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1、第二单元生产生活中的含氮化合物第二单元生产生活中的含氮化合物专题专题4 4硫、氮和可持续发展硫、氮和可持续发展2021/8/8 星期日1第一课时氮氧化物的产生及转化第一课时氮氧化物的产生及转化2021/8/8 星期日2新新知知初初探探自自学学导导引引自主学习自主学习一、氮元素的存在及氮气一、氮元素的存在及氮气1氮元素的存在氮元素的存在游离游离化合化合2021/8/8 星期日32氮气的物理性质氮气的物理性质3.氮气的化学性质氮气的化学性质(很稳定很稳定)(填化学方程式填化学方程式)颜颜色色气味气味状状态态水溶性水溶性无无无无气体气体_溶于水溶于水难难2021/8/8 星期日4想一想想一想1为为什
2、么不采用向下排气法收集氮气？什么不采用向下排气法收集氮气？提提示示：空空气气的的相相对对分分子子质质量量(平平均均)为为29，而而氮氮气气的的相相对对分分子子质质量量为为28，二二者者密密度度相相差差很很小，不便于排气。小，不便于排气。2021/8/8 星期日5二、氮氧化物及二、氮氧化物及环环境境问题问题1在在常常温温下下，一一氧氧化化氮氮为为_色色_味味_毒毒的的气气体体，_溶溶于于水水，在在空空气气中中很很不不稳稳定定，易易被被空空气气中中的的氧氧气气氧氧化化成成_，其其反反应应的化学方程式的化学方程式为为_。2常常温温下下，二二氧氧化化氮氮为为_色色有有_性性气气味味的的_毒毒气气体体，
3、_溶溶于于水水且且能能与水反与水反应应，其反，其反应应的化学方程式的化学方程式为为_。无无无无有有微微NO22NOO2=2NO2红红棕棕刺激刺激有有易易3NO2H2O=2HNO3NO2021/8/8 星期日63空空气气中中的的NO2不不但但能能形形成成_，在在日日光光照照射射下下，还还能能使使氧氧气气经经过过复复杂杂的的反反应应生生成成臭臭氧氧，该该物物质质再再与与空空气气中中的的一一些些碳碳氢氢化化合合物物发发生作用，生作用，产产生一种有毒的烟生一种有毒的烟雾雾，称，称为为_。为为了了防防止止氮氮的的氧氧化化物物对对空空气气产产生生污污染染，人人们们提提出出许许多多办办法法和和措措施施。例例
4、如如：_、_、_、_。酸雨酸雨光化光化学烟学烟雾雾使用使用洁净洁净能源能源减少氮氧化物的排放减少氮氧化物的排放为为汽汽车车安装尾气安装尾气转转化装置化装置对对生生产产化肥、化肥、硝酸的工厂排放的硝酸的工厂排放的废废气气进进行行处处理理2021/8/8 星期日7想一想想一想2为为什么什么说说“雷雨雷雨发发庄稼庄稼”？2021/8/8 星期日8自主体验自主体验1.下列有关氮气的叙述正确的是下列有关氮气的叙述正确的是(双选双选)()A氮气是一种无毒气体，可用向下排空气氮气是一种无毒气体，可用向下排空气法收集法收集B氮气是一种很稳定的气体，通常用作保氮气是一种很稳定的气体，通常用作保护气护气C氮气的性
5、质虽然很稳定，但在一定条件氮气的性质虽然很稳定，但在一定条件下也能与活泼金属、非金属单质发生反应下也能与活泼金属、非金属单质发生反应2021/8/8 星期日9D氮气在一条件下与氮气在一条件下与O2反应，表现出较强反应，表现出较强的氧化性的氧化性解析：解析：选选BC。A项项，氮气不能用向下排空，氮气不能用向下排空气法收集，气法收集，A项项不正确；不正确；D项项，氮气与，氮气与O2反反应应表表现现出出还还原性，原性，D项项不正确。不正确。2导致下列现象的主要原因与排放导致下列现象的主要原因与排放NO2无无关的是关的是()A酸雨酸雨 B光化学烟雾光化学烟雾C臭氧空洞臭氧空洞 D温室效应温室效应202
6、1/8/8 星期日10解析：解析：选选D。排放到大气中的。排放到大气中的NO2可与雨水可与雨水反反应应生成生成HNO3，形成酸雨；可以在日光照，形成酸雨；可以在日光照射下，形成光化学烟射下，形成光化学烟雾雾；可以破坏臭氧；可以破坏臭氧层层。3有两瓶无色气体，一瓶是有两瓶无色气体，一瓶是NO,一瓶是一瓶是H2，如何用最简便的方法将这两瓶气体区分开？如何用最简便的方法将这两瓶气体区分开？解解析析：因因为为NO极极易易与与空空气气中中的的O2反反应应生生成成红红棕棕色色的的NO2气气体体,所所以以打打开开集集气气瓶瓶瓶瓶塞塞,立立即即有有红红棕色气体生成的是棕色气体生成的是NO,无此无此现现象的是象
