氮氧化物的产生及转化yu

第二单元生产生活中的含氮化合物专题4硫、氮和可持续发展氮氧化物的产生及转化一.氮元素的存在形式:大部分以游离态形式存在于空气中，以化合态形式存在于多种无机物及有机物。血红蛋白中含有氮元素农作物生长离不开氮元素含氮化合物作为火箭的燃料

自然界中氮大多以游离态存在于大气中，不能被植物直接吸收。如果利用氮气为人类服务？科学家苦苦探索了几百年。20世纪初，德国化学家哈伯首次用氢气和氮气合成了氨，奠定了大规模工业合成化肥的基础。人工固氮N2＋3H2催化剂2NH3高温、高压合成氨工厂氮的固定

生物固氮根瘤菌与大豆、蚕豆等豆科植物共生的根瘤菌中存在固氮酶，能在常温常压下把空气中的氮气转变为氨。

美丽的闪电除了给我们带来的视觉和听觉上的冲击，还带来了什么？“雷雨发庄稼”农村俗话--“雷雨发庄稼”中所涉及的化学原理N2O2放电NONO2O2HNO3H2ONO3-进入土壤友情提示：各营养元素都是以离子的形式被植物所吸收链接2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO硝酸硝酸盐雷雨发庄稼N2+O2=2NO放电庄稼需要的氮元素实验探究：

模拟自然放电，探究反应过程和产物[材料分析]

在新疆和青海交界处有一狭长山谷，每当牧民和牲畜进入后，有时风和日丽的晴天顷刻间电闪雷鸣，狂风大作，人畜往往遭雷击倒下。奇怪的是这里的牧草茂盛，四季常青，被当地牧民称为“魔鬼谷”

Why？牧草茂盛！二、一氧化氮和二氧化氮1.NO和NO2的物理性质：NO：无色、无味、微溶于水的有毒气体。NO2：红棕色、有剌激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水。2.NO和NO2的化学性质⑴NO不与水反应，在常温下易与O2化合生成NO2:

⑵NO2难被O2氧化，易与水反应生成HNO3和NO:2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO现学现用NO只能排水法，NO2只能向上排气法，1、如何收集NO和NO2气体？能否颠倒过来？2、如何除去NO中NO2

？混合气通过水洗若用排空气法收集则得到NO2；若用排水法收集则得到NO[思考]现给你一试管二氧化氮，将其倒置于水槽中，问试管内会有什么变化？红棕色气体消失，水位上升，最后水充满试管的2/3，无色气体充满试管的1/3（上部）3NO2+H2O==2HNO3+NO

如果同时不断地往试管中通入氧气,问:何时试管才能充满水呢?2NO+O2＝2NO23NO2+H2O＝2HNO3+NO3NO2+H2O＝2HNO3+NO·······此时发生如下反应:想想看：若将NO2和O2同时通入水中的反应是什么？若是NO与O2？①3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2

②①×2+②得：4NO2+O2+2H2O=4HNO3

同理①×2+②×3得：4NO+3O2+2H2O=4HNO3

将NO2和O2混合气体通入水中V(NO2):V(O2)发生的化学反应剩余气体

=4:1＜4:1＞4:14NO2+2H2O+O2=4HNO34NO2+2H2O+O2=4HNO34NO2+2H2O+O2=4HNO33NO2+H2O==2HNO3+NOO2NO无4NO2+2H2O+O2=4HNO3

练习：将充满NO和NO2的混合气体45mL的试管，倒立于水中，一段时间后，气体的体积为35mL，原混合气体中，NO和NO2的体积比为A．2:1 B．2:7C．7:2D．9:7解析：3NO2+H2O=2HNO3+NO△V313-1=2

（45-35）=10mL

A15mLV(NO2)=15mL，V(NO)=30mL；

V(NO2):V(NO)=1：2

例、将体积为10mL的试管倒置于盛水的水槽中，先向试管中注入一定量的NO，再通入O2，两种气体共为10mL，水面逐渐上升，至余3mL气体时为止。求原混合气体中NO和O2各多少毫升？

根据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NO；也可能是O2解（1）若剩余气体为NO则氧气完全反应，设氧气的体积为x4NO+3O2+2H2O=4HNO343x4x/34x/3+x=（10-3）=7mLx=3mLV(NO)=7mL（2）若剩余气体为O2,则NO完全反应，设NO的体积为y4NO+3O2+2H2O=4HNO3433y/4yy+3y/4=（10-3）=7mLy=4mLV(O2)=6mL氮的其它氧化物：N2O俗名笑气，是一种麻醉剂；

