专题七氮与社会可持续发展-第一单元氮的固定ppt课件-（2020）新苏教版高中化学高一下学期必修第二册.pptx

1、氮及其化合物氮及其化合物氮的固定氮的固定农作物需要的营养成分C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、SFe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl、Ni等 C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、SFe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl、Ni等 C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、SFe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl、Ni等 氮的固定N2自然固氮人工固氮氮气和氧气在放电条件下的反应氮气和氧气在放电条件下的反应120s180s10s60s（1 1）将放电反应实验仪电源插头及导线连接好，打开电源开关，按下）将放电反应实验仪电源插头及导线连接好，打开电源开关，按下 “点开关点开关”不松开，持续不松开，持续1

2、1分分3030秒。秒。（2 2）注意观察并记录实验现象。）注意观察并记录实验现象。资料：NO为无色无味的有毒气体 NO2为红棕色有刺激性气味的有毒气体（1）旋转三通阀，仅使针筒）旋转三通阀，仅使针筒1和针筒和针筒2连通，将针筒连通，将针筒1内内6mLO2迅速迅速 注入装有注入装有12mL NO的针筒的针筒2。（2）关闭三通阀，观察混合气体的颜色和体积变化。）关闭三通阀，观察混合气体的颜色和体积变化。（1）取下针筒）取下针筒1，吸取，吸取4mL石蕊试液后装回三通阀接口，旋转三通石蕊试液后装回三通阀接口，旋转三通 阀，仅使针筒阀，仅使针筒1和针筒和针筒2连通。连通。（2）将针筒）将针筒1内溶液缓缓

3、注入针筒内溶液缓缓注入针筒2，关闭三通阀。，关闭三通阀。（3）观察针筒）观察针筒2内石蕊溶液颜色变化和气体颜色、体积变化。内石蕊溶液颜色变化和气体颜色、体积变化。拓展视野拓展视野贾思勰齐民要术：“凡美田之法，绿豆为上，小豆、 胡麻次之 ”。陈旉农书指出收稻后种豆，可以“熟土壤而肥沃之”宋元间的农桑衣食撮要说桑间如种大豆等作物，可使“明年增叶二三分”。明代农政全书也说杉苗的“空地之中仍要种豆，使之 二物争长”。谚语“种豆不施肥，越种地越肥”。拓展视野拓展视野N2NH3固氮方式固氮方式自然固氮自然固氮人工固氮高能固氮生物固氮每年固氮总量约20亿吨约2亿吨约2亿吨（2018年） N2 + 3H2 2

4、NH3高温、高压催化剂 哈伯因发明用氮气和氢气直接合成氨的方法而荣获1918年度诺贝尔化学奖。1904年他研究合成氨主要遇到了两个难题：一是组成氮气分子的两个氮原子结合得非常紧密，很难把它们分离开，除非加热到1000以上；二是氮原子和氢原子结合成氨分子时，会产生大量的热能，如果不能快速地对氨进行冷却处理，氨分子很容易吸热分解。 1907年改进实验装置、加大反应压强，对合成氨展开了一系列研究，但该项技术离工业化生产的要求还有相当大的距离。 此后重点研究100200个大气压下的氨的合成情况。实验结果表明，随着压强的不断提升，氨的产率不断增大。当压强加大到200个大气压时，温度即使下降到500600

5、之间，氨的产率也不会明显减少。 为了进一步提高氨的生成速度，哈伯集中精力对触媒进行筛选。他先后对粉状镍、镁、铂等进行了测试，但效果均不理想。之后，他又把稀有物质试料拿出来进行测试，并于1909年3月发现使用锇做触媒可以大幅提高氨的生成速度。之后，哈伯找到了跟锇的功效同样显著的新触媒铀。终于在1909年7月的一次模拟实验中，使整个系统持续稳定地运转了5小时之久。当时，被转化成氨的氮气达6%8%。不服输的哈伯合成氨反应对人类的发展意义合成氨反应对人类的发展意义物质类别物质类别有机氮N2 NO NO2 HNO3 NaNO3 NH3 NH4Cl化合价化合价单质单质氧化物氧化物酸酸盐盐30+5+4+1+2+3碱碱氢化物氢化物N2NONO2HNO3NaNO3 NH4ClNH3 物质类别物质类别化合价化合价单质单质氧化物氧化物酸酸盐盐30+5+4+1+2+3碱碱氢化物氢化物N2NONO2HNO3NaNO3 NH3 NH4Cl有机氮N2 NO NO2 HNO3 NaNO3 NH3 NH4Cl