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 第1课时 氮氧化物的产生及转化学案 苏教版必修1-苏教版高一必修1化学学案VIP免费

第1课时氮氧化物的产生及转化学习目标：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。[自主预习·探新知]1．氮元素的存在大部分氮元素以游离态(N2)存在于空气中，少数氮元素以化合态存在于铵盐、硝酸盐和蛋白质中。2．化合态氮的形成(1)少数植物将N2转化为化合态的氮，如植物的根瘤菌。(2)“雷雨发庄稼”形成化合态的氮的反应过程。①放电或高温条件下，空气中的N2与O2反应的方程式N2＋O2=====2NO。②NO在空气中易被O2氧化为NO2，化学方程式为2NO＋O2===2NO2。③NO2与H2O易反应生成HNO3和NO，化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。④雨水中的HNO3渗入土壤中与矿物质作用生成硝酸盐，其中NO被植物的根系吸收，转化为植物生长所需的养料。3．N2、NO、NO2的物理性质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4．氮的氧化物对环境的污染(1)氮氧化物的来源：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。(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、植物的生长都有很大的影响。(3)氮氧化物污染的防治：①使用洁净能源；②为汽车安装尾气转化装置，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；③对生产氮肥、硝酸的工厂排放的废气进行处理。[基础自测]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)空气中N2的体积分数约为78%。()(2)N2在高温条件下与O2发生反应生成NO。()(3)自然界中只存在游离态的氮元素，不存在化合态的氮元素。()(4)NO在空气中易转化为红棕色NO2。()(5)NO2与H2O的反应，NO2只作氧化剂。()(6)空气质量日报报道的大气污染物包括CO2、SO2、氮氧化物、固体悬浮颗粒。()【答案】(1)√(2)√(3)×(4)√(5)×(6)×2．NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。(1)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：______________________________________________________________。(2)在汽车尾气系统中安装催化转化器，可有效降低NOx的排放。当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：_________________________________________________________。【答案】(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(2)2NO＋2CO=====N2＋2CO2[合作探究·攻重难]NO、NO2的主要性质探究[思考交流](1)二氧化氮溶于水和NaOH溶液的实验如图所示，据图回答下列问题：图1图2图3①图1实验试管内气体的颜色慢慢变为________色，水面________，最后静止在距试管底部的________处。②图2实验把充满NO2的试管倒立水中，试管内水面上升且液面不变后，再通入氧气，最后试管________液体。③图3实验试管内液面________，最后试管________液体。【提示】①无上升②全部充满③上升全部充满(2)将NO2和O2的混合气体充满试管，倒置于水中。若试管充满液体，则NO2与O2的体积比为多少？___________________________________________。【提示】V(NO2)∶V(O2)＝4∶1氮的氧化物溶于水的有关数量关系(1)相关反应原理3NO2＋H2O===2HNO3＋NO①2NO＋O2===2NO2②由方程式①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3③由方程式①×2＋②×3得：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3④(2)氮氧化物溶于水的不同情况及剩余气体①NO2与O2的混合气体溶于水(反应③)。当V(NO2)∶V(O2)②NO与O2的混合气体溶于水(反应④)。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。[对点训练]1．最新的病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮和二氧化氮的叙述正确的是()A．一氧化氮是一种红棕色气体B．常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合C．一氧化氮可由...