学年高中化学 专题4 硫、氮和可持续发展 第2单元 生产生活中的含氮化合物氮氧化物的产生及转化课件 苏教必修1.ppt

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1、专题4 4 硫、氮和可持硫、氮和可持续发展展氮氧化物的氮氧化物的产生及生及转化化化学化学12021/8/8 星期日1一、氮元素的重要作用一、氮元素的重要作用生命物生命物质的重要的重要组成元素成元素在生在生产、科学研究、科学研究领域有广泛域有广泛应用用2021/8/8 星期日2 空气中空气中氮气氮气的的体体积分数分数为78%，氧气的体，氧气的体积分数分数21%，还有少量的有少量的CO2及稀有气体。及稀有气体。3、氮气的物理性、氮气的物理性质氮气是无色无味密度比空气稍小，熔、沸点低，氮气是无色无味密度比空气稍小，熔、沸点低，难溶于水的气体。溶于水的气体。直到直到1919年，年，德国化学家德国化学家

2、哈伯哈伯哈伯哈伯在在实验室中首次人工合成了室中首次人工合成了NH3，才使大，才使大规模合成化肥成模合成化肥成为现实。但含氮化合物。但含氮化合物的使用也的使用也给人人类生活生活带来了巨大的危来了巨大的危害！害！哈伯合成氨的发明者2021/8/8 星期日34 4、氮气的化学性、氮气的化学性质通常情况下性通常情况下性质稳定，很定，很难与其他物与其他物质反反应1.1.氮气跟氮气跟氢气的反气的反应（合成氨）（合成氨）N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3 （工（工（工（工业业合成氨）合成氨）合成氨）合成氨）高温、高高温、高压催化催化剂3.3.氮气跟氧气的反氮气跟氧气的反应N2O2 =2NO

3、放电放电2.2.氮气跟某些金属的反氮气跟某些金属的反应N N2 23Mg =Mg3Mg =Mg3 3N N2 2点燃点燃点燃点燃2NOO2 2NO22021/8/8 星期日4雷雨雷雨发庄稼有何道理？庄稼有何道理？答：答：雷雷电时空气中的氮气和氧气化合生空气中的氮气和氧气化合生成氮的氧化物，成氮的氧化物，进而与水作用而与水作用产生硝酸，生硝酸，随雨降于地面后与土壤中的随雨降于地面后与土壤中的矿物作用生物作用生成可被植物吸收的硝酸成可被植物吸收的硝酸盐，故雷雨相当，故雷雨相当于于给庄稼供庄稼供给了水分和肥料，有利于庄了水分和肥料，有利于庄稼的生稼的生长。2021/8/8 星期日5（1）NO和和NO

4、2的相互的相互转化化3NO2+H2O =2HNO3+NO2NO+O2 =2NO2(红棕色棕色)二、氮氧化物的产生及转化二、氮氧化物的产生及转化N2+O2 2NO(无色无色)放放电或高温或高温2021/8/8 星期日6(2)(2)氮的几种重要氧化物氮的几种重要氧化物氧化物氧化物化合价化合价酸酸酐N2ONON2O3NO2N2O4N2O5+1+2+3+4+4+5-亚硝硝酐硝硝酐-(3)(3)一氧化氮与二氧化氮性一氧化氮与二氧化氮性质比比较NONO2物理物理性质性质 化学化学性质性质 无色无味的气体，无色无味的气体，难溶于水，有毒溶于水，有毒红棕色有刺激性气味的棕色有刺激性气味的气体，易溶于水，有毒气

5、体，易溶于水，有毒2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO2021/8/8 星期日7步步步步骤骤：将一支充将一支充满二氧化氮的二氧化氮的试管倒立在水槽中。管倒立在水槽中。现现象：象：象：象：红棕色气体消失，水位上升，最后水充棕色气体消失，水位上升，最后水充满试管的管的2/3，无色气体充无色气体充满试管的管的 1/3（上部）。（上部）。解解解解释释：3NO2+H2O=2HNO3+NONO2为红棕色气体，易溶于水，棕色气体，易溶于水，NO为无色气体，无色气体，难溶于水。溶于水。（1）如何除去如何除去NO中的中的NO2?（2）盛有）盛有40mLNO2的的试管到置于水管到置于水 中，会

