氮氧化物的产生及转化(公开课)

1、专题专题4 第二单元第二单元生产生活中的含氮化合物生产生活中的含氮化合物氮氧化物的产生及转化氮氧化物的产生及转化 【】 1、组成蛋白质的主要元素是什么？、组成蛋白质的主要元素是什么？2、植物生长必需的营养元素有哪些？、植物生长必需的营养元素有哪些？ 植物吸收的是游离态氮还是化合态植物吸收的是游离态氮还是化合态 氮？氮？3、人类历史上谁最先合成了氨？、人类历史上谁最先合成了氨？ 有何重大意义？有何重大意义？化肥化肥N2德国化学家哈伯德国化学家哈伯（1868186819341934） 氮元素的重要作用氮元素的重要作用在生产、科研领域有广泛应用在生产、科研领域有广泛应用血红蛋白中血红蛋白中含有氮元素

2、含有氮元素氮是农作物生氮是农作物生长的必需元素长的必需元素一些含氮化合一些含氮化合物可作为航天物可作为航天飞机的燃料飞机的燃料是生命物质的重要组成元素是生命物质的重要组成元素雷雨发庄稼雷雨发庄稼氮气与过量氧气在放电条件下的反应氮气与过量氧气在放电条件下的反应【】 【观察思考观察思考】 接通电源后，瓶内气体颜色有什么变化？接通电源后，瓶内气体颜色有什么变化？为什么？为什么？2. 取出试管并用橡皮塞塞紧试管口，有什么取出试管并用橡皮塞塞紧试管口，有什么 现象？现象？【实验探究】【实验探究】1.现有一试管二氧化氮，将其倒置于盛有一现有一试管二氧化氮，将其倒置于盛有一 定量水的烧杯中，一段时间后，观察

3、试管定量水的烧杯中，一段时间后，观察试管 内的液面有什么变化？气体颜色有何变化？内的液面有什么变化？气体颜色有何变化？3.向烧杯内滴加紫色石蕊试液，有什么现象？向烧杯内滴加紫色石蕊试液，有什么现象？一、氮氧化物的产生及转化一、氮氧化物的产生及转化雷雨过程中氮元素发生的变化雷雨过程中氮元素发生的变化N2与与O2NOO2NO2H2OHNO3闪电闪电矿物质矿物质硝酸盐硝酸盐请完成上述转化过程中属于离子反应的请完成上述转化过程中属于离子反应的离子方程式；标出离子方程式；标出的电子转移的方向的电子转移的方向与数目，并指出氧化剂与还原剂。与数目，并指出氧化剂与还原剂。不反应不反应不反应不反应红棕色红棕色刺

4、激性刺激性气味气味有毒有毒气体气体无色无色无味无味有毒有毒气体气体微溶微溶于水于水O2和和H2O O2 H2O化化学学性性质质物理性质物理性质NONO2 2NONO二、氮氧化物的性质二、氮氧化物的性质思考：如何收集思考：如何收集NO、 NO2气体？气体？【归纳整理归纳整理】 2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO3【阅读理解】课本【阅读理解】课本P971.氮氧化物有什么益处？氮氧化物有什么益处？少量的少量的NO可以促进血管扩张可以促进血管扩张少量的少量

5、的NO可以增强免疫能力等可以增强免疫能力等制取硝酸等制取硝酸等2.氮氧化物对环境有哪些危害？氮氧化物对环境有哪些危害？3.氮氧化物的来源主要有哪些？人们采取氮氧化物的来源主要有哪些？人们采取 哪些措施防止和减少哪些措施防止和减少NOx对环境的污染。对环境的污染。环境污染环境污染硝酸型酸雨硝酸型酸雨光化学烟雾光化学烟雾臭氧层破坏臭氧层破坏治理措施治理措施1.开发清洁能源，减少排放开发清洁能源，减少排放2.安装尾气转化装置安装尾气转化装置3.工业废气处理工业废气处理来源来源1.汽车尾气汽车尾气2.硝酸工厂、氮肥厂、硝酸工厂、氮肥厂、 金属的冶炼厂的废气金属的冶炼厂的废气3.氮氧化物的来源主要有哪些

6、？人们采取氮氧化物的来源主要有哪些？人们采取哪些措施防止和减少哪些措施防止和减少NOx对环境的污染。对环境的污染。.酸雨的危害酸雨的危害 臭氧臭氧+ +碳氢化合物碳氢化合物光化学烟雾光化学烟雾3O2 2O3NO2洛杉矶光化学烟雾洛杉矶光化学烟雾臭氧层破坏臭氧层破坏O3 O2NO【思考讨论【思考讨论】常见的环境污染的成因及危害常见的环境污染的成因及危害 (1)酸雨酸雨提示：提示：形成原因主要是由形成原因主要是由SO2和氮氧化物溶于水造成的，能使和氮氧化物溶于水造成的，能使土壤酸化，腐蚀建筑物等。土壤酸化，腐蚀建筑物等。 (2)光化学烟雾光化学烟雾提示：提示：主要是由氮氧化物、碳氢化合物造成的，危

