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1、高中化学科必修1导学案第四章 第四节 氮的氧化物、氨及硝酸（第一课时）【学习目标】1. 了解NO、NO2的物理性质，掌握其化学性质2. 了解NO与NO2之间相互转化的关系3. 掌握氮的氧化物溶于水的计算4. 了解SO2、NO2等对大气的污染及其防治【温故知新】1. 常见的大气污染有哪些，如何防治？2. 俗话“一场雷雨，一场肥”，你知道当中蕴含的化学原理吗？知识点一 氮气 N21. 氮元素在自然界中主要以N2的形式存在，主要是因为N2的性质很稳定，通常很难与其他物质发生反应，氮的原子结构示意图为 。2. 物理性质：无色、无味气体，密度1.25g/L，难溶于水。高温、高压催化剂放电或高温3. 化学
2、性质：虽然N2在通常情况下很稳定，但在一定条件下也能发生如下反应N2+O2 = 2NO N2+3H2 2NH3知识点二 一氧化氮、二氧化氮 NO、NO2NONO2物理性质颜色、气味、状态无色无味气体红棕色刺激性气味气体密度略大于空气大于空气熔、沸点低低溶解性不溶于水易溶于水，和水反应毒性有毒有毒化学性质与水反应不反应3NO2+H2O=2HNO3+NO还原性2NO+O2=2NO2特性易结合人体血液中的血红蛋白，导致人体缺氧而中毒，中毒机理与CO类似知识点三 实验探究：NO2与水的反应实验步骤实验现象实验解释及结论1. 如图所示，将充满NO2的试管倒立于盛有水的水槽中水进入试管，液面逐渐升高红棕色
3、气体逐渐变为无色试管内液面上升至试管容积的2/3处3NO2（红棕色）+H2O=2HNO3+NO（无色）2NO（无色）+O2=2NO2（红棕色）总的反应可以表示为：4NO2+O2+2H2O=4HNO32. 当液面在试管中不再上升时，通过导气管通入少量O2，停止一会儿，等待液面上升无色液体变为红棕色，后又变为无色试管内液面上升3. 当液面停止上升，仍有气体剩余，可再通入少量O2，这样反复操作几次，直至液体充满整个试管无色气体变为红棕色，后又变为无色试管内液面上升反复操作几次，最终几乎无气体剩余，液体充满整个试管工业上生产硝酸时，向吸收后的尾气中再通入适量的氧气，经过多次循环、氧化吸收，可充分利用原
4、料，并减少NO的排放量，以保护环境。知识点四 二氧化硫和二氧化氮对大气的污染1. 来源SO2：主要来源于煤及石油制品等的燃烧和某些含硫的金属矿物的冶炼。NO2：主要来源于汽车尾气、硝酸厂的尾气等。2. 危害直接危害人体健康，引起呼吸道疾病；引起酸雨，破坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化，加速建筑物、桥梁、工业设备的腐蚀。3. 酸雨（1）pH5.6的降水称酸雨，主要是大气中的SO2和NO2溶于水后造成的。（2）类型 硫酸型：SO2H2SO3H2SO4硝酸型：NO2HNO34. 防治措施（1）调整能源结构，发展清洁能源（2）研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少二氧化硫和氮氧化物的排放（3）加强
5、工厂废气的回收处理（4）改进汽车尾气的处理技术，控制汽车尾气排放标准知识点五 氮的氧化物溶于水的计算1. 化学方程式法（1）有关化学反应方程式：3NO2+H2O=2HNO3+NO 4NO2+O2+2H2O=4HNO32NO+O2=2NO2 4NO+3O2+2H2O=4HNO3（2）在化学方程式的应用中要注意： a.利用氧化还原知识，从电子转移、化合价变化等角度去分析量的关系。 b.体积差量法的应用 c.原子、离子守恒（即反应前后各元素原子或离子个数不变）的应用（3）不同情况及剩余气体的体积序号原气体反应剩余气体剩余气体的量（）NO2NOV(NO2)（）NO2+NONOV(NO)原+V(NO2)
6、（）NO2+O2V(NO2)：V(O2)=4：1无0V(NO2)：V(O2)4：1O2V(O2)原V(NO2)V(NO2)：V(O2)4：1NO V(NO2)4 V(O2)（）NO+O2V(NO)：V(O2)=4：3无0V(NO)：V(O2)4：3NOV(NO)原V(O2)V(NO)：V(O2)4：3O2V(O2)原V(NO)2. 原子组成法4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组成，即两反应的总反应式都与N2O5+H2O=2HNO3等效，这不仅是记忆二式的方法，也为上述问题的解决提供了新的思路，即利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析判断。 2：5，O2剩余N(N):N
7、(O) = 2：5，恰好完全反应 2：5，剩余NO3. 电子守恒法当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子，若上述两种气体与O2混合通入水中时，O2得电子，且得失电子数必须相等，这是电子守恒法解答此类题目的依据。【自我测试】1. 右图是化学实验常用装置之一,若气体从右管进入,不能用来收集的气体是 ()A.NOB.NO2C.CO2D.SO22. 如下图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中水柱继续上升,经过多次重复后,试管内完全被水充满,原来试管中盛装的气体不可能是()A.N2与NO2的混合
