高中化學(xué) 4.2.1《氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化》課件 蘇教版必修1

1、 第二單元第二單元 第一課時(shí)第一課時(shí) 氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化(一一)氮的存在氮的存在1.大部分氮元素以游離態(tài)的形式存在于空氣中大部分氮元素以游離態(tài)的形式存在于空氣中-體積分?jǐn)?shù)占體積分?jǐn)?shù)占78% ; 質(zhì)量分?jǐn)?shù)占質(zhì)量分?jǐn)?shù)占75%(二二)氮?dú)獾奈镄缘獨(dú)獾奈镄?無色無味無色無味的氣體的氣體, 難溶于水難溶于水密度比空氣略小密度比空氣略小(與空與空氣密度相近，氣密度相近，只能用排水法收集只能用排水法收集N2)我們知道在閃電的作用下氮?dú)夂脱鯕饪梢园l(fā)生反應(yīng)我們知道在閃電的作用下氮?dú)夂脱鯕饪梢园l(fā)生反應(yīng)從而得到氮的化合物，因此農(nóng)村中有一句俗話：從而得到氮的化合物，因此農(nóng)村中有一句俗話：“雷雨發(fā)

2、莊稼雷雨發(fā)莊稼”。那么在電閃雷鳴的條件下空氣中。那么在電閃雷鳴的條件下空氣中游離的氮?dú)馐窃鯓幼優(yōu)榛蠎B(tài)氮的呢？游離的氮?dú)馐窃鯓幼優(yōu)榛蠎B(tài)氮的呢？實(shí)驗(yàn)探究：實(shí)驗(yàn)探究： 模擬自然模擬自然放電，探究放電，探究反應(yīng)過程和反應(yīng)過程和產(chǎn)物產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：有紅棕色氣體有紅棕色氣體，加水后氣體變，加水后氣體變無色無色，滴加紫色滴加紫色石蕊變紅色石蕊變紅色相關(guān)反應(yīng)相關(guān)反應(yīng): N N2 2 + O + O2 2 2NO ( 2NO (無色無色) ) 放電放電 2NO + O2NO + O2 2 = 2NO = 2NO2 2 ( (紅棕色紅棕色) ) 3NO3NO2 2 + H + H2 2O = 2HNO

3、O = 2HNO3 3 + NO + NO NO：無色無色、有刺激性氣味的、有刺激性氣味的難溶于水難溶于水的的有毒氣體有毒氣體,極易和氧氣反應(yīng)。極易和氧氣反應(yīng)。 NO2：紅棕色紅棕色、有刺激性氣味的、有刺激性氣味的易溶于水易溶于水的有毒氣體的有毒氣體 NOO2NO2H2OHNO3N2和O2NO3-雷雨過程中氮元素發(fā)生的變化雷雨過程中氮元素發(fā)生的變化N23H2高溫、高壓高溫、高壓催化劑催化劑2NH31、與氫氣反應(yīng)、與氫氣反應(yīng)2、與活潑金屬反應(yīng)、與活潑金屬反應(yīng) 氮?dú)獬丝梢栽诜烹姉l件下和氧氣發(fā)生反應(yīng)外，氮?dú)獬丝梢栽诜烹姉l件下和氧氣發(fā)生反應(yīng)外，在一定條件下還可以和氫氣、在一定條件下還可以和氫氣、M

4、gMg等發(fā)生反應(yīng)等發(fā)生反應(yīng)工業(yè)合成氨工業(yè)合成氨（合成氨反應(yīng)）（合成氨反應(yīng)）N2 + 3Mg = Mg3N2點(diǎn)燃點(diǎn)燃小結(jié)小結(jié): :N-3N0N+2N+4N+5Mg3N2N2NONO2HNO3NH32NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NON2+ 3H22 NH3高溫、高壓高溫、高壓催化劑催化劑N2+3Mg=Mg3N2點(diǎn)燃點(diǎn)燃N2+O2=2NO放電放電如何收集如何收集NONO和和NONO2 2 氣體？能否顛倒過來？氣體？能否顛倒過來？2 2、如何集除去、如何集除去NONO中中NO2 NO2 ？若用排空氣法收集則得到若用排空氣法收集則得到NO2；若用排水法收集則得到若用排水法收集則得到

