第二单元生产生活中的含氮化合物
第二单元 生产生活中的含氮化合物 教案
第二单元生产生活中的含氮化合物氮氧化合物的产生及转化(第一课时)[课标要求]1、通过实验了解氮及其重要化合物的主要性质,认识其在生产生活中的应用和对生态环境的影响。
2、查阅资料并讨论:减少向大气中排放氮氧化物的措施3、讨论自然界氮循环对维持生态平衡的作用[教材内容展现]1.氮气与氧气的反应(用雷雨天硝酸的形成引出)2.氮气与氢气的反应(用人工固氮引出)3.一氧化氮与氧气的反应(用实验现象引出)4.二氧化氮与水的反应(用化学方程式引出)5.氮的固定(用化学方程式引出)[教学建议]从氧化还原的角度认识氮气的性质[学案设计]一、自然界的氮循环请观察录像放电一段时间后空气颜色变化说明什么?加水后气体颜色消失,测定pH呈酸性,你猜想生成的酸是什么?农村有句谚语:“雷雨天发庄稼”你知道其中的道理吗?通过学生讨论、教师启发等,请学生用化学方程式表示之。
[学生归纳]:氮气和氮氧化合物的性质1、氮气的性质:2、NO的性质:物理性质化学性质3、NO2的性质:物理性质化学性质三、氮的氧化物对环境的污染与防治[交流与讨论]1、氮的氧化物对环境的污染:2、氮的氧化物污染的防治措施:3、氮的固定:4、氮的循环:[知识小结] 氮气的性质1、氮的固定;把游离态的氮(氮气)变成化合态的氮(氮的化合物)的过程。
2、从氧化还原的角度分析得出,氮气中氮元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性(1)氧化性N2+3H2 2NH3 N2+3Mg Mg3N2(2)还原性N2+ O2 2NO3、氮的循环[课后练习]:1.下列反应起了氮的固定作用的是A、N2和H2在一定条件下反应生成NH3 C、NH3经催化氧化生成NOB、NO和O2反应生成NO2 D、由NH3制碳铵和硫铵2.据报道,科学家已成功合成了少量N4,有关N4的说法正确的是A.N4是N2的同素异形体 B.N4是N2的同分异构体C.相同质量的N4和N2所含原子个数比为1:2 D.N4的摩尔质量是56g3、下列大气污染物中,能与人体血红蛋白结合而引起中毒的气体是A、SO2B、CO2C、NOD、CO4、上世纪80年共后期人们逐渐认识到,NO在人体内起着多方面的重要生理作用。
专题 第单元 生产生活中的含氮化合物
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第二单元 生产生活中的含氮化合物 结束
1.汽车排放的尾气中含有 NO2,NO2 是城市大气污染的主要污染 物之一,在日光照射下,NO2 发生一系列光化学烟雾的循环 反应,从而不断产生 O3,加重空气污染。反应过程为 ①2NO2―→2NO+2O,②2NO+O2―→2NO2,③O+ O2―→O3。下列对该反应过程及产物叙述正确的是 ( ) A.NO2 起催化剂作用 B.NO 起催化剂作用 C.NO2 只起氧化剂作用 D.O3 与 O2 为同分异构体
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第二单元 生产生活中的含氮化合物 结束
氮肥的生产和使用
1.氨的物理性质 无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,易液化。极易 溶于水(1∶700),可由 喷泉 实验证明。 2.氨的化学性质
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第二单元 生产生活中的含氮化合物 结束
(1)与水反应: NH3+H2O NH3·H2O NH+ 4 +OH-。氨气溶于水得氨水, 氨水中含有的粒子有: NH3·H2O、H2O、NH3、NH4+、OH-、H+ 。
4.NO2和溴蒸气均为红棕色气体,如何通过实验鉴别区分二者? 提示:方法一:通入水中,NO2溶于水发生反应:3NO2+ H2O===2HNO3+NO,反应后溶液呈无色,而溴蒸气溶于水 后溶液呈橙色; 方法二:通入AgNO3溶液中,有淡黄色沉淀生成的为溴蒸气 (Br2+H2O HBr+HBrO,HBr+AgNO3===AgBr↓+ HNO3),无此现象的为NO2; 方法三:通入CCl4有机溶剂中,易溶于CCl4且CCl4溶液呈橙 红色的为Br2(g),无此现象的为NO2。
