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氮氧化物的产生及转化PPT课件

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氮氧化物的产生及转化

氮氧化物的产生及转化
[①×3＋②×2]：
4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3③；
[①＋②×2]：
4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3④。
不同情况下剩余气体及其体积
类型 NO2＋ H2O NO2＋ NO＋ H2O NO2 ＋ O2 ＋ H2O V NO2 4 ＝ V O2 1 V NO2 4 > V O2 1 V NO2 4 < V O2 1
一、氮气： 1、氮的存在： a游离态： N2空气中78% b化合态：有机物:
无机物: 蛋白质、核酸 HNO3、 NH4NO3
2、氮气的物理性质： 颜色： 无色 状态： 气体 气味： 无味 密度： 比空气稍小 水溶性： 在水中的溶解度很小, （1：0.02）
3、氮气的化学性质 a与氢气： N2+3H2
2、利用CCl4鉴别，通入CCl4溶剂中，易溶且 溶液显橙红色的是溴蒸气，无上述现象者为 NO2。 3、用水洗法鉴别，因NO2溶于水发生反应 3NO2+H2O=2HNO3+NO，得无色溶液，而Br2溶于 水得橙色溶液。
4、氮氧化物溶于水的计算规律
有关反应原理：2NO＋O2=2NO2①；
3NO2＋H2O=2HNO3＋NO②；
②NO2具有强氧化性，可使湿润淀粉kI 试纸变蓝 ③NO2与N2O4相互转化 2NO2 N 2O 4 ④NO2是造成光化学烟雾的主要因素
城 市 中 的 光 化 学 烟 雾 污 染
随着人们生活水平的日益 提高，城市工业化步伐的大步 前进，环境污染已经成为全世 界最为关注的问题之一，某些 工厂排出的废气不经过处理直 接排放到空气中，严重造成了 大气污染，使得某些地区雨水 酸性严重超标，形成酸雨。
1872年美国化学家 Smith首先提出酸雨一词， 引起全世界关注。1985 年，几场酸雨过后，我 国四川奉节县9万多亩松 树全部枯死，重庆南山 2.7万亩马尾松死亡过半。

氮及其化合物ppt课件

氮及其化合物ppt课件
无论是单一气体 ( NO2 )，还是 NO、NO2、O2 中的两者或三者的混合气 体溶于水，若有气体剩余只能是 NO 或 O2 ，不可能是NO2。
二、一氧化氮和二氧化氮
4. 氮氧化物对环境的污染 (1)NOx在紫外线作用下与碳氢化合物发生 一系列光化学反应，产生光化学烟雾。 (2)NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3 和HNO2，随雨雪降到地面形成酸雨。 (3)破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减 少，导致地面紫外线辐射量增加。 (4)NO与血红蛋白结合使人中毒。
硝酸的酸性比磷酸强
化合价： -3、 0、 +2、 +3、 +4、 +5
一、氮气及氮的固定
1．氮气的物理性质
颜色 无色
气味 无味
状态 气体
液氮
密度 密度比空气稍小
水溶解 难溶
一、氮气及氮的固定
2．氮气的化学性质
化学式
N2
电子式
N
N
结构式
NN
共价三键、键能大，性质稳定，难与其他物质反应
N2 表现氧化性
课堂导入
“死亡谷”之谜 青藏高原上的那棱格勒峡谷，每当牧民和牲畜进入后，风和
日丽的晴天顷刻电闪雷鸣，狂风大作，人畜常遭雷击而倒毙。奇 怪的是这里牧草茂盛，水草肥美，被当地牧民称为“死亡谷”。
考察队测定后发现，这里的磁场强度非常高。这里的地层， 除了分布着大面积的三叠纪火山喷发的强磁性玄武岩外，还有大 大小小30多个磁铁矿脉及石英闪长岩体。正是这些岩体和磁铁矿 产生了强大的地磁异常带。夏季，它使因昆仑山的阻挡而沿山谷 东西分布的雷、雨、云中的电荷常常在此汇集，形成超强磁场。 一旦遇到异物，便会发生尖端放电即产生雷击现象，使人和畜瞬 间死亡。巨大的磁力还导致了指南针失灵，仪器不准。

