氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化47461.ppt

1、氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化,專題四 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展 第二單元 生產(chǎn)生活中的含氮化合物,廈大附中 俞佳,游離態(tài)：大氣中(氮氣),化合態(tài)： 存在于多種無機(jī)物及有機(jī)物中 (如KNO3、NaNO3、蛋白質(zhì)、核酸等),氮元素的重要作用,、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,、氮元素是組成蛋白質(zhì)的必需元素，是生命物質(zhì)的重要組成元素,空氣中氮氣的體積分?jǐn)?shù)占78%，是空氣的主要成分。但空氣中氮元素的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，只有少數(shù)豆科植物能夠直接吸收轉(zhuǎn)化加以利用。,直到1919年，德國化學(xué)家哈伯在實驗室中首次人工合成了NH3，才使大規(guī)模合成化肥成為現(xiàn)實。,氮的固定,將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)的氮的方法

2、， 稱氮的固定。,工業(yè)上用N2和H2合成氨,豆科植物的根瘤菌把N2轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)氮,閃電時，N2轉(zhuǎn)化為NO,例如：,人工固氮,生物固氮,自然固氮,閃電的電壓很高，約為2萬至300百萬伏。一個中等強(qiáng)度閃電的功率可達(dá)一千萬瓦，相當(dāng)于一座小型核電站的輸出功率。,想一想： 美麗的閃電除了給我們帶來的視覺和聽覺上的沖擊，還帶來了什么？,在我國西北有一狹長山谷，時常風(fēng)和日麗的晴天頃刻間電閃雷鳴，狂風(fēng)大作，進(jìn)入山谷的牧民和牲畜往往遭雷擊倒下。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”。,材料:,1、為什么魔鬼谷內(nèi)牧草茂盛，四季常青？ 2、雷雨過后，莊稼為什么生長茂盛 (“雷雨發(fā)莊稼”)？,猜想

3、,雷雨過后可能產(chǎn)生某種化肥,思考：,請同學(xué)們用簡單的化學(xué)方程式來解釋此地“魔鬼谷”牧草茂盛的原因。,2NO + O2 = 2NO2,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,硝酸 硝酸鹽,雷雨發(fā)莊稼,礦物質(zhì),1、NO、NO2物理性質(zhì),一、氮的氧化物,NO使人體中毒的原理與CO相似,都是與血紅蛋白結(jié)合，使其失去輸送氧氣的功能。,無色氣體,紅棕色氣體,無氣味、有毒,刺激性氣味，有毒,比空氣略大,比空氣大,微溶于水,易溶于水,用途：在生物學(xué)方面有獨特作用，人體中極少量的NO會促進(jìn)血管擴(kuò)張，防止血栓塞等。 （ “明星分子 ”）,2、化學(xué)性質(zhì),一、氮的氧化物,NO遇空氣即變紅棕色檢驗、鑒定NO氣體

4、, NO化學(xué)性質(zhì) NO不與水反應(yīng)，在常溫下易與O2 化合生成NO2 :,2NO + O2 = 2NO2,（2）NO2化學(xué)性質(zhì),一、氮的氧化物,NO2難被O2氧化，易與水反應(yīng)生成HNO3和NO:,3NO2 + H2O =2HNO3 + NO,（NO2和N2O4均無純凈可言）,可使?jié)駶橩I-淀粉試紙變藍(lán).,自身反應(yīng)：,氧化性：,1、能否用碘化鉀淀粉試紙區(qū)別NO2和Br2蒸氣 ？如果不可以，應(yīng)如何鑒別？,2、如何除去NO中NO2 ？,混合氣通過水洗,思考：,現(xiàn)有一試管的NO2氣體,如圖所示,將其倒置于水槽中,充分振蕩,會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?,想一想：,發(fā)生反應(yīng): 3NO2+H2O2HNO3+NO,紅棕色氣

5、體消失，水位上升，最后水充滿試管的2/3，無色氣體充滿試管的 1/3（上部）,若使試管中液面上升，可采取什么措施？,若使試管中液面上升，可采取什么措施？,通入氧氣,2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO,3NO2+H2O2HNO3+NO,剩余氣體體積為原來的1/3,NO2 溶于水的反應(yīng),O2,NO,2+得：,4NO2 + O2 +2H2O = 4HNO3,若將NO和O2同時通入水中，反應(yīng)是什么？結(jié)論又是怎樣的?,想一想：,同理3+2得：,4NO+3O2+2H2O=4HNO3,O2,NO,二、氮氧化物對環(huán)境的污染與防治,氮氧化物對環(huán)境的污染,（1）酸雨（硝酸型酸雨）,（3）光

6、化學(xué)煙霧 臭氧+碳?xì)浠衔锕饣瘜W(xué)煙霧,（2）對臭氧層的破壞,1.氮氧化物對環(huán)境有哪些危害？,.,酸雨的危害,臭氧層破壞,臭氧+碳?xì)浠衔锕饣瘜W(xué)煙霧,洛杉磯光化學(xué)煙霧,氮氧化物對環(huán)境的污染,2氮氧化物對環(huán)境污染的防治,（1）來源：,（2）防治：,氮氧化物主要來源于汽車尾氣、工廠廢氣的排放，氮肥的生產(chǎn)，其中，汽車尾氣是城市大氣中氮氧化物的主要來源之一。,開發(fā)使用潔凈能源； 對工廠排放的廢氣進(jìn)行處理 對汽車尾氣進(jìn)行凈化處理。,汽車尾氣（含烴類、CO、NO和NO2等）是城市主要污染源之一，治理的辦法之一是在汽車排氣管裝上催化轉(zhuǎn)化器，使NO或NO2與CO反應(yīng)生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體，請用相應(yīng)的化

7、學(xué)方程式來表示：,2CO+2NO = 2CO2+N2,4CO+2NO2 = 4CO2+N2,催化劑,催化劑,東京展出富士重工電動汽車概念車R1e,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,+l +2 +3 +4 +4 +5,N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5,N2O3是HNO2的酸酐 N2O5是HNO3的酸酐,知識拓展,小結(jié)：二氧化氮和一氧化氮 1、NO的生成及與NO2轉(zhuǎn)化 N2+O2 2NO 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2、二氧化氮物理性質(zhì)：紅棕色刺激性氣味有毒氣體，密度比空氣大，易液化，易溶與水。 3、4NO2+2H2O+O2=4HNO3 4NO+2H2O+3O2=4HNO3,小結(jié)：,1、氮氣（N2）的化學(xué)性質(zhì)：,2、氮的氧化物的化學(xué)性質(zhì)：,實驗現(xiàn)象：開始-5min無色 5min-10min淺紅色 10min15min 紅棕色 20min 顏色更深,相關(guān)反應(yīng):,雷雨天氮的循環(huán):,豐收的田野 與 快樂的農(nóng)民,NO、NO2和O2溶于水的情況,4NO2+2H2O+O2=4HNO3,(2)NO2 和 O2 混和氣體溶于水的反應(yīng),(1) NO2 溶于水的反應(yīng),3NO2+H2O2HNO3+NO,剩余氣體體