生产生活中的含氮化合物
第二单元生产生活中的含氮化合物一、教学目标:知识与技能:1.了解硝酸的特性(不稳定性和强氧化性),通过探究硝酸的性质,培养学生观察能力、运用知识的能力以及分析解决问题的能力。
2.知道工业上生产硝酸的基本原理,了解硝酸的用途。
过程与方法:1.学会运用观察、实验等自己获取信息(硝酸的性质),并能在观察中发现和提出有探究价值的化学问题。
2.学会运用比较、分类、归纳、概括等方法,比较三大强酸在性质上的异同点,从而更好的突出硝酸的特性。
情感态度与价值观:1.培养学生根据硝酸的性质解释日常见到的现象、学以致用,解决各种实际问题的能力(如:常温下可用铝槽车装运浓硝酸)2.通过浓稀硝酸氧化性的差异,使学生明白由量变导致质变的道理。
3.由硝酸的工业生产和用途的学习,使学生有将化学知识应用于生产生活实践的意识。
二、重点、难点:硝酸的特性(不稳定性和强氧化性)三、课前准备:教师:1.自制多媒体课件2.仪器:具支试管、分液漏斗、铁架台、铁圈、小试管、烧杯3.药品:棕色瓶装浓硝酸、无色瓶装浓硝酸、铜片学生:复习整理有关盐酸和硫酸的性质的知识五、板书设计:第二单元生产生活中的含氮化合物硝酸的性质一、硝酸的物理性质色、态、味、挥发性、市售浓硝酸的质量分数二、硝酸的化学性质1. 酸的通性2. 硝酸的强氧化性(1)与金属的反应浓HNO 3可使Fe 、Al 钝化 (2)与非金属的反应4HNO 3(浓)+C2H 2O+4NO 2↑+CO 2↑3. 硝酸的不稳定性4HNO 3=======4NO 2↑+O 2↑+2H 2O三、硝酸的工业制法(氨的催化氧化法)(1)4NH 3+5O 2 ==== 4NO+6H 2O(2)2NO+O 2====2NO 2(3)3NO 2+H 2O====2HNO 3+NO 四、硝酸的用途 六、本单元练习:课题: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一.选择题:1.单质分别跟浓硝酸混合出现的情况依次为:①反应生成相应的硝酸盐②反应生成最高价含氧酸③单质呈钝化态④不发生反应。
《第二单元 生产生活中的含氮化合物》教学设计(江苏省县级优课)
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【教学目标】1、掌握氮氧化物之间的转化2、了解NO 、NO 2的物理性质3、了解氮氧化物对空气的污染及防治措施【教学过程】 【问题导读】空气中氮气的体积分数 ,氧气的体积分数 还有少量的CO2及稀有气体。
氮元素以 形式存在于空气中,以 形式存在于多种无机物及有机物。
空气中氮元素的化学性质稳定,只有少数豆科植物能够直接吸收转化加以利用。
直到1919年,德国化学家 在实验室中首次人工合成了 ,才使大规模合成化肥成为现实。
【引入】自然界中大部分氮元素以游离态存在于空气中,仅有少数植物能将游离态的氮转化为可吸收的化合态的氮,我们把游离态氮转变为化合态氮的方法称为“固氮作用”。
一、氮气(1)物理性质:氮气是 色 味密度比空气 ,熔、沸点低,难溶于水的气体(2)化学性质:氮气稳定,很难与其他物质反应 1.氮气跟氢气的反应(合成氨):化学反应方程式2.氮气跟氧气的反应:化学反应方程式3.氮气跟某些金属(如Mg )的反应:化学反应方程式(3)用途:常用作保护气体。
以防止某些物体暴露于空气时被氧所氧化,用氮气填充粮仓,可使粮食不霉烂、不发芽,长期保存。
液氨还可用作深度冷冻剂。
【过渡】观看图片,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? 观看图片,为什么“魔鬼谷”牧草茂盛、四季常青?农村有句谚语“雷雨发庄稼”,你知道其中的含义吗?【学生活动】观看氮气与氧气反应视频思考:氮气与氧气的反应中,注意观察气体颜色的改变。
【总结归纳】通常情况下,空气中的N 2和O 2不发生反应,但在放电或高温下二者可以直接化合生成NO ,NO 很容易在常温下与空气中的O 2 化合生成NO 2,N 2 + O 2 2NO2NO + O 2 2NO 2【板书】一、一氧化氮和二氧化氮1、 一氧化氮和二氧化氮的生成 N 2 + O 2 2NO (无色气体) 2NO + O 2 2 NO 2 (红棕色气体) 【学生活动】观看二氧化氮与水反应视频思考: 二氧化氮与水的反应中,观察气体颜色的变化,集气瓶中气体的体积的改变,反应结束后滴加石蕊试剂溶液颜色的改变,并试着分析原因【总结归纳】集气瓶中气体的颜色褪去,液面上升,剩余气体大约占集气瓶总体积的1/3,滴加石蕊溶液变红。
