公開(kāi)課氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化

公開(kāi)課氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化第一頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日

氮元素的重要作用２．在生產(chǎn)、科研領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用血紅蛋白中含有氮元素氮是農(nóng)作物生長(zhǎng)的必需元素一些含氮化合物可作為航天飛機(jī)的燃料１．是生命物質(zhì)的重要組成元素第二頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日葉綠素a為什么植物不能直接利用氮?dú)饽?？N第三頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)N2:是無(wú)色無(wú)味密度比空氣稍小，熔（-209.9）、沸點(diǎn)低（-195.8），難溶于水（1:0.02）的氣體氮分子的結(jié)構(gòu)N≡N2、電子式：3、

結(jié)構(gòu)式：1、化學(xué)式N2NN第四頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日

生物固氮根瘤菌與大豆、蠶豆等豆科植物共生的根瘤菌中存在固氮酶，能在常溫常壓下把空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)變?yōu)榘?。第五?yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)（穩(wěn)定，很難與其他物質(zhì)反應(yīng)）3.氮?dú)飧鷼錃獾姆磻?yīng)（合成氨）N2+3H22NH3（工業(yè)合成氨）高溫、高壓催化劑2.氮?dú)飧鯕獾姆磻?yīng)N2＋O22NO放電1.氮?dú)飧承┙饘俚姆磻?yīng)Mg3N2N2＋3Mg點(diǎn)燃第六頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日合成氨工業(yè)20世紀(jì)初，經(jīng)過(guò)德國(guó)化學(xué)家哈伯、波施等科學(xué)家的不懈努力，成功地開(kāi)發(fā)了合成氨的生產(chǎn)工藝。從此，人類(lèi)能為植物的生成提供足夠的氮肥，緩解了地球上有限的耕地資源與龐大的糧食需求之間的矛盾。哈伯（F.Haber1868—1934）工業(yè)固氮第七頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日自然界的固氮第八頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日

請(qǐng)同學(xué)們用簡(jiǎn)單的化學(xué)方程式來(lái)解釋剛才的現(xiàn)象。（無(wú)色）2NO+O2=2NO2（紅棕色）3NO2+H2O

=

2HNO3

+

NO硝酸硝酸鹽雷雨發(fā)莊稼

N2＋O22NO放電第九頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日一氧化氮（NO）（1）物理性質(zhì)：

NO：無(wú)色、無(wú)味的難溶于水的有毒氣體。（2）化學(xué)性質(zhì)

（3）用途：＋4＋20－2得2×2e－失2×2e－第十頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日一氧化氮(nitric

oxide,

NO)是人們熟知的無(wú)機(jī)小分子化合物，它留給人們的印象僅與硝酸類(lèi)炸藥相關(guān)，誰(shuí)能想到它可以在體內(nèi)產(chǎn)生化學(xué)作用，為人類(lèi)健康帶來(lái)福祉呢？然而，當(dāng)1998年三位美國(guó)科學(xué)家由于發(fā)現(xiàn)一氧化氮作為人體中一種重要信號(hào)分子而獲得諾貝爾生理、醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)之后，人們才逐漸相信，一氧化氮是身體中對(duì)健康最重要的化學(xué)分子之一。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)一氧化氮廣泛的分布于生物體內(nèi)的各組織中，起著重要的生理作用。尤其是人們驚訝的發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)皮松弛因子(EDRF)的化學(xué)本質(zhì)極有可能就是僅僅由一個(gè)氮原子和一個(gè)氧原子組成的一氧化氮時(shí)，一氧化氮的重要生物學(xué)作用得到了人們的普遍關(guān)注。1992年，一氧化氮（Nitricoxide）由于在生命科學(xué)中被發(fā)現(xiàn)了新的特性（充當(dāng)?shù)诙攀梗@古老的化合物被美國(guó)的Science雜志評(píng)為年度明星分子。榮耀一氧化氮第十一頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日1998年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者路伊格納洛發(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(hào)分子第十二頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日二氧化氮（NO2）（1）物理性質(zhì)：NO2：紅棕色、有刺激性氣味的易溶于水的有毒氣體（2）化學(xué)性質(zhì): 得1×2e－失2×1e－＋4＋5＋2第十三頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用NO只能排水法，NO2只能向上排氣法，1、如何收集NO和NO2氣體？能否顛倒過(guò)來(lái)？2、如何除去NO中NO2

？混合氣通過(guò)水洗若用排空氣法收集則得到NO2；若用排水法收集則得到NO第十四頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日1、如何區(qū)分NO2

