1．知识与技能

(1)氨气分子的结构、性质、用途(B)

(2)氨水的性质、氨水与液氨的区别(B)

本课时主要讨论了氮的固定及过程。在这一过程，通过对“固氮”困难的原因的探究，进一步掌握氮气的结构、性质，并推测出氮气的用途。从而使学生体会化学学习中，对物质的研究往往从结构角度入手分析，建立结构决定性质、性质影响用途的观念。同时，在教师的启发下，养成有目的地思考，主动地获取知识，逐步学会分析问题，解决问题的方法。

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。他就是本世纪初世界闻名的德国物理化学家、合成氨的发明者弗里茨•哈伯(Fritz　Haber)。

赞扬哈伯的人说：他是天使，为人类带来丰收和喜悦，是用空气制造面包的圣人；诅咒他的人说：他是魔鬼，给人类带来灾难、痛苦和死亡，针锋相对、截然不同的评价，同指一人而言，令人愕然；哈伯的功过是非究竟如何，且看这位化学家一生所走过的辉煌而又坎坷的道路。

1868年12月9日哈伯出生于西里西亚的布雷斯劳(现为波兰的弗罗茨瓦夫)，父亲是知识丰富又善经营的犹太染料商人，耳闻目睹，家庭环境的熏陶使他从小和化学有缘。哈伯天资聪颖，好学好问好动手，小小年纪就掌握了不少化学知识，他曾先后到柏林、海德堡、苏黎世求学，做过著名化学家霍夫曼和本生的学生。大学毕业后在耶拿大学一度从事有机化学研究，撰写过轰动化学界的论文，哈伯19岁就破格被德国皇家工业大学授于博士学位，1896年在卡尔斯鲁厄工业大学当讲师，1901年哈伯和美丽贤慧的克拉克小组结为伉俪。1906年起哈伯任物理化学和电化学教授。

19世纪末化肥工业的出现和发展推动了农业生产的发展。随着世界人口增长对粮食的需求也日趋增大，再加上工业发展和军事上的迫切需要，使人工固氮在本世纪初成了世界性的重大研究课题。仅管不少化学家耗费了相当大的精力，但仍未掌握一种较理想的人工固氮方法。

1905年哈伯赴美国考察，回国后也采用高压放电固氮，实验历时一年效果不尽人意。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，表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600℃、　200个大气压和用金属铁作催化剂的条件下，人工固氮成功，平衡后氨的浓度达到6%，首次取得突破，当年德国巴登苯胺纯碱公司总经理、工业化学家博施(Carl　Bosch)，参观了哈伯的实验室，确认他的方法成功、有效，决定扩大进行中间试验。此后哈伯提出了原料气循环使用的合理建议；博施也解决了从水煤气中获得氢气的问题。1910年建成新工艺流程的中试工厂。该公司的研究人员在化学家米塔斯(Mitas)的主持下，用2500种不同的催化剂经上万次试验，终于研制成功含有钾、铝氧化物作助催化剂的价廉易得的高效铁催化剂。1911年巴登公司在德国奥堡建成世界第一座日产30　吨合成氨的工厂。人称这种合成氨方法为“哈伯－博施法”，这是具有世界意义的人工固氮技术的重大成就。是化工生产实现高温、高压、催化反应的第一个里程碑。合成氨的原料来自空气、煤和水，因此是最经济的人工固氮法，从而结束了人类完全依靠天然氮肥的历史，给世界农业发展带来了福音；为工业生产、军工需要的大量硝酸、炸药解决了原料问题)在化工生产上推动了高温、高压、催化剂等一系列的技术进步。合成氨的成功也为德国节省了巨额经费支出，哈伯、博施也一举成名。

(2)光化学烟雾(--来源：Article/yyhx/huajing/200507/12.html)

光化学烟雾的形成过程是很复杂的,通过实验室模拟研究,已初步弄清了它们的基本化学过程。大体上为:第一，被污染空气中的NO₂的光分解。第二，在被污染的空气中同时存在着许多有机物，它们与空气中的O₂、O₃、NO­₂起反应,氧化成一系列有机物,生成烟雾。第三，氧化过程中的中间产物导致NO向NO₂转化,并导致有毒物质的产生。

光化学烟雾一般发生在大气相对湿度较低,气温为24℃-32℃的夏季晴天,污染的高峰出现在中午或稍后。可能由于日光照射情况不同,光化学烟雾除显淡蓝色外,有时带紫色,有时带褐色光化学烟雾能在空气中远距离传播。

当来自太阳光的光子激发NO₂分解成NO和氧原子时,光化学烟雾的循环便开始了。

NO₂(g)+能量　　　 NO(g)+O(g)

O₂(g)+O(g)　　　 O₃(g)

NO₂是有毒、有刺激性气味的气体,O₃是一种十分强的氧化剂,它是使植物在烟雾中受害的主要原因。

氧化性极强的O₃跟光化学烟雾中的第三种主要成分--烃进行一系列复杂的化学反应。烃是汽车从汽油箱中逸出或在汽油不完全燃烧时生成的。

下面的化学方程式代表光化学烟雾的主要成分和产物：

汽车尾气+阳光+O₂(g)　　　 O₃(g)+NO_x(g)+　 有机化合物+CO₂(g)+H₂O(g)(烃+CO+NO_x)

(氧化剂和刺激剂)

光化学烟雾的的反应机理很复杂,其中对动植物和材料有害的是O ₃、PAN、丙烯醛、甲醛等等。

光化学烟雾刺激人的眼、鼻、气管和肺等器官,使人发生眼红流泪、气喘咳嗽、头晕恶心等症状。

为了预防和控制光化学烟雾的发生,环境科学工作都提出了许多办法。例如,设法减少氮氧化合物的排放;对石油、氮肥、硝酸等工厂的排废严加控制,以减少氮的氧化物和烃的蒸发和排放;严禁飞机在航行途中排放燃料;严禁使用化学抑制剂和消毒剂等。然而,比较好的方法还是在排放氮的氧化物之前把它转化为氮气,把烃转化为CO₂和水。

3、氮气用途

2、氮气的性质

(1)跟氢气的反应(合成氨)　　　 (2)跟氧气的反应

(3)跟某些金属的反应　

1.氮分子的结构：化学式　 　电子式　　　 结构式

3、生物固氮：

▲　氮气

2、工业固氮：

氮的固定：将大气中游离态的氮转变成氮的化合物，这个过程称为“氮的固定”，简称固氮。

1、大气固氮--雷电固氮

反应原理：

4.3化学肥料的主角

化学肥料三要素：

氮--氮肥：铵态氮肥( NH₄HCO₃、NH₄NO₃ 、 NH₄SO₄)

　　　　　　 硝态氮肥( KNO₃ 、NH₄NO₃ )

　　　　　　 有机氮肥 (NH₂)₂CO尿素

磷--磷肥：普钙

钾--钾肥：草木灰