氮与社会可持续发展氮的固定课件高一下学期化学苏教版必修第二册

演示实验：NO2的性质 实验步骤
实验现象
实验结论
将充满NO2气体 的集气瓶倒扣入 水槽中
气体颜色由红棕色逐渐 变淡，最终变成无色
水槽中的水被倒吸入 集气瓶中，剩余少量 的无色气体
NO2溶解于水 NO2与水发生 化学反应
思考：集气瓶中剩余的无色气体是什么？
【资料卡】氮的氧化物 氮的氧化物
N2O ：无色气体， 性质稳定，一般条件下不与氧气反应。 NO ：无色无味，难溶于水的有毒气体，易与氧气反应生成NO2 。 N2O3：无色气体，一般条件下不与氧气反应。 NO2： 红棕色的有毒气体，一般条件下不与氧气反应。
合成氨的成功获
mol·L-1=2.3×10-2 mol·L-1,即剩余c(F-)=2.3×10-2 mol·L-1,而体积 (2)同周期元素从左至右，电负性依次增强，则C、N、O三种元素中电负性最大
得了诺贝尔奖。
现代合成氨工业
现代合成氨工业 可以提供约5亿吨的 氮肥，在很大程度上 缓解了地球上有限的 耕地资源与庞大的粮 食需求之间的矛盾， 改变了世界粮食生产 的历史，使人类免受 饥荒之苦。
解析：恒温恒容时，对于甲容器中的反应，随着反应进行，压强增大，压强为变量，当其保持不变时，说明反应达到平衡状态；对于乙容器中的反应，反应前后气体分子数不变， 压强始终不变，压强为定值，不能用其判断反应是否达到平衡状态，A项错误；1个水分子中含有2个氢氧键，断裂氢氧键的速率是断裂氢氢键速率的2倍，说明v正(H2O)＝v逆(H2)，
[Ag(NH3)2]+中H—N—H键角变大。
筒的 1号针筒 ②可供选用的试剂：硫酸铜溶液、甲醛、甲酸、氢氧化钠溶液。
还原反应,所以正极反应方程式为O2+4e-+2H2O====4OH-,为了增大溶液的导电性
开关
关闭1 号针 筒和2 号针 筒的 开关
雷雨发庄稼
思考：氮气和氧气在放电条件下直接生成NO2吗？
41063205 例
较昨日+ 413020
累计确诊
30328372 例
较昨日+ 278904
累计治愈
1126437 例
较昨日+ 5592
累计死亡
冠状病毒的结构与元素组成
N N
N2的结构与性质
N2的结构
决 定
N2的性质
决 定
N2的用途
NN
氮氮三键
N2的化学性质不活泼，很难与其他物质反应。
N2可用作保护气。
N2
O2
放电
NO2 ？
N2
O2
放电
NO
O2
NO2
实验探究（二） NO2与水反应后水中物质成分的探究①
打开 1号 针筒 和3 号针 筒的 开关
将1号针 筒中的气 体缓慢推 15mL进入 3号针筒
关闭1 号针 筒和3 号针 筒的 开关
实验探究（二） NO2与水反应后水中物质成分的探究②
针
头
向
NO
× 上
动物
生物固氮 （豆科植物 的根瘤菌）
动物摄食 植物
动植物遗体
氨或铵盐 亚硝酸盐 硝酸盐
制 造 蛋 白 质
被 细 菌 分 解
德国科学家哈伯与博施
他们经过无
数次的失败和不 解析：若x＜4，则正反应为气体分子数减小的反应，乙容器对于甲容器而言，相当于加压，平衡正向移动，所以2c1＞c2，A项错误；若x＝4，则反应前后气体分子数相等，由于起
氮元素失衡引起的环境问题 水体富营养化 酸雨 光化学烟雾 臭氧空洞
含氮化合物重新转化为氮气 汽车尾气转化器
选择性催化还原法
2CO
+
N 催化剂Biblioteka 2NO2+
2CO2
4NH3
+
催化剂
6NO
5N2+
6H2O
4NH3 + 4NO + N O2催化剂4 2+ 6H2O
环保小卫士
1、2开 3、4关
（1） 打开1 号、2 号开关， 将氧气 全部推 入1号 针筒
始时甲容器中A、B的投入量之比与化学方程式中对应化学计量数之比不相等，故w3 不可能等于w1，B项错误；起始时乙容器中A、B的投入量是甲容器的2倍，两容器的容积相等，
懈努力，数千次 故恒有2ρ1＝ρ2，C项正确；起始时乙容器中A、B的浓度是甲容器中的2倍，故乙容器达到平衡所需的时间比甲容器达到平衡所需的时间短，D项错误
实验尝试，建立 能说明两个反应均达到平衡状态，B项正确；对于甲容器中的反应，随着反应的进行，混合气体质量增大，密度为变量，当其保持不变时，说明反应达到平衡状态；对于乙容器中的
反应，混合气体质量不变，容器恒容，故密度为定值，不能用其判断反应是否达到平衡状态，C项错误；单位时间内，消耗水蒸气的质量与生成氢气的质量表示的都是正反应，不能
况下的体积是1.12 L,故D错误。
【解析】电池正极材料主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等,加入稀H2SO4溶解后铁、铝
(5)锌与足量的稀硫酸反应生成22.4 L H2，转移电子数为2NA( )
可知n(NOSO4H)=0.004 mol× =0.01 mol,所以样品的纯度为
③对于容器体积固定且反应物和生成物都是气体的反应来说，密度是一个常数，不能作为判断平衡的依据。
高中化学必修
专题7 氨与社会可持续发展
第一单元 氮的固定
世界新冠疫情数据
截止日期：2020-10-21
数据范围：全球总数据
41154779 例