第二单元 生产生活中的含氮化合物
第二单元生产生活中的含氮化合物第1课时氮氧化物的产生及转化一、二氧化氮和一氧化氮1.氮气氮气在空气中约占总体积的________。
通常情况下,N2不与________反应。
在一定条件下,N2能跟O2反应生成不溶于水、无色的________:2.一氧化氮NO常温下很容易与空气中的氧气反应生成______:2NO+O2===______(红棕色气体)。
3.二氧化氮二氧化氮是__________、有__________气味的________气体,密度比空气____,易______,____溶于水。
溶于水时生成________和____,工业上利用这一原理生产硝酸:3NO2+H2O===____________。
二、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染1.SO2和NO2的主要来源(1)______、________和__________的金属矿物的燃烧或冶炼;(2)________尾气、硫酸厂、硝酸厂的尾气。
2.危害(1)引起________污染,直接危害人体健康。
(2)溶于水形成________。
3.酸雨(1)概念:________的降水称酸雨,主要是大气中的________和______溶于水后造成的。
(2)形成原理①H2SO4的生成:______________________________、__________________________。
②HNO3的生成:__________________________。
(3)危害①直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化。
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。
4.防治措施(1)调整__________,发展__________。
(2)研究煤的脱硫技术,改进燃烧技术,减少______和____________的排放。
(3)加强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1氮气的性质1.氮气能大量存在于空气中的根本原因是()A.氮气性质稳定,即使在高温下也很难跟其他物质发生反应B.氮气比空气轻,且不溶于水C.氮分子中两个氮原子结合很牢固,分子结构稳定D.氮气无氧化性,也无还原性,不与其他物质反应2.下列关于N 2的说法中错误的是( )A .通常情况下N 2性质很稳定,所以N 2可在电焊时作保护气B .N 2+O 2=====高温2NO ,该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一C .N 2在空气中约占总质量的45D .在反应:3Mg +N 2=====高温Mg 3N 2中,N 2作氧化剂 知识点2 一氧化氮的性质3.最新研究表明:NO 吸收治疗法可快速改善SARS 重症患者的缺氧状况,缓解病情。
《第二单元 生产生活中的含氮化合物》教学设计(河北省省级优课)
从生活走进化学,从化学走近生活————氮氧化合物的产生和转化教学实录一、教学目标:1、知识与技能目标:(1)掌握一氧化氮和二氧化氮的重要物理化学性质。
(2)掌握氮氧化合物的尾气处理。
2、过程与方法目标:(1)创设学生自主活动和积极探究的情景,引导学生积极参与探究过程,获取知识,获得亲身体验,有计划、有步骤地培养学生的科学探究能力。
(2)通过设计和评价铜与稀硝酸制取一氧化氮、二氧化氮与水反应的实验,以及参与实验,提高获取知识、分析知识、评价知识的能力,培养学生观察能力、自学能力及资料、信息处理及科学抽象能力3、情感态度价值观目标:(1)通过参与探究过程,培养学生严谨的科学态度和辩证分析能力。
(2)通过铜与稀硝酸制取一氧化氮、二氧化氮与水反应的实验探究活动,激发学生透过观察探究本质的兴趣。
尊重科学,以发展的眼光看待科学,形成辨证唯物主义的世界观,养成求真务实、勇于创新、积极实践的科学态度二、教学重点:二氧化氮与水的反应三、教学难点:二氧化氮与水的反应四、教学方法:启发式教学法、讨论法、实验探究法。
