1、,专题4 硫、氮和可持续发展,第二单元 生产生活中的含氮化合物,氮氧化物的产生及转化,化学师范12（1）赵红霞,温故知新，谈谈你对氮气的了解,农作物生长离不开氮元素,含氮化合物作为火箭的燃料,血红蛋白中含有氮元素,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。,探究一 氮元素的固定,氮元素在地球上主要以氮气存在，氮气非常稳定，不易转化为化合物，而动植物生长需要的是化合态的氮（NO3-、NH4+），在人类还无法将氮气转化为化合物之前，自然界如何实现这一转呢？,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”,1.放电时N
2、2和O2直接化合（自然固氮）,红棕色气体有：二氧化氮、溴蒸汽。,氮气与氧气先生成一氧化氮，一氧化氮易被氧气氧化成二氧化氮,NO2与水反应生成硝酸和一氧化氮，这也是工业上用来制硝酸的方法。,资料卡片,2.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？,NO2,实验研究一,NO2,3 NO2 + H2O = 2 HNO3 + NO,2、所得溶液为无色,1、试管内液面上升至2/3,3、气体由红棕色变为无色,现象：,无色、无味气体 不溶于水 有毒,红棕色 有刺激性气味的有毒气体 易溶于水,“雷雨发庄稼”,生物固氮（自然固氮）,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
3、常温常压下把空气中的氮气转变为氨。,（人工固氮）,合成氨工厂,氮的固定,1、 下列过程属于人工固氮的是（ ） A. 分离液态空气制氮气B. 闪电时N2 转化为NO C. 合成氨 D. 豆科作物根瘤菌将N2 转化为NH3,C,反馈练习,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?设计实验进行探究。,探究二 氮的氧化物性质,NO2,实验探究二,现给你一试管二氧化氮，其他药品和仪器自选。1、请你设计实验，要求尽可能多地NO2被水吸收。,4 NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3,将充满NO2的试管倒立在水槽,红棕色逐渐消失，试管水位上升到2/3处,3NO2+H2O=2HNO3+
4、NO,往试管通入O2,无色气体变成红棕色；水位继续上升，红棕色又消失,2NO+O2=2NO2,继续通入氧气,水逐渐充满试管,3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO2 和 O2 混和气体溶于水的反应,2NO + O2 = 2NO2 ,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO , 2 ,总反应： 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3,NO 和 O2 混和气体溶于水的反应,2NO + O2 = 2NO2 ,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO , 3 2,总反应： 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3,2、你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？,-工业生产硝酸
5、，将尾气（NO）吸收通入适量的氧气后再溶解于水，经过多次循环氧化、溶解，可充分利用原料，并减少NO的排放，保护环境。,4 NO + 2H2O + 3O2 = 4HNO3,无色气体难溶于水，剧毒！,红棕色有刺激性气味气体，易溶于水，剧毒！,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O= 2HNO3+NO,0.005mol30g/mol +0.045mol46g/mol,0.05mol,= 44.4g/mol,M1=,（体积比）,138,依题意： 3/2x +y/2 =0.03mol,依题意： y/2 +z =0.03mol,解得： y =0.04mol,0.004mol46g/mol +0.01mo
6、l92g/mol,0.05mol,= 55.2g/mol,M2=,C,CO2、H2O,CuO,CuO,C,CO2、H2O,CO、H2,故答案为：（1）不可能；（2）有；（3）没有。评述：氢气和氧气的反应可以认为是铜作催化剂的反应，由此将5组份体系转化为三组分体系。这种转换符合化学反应原理，是一种等价转换。真是三管变两管，就简又删繁。,概括整合：,2、一氧化氮和二氧化氮,现学现用,NO只能排水法，NO2只能向上排气法，,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,氮的其他氧化物 N2O 俗名笑气，是一种麻醉剂 N2O3是无色气体 N2O4是无色气体 N2O5是一种白
7、色固体 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,拓展视野,1.积极作用,在新疆和青海交界处有一狭长山谷，经常电闪雷明，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”,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。,1998年诺贝尔奖获得者伊格纳罗发现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,氮氧化合物对环境的影响,2.负面作用,光化学污染,硝酸型酸雨,臭氧层破坏,氮氧化物的危害与防治,氮氧化物对环境的污染,的危害：形成酸雨（硝酸型酸雨） 形成光化学烟雾 有毒烟雾破坏臭氧层（形成臭氧空洞） 氮的氧化物、氟氯烃（氟利
8、昂）等。,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。,开发使用洁净能源；对工厂排放的废气进行处理对汽车尾气进行净化处理。,1.、Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能，近年来此领域研究有很大进展，因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖，关于NO的下列叙述不正确的是（）ANO可以是某些含低价N物质的氧化产物BNO可以与血红蛋白结合CNO可以是某些含高价N物质的还原产物DNO是红棕色气体,D,反馈练习,合作讨论1：NO分子的功与过,谈谈你的收获,雷
9、电交加时,空气中的氮气和有关的含氮化合物发生了哪些化学反应？你能说明吗？,化学与生活,合作讨论2：雷雨闪电的利与弊,1、现有一试管二氧化氮，将其倒置于盛满水的水槽中，足够长的时间后，有什么现象？,试管中气体的颜色褪去,液面上升，剩余气体大约占试管总体积的1/3。,2、若使试管中液面上升，可采取什么措施？,通入氧气,化学与化工生产,4NO+3O2+2H2O=4HNO3,3NO2+H2O=2HNO3+NO,2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO,1、人类如何减少氮氧化合物对环境的影响？2、根据一氧化氮和二氧化氮中氮的化合价分析思考如何处理一氧化氮和二氧化氮尾气？,化学与生活环境,
10、NO,HNO3,空气中N2,雷雨发庄稼,NH3,人工固氮,小结,1、下列叙述不正确的是（ ）A、治理光化学烟雾污染，就必须对汽车尾气进行净化处理B、大气中可吸入颗粒物的源头是工业烟尘和灰尘C、大气中可吸入颗粒物的直径在10nm以下D、室内装饰材料挥发出来的有害物质主要是苯和甲醛,C,巩固练习,2、下列叙述的内容与光化学烟雾无关的是（ ）A、引起大气污染的氮氧化物主要是NO、NO2B、化石燃料的燃烧产生CO和粉尘污染大气C、汽车尾气是城市大气中氮氧化物的主要来源之一D、氮氧化物和碳氢化合物受太阳紫外线作用，发生光化学反应产生的有毒物质混合在一起形成浅蓝色烟雾,C,3、把9mLNO气体装入试管，倒立于水槽中，逐渐通入O2，当试管中剩余气体3mL时，通入O2的体积可能是（ ） A、9ml B、4.5ml C、3ml D、9.75ml,BD,作业:1、82页课后练习1（2）、（4） 2、查阅有关资料，了解大气中氮氧化 物的来源，进一步了解氮氧化合物的功与过、如何减少氮氧化合物的排放等，写一篇小论文。,
