化学人教版（2019）必修第二册5.2.2 氮的氧化物（共24张ppt）

(共24张PPT)
第二节 氮及其化合物
氮的氧化物
氮的常见的化合价有
－3、＋1、＋2 、＋3 、＋4 、＋5
其氧化物有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5共有六种，它们都有毒，是大气污染物。
注意：
(1)这些氧化物中只有N2O3 、N2O5是酸性氧化物，其余均为不成盐氧化物。氮的氧化物都有毒。
(2)N2O俗称“笑气”，为无色有甜味的气体，广泛应用于医药麻醉、食品加工等生产生活领域。
N
1. 物理性质
物质 颜色 状态 气味 毒性 水溶性
NO 无色 气体 无味 有毒 不溶于水
NO2 红棕色 气体 刺激性 有毒 易溶于水
一、一氧化氮和二氧化氮
NO中毒原理：与CO相似，是通过呼吸道被人体吸入后与血红蛋白结合，使其失去携带O2的能力，导致中毒。
实验 装置
实验 操作 在如图注射器里充入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 打开弹簧夹,快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹 振荡注射器
实验 现象
原因 解释
结论
2. 化学性质【实验5-5】
吸入水后无明显现象
吸入空气后无色气体变为红棕色
NO不溶于水
振荡后红棕色气体变浅至消失,有无色气体生成,注射器活塞向内滑动
NO与O2反应生成NO2 ,气体变为红棕色
振荡后溶于水生成硝酸和NO,气体又变为无色,同时气体的总体积有所减小
在一定条件下NO和NO2可以相互转化
2NO+O2 === 2NO2　
3NO2+H2O === 2HNO3+NO　
结论:
在一定条件下，NO与NO2可以相互转化
①NO→NO2:
2NO+O2====2NO2
②NO2→NO:
3NO2+H2O====2HNO3+NO
一氧化氮在常温下很容易与氧气化合，生成二氧化氮。二氧化氮溶于水时生成硝酸和一氧化氮，工业上利用这一原理生产硝酸。
(1) NO和NO2分别采用什么方法收集？
(2)NO2转化为NO的变化中，NO2只能作氧化剂吗
常温下NO能与O2反应，只能用排水法收集；NO2能与水反应生成NO，故只能用排空气法收集。
NO2与水反应转化为NO的同时生成HNO3， NO2既作氧化剂又作还原剂。
【思考与讨论P13】
NO 和 O2 混和气体溶于水的反应
2NO + O2 = 2NO2 ①
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ②
① ×3 ＋ ②×2 :
4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
NO2 和 O2 混和气体溶于水的反应
2NO + O2 = 2NO2 ②
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ①
① ×2 ＋ ② :
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
性 质 NO NO2
物理性质
毒 性
与水反应
与氧气反应
实验室制备
收集方法
其他
对环境影响
无色、无味的有毒气体，难溶于水
红棕色、有刺激性气味的有毒气体
不反应(难溶于水)
3NO2+H2O====2HNO3+NO
2NO+O2====2NO2
不反应
铜与稀硝酸反应
铜与浓硝酸反应
常用排水法
常用向上排空气法
2NO2 N2O4
导致光化学烟雾和酸雨，破坏臭氧层
有毒（跟血红蛋白结合）
有毒
特别提示
①氮的氧化物都是大气污染物。
②空气中NO2是造成光化学烟雾的主要因素。
③空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。
④NO2：既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉 KI试纸变蓝
3. 氮氧化物对环境的污染与防治
(1)常见的污染类型
①光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物
发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。
②酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和
HNO2，随雨雪降到地面。
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。
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。
