高中化学 4.2.1《氮氧化物的产生及转化》课件 苏教版必修1

1、 第二单元第二单元 第一课时第一课时 氮氧化物的产生及转化氮氧化物的产生及转化(一一)氮的存在氮的存在1.大部分氮元素以游离态的形式存在于空气中大部分氮元素以游离态的形式存在于空气中-体积分数占体积分数占78% ; 质量分数占质量分数占75%(二二)氮气的物性氮气的物性 无色无味无色无味的气体的气体, 难溶于水难溶于水密度比空气略小密度比空气略小(与空与空气密度相近，气密度相近，只能用排水法收集只能用排水法收集N2)我们知道在闪电的作用下氮气和氧气可以发生反应我们知道在闪电的作用下氮气和氧气可以发生反应从而得到氮的化合物，因此农村中有一句俗话：从而得到氮的化合物，因此农村中有一句俗话：“雷雨发

2、庄稼雷雨发庄稼”。那么在电闪雷鸣的条件下空气中。那么在电闪雷鸣的条件下空气中游离的氮气是怎样变为化合态氮的呢？游离的氮气是怎样变为化合态氮的呢？实验探究：实验探究： 模拟自然模拟自然放电，探究放电，探究反应过程和反应过程和产物产物实验现象：实验现象：有红棕色气体有红棕色气体，加水后气体变，加水后气体变无色无色，滴加紫色滴加紫色石蕊变红色石蕊变红色相关反应相关反应: N N2 2 + O + O2 2 2NO ( 2NO (无色无色) ) 放电放电 2NO + O2NO + O2 2 = 2NO = 2NO2 2 ( (红棕色红棕色) ) 3NO3NO2 2 + H + H2 2O = 2HNO

3、O = 2HNO3 3 + NO + NO NO：无色无色、有刺激性气味的、有刺激性气味的难溶于水难溶于水的的有毒气体有毒气体,极易和氧气反应。极易和氧气反应。 NO2：红棕色红棕色、有刺激性气味的、有刺激性气味的易溶于水易溶于水的有毒气体的有毒气体 NOO2NO2H2OHNO3N2和O2NO3-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N23H2高温、高压高温、高压催化剂催化剂2NH31、与氢气反应、与氢气反应2、与活泼金属反应、与活泼金属反应 氮气除了可以在放电条件下和氧气发生反应外，氮气除了可以在放电条件下和氧气发生反应外，在一定条件下还可以和氢气、在一定条件下还可以和氢气、M

4、gMg等发生反应等发生反应工业合成氨工业合成氨（合成氨反应）（合成氨反应）N2 + 3Mg = Mg3N2点燃点燃小结小结: :N-3N0N+2N+4N+5Mg3N2N2NONO2HNO3NH32NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NON2+ 3H22 NH3高温、高压高温、高压催化剂催化剂N2+3Mg=Mg3N2点燃点燃N2+O2=2NO放电放电如何收集如何收集NONO和和NONO2 2 气体？能否颠倒过来？气体？能否颠倒过来？2 2、如何集除去、如何集除去NONO中中NO2 NO2 ？若用排空气法收集则得到若用排空气法收集则得到NO2；若用排水法收集则得到若用排水法收集则得到

5、NO学生看书学生看书p97p97了解氮氧化物的危害及控制方法了解氮氧化物的危害及控制方法1 1、形成酸雨、形成酸雨 2 2、造成光化学烟雾、造成光化学烟雾3 3、破坏臭氧层、破坏臭氧层定义：将空气中游离态的氮转变为化合态的氮的方法定义：将空气中游离态的氮转变为化合态的氮的方法 （1 1）人工固氮：）人工固氮：N N2 2 + H + H2 2 （2 2）自然固氮：）自然固氮： N N2 2 + O + O2 2 植物固氮：植物固氮： 5 5、用途：、用途： (1)是合成氨、制硝酸的重要原料是合成氨、制硝酸的重要原料 (2)保护气：焊接金属；灯泡的填充气体；保存粮保护气：焊接金属；灯泡的填充气体

6、；保存粮 食、罐头、水果食、罐头、水果 (3)医学上，用液氮作冷冻剂医学上，用液氮作冷冻剂 练习：将充满练习：将充满NONO和和NONO2 2的混合气体的混合气体45mL45mL的试管，倒立的试管，倒立于水中，一段时间后，气体的体积为于水中，一段时间后，气体的体积为35mL35mL，原混合气体，原混合气体中，中，NONO和和NONO2 2的体积比为的体积比为A A2:12:1 B B2:7 C2:7 C7:2 D7:2 D9:79:7解析：解析： 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO V 3 1 3-1=2 （45-35）=10 mL A A15 mL15 mLV(NO2) = 15

7、 mL，V(NO) = 30 mL； V(NOV(NO2) :V(NO) = 1) :V(NO) = 1：2 2 3NO3NO2 2 + H + H2 2O = 2HNOO = 2HNO3 3 + NO + NO 2NO + O2NO + O2 2 = 2NO = 2NO2 2 2+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+2+3 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、 将体积为将体积为1

8、0mL10mL的试管倒置于盛水的水槽中，先向试管中注的试管倒置于盛水的水槽中，先向试管中注入一定量的入一定量的NONO，再通入，再通入O O2 2，两种气体共为，两种气体共为10mL10mL，水面逐渐上升，水面逐渐上升，至余至余3mL3mL气体时为止。求原混合气体中气体时为止。求原混合气体中NONO和和O O2 2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（1 1）若剩余气体为若剩余气体为NONO则氧气完全反应，设氧气的体积为则氧气完全反应，设氧气的体积为x x 4 3 4 3x4x/34x/3+ x = 4x/3+ x = （10-310-3）=7mL=7mL x=3mL V(NO)=7mL x=3mL V(NO)=7mL（2 2）