1、第二单元生产生活中的含氮化合物第1课时氮氧化物的产生及转化1了解氮氧化物产生的反应原理及应用。(重点)2了解NO、NO2的性质及应用。(重难点)3了解氮氧化物的污染与防治。氮气、一氧化氮和二氧化氮的性质基础初探1氮元素的存在氮元素游离态空气中：氮气化合态铵盐、硝酸盐、蛋白质等2物理性质N2NONO2色态无色气体无色气体红棕色气体气味无味无味有刺激性气味密度比空气的略小比空气的略小比空气的大溶解性难溶微溶与水反应毒性无毒有毒有毒3.化学性质(1)氮气通常状况下较稳定，与其他物质不反应。高温或放电时N2与O2反应：N2O22NO。高温、高压、催化剂条件下N2与H2反应生成NH3，化学方程式为N23
2、H22NH3。(2)一氧化氮NO很不稳定，常温下与O2反应：2NOO2=2NO2。(3)二氧化氮NO2溶于水生成硝酸和NO，化学方程式为3NO2H2O=2HNO3NO。探究升华思考探究NO2能溶于H2O并发生反应，为了使NO2尽可能被H2O吸收，某化学兴趣小组设计了如下实验步骤，以探究NO2被H2O吸收的程度。 将盛满NO2气体的试管倒置于盛水的水槽中，如甲图所示。甲制备一定量O2。将制得的O2缓慢通入步骤的试管中，如乙图所示。乙问题思考：(1)步骤中：试管内气体的颜色和水位有何变化？发生反应的化学方程式是什么？【提示】NO2与H2O发生反应3NO2H2O=2HNO3NO，使气体红棕色逐渐消失
3、，试管内水位不断上升，最后水充满整个试管的，上部为无色气体，占试管容积的。(2)步骤中试管内气体的颜色和体积怎样变化，试管内水位怎样变化？主要发生哪些反应？【提示】试管内缓慢通入O2时，发生反应：2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO，因此试管内无色气体变为红棕色，后又变为无色，但气体体积减小，液面不断上升。(3)当液面充满整个试管时，通入的O2与原试管内的NO2体积之比是多少？总反应的化学方程式是什么？【提示】当液面充满试管时，NO2和通入的O2恰好完全反应生成HNO3，即4NO2O22H2O=4HNO3，因此V(NO2)V(O2)41。认知升华氮的氧化物溶于水的有关数量关系1
4、相关反应原理3NO2H2O=2HNO3NO2NOO2=2NO2由方程式2得：4NO2O22H2O=4HNO3由方程式23得：4NO3O22H2O=4HNO32氮氧化物溶于水的不同情况及剩余气体NO2与O2的混合气体溶于水(反应)。当V(NO2)V(O2)NO与O2的混合气体溶于水(反应)。当V(NO)V(O2)注意：氮的氧化物或氮的氧化物与O2的混合气体溶于水时，剩余的气体可能是O2，也可能是NO，但不可能是NO2，因为NO2会与水反应又生成NO。题组冲关1下列有关氮气的叙述中，错误的是()A镁在空气中燃烧除生成氧化镁外还生成氮化镁B在雷雨天，空气中的N2和O2可反应生成NOC氮气既可作氧化剂
5、又可作还原剂D1 mol N2可与3 mol H2完全反应生成2 mol NH3【解析】N2与H2的反应为可逆反应，1 mol N2与3 mol H2反应生成NH3的量小于2 mol。【答案】D2运载火箭的推进剂引燃后，尾部喷出大量高温气体。该气体主要成分是CO2、H2O、N2、NO等，在发射现场可看到火箭尾部产生大量红棕色气体，其原因是() 【导学号：61472067】A高温下N2遇空气生成NO2BNO遇空气生成NO2 CCO2与NO反应生成CO和NO2DNO与H2O反应生成H2和NO2 【解析】NO遇到O2生成红棕色的NO2，B项正确。【答案】B3如图所示，室温下向盛有3.0 mL NO的
6、试管中缓缓通入1.5 mL O2(所有气体均在标准状况下测定)。试回答下列问题：(1)写出观察到的现象(可不写满，也可补充)：_；_；_。(2)最终试管中剩余的气体是_，体积为_。【解析】(1)通入的O2与NO发生反应：2NOO2=2NO2，所以看到有红棕色气体生成。生成的NO2溶于水：3NO2H2O=2HNO3NO，两反应的总反应方程式为4NO3O22H2O=4HNO3，气体消耗，又会看到液面上升。V(NO)V(O2)43，故最后NO气体剩余，为无色气体。 (2)1.5 mL O2全部参加反应，反应的NO为V(NO)V(O2)1.5 mL2.0 mL，由NO总体积为3.0 mL可得剩余NO气
