二氧化氮和一氧化氮詳解課件

1、豐收在望的田野第1頁，共41頁。美麗的閃電第2頁，共41頁。第3頁，共41頁。在新疆和青海交界處有一狹長山谷，每當(dāng)牧民和牲畜進(jìn)入后， 風(fēng)和日麗的晴天頃刻間電閃雷鳴，狂風(fēng)大作，人畜往往遭雷擊 倒下。奇怪的是這里的牧草茂盛，四季常青，被當(dāng)?shù)啬撩穹Q為“魔鬼谷”。你能用化學(xué)方程式及必要的文字?jǐn)⑹鼋忉尅澳Ч砉取蹦敛菝?、四季常青的原因?第4頁，共41頁。NO是無色、不溶于水、密度比空氣略大的氣體。NO2是一種紅棕色、有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣的大，易液化，易溶于水。一氧化氮和二氧化氮一、物理性質(zhì)第5頁，共41頁。二、NO和NO2的生成： 在放電或高溫下： N2 O2 2 NO （無色） 一氧化

2、氮 在常溫下： 2 NO O2 2 NO2 （紅棕色） 二氧化氮放電或高溫第6頁，共41頁。第7頁，共41頁。三、NO2 與水反應(yīng)：3 NO2 H2O 2HNO3 NO工業(yè)上利用這一原理生產(chǎn)硝酸?，F(xiàn)在知道“魔鬼谷”牧草茂盛、四季常青的原因嗎?第8頁，共41頁。NONO2顏色、狀態(tài)氣味溶解性毒性 穩(wěn)定性收集方法無色氣體紅棕色氣體無味有刺激性氣味難溶于水易溶于水且與水反應(yīng)有毒性有毒性排水法向上排空氣法NO和NO2的性質(zhì)比較：不穩(wěn)定(易氧化)穩(wěn)定第9頁，共41頁。 NO2 與水反應(yīng)： 3 NO2 H2O 2HNO3 NO NO2與水反應(yīng)會產(chǎn)生NO，那么如何才能使NO2完全轉(zhuǎn)化為HNO3呢？思考：第1

3、0頁，共41頁?？茖W(xué)探究 現(xiàn)給你一試管二氧化氮，其他藥品和儀器自選。 請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，要求盡可能多地使NO2被水吸收。 實(shí)驗(yàn)步驟 現(xiàn) 象 解釋（反應(yīng)式）（1）（2）（3）第11頁，共41頁。實(shí)驗(yàn)裝置圖O2閥門第12頁，共41頁?？茖W(xué)探究 現(xiàn)給你一試管二氧化氮，其他藥品和儀器自選。1、請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，要求盡可能多地NO2被水吸收。 實(shí)驗(yàn)步驟 現(xiàn) 象 解釋（反應(yīng)式）（1）（2）（3）將充滿NO2的試管倒立在水槽紅棕色逐漸消失，試管水位上升到2/3處3NO2+H2O=2HNO3+NO打開閥門往試管通入O2無色氣體變成紅棕色；水位繼續(xù)上升，紅棕色又消失2NO+O2=2NO2繼續(xù)通入氧氣水逐漸充滿試管3NO

4、2+H2O=2HNO3+NO第13頁，共41頁。 在這個過程中要通入多少O2， NO2才能完全轉(zhuǎn)變成HNO3呢？ 3NO2H2O2HNO3NO 2NO+O2 2NO24NO2O22H2O4HNO3 NO2與O2以41的體積比混合，與足量 的水反應(yīng)就可以完全轉(zhuǎn)變成硝酸。 2 得：(工業(yè)合成硝酸)6NO22H2O4HNO32NO + 得：問題探究第14頁，共41頁。你的設(shè)計(jì)對工業(yè)上生產(chǎn)硝酸有什么啟示？ 工業(yè)生產(chǎn)硝酸，將尾氣（NO）吸收通入適量的氧氣后再溶解于水，經(jīng)過多次循環(huán)氧化、溶解，可充分利用原料，并減少NO的排放，保護(hù)環(huán)境。第15頁，共41頁。要通入多少O2， NO能完全轉(zhuǎn)變成HNO3呢？思考

