江苏省邳州市第二中学高中化学专题四氮氧化物的产生及转化苏教必修PPT学习教案

1、会计学1 江苏省邳州市第二中学高中化学专题四江苏省邳州市第二中学高中化学专题四 氮氧化物的产生及转化苏教必修氮氧化物的产生及转化苏教必修 学习目标学习目标 1.认识氮氧化物、氨和铵盐、硝酸等含氮化合物认识氮氧化物、氨和铵盐、硝酸等含氮化合物 的性质和用途。的性质和用途。 2.知道氮肥的性能和使用氮肥的注意事项。知道氮肥的性能和使用氮肥的注意事项。 3.知道工业上生产硝酸的基本原理，了解硝酸的知道工业上生产硝酸的基本原理，了解硝酸的 特性和应用。特性和应用。 2 第1页/共42页 第第1课时氮氧化物的产生及转化课时氮氧化物的产生及转化 3 第2页/共42页 1 第第 课时氮氧化物的产生及转化课时

2、氮氧化物的产生及转化 课堂互动讲练课堂互动讲练 探究整合应用探究整合应用 课前自主学案课前自主学案 知能优化训练知能优化训练 4 第3页/共42页 课前自主学案课前自主学案 一、氮气一、氮气 1氮元素的存在氮元素的存在 化合化合 游离游离 5 第4页/共42页 2氮气的物理性质氮气的物理性质 颜色颜色气味气味状态状态水溶性水溶性 _气体气体 _ 溶于水溶于水 无色无色无味无味 难难 6 第5页/共42页 3.氮气的化学性质氮气的化学性质 7 第6页/共42页 二、氮氧化物二、氮氧化物 1NO和和NO2 (1)物理性质物理性质 NONO2 色态色态无色气体无色气体_色气体色气体 气味气味_味味_

3、气味气味 毒性毒性有毒有毒有毒有毒 红棕红棕 刺激性刺激性无无 8 第7页/共42页 (2)相互转化相互转化 _ _ 2氮氧化物的来源及危害氮氧化物的来源及危害 (1)来源：氮肥的生产、金属的冶炼和来源：氮肥的生产、金属的冶炼和_ 的排放。的排放。 (2)危害：形成危害：形成_、产生、产生_、破坏、破坏 臭氧层。臭氧层。 汽车尾气汽车尾气 酸雨酸雨光化学烟雾光化学烟雾 NONO2：2NOO2=2NO2 NO2NO：3NO2H2O=2HNO3NO 9 第8页/共42页 1通常说通常说“雷雨发庄稼雷雨发庄稼”是何道理？是何道理？ 10 第9页/共42页 2汽车尾气中主要有哪些有害气体？汽车尾气中主

4、要有哪些有害气体？ 【提示】【提示】主要有主要有CO、NO、NO2、碳氢化合物。、碳氢化合物。 11 第10页/共42页 解析：解析：选选B。大气中的。大气中的SO2和和O2在尘埃等的催化作在尘埃等的催化作 用下生成用下生成SO3，SO3再溶于雨水生成再溶于雨水生成H2SO4，从而，从而 形成酸雨，使许多生物受到危害，因此形成酸雨，使许多生物受到危害，因此SO2是大气是大气 污染物。污染物。NO和和CO都能与人体中的血红蛋白结合，都能与人体中的血红蛋白结合， 使其丧失输氧能力，使人中毒。只有使其丧失输氧能力，使人中毒。只有N2不是大气不是大气 污染物，且污染物，且N2是空气的主要成分。是空气的

5、主要成分。 12 第11页/共42页 2关于氮气的性质的说法中，错误的是关于氮气的性质的说法中，错误的是(双选双选) () A通常状况下，氮气的化学性质不活泼通常状况下，氮气的化学性质不活泼 B氮气可在氧气中燃烧，生成一氧化氮气体氮气可在氧气中燃烧，生成一氧化氮气体 C通常状况下，氮气在水中的溶解度很小通常状况下，氮气在水中的溶解度很小 D在一定条件下跟氢气化合时，氮气是还原剂在一定条件下跟氢气化合时，氮气是还原剂 13 第12页/共42页 解析：解析：选选BD。通常状况下，氮气的化学性质不活。通常状况下，氮气的化学性质不活 泼，很难与其他物质发生反应；氮气不能在氧气中泼，很难与其他物质发生反

