第五章 第二节 氮及其化合物 第一课时 氮气 氮的固定 课件-2026-2027学年高一下学期化学人教版必修第二册

第二节 氮及其化合物 第1课时 氮气和氮的固定 第五章 化工生产中的重要非金属元素 氮元素在自然界中的存在 氮的存在 游离态 氮气 化合态 约占空气体积的78% 无色、无味、难溶于水的气体 密度比空气略小 （只能用排水法收集氮气） 化学性质不活泼——保护气 食品包装中充氮气以防腐 灯泡中充氮气以延长使用寿命 液氮——制造低温 液氮 冰淇淋 利用液氮进行冷冻治疗 化肥和化工原料 氮肥 工业合成氨 N2的用途 焊接金属保护气 氮元素在自然界中的存在 氮的存在 游离态 氮气 化合态 约占空气体积的78% 无色、无味、难溶于水的气体 密度比空气略小 （只能用排水法收集氮气） 蛋白质 硝酸盐 和铵盐 动物体内 植物体内 KNO3 、Ca(NO3) 2 铵盐： 由铵根离子（NH4+）和酸根离子构成的化合物 土壤、海洋里 NH4NO3 、NH4Cl 氮元素在自然界中是一种广泛存在的一种元素，那么氮有哪些化学性质呢。研究元素的化学性质有固定的思维模型：位构性 第二周期、第VA族 +7 2 5 氮原子既不易得到电子，也不易失去电子 氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。 氮的化学性质 最高价态+5 最低价态-3 0、+1、+2、 +3、+4 只有氧化性 既有氧化性 也有还原性 只有还原性 《资》P12 完成1.氮元素 氮元素形成的单质是氮气，氮气具有哪些化学性质呢？ 氮气的化学性质 氮气是一种化学性质 的气体。 稳定 氮气（N2）的化学性质为什么稳定？什么因素决定氮气的化学性质 从化学键角度考虑：化学反应的本质是什么？ 旧化学键的断裂和新化学键形成的过程 （释放能量） （吸收能量） 下面我们就研究氮气中氮原子之间的化学键 N2 氮气化学性质为什么很稳定？ N2结构式： N N N2电子式：   N     N   用电子式表示氮气的形成过程 N      N        N     N   + 两个氮原子间以共价三键结合，断裂该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定。通常情况下，很难与其他物质发生反应。 在高温、放电等条件下，氮分子获得了足够的能量，使N≡N断裂，氮气能够与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应，氮气分子中氮元素化合价为0，是氮元素的中间价态，在一定条件下能表现出氧化性或还原性。 在放电或高温条件下N2能与O2反应生成NO 在高温、放电等条件下，氮分子获得了足够的能量，使N≡N断裂，氮气能够与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应，氮气分子中氮元素化合价为0，是氮元素的中间价态，在一定条件下能表现出氧化性或还原性。 N2＋O2 ========= 2NO 放电或高温 在放电或高温条件下N2能与O2反应生成NO N2具有还原性 -3 0 +1 +2 +3 +4 +5 氮元素化合价 N2 还原性 氧化性 预测Mg 与 N2能否发生反应 氮气与镁的反应：1.从原子结构示意图角度进行分析 2.写出氮化镁形成过程的子式 N2和O2和在放电或高温条件下反应，无法生成NO2 写出汽车尾气产生NO的化学方程式 N2＋O2 ===== 2NO 高温 Mg3N2 预测Mg 与 N2能否发生反应 Mg3N2 用电子式表示Mg3N2的形成过程： 在高温、放电等条件下，氮分子获得了足够的能量，使N≡N断裂，氮气能够与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应，氮气分子中氮元素化合价为0，是氮元素的中间价态，在一定条件下能表现出氧化性或还原性。 3Mg＋N2 ==== Mg3N2 点燃 N2＋3H2 2NH3 高温、高压 催化剂 在点燃条件下Mg能与N2反应生成氮化镁 N2具有氧化性 此反应的主要用途：工业合成氨 在高温、高压、有催化剂的条件下， N2能与H2发生可逆反应生成氨（氨气） N2具有氧化性 《资》P12完成2.氮气 氨：NH3 判断下列问题的对与错 （1）氮元素有多种化合价，其最高正价为＋5价 (　　) （2）氮原子与其他原子只能形成共价键，不能形成离子键(　　) （3）白磷在空气中能自燃而氮气能稳定存在，说明磷元素非金属性比氮元素强 (　　) （4）在高温、高压、催化剂条件下，1 mol N2与3 mol H2混合可生成2 mol NH3 (　　) （5）任何物质在氮气中都不能燃烧 (　　) （6）氮气既具有氧化性，又具有还原性 (　　) （7）氮气与氧气在一定条件下反应生成一氧化氮 (　　) N2＋3Mg ==== Mg3N2 点燃 N2＋3H2 2NH3 高温、高压 催化剂 N2＋O2 ========= 2NO 放电或高温 从氮元素存在形态角度分析，以下反应有哪些相同点？ 游离态的氮转化为化合态 将大气中游离态的氮（N2）转化 为含氮化合物的过程叫做氮的固定 氮的固定可以有很多种方法 思考：将NH3转化为N2和H2O属于氮的固定吗？为什么？ 下列叙述与氮的固定无关的是( ) A.工业上氮气与氢气化合成氨 B.电闪雷鸣的雨天，空气中的氮气会与氧气发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收 C.豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为含氮化合物 D.硝酸铵爆炸产生氮气和其他物质 D 氮的固定 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) 仿生固氮(某些金属有机化合物可起到根瘤菌的作用) N2＋3H2 2NH3 高温、高压 催化剂 人类通过控制条件，将氮气氧化或还原为氮的化合物叫人工固氮 为什么要进行人工固氮？ 雷电作用 NO NO2 HNO3 NO3- N2 N2 N2 硝酸盐 植物 动物摄食 被细菌分解 动物排泄物及遗体 氨或铵盐 亚硝酸盐 植物遗体 硝化细菌 豆科植物的 根瘤菌固氮 化肥生产等 人工固氮 自然固氮 大气中的氮 自然界中氮的循环 《资》P12完成 3.氮的固定和【应用体验】 下列关于自然界中氮循环的说法错误的是（ ） A.动物排泄物中的氮元素被细菌分解进入大气 B.雷电作用下的固氮过程中氮元素被氧化 C.人工固氮主要是通过控制条件将氮气转化为含氮化合物 D.氮肥的有效成分均为铵盐 D 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制碳酸氢铵和尿素 D 作业：《目》P146 第1-4题 感谢使用 1.7.2013 本页为课件结尾致谢页，向学生表达感谢，并引导学生关注作者406100获取更多教学资源。 ‹#› EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $