固氮 人工固氮 6 氮的固定 四、氮的固定 将大气中 的氮转化为 的过程叫做氮的固定。 分类 自然固氮 高能固氮(如雷雨天气N2转化为NO) 生物固氮(如豆科植物的根瘤菌固氮) 人工固氮 合成氨(工业上合成氨) 游离态 含氮化合物 仿生固氮(某些金属有机化合物可起到根瘤菌的作用) 7 氮的固定 雷雨发庄稼，将N2转化为硝酸盐要经过几步转化，从元素化合价角度思考。 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO 雨水中的硝酸渗入土壤后与矿物质作用生成硝酸盐，其中的硝酸根离子被植物的根系吸 收，转化为植物生长所需的养料。 8 氮的固定 工业合成氨 五、氮气的用途 化学性质不活泼——保护气 焊接保护气 充氮灯泡 食品保护气 液氮——制造低温 液氮冰淇淋 医疗液氮冷冻麻醉剂 化肥和化工原料 氮肥 9 氮的氧化物 氧化物   NO N2O3     N2O5 对应氮的化合价 ＋1 ＋2   ＋4 ＋4 ＋5 N2O NO2 N2O4 ＋3 N2O俗称笑气，具有麻醉作用 酸酐 HNO2 含氧酸 酸酐 HNO3 含氧酸 氮的氧化物一般对人体和环境都有害 10 氮的氧化物 一、氮的氧化物的物理性质 物质 颜色 状态 气味 毒性 NO 气态 有毒 NO2 气态 有毒 红棕色 无色 无味 有刺激性气味 NO NO2 11 氮的氧化物 在一支50 mL 的注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL 水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，观察现象。打开弹簧夹，快速吸入10 mL 空气后夹上弹簧夹，观察现象。振荡注射器，再观察现象。 12 氮的氧化物 实验操作 实验现象 实验结论 在一支50 mL 的注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL 水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器 打开弹簧夹，快速吸入10 mL 空气后夹上弹簧夹 振荡注射器 无明显现象 无色气体变为红棕色 红棕色气体变为无色 NO难溶于水 NO可被氧气氧化为NO2 NO2与水反应生成NO 结论：在一定条件下，NO与NO2可以相互转化 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2NO + O2 = 2NO2 13 氮的氧化物 如果要将注射器中的NO充分转化，可以采取什么措施? 可以用注射器不断吸入空气，然后使注射器里的气体充分与水反应。 ①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ②2NO＋O2===2NO2 由方程式①×2＋②得： ③4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 V(NO2)∶V(O2) 14 氮的氧化物 ①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ②2NO＋O2===2NO2 由方程式①×2＋②×3得： ④4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 V(NO)∶V(O2) 15 氮的氧化物 在一定条件下，将12 mL NO2和O2的混合气体通入足量水中，充分反应后剩余气体2 mL(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积可能为(　　) ①1.2 mL　②2.4 mL　③3 mL　④4 mL A．①② B．②③ C．③④ D．①④ D 16 氮的氧化物 NO、NO2均为有毒气体，如何进行尾气处理？ ①碱液吸收法 2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O ②催化转化法 2NO2+4CO N2+4CO2 催化剂 ∆ 2NO+2CO N2+2CO2 催化剂 ∆ NO和NO2是 酸性氧化物吗？ 17 氮的氧化物 氮氧化物的危害与防治 1、硝酸型酸雨 2、光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，生成一种有毒的烟雾。 3、破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外辐射量增加。 4、NO与血红蛋白结合使人中毒。（少量的NO在生物体内很多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆等功能。） 18 NO NO2 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒 有毒 溶解性 难溶于水 易溶于水 与O2或与H2O反应 2NO＋O2=2NO2 3NO2＋H2O=2HNO3＋NO 收集方法 排水法 向上排空气法 与人体、 环境的关系 ①与血红蛋白结合，使人中毒；②形成酸雨、光化学烟雾 形成酸雨、光化学烟雾 19 本节内容结束 N2＋O22NO Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.65 $$