8、气体B.O2与NO2的混合气体C.NO与NO2的混合气体D.NO2一种气体3. 形成酸雨的主要原因是()A.未经处理的工业废水任意排放B.大气中二氧化碳含量增多C.工业上大量燃烧含硫燃料和以含硫矿石为原料冶炼金属D.汽油不充分燃烧形成的碳氧化合物4. 下列关于NO的说法正确的是()A.NO是红棕色气体B.常温下氮气与氧气反应可生成NOC.NO溶于水可以生成硝酸D.NO是汽车尾气的有害成分之一5. 下列物质中,属于“城市空气质量日报”报道的污染物的是()A.N2B.SO2C.CO2D.CO6. (双选)空气中的CO、NO、NO2、SO2都能使人中毒,其中易与人体中的血红蛋白结合,使血红蛋白失去运
9、载O2和CO2能力的是()A.COB.NOC.NO2D.SO27. (双选)区分某红棕色气体是溴蒸气还是NO2气体,可采用的试剂是()A.蒸馏水B.KI淀粉试纸C.AgNO3溶液D.NaOH溶液【课堂练习】1. 某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种。现将此无色混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,把剩余气体排入空气中,很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是()肯定有SO2和NO 肯定没有Cl2、O2和NO2可能有Cl2和O2 肯定只有NOA.B.C.D.2. 在NO2被水吸收的反应中,发生还原反应和发生氧化反应的物质,其质量比为()A.11B.13
10、C.12D.413. 为除去混入NO中的少量NO2,应将气体通过()A.Na2CO3溶液B.NaHCO3溶液 C.H2OD.浓硫酸4. (双选)将盛有12 mL NO2和O2混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2 mL无色气体,则原混合气体中O2的体积是()A.1.2 mLB.2.4 mLC.3.6 mLD.4 mL5. 下列说法正确的是()正常雨水的pH为7.0,酸雨的pH小于7.0严格执行机动车尾气排放标准有利于防止大气污染使用二氧化硫和某些含硫化合物进行增白的食品会对人体健康产生危害使用氯气对自来水消毒过程中,生成的有机氯化物可能对人体有害食品厂产生的含丰富氮、磷营养素的废水可
11、长期排向水库养鱼A.B.C.D.6. 将22.4 L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后,气体体积变为11.2 L(体积均在相同条件下测定),则该氮氧化合物的化学式为()A.NO2B.N2O3C.N2OD.N2O47. 盛有NO和NO2的混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中,过一段时间后,量筒内的气体体积减小为原来的一半。则原混合气体中NO和NO2的体积比是()A.31B.13 C.21D.128. 利用右图所示装置收集以下8种气体(图中烧瓶的位置不得变化)H2Cl2CH4HClNH3NOH2SSO2(1)若烧瓶是干燥的,则由B口进气收集的气体有(写序号)。(2)若烧瓶充满水,可收集的气体
12、有,这时气体由进入。(3)若烧瓶是干燥的,则由A口进气,可收集的气体有。(4)若在烧瓶内装入浓硫酸使气体干燥,则可用此装置来干燥的气体有,这时气体由口进入。9. “可持续发展”是全球经济发展的共同课题,“珍惜地球,保护环境”已成为我国的基本国策。汽车尾气(含有碳氢化合物、CO、SO2和NO等物质)是城市空气的污染源,治理方法之一是在汽车排气管上装一个“催化转化器”(用铂、钯合金作催化剂),它的特点是使CO与NO反应,生成两种可参与大气生态环境循环的无毒气体,并促使碳氢化合物充分燃烧及SO2催化氧化。(1)写出CO与NO在催化剂作用下的反应方程式:。(2)“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了
13、空气的酸度,其原因是。(3)下列控制城市空气污染源方法,可行的有。A.开发氢能源B.使用电动车C.植树造林D.戴上呼吸面具【课后练习】1酸雨是对降水呈酸性(pH小于5.6)的统称。下列说法不正确的是()A空气中的SO2溶于水，最终形成酸雨B汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气都含有氮氧化物C工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因D为了减少酸雨的形成，必须减少SO2的排放量，对燃料脱硫处理2某集气瓶里的气体呈红棕色，加入足量水，盖上玻璃片，振荡，得橙色溶液，气体颜色消失，再打开玻璃片后，瓶中气体又变为红棕色，该气体可能是下列混合气中的()AN2、NO2、Br2 BNO2、NO、N2CNO2、O2、NO DN2、O2、Br23(双选)现有NO2、O2的混合气体12 mL，通入足量水中，充分反应后逸出气体2 mL(同温同压下)，则原混合气体中含氧气的体积是()A1.2 mL B2.4 mLC3 mL D4 mL4. 发射“嫦娥一号”环月卫星运载火箭的推进剂引燃后，产生大量高温气体从尾部喷出。该气体主要成分是CO2、H2O、N2、NO等，在发射现场可看到火箭尾部产生大量红棕色气体，其原因是()A高温下N2遇空气生成NO2BNO遇空气