7、的是H2.2021/8/8 星期日11答答案案：打打开开其其中中一一集集气气瓶瓶瓶瓶塞塞，若若立立即即有有红红棕色气体逸出棕色气体逸出,该该瓶气体是瓶气体是NO(另一瓶是另一瓶是H2);若若无无明明显显现现象象，该该瓶瓶气气体体是是H2(另另一一瓶瓶是是NO)。2021/8/8 星期日12要要点点突突破破讲讲练练互互动动探探究究导导引引1 NO和和NO2是是酸酸酐酐吗吗？氮氮的的哪哪些些氧化物属于酸性氧化物？氧化物属于酸性氧化物？提提示示：NO不不能能与与碱碱或或酸酸反反应应，所所以以NO为为不不成成盐盐氧氧化化物物即即不不是是酸酸酐酐。NO2不不是是酸酸性性氧氧化化物物即即不不是是酸酸酐酐。
8、N2O3、N2O5是是酸酸性性氧氧化化物。物。要点要点要点要点NO、NO2性性质质比比较较及及溶溶于于水水时时的有关的有关计计算算2021/8/8 星期日13探究导引探究导引2盛盛有有NO2 的的带带刻刻度度试试管管，倒倒扣扣在在盛盛有有足足量量水水的水槽中，有何的水槽中，有何现现象？象？提提示示：红红棕棕色色消消失失，水水进进入入试试管管，试试管管内内水水面以上的气体面以上的气体为为无色。无色。2021/8/8 星期日14要点归纳要点归纳(1)NO、NO2性质比较及氮氧化物对环境的性质比较及氮氧化物对环境的危害和防治危害和防治NONO2色、色、态态(常温下常温下)无色气体无色气体红红棕色气体
9、棕色气体气味气味无气味无气味刺激性气味刺激性气味毒性毒性有毒有毒有毒有毒重要反重要反应应2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO2021/8/8 星期日15NONO2氮氧化物氮氧化物对环对环境的境的污污染、危染、危害及防治害及防治措施措施硝酸型酸雨的硝酸型酸雨的产产生及危害生及危害造成光化学烟造成光化学烟雾雾的主要因素的主要因素破坏臭氧破坏臭氧层层措施：使用清措施：使用清洁洁能源，减少氮氧化能源，减少氮氧化物的排放；物的排放；为为汽汽车车安装尾气安装尾气转转化装化装置；置；处处理工厂理工厂废废气气2021/8/8 星期日16(2)氮氧化物溶于水的氮氧化物溶于水的计计算算规规律律有关反
10、有关反应应原理：原理：2NOO2=2NO2；3NO2H2O=2HNO3NO；32：4NO3O22H2O=4HNO3；2：4NO2O22H2O=4HNO3。不同情况下剩余气体及其体不同情况下剩余气体及其体积积2021/8/8 星期日172021/8/8 星期日18即时应用即时应用将将5 mL NO和和15 mL NO2的混合气体，通入的混合气体，通入倒置于水槽中的充满水的试管中，最后在试倒置于水槽中的充满水的试管中，最后在试管中能收集的气体体积是管中能收集的气体体积是()A20 mL B15 mLC10 mL D5 mL2021/8/8 星期日19题题型型探探究究权权威威预预测测题型题型题型题型
11、1 1氮氧化物的性氮氧化物的性质质及危害及危害 汽车尾气汽车尾气(含有烃类、含有烃类、CO、SO2、NO等物质等物质)是城市空气的污染源。治理的方法是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转化器之一是在汽车的排气管上装一个催化转化器(用铂钯合金作催化剂用铂钯合金作催化剂)，它的特点是使，它的特点是使CO与与NO反应，反应，例例例例1 12021/8/8 星期日20生成可参与大气生态循环的无毒气体，并促生成可参与大气生态循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及使烃类充分燃烧及SO2的转化。的转化。(1)写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式程式
12、_。(2)催化转化器的缺点是在一定程度上提高催化转化器的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度，其原因是了空气的酸度，其原因是_。(3)控制城市空气污染源的方法有控制城市空气污染源的方法有_。a开发氢能源开发氢能源 b使用电动车使用电动车c植树造林植树造林 d戴上呼吸面具戴上呼吸面具2021/8/8 星期日21【解解析析】(1)题题中中指指出出在在汽汽车车的的排排气气管管上上装装一一个个催催化化转转化化器器，CO与与NO反反应应生生成成了了可可参参与与大大气气生生态态循循环环的的无无毒毒气气体体，这这种种无无毒毒气气体体应应该该是是CO2，应应用用氧氧化化还还原原反反应应的的规规律律进进行行分析可
