专题七 第一课时 氮的固定 教案-2025-2026学年高一下学期化学苏教版必修第二册

氮的固定 一、学习目标 1.了解氮的固定。 2.认识氮氧化物的性质和用途。 二、重难点分析 氮气的化学性质、氮分子结构对氮气性质的影响。 三、教材分析 本课时是必修第二册专题7第一单元的内容，是非金属元素及其化合物开篇知识。非金属元素及化合物知识主要安排在必修第一册中。本课时知识把自然现象、化学变化、人类生存需要、社会可持续发展等进行了融合，充分体现了化学源于人类生活、服务于人类发展的特点，有利于学生认识到化学是真实的、有用的化学。内容安排上从粮食危机到固氮方法；从自然固氮途径到高能固氮的化学原理；从自然固氮的局限性到人工固氮方法；从合成氨的原理、意义到自然界的氮循环。知识呈现既具有一定的连续性，又逐渐深化和应用；既强调化学科学在造福人类、提高人类生存质量方面的重要作用，又指出要维护生态平衡，科学应用化学科学，形成可持续发展的理念。 四、学情分析 五、学习任务设计 （1）生活中的氮元素与氮气性质 化学家在18世纪70年代初发现了氮气一—这一空气中含量最多的气体。如何利用氮气这一丰富的资源为人类服务？科学家苦苦探索了几百年。随着世界人口的增长，人类对粮食的需求日益增加，粮食危机成为当时人类发展难以逾越的鸿沟。直到20世纪初，德国化学家哈伯（F.Haber，1868-1934）在实验室中首次用氮气和氢气合成了氨，从此人类进入了化肥农业时代，大大提高了粮食产量。 在自然界中，绝大部分氮元素以游离态的氮气分子形式存在于空气中。实验证明，在通常情况下，氮气与大多数物质很难发生化学反应，说明氮气的化学性质很不活泼。一般认为，氮气分子是由两个氮原子通过共用三对电子结合而成的，氮气分子中存在氮氮三键。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。但在高温或放电等特殊条件下，氮气分子获得了足够多的能量，也能与一些金属或非金属单质发生反应，生成含氮化合物。 （2）氮的固定 氮的固定：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程 （3）一氧化氮、二氧化氮 1.不同价态的氮的氧化物 上述氮的氧化物中属于酸性氧化物的是N2O5和N2O3。 2.二氧化氮的性质 (1)红棕色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气的大。 (2)易溶于水且与水反应：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。 (3)具有强氧化性：能与SO2、KI等反应。 (4)自身二聚：2NO2 N2O4(无色气体)。 3.NO和NO2性质比较 深度思考： 俗话说“雷雨发庄稼”，试说出其中的原理，写出反应的化学方程式。 提示：雷电发生时，N2和O2化合生成NO，NO迅速被氧化为NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3跟土壤作用生成硝酸盐，NO3-可被植物吸收。 N2＋O2 2NO 2NO＋O2 =2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO HNO3 +土壤→硝酸盐（氮肥） （4）氮循环 六、学习结果评价 生物固氮是指（ ） A.生物从土壤中吸收含氮养料 B.将含氮化合物转变为植物蛋白质 C.土壤中的硝酸盐被细菌分解转化为氮气 D.豆科植物根瘤菌将空气中的氮气转变为含氮化合物 1、下列反应中，不属于氮的固定的是（ ） A.N2和H2在一定条件下合成NH3 B.豆科植物把空气中的氮气转化为化合态的氮 C.雷电时，空气中的N2与O2反应生成NO D.由NH3制碳酸氢铵 2、氮元素在地球上含量丰富，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。下列叙述与氮元素的循环无关的是（ ） A.工业合成氨的过程是固氮的过程 B.自然界中，氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物 C.为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气作保护气 D.在电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收 下列关于 NO 和 NO2 的说法正确的是 A． NO2是红棕色气体，易溶于水，属于酸性氧化物 B． NO2可由 N2和 O2直接化合得到 C． NO 和 NO2 均既可以用排空气法收集又可以用排水法收集 D． NO 和 NO2 在一定条件下可以相互转化 1、判断 (1)固氮反应一定是氧化还原反应 (2)通过灼热的镁粉，可以去除氮气中少量的氧气 (3)NO中有少量的NO2，可以通过盛有水的集气瓶去除 (4)CO、NO、NO2都是大气污染物，能在空气中稳定存在 (5)NO2与水反应，NO2是氧化剂，水是还原剂 2、如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管完全被水充满。原来试管中盛装的(　　) A．可能是N2与NO2的混合气体 B．可能是O2与NO2的混合气体 C．可能是NO与NO2的混合气体 D．只能是NO2一种气体 4mol NO和一定量O2混合后溶于水中，请问多少O2能恰好让NO转化为HNO3 七、学习资源 学科网（北京）股份有限公司 $