18 19專題4第2單元第1課時氮氧化物的產生及轉化

1、專題4 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展 第二單元第二單元 生產生活中的含氮化合物生產生活中的含氮化合物 第1課時 氮氧化物的產生及轉化 自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 學習目標：1.了解氮氧化物產生的反應原理及應用。(重點)2.了解NO、NO2的性質及應用。(重難點)3.了解氮氧化物的污染與防治。 當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首頁頁 自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 自自 主主 預預 習習探探 新新 知知 1氮元素的存在 化合態(tài) 存在于銨游離態(tài)(N2) 存在于空氣中，少數氮元素以_大部分氮元素以_鹽、

2、硝酸鹽和蛋白質中。 當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 2化合態(tài)氮的形成 (1)少數植物將N2轉化為化合態(tài)的氮，如植物的根瘤菌。 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首頁頁 自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 (2)“雷雨發(fā)莊稼”形成化合態(tài)的氮的反應過程。 放電 _N2O2= 2NO 。放電或高溫條件下，空氣中的N2與O2反應的方程式 2NOO2=2NO2 。 NO在空氣中易被O2氧化為NO2，化學方程式為_當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 NO2與H2O易反應生成HNO3和NO，化學方程式為 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難

3、3NO2H2O=2HNO3NO 。 _硝酸鹽 雨水中的HNO3滲入土壤中與礦物質作用生成_，其中NO3被植物的根系吸收，轉化為植物生長所需的養(yǎng)料。 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首頁頁 自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 3N2、NO、NO2的物理性質 色態(tài) 氣味 密度 溶解性 毒性 N2 無色氣體 無味 比空氣的_ 略小 難溶 無毒 NO 無色氣體 無味 比空氣的_ 略小 微溶 有毒 NO2 紅棕色氣體 有刺激性氣味 比空氣的_ 大 與水反應 有毒 當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首頁頁 自自 主主

4、預預 習習?探探 新新 知知 4氮的氧化物對環(huán)境的污染 氮肥冶煉和汽車等交通工具的使用等， (1)氮氧化物的來源：_ 的生產、金屬的_會產生大量的氮氧化物，火山爆發(fā)、雷鳴電閃等也會將氮氣轉化為氮氧化物。 NO2 不但能形成酸雨，在日光照射下，(2)光化學煙霧的形成：空氣中的 _當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 _NO2 還能使氧氣經過復雜的反應生成_臭氧(O3) ，_臭氧 與空氣中的一些碳氫化光化學煙霧 。合物發(fā)生作用后，產生了一種有毒的煙霧，人們稱之為_光化學煙霧 對人體的健康、植物的生長都有很大的影響。 _課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首

5、頁頁 自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 潔凈 (3)氮氧化物污染的防治：使用_能源；為汽車安裝尾氣轉化裝置，二氧化碳和氮氣 ；對生產氮肥、將汽車尾氣中的一氧化碳和一氧化氮轉化成_廢氣 硝酸的工廠排放的_進行處理。 當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首頁頁 基礎自測 自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”) (1)空氣中N2的體積分數約為78%。( ) (2)N2在高溫條件下與O2發(fā)生反應生成NO。( ) (3)自然界中只存在游離態(tài)的氮元素，不存在化合態(tài)的氮元素。(

6、 ) (4)NO在空氣中易轉化為紅棕色NO2。( ) (5)NO2與H2O的反應，NO2只作氧化劑。( ) (6)空氣質量日報報道的大氣污染物包括CO2、SO2、氮氧化物、固體懸浮顆粒。( ) 當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 【答案】 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 返返首首頁頁 自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 2NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。 (1)NOx能形成酸雨，寫出NO2轉化為HNO3的化學方程式： _。 (2)在汽車尾氣系統中安裝催化轉化器，可有效降低NOx的排放。當尾氣中空

7、氣不足時，NOx在催化轉化器中被還原成N2排出。寫出NO被CO還原的化學方程式：_。 當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 【答案】 (1)3NO2H2O=2HNO3NO 催化劑(2)2NO2CO = N22CO2 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首頁頁 自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 合合 作作 探探 究究攻攻 重重 難難 NO、NO2的主要性質探究 思考交流 (1)二氧化氮溶于水和NaOH溶液的實驗如圖所示，據圖回答下列問題： 當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 圖1 圖2 圖3 課課時

8、時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首頁頁 自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 圖1實驗試管內氣體的顏色慢慢變?yōu)開色，水面_，最后靜止在距試管底部的_處。 圖2實驗把充滿NO2的試管倒立水中，試管內水面上升且液面不變后，再通入氧氣，最后試管_液體。 圖3實驗試管內液面_，最后試管_液體。 當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 1【提示】 無 上升 3 全部充滿 上升 全部充滿 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首頁頁 自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 (2)將NO2和O2的混合氣體充滿試管，倒置于水中。若試管充滿液體，則NO2與O2的體積比為多少

