7.1氮的固定-2024學(xué)年高一化學(xué)同步課堂（蘇教版2019必修第二冊）

第一節(jié)氮的固定

專題七

氮與社會可持續(xù)發(fā)展授課人：學(xué)習(xí)目標1．能依據(jù)氮分子的微觀結(jié)構(gòu)預(yù)測其化學(xué)性質(zhì)。2．認識人工固氮的化學(xué)原理和社會價值。3．體會化學(xué)科學(xué)在解決人類社會面臨的糧食危機中所發(fā)揮的重要作用，發(fā)展科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任的核心素養(yǎng)。氮氣在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中扮演著重要角色。氮氣發(fā)生器-膜分離技術(shù)氮氣是一種寶貴的資源。一、氮氣的性質(zhì)及氮的固定談?wù)勀銓Φ獨獾恼J識性質(zhì)應(yīng)用無色、無味、氣體難溶于水化學(xué)性質(zhì)不活潑做氮肥食品保護氣致冷劑一、氮氣的性質(zhì)及氮的固定氮氣為什么化學(xué)性質(zhì)不活潑？N≡N氮氣分子中存在氮氮三鍵破壞氮氣分子中氮氮三鍵需要很大能量，所以氮氣分子很穩(wěn)定，通常情況下氮氣與大多數(shù)物質(zhì)很難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。一、氮氣的性質(zhì)及氮的固定在一定條件下氮氣也可以和一些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。鎂一、氮氣的性質(zhì)及氮的固定氫氣氧氣高溫高壓催化劑將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化成含氮化合物的過程為氮的固定，簡稱固氮。一、氮氣的性質(zhì)及氮的固定生物固氮-豆科植物合成氨氮的固定自然固氮人工固氮高能固氮-閃電、火山爆發(fā)化學(xué)模擬固氮-固氮酶一、氮氣的性質(zhì)及氮的固定合成氨是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一項重大成就。一、氮氣的性質(zhì)N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)ΔH＝－92.4_kJ·mol－1德國科學(xué)家哈伯和博施一、氮氣的性質(zhì)及氮的固定高能固氮雷雨發(fā)莊稼一、氮氣的性質(zhì)及氮的固定2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO雷雨發(fā)莊稼相關(guān)原理：雨水中的硝酸滲入土壤后與礦物質(zhì)作用生成硝酸鹽，其中的硝酸根離子被植物的根系吸收，轉(zhuǎn)化為植物生長所需的養(yǎng)料。一、氮氣的性質(zhì)及氮的固定氮循環(huán)：氮元素在自然界中的循環(huán)氮循環(huán)是自然界中一種重要的循環(huán)，對生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)起著重要的作用。為了促進氮的良性循環(huán)，我們要注意維護生態(tài)平衡，保護森林，植樹綠化，增強生態(tài)系統(tǒng)對有害物質(zhì)的吸收能力；不能過度使用含氮化肥以免污染土壤和水體；控制化石燃料燃燒排放的氮氧化物進入大氣。一、氮氣的性質(zhì)及氮的固定典例解析C二、一氧化氮和二氧化氮物質(zhì)顏色狀態(tài)氣味毒性水溶性NO_____氣體_____有毒___溶于水NO2_______氣體______有毒___溶于水無色無味不紅棕色刺激性易NO

NO2NO→NO2:NO2→NO:工業(yè)制取硝酸2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO二、一氧化氮和二氧化氮思考NO和NO2分別采用什么方法收集？思考NO2轉(zhuǎn)化為NO的變化中，NO2只能作氧化劑嗎?常溫下NO能與O2反應(yīng)，只能用排水法收集；NO2能與水反應(yīng)生成NO，故只能用排空氣法收集。NO2既作氧化劑又作還原劑。二、一氧化氮和二氧化氮共同點不同點大氣中NO和NO2達到一定濃度時都會對人體造成傷害，能引發(fā)上呼吸道及肺部疾病。NO：極少量的NO有助于促進血管擴張，防止血管栓塞。

NO在調(diào)節(jié)心腦血管、神經(jīng)和免疫系統(tǒng)等方面有著十分重要的生物學(xué)作用和醫(yī)學(xué)前景。NO2：在火箭燃料中用作氧化劑；

在工業(yè)上可以用來制造硝酸。二、一氧化氮和二氧化氮NO不是酸性氧化物思考NO和NO2是酸性氧化物嗎？+42NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2ONO不能和堿反應(yīng)NO2不是酸性氧化物+5+3二、一氧化氮和二氧化氮典例解析B三、氮氧化物與氧氣和水反應(yīng)的計算①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO②2NO＋O2===2NO2由方程式①×2＋②×3得：④4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3由方程式①×2＋②得：③4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3一、氮氣的性質(zhì)NO2氣體：NO2氣體溶于水時僅涉及反應(yīng)剩余氣體為NO3NO2+H2O==2HNO3+NONO2和O2的混合氣體：NO2和O2的混合氣體溶于水時涉及反應(yīng)4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3V(NO2)∶V(O2)三、氮氧化物與氧氣和水反應(yīng)的計算NO和O2的混合氣體：NO和O2的混合氣體溶于水時涉及反應(yīng)4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3V(NO)∶V(O2)4NO＋3O2＋2H2O===4HNO34NO2＋O2＋2H2O===4HNO3三、氮氧化物與氧氣和水反應(yīng)的計算N、O的原子個數(shù)比=2∶5利用原子個數(shù)比分析典例解析B課堂小結(jié)氮氣的性質(zhì)及氮的固定氮氧化物與氧氣和水反應(yīng)的計算不良反應(yīng)氮氣的物理性質(zhì)氮氣的化學(xué)性質(zhì)氮的固定NO2氣體NO2和O2的混合氣體NO和O2的混合氣體一氧化氮和二氧化氮一氧化氮二氧化氮隨堂練習(xí)1．自然界的氮循環(huán)如圖所示，下列說法不正確的是(

)A．①中N2與O2反應(yīng)生成NOB．②中合成氨屬于人工固氮C．③中氮元素被氧化D．氧元素參與了氮循環(huán)C隨堂練習(xí)2．如圖所示，試管中盛裝的是紅棕色氣體(可能是混合物)，當(dāng)?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r，試管內(nèi)水面上升，但不能充滿試管，當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后，可以觀察到試管中水柱繼續(xù)上升，經(jīng)過