5、NO學(xué)生看書學(xué)生看書p97p97了解氮氧化物的危害及控制方法了解氮氧化物的危害及控制方法1 1、形成酸雨、形成酸雨 2 2、造成光化學(xué)煙霧、造成光化學(xué)煙霧3 3、破壞臭氧層、破壞臭氧層定義：將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)的氮的方法定義：將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)的氮的方法 （1 1）人工固氮：）人工固氮：N N2 2 + H + H2 2 （2 2）自然固氮：）自然固氮： N N2 2 + O + O2 2 植物固氮：植物固氮： 5 5、用途：、用途： (1)是合成氨、制硝酸的重要原料是合成氨、制硝酸的重要原料 (2)保護(hù)氣：焊接金屬；燈泡的填充氣體；保存糧保護(hù)氣：焊接金屬；燈泡的填充氣體

6、；保存糧 食、罐頭、水果食、罐頭、水果 (3)醫(yī)學(xué)上，用液氮作冷凍劑醫(yī)學(xué)上，用液氮作冷凍劑 練習(xí)：將充滿練習(xí)：將充滿NONO和和NONO2 2的混合氣體的混合氣體45mL45mL的試管，倒立的試管，倒立于水中，一段時(shí)間后，氣體的體積為于水中，一段時(shí)間后，氣體的體積為35mL35mL，原混合氣體，原混合氣體中，中，NONO和和NONO2 2的體積比為的體積比為A A2:12:1 B B2:7 C2:7 C7:2 D7:2 D9:79:7解析：解析： 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO V 3 1 3-1=2 （45-35）=10 mL A A15 mL15 mLV(NO2) = 15

7、 mL，V(NO) = 30 mL； V(NOV(NO2) :V(NO) = 1) :V(NO) = 1：2 2 3NO3NO2 2 + H + H2 2O = 2HNOO = 2HNO3 3 + NO + NO 2NO + O2NO + O2 2 = 2NO = 2NO2 2 2+2+得：得：想想看：想想看： 若將若將NO2和和O2同時(shí)通入水中的反應(yīng)是什么？同時(shí)通入水中的反應(yīng)是什么？ 同理同理2+2+3 3得：得：NO與與O2？V(NO2):V(O2)=4:1，恰好完全反應(yīng)。無氣體剩余。，恰好完全反應(yīng)。無氣體剩余。4:1，NO2過量過量,剩余氣體為剩余氣體為NO。例、例、 將體積為將體積為1

8、0mL10mL的試管倒置于盛水的水槽中，先向試管中注的試管倒置于盛水的水槽中，先向試管中注入一定量的入一定量的NONO，再通入，再通入O O2 2，兩種氣體共為，兩種氣體共為10mL10mL，水面逐漸上升，水面逐漸上升，至余至余3mL3mL氣體時(shí)為止。求原混合氣體中氣體時(shí)為止。求原混合氣體中NONO和和O O2 2各多少毫升？各多少毫升？ 根據(jù)根據(jù) 剛才的分析可以知道，在不知道具體哪個(gè)多的情況剛才的分析可以知道，在不知道具體哪個(gè)多的情況下有氣體剩余，則剩余氣體可能是下有氣體剩余，則剩余氣體可能是NO；也可能是；也可能是O2解解（1 1）若剩余氣體為若剩余氣體為NONO則氧氣完全反應(yīng)，設(shè)氧氣的體積為則氧氣完全反應(yīng)，設(shè)氧氣的體積為x x 4 3 4 3x4x/34x/3+ x = 4x/3+ x = （10-310-3）=7mL=7mL x=3mL V(NO)=7mL x=3mL V(NO)=7mL（2 2）