1、硫和氮的氧化物第二课时,氮和氮的氧化物,1.氮的存在,4/5(体积比),游离态：大气中占,化合态：,无机物：硝酸盐、亚硝酸盐等,有机物：蛋白质，核酸等,一氮,2.氮气的物理性质,无色无味，难溶于水，比空气稍轻。,(1) 合成氨、制氮肥、硝酸(工业上) (2) 作保护气(通常状况下氮气的化学性质很不活泼) (3) 作冷冻剂(医学上,常用液氮作冷冻剂,在冷冻麻醉条件下做手术等),2. 氮气的用途,(1) 定义：将游离的氮（N2）转变为氮的化合物的过程.,1.雷雨固氮,自然固氮,人工固氮：,2.生物固氮（根瘤菌固氮）,3. 氮的固定,方 法,合成氨工业等,资料一：据说在新疆与青海两省区交界处有一狭长
2、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？,资料二： 有句谚语“雷雨发庄稼”，你明白其中的化 学道理吗？,在通常情况下，氮气与氧气不发生反应，但在放电或高温条件下，氮气与氧气会发生反应，生成无色的，不溶于水的一氧化氮（NO）。一氧化氮在常温下很容易和空气中的氧气化合，生成红棕色的二氧化氮。,现在你可以解释魔鬼谷草木茂盛的原因吗？,N2 + O2 = 2NO,放电或高温,2NO + O2 = 2NO2,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,空气中氮气和氧气在放电下生成一氧化氮，一氧化氮再和
3、氧气反应，生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸与土壤中矿物质作用形成可溶性硝酸盐，成为氮肥被植物吸收 ,2NO+O2=2NO2（红棕色）故:NO与 O2不能共存,收集NO只能用排水法不能用排空气法.,二氮的主要氧化物,1、NO: 无色有毒的气体,难溶水,主要表现还原性.,3NO2+H2O = 2HNO3+NO （工业制硝酸）,2、NO2： 红棕色,有刺激性,有毒的气 体,溶于水,跟水反应.,注意： （l）NO2不能用排水法收集,只能用排空气法.（2）鉴别NO2和溴蒸气.可用加CCl4法、加AgNO3溶液法水洗法.（3）氮的氧化物都是大气污染物,其中NO2是造成光化学污染的主要因素.,（
4、4）NO2有强氧化性,（能使湿润的淀粉碘化钾变蓝）,2NO2 + 2KI = 2KNO2 + I2,O2,N2,NO,2NO+O2=2NO2,农谚：雷雨肥庄稼,红棕色气体,有毒,有毒,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,2NO + O2 = 2NO2,归纳整理,无色气体,NO2:红棕色、刺激性气味有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶与水,2、NO与NO2比较,NO：无色、无味、不溶于水、不稳定（易氧化）,易错细节：NO和O2不能共存，收集NO只能用排水法。收集NO2不能用排水法只能用向上排空气法。,怎样除去 NO 中的 NO2,NO2、NO被视为大气污染物，难道就没有一点有益的作用
5、吗？,启示:看等任何事物都应一分为二,化学技术和化学品也不例外,思考讨论,100年前，伟大的发明家诺贝尔发明了炸药，也就是硝酸甘油，令人意料不到的是，这种硝酸甘油却被医生用来治疗心脏病。100多年间，无数的科学家、医学家都在探索硝酸甘油为什么能治疗心脏病，缓解心绞痛。直到1980年，美国科学家伊格纳罗博士发现了其中的奥秘。他在一项研究中发现，硝酸甘油服用后生成了一种小分子物质，具有使血管平滑肌松弛的作用，后来被命名为血管内皮细胞舒张因子，后来被确认为是NO。,科学探究,现给你一试管二氧化氮，其他药品和仪器自选,1.请设计实验，要求尽可能多地使二氧化氮被水吸收。,2. 你的设计对工业上生产硝酸有
6、什么启示？（从原料的充分利用、减少污染物的排放等方面考虑。）,4 NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3,将充满NO2的试管倒立在水槽,往试管通入O2,继续通入O2,红棕色逐渐消失，试管水位上升到2/3处,无色气体变成红棕色；水位继续上升，红棕色又消失,水逐渐充满试管,3NO2+H2O= 2HNO3+NO,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O= 2HNO3+NO,三、有关NO、NO2、O2与水反应计算,1. NO2、O2与水反应计算,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,2NO + O2 = 2NO2,2,4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3,V（NO2）：V
7、（O2）,=4 ：1. 恰好完全反应,4 ：1. 氧气过量,4 ：1. NO2过量，剩余NO,2. NO、O2与水反应计算,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,2NO + O2 = 2NO2,3,2,4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3,V（NO）：V（O2）,=4 ：3. 恰好完全反应,4 ：3. 氧气过量,4 ：3. NO过量,3. NO、 NO2 、O2与水反应计算,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,2NO + O2 = 2NO2,NO + NO2 +O2 + H2O = 2HNO3,1通常情况下，下列各组气体不能共存的是（ ） A.N2和O2 B.
