化学肥料中的主角(一)全解
§5.4化学肥料中的主角
§5.4 化学肥料中的主角第1课时氮气及其氧化物【学习要求】1、自然界中的氮循环及人类活动对氮循环的影响；2、氮的固定知识；3、N2、NO、NO2的性质【课前预习】一、氮在自然界中的循环1、存在：游离态（单质）：态存在于动植物体、土壤和水体中。
2、氮的固定是指将氮元素从态转化为态，主要包括。
二、氮气的结构和性质三、氮的氧化物及其性质【课堂活动】一、氮元素在自然界的存在和循环活动1：多媒体显示：雷雨发庄稼，讨论农作物肥料三要素结合空气的性质认识氮气的物理性质。
【结论】一、氮气的物理性质：氮气是色味气体，溶于水。
密度较空气的密度小。
活动2：查找氮循环的资料，小组合作画出氮循环图示。
（氮的固定）二、氮气的化学性质和用途活动1：氮元素的原子结构示意图如何书写？结构式呢？为什么N的非金属性很强，而单质的化学性质不活泼？请从结构的角度来分析氮气化学性质比较稳定的原因。
【结论】二、氮气的化学性质：1、氮气的结构：氮原子结构示意图；氮气的电子式；氮气的结构式。
氮气的电子式________,两个氮原子间通过_______个共用电子对形成共价键，并破坏这种_________,需要_________,因此氮气化学性质不活泼很难和其他物质发生化学反应。
活动2：结合氮元素在自然界中的循环，讨论氮的固定和氮气的化学性质。
【结论】2、氮的固定：把大气红游离态的氮转化为的过程成为固氮，固氮主要有三个途径：、、。
3、氮气的化学性质（1）氮气和氢气反应（反应方程式）________________________,反应条件__________。
（2）氮气和氧气反应（反应方程式）_______________________,反应条件__________。
活动3：思考一下，氮气的化学性质比较稳定，但其是否能和活泼的金属发生反应呢？设计实验验证。
【结论】（3）氮气和镁反应（反应方程式）_______________________,反应条件__________。
教学设计3：化学肥料中的主角
高一化学第一学期5.4化学肥料中的主角教学设计教学目标知识与技能：认识氮气的性质、用途，了解氮的固定原理和方法，了解氮分子的结构对氮气性质的影响。
过程与方法：通过固氮原理、方法的探究，让学生感受科学探究的一般过程，在固氮原理的学习中，感受结构决定性质、性质决定用途的规律。
情感态度与价值观：了解固氮的意义，从中感悟科学方法在化学研究中的作用，体会化学科学对人类社会的重要意义。
教学重点：认识氮气的性质教学难点：氮分子结构对氮气性质的影响教学分析：1.取材：高中一年级第二学期（试用本），第五单元《评说硫、氮的“功”与“过”》中的第四节<化学肥料中的主角>的第一课时。
2.学情分析：（因借班上课，学生情况只能根据课程标准、考纲及学校的性质进行推测，与学生实际定会有些差距）依据课程标准，学生在初中了解了氮肥中的碳酸氢铵、硝酸铵、硫酸铵、尿素等及生物固氮，在过去的学习中，学生获得了对氢气、氧气、硫、氯气等非金属单质的认识、共价键及物质变化过程中的电子得失、化合价升降等等的学习经历和体会，这些对本节课都会有所帮助。
相信学生在高中第一学期里，对实验探究的一般过程、研究性学习的几个环节应该有所涉猎、有所认识和尝试，因此，学生基本上具备了完成本节课的基础。
但由于学生对氮的氧化物的知识储备和经验不足，在探究闪电固氮原理时，教师要为学生做些铺垫和扶梯，即课前备好NO和NO2样品，让学生对这两种物质的性质有个初步了解，有利于学生能够较顺利地完成探究活动。
3.教材的地位和作用：仅从人工固氮对世界农业发展的推动、世界人口增长对粮食的需求，这些社会生活密切的问题中认识氮气的性质，容易激起学生的兴趣，固氮过程也是氮在自然界中循环中的一个环节，因此，本节对学生建立较完成的、有关“氮”的知识结构起到了承上启下的作用。
在考纲中，有关氮气的性质和固氮的教学要求是“知道”，既能一般了解或记住、复现已学过的知识。
在课程标准中：课程类型内容教学目标知识与技能过程与方法情感态度价值观基础型课程氮肥知道/初步学会认识感悟拓展型课程氮的固定知道/初步学会感受感悟教学过程：[引入]：化学肥料是农作物生长必需的养分，合理施肥能使农作物增产增收，可以说化肥在为人类提供粮食方面功不可没。
高中化学化学肥料中的主角
（六）微量元素肥料
1.定义：微量元素是指不可缺少 但需要量极少的元素
2.含量：< 0.01%
3.举例：Fe、Mn、Cu、Zn、Mo、Co、B、 Cl、I、Se、F等
七、建立人与自然的和谐关系 （一）自然界中氮循环 89
结合书本[P26-27]第一段阅读 （二）自然界中的硫循环 90
22
+5 +2 2HNO3 + NO
还原剂 氧化剂
14
2:1
16
12
flash
闪 电 下 的 反 应
思考: 自然界的哪种天气下会发 生上述三个反应?
