高三化学一轮复习——亚硝酸盐的前世今生和未来(公开课)
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但NO无法用作药物！
穆拉德博士意外发现NO2−有着和NO相似的功效。 临床试验。他们给健康的志愿者注入微量亚硝酸盐，结果志 愿者体内血液流量增加了两倍，而当志愿者运动时，体内的亚 硝酸盐含量马上直线下降，说明身体正在积极使用亚硝酸盐。
NO2−可以入药！
含Fe2+等的还原性酶
NO
NO2−
活动一：NO2−和Fe2+的反应
分析、假设和汇报：
等浓度同pH的硝酸氧化性强于亚硝酸，为什 么亚硝酸与碘离子反应快？出现这种情况的原 因？
滴加1 mol·L−1 NaNO2溶 液（加醋酸至pH＝4）
滴加1 mol·L−1 NaNO3溶液 （加醋酸至pH＝4）
总结： 1.反应体系和反应多样性模型
NO2−+Fe2+ 氧化还原 络合
是
成本较低 （ O3发生器提供O3 ）
发展的方向：协同（pH、金属离子）
活动三：氧化降解后的体系中检测NO2−
分析、讨论并设计，汇报方案。
还原剂
氧化剂
NOLeabharlann Baidu
NO2−
NO3−
检测NO2−方案1：
1 mol·L−1 NaNO2溶液 （pH＝8）
2 mL 0.1 mol·L−1 酸性KMnO4 溶液
酸性KMnO4 溶液加入
亚硝酸盐的前世、今生和未来
以NaNO2为例
研究发现：
NO可以扩张血管，进而增加血液流量，在心、脑血管调 节、神经、记忆、免疫调节、寿命等方面有着十分重要的生 物学作用。
NO是重要的信号分子，是生命信使。
几乎所有的组织都离不开一氧化氮，99%的病症都与NO有 关！
1992年被美国Science杂志评选为明星分子。
效果：
改进和评价：
BEA Confidential. | 19
热空气、双氧水、臭氧氧化亚硝酸钠对比
项目 热空气
原理
2NaNO2+O2=
2NaNO3
脱除率 75.81%
双氧水
臭氧
NaNO2+H2O2=NaNO3+H2O NaNO2+O3=NaNO3+O2
99.98%
100%
达标
否
经济性 成本低
是 成本较高
NaNO2溶液
酸性KMnO4 溶液未加入
NaNO2溶液
2MnO4-+5NO2−+6H+== 2Mn2++5NO3-+3H2O
检测NO2−方案1 ：
检测NO2−评价：较精确、简单
检测NO2−方案2 ：
1.碘化钠方法：
2NO2− +2I − +4H+== I2+2NO↑+2H2O 2NO3− +6I − +8H+== 3I2+2NO↑+4H2O
汇报：2.原电池
汇报：3.原电池
左侧烧杯中的溶液只变 为黄色，不变为棕色。 加KSCN，变红
指针偏转
右侧烧杯中有微小气泡 产生，遇空气变红棕色
评价： NO
Fe2+
NO2−
生物体内： 亚硝酸盐中毒：
亚硝酸盐中毒是指由于食用亚硝酸盐含量较高的腌制 肉制品、泡菜及变质的蔬菜引起的中毒，或者误将工业用 亚硝酸钠作为食盐食用而引起，也可见于饮用含亚硝酸盐 苦井水、蒸锅水后，全身皮肤及粘膜因缺氧呈现不同程度 青紫色。
NO2−性质的发现，趋利避害的利用
BEA Confidential. | 30
方案：
1 mol·L−1 NaNO2溶液 （pH＝8）
2 mL1 mol·L−1 FeSO4 溶液（调pH＝3）
2 mL1 mol·L−1 FeSO4 溶液（调pH＝3）
离子方程式： Fe2++NO2−+2H+== Fe3++NO↑+H2O
1 mol·L−1 NaNO2溶液 （pH＝8）
2 mL1 mol·L−1 FeSO4 溶液（调pH＝3）
亚甲蓝，还原剂
100年来，科学家认为亚硝酸盐没有任何益处！