8、H2和Cl2 C.H2和O2 D.NO和O2,.下列气体溶于水，没有发生氧化还原反应的是（ ）A.SO2 B.CO2 C.NO2 D.Cl2,D,AB,课堂练习,3: 在NO2与水的反应中, NO2 ( ),只是氧化剂 B. 只是还原剂 既是氧化剂,又是还原剂 D. 既不是氧化剂,又不是还原剂,C,2. 3NO2+H2O=2HNO3+NO 反应中， (1)NO2是酸性氧化物吗？(2)n(氧化剂) : n(还原剂)=？(3)如何将尽量NO2转化为HNO3,1. 怎样除去 NO 中的 NO2 ?,思考：,3:指出下列物质中氮的化合价,+1 +2 +3 +4 +4 +5,4:下列气体中不能用排空气法
9、收集的是 ( ),A. CO2 B. H2 C. NO2 D. NO,D,nd,1.某试管内盛有NO2气体12体积，把它倒立于盛水的水槽中，剩余_气体，试管内的气体为_体积；试管内的溶液为_溶液。 如要使试管内充满水，则应通入02_体积。,4,NO,HNO3,3,针对练习,2.将20mL充满NO2和O2的混合气体的试管倒立于盛水的水槽中，充分反应后，剩余气体5mL，求原混合气体的中NO2和O2的体积。,3.在标准状况下，用排水法收集一试管NO气体，然后慢慢地向试管中通入纯净的O2，当试管恰好充满水时停止通气，试计算所得溶液溶质的物质的量浓度。1/22.4,2.将NO和NO2的混合气体10mL通
10、入水中，充分反应后，反应后逸出6mL，试求原混合气体的中NO和NO2的体积之比。,2 ：3,1.将20mL充满NO和NO2的混合气体的试管倒立于盛水的水槽中，充分反应后，剩余气体10mL，求原混合气体的中NO和NO2的体积。,2.一定条件下，将等体积的NO和O2混合于一试管中，然后将试管倒立于盛水的水槽中，充分反应后，剩余气体的体积约占原气体总体积的（ ） A.1/4 B.3/4 C.1/8 D.3/8,： NO5mL NO215mL,： C,补充练习,1.下列现象主要与NO2有关的是（ ） A.臭氧空洞 B.酸雨 C.光化学烟雾 D.温室效应,臭氧空洞：氟氯代烃 光化学烟雾:氮氧化物、碳氢化
11、合物。,2.在体积为VL的密闭容器中通入a mol NO和b mol O2，反应后容器内N原子数和O原子数之比为（ ） A.a/b B.a/2b C.a/(a+2b) D.b/a,BC,C,练习,有气体：H2 Cl2 O2 HCl NO NO2 NH3 SO2 CO2,1.若洗气瓶是干燥的，由A口进气，可收集的气体有：2.若瓶中充满水，可收集的气体有：,A B,： Cl2 O2 HClNO2 SO2 CO2,H2 O2 NO,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,2NO + O2 = 2NO2,2,4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3,3NO2 + H2O = 2HNO3
12、 + NO,2NO + O2 = 2NO2,3,2,4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3,两个重要的反应方程式:,2、你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？,-工业生产硝酸，将尾气（NO）吸收通入适量的氧气后再溶解于水，经过多次循环氧化、溶解，可充分利用原料，并减少NO的排放，保护环境。,1、二氧化硫和二氧化氮是主要的大气污染物。 2、污染物的来源：（1）SO2主要来自于化石燃料（如煤与石油）的燃烧、含硫金属的冶炼以及制造硫酸、磷肥等产生的废气。（2）NO2主要来自于汽车尾气。,三、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染,燃料在汽缸中燃烧需要空气，空气中有78的氮气。由于火花塞点火时使用高压