7、害人体健康，主要是由氮氧化物、碳氢化合物造成的，危害人体健康，影响植物生长。影响植物生长。 (3)臭氧空洞臭氧空洞提示：提示：主要是氮氧化物、氟氯代烃等的排放引起的，使地球上主要是氮氧化物、氟氯代烃等的排放引起的，使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧。的生物受太阳紫外线的伤害加剧。 汽车尾气（含烃类、汽车尾气（含烃类、CO、NO和和NO2等）是城市主要污染源之一，治理的办法等）是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管装上催化转化器，使之一是在汽车排气管装上催化转化器，使NO或或NO2与与CO反应生成可参与大气生态反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，请用相应的化学方程式循环的无毒气体

8、，请用相应的化学方程式来表示：来表示：2CO+2NO = 2CO2+N24CO+2NO2 = 4CO2+N2催化剂催化剂催化剂催化剂【】 2NO+ O2NO+ O2 2 = =2NO2NO2 23NO3NO2 2+ H+ H2 2O =O =2HNO2HNO3 3 +NO+NO三、环境污染与防治三、环境污染与防治一、氮氧化物的产生及转化一、氮氧化物的产生及转化二、氮氧化物的性质二、氮氧化物的性质1.1.硝酸型酸雨硝酸型酸雨 2.2.光化学烟雾光化学烟雾 3.3.臭氧层破坏臭氧层破坏 N N2 2NONONONO2 2HNOHNO3 3 【】 1. 1. 常温常压下，下列气体不能共存的是常温常压

9、下，下列气体不能共存的是 A ASOSO2 2与与O O2 2 B BNONO2 2与与NONO C CO O2 2与与N N2 2 D DNONO与与O O2 22 2下列气体溶解于水，没有发生氧化还原下列气体溶解于水，没有发生氧化还原 反应的是反应的是 A ASOSO2 2溶解于水溶解于水 B BNONO2 2溶解于水溶解于水 C CCOCO2 2溶解于水溶解于水 D DClCl2 2溶解于水溶解于水D DACAC3、某无色混合气体中可能含有、某无色混合气体中可能含有Cl2 、O2 、 SO2 、NO 、NO2 中的两种或多种气体。中的两种或多种气体。 现将此混合气体通过品红溶液后，品红现

10、将此混合气体通过品红溶液后，品红 溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很 快变为红棕色。对于原混合气体成分的快变为红棕色。对于原混合气体成分的 判断中正确的是判断中正确的是 A 肯定有肯定有SO2 和和NO B 肯定没有肯定没有Cl2 、O2和和NO2 C 可能有可能有Cl2和和O2 D 肯定只有肯定只有NOAB4 4、选用下列物质填空（、选用下列物质填空（） 二氧化碳二氧化碳 二氧化硫二氧化硫 氮氧化物氮氧化物 会破坏臭氧层的物质是会破坏臭氧层的物质是 导致光化学烟雾的物质是导致光化学烟雾的物质是 造成酸雨的物质是造成酸雨的物质是 5 5、盛有、盛有NONO和和

11、NONO2 2的混合气体的量筒倒立在的混合气体的量筒倒立在 盛有水的水槽中，过一段时间后，量盛有水的水槽中，过一段时间后，量 筒内的气体体积减小为原来的一半。筒内的气体体积减小为原来的一半。 则原混合气体中则原混合气体中NONO和和NONO2 2的体积比是的体积比是 A A31 B31 B13 C13 C21 D21 D12 12 B B例例1、把盛有、把盛有60 mL NO2气体的试管倒立水气体的试管倒立水中，最后剩余什么气体，体积为多少？中，最后剩余什么气体，体积为多少？ 例例2、在标准状况下，一个、在标准状况下，一个充满充满NO2气体的干燥气体的干燥烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶内液面逐渐上

12、升。烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶内液面逐渐上升。当液面不再上升后，烧瓶内溶液的物质的量浓当液面不再上升后，烧瓶内溶液的物质的量浓度为（假设溶液不扩散）度为（假设溶液不扩散） 。22.41mol/L例例3、在标准状况下，一个充满、在标准状况下，一个充满NO2和和NO的混合气体的混合气体(V NO2 ：V NO=1：1)的干燥烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶的干燥烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶内液面逐渐上升。当液面不再上升后，烧瓶内溶液的物内液面逐渐上升。当液面不再上升后，烧瓶内溶液的物质的量浓度为（假设溶液不扩散）质的量浓度为（假设溶液不扩散） 。22.41mol/L3NO2 + H2O = 2HNO3 +

13、 NO 2NO + O2 = 2NO2 2+得：得：想想看：想想看： 若将若将NO2和和O2同时通入水中的反应是什么？同时通入水中的反应是什么？ 同理同理2+3得：得：NO与与O2？V(NO2):V(O2)=4:1，恰好完全反应。无气体剩余。，恰好完全反应。无气体剩余。4:1，NO2过量过量,剩余气体为剩余气体为NO。例例4、 将体积为将体积为10mL的试管倒置于盛水的水槽中，先向试管中的试管倒置于盛水的水槽中，先向试管中注入一定量的注入一定量的NO，再通入，再通入O2，两种气体共为，两种气体共为10mL，水面逐渐上，水面逐渐上升，至余升，至余3mL气体时为止。求原混合气体中气体时为止。求原混合气体中NO和和O2各多少毫升？各多少毫升？ 根据根据 刚才的分析可以知道，在不知道具体哪个多的情况刚才的分析可以知道，在不知道具体哪个多的情况下有气体剩余，则剩余气体可能是下有气体剩余，则剩余气体可能是NO；也可能是；也可能是O2解解（