五、教具: 多媒体设备、PowerPoint课件、视频设问:刚才同学们可能注意到了二氧化氮的尾气吸收装置,我用的氢氧化钠溶液吸收的多余的二氧化氮。
所以工业上更多的是用碱、盐的水溶液来吸收废气中的氮氧化合物很普遍,该法设备投资省,运行成本较低。
比如用氢氧化钠吸收氮氧化合物的原理如下:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O。
展望未来:一组图片希望咱们在座的同学将来致力于环保事业,改善我们的大气质量,希望每一天天都是蓝的。
我们的校园每一天都是蓝色的。
展示:蓝天白云的校园风景课堂练习:已知:实验室用铜和稀硝酸反应制一氧化氮3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O因为烧瓶中有空气,生成的一氧化氮遇空气变红棕色,怎么证明生成的是一氧化氮而不是二氧化氮?针对该装置,怎么改进?有没有更简单的装置?这是什么原理?怎么加药品?为什么可以证明?最后我从两方面提示:要么用一种与一氧化氮不反应的气体将装置内的气体排出去,要么设计方案让生成的一氧化氮接触不到空气。
4.2《生产生活中的含氮化合物》知识小结(苏教版必修1)
第二单元 生产生活中的含氮化合物 单元小结
一、 氮气和氮氧化物
1 N
2 + O 2 2NO
2、固氮作用:游离态氮转变为化合态氮的方法
3、氮氧化物(NO 和NO 2) 2NO + O 2 = 2NO 2
3NO 2 + H 2O = 2HNO 3 + NO
二、氮肥的生产和使用
1、氨的合成: N 2 + 3H 2
2NH 3 2 氨具有弱碱性,可以与酸(硫酸、硝酸、盐酸等)反应,生成铵盐。
NH 3 + H + = NH 4+
3铵盐:由铵离子和酸根离子构成的盐
① 铵盐受热易分解: ②铵盐能与碱反应放出氨气:
三、硝酸: 1、硝酸的工业制法:氨催化氧化法 原理: 4NH 3 + 5O 2 催化剂 △ 4NO + 6H 2O
2NO + O 2 = 2NO 2
3NO 2 + H 2O = 2HNO 3 + NO
2、硝酸的化学性质:
(1)不稳定性:4HNO 3光或热4NO 2↑ + 2H 2O + O 2↑
(2)强氧化性: HNO 3中的+5价N 元素处于最高价态,具有很强的氧化性。
如:Cu + 4HNO 3(浓) = Cu(NO 3)2 + 2NO 2↑ + 2H 2O
3Cu + 8HNO 3(稀) = 3Cu(NO 3)2 + 2NO ↑ + 4H 2O
C + 4HNO 3(浓) = CO 2↑ + 4NO 2↑ + 2H 2O
3、氮及其化合物的性质和转化关系:
3 NO NO
放电 催化剂 高温高压。
生产生活中的含氮化合物
2.氮元素的固定: ⅰ与氧气的反应
N2+O2
放电
2NO
ⅱ生物固氮
二、一氧化氮和二氧化氮 1. NO和NO2的物理性质:
NO:无色、无味、难溶于水的有毒气体。 NO2:红棕色、有剌激性气味的有毒气体, 密度比空气大,易液化,易溶于水。
2. NO和NO2的化学性质
⑴ NO不与水反应,在常温下易与O2 化合 生成NO2 :
问题解决:
汽车尾气(含烃类、CO、NO和NO2等)是城 市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气 管装上催化转化器,使NO或NO2与CO反应生成可
参与大气生态循环的无毒气体,请用相应的化学方
程式来表示:
催化剂
2CO+NO = 2CO2+N2 4CO+2NO2 = 4CO2+N2
发现一氧化氮 (NO)是人体内 保护机体抵抗 心血管疾病与 其他疾病的信 号分子
1998年诺贝尔奖获得者伊格纳罗
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
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、氮气
1.氮元素的存在:
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。
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?