雷雨利庄稼
12
(3)与金属反应（如Mg） 镁条在空气中燃烧：
① 2Mg + O2 点燃 2 MgO + Q 17 氧化镁(白色粉末)
②
3 Mg + N2 高温
②后蒸发，先逸出N2 3.原理: N2的沸点低,先逸出。
31
29
flash
三.氮氧化物（NOx) (一）氮元素的化合价
-3, 0, +1, +2, +3, +4, +5
NOx： N2O NO N2O3 NO2 N2O5
(共6种)
酸酐 N2O4 酸酐
+3
HNO2 亚硝酸
+5
HNO3 硝酸
（二）NO和NO2 1.物性
+
NO 24
豆科 植物 的根 部存 在小 根瘤
20
豆科植物根部的固氮菌
20
闪电时的固氮作用
（2）工业固氮 工业合成氨： 催化剂 N2 + 3 H2 高温高压 2 NH3 25
上海高一化学一对一辅导 5.4 化学肥料中的主角
高分对策氮族元素一．理解氮族元素的“位、构、性”关系。
1．氮族元素（氮N、磷P、砷As、锑Sb、铋Bi）位于周期表中ⅤA族，原子最外层均有5个电子；主要化合价有＋5、＋3、－3（Sb、Bi无负价）。
2．气态氢化物通式为RH3；最高价氧化物通式为R2O5，其水化物（除HNO3外）通式为H3RO4。
它们元素的非金属性减弱、金属性增强。
二．了解氨气，掌握氮氧化物、氨气、铵盐、硝酸的性质。
1．氮气：分子中具有N≡N叁键，结构很稳定，常温下化学性质不活泼，可作保护气。
将氮气转变为化合态氮的方法叫做氮的固定，N2在放电时跟O2化合为NO、工业合成NH3、在点燃时跟镁化合为Mg3N2等都属于氮的固定。
2．氮的氧化物：有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5，其中NO是无色、极易被氧化的不成盐氧化物；NO2是红棕色、有刺激性气味、有毒、能跟水反应生成HNO3和NO 气体，可自身结合为无色的N2O4；N2O3是亚硝酸酐，N2O5是硝酸酐。
3．氨气：易液化、极易溶于水；可跟H2O化合为弱碱NH3 H2O，跟氯化氢或酸化合为铵盐，跟O2、CuO、Cl2反应时表现还原性。
4．铵盐：离子化合物，受热分解时一般会放出氨气，跟强碱共热时均会放出氨气。
5．硝酸：是易挥发性强酸，见光或受热易分解，浓、稀硝酸均有强氧化性，能氧化铂、金以外的几乎所有金属和C、S、P等非金属以及某些还原性化合物；冷、浓的硝酸能使铁、铝钝化；浓硝酸和浓盐酸氨体积比1:3配成王水，王水能氧化铂和金。
6．硝酸银：在固体受热时，具有不稳定性和强氧化性。
7．氮肥：铵盐（NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4NO3、NH4NO3、NH4HCO3）、尿素。
三．掌握氨气的实验室制法和检验方法。
1．制法：可用NH4Cl固体与Ca(OH)2固体混合加热的方法（制取装置与制取O2的相同）；还能采用浓氨水与NaOH（或CaO）固体（固－液不加热）、给浓氨水加热的方法制取氨气。
沪科版,高一化学,第五章.5.4,氨气
第五章：评说硫、氮的“功”与“过”第5讲 5.4 化学肥料中的主角——氨气和铵盐【教学目标】1、掌握氨气和铵盐的物理性质，化学性质；2、了解氨气和铵盐的用途；3、提高规范操作能力、实验观察能力及分析归纳的思维能力。
课前自学合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题，是化学技术对社会发展与进步的巨大贡献之一，化学家有关氨的研究曾获得三次诺贝尔化学奖：人类为什么对氨如此的感兴趣？它具有怎样的性质和用途呢？今天我们一起来认识它。
1.氨气：写出氨分子的电子式 _____________,结构式_____________,空间构型为________________氨气是______色，有_______性气味气体。
