内容正文:
第二节 氮及其化合物
第一课时 氮的氧化物
高一化学备课组
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通过3分钟的视频让我们简单地了解一下氮氧化物!
课堂导入·
一氧化二氮(nitrous oxide),又称笑气,是一种无机物,化学式N2O,是一种危险化学品,呈无色有甜味气体,是一种氧化剂,在一定条件下能支持燃烧,但在室温下稳定,有轻微麻醉作用,并能致人发笑。
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一、农村有句“雷雨肥田”的原因?
N2
O2
NO
HNO3
NO2
放电
N2+O2 2NO
放电
=====
2NO+O2====2NO2
3NO2+H2O==2HNO3+NO
原理:在雷电交加的雨天,空气中的氮气和氧气在放电的条件下生成一氧化氮,一氧化氮与空气中的氧气迅速化记合,生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,硝酸随雨水淋洒到地面,与土壤中的矿物质作用,形成能被植物吸收的
硝酸盐,这样,就使土壤从空气中得到氮,促进植物生长。
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二、一氧化氮和二氧化氮
氮的氧化物除NO、NO2外,还有三种,请你分别标出N2O 、NO、 N2O3 、NO2 、N2O5中氮的价态?
N2O 、NO、 N2O3 、NO2 、N2O5
+1 +2 +3 +4 +5
氮的氧化物 一氧化氮(NO) 二氧化氮(NO2)
物理性质 无色、不容易水、有毒的气体 红棕色、有刺激性、有毒的气体,易溶于水
思考:二氧化氮是硝酸的酸酐吗?为什么?
哪种氧化物是亚硝酸(HNO2)的酸酐?
注意:酸酐和对应酸中的非金属元素,化合价相同。
硝酸的酸酐是N2O5
N2O3
NO与NO2都不是酸性氧化物
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二、【实验5-5】二氧化氮溶于水多媒体演示
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二、【实验5-5】二氧化氮溶于水
实验操作 实验现象 实验结论
在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO,然后吸入5mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器
打开弹簧夹,快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹
振荡注射器
无明显现象
NO不溶于水
无色气体变为红棕色
注射器活塞向左移动
NO与O2 反应生成红
棕色的NO2
红棕色气体变为无色
注射器活塞继续向左移动
NO2 溶于水生成无色的NO
3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO
2NO+O2====2NO2
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二、一氧化氮和二氧化氮
结论:在一定条件下,NO与NO2可以相互转化。
反应的化学方程式为:
①NO→NO2: _____________________;
②NO2→NO: __________________________ (工业制取硝酸)。
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
(1)实验室制取NO只能用排水法,不能排空气法。
(2)检验NO的方法
NO2能氧化KI,使湿润的淀粉KI试纸变蓝。
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如果将注射器中的NO充分转化,可以采取什么措施?上述实验对工业生产硝酸有什么启示?
措施:可以用注射器不断吸入空气,然后使注射器里的气体充分与水反应
启示:硝酸工业常在吸收反应进行过程中,补充一些空气,使生成的NO被氧化成NO2,NO2溶于水又生成HNO3和NO,经过多次氧化和吸收,NO2可以比较完全被水吸收,能够尽可能地转化为HNO3
把上述两个反应式加起来,可以分别得到:
4NO+3O2+2H2O===4HNO3
4NO2+O2+2H2O===4HNO3
思考与讨论
危害:酸雨、光化学污染
氮氧化物的危害及来源
主要来源:汽车尾气、工业尾气
①碱液吸收法
NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx处理。
②催化转化法
在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。
九年级上册
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第一课时 氮的氧化物
高一化学备课组
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