5.2.2 一氧化氮和二氧化氮 课件- 2024-2025学年高一化学同步课件(人教版2019必修第二册)

第五章 化工生产中的重要非金属元素 第二节 氮及其化合物 第二课时 一氧化氮和二氧化氮 课堂总结与练习 03 新课讲授 02 目录 Contents 课程标准与核心素养 01 课程标准与核心素养 01 课程标准 通过实验探究，了解一氧化氮与氧气反应、二氧化氮与水反应等性质，感受化学反应变化的奇妙 通过对氮氧化物的性质和转化实验，诊断并发展学生的观察、分析推理能力以及概念归纳能力 核心素养 通过实验探究培养“证据推理与模型认知”。 结合环境问题强化“科学态度与社会责任”。 新课讲授 02 情境引入 据说在新疆与青海两省区交界处有一狭长山谷，这里经常在风和日丽的晴天顷刻电闪雷鸣，下起雷雨，奇怪的是这里牧草茂盛，四季常青，被当地牧民称为“魔鬼谷”。为什么魔鬼谷牧草旺盛？ +O2 +O2 +H2O +NH3 N2 NO NO2 HNO3 NH4NO3 情境1 认识雷电固氮——关注氮氧化物 情境引入 情境2 认识雾霾——关注氮氧化物 1、雾霾是指各种源排放的污染物（如SO2、NOx、NH3、 CO、VOCs、PM等），在特定的大气流场条件下，经过一系列物理化学变化过程形成的细粒子，并与水汽相互作用导致的大气消光现象。 2、PM2.5是指直径小于或者等于2.5微米的大气颗粒物的总称。雾霾成分有硫酸盐、硝酸盐、铵盐、有机物、炭黑 以及矿物粉尘等。 情境引入 汽车尾气所含污染物主要是: CO、碳氢化合物(CnHm) 、氮氧化合物(NO和NO2) 、SO2、颗粒物以及含铅化合物。 汽车尾气中NOx 的产生： N2+O2 ==== 2NO 高温高压 2NO+O2= 2NO2 情境2 认识汽车尾气——关注氮氧化物 含氮氧化物 N2O NO N2O3 NO2 N2O5 +1 +2 +3 +4 +5 牙科麻醉剂 氧化剂 火箭燃料系统中氧化剂 氮元素 -3 0 +2 +4 +5 氢化物 单质 氧化物 酸 碱 盐 NH3 N2 NO 2 、N2O4 NO HNO3 HNO2 NaNO3 NaNO2 +3 NH3·H2O NH4·Cl 氮元素的价类二维图 一氧化氮 1.物理性质 无色无味气体，不溶于水，密度比空气的略大。 （NO相对分子质量约为30） 2.化学性质 研究物质性质的角度： 物质类别通性角度、氧化还原角度、特性 NO 一氧化氮 实验一：NO和O2的反应 化学方程式：2NO+O2===2NO2 收集方法：排水法（NO与O2常温下反应） 还原剂：NO 氧化剂：O2 一氧化氮 一氧化氮在治疗疾病中的突出应用 扩张血管、免疫、增强记忆等功能，NO被称为“明星分子” 二氧化氮 1.物理性质 红棕色有刺激性气味气体，密度比空气的大，易液化，易溶于水。 NO NO2 二氧化氮 2.化学性质 实验二：NO2和H2O的反应 实验现象：液面逐渐上升，气体的红棕色消失，剩余的气体为无色。 化学方程式：3NO2+H2O===NO+2HNO3 (工业制硝酸的原理) 收集方法：向上排空气法 NO2既作氧化剂又作还原剂 二氧化氮 实验5-5 装置   操作 在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器 ①打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹 ②振荡注射器 现象 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ①无色气体变为＿＿＿＿ ②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 无明显现象 红棕色 红棕色气体逐渐变为无色，注射器活塞向左移动 二氧化氮 ①NO不溶于水，也不与水反应，与O2反应生成红棕色的NO2： 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ②NO2能与水反应生成无色的NO： 实验5-5——实验分析 二氧化氮 如果要将注射器中的NO充分转化为硝酸，可以采取什么措施？上述实验对工业上生产硝酸有什么启示？ 采取的措施是继续通入过量的空气。 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 2NO+O2 2NO2 3NO2+H2O NO+2HNO3 ×2 + 4NO+3O2+2H2O 4HNO3 ×3 二氧化氮 上述实验对工业上生产硝酸有什么启示？ 向生产硝酸的尾气中通入氧气，利用氧气将NO氧化为NO2实现循环利用。 4 NO + 2H2O + 3O2 = 4HNO3 氮氧化物（NOX）的来源、危害和治理 1.氮氧化物（NOX）的来源 主要来源之一：汽车尾气 2.NOX的危害 主要危害：酸雨，光化学烟雾 氮氧化物（NOX）的来源、危害和治理 氮氧化物（NOX）的来源、危害和治理 方法1：SCR（选择性催化还原） 8NH3+6NO2 7N2+12H2O 催化剂 3.NOX的治理——工业“脱硝” 氮氧化物（NOX）的来源、危害和治理 方法2：碱液吸收法 2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O 方法3：NSR(NOX储存还原) 氮氧化物（NOX）的来源、危害和治理 方法4：汽车尾气催化转化器 2NOx+2xCO 2xCO2+N2 催化剂 课堂总结与练习 03 知识小结 课后作业 N2+O2=2NO B. 2NO+O2=2NO2 C. 3NO2+H2O=2HNO3+NO D. 4NH3+5O2 ⇌ 4NO+6H2O 催化剂 1.俗话说“雷雨发庄稼”这是因为雷雨天空气中的某些物质之间发生了一系列化学反应，最终产生了氮肥。下列不属于其中的反应的是(    ) 放电 D 课后作业 2.对3NO2＋H2O===2HNO3＋NO反应的下列说法正确的是（ ） A.NO2是氧化剂，H2O是还原剂 B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2 C.氧化剂与还原剂的质量比为1∶2 D.在反应中若有6 mol NO2参与反应时，有3 mol电子发生转移 C 课后作业 3.NO中有少量的NO2除去方法为( ) A.通过盛有浓H2SO4的洗气瓶 B.通过盛有无水CaCl2的干燥管 C.先通过盛有浓H2SO4的洗气瓶,然后再通过盛有水的洗气瓶 D.先通过盛有水的洗气瓶,然后再通过盛有浓H2SO4的洗气瓶 D 课后作业 4.下列有关氮的氧化物的说法正确的是 A.NO和NO2混合气体的尾气可以用水吸收 B.4.6 g NO2和N2O4混合气体中含有的氧原子数目小于0.2NA C.用湿润的淀粉-KI试纸鉴别Br2(g)和NO2 D.除去NO中混有少量NO2气体时，可以用水洗涤后再干燥 D 课后作业 5.(1)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式： ________________ _________________。 (2)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。如4NH3＋6NO 5N2＋6H2O，写出氨气 转化NO2的化学方程式： _________________________________，该反应中氧化产 物与还原产物的质量之比为_________。 2CO＋2NO 4∶3 课后作业 (3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。 ①NO2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比为1∶1，写出该反应的化学方程式：_______________________________________。 ②NO与NO2按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是_________。 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NaNO2 谢谢大家 POWERPOINT DESIGN Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 N2＋2CO2 8NH3＋6NO27N2＋12H2O $$