2NO + O2 = 2NO2 ⑵ NO2难被O2氧化,易与水反应生成HNO3 和NO:
3NO2 + H2O =2HNO3 + NO
材料:
在我国西北有一 狭长山谷,每当牧民 和牲畜进入后, 风 和日丽的晴天顷刻间 电闪雷鸣,狂风大作, 人畜往往遭雷击倒下。 奇怪的是这里的牧草 茂盛,四季常青,被 当地牧民称为“魔鬼 谷”。
高一化学生产生活中的含氮化合物
雷雨发庄稼
氮氧化物(NOx)对环境的污染
NOx的来源:氮肥的生产、金属的冶 炼、汽车等的使用. NOx的危害:①形成酸雨 ②形成光化学烟雾 NO2+O2→O3 O3+CxHy→ 光 有毒烟雾
③破坏臭氧层(形成臭氧空洞)
氮的氧化物、氟氯烃(氟利昂)等。 防治: 课本P98
一氧化氮和二氧化氮对环境的污染
(2)若剩余气体是NO,则 3NO2+H2O=====2HNO3+NO 2mL 6mL 4NO2+O2+2H2O=====4HNO3 4mL 1mL 4x x 4x+x+6=12 X=1.2mL 所以有NO2:6+4 ╳ 1.2=10.8mL
返回
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/ 数控旋压机 全自动旋压机
4NO+3O2+2H2O=====4HNO3 4 3 X=30mL VNO=10mL 40-x+x/3 (20-5) 故原气体组成为:VNO2=30mL 2、若剩余气体为NO,无O2、NO2剩余 设原NO体积为y,则NO2体积为(40-y) 3NO2+H2O=====2HNO3+NO 3 1 (40-y)/3 40-y 4NO+3O2+2H2O=====4HNO3 4 3 y+(40-y)/3-520 y=27.5mL,则NO 体积为12.5mL
解: 4NO+3O2+2H2O=====4HNO3 4mL 3mL X=7.5mL 10mL x 返回 现有氧气20mL,所以O2过量, 应根据NO的体积计算,剩余氧气有12.5mL.
例2:将12mLNO2与O2混合气体被水充分 吸收后,发现剩余2mL气体 ,问 原混合气体体积各为多少?
