高中化学 专题4 硫、氮和可持续发展 第二单元 生产生活中的含氮化合物 第1课时学案 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[学习目标定位]1.理解氮氧化物(NO、NO2)的来源和性质。2.了解氮氧化物对环境的影响。一、一氧化氮和二氧化氮1．两支大试管分别集满NO和NO2气体，观察它们的颜色状态，嗅闻它们的气味，比较它们密度的大小。填写下表：色、态气味密度溶解性毒性NO无色气体比空气略大不溶于水有毒NO2红棕色气体刺激性气味比空气大易溶于水有毒2.判断下列说法是否正确？(1)氮元素可形成五种价态的氧化物，其中＋4价的有NO2和N2O4两种()(2)NO和NO2的颜色、气味、水溶性不同，但它们都是有毒的气体()(3)实验室只能用排水法收集NO，用向上排空气法收集NO2()(4)NO具有较强的还原性，在空气中极易被氧化()(5)将盛满NO的试管打开塞子置于空气中，无色气体变为红棕色()答案(1)√(2)√(3)√(4)√(5)√3．二氧化氮溶于水的实验如下图所示：把充满NO2的试管倒立水中，再通入O2。(1)图1实验试管内气体的颜色慢慢变为无色，水面上升，最后静止在距试管底部的1/3处。(2)图2实验把充满NO2的试管倒立水中，试管内水面上升，有无色气体NO生成，再通入氧气，最后试管全部充满液体。(3)图3实验试管内液面上升，最后试管全部充满液体。(1)二氧化氮溶于水反应的化学方程式：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，氧化剂与还原剂的物质的量之比是1∶2。(2)水吸收NO2制硝酸的原理：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；2NO＋O2===2NO2；4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。(3)二氧化氮溶于氢氧化钠溶液反应的化学方程式是2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。【例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．一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集答案C解析NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集；常温常压下，NO容易与氧气直接化合生成NO2。【例2】在一定条件下，将充满NO2和O2的试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体体积为原混合气体体积的，则原混合气体中NO2和O2的体积之比可能是()①8∶1②7∶3③7∶1④4∶1A．①②B．①③C．②③D．②④答案C解析反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，设原气体体积为8L，则剩余气体为1L。若剩余的1L气体为O2，则V(NO2)＝(×7)L，V(O2)＝(×7＋1)L，二者体积比为7∶3；若剩余的1L气体为NO，而上述反应后剩余3LNO2，则V(NO2)＝(3＋×5)L，V(O2)＝(×5)L，二者体积比为7∶1。二、氮的氧化物对环境的污染1．氮氧化物的来源：氮肥生产、金属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：空气中的二氧化氮不但能形成酸雨，在日光照射下，二氧化氮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危害。3．氮氧化物污染的防治：①使用洁净能源；②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：2CO＋2NO=====2CO2＋N2；③对生产氮肥、硝酸的工厂排放的废气进行处理。归纳总结1．常见的环境污染环境污染形成原因主要危害温室效应大气中CO2含量不断增加全球变暖，冰雪融化，释放有毒气体酸雨SO2和氮氧化物的排放土壤酸化，腐蚀建筑物光化学烟雾氮氧化物和碳氢化合物的排放危害人体健康和植物生长臭氧空洞氮氧化物和氟氯代烃的排放地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧赤潮和水华含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放使藻类过度繁殖，水质恶化，发生在海水中为赤潮，淡水中为水华白色污染聚乙烯塑料的大量使用，任意丢弃破坏土壤结构和生态环境2.氮氧化物污染治理方法(1)汽车尾气“催化转化法”2CO＋2NO=====2CO2＋N2(2)氨还原法6NO＋4NH3=====5N2＋6H2O6NO2＋8NH3=====7N2＋12H2O(3)碱液吸收法2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2ONO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O【例3】在汽车尾气净化装置...