4.2.1氮氧化物的产生及转化

4.2.1氮氧化物的产生及转化
2NO+O2==2NO2 3NO2+H2O==2HNO3+NO ……
想想看： 想想看： 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 2NO + O2 = 2NO2 4NO2 + O2 +2H2O = 4HNO3 若将NO？ 若将NO？ NO 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
在标准状况下，将充满NO 例: 在标准状况下，将充满NO2气体的干燥烧瓶倒置于 水中，瓶内液面逐渐上升。当液面不再上升后， 水中，瓶内液面逐渐上升。当液面不再上升后，烧瓶 .(假设溶液不扩散 假设溶液不扩散) 内溶液的物质的量浓度为 1 .(假设溶液不扩散) mol/L 22.4
N2 + 3Mg
===
Mg3N2
氮的固定 定义：将空气中游离态的氮转变为化合态 游离态的氮转变为 定义：将空气中游离态的氮转变为化合态 的氮的方法 的氮的方法
（1）人工固氮：N2 + H2— 人工固氮： 自然固氮： （2）自然固氮： N2 + O2— 植物固氮： (3) 植物固氮：
用途： 用途：
(1)是合成氨、 (1)是合成氨、制硝酸的重要原料 是合成氨 (2)保护气：焊接金属；灯泡的填充 (2)保护气：焊接金属； 保护气 气体；保存粮食品、罐头、 气体；保存粮食品、罐头、水果 (3)医学上 医学上， (3)医学上，用液氮作冷冻剂
红棕色气体消失，水位上升，最后水充满试管的2/3， 红棕色气体消失，水位上升，最后水充满试管的2/3， 2/3 1/3（上部） 无色气体充满试管的 1/3（上部）
3NO2+H2O==2HNO3+NO
[再思考 再思考] 再思考
若要使得试管内的水面上升到试管顶部， 若要使得试管内的水面上升到试管顶部， 应该如何操作？ 应该如何操作？

氮及其化合物(第1课时 氮和氮的氧化物)高一化学课件(人教版2019必修第二册)

氮及其化合物(第1课时 氮和氮的氧化物)高一化学课件(人教版2019必修第二册)

教学过程
(3)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下： NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O， 2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O
现有V L某NaOH溶液能完全吸收n mol NO2和m mol NO组成的大气污染物。 ①所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为________ mol·L−1。 ②若所得溶液中c(NO3-)∶c(NO2-)=1∶9，则原混合气体中NO2和NO的物质的量之比n∶m=______ 。 ③用含n和m的代数式表示所得溶液中和浓度的比值c(NO3-)∶c(NO2-)=________。
课堂练习
典例6．氮的氧化物和硫的氧化物是导致酸雨的物质。
(1)形成酸雨的原理之一可简单表示如下：
回答下列问题： ①酸雨的pH________(填“＞”、“＜”或“=”)5.6。 ②D物质的化学式为____________。 ③反应②的化学方程式为_________________________________________。 (2)在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定 条件下反应的化学方程式：_____________________________________，反应中氧化剂是_______ ，还原剂是_______。
素养目标
1．通过从结构分析氮和氮氧化物的性质，培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。 2．通过对氮的氧化物的污染与防治的学习，培养学生“科学态度与社会责任”的学科素养。
情境引入
据说在新疆与青海两省区交界处有一狭长山谷，每当人畜进入后，经 常电闪雷鸣，狂风暴雨把人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛，四季常青，被 当地牧民称为“魔鬼谷”。为什么魔鬼谷牧草旺盛 ?