N2O3是亚硝酸（HNO2）的酸酐；

N2O4

是无色气体；

N2O5是硝酸的酸酐，是一种固体。四、氮氧化物的危害与防治１．氮氧化物对环境的污染ＮＯｘ的危害：①形成酸雨（硝酸型酸雨）②形成光化学烟雾ＮＯ２＋Ｏ２→Ｏ３Ｏ３＋ＣｘＨｙ→有毒烟雾③破坏臭氧层（形成臭氧空洞）氮的氧化物、氟氯烃（氟利昂）等。城市中的光化学烟雾污染2．氮氧化物对环境污染的防治（1）来源：（2）防治：氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧，汽车尾气、工厂废气的排放，其中，汽车尾气是城市大气中氮氧化物的主要来源之一。①开发使用洁净能源；②对工厂排放的废气进行处理③对汽车尾气进行净化处理。

汽车尾气（含碳氢化合物、CO、NO和NO2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NO或NO2与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体。发生反应的化学方程式：2CO+2NO=2CO2+N24CO+2NO2=4CO2+N2催化剂催化剂问题解决：1998年诺贝尔奖获得者伊格纳罗发现一氧化氮(NO)是人体内保护机体抵抗心血管疾病与其他疾病的信号分子一氧化氮(nitric

oxide,

NO)是人们熟知的无机小分子化合物，是造成空气污染的主要污染源之一。但长期以来对其生理作用却知道不多。近年来发现一氧化氮广泛的分布于生物体内的各组织中，起着重要的生理作用。尤其是人们惊讶的发现血管内皮松弛因子(EDRF)的化学本质极有可能就是仅仅由一个氮原子和一个氧原子组成的一氧化氮时，一氧化氮的重要生物学作用得到了人们的普遍关注。1992年，一氧化氮（Nitricoxide）由于在生命科学中被发现了新的特性（充当第二信使），这古老的化合物被美国的Science杂志评为年度明星分子。目前，对一氧化氮的生物和化学性质的研究已经成为一个非常热门的课题，每年都有超过4000多篇的关于一氧化氮的论文发表。

98年诺贝尔生理学或医学奖

罗伯·佛契哥特（RobertF.Furchgott，美国），路伊格纳洛（LouisJ.Ignarro，美国），费瑞·慕拉德（FeridMurad，美国）

发现一氧化氮在心脏血管中的信号传递功能

荣耀一氧化氮[思考]现给你一试管二氧化氮，将其倒置于水槽中，问试管内会有什么变化？红棕色气体消失，水位上升，最后水充满试管的2/3，无色气体充满试管的1/3（上部）3NO2+H2O==2HNO3+NO

NO2与Br2蒸汽的鉴别：

三.氮气的化学性质（稳定，很难与其他物质反应）1.氮气跟氢气的反应（合成氨）N2+3H22NH3（工业合成氨）高温、高压催化剂2.氮气跟氧气的反应N2＋O22NO放电3.氮气跟某些金属的反应Mg3N2N2＋3Mg点燃氮氧化物与环境污染的防治

消除污染的主要方法：碱液吸收法

NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2ONH3还原法6NO+4NH3=5N2+6H20ＮＯｘ的危害：①形成酸雨

②形成光化学烟雾ＮＯ２＋Ｏ２→Ｏ３Ｏ３＋ＣｘＨｙ→有毒烟雾

③破坏臭氧层（形成臭氧空洞）氮的氧化物、氟氯烃（氟利昂）等。现学现用NO只能排水法，NO2只能向上排气法，1、如何收集NO和NO2气体？能否颠倒过来？2、如何除去NO中NO2

？混合气通过水洗若用排空气法收集则得到NO2；若用排水法收集则得到NO将NO2和O2混合气体通入水中V(NO2):V(O2)发生的化学反应剩余气体

=4:1＜4:1＞4:14NO2+2H2O+O2=4HNO34NO2+2H2O+O2=4HNO34NO2+2H2O+O2=4HNO33NO2+H2O==2HNO3+NOO2NO无4NO2+2H2O+O2=4HNO3

NO、NO2和O2溶于水的情况4NO2+2H2O+O2=4HNO3V(NO2):V(O2)=4:1时，完全反应，无气体剩余V(NO2):V(O2)<4:1时，O2过量，剩余气体为O2V(NO2):V(O2)>4:1时，NO2过量，(2)NO