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1、公开课氮氧化物的产生及转化第一页，讲稿共三十一页哦氮氧化物的产生和转化氮氧化物的产生和转化专题专题4第二单元第二单元生产生活中的含氮化合物生产生活中的含氮化合物第二页，讲稿共三十一页哦 氮元素的重要作用氮元素的重要作用在生产、科研领域有广泛应用在生产、科研领域有广泛应用血红蛋白中血红蛋白中含有氮元素含有氮元素氮是农作物生氮是农作物生长的必需元素长的必需元素一些含氮化合一些含氮化合物可作为航天物可作为航天飞机的燃料飞机的燃料是生命物质的重要组成元素是生命物质的重要组成元素第三页，讲稿共三十一页哦叶绿素a为什么植物不能直接利用氮气呢？N第四页，讲稿共三十一页哦氮气的物理性质氮气的物理性质N2:是是
2、无色无色无味无味密度比空气稍小密度比空气稍小，熔（，熔（-209.9）、沸点）、沸点低（低（-195.8），），难溶于水难溶于水（1:0.02）的气体）的气体氮分子的结构氮分子的结构NN2、电子式：、电子式：3、结构式：结构式：1、化学式、化学式N2NN第五页，讲稿共三十一页哦 生物固氮生物固氮根瘤菌根瘤菌与大豆、蚕与大豆、蚕豆等豆科植豆等豆科植物共生的根物共生的根瘤菌中存在瘤菌中存在固氮酶，能固氮酶，能在常温常压在常温常压下把空气中下把空气中的氮气转变的氮气转变为氨。为氨。第六页，讲稿共三十一页哦氮气的化学性质氮气的化学性质（稳定稳定，很难与其他物质反应）3.氮气跟氢气的反应（合成氨）氮气跟
3、氢气的反应（合成氨）N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3（工业合成氨）（工业合成氨）高温、高压催化剂2.氮气跟氧气的反应氮气跟氧气的反应N2O22NO放电放电1.氮气跟某些金属的反应氮气跟某些金属的反应Mg3N2N23Mg点燃点燃第七页，讲稿共三十一页哦合成氨工业合成氨工业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
4、。上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。哈伯（哈伯（F.Haber 1868F.Haber 186819341934）工业固氮第八页，讲稿共三十一页哦自然界的固氮自然界的固氮第九页，讲稿共三十一页哦请同学们用简单的化学方程式来解释刚请同学们用简单的化学方程式来解释刚才的现象。才的现象。（无色）（无色）2NO+O2=2NO2（红棕色）（红棕色）3NO2+H2O=2HNO3+NO硝酸硝酸硝酸盐硝酸盐雷雷雨雨发发庄庄稼稼N2O22NO放电放电第十页，讲稿共三十一页哦一氧化氮（一氧化氮（NONO）（1）物理性质：）物理性质：NO：无色无色、无味的、无味的难溶于水难溶于水的的有毒气体。有毒气体。（
5、2）化学性质）化学性质（3）用途：）用途：4 42 20 02 2得得22e失失22e第十一页，讲稿共三十一页哦一氧化氮一氧化氮(nitricoxide,NO)是人们熟知的无机小分子化合物，它留给人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，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
6、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，起着重要的生理作广泛的分布于生物体内的各组织中，起着重要的生理作用用。尤其是人们惊讶的发现。尤其是人们惊讶的发现血管内皮松弛因子血管内皮松弛因子(EDRF)的化学本质的化学本质极有可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。要生物学作用得到了人们的普遍关注。1992年年，一氧化氮一
7、氧化氮（Nitricoxide）由于在生命科学中被发现了新的特性（）由于在生命科学中被发现了新的特性（充当第二信使充当第二信使），这古老的），这古老的化合物被美国的化合物被美国的Science杂志评为年度杂志评为年度明星分子明星分子。荣耀一氧化氮荣耀一氧化氮第十二页，讲稿共三十一页哦19981998年诺贝尔奖获得者路伊格纳洛年诺贝尔奖获得者路伊格纳洛发现一氧化氮发现一氧化氮(NO)(NO)是人体内是人体内保护机体抵抗保护机体抵抗心血管疾病与心血管疾病与其他疾病的信其他疾病的信号分子号分子第十三页，讲稿共三十一页哦二氧化氮（二氧化氮（NONO2 2）（1 1）物理性质：）物理性质：NO2：红棕色