第二单元 生产生活中的含氮化合物1
【考纲下载】1.了解氮单质及其重要化合物的主要性质和应用.2.了解氮单质及其重要化合物对环境质量的影响.3.氮的化合物NO x对环境的污染及治理.4.以NH3及铵盐考查弱电解质的电离及盐类的水解.一、氮气及氮的氧化物1.氮气色味气体,溶于水,密度比空气,与H2、O2反应的方程式分别为:.;;。
工业固氮过程:。
二、氨与铵盐1.氨(1)物理性质色,气味的气体,密度比空气,常温常压下1体积水可溶解积氨气.(2)化学性质①与水反应显碱性:.②与挥发性酸(如HCl)产生白烟:.③与AlCl3溶液反应制Al(OH)3:.④与O2反应(氨的催化氧化):.(3)制法与用途①实验室制法:.②工业制法:.③用途:制HNO3、铵盐、纯碱、尿素、制冷剂等.【注意】液氨与氨水的组成不同,液氨是纯净物,而氨水的组成有H2O、NH3·H2O、NH3、OH-、NH 、H+.1.NO和NO2(1)NO、NO2均不属于酸酐,N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐,分别是N2O3和N2O5.(2)NO是无色还原性较强的气体,易被氧气氧化成NO2;NO2是红棕色易溶于水且与水反应的气体,氧化性强,能氧化SO2,能使湿润的KI淀粉试纸变蓝,但溴蒸气也为红棕色,也能使湿润的KI 淀粉试纸变蓝,因此不用KI淀粉试纸鉴别NO2与溴蒸气.(3)因在常温常压下发生反应2NON2O4,所以通常“纯净”的NO2或N2O4并不纯,由于此可逆反应的发生,通常实验测得NO2的相对分子质量大于它的实际值.2.氮的氧化物溶于水的计算(1) 方程式法有关化学反应方程式3NO 2+H 2O === 2HNO 3+NO ① 4NO 2+O 2+2H 2O === 4HNO 3 ② 4NO +3O 2+2H 2O === 4HNO 3 ③ 2NO +O 2 === 2NO 2 ④ 不同情况及剩余气体的体积(2) 原子组成法4NO 2+O 2和4NO +3O 2从组成上均相当于2N 2O 5的组成,即上述反应中的②③两种情况中的总反应式都与N 2O 5+H 2O === 2HNO 3等效.这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.(3)电子守恒法当NO 2或NO 转化为HNO 3时要失去电子,若上述两种气体与O 2混合通入水中时,O 2得电子,且得失电子数必然相等,这是电子守恒法解答此类题目的依据.(2009·辽宁高考)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 .NO 2B .N 2O 3C .N 2OD .N 2O 41.氨气的实验室制法(1)加热固态铵盐和碱的混合物 , 一般加热NH 4Cl 和Ca(OH)2的固体 混合物①装置:“固体+固体 气体”(与用KClO 3或KMnO 4制O 2的装置相同).N(N)∶N(O) <2∶5,剩余O 2 =2∶5,恰好完全反应 >2∶5,剩余NO△②收集:只能用向下排空气法.③干燥:用碱石灰(NaOH和CaO固体的混合物).④验满:①用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝色,说明氨已收集满了;②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,若有白烟产生,说明已收集满了.⑤环保措施:收集时,一般在管口塞一团用水或稀H2SO4浸湿的棉花球,可减小NH3与空气的对流速度,收集到纯净的NH3,同时也可避免污染空气.(2)加热浓氨水① 反应原理:② 装置:(3)浓氨水中加固态碱性物质①反应原理浓氨水中存在以下平衡:NH3+H2O NH3·H2ONH4+OH-,加入固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等),使平衡逆向移动,同时反应放热,促进NH3·H2O的分解.②装置:2.喷泉实验原理(1)喷泉形成的原理容器内外存在较大的压强差,在这种压强差的作用下,液体迅速流动,通过带有尖嘴的导管喷出,即形成喷泉.(2) 使容器内外产生较大的压强差的两类情况①容器内气体极易溶于水或容器内气体易与溶液中的溶质发生化学反应.因此当外部的水或溶液接触容器内气体时,由于气体大量减少,从而使容器内气压迅速降低,在外界大气压作用下,外部液体迅速进入容器,形成喷泉.发生化学反应,使容器内产生大量气体,压强迅速增大,促使容器内液体迅速向外流动,也能形成喷泉,如泡沫灭火器.喷泉实验成功的关键(1)气体在吸收液中被吸收的既快又多,如NH3、HCl用水吸收,CO2、SO2用NaOH溶液吸收等.( 2)装置的气密性要好.(3)烧瓶内气体纯度要(1)写出实验室制取氨气的化学方程式___________ _.