高中化学 第四章 第三节 硫和氮的氧化物(第2课时)学案(新人教版)必修

1、硫和氮的氧化物（第2课时）【学习目标】1. 了解NO、NO2的主要性质和危害。2. 掌握NO、NO2、O2溶于水的简单计算方法。【学习过程】 氮元素是作物体内蛋白质、核酸和叶绿素的重要成分，氮肥能促使作物的茎叶生长茂盛，叶色浓绿蚕豆、大豆等豆科植物和苜蓿等的根部有根瘤菌，能把空气中的氮气转变成氨作为养料吸收，是植物生长发育的基本条件之一，推动着自然界周而复始的氮循环，保持着生态平衡，使生命得以延续。当然现代农业并不单纯仅仅靠等待大自然的恩赐。1.氮气：（1）氮气的物理性质：无色无味气体，难溶于水，与空气密度相近。（2）氮气的化学性质：氮气属于双原子分子，两个氮原子之间的作用非常强。因此，氮气分

2、子稳定，化学性质不活泼，但要注意，N2一旦吸收能量变为N原子则性质较活泼。在高温或放电时可与某些物质反应，N表现为既有氧化性，又有还原性。还原性：在放电条件下，氮气跟氧气能直接化合生成无色的一氧化氮（NO）。化学方程式为：N2+O2 2NO氧化性：N2与H2反应是工业上合成氨的反应原理，具有非常重要的现实意义。在该反应中，N2表现出氧化性。化学方程式为：N23H22NH3（3）氮的固定：将空气中游离的氮转变成氮的化合物的方法叫做氮的固定。2.一氧化氮和二氧化氮：氮元素有五种正化合价+1、+2、+3、+4、+5，有六种氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。（1）物理性质：物

3、质颜色状态气味密度溶解性毒性NO无色气体无味与空气接近不溶于水有毒NO2红棕色气体刺激性比空气大易溶于水有毒温馨提示：NO分子因污染空气而臭名昭著。近年来发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫，增强记忆的功能，而成为当前生命科学的研究热点，NO亦称为“明星分子”。（2）化学性质：NO在常温下易与空气中的氧气结合：2NOO2=2NO2(NO表现还原性)。NO2溶于水时生成HNO3和NO：3NO2H2O=2HNO3NO(工业生产硝酸)。实验步骤实验现象实验结论试管内气体颜色慢慢变为无色，水面不断上升，最后静止在距试管底部约1/3处NO2不能全部被水吸收，有无色气体NO生成把充满

4、NO2的试管倒立水中，再通入O2水面不断上升，最后试管内无色气体约为原NO2体积的1/3，通入适量O2后液面继续上升，最后试管全部充满液体NO2溶于水生成的NO全部与O2反应被水吸收水面不断上升，最后试管全部充满液体NO2可被NaOH溶液全部吸收 二氧化氮溶于水反应的化学方程式是3NO2H2O=2HNO3NO，氧化剂与还原剂的物质的量比是12。水吸收NO2制硝酸的原理：3NO2H2O=2HNO3NO2NOO2=2NO24NO2O22H2O=4HNO3二氧化氮溶于氢氧化钠溶液的化学方程式：2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O3.氮的氧化物溶于水的计算：（1）NO2或NO2与N2(非O2

5、)的混合气体溶于水时，可根据反应：3NO2H2O2HNO3NO，利用气体体积的变化差值进行计算。（2）NO2和O2的混合气体溶于水时，根据反应：4NO2O22H2O4HNO3计算。 V(NO2)：V(O2)（3）NO和O2同时通入水中时，此时的反应为：4NO3O22H2O4HNO3计算。V(NO) ：V(O2)温馨提示：氮的氧化物与O2混合通入水中，剩余气体可能是NO或O2，不可能是NO2， 因为过量的NO2会与水反应生成NO，且形成溶液中的溶质为HNO3。【当堂检测】1. 最新的病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是()A一氧化氮是一种红棕色的气

6、体B常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合C一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到D一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集2. 四支试管中分别充满NO、SO2、NO2、Cl2中的一种，把它们分别倒立于盛有水的水槽中，充分放置后的现象如下图所示其中原试管充满NO2的是()3. 无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100 mL甲气体经过下图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为()ANH3、NO2、N2 BNH3、NO、CO2 CNH3、NO2、CO2 DNO、CO2、N24. 在容积为672 mL的烧瓶里充满NO、NO2的混

7、合气体，将其倒立在水槽里，去塞后再通入280 mL氧气，恰好完全反应，且水充满烧瓶(气体体积都已折合为标准状况)，下列有关叙述中，正确的是()A总反应为NONO2O2H2O=2HNO3B总反应为4NO8NO25O26H2O=12HNO3C生成硝酸的物质的量浓度接近0.03 mol/LD生成硝酸的物质的量浓度约为0.45 mol/L5. NO分子因污染空气而臭名昭著，近年来，发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，而成为当前生命科学的研究热点，NO亦被称为“明星分子”。请回答下列问题。(1) NO的危害在于_(填编号)。A破坏臭氧层 B高温下能使一些金属氧化C

8、造成酸雨 D与人体血红蛋白结合(2) 在常温下，把NO气体压缩到1.01108 Pa，在一个体积固定的容器里加热到50，发现气体的压力迅速下降，压力降至略小于原压力就不再改变，已知其中一种产物为N2O，写出上述变化的化学方程式_。(3) 氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解，产生氯原子，氯原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3)。有关反应如下：O3O2O；ClO3ClOO2；ClOOClO2；总反应：2O33O2。在上述臭氧变成氧气的反应过程中，Cl是_。答案与解析题号答案解析1DNO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集常温常压下，NO容易与氧气直接化合生成NO22B

9、根据化学方程式3NO2H2O=2HNO3NO，剩余气体是反应前的，故B项正确，NO不溶于水，对应D项；SO2在水中的溶解度为1体积水溶解40体积SO2，对应A项；Cl2对应C项3B因为A、C中的NO2是红棕色气体最终几乎无气体剩余，原气体不可能含有N2，排除D.B正确，其中NH3被足量的浓硫酸吸收，余下NO、CO2通过足量的Na2O2时，CO2与Na2O2反应生成氧气，氧气与NO生成红棕色的NO2，氧气过量，再通入到水中时4NO2O22H2O=4HNO3，得到硝酸溶液，最终几乎无气体剩余4B设NO2的体积为x，NO的体积为y，则：4NO2O22H2O=4HNO3x4NO3O22H2O=4HNO3y y解得.故参加反应的NO2与NO的物质的量之比为21，则总反应为：4NO8NO25O26H2O=12HNO3.据氮元素质量守恒可得生成的HNO3为0.03 mol，容器内充满液体则硝酸的体积为0.672 L，则c(HNO3)0.045 mol/L5(1)ACD(2)CuNO2H=Cu2NOH2O(3)3NON2ONO2(4)催化剂(1)NO气体在破坏臭氧层的过程中起催化作用；NO能与人体血