1氮氧化物的产生及转化

1氮氧化物的产生及转化
放电 原因：N2+O2 或高温
2NO（无色）
2NO+O2=2NO2（红棕色） 3NO2+H2O=2HNO3+NO 硝酸与土壤中的矿物质作用生成硝酸盐，其中的NO3被植物根部吸收，转化为生长所需的养料 在新疆和青海交界处有一狭长山谷，风和日丽的晴天 顷刻间也会电闪雷鸣、狂风大作，过往的人畜常被雷 电击倒。但是那里牧草茂盛，四季常青，被牧民称为 “魔鬼谷”。请解释“魔鬼谷”牧草茂盛的原因。
氮的几种重要氧化物
HNO2:亚硝酸 氧化物 N2O
化合价 +1
HNO3：硝酸 N2O3 +3
亚硝酐 NO2
NO +2
----
N2O4 +4
----
N2O5 +5
硝酐
+4 ----
酸酐？ ----
１、一氧化氮（NO） （1）物理性质： 常温下为无色、无味的气味，不溶于水。在大气中 达到一定浓度时有毒，NO使人体中毒的原理与CO相似,都 是与血红蛋白结合，使其失去输送氧气的功能。 （2）化学性质： 2NO + O2 = 2NO 2 （3）用途： 在生物学方面有独特作用，人体中极少量的NO会促 进血管扩张，防止血栓塞等。 2、二氧化氮（NO2） （1）物理性质： 常温下为红棕色、有刺激性气味的气体，与水反 应。在大气中达到一定浓度时有毒。 （2）化学性质： 3NO2+H2O ＝ 2HNO3+NO
灰霾：
PM2.5：
“大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中， 使水平能见度小于10千米的空气普遍有混浊现象”
是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。
光化学烟雾：
汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOx）等一

氮氧化物的产生及转化

氮氧化物的产生及转化

与水反应。在大气中达到一定浓度时有毒。
（2）化学性质
得1×2e－
＋4
＋5
＋2
3NO2 H2O 2HNO3 NO
NO2是硝酸 失2×1e－
的酸酐吗？
请同学们用简单的化学方程式来解释 雷雨发庄稼的原因。
通电
N2 + O2 = 2NO
雷
雨
2NO + O2 = 2NO2
发
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 庄
N2＋O2
2NO 无色气体
2NO + O2 = 2NO2 红棕色气体
１．一氧化氮（NO）
（1）物理性质
应怎样收集 NO呢？
常温下为无色、无味的气味，微溶于水。在大气中达 到一定浓度时有毒，NO使人体中毒的原理与CO相似,都是 与血红蛋白结合，使其失去输送氧气的功能。
（2）化学性质： 在空气中极易被氧化
2NO O2 2NO2
（3）用途： 在生物学方面有独特作用，人体中极少量的NO 会促进血管扩张，防止血栓塞等。
发现一氧化氮 (NO)是人体内 保护机体抵抗 心血管疾病与 其他疾病的信 号分子
1998年诺贝尔奖获得者 伊格纳罗
2．二氧化氮（NO2）
应怎样收 集NO2气
体呢？
（1）物理性质： 常温下为红棕色、有刺激性气味的气体，
专题4 第二单元 生产生活中的含氮化合物
氮氧化物的产生及转化
农作物生长离 不开氮元素
1.氮元素的存在:
1.氮气（N2）
空气中氮气的体积分数78%,无色无味，化学性质稳定。
2.氮的化合物
如土壤中的NH4+,NO3-等及生物中的有机物
氮的固定——将游离态的氮转化为化合态的氮

NOx的产生及转化

4.2氮氧化物的产生及转化
氮、磷、钾被称为农作物的“肥料三要素”，在植 物的生长过程中需要不断的补充，游离态的氮（氮气） 不能被植物直接吸收，需要把它们转化为化合态。那么 自然界是如何固氮（从游离态转化为化合态）的？
1、豆科植物不需要施用氮肥，却长势喜人，为什么？
2、“雷雨发庄稼”的谚语有科学性吗？为什么？
固氮
固氮
固氮：把游离态的氮（氮气）转化为化合态的氮 （含氮化合物）
生物固氮：土壤里的固氮菌和豆科植物根部的根瘤菌能 够直接摄取空气中的氮气，把氮气转化为氮的化合物
雷电固氮
放电
N2 +O2 == 2NO
雷雨发庄稼的原理
2NO + O2 == 2NO2
3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO
如何防治？
思考硝酸型酸雨的形成过程 如何防治？
催化剂
2NO + 2CO == N2 + 2CO2
习题
1、在标准状况下，现用试管收集一试管的NO2气体， 把它倒立于水槽中，放置足够的时间后 问：发生了什么反应？现象是什么？
如何提高NO2的利用率？
NOx的性质
NO是一种无色、无味的气体，微溶于水。少量的NO会 促进血管扩张，防止血管栓塞，过量的NO有毒，会引 起上呼吸道和肺部疾病。
NO2为红棕色，有刺激性气味的气体，达到一定浓度 时有毒，会引起上呼吸道和肺部疾病。
NOx的污染及防治
大气的主要污染物有：可吸入颗粒（粉尘）、SO2、 NOx 回顾硫酸型酸雨的形成过程