9、？_。 【提示】 V(NO2)V(O2)41 當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首頁頁 自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 氮的氧化物溶于水的有關數量關系 (1)相關反應原理 3NO2H2O=2HNO3NO 2NOO2=2NO2 由方程式2得： 4NO2O22H2O=4HNO3 由方程式23得： 4NO3O22H2O=4HNO3 當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首頁頁 (2)氮氧化物溶于水的不同情況及剩余氣體 自自 主主 預

10、預 習習?探探 新新 知知 NO2與O2的混合氣體溶于水(反應)。 ?41，恰好完全反應?當V(NO2)V(O2)?41，NO2過量，剩余?41，O過量，剩余O?22NO與O2的混合氣體溶于水(反應)。 當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 ?43，恰好完全反應?當V(NO)V(O2)?43，剩余 ?43剩余O?2注意：氮的氧化物或氮的氧化物與O2的混合氣體溶于水時，剩余的氣體可能是O2，也可能是NO，但不可能是NO2，因為NO2會與水反應又生成NO。 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首頁頁 對點訓練 自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 1最

11、新的病毒學研究證實，一氧化氮對SARS病毒有直接抑制作用。下列關于一氧化氮和二氧化氮的敘述正確的是( ) A一氧化氮是一種紅棕色氣體 B常溫常壓下，一氧化氮不能與空氣中的氧氣直接化合 C一氧化氮可由氮氣和氧氣在放電條件下直接化合得到 D二氧化氮與H2O反應中氧化劑與還原劑的質量比為11 當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 C A 項，NO為無色氣體；B 項，常溫下 NO易被氧氣氧化；D 項，根據3NO2H2O= = = 2HNO3NO可知氧化劑與還原劑均為NO2， 二者質量比為12。 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首頁頁 自自 主主 預預 習習

12、?探探 新新 知知 2如圖所示，室溫下向盛有3.0 mL NO的試管中 緩緩通入1.5 mL O2(所有氣體均在標準狀況下測定)。 試回答下列問題： (1)寫出觀察到的現象(可不寫滿，也可補充)： _； _； _。 (2)最終試管中剩余的氣體是_，體積為_。 當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首頁頁 【解析】 (1)通入的O2與NO發(fā)生反應：2NOO2=2NO2，所以看到自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 有紅棕色氣體生成。生成的NO2溶于水：3NO2H2O=2HNO3NO，兩反應的總反應方程式為4NO3O

13、22H2O=4HNO3，氣體消耗，又會看到液面上升。V(NO)V(O2)43，故最后NO氣體剩余，為無色氣體。 44(2)1.5 mL O2全部參加反應，反應的NO為V(NO)V(O2)31.5 mL32.0 mL，由NO總體積為3.0 mL可得剩余NO氣體為1.0 mL。 【答案】 (1)試管內氣體變?yōu)榧t棕色 試管內液面升高 最后試管當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 內剩余無色氣體 (2)NO 1.0 mL 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首頁頁 常見的環(huán)境污染與保護 自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 1氮氧化物對環(huán)境的影響 (1)硝

14、酸型酸雨的形成： 放電O2H2ON2、O2 NONO2 HNO3 (2)光化學煙霧的形成： 汽車尾氣排放的NO被空氣中的氧氣氧化為NO2； 在日光照射下，NO2與O2經過復雜的反應生成臭氧； 臭氧與空氣中的一些碳氫化合物發(fā)生作用后，形成光化學煙霧。 當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首頁頁 自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 (3)氮氧化物對臭氧層的破壞： 飛機尾氣中的氮氧化物(NO和NO2)對臭氧層(含O3和O)破壞的反應簡單表示為： O3NO=O2NO2；ONO2=NOO2 在低空，氮氧化物是空氣中氧氣

15、轉化為臭氧的催化劑，造成臭氧污染；在高空，氮氧化物是臭氧轉化為氧氣的催化劑，破壞臭氧層。 當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首頁頁 自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 2常見其他環(huán)境污染 (1)溫室效應主要是由大氣中CO2含量的不斷增加造成的；會使全球氣候變暖。 (2)白色污染形成原因是聚乙烯塑料的大量使用，隨意丟棄；會破壞土壤結構和生態(tài)環(huán)境。 (3)赤潮和水華形成原因是生活污水、農業(yè)廢水和某些工業(yè)廢水的任意排放，使水體中的N、P等植物營養(yǎng)成分大量富集，導致藻類過度繁殖，魚類死亡，水質惡化，若發(fā)生在淡水中稱