评价： NO
Fe2+
NO2−
外界环境：
阻碍金属锈蚀
建筑上的钢筋防锈剂、防冻剂 趋利避害！
活动二：废水中NO2−的消除
还原剂
氧化剂？
NO
NO2−
NO3−
消除NO2−方案：
1.空气中氧气消除NO2−
原理：
2NaNO2+ O2=2NaNO3
装置：
NO2- + O2 反应速率 NO2- + I- 反应速率和反应限度
竞争、协同
2. 辩证、发展的看待物质：
前世
今生
未来
大剂量的NO2−和Fe2+反应，
有毒！
100年来，科学家认为亚硝 酸盐没有任何益处！
NO2−和Fe2+反应生成 FeOOH,防锈剂！
防腐、媒染剂、漂白 剂等
消除！检测！
NO的体内储存库， 研究延长生命、提高 记忆方面的药物……
先变黄色，迅速变为 棕色。滴加KSCN， 不变红。
FeSO4溶液，滴加 KSCN，不变红。
讨论、设计和实施：
证明FeSO4溶液与NaNO2溶液发生氧化还原反应， 并检验出有NO 和Fe3+生成？
信息1：
Fe2+ + 6NO2−
[Fe(NO2)6]4-
（络合物，较不稳定、可自身氧化还原）
信息2：
NO2-和NO3-与I-的反应
已知：等浓度等pH的硝酸氧化性强于亚硝酸
1 mol·L−1 NaNO2溶液 （加醋酸至pH＝4）
1 mol·L−1 NaNO3溶液 （加醋酸至pH＝4）
2 mL1 1 mol·L−1 NaI 溶液
2NO2− +2I − +4H+== I2+2NO↑+2H2O
2NO3− +6I − +8H+== 3I2+2NO↑+4H2O
Fe3+中滴加 NO2−变红色
Fe3+中滴加 KSCN变血红色
Fe2+中滴加 NO2−变棕色
文献： 1.FeSO4 + NO
Fe(NO)SO4（棕色）∆H＜0
讨论、设计和实施：
证明FeSO4溶液与NaNO2溶液发生氧化还原反应， 并检验出有NO 和Fe3+生成？
汇报：1.加热、解络合
加热前
加热后， 加KSCN
穆拉德博士意外发现NO2−有着和NO相似的功效。 临床试验。他们给健康的志愿者注入微量亚硝酸盐，结果志 愿者体内血液流量增加了两倍，而当志愿者运动时，体内的亚 硝酸盐含量马上直线下降，说明身体正在积极使用亚硝酸盐。
NO2−可以入药！
含Fe2+等的还原性酶
NO
NO2−
活动一：NO2−和Fe2+的反应
分析、假设和汇报：
等浓度同pH的硝酸氧化性强于亚硝酸，为什 么亚硝酸与碘离子反应快？出现这种情况的原 因？
滴加1 mol·L−1 NaNO2溶 液（加醋酸至pH＝4）
滴加1 mol·L−1 NaNO3溶液 （加醋酸至pH＝4）
总结： 1.反应体系和反应多样性模型
NO2−+Fe2+ 氧化还原 络合
是
成本较低 （ O3发生器提供O3 ）
发展的方向：协同（pH、金属离子）
活动三：氧化降解后的体系中检测NO2−
分析、讨论并设计，汇报方案。
还原剂
氧化剂
NOLeabharlann Baidu
NO2−
NO3−
检测NO2−方案1：
1 mol·L−1 NaNO2溶液 （pH＝8）
2 mL 0.1 mol·L−1 酸性KMnO4 溶液
酸性KMnO4 溶液加入
亚硝酸盐的前世、今生和未来
以NaNO2为例
研究发现：
NO可以扩张血管，进而增加血液流量，在心、脑血管调 节、神经、记忆、免疫调节、寿命等方面有着十分重要的生 物学作用。
NO是重要的信号分子，是生命信使。
几乎所有的组织都离不开一氧化氮，99%的病症都与NO有 关！
1992年被美国Science杂志评选为明星分子。
效果：
改进和评价：
BEA Confidential. | 19
热空气、双氧水、臭氧氧化亚硝酸钠对比
项目 热空气
原理
2NaNO2+O2=