和Br2

蒸汽？

答案：（1）水溶法：NO2

形成無(wú)色溶液，Br2

形成黃色溶液（溴水）。（2）硝酸銀法：NO2

無(wú)現(xiàn)象，Br2

生成淡黃色沉淀。（3）有機(jī)溶劑法：NO2

不變色，Br2

形成橙色溶液。

[思考]第十五頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日探究實(shí)驗(yàn)：1、將充滿(mǎn)NO2

的試管倒置于水槽中2、到液面不再上升時(shí)用導(dǎo)管通入O2

，觀察現(xiàn)象

紅棕色氣體消失，水位上升，最后水充滿(mǎn)試管2/3，無(wú)色氣體充滿(mǎn)試管的1/3（上部）試管內(nèi)水位上升，直至整個(gè)試管充滿(mǎn)水3NO2+H2O==2HNO3+NO4NO2+O2+2H2O=4HNO3第十六頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日將NO2和O2混合氣體通入水中V(NO2):V(O2)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)剩余氣體

=4:1

＜4:1

＞4:14NO2+2H2O+O2=4HNO34NO2+2H2O+O2=4HNO34NO2+2H2O+O2=4HNO33NO2+H2O==2HNO3+NOO2NO無(wú)4NO2+2H2O+O2=4HNO3第十七頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)：充滿(mǎn)NO的試管倒置于水槽中，并通入O2

，能觀察到什么現(xiàn)象呢？

4NO+3O2+2H2O=4HNO3第十八頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日氮的其他氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5無(wú)色紅棕色無(wú)色N2O俗名笑氣，是一種麻醉劑；

N2O3是亞硝酸（HNO2）的酸酐；

N2O4

是無(wú)色氣體；

N2O5是硝酸的酸酐，是一種白色固體。第十九頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日三、氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染與防治１．氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染（1）酸雨（3）光化學(xué)煙霧臭氧+碳?xì)浠衔?光化學(xué)煙霧（2）對(duì)臭氧層的破壞硝酸型酸雨第二十頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日2．氮氧化物對(duì)環(huán)境污染的防治（1）來(lái)源：（2）防治：氮氧化物主要來(lái)源于化石燃料的燃燒，汽車(chē)尾氣、工廠廢氣的排放，其中，汽車(chē)尾氣是城市大氣中氮氧化物的主要來(lái)源之一。①開(kāi)發(fā)使用潔凈能源；②對(duì)工廠排放的廢氣進(jìn)行處理③對(duì)汽車(chē)尾氣進(jìn)行凈化處理。第二十一頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日【目標(biāo)檢測(cè)】

1.常溫常壓下，下列氣體不能共存的是

A．SO2與O2B．NO2與NO C．O2與N2D．NO與O22．下列氣體溶解于水，沒(méi)有發(fā)生氧化還原反應(yīng)的是

A．SO2溶解于水 B．NO2溶解于水

C．CO2溶解于水 D．Cl2溶解于水DAC第二十二頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日3、某無(wú)色混合氣體中可能含有Cl2

、O2

、

SO2

、NO、NO2

中的兩種或多種氣體?，F(xiàn)將此混合氣體通過(guò)品紅溶液后，品紅溶液褪色，把剩余氣體排入空氣中，很快變?yōu)榧t棕色。對(duì)于原混合氣體成分的判斷中正確的是

A．

肯定有SO2

和NOB．

肯定沒(méi)有Cl2

、O2和NO2

C．

可能有Cl2和O2

D．

肯定只有NOAB第二十三頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日4、選用下列物質(zhì)填空（填序號(hào)）①二氧化碳②二氧化硫③氮氧化物⑴會(huì)破壞臭氧層的物質(zhì)是＿＿＿＿＿⑵導(dǎo)致光化學(xué)煙霧的物質(zhì)是＿＿＿＿⑶造成酸雨的物質(zhì)是＿＿＿＿＿＿＿

5、盛有NO和NO2的混合氣體的量筒倒立在盛有水的水槽中，過(guò)一段時(shí)間后，量筒內(nèi)的氣體體積減小為原來(lái)的一半。則原混合氣體中NO和NO2的體積比是A．3∶1B．1∶3C．2∶1D．1∶2

B③③②③第二十四頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日

氮氧化物與環(huán)境污染的防治

消除污染的主要方法：堿液吸收法

NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2ONH3還原法6NO+4NH3=5N2+6H2O第二十五頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日東京展出富士重工電動(dòng)汽車(chē)概念車(chē)R1e

第二十六頁(yè)，共二十七