密度比空气______，液氨气化（即由液态变成气态）时,________ 大量热，利用这一性质常用液态氨气作__________。
2、能否用浓硫酸干燥氨气？__________________________________________。
3、检验氨气是否充满试管的方法是___________________，观察到的现象是________________________。
4、铵盐作为化肥，好处是什么？_______________________________________________________________。
由于氨水易挥发，不易运输，因此氨水不能大量用作化肥，而是常将氨制成各种固态的铵盐加以使用5、铵态氮肥在运输和储存时应该注意什么？为什么？____________________________________________。
课堂探究知识点一、重要的化工原料——氨气：键角：1、氨气的分子结构：化学式：NH3；电子式：结构式：空间构型：三角锥形；氨分子是极性分子。
2、氨气的物理性质：无色、有刺激性气味的气体，比空气轻；易液化，极易溶于水（1:700）；氨水的密度比水小；氨水浓度越大，密度越小。
化学肥料的主角
第五章评说硫、氮的“功”与“过”第四节化学肥料中的主角学习要求：1．知道固氮的途径，掌握大气固氮和工业固氮的原理。
2．理解氮分子的结构式，理解氮气的化学性质，知道氮气的用途。
3．理解氨气及氨水的一般性质并知道其应用，理解铵盐遇热分解和遇碱分解的性质，学会铵根离子的检验。
4．学会有关化学反应的基本计算，会进行过量反应的计算。
学习重难点1．氨和铵盐的性质学习内容一．氮气的性质与固氮【阅读与理解】肥料三要素是指农作物生长过程中必需三种营养元素、、、其中能使植物枝叶茂盛、叶片增大、促进叶绿素形成的的元素是。
氮肥主要有、、、固氮是指氮气占空气的体积分数，氧气占空气的体积分数是。
1．氮原子结构与氮气分子结构2．生物固氮：豆科植物的根部附有的根瘤菌能把空气中游离的氮转变成氨作为养分吸收。
3．大气固氮——“雷雨发庄稼”（1）NO2是酸性氧化物吗？（2）实验室里如何收集NO、NO2？（3）工业上制硝酸的最后一步反应是3NO2+H2O→HNO3+NO，如何提高NO2的利用率？（4）HNO 3也是酸雨的主要成分，请描述酸雨中HNO 3的来源4． 工业固氮——合成氨5． 氮气其他性质【练习一】1. 下列氮肥中含氮量最高的是（ ） A ．NH 4NO 3 B ．(NH 4)2SO 4 C ．NH 4HCO 3 D ．CO(NH 2)2 2. 下列气体不会造成大气污染的是（）A ．二氧化硫B ．氮气C ．一氧化碳D ．一氧化氮3. 下列气体中：①NO 2 ②CO ③SO 2 ③H 2S ⑤Cl 2 ⑥NO ，属于和血红蛋白作用而引起中毒的是： （ ） A ．②⑥B ．①③④⑤C ．④⑤D ．②④⑥ 4. 下列反应起了氮的固定作用的是（ ）A ．N 2与H 2在一定条件下反应生成NH 3B ．NO 与O 2反应生成NO 2C ．NH 3经催化氧化生成NOD ．由NH 3制碳铵和硫胺 5．在NO 2被水吸收的反应中，发生还原反应和发生氧化反应的物质的质量比为（ ）A ．3:1B ．1:3C ．1:2D ．2:16．0.1摩镁粉分别在足量的O 2、CO 2、N 2中燃烧,生成固体的质量依次为W 1、W 2、W 3。
高一下册化学《化学肥料中的主角》教案、教学设计
5.拓展阅读：推荐学生阅读有关化学肥料研究的文章或书籍，了解化学肥料在农业生产中的最新研究成果和发展动态。
6.观看视频：提供有关化学肥料的科普视频，让学生在课后观看，进一步加深对化学肥料知识的理解。