6、应；氮气不能在氧气中 燃烧，但在放电条件下，氮气可与氧气直接化合生燃烧，但在放电条件下，氮气可与氧气直接化合生 成一氧化氮气体；在一定条件下，氮气与氢气化合成一氧化氮气体；在一定条件下，氮气与氢气化合 生成氨，反应过程中氮元素的化合价降低，氮气是生成氨，反应过程中氮元素的化合价降低，氮气是 氧化剂；通常状况下，氮气在水中的溶解度很小，氧化剂；通常状况下，氮气在水中的溶解度很小， 1体积的水只能溶解大约体积的水只能溶解大约0.02体积的氮气。体积的氮气。 14 第13页/共42页 15 第14页/共42页 16 第15页/共42页 课堂互动讲练课堂互动讲练 有关氮的氧化物溶于水的计算有关氮的氧化

7、物溶于水的计算 3NO2H2O=2HNO3NO 2NOO2=2NO2 由方程式由方程式2得：得： 4NO2O22H2O=4HNO3 由方程式由方程式23得：得： 4NO3O22H2O=4HNO3 氮的氧化物溶于水的计算大致有以下三种类型：氮的氧化物溶于水的计算大致有以下三种类型： 17 第16页/共42页 18 第17页/共42页 3NO和和O2的混合气体的混合气体 NO和和O2的混合气体溶于水时涉及反应的混合气体溶于水时涉及反应，其计，其计 算依据如下：算依据如下： 19 第18页/共42页 特别提醒：特别提醒：NO2与与O2的混合气体通入水时剩余的混合气体通入水时剩余 的气体可能是的气体可

8、能是O2，也可能是，也可能是NO，NO2是不会剩是不会剩 余的，因过量的余的，因过量的NO2会与会与H2O反应生成反应生成NO。 20 第19页/共42页 (2011年泉州调研年泉州调研)将将10 mL充满充满NO2和和O2的混合气的混合气 体的试管倒置在水槽中，反应停止后试管内剩余体的试管倒置在水槽中，反应停止后试管内剩余2 mL的的 无色气体，求原混合气体中无色气体，求原混合气体中NO2和和O2各多少毫升？各多少毫升？ 【思路点拨】【思路点拨】解答本题要考虑以下两点：解答本题要考虑以下两点： (1)NO2完全转化成完全转化成HNO3，剩余，剩余O2 0.2 mL。 (2)O2完全反应，剩余

9、的完全反应，剩余的NO2与与H2O反应，转化为反应，转化为2 mL 的的 NO。 21 第20页/共42页 22 第21页/共42页 【答案】【答案】若剩余的气体是若剩余的气体是NO，则，则NO2和和O2的体的体 积分别为积分别为9.2 mL和和0.8 mL；若剩余的气体是；若剩余的气体是O2， 则则NO2和和O2的体积分别为的体积分别为6.4 mL和和3.6 mL。 23 第22页/共42页 互动探究互动探究 若上题中的若上题中的10 mL气体为气体为NO与与O2的混合气体，其的混合气体，其 组成是怎样的？组成是怎样的？ 【提示提示】发生反应：发生反应：4NO3O22H2O= 4HNO3，则

10、参加反应的，则参加反应的NO为为8 mL 4.6 mL， O2为为8 mL 3.4 mL。剩余。剩余2 mL气体若为气体若为NO， 则则NO为为6.6 mL，O2为为3.4 mL；若为；若为O2，则，则NO为为 4.6 mL，O2为为5.4 mL。 7 37 4 24 第23页/共42页 【解析】【解析】本实验要制取本实验要制取SO2并验证并验证SO2的某些性质，所的某些性质，所 以以中发生的化学反应为中发生的化学反应为Na2SO3和浓和浓H2SO4制取制取SO2的的 化学反应。化学反应。SO2有酸性，能使石蕊试液变红；有酸性，能使石蕊试液变红；SO2有漂白有漂白 性性,能使品红试液褪色；能使

