7.1 氮的固定 学案-2025-2026学年高一下学期化学苏教版必修第二册

专题7 氮与社会可持续发展

 第一单元 氮的固定

【学习目标】

1. 能从分子结构的角度认识氮气的化学稳定性，了解氮的固定；
2. 2．能从物质类别和氮元素的化合价认识氮氧化物的性质与转化；

3．掌握NO、NO2与O2、H2O反应的有关计算。

【知识点一】氮气与氮的固定

1．氮元素的结构及存在

⑴ 氮元素位于元素周期表的____________族，原子结构示意图为____________，一般通过共用电子对与其他原子相互结合成物质。

⑵ 氮元素的存在

自然界中，氮元素主要以______的形式存在于空气中，部分存在于动植物的蛋白质中以及存在于土壤、海洋里的________和______中。

2．N2

（1）物理性质：

颜色	状态	气味	溶解度	密度	沸点

（2）分子结构：氮气分子是由两个氮原子通过三对电子结合而成的，电子式为         ，结构式为               。

（3） 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。但是，在一定条件下，如高温、高压、放电等，就能与一些物质如H2、O2等发生化学反应。

①氮气与氧气：                              ，N2表现_______性。

②氮气与氢气：N2＋3H2 2NH3（工业上合成氨），N2表现_______性。

③氮气与金属镁：                     ，N2表现_______性。

3． 氮的固定

⑴ 概念：将大气中_______的氮转化为___________的过程叫做氮的固定。

⑵ 分类：氮的固定分为___________和___________。

①自然固氮

1. 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                  过程转化为含氮化合物，约占自然固氮的                         。

2. 高能固氮

通过              /                  等途径产生含氮化合物，约占自然固氮的              ，如放电条件下，空气中的氮气与氧气反应生成         ，其化学方程式为  

                           ，经过一系列转化生成         ，其中的硝酸根离子被植物的根系吸收转化为养料。

②人工固氮——合成氨

1. N2＋3H2 2NH3     ∆H=-92.4kj.mol-1.该反应大量放热。
2. 探索豆科植物“轻而易举”实现固氮的机理，建立了多种化学模型模拟生物固氮

4．氮气的用途

    ⑴ 做化肥化工原料，例氮气是合成氨制硝酸的重要原料；

⑵ 氮气化学性质不活泼，常用它作为保护气，用于焊接金属、填充灯泡、保存食品等。

⑶ 液氮可作为制冷剂，应用于医学、科技等领域。

5.   自然界中的氮循环

为促进氮循环，要注意维护           ，保护森林，植树绿化，             生态系统对有害物质的吸收能力；不能过度使用含氮化肥，以免污染土壤和水体；控制化石燃料燃烧排放的                      进入大气。

对点练习：