氮氧化物的产生及转化

氮氧化物的产生及转化江阴一中黄义兵教学目标：1、理解NO、NO2的某些基本性质和用途；2、运用演示实验培养学生的观察能力、分析能力和推理能力，进一步激发学生的求知欲；3、创设探究问题的情境，活跃学生思维，通过具体的实验现象，让学生推导出氮氧化物和氧气的混合气体与水反应的计算方法；4、逐步树立学生珍惜爱护环境的观念，对经济发展与保护环境这两个相矛盾的因素有一个客观公正的评价。

思考：同学们知道闪电对庄稼的生长有什么好处吗？雷雨发庄稼那么为什么雷雨能发庄稼呢？我们首先来看这样一个实验。实验：取一个塑料矿泉水瓶，在距离瓶底5厘米处对称地钻两个小孔，然后放在感应圈上，将感应圈的两根极针通过小孔插入瓶中，使两根极针成一条直线，且针尖之间相隔0.5厘米（如图），接通电源观察实验现象，待矿泉水瓶中产生红棕色气体后，加入蒸馏水，振荡，用蓝色石蕊试纸检验瓶中溶液的酸碱性。

现象：出现红棕色气体，加蒸馏水后能使蓝色石蕊试纸变红。

为什么会出现这样的现象呢？这是因为在放电的时候瓶中发生了下面的反应：N2+O2=2NO

2NO+O2=2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NO其中NO2

是红棕色，而NO2

和水反应生成的硝酸显酸性，能使蓝色石蕊试纸变红。雷雨时在闪电的作用下空气中的N2

和O2

发生了和上面一样的化学反应，生成的硝酸渗入土壤后，硝酸根离子被植物的根系吸收转化为植物生长所需的养料。所以雷雨能够发庄稼。

氮氧化物的产生及转化

1、NO和NO2

的性质

NONO2

物理性质无色无味气体，密度略大于空气，微溶于水，有毒

红棕色有刺激性气味气体，密度比空气大，可溶于水并与水反应，有毒

化学性质

2NO+O2=2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NO

2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O

NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O

思考：1、如何区分NO和CO？2、如何区分NO2

和Br2

蒸汽？

答案：

1、让两瓶气体与空气接触一会，出现红棕色的为NO，另一瓶为CO。

2、（1）水溶法：NO2

形成无色溶液，Br2

形成黄色溶液（溴水）。

（2）硝酸银法：NO2

无现象，Br2

生成淡黄色沉淀。（3）有机溶剂法：NO2

不变色，Br2

形成橙色溶液。

2、氮氧化物的危害及防治（1）、危害：氮肥的生产、金属的冶炼和汽车等交通工具的广泛使用使大量氮氧化物排到空气中，大气中的NO和NO2达到一定的浓度时会导致酸雨或形成光化学烟雾，引发上呼吸道及肺部疾病，对人体的健康和植物的生长等都有很大的危害。（2）、防治：使用清洁能源，减少氮氧化物排放；为汽车安装尾气转化装置；对生产化肥、硝酸的工厂排放的废气进行处理等等。调查研究：查阅资料或走访环保部门，了解氮氧化物对本地环境的影响，将收集到的资料以“氮氧化物对环境的污染”为题写一篇短文，与同学交流。

思考：上面的实验中我们如何证明NO2

与水反应生成的无色气体是NO？

用导管通入氧气看是否有红棕色出现。

实验：充满NO2

的试管倒置于水槽中，到液面不再上升时用导管通入O2

，观察现象

现象：水慢慢进入试管到约2/3处，剩余气体为无色，通入O2

后出现红棕色后液面继续上升，气体又变成无色，最后液体充满整支试管。说明NO2

与水反应生成的无色气体是NO。

思考：假设试管中的溶质不扩散到水槽中，求此时试管中溶液的物质的量浓度为多少（假设此时是标准状况）？

3、氮氧化物和O2

的混合气体与水反应的计算

（1）、NO2

和O2

的混合气体与水反应的计算3NO2+H2O=2HNO3+NO①2NO+O2=2NO2

②①×2+②消去NO得：4NO2+O2+2H2O=4HNO3

当n（NO2）：n（O2）=4：1时恰好反应当n（NO2）：n（O2）>4：1时剩余NO

当n（NO2）：n（O2）<4：1时剩余O2

那么上面那道题就可以这样解答：解：根据氮原子守恒有：n（HNO3）=n（NO2）（2）、NO和O2

的混合气体与水反应的计算2NO+O2=2NO2

①3NO2+H2O=2HNO3+NO②①×3+②×2消去NO2

得：当n（NO）：n（O2）=4：3时恰好反应当n（NO）：n（O2）>4：3时剩余NO

当n（NO）：n（O2）<4：3时剩余O2练习：1、标准状况下一支充满NO2

的大试管倒置于水槽中至液面不再上升，假设溶质不扩散，求此时试管中溶液的物质的量浓度为多少？2、标准状况下一支充满NO的大试管倒置于水槽中，向其中缓缓通入O2至液面不再上升，假设溶质不扩散，求此时试管中溶液的物质的量浓度为多少？3、标准状况下一支充满NO2

和NO的大试管倒置于水槽中至液面不再上升，假设溶质不扩散，求此时试管中溶液的物质的量浓度为多少？4、标准状况下一支充满NO2

和O2（体积比4：1）的大试管倒置于水槽中至液面不再上升，假设溶质不扩散，求此时试管中溶液的物质的量浓度为多少？5、标准状况下一支充满