（四）课堂练习
在课堂练习环节，我将设计以下题目：
1.选择题：判断化学肥料的分类、作用及氮、磷、钾肥料的特点。
2.填空题：补充化学肥料在植物生长中的作用机理。
3.计算题：根据作物需求和土壤条件，计算合理施用化学肥料的量。
4.应用题：分析某一农业生产实例，提出合理使用化学肥料的建议。
（五）总结归纳
在总结归纳环节，我将采取以下措施：
高一下册化学《化学肥料中的主角》教案、教学设计
一、教学目标
（一）知识与技能
本章节主要围绕化学肥料中的主角——氮、磷、钾展开，使学生掌握以下知识与技能：
1.了解化学肥料的概念、分类及作用，特别是氮、磷、钾肥料的作用及特点。
2.掌握氮、磷、钾在植物生长过程中的生理功能，理解它们对农作物产量的影响。
3.学会正确使用化学肥料，了解过量或不足使用化肥对环境和植物生长的影响。
4.关注学生的作业完成情况，针对共性问题进行课堂讲解，确保学生掌握本章节知识。
-以学生为主体，关注学生的个体差异，因材施教。
-创设生活化的教学情境，帮助学生将化学知识与实际生产相结合。
-强化课堂互动，激发学生的学习兴趣和探究欲望。
-注重过程评价，及时给予学生反馈，指导学生调整学习方法。
3.教学步骤：
学习兴趣。
-基本概念：讲解化学肥料的分类、作用及氮、磷、钾在植物生长中的作用机理。
教学设计2：化学肥料中的主角
高一化学第一学期化学肥料中的主角教学设计一、教学目标：1．知识与技能（1）知道化学肥料的重要性及常见的氮肥。
（2）知道固氮的三种途径。
掌握大气固氮和工业固氮的原理。
（3）理解氮分子的结构式，理解氮气的化学性质和物理性质，知道氮气的用途。
2．过程与方法通过对固氮途径及原理的学习，建立起结构决定性质，性质影响用途的观念。
3．情感态度与价值观（1）感悟化学对工农业生产所（2）形成利用所学知识去关心身边的事物，关心社会生产技术的发展，关心科学发展的新动态的观念。
二、教学重点及难点：1．大气固氮，工业固氮的原理及方法。
2．氮气结构对氮气化学性质以及固氮条件的影响。
三、教学过程：〔引导阅读〕翻看课本20页，知道氮肥的种类。
〔板书〕§化学肥料中的主角回答：给农作物施化肥。
阅读大气固氮〔多媒体展示〕施氮肥与未施氮肥的农作物对比图。
〔讲解〕可见氮肥对农作物的产量和质量起着十分关键的作用。
〔过渡〕民间有一句谚语“雷雨发庄稼”，同学们有没有想过为什么雷雨会发庄稼（用展示过的多媒体图适当引导）〔板书〕〔讲解〕正是发生了这样的反应，把植物不易吸收的游离态的氮气转化为了易吸收的化合态的氮。
我们把这一过程称为“固氮”。
〔板书〕固氮〔讲解〕在大气中发生的固氮过程称为“大气固氮”〔板书〕一、大气固氮讨论，回答：雷雨中发生的反应中产生了化肥。
让学生通过对比加深氮肥对农作物作用的认识通过情景引入，引发学生对大气中可能发生的反应的思考人工固氮〔过渡〕但是，仅靠大气固氮远远不能满足人类对粮食的需求，于是科学家们通过长期的探索和研究，终于发现了人工固氮的方法，对于这一伟大的合成法的发现，科学家哈伯作出了很大的贡献。
〔多媒体〕哈伯对人工固氮法的贡献（资料介绍）〔板书〕〔讲解〕这就是工业固氮的方法。
〔板书〕二、工业固氮通过资料介绍使学生对合成氨的研究过程有所了解，体会化学研究对工业发展的作氮气化学性质小结氮气的物理性质这节课我们学习了固氮的三种途径，这一过程的研究也是对氮气结构、性质的学习。
高中化学高一下册《化学肥料中的主角》优秀教学案例
1.培养学生对化肥知识的兴趣，激发他们学习化学的内在动机，形成积极的学习态度。
2.使学生认识到化肥在农业生产中的重要性，树立合理使用化肥的观念，增强环保意识。
3.通过学习化肥知识，让学生了解我国农业发展现状，培养他们的国情观念和责任感。