16、為 “水華”，發(fā)生在海水中稱為 “赤潮”。 (4)水俁病含汞的工業(yè)廢水引起的水體污染，可使魚類中毒，人食用中毒后的魚會造成人體汞中毒。 當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首頁頁 對點訓練 自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 3“保護環(huán)境，就是保護人類自己”。下列環(huán)境問題與產生的主要原因不相符的是( ) “臭氧空洞”主要是大量使用氟氯代烴等引起的 “光化學煙霧”主要是由NO2等引起的 當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 “酸雨”主要是由空氣中CO2濃度增大引起的

17、 “白色污染”主要是由聚乙烯塑料等引起的 “厄爾尼諾”現象是由空氣中CO2濃度增大引起的 “溫室效應”主要是由空氣中CO2濃度增大引起的 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首頁頁 “赤潮”主要是由水體中P、N等元素過量引起的 自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 A只有 C全部 D 了解一些環(huán)境問題產生的主要原因，才能提出合理的治理方案?！?臭氧空洞” 主要是氟氯代烴引起的，而 NOx對“ 臭氧空洞” 的形成也有一定作用；光化學煙霧主要是 NOx引起的；“ 酸雨” 的形成主要是 SO2及 NOx引起的，故不正確；“ 白當當 堂堂 達達 標標?“ 保護環(huán)境，就是保護人類自己 ” ，環(huán)境問題已越

18、來越引起社會的關注，固固 雙雙 基基 B只有 D只有 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 色污染” 是指聚乙烯塑料引起的污染；空氣中 CO2濃度增大，引起“ 溫室效應” ，“ 厄爾尼諾” 也由此而起；“ 赤潮” “ 水華” 則是水體中由 N、P等營養(yǎng)元素的過量引起的。綜上所述，正確答案為 D。 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首頁頁 自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 4光化學煙霧形成的化學過程是：當汽車尾氣產生的NO2在日光照射下分解成NO和O時，即開始光化學煙霧的循環(huán)，不斷地產生O3，這個循環(huán)包括下列三個化學方程式，請補充化學方程式： (1)NO2=NOO， _， OO2=O3

19、。 (2)以上三個化學方程式的總反應式：_ _。 當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首頁頁 自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 【解析】 (1)題目明確指出：光化學煙霧的循環(huán)過程包括三個化學反應。 由此可推斷： 反應NO2=NOO中的生成物NO是反應中的反應物。若要反應OO2=O3不斷地發(fā)生，就需要反應不斷產生O，故反應的生成物必定是NO2，否則無法實現“循環(huán)過程”，反應為2NOO2=2NO2。 (2)疊加、三個化學方程式，即得結果：3O2=2O3。 【答案】 (1)2NOO2=2NO2 (2)3O2=2O

20、3 當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首頁頁 自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 當當 堂堂 達達 標標固固 雙雙 基基 1以下非金屬氧化物與其引起的環(huán)境問題及主要來源對應正確的是( ) 選項 氧化物 A B C D 環(huán)境問題 破壞臭氧層 溫室效應 光化學煙霧 酸雨 主要來源 化石燃料的燃燒 汽車尾氣的排放 工廠廢氣的排放 汽車尾氣和化石燃料的不完全燃燒 CO2 SO2 NO2 CO 當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) C CO2溫室

21、效應；SO2、NO2酸雨；NO2光化學煙霧。 返返首首頁頁 自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 2下列有關氮氣的敘述中，錯誤的是( ) A鎂在空氣中燃燒除生成氧化鎂外還生成氮化鎂 B在雷雨天，空氣中的N2和O2可反應生成NO C氮氣既可作氧化劑又可作還原劑 D任何植物都不可能將游離態(tài)的氮轉化為化合態(tài)的氮 D 豆類植物的根瘤菌可直接將 N2轉化為化合態(tài)的氮。 當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首頁頁 自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 3運載火箭的推進劑引燃后，尾部噴出大量高溫氣體。該氣體主要成分是CO

22、2、H2O、N2、NO等，在發(fā)射現場可看到火箭尾部產生大量紅棕色氣體，其原因是( ) A高溫下N2遇空氣生成NO2 BNO遇空氣生成NO2 CCO2與NO反應生成CO和NO2 DNO與H2O反應生成H2和NO2 B NO 遇到 O2生成紅棕色的 NO2，B 項正確。 當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合 作作 探探 究究?攻攻 重重 難難 課課時時分分層層作作業(yè)業(yè) 返返首首頁頁 自自 主主 預預 習習?探探 新新 知知 4 在相同狀況下， 將下列四種混合氣體： 體積比為31的HCl和N2 體積比為11的NO2和N2 體積比為11的NO2和O2 體積比為41的NO2和O2，分別置于相同的四支試管中并倒置于水槽中，充分反應后液面上升高度分別為h1、h2、h3、h4，下列關系正確的是( ) Ah1h2h3h4 Ch4h1h3h2 Bh4h3h2h1 Dh2h3h1h4 當當 堂堂 達達 標標?固固 雙雙 基基 合合