专题氮氧化物的产生及转化讲课文档

第十五页，共31页。
2．如图所示，室温下向盛有 3.0 mL NO 的试管中 缓缓通入 1.5 mL O2(所有气体均在标准状况下测定)。
试回答下列问题： (1)写出观察到的现象(可不写满，也可补充)： ①___________________________________________________________； ②___________________________________________________________； ③___________________________________________________________。 (2)最终试管中剩余的气体是______，体积为______。
第八页，共31页。
2．NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。 (1)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式： ______________________________________________________________。 (2)在汽车尾气系统中安装催化转化器，可有效降低NOx的排放。当尾气中 空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学 方程式：_________________________________________________________。 【答案】 (1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
第十八页，共31页。
(3)氮氧化物对臭氧层的破坏： 飞机尾气中的氮氧化物(NO 和 NO2)对臭氧层(含 O3 和 O)破坏的反应简单表 示为： O3＋NO===O2＋NO2；O＋NO2===NO＋O2 在低空，氮氧化物是空气中氧气转化为臭氧的催化剂，造成臭氧污染；在 高空，氮氧化物是臭氧转化为氧气的催化剂，破坏臭氧层。

硫和氮的氧化物课件


氮气名称的来源
由于标记为NOx的化学物 质含氮，因此它们被称为 氮氧化物。
硫氧化物和氮氧化物的环境问题
1
酸雨
硫氧化物和氮氧化物在大气中生成酸
光化反应
2
性物质，导致酸雨对植物和水质的影 响。
氮氧化物可参与光化反应，形成地面
臭氧。该臭氧会伤害植物和对人类健
康有害。
3
二次特定污染物
硝酸和硫酸粒子等污染物质是由硫氧 化物和氮氧化物在大气中形成的。
硫氧化物和氮氧化物的危害
对健康的危害
对环境的危害
硫氧化物和氮氧化物与肺癌风险和呼吸问题有关， 还可以刺激眼睛，喉咙和鼻子。
大气污染会损害植物和一些动物，降低水质和土 壤质量，甚至可能引起森林火灾。
减少硫氧化物和氮氧化物排放的方法
燃烧控制技术
该技术可以减少煤，油和天 然气燃烧时产生的氮氧化物 和硫氧化物的排放。
硫氧化物的性质和来源
来源
硫氧化物来自煤，油和天然气的燃烧。其它来源 包括冶金和纸浆制造。
性质
硫氧化物在大气中会与水蒸气混合，形成硫酸和 硫酸雾，导致酸雨，污染环境并危害人类的健康。
氮氧化物的性质和来源
来源
氮氧化物的主要来源是交 通运输，电力生成和工业 制造。
性质
氮氧化物也是酸雨的主要 成分之一，并对大气环境 和人类健康造成危害。
氮氧化物降解器
通过将氮氧化物转化为氮和 水蒸气来减少氮氧化物的排 放。
电气除尘器
通过电场去除烟气中的微粒， 减少二次特定污染物的排放。
结论和要点
• 硫氧化物和氮氧化物是主要的空气污染物之一。 • 它们的排放会危害我们的环境和健康，导致酸雨、降低水质等一系列问题。 • 减少这些污染物的排放需要採取针对性措施。