4.培养学生尊重事实、严谨求实的科学态度，激发他们勇于探索、创新的精神。
小组合作学习能够培养学生的团队协作能力和沟通能力。在本章节的教学中，我将组织学生进行小组合作，共同探讨化肥相关知识。具体做法如下：
1.将学生分成若干小组，每个小组针对某一主题进行深入探讨。
2.各小组成员分工合作，查阅资料、整理观点、讨论交流，形成统一意见。
3.各小组汇报研究成果，其他小组进行评价、提问，共同分享学习成果。
在本章节的教学过程中，教师应关注学生的全面发展，将知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观有机地结合起来，以提高学生的化学素养和综合素质。通过本章节的学习，使学生能够更好地理解化肥在农业生产中的作用，为我国农业的可持续发展贡献力量。
三、教学策略
（一）情景创设
在本章节的教学中，我将充分利用学生对日常生活的熟悉度，创设生动、具体的情景，让学生在情景中感知化肥知识。例如，通过展示农田中农作物生长的照片，引导学生思考化肥在其中发挥的作用；还可以播放化肥使用不当导致环境污染的视频，引发学生对合理使用化肥的关注。通过这些情景的创设，激发学生的学习兴趣，使他们能够主动参与到课堂学习中。
（二）讲授知
1.化肥的分类与成分
首先，我将对化肥的分类和成分进行讲解，让学生了解氮肥、磷肥、钾肥等不同类型化肥的特点和作用。通过具体实例，阐述各种化肥在农业生产中的应用。
2.化肥的作用与使用方法
接着，我会讲解化肥对农作物生长的作用，以及如何正确使用化肥。强调合理使用化肥可以提高农作物产量，但过量使用会导致土壤、水体污染等问题。
沪科版高中化学高一下册-5.4 化学肥料中的主角-氮肥的生产和使用 课件 (共18张PPT)
状 态： 气体
密 度： 比空气小
溶解性：
极易溶于水， 1:700
毒性： 有毒
—8—
问题2：如何将氨转化为液态物质？
沸点： 议 一 议： -33.43℃ 易液化 （液氨）
溶解性：
极易溶于水,体积比1 ：700
—9—
思考交流：如何设计实验证明氨的溶解？
获得结论 氨气与水的作用
实验探究
氨
推测方法
分析原理 明确任务
水
—10—
实验探究：氨气与水的作用
1、氨水为何显碱性？
OH-
结
NH3+H2O
论
NH3·H2O
NH3·H2O NH4++OH-
分 2、氨水中存在的微粒？
析 H2O、NH3、NH3·H2O、 NH4 ＋ 、 OH－ ( H＋)
—11—
问题3：氨水能否用做氮肥施用呢？
学 一 学：
归纳总结： 1、氨水的挥发性
NH3+ 酸(H+) = 铵盐(NH4+)
—13—
问题5：如何合理施用铵态氮肥？
常见铵态氮肥：NH4Cl、 (NH4)2SO4、NH4NO3 、NH4HCO3等
想 一 想：
1、铵态氮肥有哪些性质
易溶 、受热易分解 、与碱反应 △
NH4Cl 包装N、H标志3↑、+运输H和C贮l存↑
△ 1.工、农业用氯化铵包装应按GB 2946-92 规定
肥的生产和使用
—1—
人类生活需要植物
粮食果蔬
奇异花卉
—2—
植物生长需要氮肥
—3—
大自然中氮的固定
大气中的氮
雷电
豆 科
作用
5.4化学肥料的主角(第一课时教学设计)
资源信息表5.4 化学肥料的主角（共三课时）第1课时氮气和氮的固定[设计思想]氮元素在自然界的循环中起着重要的作用。
近些年来，人类活动对氮元素在自然界中循环的影响也越来越大。
氮元素在自然界的循环又是具体的物质循环。
让学生了解氮元素在自然界的循环，了解化学物质、化学反应在自然界循环中重要作用，了解化学物质、化学反应对人类生产生活的重要意义，可以使学生在掌握基本的化学知识的同时培养学生对化学的兴趣，建立可持续发展的观念，体会化学对人类、社会发展所起的重要作用。