13、电点火，在高压电的作用下，氮气与氧气生成一氧化氮（NO），一氧化氮不稳定，与氧气进一步反应生成二氧化氮（NO2）。因为空气中有氮气，所以生成二氧化氮是不可避免的，只能在处理尾气时去掉生成的二氧化氮。,思考：汽车燃料中没有氮元素，为啥汽车尾气中有NO2？,乐山大佛遭受酸雨腐蚀,左侧图片摄于1908年,右侧图片摄于1968年,酸雨的形成：,石油,煤 金属矿物,酸雨,燃 烧,CO2 SO2,NOx,雨水. 霜. 雹. 露 等,我国的酸雨主要为硫酸雨，其发展速度很快，在23个调查的省、市及自治区中有20个出现过酸雨，有不少地区的酸雨已相当严重且逐年增加，据2001年4月9日南京晨报报导：国家环保总局局
14、长解振华讲我国相当多的城市空气污染程度超标，酸雨区面积为国土面积的30%，全国七大水系中有1/3的河段达不到使用功能要求,酸雨：主要指pH值小于5.6的雨水， 其主要是含有硫酸和硝酸。,正常雨水(含雨、霜、露、雹、雾等)由于存在CO2原因其pH值约为5.6 。在水中当pH值小于5.5时,大部分鱼类难以生存;当降到小于5时,各种鱼类和两栖动物及昆虫、水草及浮游生物面临灭绝。,酸雨有哪些危害？,酸雨的危害主要有：1、对人体的直接危害，首先是它的刺激性，其次是它会 形成硫酸雾和硫酸盐雾,其毒性比SO2大,能浸入人的肺部, 引起肺水肿等疾病而使人致死;2、引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动物生长
15、3、破坏土壤、植被、森林；4、腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料等；5、渗入地下，可引起地下水酸化，酸化后的地下水中铝、铜、锌、镉等对人体有害金属元素的含量会偏高。,酸雨的危害,如何控制酸雨？,1、改善燃料种类，积极开发新能源；2、对煤（其中含硫为0.3%-5%)进行处理,如选洗加工、综合开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放的烟进行处理以回收SO2.3、种植能够吸收SO2的有关树木(如臭椿、垂柳、柳杉）等；,1972年6月5日，具有历史意义的人类环境会议在瑞典首都斯德哥尔摩召开，通过了著名的人类环境宣言，并确定每年6月5日为“世界环境日”。从1974年起，每年联合国环境规划署确定一个主题，
16、开展“世界环境日”活动，其中1983的主题是防治酸雨,资料卡片： 防治酸雨的措施？,SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O 2CaSO3 + O2 =2 CaSO4,课堂练习,右图是化学实验常用装置之一,若气体从右管进入，可用来收集的气体是 ANO B NO2 C CO DSO2,BD,本节课小结,二、二氧化氮和一氧化氮 1、NO的生成及与NO2转化 N2+O22NO 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2、二氧化氮物理性质：红棕色刺激性气味有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶与水。 3、两个重要的反应： 4NO2+2H2O+O2=4HNO3 4NO+2H2O+3O2=4HNO3,信使分子 NO,1.一氧化氮在神经系统中的作用 一氧化氮是一种神经信使分子,参与包括学习、记忆在内的多种生理过程,并且具有调节脑血流的作用。,2.一氧化氮在免疫中的作用 一氧化氮是免疫系统对付细菌、病毒、肿瘤细胞等病原体的有效武器。除了以上生理功能外,一氧化氮还在呼吸系统、内分泌系统中起重要作用。,返回,科学视野,
