高中第三节 环境保护与绿色化学完美版课件ppt

这是一份高中第三节 环境保护与绿色化学完美版课件ppt，共44页。PPT课件主要包含了氮气的物理性质，氮分子的结构，结构稳定，氮气的化学性质，通常不活泼，N2的用途，氮的固定，氮的氧化物，明星分子NO等内容，欢迎下载使用。

科学的光芒——拉瓦锡独具慧眼，发现氮气 1774，拉瓦锡在发现氧的著名实验中，经过科学的分析后，得出了反映事物本质的结论：空气是由两种气体组成，一种是能够帮助燃烧和呼吸的气体。另一种是不能帮助燃烧和呼吸的气体（这就是卢瑟福发现的“浊气”、舍勒发现的“浊空气”、普利斯特里发现的“吸饱了燃素的空气”、卡文迪许发现的“窒息的空气”），命名为氮，意思是“无益于生命”，拉瓦锡拭净了蒙在这一元素上的尘灰，人们终于科学地认识了空气的基本组成。
氮气是无色、无味的气体，密度比空气稍小，熔、沸点低，难溶于水。
氮氮三键，键能大，大于其它的双原子分子
【问题】这样结构特点，决定了氮分子有什么样的化学性质？
说明：在一定条件下，氮气也能跟氢气、氧气、金属等物质发生化学反应。
（1）氮气跟氢气的反应
工业上利用这个反应原理来合成氨，反应条件是高温、高压、催化剂。
（2）氮气跟氧气的反应
方程式： N2+O2 2NO2NO＋O2 2NO 2
现象：开动抽气缓慢抽气后，干燥管C处仍是无色的。在容器D中看到的颜色是红棕色。
二氧化氮溶于水的方程式为： 3NO2＋H2O = 2HNO 3＋NO
小知识：雷雨发庄稼的道理？
空气中氮气和氧气在放电下生成一氧化氮，一氧化氮再和氧气反应生成硝酸，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。
（3）氮气跟某些金属的反应
镁在氮气中燃烧比在氧气中燃烧剧烈程度差。方程式为： 3Mg＋N2 Mg3N 2（微黄色 ）
Mg3N2 + 6H2O ＝3Mg(OH)2↓+ 2NH3↑
氮气还可跟Li、Ca、Sr、Ba等金属反应。
⑴加热亚硝酸铵的溶液： NH4NO2 = N2↑+ 2H2O ⑵亚硝酸钠与氯化铵的饱和溶液相互作用： NH4Cl + NaNO2 = NaCl + 2 H2O + N2↑ ⑶将氨通过红热的氧化铜： 2 NH3+ 3 CuO = 3 Cu + 3 H2O + N2↑
将氮元素由游离态转化为化合态的过程
N2 + 3H2 2NH3
2NO+O2==2NO2
3NO2+H2O==2HNO3+NO
伊格纳罗博士和他的两位工作伙伴(芬奇戈特博士、穆拉博士）成功发现氧化氮（国内称一氧化氮）是一种可以传递信息的气体，它可以通过细胞薄膜(membrane)，去调节另一细胞的功能；他们的发现，开创生物系统(bilgical systems)信息传递的新理论。正是这一重大发现和对氧化氮的研究使伊格纳罗博士获得1998年诺贝尔生物医学奖。
计算机模拟的NO分子的图像
硝化甘油 — 百年历史的古老炸药和心脏病内服药
患有动脉硬化的病人，因血块堵住了动脉的血管，血肌供氧量的减少，引起胸部的疼痛，有时甚至导致心肌梗塞。服用硝化甘油，就是提供了NO，扩大了心肌血管，增大了血流量。
2. NO与NO2的重要性质
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
3Cu+8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
排水法 向上排气法
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
2NO + O2 = 2NO2
3、NO、NO2对环境的污染：
石油产品和煤燃烧的产物汽车尾气制硝酸的工厂
大气圈中NOx的行为与作用
硝酸型酸雨的形成过程
① 空气中NOx的形成
污染的空气遮盖着圣·路易斯门的底部
光化学烟雾是由碳氢化合物和氮氧化物在阳光紫外线的作用下，发生光化学和热化学反应后，产生的以臭氧为主的氧化剂及颗粒物混合物。
近年来由于喷气式飞机和火箭、导弹日益增多，将大量废气（如：NO2、NO）排放到高空，臭氧遭到耗损。
O + NO2＝NO + O2
氮的氧化物在破坏臭氧层的过程中起催化作用
O3 + NO＝NO2 + O2
O3 + O ＝ 2O2
