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1、专题 4 硫、氮和可持续发展 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 化学师范 12（ 1）赵红霞 保护气、冷藏食品 致冷剂 制氨气、硝酸、化肥 农作物生长离不开氮元素 含氮化合物作为火箭的燃料 血红蛋白中含有氮元素 一 大部分以 游离态 形式存在于空气中， 以化合态形式存在于多种无机物及有机物。 探究一 氮元素的固定 氮元素在地球上主要以氮气存在，氮气非常稳定，不易转化为化合物，而动植物生长需要的是化合态的氮 （ ，在人类还无法将氮气转化为化合物之前，自然界如何实现这一转呢？ 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？ “雷雨发庄稼” 2和 （自然固氮） 氮
2、气与氧气在放电条件下的反应(视频实验)_ 3 5 2 x 2 7 2 _ 2 M _ h 4 .m p 4 将其倒置于水槽中 ， 问试管内会有什么变化 ？ 验研究一 2 、所得溶液为无色 1、试管内液面上升至 2/3 3、气体由红棕色变为无色 现象： 22 2 N O N O 322 无色、无味气体 不溶于水 有毒 红棕色 有刺激性气味的有毒气体 易溶于水 闪电 2 2O 壤 2 雨过程中氮元素发生的变化 “雷雨发庄稼” 电 /高温 生物固氮 （自然固氮） 根瘤菌 与大豆、蚕 豆等豆科植 物共生的根 瘤菌中存在 固氮酶，能 在常温常压 下把空气中 的氮气转变 为氨。 （人工固氮） 3化剂 2温
3、、高压 合成氨工厂 氮的固定 1、 下列过程属于人工固氮的是（ ） A. 分离液态空气制氮气 B. 闪电时 化为 C. 合成氨 D. 豆科作物根瘤菌将 化为 C 如果同时不断地往试管中通入氧气 ,问 :何时试管才能充满水呢 ?设计实验进行探究。 探究二 氮的氧化物性质 验探究二 实验步骤 现 象 解释（反应式） （ 1） （ 2） （ 3） 现给你一试管二氧化氮，其他药品和仪器自选。 1、请你设计实验，要求尽可能多地 4 2 4充满 红棕色逐渐消失，试管水位上升到2/3处 32O= 2O 往试管 通入 色气体变成红棕色；水位继续上升，红棕色又消失 22= 2续通入氧气 水逐渐充满试管 32O=
4、 2O 和气体溶于水的反应 2 2 3 2+ 2 总反应： 4 2 4O 和 和气体溶于水的反应 2 2 3 2+ 3 2 总反应： 4 3 2 4、你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？ 尾气（ 收通入适量的氧气后再溶解于水，经过多次循环氧化、溶解，可充分利用原料，并减少 护环境。 4 2 3 4理 性质 化学 性质 常温下易与 化合生成 2氧化，易与水反应生成 O: 无色 气体 难溶 于水 ， 剧毒！ 红棕色 有 刺激性 气味 气体， 易 溶于水 ， 剧毒 ！ 22=22O= 2O 30g/46g/= 1= （体积比） 13 8 依题意： 3/2x +y/2 =题意： y/2 +z =得：
5、y =46g/92g/= 2= 转换机智在化学计算中的应用 左香华 （广东省深圳市宝安区教研室， 广东深圳 518101） 转换机智是人们在解决问题的过程中，利用知识之间的相互联系，把题目中的已知条件或所求问题转换成自已熟悉的便于理解的，且又易作出判断的等价形式的思维过程。转换的特征是“等价”，转换的目的是便于解决原问题。 一、利用极限思维的观点将三组份体系转化为两组份体系 【 例 1】 生氮的氧化物（ 合气体共 混合气体的平均相对分子质量可能是（ 2002年上海市高考题） （ A） 30 （ B） 46 （ C） 50 （ D） 66 【 解析 】 ：设生成的气体产物中 x、 y、 z 按极
6、限思维的观点，将三组分体系转化为二组分体系。 若气体产物中只生成 则由 3 2 2 2 1 2 3/2x x y/2 y x + y =得： x =y= 若气体产物中只生成 则由 2 y/2 y z z y + z =z= M M 故答案为（ B）（ C）。 评述 ：按平均值法的思想，似乎所求答案在 30（最小的相对分子质量）和 92（最大的相对分子质量）之间，但需注意到此处给定了铜和气体的物质的量，须进行半定量计算进行判断。这里的半定量计算中洋溢着一种转换的思想，同时也渗透了平均值法的思想，它是一种高层次的平均值法思想的体现。 二、利用某些物质的特殊属性（如相对分子质量、组成、特殊性质等）将
7、三组份体系转化为两组份体系 【 例 2】 由 混合气体中 1999年上海市高考题） （ A） 29： 8： 13 （ B） 22： 1： 14 （ C） 13： 8： 29 （ D） 26： 16： 57 【 解析 】 M（ =M（ =28（特殊值） 问题转换为 2的体积比的求算，由十字交叉法可知： 44 26 28 2 16 即 V（ V（ =26： 16 =13： 8 观察备选答案可知，答案为（ C）（ D）。 评述： 抓住某些物质的特殊性质将原问题适当转换，从而使原问题得以简化。这种转换是从一突破口开始进行，因而找准解题的突破口或题眼至关重要。 三、利用特殊的化学式，将有关物质的化学式进
8、行转换，从而突破难点 【 例 3】 由环已烷、乙醇、乙醚组成的混合物，经测定其中碳的质量分数为 则氧的质量分数为 （ A） (B) (C) (D)【 解析 】 将环已烷、乙醇、乙醚的化学式 2O 、 2O，混合物的组成可以认为是 x 然，由 合物中部分氢的质量分数为 72% 1/6=12%，故水的含量为 100% 72% 12% =16%，又由水的组成知，氧的含量为 16% 16/18 =故答 (A). 评述： 将有关物质的化学式进行变形处理，这就是一种转换。这种转换仍然是一种等价转换。通过转换，使原问题化隐为现、化难为易，因此，灵活的转换机智是思维创新的基础和前提。 四、利用某些特殊的化学反
9、应将多组份体系转化为三组份体系 【 例 4】 120 、 2）、 21成的混合气体。将混合气体通过分别盛有足量铜粉、炭粉和氧化铜粉的三个灼热的反应管。假设气体通过每个反应管都能充分反应，且不论三个反应管以何种顺序排列。问： （ 1）尾气是否可能是单一气体？ （填“可能”或“不可能”），若可能，该气体是 。 （ 2）原气体中是否有几种（或一种）不可能再存在于尾气之中？ （填“有”或“没有”）。 （ 3）原气体中是否有几种（或一种）肯定存在于尾气之中 ？ （填“有”或“没有”）。 若有，它们（或它）是 。 【 解析 】 ： 3个灼热反应管中 是还原剂， 2 ，不能还原 ）、 2O（气）、 2、 题给数据知无论铜管在先还是在后，均有以下反应发生，即： 2 =2 2 2 =22 ） 得： 2 =2 ） 1L 1L L ） , 此，通过铜管后， 5组分体系转化为三组分体系，三个灼热管可视作只剩下 本题只需考虑 ： C O、 答案为： （ 1）不可能；（ 2）有；（ 3）没有。 评述： 氢气和氧气的反应可以认为是铜作催化剂的反应，由此将 5组份体系转化为三组分体系。这种转换符合化学反应原理，是一种等价转换。真是三管变两管，就简又删繁。 概括 整合： 2、一氧化氮和二氧化氮 现学现用 1、 如何收集 体？能否颠倒过来？