8、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（2 2）化学性质）化学性质:得得12e失失21e4 45 52 2第十四页，讲稿共三十一页哦现学现用NONONONO只能排水法，只能排水法，只能排水法，只能排水法，NONO2 2 2 2只能向上排气法，只能向上排气法，只能向上排气法，只能向上排气法，1 1、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、如何除去、如何除去NONO中中NONO2 2？混合气通过水洗混合气通过水洗混合气通过水洗混合气通过水洗若用排空气法收集则得到若用排空气法收集则得到NO2 2；若用排水法收集则
9、得到若用排水法收集则得到NO第十五页，讲稿共三十一页哦1、如何区分如何区分NO2 2 和和Br2 2 蒸汽蒸汽？答案：（1）水溶法：）水溶法：NONO2 2 形成无色溶液，形成无色溶液，BrBr2 2 形成黄色溶形成黄色溶 液液（溴水）。溴水）。（2）硝酸银法：）硝酸银法：NONO2 2 无现象，无现象，BrBr2 2 生成淡黄色沉淀。生成淡黄色沉淀。（3）有机溶剂法：）有机溶剂法：NONO2 2 不变色，不变色，BrBr2 2 形成橙色溶液。形成橙色溶液。思思考考第十六页，讲稿共三十一页哦探究实验：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
10、消失，水位上升，红棕色气体消失，水位上升，最后水充满试管最后水充满试管2/3，无色气体充，无色气体充满试管的满试管的1/3（上部）（上部）试管内水位上升，直至整试管内水位上升，直至整个试管充满水个试管充满水3NO2+H2O=2HNO3+NO4NO2+O2+2H2O=4HNO3第十七页，讲稿共三十一页哦将将NO2和和O2混合气体通入水中混合气体通入水中V(NO2):V(O2)发生的化学反应发生的化学反应剩余气体剩余气体=4:14:14:14NO2+2H2O+O2=4HNO34NO2+2H2O+O2=4HNO34NO2+2H2O+O2=4HNO33NO2+H2O=2HNO3+NOO2NO无无4NO
11、2+2H2O+O2=4HNO3第十八页，讲稿共三十一页哦实验：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第十九页，讲稿共三十一页哦氮的其他氧化物：氮的其他氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5无色无色红棕色红棕色无色无色N2O俗名笑气，是一种麻醉剂；俗名笑气，是一种麻醉剂；N2O3是是亚硝酸（亚硝酸（HNO2）的酸酐；的酸酐；N2O4是无色气体；是无色气体；N2O5是是硝酸硝酸的酸酐，是一种白色固体。的酸酐，是一种白色固体。第二十页，讲稿共三十一页哦三、氮氧化物对环境的污染与防治三、氮氧化物对环境的污染与防治氮氧化物对
12、环境的污染氮氧化物对环境的污染（1 1）酸雨）酸雨（3 3）光化学烟雾光化学烟雾 臭氧臭氧+碳氢化合物碳氢化合物光化学烟光化学烟雾雾（2 2）对臭氧层的破坏对臭氧层的破坏硝酸型酸雨硝酸型酸雨第二十一页，讲稿共三十一页哦2 2氮氧化物对环境污染的防治氮氧化物对环境污染的防治（1 1）来源：）来源：（2 2）防治：）防治：氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧，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、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汽车尾气是城市大气中氮氧化物的主要来源之一。要来源之一。开发使用洁净能源；开发使用洁净能源；对工厂排放的废气进行处理