2NO2 + 2NaOH == NaNO2 + NaNO3 +H2O
NO2 +NO + 2NaOH == 2NaNO2 + H2O
② NOx 与NH3的氧化还原方法
写出反应的化学方程式，并配平
减少NOx 对空气污染的基本方法
思考：若将NO2气体通入NaOH溶液中， 其发生的反应可表示为： NO2 + NO + 2NaOH == 2NaNO2 + H2O，有体积比为3:1的NO2和NO的混合气体40mL，将其倒置于NaOH溶液中，试管中剩余的气体体积为______。
4、二氧化氮和溴蒸气的鉴别
NO2和溴蒸气在性质上的相似之处：
均有氧化性 溶于水后溶液呈酸性 能与碱溶液反应 鉴别两者不能用淀粉KI试纸、碱溶液等。
NO2和溴蒸气在性质上的差异：
A．通入水中，NO2溶于水发生反应后溶液 无色，而溴蒸气溶于水溶液呈橙色
B．通入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成的 为溴蒸气
C．通入CCl4有机溶剂中， 溶于CCl4而且 CCl4溶液呈橙红色的为Br2(气)
NO2或NO2与非O2的混合气体溶于水的计算 原理 3NO2+H2O=2HNO3+NO
5、氮氧化物的相关计算
例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__________
(2)NO与O2混合气与水反应原理：4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 ，余气：NO或O2
规律 V(NO)/V(O2)=4:3时，恰好完全反应
V(NO)/V(O2)>4:3时，剩余气体为NO
V(NO)/V(O2)<4:3时，剩余气体为O2
例2:(1)将40mLNO与 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_______气体________mL; (3)将40mLNO与40mLO2混合，与水反应后余_______气体_________mL;
(4)将40mLNO与___________mLO2混合，与水反应后余气10mL.
例3：将盛有12mLNO气体的试管倒立于水槽中，缓缓通入一定量O2后，若试管中气体变为4mL，则通入O2为多少毫升？
例4：在标况下,将O2与NO 3∶4 的体积比充满一个干燥烧瓶,将烧瓶倒置于水中,瓶内液面上升,最后烧瓶内溶液的物质的量浓度为 A、0.045ml/L B、0.036ml/L C、 0.026ml/L D、 0.030ml/L
(3)“NO2+O2+H2O”型 原理 4NO2+O2+2H2O=4HNO3余气：NO或O2
规律 V(NO2)/V(O2)=4:1时，恰好完全反应
V(NO2)/V(O2)>4:1时，剩余气体为NO
V(NO2)/V(O2)<4:1时，剩余气体为O2
例5：将盛有40mL NO2 和 O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余5mL无色气体，则原混合气体中NO2、O2的体积比为 A．1 : 3 B．1 : 1 C．7 : 1 D．7 : 3
例5：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（ ） A、0(4)“NO+NO2+O2+H2O”型
(5)“CO2+NO+Na2O2”型 原理 CO2+NO+Na2O2 = Na2CO3+NO2
例6： VL NO、CO2的混合气体通过足量的Na2O2后气体的体积变为V/2 L，则CO2和NO的体积比不可能是 A、2∶1 B、3 ∶2 C、3∶4 D、5 ∶4
规律：CO2与NO的混合气体通过足量固体Na2O2
（1）若V(CO2) ≥V(NO)时，反应后气体的总体积：
为原混合气体体积的一半
（2）若V(CO2)缩小的体积就是原来CO2的体积。
规律 当V(NO2)≥V(NO)时，混合气能被NaOH溶液完全吸收；当V(NO2)例7：根据硝酸尾气处理的反应原理，下列气体中不可能被过量的NaOH溶液吸收的是（ ） A. 1 ml O2和4 ml NO2 B. 1 ml NO和4 ml NO2 C. 1 ml O2和4 ml NO D. 4 ml NO和1 ml NO2