5、與交流： 3NO2H2O2HNO3NO 2NO+O2 2NO2 NO與O2以43的體積比混合，與足量 的水反應(yīng)就可以完全轉(zhuǎn)變成硝酸。 3得：6NO+3O2 6NO2 2得：6NO22H2O4HNO32NO兩式相加得：4NO3O22H2O4HNO3第16頁，共41頁?！究茖W(xué)視野】：火箭為什么能飛上天？N2O4作氧化劑為火箭發(fā)射提供能量第17頁，共41頁。四、氮氧化合物的用途：（2）、制造硝酸、化肥和炸藥;（1）、為火箭發(fā)射提供能量第18頁，共41頁。（3）.明星分子NO1998年諾貝爾獎獲得者伊格納羅發(fā)現(xiàn)少量的NO在生物體內(nèi)許多組織中存在，它有擴(kuò)張血管、免疫、增強(qiáng)記憶等功能，成為當(dāng)前生命科學(xué)的研

6、究熱點(diǎn)，NO亦稱為“明星分子”。第19頁，共41頁。1998年諾貝爾獎獲得者伊格納羅發(fā)現(xiàn)一氧化氮(NO)是人體內(nèi)保護(hù)機(jī)體抵抗心血管疾病與其他疾病的信號分子第20頁，共41頁。1952年12月5日的倫敦，前所未見的濃霧彌漫全城，市內(nèi)某些地區(qū)的能見度曾經(jīng)降到零。僅四天時間內(nèi)死亡了4000多人，在之后的兩個月時間內(nèi)，又有8000人陸續(xù)死亡。這就是著名的“1952年倫敦大霧事件”。1948年10月26-31日，美國賓夕法尼亞州多諾拉鎮(zhèn)持續(xù)霧天，使6000人突然發(fā)生眼痛、咽喉痛、流鼻涕、頭痛、胸悶等不適，其中20人很快死亡。世界重大環(huán)境污染事件第21頁，共41頁。樹葉森林雕像魚電線桿第22頁，共41頁。

7、左側(cè)圖片攝于1908年右側(cè)圖片攝于1968年第23頁，共41頁。二氧化硫和二氧化氮對大氣的污染1、酸雨 定義： pH5.6的雨水成因：空氣中S的氧化物和N的氧化物隨雨水降下就成為酸雨(H2SO4、HNO3) 。 硫的氧化物主要來自含硫化合物的燃燒，氮的氧化物主要來自汽車尾氣。第24頁，共41頁。SSO2SO3H2SO4 （1）硫酸型酸雨： （2）硝酸型酸雨：NOHNO3NO2第25頁，共41頁。2、酸雨的形成：石油 煤 含硫礦物酸雨燃 燒CO2 SO2 NOx 第26頁，共41頁。（1）對人體的直接危害，首先是它的刺激性，其次 是它會形成硫酸霧和硫酸鹽霧,其毒性比SO2大, 能浸入人的肺部,引

8、起肺水腫使人致死 （2）引起河流、湖泊的水體酸化，嚴(yán)重影響水生動 物生長（3）破壞土壤、植被、森林；（4）腐蝕金屬、油漆、紡織品及建筑材料等；（5）滲入地下，可引起地下水酸化，酸化后的地下 水中有害金屬元素的含量會偏高。3、酸雨的主要危害第27頁，共41頁。 我國的酸雨主要為硫酸雨，其發(fā)展速度很快，在23個調(diào)查的省、市及自治區(qū)中有20個出現(xiàn)過酸雨，有不少地區(qū)的酸雨已相當(dāng)嚴(yán)重且逐年增加，據(jù)2001年4月9日南京晨報(bào)報(bào)導(dǎo)：國家環(huán)?？偩志珠L解振華講我國相當(dāng)多的城市空氣污染程度超標(biāo)，酸雨區(qū)面積為國土面積的30%，全國七大水系中有1/3的河段達(dá)不到使用功能要求第28頁，共41頁。我國其它酸雨區(qū)：1、珠江

