高中化学 专题4 第2单元 第1课时 氮氧化物的产生及转化教案 苏教版必修1-苏教版高一必修1化学教案.doc

第1课时氮氧化物的产生及转化
目标与素养：1.了解氮氧化物产生的反应原理及应用。(宏观辨识与微观探析)2.了解NO、NO2的性质及应用。(宏观辨识与微观探析)3.了解氮氧化物的污染与防治。(科学态度与社会责任)

一、氮气、一氧化氮和二氧化氮
1．氮元素的存在
游离态―→空气中：氮气；化合态―→铵盐、硝酸盐、蛋白质等。
2．物理性质
N2NONO2色态无色气体无色气体红棕色气体气味无味无味有刺激性气味密度比空气的略小比空气的略小比空气的大溶解性难溶微溶与水反应毒性无毒有毒有毒3.化学性质
(1)氮气
①通常状况下较稳定，与其他物质不反应。
②高温或放电时N2与O2反应：N2＋O2eq\o(=====,\s\up14(放电))2NO。
③高温、高压、催化剂条件下N2与H2反应生成NH3，化学方程式为。
④与活泼金属Mg反应：N2＋3Mgeq\o(=====,\s\up14(点燃))Mg3N2。
(2)一氧化氮
NO很不稳定，常温下与O2反应：2NO＋O2===2NO2。
(3)二氧化氮
NO2溶于水生成硝酸和NO，化学方程式为：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
微点拨
(1)实验室里收集NO气体是用排水集气法而不能用排空气法。
(2)检验NO气体的方法是向气体中通入O2(或空气)，气体由无色变为红棕色。
二、氮氧化物对环境的危害及防治
1．来源：氮肥的生产、金属的冶炼和汽车尾气的排放。
2．危害：(1)形成酸雨。(2)产生光化学烟雾。(3)破坏臭氧层。
3．防治：(1)使用洁净能源，减少氮氧化物排放。(2)转化汽车尾气。(3)废气处理。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)NO和NO2的颜色、气味、水溶性不同，但它们都是有毒的气体 (√)
(2)实验室用排水法收集NO，用向上排空气法收集NO2 (√)
(3)将盛满NO的试管打开塞子置于空气中，没有明显现象出现
(×)
(4)NO2与H2O的反应，NO2只作氧化剂 (×)
2．下列关于一氧化氮的叙述正确的是()
A．一氧化氮是一种红棕色的气体
B．常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合
C．一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到
D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集
C[NO是无色的气体，微溶于水，能用排水法收集，可由N2与O2直接化合而得到，且易与空气中的氧气直接反应而生成NO2。]
3．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
(2)2NO＋2COeq\o(=====,\s\up14(催化剂))N2＋2CO2

氮的氧化物溶于水的有关数量关系1.相关反应原理
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ①
2NO＋O2===2NO2 ②
由方程式①×2＋②得：
4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 ③
由方程式①×2＋②×3得：
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 ④
2．氮氧化物溶于水的不同情况及剩余气体
(1)NO2与O2的混合气体溶于水(反应③)。

(2)NO与O2的混合气体溶于水(反应④)。

特别提醒：氮的氧化物或氮的氧化物与O2的混合气体溶于水时，剩余的气体可能是O2，也可能是NO，但不可能是NO2，因为NO2会与水反应又生成NO。
在相同状况下，将下列四种混合气体：①体积比为3∶1的HCl和N2②体积比为1∶1的NO2和N2
③体积比为1∶1的NO2和O2④体积比为4∶1的NO2和O2，分别置于相同的四支试管中并倒置于水槽中，充分反应后液面上升高度分别为h1、h2、h3、h4，下列关系正确的是()
A．h1>h2>h3>h4 B．h4>h3>h2>h1
C．h4>h1>h3>h2 D．h2>h3>h1>h4
C[①HCl极易溶于水，试管中剩余气体占试管体积为1/4；②体积比为1∶1的NO2和N2，在试管中发生如下反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，剩余气体占试管体积为eq\f(1,2)＋eq\f(1,2)×eq\f(1,3)＝eq\f(2,3)；③体积比为1∶1的