雾霾组成
汽车尾气的化学成分
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
（2）常见的NOx尾气处理方法
①碱液吸收法
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx处理。
②催化转化法
在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)由于NO极易与O2反应，且其密度与空气相差不多，因此收集NO只能用排水法(　　)
(2)由于NO2极易与水反应且密度比空气大，因此收集NO2只能用向上排空气法(　　)
(3)NO2易溶于水生成HNO3，故NO2是酸性氧化物(　　)
(4)N2与O2反应时，不论O2是否足量，其一步反应都只能得到NO，不能生成NO2(　　)
(5)NO和NO2都是有刺激性气味的有毒气体，它们都是大气污染物(　　)
(6)可用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2与溴蒸气(　　)
√
√
√
×
×
×
（7）NO在空气中易转化为红棕色NO2。（ ）
（8）NO2与水的反应，NO2只作氧化剂。（ ）
（9）NO2是红棕色气体，Fe2O3是红棕色固体。（ ）
（10）NO2既有氧化性，又有还原性。（ ）
（11）NO和NO2的颜色、气味、水溶性不同，但它们都是有毒的气（ ）
（12）在实验室里，NO和NO2均用排水法收集。（ ）
√
√
√
√
×
×
2.NO2与水反应的化学方程式为3NO2+H2O === 2HNO3+NO,关于此反应的下列说法中正确的是(　　)
A.氮元素的化合价没有发生变化
B.NO2只是氧化剂
C.NO2只是还原剂
D.NO2既是氧化剂,又是还原剂
解析:NO2与H2O的反应中N的化合价既升高又降低,NO2既是氧化剂,又是还原剂。
D
3.下列对氮的氧化物的叙述中,正确的是(　　)
A.氮的氧化物都是无色气体
B.氮的氧化物都难溶于水
C.氮的氧化物都是酸性氧化物
D.氮的氧化物都是大气污染物
解析:NO2是红棕色,A不正确;NO2易溶于水,B不正确;NO不是酸性氧化物,C不正确;氮的氧化物均是大气污染物,D正确。
D
4.运载火箭的推进剂引燃后产生的气体主要是CO2、H2O、N2、NO,这些气体均为无色,但在卫星发射现场看到火箭喷出大量红色烟雾。产生红色烟雾的原因是(　　)
A.高温下N2遇空气生成NO2
B.NO遇空气生成NO2
C.CO2遇NO反应生成CO和NO2
D.NO和H2O反应生成H2和NO2
解析:根据火箭喷出的大量红色烟雾可推知其应是NO2,而高温下N2与O2不能生成NO2。
B
5．下列有关氮气的说法正确的是（　　）
A．氮气是由氮原子构成的双原子分子，所以化学性质不活泼
B. 1 mol N2可与3 mol H2完全反应生成2 mol NH3
C．电闪雷鸣的雨天，雨水中会含有一定量的硝酸，其中发生的反应之一是N2＋2O2===2NO2
D．NO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物
D
解析：A项，氮原子最外层5个电子，氮与氮形成三对共用电子对，达8电子的稳定结构；B项，氮气与氢气反应生成氨气是可逆反应；C项，氮气与氧气在放电的条件下生成一氧化氮；D项，NO和氧气能反应生成NO2，NO2和水反应生成NO。
6．下列关于NO、NO2性质的说法，正确的是
A．都是无色无味气体
B．都不溶于水
C．都可以用向上排空气法收集
D．NO2与水能够发生反应，而NO不能
D
解析：A．NO2为红棕色气体有刺激性气味，A错误；
B．二氧化氮与水生成硝酸和一氧化氮，B错误；
C．一氧化氮密度与空气接近、能与氧气反应，不能用向上排空气法收集，C错误；
D．NO2与水能够发生反应生成硝酸和一氧化氮，而NO不能，D正确。
7．下列关于NO2说法不正确的是
A．NO2是一种无色气体 B．NO2有刺激性气味
C．NO2易溶于水 D．NO2密度比空气大
A
解析：A．NO2是一种红棕色气体，故A错误；
B．NO2是一种红棕色有刺激性气味的气体，故B正确；
C．NO2易溶于水生成硝酸和NO，故C正确；
D．NO2相对分子质量大于29，所以密度比空气大，故D正确。
知识拓展——NO
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。
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(biological 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。
明星分子：NO
伊格纳罗
知识拓展——NO