11、品红试液褪色；SO2有氧化性，使有氧化性，使H2S溶液中出现溶液中出现 淡黄色浑浊；淡黄色浑浊；SO2有还原性，使碘水褪色；有还原性，使碘水褪色；SO2有毒，不有毒，不 能直接排放到空气中。能直接排放到空气中。 【答案】【答案】(1)Na2SO3H2SO4(浓浓)=Na2SO4SO2 H2O(2)石蕊试液变红酸性石蕊试液变红酸性(3)褪色漂白褪色漂白(4)出现出现 淡黄色浑浊氧化淡黄色浑浊氧化(5)褪色还原褪色还原(6)吸收多余的吸收多余的SO2， 防止污染空气防止污染空气2NaOHSO2=Na2SO3H2O 25 第24页/共42页 变式训练变式训练1将将V mL NO和和NO2的混合气体通

12、过的混合气体通过 水吸收后，得到水吸收后，得到a mL 无色气体无色气体A。将此无色气。将此无色气 体体A与等体积的与等体积的O2混合，通过水充分吸收后，得混合，通过水充分吸收后，得 到到5 mL无色气体无色气体B，试回答：，试回答： (1)A气体是气体是_，B气体是气体是_。 (2)A气体的体积是气体的体积是_ mL。 (3)V的取值范围是的取值范围是_。 26 第25页/共42页 答案：答案：(1)NOO2(2)20(3)20V60 27 第26页/共42页 常见的环境问题常见的环境问题 环境环境 污染污染 污染源污染源污染物污染物防治措施防治措施 酸雨酸雨 煤、石油等化石燃煤、石油等化石

13、燃 料的燃烧，汽车尾料的燃烧，汽车尾 气等工厂废气气等工厂废气 SO2、 NOx 开发利用新能源；开发利用新能源； 化石燃料脱硫或固化石燃料脱硫或固 硫，废气用氨水、硫，废气用氨水、 碱液吸收碱液吸收 温室温室 效应效应 煤、石油、天然气煤、石油、天然气 等化石燃料的燃烧等化石燃料的燃烧 CO2等等 温室气温室气 体体 减少化石燃料的使减少化石燃料的使 用、开发利用新能用、开发利用新能 源；植树造林源；植树造林 28 第27页/共42页 环境环境 污染污染 污染源污染源污染物污染物防治措施防治措施 光化光化 学烟学烟 雾雾 汽车尾气、化汽车尾气、化 肥厂、硝酸厂肥厂、硝酸厂 废气中的氮氧废气中

14、的氮氧 化物、碳氢化化物、碳氢化 合物合物 臭氧、醛、臭氧、醛、 酮、酸、过酮、酸、过 氧乙酰硝酸氧乙酰硝酸 酯等酯等 减少汽车尾气减少汽车尾气 中有毒气体的中有毒气体的 排放；对工厂排放；对工厂 废气进行吸收废气进行吸收 处理处理 臭氧臭氧 层空层空 洞洞 使用含氟氯烃使用含氟氯烃 的冰箱、空调的冰箱、空调 等等 氟氯烃、氮氟氯烃、氮 氧化物氧化物 限制或停止氟限制或停止氟 氯烃的使用氯烃的使用 29 第28页/共42页 环境环境 污染污染 污染源污染源污染物污染物防治措施防治措施 赤潮赤潮 含一定量氮含一定量氮 和磷等植物和磷等植物 营养物质的营养物质的 生活污水、生活污水、 工业废水工业

15、废水 氮、磷氮、磷 等营养等营养 元素元素 工业、生活用水处工业、生活用水处 理后排放，限制使理后排放，限制使 用含磷洗涤剂用含磷洗涤剂 白色白色 污染污染 难降解塑料难降解塑料 的丢弃的丢弃 废弃塑废弃塑 料料 减少使用和加强回减少使用和加强回 收，使废塑料再利收，使废塑料再利 用、再循环，研制用、再循环，研制 开发可降解塑料开发可降解塑料 30 第29页/共42页 (2011年沧州高一期末测试年沧州高一期末测试)工业废气氮氧化物是主工业废气氮氧化物是主 要的大气污染源之一。近年来发现许多生物体组织中存在要的大气污染源之一。近年来发现许多生物体组织中存在 少量少量NO，它有扩张血管、免疫、增