因此，本节第一课时以“氮气和氮的固定”作为课题，重点介绍三种固氮方法，通过探究“固氮”困难的原因，掌握氮气的结构和性质。
在探究过程中，培养学生利用氧化还原思想分析解决问题的能力和探究解决问题的科学方法。
一.教学目标1．知识与技能（1）化学肥料的三要素及施用的基本原则（A）（2）固氮的途径，大气固氮和工业固氮的原理（B）（3）氮气的性质、用途（B）（4）氮分子结构及与其性质的关系（B）2．过程与方法通过对固氮原理、方法的学习，增强学生利用已有知识（氧化还原反应）分析解决问题的能力,认识通过实验探究解决问题的科学方法。
3．情感态度与价值观懂得氮元素固定的意义，从中体会化学对社会生活的重要意义。
二．教学重点和难点氮气的化学性质，氮分子结构对氮气性质的影响。
三．教学用品多媒体。
四．教学流程1．流程图2．流程说明1图片引入：展示：缺氮的棉花、缺磷小麦与正常小麦、缺钾的大豆和甘蓝图片。
2利用材料创设情境，提出问题：在新疆与青海交界处有一山谷，人称“魔鬼谷”。
经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙。
然而谷内却是牧草茂盛，四季常青。
这是为什么？五．教学案例1．教学过程[讲述]简介化学肥料的重要性，引出化学肥料的三要素。
2．主要板书3．相关链接（1）合成氨、化学武器和哈伯（——来源:/homepage/XXLR1.AST?ID=5453）在化学发展史上，有一位化学家，虽早已长眠地下，却曾给世入留下过关于他的功过是非的激烈争论。
化学肥料中的主角
——课堂练习
3.将NO2和O2以4:1的体积比混和后通 入水中，充分反应后剩余的气体体积 为多少？ 4.将12ml NO2和O2的混和气体通入足 量的水中，充分反应后剩余气体2ml （气体体积均在相同的状况下测定 的）。求原混和气体中各气体的体积 为多少？
5.向盛满水的倒立在水槽中的大 量筒中通入40mlNO气体，再向大 量筒中通入ＶmlO2 反应完全后 向盛满水的倒立在水槽中的大量筒中通入40mlNO气体，再向大 ，量筒中还有10ml无色气体，则 量筒中通入ＶmlO2 反应完全后，量筒中还有10ml无色气体，则 Ｖ值可能是多少？ Ｖ值可能是多少？
N
N2
+2
+4
N
Mg3N2
+5
N
NO
高温、高压 催化剂
N
NO2
2 NH3
N
HNO3
NH3
N2+ 3H2
N2+3Mg==Mg3N2 N2+O2==2NO
放电
点燃
2NO+O2==2NO2
3NO2+H2O==2HNO3+NO
1.收集满NO2气体的试管倒置于水中 ,
计算所得溶液的物质的量浓度(设溶 质不向外扩散且为标准状况) 2.体积比为4:1的NO2和O2,溶液充满 试管,计算所得溶液的物质的量浓度 (设溶质不向外扩散且为标准状况
氮气和固氮-化学肥料中的主角
Fe 400 500 C 2050 MPa
2 NH 3
放电 N 2 O2 2NO
⑵氮气与活泼金属反应： 在高温时，氮气能跟钠、镁、钙、钡等活泼金属化 合。写出镁在氮气中燃烧生成微黄色的氮化镁、及氮化 镁溶于水放出气体的反应方程式。 +2 –3 讨论：氮化镁分子的书写：
Mg N
Mg3N2
小结
纯净的氮气是一种无色、无味的气体，密度比空气略小， 难溶于水。氮气占空气体积78%。 氮分子中是氮氮叁键(N≡N)，键能很大，所以氮分子很 稳定，很难跟其他物质发生化学反应。 ⑴氮气与非金属反应： Fe 400 500 C N 2 3H 2 2 NH 3 ①氮气与氢气反应： 2050 MPa 放电 N 2 O 2 2NO ②氮气与氧气反应：
1 m( BaSO 4) 0.400mol / L 100mL 10 233 g / mol 9.32 g 1
3
H 2 SO4 2H 2OH 2 NaOH