13、知，分析可知，NO反反应应后的后的产产物是物是N2。(2)题题中中指指出出催催化化转转化化器器促促使使烃烃类类充充分分燃燃烧烧及及SO2的的转转化化，SO2转转化化为为SO3。SO2、SO3对对应应的酸分的酸分别别是是H2SO3和和H2SO4，2021/8/8 星期日22又因又因为为酸性酸性H2SO3H2SO4，所以在一定程度，所以在一定程度上提高了空气的酸度。上提高了空气的酸度。(3)控控制制城城市市空空气气污污染染的的方方法法关关键键在在于于控控制制污污染染源源，即即不不排排放放或或少少排排放放污污染染物物而而不不是是排排放放之后的治理。之后的治理。2021/8/8 星期日23【名名师师点
14、点睛睛】这这是是一一道道以以“汽汽车车尾尾气气处处理理”这这一一生生活活常常识识为为背背景景材材料料编编写写的的信信息息题题。在在解解答答时时要要读读懂懂题题意意，明明确确问问题题，善善于于联联想想所所学学知知识识。平平时时还还需需多多关关心心与与化化学学知知识识相相关关联联的生的生产产、生活中的、生活中的热热点点问题问题,做到学以致用做到学以致用.2021/8/8 星期日24题型题型题型题型2 2NO、NO2、O2混混合合溶溶于于水水的的计计算算 将盛有将盛有12 mL NO2和和O2的混合气体的的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色
15、气体，则原混合气体中无色气体，则原混合气体中O2的体积是的体积是(双选双选)()A1.2 mL B2.4 mLC3.6 mL D4 mL例例例例2 22021/8/8 星期日252021/8/8 星期日26【答案】【答案】AD2021/8/8 星期日27热点示例思维拓展热点示例思维拓展氮气密度氮气密度测测定方法的探究定方法的探究【经经典典案案例例】雷雷利利是是英英国国物物理理学学家家和和化化学学家，他曾用以下两种方法家，他曾用以下两种方法测测定氮气的密度。定氮气的密度。方法一：将除去水蒸气和二氧化碳的空气通方法一：将除去水蒸气和二氧化碳的空气通过装有烧红的铜屑的玻璃管，充分反应，将过装有烧红的
16、铜屑的玻璃管，充分反应，将空气中的氧气全部除去，测得氮气的密度为空气中的氧气全部除去，测得氮气的密度为1.2572 g/L。2021/8/8 星期日28方法二方法二:将氨气通过灼热的装有氧化铜的玻璃将氨气通过灼热的装有氧化铜的玻璃管管,生成铜、氮气和水蒸气生成铜、氮气和水蒸气,除去水蒸气及剩余除去水蒸气及剩余的氨气后，测得氮气的密度为的氨气后，测得氮气的密度为1.2508 g/L。若两次测定的状况相同，请回答：若两次测定的状况相同，请回答：(1)方法一中除去氧气反应的化学方程式方法一中除去氧气反应的化学方程式_；方法二中发生反应的化学方程式方法二中发生反应的化学方程式_。2021/8/8 星期
17、日29(2)方法一中为除去空气中的水蒸气和二氧化方法一中为除去空气中的水蒸气和二氧化碳，可供选择的装置如图所示碳，可供选择的装置如图所示(不可重复利不可重复利用用)：如果气流流向自左向右，在你选择的：如果气流流向自左向右，在你选择的装置中，各导管口的连接顺序是装置中，各导管口的连接顺序是(用图中相用图中相应的字母应的字母A、B、C表示表示)_。所选择装置中盛放的物质按先后顺序分别为所选择装置中盛放的物质按先后顺序分别为_、_。2021/8/8 星期日30(3)两两种种方方法法所所测测得得的的氮氮气气密密度度数数值值不不同同，你你认为测认为测定定较为较为准确的方法是准确的方法是(填填“方法方法一一”或或“方法二方法二”)_，理由是，理由是_。2021/8/8 星期日31【解解析析】利利用用氨氨气气得得到到的的氮氮气气为为纯纯净净的的氮氮气气。空空气气中中除除了了含含有有N2、O2、CO2、H2O(g)外外，还还有有极极少少量量的的稀稀有有气气体体，利利用用空空气气净净化化后后得得到到的的N2中中仍仍有有稀稀有有气气体体等等，所所以以其密度与其密度与纯净纯净的的N2的密度不同。的密度不同。2021/8/8 星期日322021/8/8 星期日332021/8/8 星期日34