2NaNO3
脱除率 75.81%
双氧水
臭氧
NaNO2+H2O2=NaNO3+H2O NaNO2+O3=NaNO3+O2
99.98%
100%
达标
否
经济性 成本低
是 成本较高
NaNO2溶液
酸性KMnO4 溶液未加入
NaNO2溶液
2MnO4-+5NO2−+6H+== 2Mn2++5NO3-+3H2O
检测NO2−方案1 ：
检测NO2−评价：较精确、简单
检测NO2−方案2 ：
1.碘化钠方法：
2NO2− +2I − +4H+== I2+2NO↑+2H2O 2NO3− +6I − +8H+== 3I2+2NO↑+4H2O
汇报：2.原电池
汇报：3.原电池
左侧烧杯中的溶液只变 为黄色，不变为棕色。 加KSCN，变红
指针偏转
右侧烧杯中有微小气泡 产生，遇空气变红棕色
评价： NO
Fe2+
NO2−
生物体内： 亚硝酸盐中毒：
亚硝酸盐中毒是指由于食用亚硝酸盐含量较高的腌制 肉制品、泡菜及变质的蔬菜引起的中毒，或者误将工业用 亚硝酸钠作为食盐食用而引起，也可见于饮用含亚硝酸盐 苦井水、蒸锅水后，全身皮肤及粘膜因缺氧呈现不同程度 青紫色。
NO2−性质的发现，趋利避害的利用
BEA Confidential. | 30
方案：
1 mol·L−1 NaNO2溶液 （pH＝8）
2 mL1 mol·L−1 FeSO4 溶液（调pH＝3）
2 mL1 mol·L−1 FeSO4 溶液（调pH＝3）
离子方程式： Fe2++NO2−+2H+== Fe3++NO↑+H2O
1 mol·L−1 NaNO2溶液 （pH＝8）
2 mL1 mol·L−1 FeSO4 溶液（调pH＝3）
亚甲蓝，还原剂
100年来，科学家认为亚硝酸盐没有任何益处！
评价： NO
Fe2+
NO2−
外界环境：
阻碍金属锈蚀
建筑上的钢筋防锈剂、防冻剂 趋利避害！
活动二：废水中NO2−的消除
还原剂
氧化剂？
NO
NO2−
NO3−
消除NO2−方案：
1.空气中氧气消除NO2−
原理：
2NaNO2+ O2=2NaNO3
装置：
NO2- + O2 反应速率 NO2- + I- 反应速率和反应限度
竞争、协同
2. 辩证、发展的看待物质：
前世
今生
未来
大剂量的NO2−和Fe2+反应，
有毒！
100年来，科学家认为亚硝 酸盐没有任何益处！
NO2−和Fe2+反应生成 FeOOH,防锈剂！
防腐、媒染剂、漂白 剂等
消除！检测！
NO的体内储存库， 研究延长生命、提高 记忆方面的药物……
先变黄色，迅速变为 棕色。滴加KSCN， 不变红。
FeSO4溶液，滴加 KSCN，不变红。
讨论、设计和实施：
证明FeSO4溶液与NaNO2溶液发生氧化还原反应， 并检验出有NO 和Fe3+生成？
信息1：
Fe2+ + 6NO2−
[Fe(NO2)6]4-
（络合物，较不稳定、可自身氧化还原）
信息2：
NO2-和NO3-与I-的反应
已知：等浓度等pH的硝酸氧化性强于亚硝酸
1 mol·L−1 NaNO2溶液 （加醋酸至pH＝4）
1 mol·L−1 NaNO3溶液 （加醋酸至pH＝4）
2 mL1 1 mol·L−1 NaI 溶液
2NO2− +2I − +4H+== I2+2NO↑+2H2O
2NO3− +6I − +8H+== 3I2+2NO↑+4H2O
Fe3+中滴加 NO2−变红色
Fe3+中滴加 KSCN变血红色
Fe2+中滴加 NO2−变棕色
文献： 1.FeSO4 + NO
Fe(NO)SO4（棕色）∆H＜0
讨论、设计和实施：
证明FeSO4溶液与NaNO2溶液发生氧化还原反应， 并检验出有NO 和Fe3+生成？
汇报：1.加热、解络合
加热前
加热后， 加KSCN