
第一单元 氮的固定 1. 能依据氮分子的微观结构预测其性质。 2. 掌握N2、NO、NO2的重要性质,通过比较NO和NO2的性质,学会类比的科学方法。 3. 了解氮的固定的含义和方法,认识人工固氮的化学原理和社会价值。 4. 体会化学科学在解决人类社会问题中所发挥的作用。 1905年,哈伯赴美国考察回国后,采用高压放电固氮,实验历时一年效果不尽如人意。后来从法国化学家用高温、高压合成氨发生爆炸的消息中获得启示,他也毅然采用该法进行试验,这体现了他的果断和勇气。在历经无数次失败后,1909年7月2日,哈伯在实验室采用620 ℃、200个大气压和用金属铁作催化剂的条件下,人工固氮成功,解决了人类人口增长与粮食短缺的矛盾,为人类的发展作出卓越的贡献。 第一次世界大战爆发后,德国为了征服欧洲,要求哈伯全力研制最新式的化学武器。1915年4月21日夜间,德军在长达6千米的战线上秘密安放了数以千计的氯气罐。第二天下午5时,德军借助有利的风速以突袭的方式将氯气吹放至法军阵地。刹那间,在 6 000米宽的正面形成2米高的黄色气体幕墙滚滚向前推进,纵深到达10~15公里,对手毫无防范,致使5 000多人死亡,15 000多人中毒致伤,这次战役后,哈伯受到德皇嘉奖,但同时遭到各国科学家的强烈谴责。 从哈伯首次合成氨开始,人类进入化肥发展的时代,化学家是如何利用空气中的氮气资源造福人类的?有什么意义? 在自然界中,绝大部分氮元素以游离态的氮气分子形式存在于空气中。实验证明,在通常情况下,氮气与大多数物质很难发生化学反应,说明氮气的化学性质很不活泼。 1. 下表中的数据为使1 mol该物质分解为原子需要的能量,化学上称之为键能。 物质 H2 N2 O2 Cl2 键能/(kJ/mol) 436.3 941.7 497.3 241.7 从化学键的角度分析,氮气的化学性质为什么稳定? 2. 通常情况下,氮气很难与其他物质发生化合反应。但在一定条件下,氮气也可以和一些物质发生化合反应。 写出上述氮气发生反应的化学方程式及N2表现出的性质。 1. 阅读教材,氮元素对农作物生长有什么重要作用?什么叫氮的固定,主要包括哪几种? 2. 阅读教材,了解自然固氮的途径。 3. 阅读分析下列材料。 在我国青海与新疆交界的昆仑山脉,有一条长约一百公里、宽约三十公里的大谷地被人们称为“魔鬼谷”。偶有误入者,常因遭雷击而绝少生还。几百年来,这里被牧民视为禁地。但经勘察证实,这一谷地地层中有一百多个铁矿脉等岩体,容易引来雷电云层中的电荷,形成炸雷。雷电一旦遇上地面突出物体,就会产生尖端放电现象,因而牧场上的人和畜群就成了雷电轰击的目标。但这一谷地内的牧草生长茂盛。 电闪雷鸣是自然界中司空见惯的现象,闪电在给人类造成一些破坏的同时,也给土地带来了丰富的氮肥,所以民间有句俗语叫“雷雨发庄稼”(如图所示)。 闪电有助于生成氮氧化物 魔鬼谷中牧草生长茂盛、“雷雨发庄稼”都包含了哪些化学原理? 【归纳总结】 NO和NO2性质的比较 氮氧化物 NO NO2 物理性质 无色、不溶于水的气体 红棕色、有刺激性气味、易溶于水的气体、易液化,密度比空气大 化学性质 与水反应 — 3NO2+H2O===2HNO3+NO 与O2反应 2NO+O2===2NO2 — 与碱反应 — 2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O 氧化性 6NO+4NH35N2+6H2O;2NO+2CON2+2CO2 6NO2+8NH37N2+12H2O;可使湿润的淀粉-KI试纸变蓝 毒性 有毒,与CO类似,能与血红蛋白结合 有毒 (1) 实验室若制取NO、NO2应该怎样收集? (2) 已知:①NO不与NaOH溶液反应。②2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O。③NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O。若NO、NO2的混合气体能被NaOH溶液完全吸收,混合气体中NO、NO2的物质的量需满足什么条件? 1. 合成氨的反应两次获得诺贝尔化学奖。 哈伯和博施等化学家经过无数次的失败和不懈 ... ...
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