化学人教版（2019）必修第二册第五章第二节氮及其化合物（共25张ppt）

(共25张PPT)
图片中的麦田欢快地生长，你觉得哪些因素会导致了它的长势非常好。
可能这块区域气候适宜、土壤肥沃
如果遇到了环境比较恶劣的土地，农民伯伯有什么办法使作物增产增收。
施肥
农家肥
化肥
直接提供植物所需的N、P、K元素
哪些物质可以给植物提供所需要的N元素呢？
氮及其化合物
请同学们将自己知道的含氮元素物质填在价类二维图上
-3
0
+2
+4
+5
氮元素化合价
氢化物
单质
酸
盐
氧化物
碱
NO2
N2
NO
NH3
HNO3
NH4+
NH3·H2O
NO3-
空气中含有大量的氮气，氮气是否能为植物提供肥料呢？
应该不能，如果氮气可行的话，那么我们就没有必要施肥了。
植物到底能够吸收什么样的含氮物质呢？
氨态氮肥：主要提供铵根离子
硝态氮肥：主要提供硝酸根
尿素（NH2CONH2）
空气中的氮气很充足，该如何转化为植物所能吸收的硝酸根和铵根呢？
一 氮气与氮的固定
回忆初中对氮气的知识，描述氮气的性质。
性质稳定，不易与其他物质发生反应。
写出氮气的电子式与结构式，尝试解释氮气性质稳定的原因。
观察价类二维图，你觉得性质稳定的氮气该如何一步步转化为我们所需要的氮肥呢？
-3
0
+2
+4
+5
氮元素化合价
氢化物
单质
酸
盐
氧化物
碱
NO2
N2
NO
NH3
HNO3
NH4+
NH3·H2O
NO3-
在新疆和青海交界处有一狭长山谷，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？
俗话说“雷雨发庄稼”
你能从故事中得出什么信息吗？
素材一：
雷雨
植物生长茂盛
生成硝态氮肥还是铵态氮肥？
发生了怎样的反应呢？
模拟雷电实验有什么现象，现象又说明了什么？
有红棕色气体生成
说明有二氧化氮生成
1.生成的NO2是氮肥吗？后续还会有其他的反应吗？
2. N2与O2是直接生成NO2的吗？有没有中间产物？
[1]王保强,刘方云,李增坤.模拟雷雨条件下氮气和氧气反应的数字化实验探究[J].化学教育(中英文),2019,40(05):68-70.DOI:10.13884/j.1003-3807hxjy.2017060059.
图1.实验过程中压强和氧气浓度变化曲线[1]
在断电之后，为什么氧气浓度又有了一次下降？
可能N2与O2生成NO2的过程有中间产物，中间产物与O2反应最终生成了NO2 。
如何设计实验证明呢？
NO与O2的反应
将装有NO气体的注射器吸入少量空气，观察现象？
注射器内出现红棕色气体，说明生成了NO2
总结对空气放电后发生的化学反应，并写出方程式？
N2+O2======2NO
2NO+O2===2NO2
放电或高温
？
生成的NO2也不是硝态氮肥，还需要发生怎样的反应？
生成的NO2也不是硝态氮肥，还需要发生怎样的反应？
雷雨发庄稼的过程中，不仅打雷，而且还下雨？
分析NO2是否与水反应，设计实验方案证明你的预测。
NO2与水的反应
将装有的注射器中吸入少量蒸馏水，观察实验现象？
红棕色气体消失，说明二氧化氮发生了反应，分析产物的可能性，该如何验证呢？
测反应后溶液的pH，若显酸性，则证明有硝酸生成。
再向注射器内吸入部分空气，若有红棕色气体出现，则证明有一氧化氮生成。
在价类二维图上画出“雷雨发庄稼”涉及到的物质转化规律，并写出方程式。
我们将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为氮的固定。
大气中的氮
硝酸盐
氨、铵盐
硝酸盐
雷电作用
豆科植物根瘤菌固氮
动物粪便及遗体
植物吸收
植物遗体
被细菌分解
自然固氮
自然界通过雷电、根瘤菌两种方式才能实现固氮，这意味着自古以来农民就是靠天吃饭。
人工固氮
如果将空气中的氮气和氢气能够直接化合为氨气的话，就可以改变我们现有“靠天吃饭”的这种现状了。
1795年，有科学家试图在常压下合成氨，后来也有人在50个大气压的条件下进行，但都由于反应过慢失败了。
1900年，法国化学家勒夏特列首先利用高压直接合成氨。但由于反应物中混入了空气，实验发生了爆炸，被迫放弃了。
接着，德国化学家能斯特在研究过程中，由于计算使用了错误的数据，得出了不正确的理论，他认为，氮气和氢气不能合成氨气，因此呢，停止了研究。
1909年德国科学家哈伯，利用金属锇做催化剂，在高温高压下制备了90g氨，全世界为之震动。
N2+O2=====2NO
2NO+O2=====2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
N2+3H2 2NH3
催化剂
高温高压
放电或高温