16、强记忆的功能，成为，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，成为 当前生命科学的研究热点。当前生命科学的研究热点。 (1)NO在大气层中可发生反应：在大气层中可发生反应：NOO3NO2O， NO2ONOO2，从反应过程中看，从反应过程中看，NO是一种是一种 _剂，从最终结果看剂，从最终结果看NO是一种是一种_剂。剂。 (2)若使若使NO转化为无毒气体转化为无毒气体,据氧化还原反应原理，可选用据氧化还原反应原理，可选用 NH3消除消除NO对环境的污染，该反应的化学方程式为对环境的污染，该反应的化学方程式为 _。 31 第30页/共42页 【解析】【解析】(1)将两个反应相加得总反应为：将两个反应相加

17、得总反应为：2O3=3O2。 在反应过程中，在反应过程中，NO在第一个反应中以反应物参与反应，在第一个反应中以反应物参与反应， 又在第二个反应中以生成物出现，总反应中又在第二个反应中以生成物出现，总反应中NO的质量及的质量及 性质都没有改变，符合催化剂的定义，所以性质都没有改变，符合催化剂的定义，所以NO是催化剂。是催化剂。 但是在第一个反应中，但是在第一个反应中，NO被氧化成被氧化成NO2，作还原剂。，作还原剂。 (2)NH3中氮元素显中氮元素显3价，具有还原性，价，具有还原性，NO中氮元素显中氮元素显 2价，具有氧化性，从理论上说，二者能够发生氧化还原价，具有氧化性，从理论上说，二者能够发

18、生氧化还原 反应反应,发生化合价发生化合价“归中归中”反应，都变成无毒的反应，都变成无毒的N2，NH3中中 的氢元素和的氢元素和NO中的氧元素结合成水。中的氧元素结合成水。 32 第31页/共42页 变式训练变式训练2汽车尾气汽车尾气(含有烃类、含有烃类、CO、SO2与与NO 等物质等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是是城市空气的污染源。治理的方法之一是 在汽车的排气管上装一个在汽车的排气管上装一个“催化转换器催化转换器”(用铂、用铂、 钯合金作催化剂钯合金作催化剂)，它的特点是使，它的特点是使CO与与NO反应，反应， 生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促生成可参与大气生态环境循

19、环的无毒气体，并促 使烃类充分燃烧及使烃类充分燃烧及SO2的转化。的转化。 33 第32页/共42页 (1)写出写出CO与与NO反应的化学方程式：反应的化学方程式： _。 (2)“催化转换器催化转换器”的缺点是在一定程度上提高了的缺点是在一定程度上提高了 空气的酸度，其原因是空气的酸度，其原因是 _。 (3)控制城市污染源的方法可以有控制城市污染源的方法可以有_。 A开发氢能源开发氢能源B使用电动车使用电动车 C植树造林植树造林 D戴上呼吸面具戴上呼吸面具 34 第33页/共42页 35 第34页/共42页 探究整合应用探究整合应用 NO2支持燃烧的实验探究支持燃烧的实验探究 NO2具有较强的

20、氧化性，是否支持燃烧，需要做具有较强的氧化性，是否支持燃烧，需要做 实验探究，可根据空气中实验探究，可根据空气中O2所占的体积为所占的体积为1/5。 36 第35页/共42页 37 第36页/共42页 .实验装置如图甲所示实验装置如图甲所示 实验开始后木条上的火星逐渐熄灭，有的同学得出实验开始后木条上的火星逐渐熄灭，有的同学得出 “NO2不能支持木条的燃烧不能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论的结论。你认为这一结论 是否正确是否正确_(填填“正确正确”或或“不正确不正确”)，理由是，理由是 _。 38 第37页/共42页 .实验装置如图乙所示实验装置如图乙所示 (1)硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气，硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