1、第二單元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。自 主 預 習探 新 知1氮元素的存在大部分氮元素以游離態(N2)存在于空氣中，少數氮元素以化合態存在于銨鹽、硝酸鹽和蛋白質中。2化合態氮的形成(1)少數植物將N2轉化為化合態的氮，如植物的根瘤菌。(2)“雷雨發莊稼”形成化合態的氮的反應過程。放電或高溫條件下，空氣中的N2與O2反應的方程式N2O22NO。NO在空氣中易被O2氧化為NO2，化學方程式為2NOO2=2NO2。NO2與H2O易反應生成HNO3和N

2、O，化學方程式為3NO2H2O=2HNO3NO。雨水中的HNO3滲入土壤中與礦物質作用生成硝酸鹽，其中NO被植物的根系吸收，轉化為植物生長所需的養料。3N2、NO、NO2的物理性質N2NONO2色態無色氣體無色氣體紅棕色氣體氣味無味無味有刺激性氣味密度比空氣的略小比空氣的略小比空氣的大溶解性難溶微溶與水反應毒性無毒有毒有毒4氮的氧化物對環境的污染(1)氮氧化物的來源：氮肥的生產、金屬的冶煉和汽車等交通工具的使用等，會產生大量的氮氧化物，火山爆發、雷鳴電閃等也會將氮氣轉化為氮氧化物。(2)光化學煙霧的形成：空氣中的NO2不但能形成酸雨，在日光照射下，NO2還能使氧氣經過復雜的反應生成臭氧(O3)

3、，臭氧與空氣中的一些碳氫化合物發生作用后，產生了一種有毒的煙霧，人們稱之為光化學煙霧。光化學煙霧對人體的健康、植物的生長都有很大的影響。(3)氮氧化物污染的防治：使用潔凈能源；為汽車安裝尾氣轉化裝置，將汽車尾氣中的一氧化碳和一氧化氮轉化成二氧化碳和氮氣；對生產氮肥、硝酸的工廠排放的廢氣進行處理。基礎自測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發生反應生成NO。()(3)自然界中只存在游離態的氮元素，不存在化合態的氮元素。()(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

4、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。()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)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：_。【答案】(1)3NO2H2O=2HNO3NO(2)2NO2CON22CO2合 作 探 究攻 重 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： 圖1圖2圖3圖1實驗

5、試管內氣體的顏色慢慢變為_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。【提示】無上升全部充滿上升全部充滿(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？_。【提示】V(NO2)V(O2)41氮的氧化物溶于水的有關數量關系(1)相關反應原理3NO2H2O=2HNO3NO2NOO2=2NO2由方程式2得：4NO2O22H2O=4HNO3由方程式23得：4NO3O22H2O=4HNO3(2)氮氧化物溶于水的不同情況及剩余氣體N

6、O2與O2的混合氣體溶于水(反應)。當V(NO2)V(O2)NO與O2的混合氣體溶于水(反應)。當V(NO)V(O2)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。對點訓練1最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11CA項，NO為無色氣體；B項，常溫下NO易被氧氣氧化；

7、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。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_。【解析】(1)通入的O2與NO發生反應：2NOO2=2NO2，所以看到有紅棕色氣體生成。生成的NO2溶于水：3NO2H2O=2HNO3NO，兩反應的總反應方程式為4NO3O22H2O=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。 (2

8、)1.5 mL O2全部參加反應，反應的NO為V(NO)V(O2)1.5 mL2.0 mL，由NO總體積為3.0 mL可得剩余NO氣體為1.0 mL。【答案】(1)試管內氣體變為紅棕色試管內液面升高最后試管內剩余無色氣體(2)NO1.0 mL常見的環境污染與保護1氮氧化物對環境的影響(1)硝酸型酸雨的形成：N2、O2NONO2HNO3(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生作用后，形成光化學煙霧。(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)

9、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。2常見其他環境污染(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環境。(3)赤潮和水華形成原因是生活污水、農業廢水和某些工業廢水的任意排放，使水體中的N、P等植物營養成分大量富集，導致藻類過度繁殖，魚類死亡，水質惡化，若發生在淡水中稱為“水華”，發生在海水中稱為“赤潮”。(4)水俁病含汞的工業廢水引起的水體污染，可使

10、魚類中毒，人食用中毒后的魚會造成人體汞中毒。對點訓練3“保護環境，就是保護人類自己”。下列環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“酸雨”主要是由空氣中CO2濃度增大引起的“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“赤潮”主要是由水體中P、N等元素過量引起的A只有B只有C全部D只有D“保護環境，就是保護人類自己”，環境問題已越來越引起社會的關注，了解一些環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

11、，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等營養元素的過量引起的。綜上所述，正確答案為D。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，不斷地產生O3，這個循環包括下列三個化學方程式，請補充化學方程式：(1)NO2=NOO，_，OO2=O3。(2)以上三個化學方程式的總反應式：_。【解析】(1)題目明確指出：光化學煙霧

12、的循環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=2O3當 堂 達 標固 雙 基1以下非金屬氧化物與其引起的環境問題及主要來源對應正確的是()選項氧化物環境問題主要來源ACO2破壞臭氧層化石燃料的燃燒BSO2溫室效應汽車尾氣的排放CNO2光化學煙霧工廠廢氣的排放DCO酸雨汽車尾氣和化石燃料的不完全燃燒CCO2溫室效應；S

13、O2、NO2酸雨；NO2光化學煙霧。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NOC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的氮轉化為化合態的氮D豆類植物的根瘤菌可直接將N2轉化為化合態的氮。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CO2、H2O、N2、NO等，在發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NO2BNO遇空氣生成NO2 CCO2與NO反應生成CO和NO2DNO與H2O反應生成H2和NO2 BNO遇到O2生成紅棕色的NO2，B項正確。4

14、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()Ah1h2h3h4Bh4h3h2h1Ch4h1h3h2Dh2h3h1h4CHCl極易溶于水，試管中剩余氣體占試管體積為1/4；體積比為11的NO2和N2，在試管中發生如下反應：3NO2H2O=2HNO3NO，剩余氣體占試管體積為；體積比為11的NO2和O2，發生如下反應：4NO22H2OO2=4HNO3，剩余氣體占試管體積為；體積比為41的NO2和O