较昨日+ 413039
28609848 例
较昨日+ 278942
1131183 例
较昨日+ 5592
累计确诊
累计治愈
累计死亡
截止日期：2020-10-21
数据范围：不包含中国
②称量28.7 g镀镍试剂,配制100 mL溶液A;
(5)锌与足量的稀硫酸反应生成22.4 L H2，转移电子数为2NA( )
打开 ×100%≈84.7 %。
结构，所以C在形成化合物时，其键型以共价键为主；
1号 15.推导下列元素，回答有关问题：
(1)常温常压下，11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA(
根瘤菌
5.A 原电池工作时,阳离子向正极移动,应从左到右通过离子交换膜,故A正确;当闭合开关K时,X附近溶液先变红,说明X极生成OH-,应为电解池的阴极,故B错误;闭合K时,A是负极,负极上
发生失电子的氧化反应,电极反应式为2K2S2-2e-==== K2S4+2K+,故C错误;当有0.1 mol K+通过离子交换膜,即有0.1 mol e-转移时,根据2H++2e-====H2↑知产生0.05 mol H2,标准状
取
下
液
针
体
筒
针
√头
NO
向 下
液
取
体
下
针
筒
实验探究（二） NO2与水反应后水中物质成分的探究②
（1）将针筒 竖直，拔下 导管
（2）慢慢按 活塞，用试 管取液3mL
（3）保持针 筒竖直，连 接回导管
（4）选择紫色石 蕊（或pH试纸）检 验所取液体
雷雨发庄稼
“一场雷雨一场肥”，涉及到哪些物质的转化？
N2
溶于水且与水反应。 N2O5：白色固体，性质稳定。
实验装置的准备
4.氢氧化钠溶液
实验仪器：20mL针筒 （4支）、一通三导管（带 控开制关开）关
3.水
实1验.待药测品气：体待（测20气m体L）、
氧气、水、氢氧化钠溶液
NO2与水反应的产物中 2.氧气（15mL） 是否存在NO？
实验探究（一） NO2与水反应剩余的无色气体成分的探究
合成氨厂，1918
是平面三角形；SO3(或BF3)与其互为等电子体，它们的价电子总数和原子总数均 H—N中氢原子均带正电，不符合题意；c.B—H中氢原子带负电，H—N中氢原子
年和1931年因为
是平面三角形；SO3(或BF3)与其互为等电子体，它们的价电子总数和原子总数均
溶解生成硫酸锂、硫酸钴、硫酸铁、硫酸铝,加入Na2S2O3, 被Co3+、Fe3+氧化 【解析】滴定终点时草酸根将高锰酸根完全反应,所以溶液会显无色,滴定终点
绿萝与黄豆的根部比较
(1)某粒子一般不与其他元素的原子反应，这种粒子的符号是_____。
动,所以K+移向B电极,故B错误;光电池工作时,Ag电极上AgCl得电子生成Ag,电极
H—N中氢原子均带正电，不符合题意；c.B—H中氢原子带负电，H—N中氢原子
mol,m(Co)=59× g;在1 000 ℃时,固体质量不再变化,说明Co(OH)2完全 程式通常表示如下：
O2
放电
NO
O2
NO2
H2O HNO3 矿石
NO3-
无色
红棕色
N2 + O2放电 2NO
2NO + O2 2NO2
3NO2 + H2O 2HNO3 + NO
硝酸与土壤中的矿物质反应生成硝酸盐 （ NO3 -）被植物所吸收。
氮的循环 —生命的循环
全世界 每年的雷电 固氮量大约 4-5亿吨。 但随着科技 的发展，人 雷电作用 口的增加， 自然固氮已 经工远业远固不氮 能 满足农业生 产对氮元素 的需求。
用其判断反应是否达到平衡状态，D项错误。
可知n(NOSO4H)=0.004 mol× =0.01 mol,所以样品的纯度为 程式通常表示如下：
了世界上第一座
为正极,正极上Cu2+得电子生成Cu,电极反应为Cu2++2e-====Cu,故C正确;电池从 =160 g,故D错误。 只允许阴离子通过,电解时丙室中阴离子移向乙室,阳离子移向丁室,所以丙室
1、4开 2、3关
（2） 关闭2 号，打 开4号， 将1号 针筒气 体全部 推入4 号针筒
3、4开 1、2关
（3） 关闭1 号，打 开3号， 将3号 针筒内 物质全 部推入 4号针 筒
高中化学必修
课后作业：调查研究《汽车尾气中的氮氧化物与环境保护》
研究建议：1. 汽车尾气中的氮氧化物是如何产生的？ 2. 氮氧化物对环境、人体健康和动植物有哪些影响？ 3. 如何减少汽车尾气中氮氧化物的排放对环境的影响？
绿萝根部
黄豆根部
【资料卡】氮的氧化物 氮的氧化物
N2O ：无色气体， 性质稳定，一般条件下不与氧气反应。 NO ： 无色无味，难溶于水的有毒气体，易与氧气反应生成NO2。 N2O3：无色气体，一般条件下不与氧气反应。 NO2： 红棕色的有毒气体，一般条件下不与氧气反应。 N2O5：白色固体，性质稳定。
)
将2号针
针筒 筒中的氧 【解析】(1)基态氮原子的价电子排布图为
；其核外电子共占据1s、
(5)锌与足量的稀硫酸反应生成22.4 L H2，转移电子数为2NA( )
和2 ( )
答案:(1)除去溶液中的Mn2+ B
气缓慢推
号针 10mL进入 =
=0.02 mol,MxNi(SO4)y(M为+1价阳离子,Ni为+2价,x、y均为正整