公开课氮氧化物的产生及转化

公开课氮氧化物的产生及转化第一页，共二十七页，2022年，8月28日

氮元素的重要作用２．在生产、科研领域有广泛应用血红蛋白中含有氮元素氮是农作物生长的必需元素一些含氮化合物可作为航天飞机的燃料１．是生命物质的重要组成元素第二页，共二十七页，2022年，8月28日叶绿素a为什么植物不能直接利用氮气呢？N第三页，共二十七页，2022年，8月28日氮气的物理性质N2:是无色无味密度比空气稍小，熔（-209.9）、沸点低（-195.8），难溶于水（1:0.02）的气体氮分子的结构N≡N2、电子式：3、

结构式：1、化学式N2NN第四页，共二十七页，2022年，8月28日

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。第五页，共二十七页，2022年，8月28日氮气的化学性质（稳定，很难与其他物质反应）3.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1.氮气跟某些金属的反应Mg3N2N2＋3Mg点燃第六页，共二十七页，2022年，8月28日合成氨工业20世纪初，经过德国化学家哈伯、波施等科学家的不懈努力，成功地开发了合成氨的生产工艺。从此，人类能为植物的生成提供足够的氮肥，缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。哈伯（F.Haber1868—1934）工业固氮第七页，共二十七页，2022年，8月28日自然界的固氮第八页，共二十七页，2022年，8月28日

请同学们用简单的化学方程式来解释刚才的现象。（无色）2NO+O2=2NO2（红棕色）3NO2+H2O

=

2HNO3

+

NO硝酸硝酸盐雷雨发庄稼

N2＋O22NO放电第九页，共二十七页，2022年，8月28日一氧化氮（NO）（1）物理性质：

NO：无色、无味的难溶于水的有毒气体。（2）化学性质

（3）用途：＋4＋20－2得2×2e－失2×2e－第十页，共二十七页，2022年，8月28日一氧化氮(nitric

oxide,

NO)是人们熟知的无机小分子化合物，它留给人们的印象仅与硝酸类炸药相关，谁能想到它可以在体内产生化学作用，为人类健康带来福祉呢？然而，当1998年三位美国科学家由于发现一氧化氮作为人体中一种重要信号分子而获得诺贝尔生理、医学奖之后，人们才逐渐相信，一氧化氮是身体中对健康最重要的化学分子之一。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。荣耀一氧化氮第十一页，共二十七页，2022年，8月28日1998年诺贝尔奖获得者路伊格纳洛发现一氧化氮(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第十二页，共二十七页，2022年，8月28日二氧化氮（NO2）（1）物理性质：NO2：红棕色、有刺激性气味的易溶于水的有毒气体（2）化学性质: 得1×2e－失2×1e－＋4＋5＋2第十三页，共二十七页，2022年，8月28日现学现用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第十四页，共二十七页，2022年，8月28日1、如何区分NO2

和Br2

蒸汽？

答案：（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。

[思考]第十五页，共二十七页，2022年，8月28日探究实验：1、将充满NO2

的试管倒置于水槽中2、到液面不再上升时用导管通入O2

，观察现象

红棕色气体消失，水位上升，最后水充满试管2/3，无色气体充满试管的1/3（上部）试管内水位上升，直至整个试管充满水3NO2+H2O==2HNO3+NO4NO2+O2+2H2O=4HNO3第十六页，共二十七页，2022年，8月28日将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第十七页，共二十七页，2022年，8月28日实验：充满NO的试管倒置于水槽中，并通入O2

，能观察到什么现象呢？

4NO+3O2+2H2O=4HNO3第十八页，共二十七页，2022年，8月28日氮的其他氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5无色红棕色无色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，是一种白色固体。第十九页，共二十七页，2022年，8月28日三、氮氧化物对环境的污染与防治１．氮氧化物对环境的污染（1）酸雨（3）光化学烟雾臭氧+碳氢化合物➝光化学烟雾（2）对臭氧层的破坏硝酸型酸雨第二十页，共二十七页，2022年，8月28日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。第二十一页，共二十七页，2022年，8月28日【目标检测】

1.常温常压下，下列气体不能共存的是

A．SO2与O2B．NO2与NO C．O2与N2D．NO与O22．下列气体溶解于水，没有发生氧化还原反应的是

A．SO2溶解于水 B．NO2溶解于水

C．CO2溶解于水 D．Cl2溶解于水DAC第二十二页，共二十七页，2022年，8月28日3、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。现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，很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是

A．

肯定有SO2

和NOB．

肯定没有Cl2

、O2和NO2

C．

可能有Cl2和O2

D．

肯定只有NOAB第二十三页，共二十七页，2022年，8月28日4、选用下列物质填空（填序号）①二氧化碳②二氧化硫③氮氧化物⑴会破坏臭氧层的物质是＿＿＿＿＿⑵导致光化学烟雾的物质是＿＿＿＿⑶造成酸雨的物质是＿＿＿＿＿＿＿

5、盛有NO和NO2的混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中，过一段时间后，量筒内的气体体积减小为原来的一半。则原混合气体中NO和NO2的体积比是A．3∶1B．1∶3C．2∶1D．1∶2

B③③②③第二十四页，共二十七页，2022年，8月28日

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+6H2O第二十五页，共二十七页，2022年，8月28日东京展出富士重工电动汽车概念车R1e

第二十六页，共二十七