氮氧化物的产生及相互转化


基础训练：
1．将盛有N2和NO2混合气体的试管倒立于水中，经 过足够时间后，试管内气体体积缩小为原体积的
一半，则原混合气体中N2和NO2的体积比是
__1_：__3_____
体积差量法
2．NO与O2的混合气体与水反应的问题 ①将40mLNO与_3_0_mLO2混合，与水反应无气体剩余；
②将40mLNO与20mLO2混合，与水反应后余
满水， 倒置于水槽中，先通入
10mLNO，然后通入20mLO2，问最后剩 余气体为多少？
解： 4NO+3O2+2H2O=====4HNO3
4mL 3mL 10mL x
X=7.5mL
现有氧气20mL,所以O2过量， 应根据NO的体积计算，剩余氧气有12.5mL.
例2：将12mLNO2与O2混合气体被水充分 吸收后，发现剩余2mL气体 ，问
A．0.045mol/L
B．0.036mol/L
C． 0.026mol/L
D． 0.030mol/L
7．在标准状况下，将NO2、NO、O2混合后充满容器， 倒置于水中，完全溶解，无气体剩余，若产物也 不扩散，则所得溶液物质的量浓度的数值范围是 （C ）
A．0<c<1/22.4
B．1/39.2<c<1/22.4
（2）NO2和O2混合溶于水 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
（3）NO和NO2混合溶于水 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
（4）NO、NO2、O2三种混合溶于水 3NO2+H2O=2HNO3+NO 4NO+3O2+2H2O=4HNO3
例1：在标况下，把一个50mL量筒装
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2、如何集除去NO中NO2 ？ 混合气通过水洗
12
了解氮氧化物的危害及控制方法
1、形成酸雨 2、造成光化学烟雾 3、破坏臭氧层
4．氮的固定 定义：将空气中游离态的氮转变为化合态的氮的方法
（1）人工固氮：N2 + H2— （2）自然固氮： N2 + O2—
植物固氮：
5、用途：
(1)是合成氨、制硝酸的重要原料
A．NO是具有刺激性的红棕色气体 B．NO是汽车尾气的有害成分之一 C．NO在人体的血管系统能促进血管扩展 D．NO能够与人体血红蛋白结合，造成人体缺氧中毒
14
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
5
雷雨与肥料
1 氮气和 氧气 模拟雷雨放电
实验探究
模拟雷雨放电
6
实验探究：
模拟自然 放电，探究 反应过程和 产物
实验现象：有红棕色气体，加水后气体变无色， 滴加紫色石蕊变红色
7
(一)氮的存在 1.大部分氮元素以游离态的形式存在于空气中------体积分数占78% ; 质量分数占___75%
(二)氮气的物性 无色无味的气体, 难溶于水密度比空气略小(与空 气密度相近，只能用排水法收集N2)
NO2 H2O
土壤
HNO3
NO9 3-
氮气除了可以在放电条件下和氧气发生反应外， 在一定条件下还可以和氢气、Mg等发生反应
1、与氢气反应
高温、高压
N2＋3H2 催化剂
2NH3
工业合成氨 （合成氨反应）
2、与活泼金属反应
点燃
N2 + 3Mg === Mg3N2
10
小结: -3
N
Mg3N2
NH3
0
+2
(2)保护气：焊接金属；灯泡的填充气体；保存粮 食、罐头、水果
(3)医学上，用液氮作冷冻剂
13
现学现用
1、起固定氮作用的化学反应是 ( ) A．N2与H2在一定条件下反应生成NH3 B．硝酸工厂用NH3氧化制NO C．雷雨时空气中的 N2转化为NO D．由NH3制碳酸氢铵和硫酸铵
2、上世纪80年代后期人们逐渐认识到，NO在人体内起着多 方面的重要生理作用。下列关于NO的说法错误的是（ ）
You Know, The More Powerful You Will Be
15
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX
时 间：XX年XX月XX日
16
+4

N2
NO
NO2
高温、高压
N2+ 3H2 催化剂 2 NH3
点燃
N2+3Mg==Mg3N2
放电
N2+O2==2NO 2NO+O2==2NO2 3NO2+H2O==2HNO3+NO
HNO3
11
现学现用
1、如何收集NO和NO2 气体？能否颠倒过来？ NO只能排水法，（若用排空气法收集则）得到NO2； NO2只能上排气法若（用排水法收集则得）到NO
8
相关反应:
放电
N2 + O2
2NO (无色)
NO：无色、有刺激性气味的难溶于水的
有毒气体,极易和氧气反应。
2NO + O2 = 2NO2 (红棕色)
NO2：红棕色、有刺激性气味的易溶于水 的有毒气体
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
雷雨过程中氮元素发生的变化
N2和O2闪电 NO O2
专题四 第二单元 氮氧化物的产生及转化
1
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美丽的闪电除了给我们带 来的视觉和听觉上的冲击， 还带来了什么？
2
丰收的田野 与
快乐的农民
3
丰收在望的田野
一场雷雨一场肥
4
在闪电的作用下氮气和氧气可以发生反 应从而得到氮的化合物，因此农村中有 一句俗话：“雷雨发庄稼”。那么在电 闪雷鸣的条件下空气中游离的氮气是怎 样变为化合态氮的呢？