7、体为1.0 mL。【答案】(1)试管内气体变为红棕色试管内液面升高最后试管内剩余无色气体(2)NO1.0 mL氮 的 氧 化 物 对 环 境 污 染 问 题基础初探1氮氧化物的氮肥的生产、金属的冶炼和汽车等交通工具的使用等，会产生大量的氮氧化物，火山爆发、雷鸣电闪等也会将氮气转化为氮氧化物。在燃料燃烧的过程中，空气中的氮气往往也参加反应，这也是汽车尾气中含有NO的原因。2光化学烟雾的形成：空气中的NO2不但能形成酸雨，在日光照射下，NO2还能使氧气经过复杂的反应生成臭氧(O3)，臭氧与空气中的一些碳氢化合物发生作用后，产生了一种有毒的烟雾，人们称之为光化学烟雾。光化学烟雾对人体的健康、植物的生
8、长都有很大的影响。3氮氧化物污染的防治：使用洁净能源；为汽车安装转化装置，将汽车尾气中的一氧化碳和一氧化氮转化成二氧化碳和氮气；对生产氮肥、硝酸的工厂排放的废气进行处理。4常见的环境污染问题(1)酸雨主要是由SO2和氮氧化物造成的，能使土壤酸化，腐蚀建筑物等。(2)光化学烟雾主要是由氮氧化物、碳氢化合物造成的；危害人体健康，影响植物生长。(3)臭氧空洞主要是氮氧化物、氟氯代烃等的排放引起的；使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧。(4)温室效应主要是由大气中CO2含量的不断增加造成的；会使全球气候变暖。(5)白色污染形成原因是聚乙烯塑料的大量使用，随意丢弃；会破坏土壤结构和生态环境。(6)赤潮和
9、水华形成原因是生活污水、农业废水和某些工业废水的任意排放，使水体中的N、P等植物营养成分大量富集，导致藻类过度繁殖，鱼类死亡，水质恶化，若发生在淡水中称为“水华”，发生在海水中称为“赤潮”。(7)水俣病含汞的工业废水引起的水体污染，可使鱼类中毒，人食用中毒后的鱼会造成人体汞中毒。题组冲关1以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是() 【导学号：16380260】选项氧化物环境问题主要来源ACO2破坏臭氧层化石燃料的燃烧BSO2温室效应汽车尾气的排放CNO2光化学烟雾工厂废气的排放DCO酸雨汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧【解析】CO2温室效应；SO2酸雨；NO2光化学烟雾。【答案
10、】C2在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法错误的是 ()ANO2是该过程的中间产物B汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO CNO和O2必须在催化剂表面才能反应D催化转化总反应式为2NOO24CO4CO2N2【解析】NO与O2反应不需要催化剂。【答案】C3光化学烟雾形成的化学过程是：当汽车尾气产生的NO2在日光照射下分解成NO和O时，即开始光化学烟雾的循环，不断地产生O3，这个循环包括下列三个化学方程式，请补充化学方程式：【导学号：16380261】(1)NO2=NOO，_，OO2=O3。(2)以上三个化学方程式的总反应式：_。【解析】(1)题目明确指出：
11、光化学烟雾的循环过程包括三个化学反应。由此可推断：反应NO2=NOO中的生成物NO是反应中的反应物。若要反应OO2=O3不断地发生，就需要反应不断产生O，故反应的生成物必定是NO2，否则无法实现“循环过程”，反应为2NOO2=2NO2。(2)叠加、三个化学方程式，即得结果：3O2=2O3。【答案】(1)2NOO2=2NO2(2)3O2=2O3【题后归纳】氮氧化物对环境的影响(1)硝酸型酸雨的形成：N2、O2NONO2HNO3(2)光化学烟雾的形成：汽车尾气排放的NO被空气中的氧气氧化为NO2；在日光照射下，NO2与O2经过复杂的反应生成臭氧；臭氧与空气中的一些碳氢化合物发生作用后，形成光化学烟雾。(3)氮氧化物对臭氧层的破坏：飞机尾气中的氮氧化物(NO和NO2)对臭氧层(含O3和O)破坏的反应简单表示为：O3NO=O2NO2；ONO2=NOO2在低空，氮氧化物是空气中氧气转化为臭氧的催化剂，造成臭氧污染；在高空，氮氧化物是臭氧转化为氧气的催化剂，破坏臭氧层。
