必修 第一册 · 沪科技版
阅读主题
正文字体
字体大小

32 第九课 固氮、氨气

免费读1257字2024-07-22

  老师:同学们好,在之前的学习中,我们一起了解了硫及含硫化合物的一些性质与用途。除了硫以外,氮元素也与我们的生产生活息息相关。从今天开始,我们就一起来学习氮及其化合物的性质。提起氮元素,我们就要从粮食开始说起。

  学生:粮食是关系国计民生的重要战略物资,粮食问题既是经济问题,又是政治问题。我国用占世界7%的根地养活了占世界22%的人口。在这个奇迹的背后,化肥起到了不可替代的作用。化肥是化学肥料的简称。农作物的生长需要多种养分,其中乙、氮、磷、钾三种元素最为重要,需求量也最大。而土壤中的氮、磷、钾元素通常不能满足农作物生长的需求,因此,人们发明了肥料,额外为作物提供营养元素。近百年来,不论是欧洲还是亚洲,都把粪肥当作主要肥料。工业革命以来,人口增长迅速,加剧了粮食供应紧张,传统的粪肥已经无法满足需求,化学家们就发明了化肥。这位是吴运初先生,1933年,他创办了天力氮气厂,是上海最早生产氮肥的企业。自上世纪50年代以来,化肥得到了大规模的运用,为世界粮食增产做出了巨大的贡献。1963年的9月,我国第一个自行设计施工的大型氮肥厂上海无金化工厂投入了生产,结束了中国化肥完全依赖进口的局面。

  学生:氮肥場生产的氮肥种类十分丰富,通常我们把氮肥分为三类,氨肽氮肥、硝肽氮肥和有机氮肥。你知道这些蛋肥分别属于哪一类吗?氨肽氮肥中含有-3钾的氮元素,氯化氨、硫酸氨、硝酸氨、碳酸氢氨等都属于氨态氮肥。硝肽氮肥中含有正五价的氮元素,硝酸氨、硝酸钾等,属于硝汰氮肥。而尿素则是典型的有机氮肥。

  学生:无论是哪一类氮肥,其中都含有氮元素,你知道这些氮元素都是从哪里来的吗?自然界中含有大量的氮元素,但是占空气体积78%的氮气却不能被大多数植物直接利用。你能否根据氮气分子的结构推测原因?通过氮原子的电子式,我们可以写出氮分子的电子式。这是一种由两个氮原子通过共用三对电子结合而形成的共价分子。这种化学舰我们称为三舰,三舰非常牢固,据测定,要破坏一摩尔氮气中的共架舰,需要吸收946千焦的能量,所以氮分子的结构非常稳定。

  学生:在通常情况下,氮气的化学性质很不活泼,人们可以利用氮气的稳定性把它作为保护器。而另一方面,正由于这样的稳定性,导致了氮气很难和其他物质发生反应,也很难被植物直接吸收。要让氮元素能够被植物吸收,需要将游离态的氮气转化为氮的化合物。这个过程我们称为固氮。自然界中存在的几种固淡的途径,请大家边了解边思考人类能不能模拟这些途径来进行孤单。

  学生:第一种途径称为大气固氮。虽然氮气十分稳定,但是在某些情况下,分子获得了足够的能量还是可以和其他物质发生反应的,比如闪电时,氮分子就能跟氧分子发生反应,生成一氧化氮,一氧化氮还能继续发生一些反应,转化为其他的含氮化合物。化肥厂能不能利用这种途径来生产氮肥?很可惜,以目前人类的技术,还无法大规模的模拟雷电,也很难收集和利

查看隐藏内容
《32 第九课 固氮、氨气》.doc
将本文下载保存,方便收藏和打印
导出文档

猜您想要