6、中，会发生什么生什么现象象?（3 3）如何使水上升至）如何使水上升至试管管顶端？端？向向试管中通入管中通入10mLO2（4）盛有）盛有40mLNO的的试管到置于水，通入管到置于水，通入30mLO2，会会发生什么生什么现象象?气体由无色气体由无色变为红棕色后消失，水棕色后消失，水上升至上升至试管管顶端端2021/8/8 星期日8水、硝酸水、硝酸银溶液溶液NO2与与Br2蒸汽都是蒸汽都是红棕色气体，如何棕色气体，如何鉴别？2021/8/8 星期日91.NOX的来源：的来源：三、氮氧化物与环境污染的防治三、氮氧化物与环境污染的防治氮肥的生氮肥的生产;金属的冶金属的冶炼;汽汽车等的使用。等的使用。20

7、21/8/8 星期日10 形成酸雨形成酸雨 破坏臭氧破坏臭氧层形成形成光化学烟光化学烟雾氮氧化物与碳氮氧化物与碳氢化合物在阳光生成臭化合物在阳光生成臭氧、氧、醛等有毒物等有毒物质，这些混合物。些混合物。氮的氧化物、氟氮的氧化物、氟氯烃（氟利昂）等。（氟利昂）等。23O NOx 32O2.NOX的危害：的危害：2021/8/8 星期日11在在紫紫外外线的的照照射射下下产生生光光化化学学烟烟雾汽汽车尾尾气气的的主主要要有有害害成成份份为氮氮的的氧氧化化物物2021/8/8 星期日12城城市市中中的的光光化化学学烟烟雾污染染2021/8/8 星期日133.NOX的防治的防治开开发使用使用洁净能源，减

8、少氮氧化物的排放；能源，减少氮氧化物的排放；对工厂排放的工厂排放的废气气进行行处理；理；给汽汽车安装尾气安装尾气转化装置，化装置，对尾气尾气进行行净化化处理。理。碱液吸收法碱液吸收法碱液吸收法碱液吸收法 NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O还原法还原法还原法还原法 6NO+4NH3=5N2+6H2O 6NO2+8NH3=7N2+12H2O 2NO+2CO=N2+2CO2（汽车尾气处理）（汽车尾气处理）2021/8/8 星期日141、氮气（、氮气（N2）的化学性质：）的化学性质：2NO ON22放放电+2 2、氮的氧化物的化学性质：

9、、氮的氧化物的化学性质：N2+3H2 2NH3 催化催化剂高温高温 高高压232NMg 3MgN+点燃点燃2021/8/8 星期日154NO2+H2O+O2=4HNO34NO+H2O+3O2=4HNO3例例1、一定条件下，将体、一定条件下，将体积比均比均为1 1的的NO和和O2、NO和和NO2、NO2和和O2三三组气体分气体分别充入充入a、b、c三支容三支容积相同的相同的试管中，并将管中，并将试管倒置于管倒置于水槽中，充分反水槽中，充分反应后，三支后，三支试管中水面上升高管中水面上升高度度ha、hb、hc的关系是的关系是。hahchb2021/8/8 星期日16例例2：将盛有将盛有12mLNO

10、2和和O2的混合气体的量的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反筒倒立于水槽中，充分反应后后还剩余剩余2mL无无色气体，色气体，则原混合气体中原混合气体中O2的体的体积是是()A.1.2mL B.2.4mL C.3.6mL D.4mLAD2021/8/8 星期日17例例3、酸雨是因、酸雨是因过度燃度燃烧煤和石油，生成硫和氮煤和石油，生成硫和氮的氧化物溶于水，生成了的氧化物溶于水，生成了H2SO4和和HNO3的的缘故。故。分析某次雨水的数据如下：分析某次雨水的数据如下：NH4+=2.010-6molL-1 Na+=310-6molL-1Cl-=610-6molL-1 SO42-=2.810-5molL-1NO3-=2.310-5molL-1则此次降雨雨水的此次降雨雨水的H+=_molL-1810-52021/8/8 星期日182021/8/8 星期日192021/8/8 星期日20