(2)收集氨气应使用________法,要得到干燥的氨气可选用________作干燥剂.(3)用图A所示装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥的氨气,引发喷泉的操作是________,该实验的原理是______________________________.(4)如果只提供如图中B所示装置,引发喷泉的方法是_______________________________________________.1.(2008·上海高考)在如图所示装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和滴管内盛放某种溶液.挤压滴管的胶头,下列与实验事实不相符的是()A.CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉B.NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉C.NH3(FeCl3)/红褐色喷泉D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉[随堂巩固]1.轿车安全气囊(SRS)在轿车受到撞击时,气囊内的NaN3能在25~35 ms内产生大量的无毒气体而使气囊鼓起,保护乘坐者安全,这种气体是()A.N2B.NOC.NO2D.N2O42.已知NH3难溶于CCl4,如图所示,右边装置中,不宜用于吸收氨气的是()3.同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们是①NO和NO2;②NO2和O2;③NH3和N2.现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,则下列关系正确的是()A.V1>V2>V3B.V1>V3>V2C.V2>V3>V1D.V3>V1>V24.已知A、B、C、D为气体,E、F为固体,G是氯化钙,它们之间的转化关系如图所示:根据图中转化关系回答下列问题:(1)D的化学式是________,E的化学式是________.(2)A和B反应生成C的化学方程式是____________________________________________.(3)E和F反应生成D、H和G的化学方程式是______________________________________________.。
生产生活中的含氮化合物
剩余气体 无
O2 NO
➢将NO和O2混合气体通入水中
4NO + 2H2O + 3O2 = 4HNO3
V(NO): V(O2)
发生的化学反应
=4:3 <4:3
4NO + 2H2O + 3O2 = 4HNO3 4NO + 2H2O + 3O2 = 4HNO3
>4:3
4NO + 2H2O + 3O2 = 4HNO3
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
氮是植物生长的 必需元素之一
血红蛋白中含有氮元素
没有蛋白质就没有生命,蛋 白质是生命的基石
长征三号一子级和二子级使用偏二甲肼 (CH3)2NNH2 和四氧化二氮(N2O4)作为推 进剂,三子级则使用效能更高的液氢 (LH2)和液氧(LOX)。
C.7:2
D.9:7
生物固氮
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。
根瘤菌
氮氧化物与环境污染的防治
消除污染的主要方法:碱液吸收法 NO + NO2 + 2NaOH == 2NaNO2 + H2 O 2NO2 + 2NaOH == NaNO2 + NaNO3 + H2 O NH3还原法 6NO + 4NH3 == 5N2 + 6H2O
➢氮元素的存在
游离态:N2 化合态
➢氮的固定
游离态
自然固氮
氮的固定 生物固氮
化合态
放电或高温
N2+O2 ==== 2NO
工业固氮 N2+3H2
第二单元生产生活中的含氮化合物
第二单元 生产生活中的含氮化合物第1课时 氮氧化物的产生及转化【目标聚焦】1.认识含氮化合物与人类生产、生活的密切关系。
2.理解一氧化氮与二氧化氮的性质重点:一氧化氮与二氧化氮的性质及相互转化。
难点:一氧化氮、二氧化氮、氧气与水的反应。
【学海导航】1、氮气:无色无味、难溶于水的气体。
空气中78%(体积分数)是氮气。
氮分子(N 2)为双原子分子,结构稳定,决定了氮气性质的稳定性,常温下氮气很稳定,很难与其它物质发生反应,因此,生产上常用氮气作保护气。
但这种稳定是相对的,在一定条件下(如高温、放电等),也能跟某些物质(如氧气、氢气等)发生反应。
2、固氮作用:游离态氮转变为化合态氮的方法。
