【教案+学案】2026年高中化学合格考第12讲 氮及其化合物讲义全国通用版教师版

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氮气及氮的固定

1．氮元素的位置、结构与存在

(1)氮元素位于元素周期表的第二周期、第ⅤA族。氮原子的最外电子层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。因此，氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。

(2)氮元素在自然界中主要以氮分子的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。

2．氮气的物理性质

N2是一种无色、无味的气体，ρ(N2)＜ρ(空气)，难溶于水。

3．氮气的结构与化学性质

(1)N2的结构

N2的结构式为N≡N，氮氮键很难断裂，化学性质很稳定。

(2)化学性质

N2在高温、放电等条件下，N2获得足够的能量，使N≡N断裂。写出N2与Mg、H2、O2反应的化学方程式。

①3Mg＋N2点燃(=====)Mg3N2；②；

③N2＋O2高温或放电(===========)2NO。

4．氮的固定：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。

(1)自然固氮：大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物，或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨。

(2)人工固氮：人类通过控制条件，将氮气氧化或还原为氮的化合物，最重要的人工固氮途径就是工业合成氨。