13、对工厂排放的废气进行处理对汽车尾气进行净化处理。对汽车尾气进行净化处理。第二十二页，讲稿共三十一页哦【目目标检测标检测】1.1.常温常常温常压压下，下列气体不能共存的是下，下列气体不能共存的是 A ASOSO2 2与与O O2 2 B BNONO2 2与与NONO C CO O2 2与与N N2 2 D DNONO与与O O2 22 2下列气体溶解于水，没有下列气体溶解于水，没有发发生氧化生氧化还还原原 反反应应的是的是 A ASOSO2 2溶解于水溶解于水 B BNONO2 2溶解于水溶解于水 C CCOCO2 2溶解于水溶解于水 D DClCl2 2溶解于水溶解于水D DACAC第二十三页
14、，讲稿共三十一页哦3、某无色混合气体中可能含有、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。中的两种或多种气体。现现将此混合气体通将此混合气体通过过品品红红溶液后，品溶液后，品红红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很快快变为红变为红棕色。棕色。对对于原混合气体成分的于原混合气体成分的判断中正确的是判断中正确的是A肯定有肯定有SO2和和NOB肯定没有肯定没有Cl2、O2和和NO2C可能有可能有Cl2和和O2D肯定只有肯定只有NOAB第二十四页，讲稿共三十一页哦4 4、选用下列物质填空（、选用下列物质填空（填序号填序号）二氧化碳二氧
15、化碳 二氧化硫二氧化硫 氮氧化物氮氧化物 会破坏臭氧层的物质是会破坏臭氧层的物质是 导致光化学烟雾的物质是导致光化学烟雾的物质是 造成酸雨的物质是造成酸雨的物质是 5 5、盛有、盛有NONO和和NONO2 2的混合气体的量筒倒立在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。筒内的气体体积减小为原来的一半。则原混合气体中则原混合气体中NONO和和NONO2 2的体积比是的体积比是 A A31 B31 B13 C13 C21 D21 D1212 B B第二十五页，讲稿共三十一页哦 氮氧化物与环境污染的防治氮氧化物与环境污
16、染的防治 消除污染的主要方法：碱液吸收法消除污染的主要方法：碱液吸收法 NO+NONO+NO2 2+2NaOH=2NaNO+2NaOH=2NaNO2 2+H+H22OO2NO2+2NaOH=NaNO+2NaOH=NaNO2 2+NaNO+NaNO33+H+H2 2OONH3 3还原法还原法还原法还原法6NO+4NH3 3=5N=5N2 2+6H2O第二十六页，讲稿共三十一页哦东京展出富士重工电动汽车概念车东京展出富士重工电动汽车概念车R1e 第二十七页，讲稿共三十一页哦汽车尾气（含烃类、汽车尾气（含烃类、CO、NO和和NO2等）是等）是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽城市主要污染源之一
17、，治理的办法之一是在汽车排气管装上催化转化器，使车排气管装上催化转化器，使NO或或NO2与与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，请用反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，请用相应的化学方程式来表示：相应的化学方程式来表示：2CO+2NO=2CO2+N24CO+2NO2=4CO2+N2催化剂催化剂问题解决：问题解决：第二十八页，讲稿共三十一页哦臭臭氧氧层层破破坏坏O3O2NO第二十九页，讲稿共三十一页哦洛杉洛杉矶矶光化学烟光化学烟雾雾智利圣地智利圣地亚亚哥市上空烟哥市上空烟雾缭绕雾缭绕在日光照射下，二氧化氮能使氧气经过复杂的反应生成臭氧。臭氧与空气中的一些碳氢化合物发生作用后，产生了一种有
18、毒的烟雾，人们称它为光化学烟雾。光化学烟雾对人体的健康、植物的生长等有很大的危害。第三十页，讲稿共三十一页哦名称时间地点死伤情况比利时马斯河谷烟雾事件1930年12月初比利时马斯河谷马斯河谷的居民有几千人得了呼吸道疾病，一周约有60人死亡。死者大多是年老、有心脏病的和有肺病的患者。美国多诺拉烟雾事件1948年10月27日美国多诺拉镇这种烟雾持续4天，造成多诺拉镇5911人发病英国伦敦烟雾事件1952年冬英国伦敦从12月5日至8日，伦敦的这场浓雾事件中，有4000死亡，其中多数是婴儿和老人。以后两个月内，又有8000多人死于非命。光化学烟雾事件1955年9月的一天美国洛杉矶短短两天就有400多位老人死亡，这个死亡数字比平时高3倍多重大光化学烟雾事件重大光化学烟雾事件第三十一页，讲稿共三十一页哦