9、三角洲及其北部2、杭州灣第29頁，共41頁。第30頁，共41頁。第31頁，共41頁。（1）調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展清潔能源，優(yōu)化能源質(zhì)量，提高能源利用率，減少燃煤產(chǎn)生的二氧化硫和氮氧化物等。（2）加強(qiáng)環(huán)境管理，強(qiáng)化環(huán)保執(zhí)法，嚴(yán)格控制二氧化硫的排放量。（3）研究、開發(fā)適合我國國情的二氧化硫治理技術(shù)和設(shè)備：防治酸雨的措施 第32頁，共41頁。原煤脫硫技術(shù)，可以除去燃煤中大約40%-60%的無機(jī)硫。改進(jìn)燃燒技術(shù)，減少煤燃燒過程中 二氧化硫和氮氧化物的排放量。對煤燃燒后形成的煙氣脫硫。目前主要用石灰法，脫硫效果較好，可以除去煙氣中85%90%的二氧化硫，但是成本較高。發(fā)生反應(yīng)的方程式為 CaO+SO2 =

10、CaSO3；2CaSO3+O2=2CaSO4 第33頁，共41頁。一般NO2、NO、O2與H2O反應(yīng)，可歸納成四種情況：（4）NO、NO2、O2三種混合溶于水（1）NO和O2混合溶于水（3）NO和NO2混合溶于水（2）NO2和O2混合溶于水第34頁，共41頁。關(guān)于NO2、NO、O2混合氣體溶于水的計(jì)算例1、一支試管中充有20mLNO氣體，倒置于水槽中，現(xiàn)向其中通入一定量的O2，試管內(nèi)最終有4mL氣體，則通入O2的體積可能是多少？1、NO和O2的混合氣體通入H2O4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 第35頁，共41頁。解：若最終余下氣體的成份為NO，則與水反應(yīng)的NO為20-416m

11、L 4NO3O22H2O4HNO3 4 3 16 X X=12 mL 若最終余下氣體的成份為O2，則20mLNO均與水反應(yīng)4NO3O22H2O4HNO3 4 320 X X=15mL 此時，通入O2的體積為15+419mL通入O2的體積可能是12 mL 或19 mL 例1、一支試管中充有20mLNO氣體，倒置于水槽中，現(xiàn)向其中通入一定量的O2，試管內(nèi)最終有4mL氣體，則通入O2的體積可能是多少？第36頁，共41頁。2、NO2和O2的混合氣體通入H2O例2、在一支容積為30mL的試管內(nèi)充滿NO2 和O2的混合氣體，把試管倒置于水中，充分反應(yīng)后余5mL，則原混合氣體中NO2 和O2的體積各是多少？

12、關(guān)于NO2、NO、O2混合氣體溶于水的計(jì)算4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 第37頁，共41頁。解：設(shè)原混合氣體中NO2的體積為x mL ，O2的體積為y mL 則 x + y = 30 若O2過量，則余下5 mL 氣體為O2 ,則所有的NO2全部參加反應(yīng)，而參加反應(yīng)的O2的體積為(y 5) mL 4 NO2 + O2 +2H2O = 4HNO3 1 x y-5 x = 4(y-5)解之得，x = 20 mL y = 10 mL 若NO2過量，則O2全部參加反應(yīng)，而過量的NO2還會和H2O繼續(xù)反應(yīng)，余下的5 mL氣體為NO，4 NO2 + O2 +2H2O = 4HNO3 4

13、1 4y y則過量的NO2體積為 (x-4y) mL3NO2 + H2O =2HNO3 + NO 3 1(x-4y) 5 則 x-4y = 15解之得，x = 27 mL y = 3 mL NO2和O2的體積是20 mL和10 mL 或27 mL和3 mL 第38頁，共41頁。（3）NO和NO2混合溶于水例3、一定條件下，將等體積的NO和NO2的混合氣體置于試管中，并將試管倒立于水槽中，充分反應(yīng)后剩余氣體的體積約為原混合氣體總體積的（ ）A、1/2 B、1/3 C、2/3 D、5/6C3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO第39頁，共41頁。例4、將充有5mlNO和6 mlNO2混合氣體的試管倒置于水槽中，通入7mlO2，充分反應(yīng)后，試管中剩余的氣體是什么？體積多少？（4）NO、NO2、O2三種混合溶