1 48.0mL 10 2.00mol / L 2 c( H 2 SO4) 160mL 103
⑶实验前必须进行的一个 检查气密性 操作步骤是＿＿＿＿＿ ⑶实验前必须进行的一 ＿，加热片刻后，即应 个操作步骤是＿＿＿＿ 移动酒精灯以防反应物 ＿＿，加热片刻后， 冲出，说明该反应是＿ 放热反应 ＿＿＿＿＿。 ⑷实验过程中，必须待反 应进行一段时间后才可 收集氮气，目的是＿＿ 小 赶尽空气 C ） 结 ＿＿＿＿＿＿。收集氮气最适宜的方法是（ A. 用排空气法收集在集气瓶中 B. 用排水法收集在集气瓶中 C. 直接收集在球胆或空瘪的塑料袋中
N 2 3H 2
高温、高压 催化剂
2 NH 3
工业产生的NH3大部分用于化肥的生产，而正是由 于化肥的使用才使人类清豆科植物附着的根瘤菌固 氮的原理，实现在温和条件下固定空 气中的氮气。 P21/10 ②对未知世界本身的探索，对人 类来说充满着无穷的乐趣。
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小结 纯净的氮气是一种无色、无味的气体，密度比空气 略小，难溶于水。氮气占空气体积78%。 氮分子中是氮氮叁键(N≡N)，键能很大，所以氮分 子很稳定，很难跟其他物质发生化学反应。 高温、高压 ⑴氮气与氢气反应： N 2 3H 2 2 NH 3
⒌实验室常用饱和亚硝酸 钠(NaNO2)与NH4Cl溶液 反应制取干燥、纯净的 N2。反应方程式为 NaNO2 + NH4Cl → NaCl + 2H2O + N2↑，实验室 装置如图，试回答： ⑴装置A部分的分液漏斗 小 与蒸馏烧瓶间连接的导 结 管所起的作用是（ C ） A. 防止NaNO2饱和溶液蒸发 B. 保证实验装置不漏 气 C. 使NaNO2饱和溶液容易滴下 ⑵从理论上讲，本实验无须装置B也可达到实验要求，你 认为设计者选用装置B的目的应该是＿＿＿＿＿＿＿＿。 下半 除去N2中的杂质气体，如水蒸气、NH3。 题
⒈生物固氮： P21 大豆、蚕豆等豆科植物依靠根部的根瘤菌中存在固 氮酶，能在常温常压下把空气中的氮气转变为氨。模拟 生物固氮正是目前科学研究的前沿。 ⒉大气固氮－雷电固氮： 放电 大气固氮原理： N 2 O2 2NO 2 NO O2 2 NO2 3NO2 H 2O 2HNO3 NO 全世界每年的雷电固氮量大约有4～5亿吨。但遗憾 的是由于时间、地域的局限，这些氮元素不可能按照植 物的需要及时地被吸收。 高温、高压 ⒊工业固氮： N 2 3H 2 2 NH 3 催化剂
一氧化氮是一种不成盐氧化物，不能跟酸或碱反应， 生成盐。 ⒉二氧化氮(NO2)的性质： 二氧化氮是一种红棕色、有刺激性气味的有毒气体。 能溶于水，并与水反应生成HNO3和NO。
3NO2 H 2O 2HNO3 NO
我们知道植物的生长，氮是不可缺少的营养元素， 每年全世界的植物要从土壤中吸收大量的氮，虽然空气 中有78%的氮气，但是绝大部分植物无法直接吸收游离 态的氮元素。这就需要将游离态的氮转变成氮的化合物， 我们将这个过程称为“氮的固定”，简称固氮。 三、固氮 P21/4 讨论：含氮元素的化合物通常是以NO3－或NH4＋的形式 被植物吸收，将氮元素从游离态转变为化合态，以化 学反应类型的角度来分析，这个过程应属于什么反应? 氮气表现出怎样的性质呢 ？ 固氮的过程是利用N2可以被氧化或被还原这两条途 径来实现。 自然界的固氮主要有三个途径：生物固氮、大气固 氮和工业固氮。
点燃 N 2 3Mg Mg 3 N 2
Mg 3 N 2 6H 2O 3Mg (OH )2 2NH 3
二、重要的氮氧化物： 氮气跟氧气在不同条件下化合，能生成不同的氧化 物，其中最重要的是NO和NO2，还有一氧化二氮(N2O)、 三氧二化氮(N2O3)、四氧化二氮(N2O4)、五氧化二氮 (N2O5)等等。
N 2 3H 2
高温、高压 Fe
2 NH 3
⑵氮气与氧气反应： 在放电条件下，N2和O2可直接化合生成无色的一氧 化氮气体(NO)。
放电 N 2 O2 2NO
2 NO O2 2 NO2
⒊氮气的化学性质： ⑴氮气与氢气反应； ⑵氮气与氧气反应； ⑶氮气与活泼金属反应： 在高温时，氮气能跟钠、镁、钙、钡等活泼金属化 合。如：镁在氮气中燃烧生成氮化镁(Mg3N2)。
N N
N N
氮分子中两个氮原子共用三对电子，形成氮氮叁键。 由于N≡N的键能很大(946 kJ/mol)(H2：430 kJ/mol，O2： 497.3 kJ/mol)，难以被破坏，所以氮分子很稳定。
⒊氮气的化学性质： P20/-5 由于氮分子很稳定，在通常情况下，氮气的化学性 质不活泼，很难跟其他物质发生化学反应。 ⑴氮气与氢气反应： 工业上利用高温、高压及催化剂，用H2和N2合成 NH3。这是工业合成氨的原理：
高一化学 5.4 化学肥料中的主角 ㈠ 氮气和固氮
李桂伯 liguibo@
5.4 化学肥料中的主角
一、氮气 /记在P20上 ⒈氮气的物理性质： 纯净的氮气是一种无色、无味的气体，密度比空气 稍小，难溶于水。氮气占空气体积78%。 工业用的氮气，通常是采用分离液态空气制得。利 用液态空气中液态氮的沸点比液态氧的沸点低，使氮气 分离出来。 ⒉氮气的分子结构： 练习：写出氮气(N2)分子的电子式和结构式。
⒈一氧化氮(NO)的性质： /记在P20上 一氧化氮是一种无色、无味的有毒气体。NO极易被 氧化，在常温时与空气接触，即能被氧气氧化成NO2。 2 NO O2 2 NO2 NO是人体内最重要的信号(使)分子，在心血管系统、 神经系统、免疫系统乃至全身，发挥传输生理信号的重 要作用。1992年被美国Science杂志评选为明星分子。
作业：化学练习部分
P11
练习： ⒈氮原子的结构示意图为＿＿＿＿，氮原子的电子式是 N≡N N ＿＿＿，氮分子的结构式是＿＿＿＿。氮气在很多情 氮氮叁键，氮气很稳定 况下可用作保护气的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 把氮气转化为化合态氮 生物固氮 ⒉氮的固定是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，包括＿＿＿、 农作物 工业固氮 大气固氮 ＿＿＿＿、＿＿＿＿三种，进行氮固定的原因是＿＿ 需吸收氮元素，但绝大多数只能吸收化合态的氮 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 ⒊下列制氮气的方法中，不合理的是 （ BD ） A. 分离液态空气 B. 加热氨分解 C. 将热空气通 过热的铜网 D. 镁在空气中燃烧 ⒋含氧酸分子脱去水分子后所剩下的部分称为该酸的酸 酐。氮是可变化合价最多的元素，它的正化合价有＋1、 ＋2、＋3、＋4、＋5，写出其所有的氧化物的分子式 N2O NO N2O3 NO2 N2O5 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，其中为硝 酸酸酐的是＿＿＿，亚硝酸 (HNO2)的酸酐是＿＿＿； N2O3 N2O5 小 硫酸的酸酐＿＿＿＿，磷酸的酸酐＿＿＿＿。 SO3 P2O5 结
Fe
⑵氮气与氧气反应：
⑶氮气与活泼金属反应：
பைடு நூலகம்放电 N 2 O2 2NO
点燃 N 2 3Mg Mg 3 N 2
自然固氮的三途径：生物固氮、大气固氮和工业固氮。 放电 2 NO O2 2 NO2 N 2 O2 2NO 3NO2 H 2O 2HNO3 NO N 2 3H 2 高温、高压 2 NH 3 催化剂