途径 举例自然固氮 → 闪电时,N 2 转化为NON 2 + O 22NO生物固氮 → 豆科作物根瘤菌将N 2 转化为化合态氮工业固氮 → 工业上用N 2 和H 2合成氨气N 2 + 3H 2 催化剂 高温高压 2NH 32【例1】:Murad 等三位教授最早提出了NO 分子在人体内有独特功能,近年来此领域研究有很大进展,因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖,关于NO 的下叙述不正确的是A 、NO 可以是某些低价N 物质氧化的产物B 、NO 不是亚硝酸的酸酐C 、NO 可以是某些高价N 物质的还原产物D 、NO 是红棕色气体【解析】在NO 分子中,N 元素呈+2价,它既可以是含低价氮物质被氧化的产物,又可以是含高价氮物质被还原的产物。
每两个HNO 2 分子失水得的 一 个N 2O 3 分子,脱水产物是NO ,故N 2O 3是亚硝酸酐,NO 是无色的气体,NO 2才是红棕色的气体。
【答案】D【同步闯关】放电1.下列物质不属于城市空气质量日报的是( )A 、二氧化硫B 、氮氧化物C 、二氧化碳D 、悬浮颗粒2、实验室制备下列气体,只能用排水法收集的是 ( )A 、NO 2B 、NOC 、O 2D 、H 23、下列气体由于能结合血红蛋白而引起中毒的是 ( )A 、Cl 2B 、NOC 、O 2D 、CO4、鉴别NO 2和溴蒸汽的方法正确的是( )A 、用氢氧化钠溶液B 、用湿润的淀粉碘化钾试纸C 、用硝酸银溶液D 、用蒸馏水5、美国医学教授因发现X 物质在人体血管系统内具有传送信号的功能而荣获1998年诺贝尔生理学和医学奖。
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第二单元生产生活中的含氮化合物【考点解读】1、 了解氮的固定,掌握氮气的性质2、 掌握NO NO 的重要性质及其与环境的关系【课前热身】1、 氮的循环在自然界元素的循环中具有重要的意义,有些氮的转化是从氮气到氮的化合物。
有的转化是从氮的化合物到氮的化合物。
下列过程中,以游离态的氮为原料,最终产生氮的 化合物的是(A .工业合成氨B .硝化细菌的硝化过程 C.动物尸体腐烂D.豆科植物的根瘤菌固氮E .盛夏时节,雷雨肥田,植物茂盛2、 大气污染是环境污染的一个重要方面,常见的大气污染分一次污染和二次污染,二次污染是排入环境中的一次污染物在物理化学因素或生物作用下发生变化, 或与环境中其他物质发生反应生成新的污染物,如 2NO + 02 = 2NO2就是二次污染物,由 NQ 导致的污染就是 NO的二次污染。
下列物质:① SQ ;②NQ ③NO ;④HCI :⑤CO不易导致二次污染的是()A .①②③④⑤ B.①③⑤ C ④和⑤ D.只有④3、 同温同压下,在三支相同体积的试管里分别充有等体积混合的两种气体 ,它们是①NO 和NO,②NQ 和Q,③NH 和N2。
现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积 分别为Vi 、V2、V3,则下列关系中正确的是 ()A . V >V2>V3B . Vi>V3>V2 C. V2>V3>V D. V3>V>V2【知识要点】、氮在自然界中的循环r 游离态(单质):1、 N 原子电子排布式 __________________________ ;氮气的电子式 _________ ,两个氮原子间通过 ______ 个共用电子对形成共价键, 破坏这种 __________ ,需要 ___________ ,因此氮气化 学性质不活泼很难和其他物质发生化学反应。
所形成晶体的类型__________________ 。
2、 氮气的化学性质(1) 氮气和氢气反应(反应方程式) _______________________ ,反应条件 ____________1、存在态:存在于动植物体、土壤和水体中。
r 自然固氮通过豆科作物的 把空气中的氮气转化为2、氮的固定高能固氮二、氮气的结构和性质 I 人工固氮化学固氮:反应的方程式 仿生固氮(2)氮气和氧气反应(反应方程式)_______________________ ,反应条件___________ 三、氮的氧化物及其性质、氮的氧化物简介2、NO NO的性质、制法(1)完成下列化学方程式①NO和氧气的反应:_________________________________ ,条件____________ 。
②NQ和N2C4的相互转化: __________________________ ,条件____________ 。
因此反应在_______ 下进行,故通常“纯净”的NQ或N2C4并―纯。
③NO和水反应:__________________________ 。
④NO和NaOH溶液反应: ________________________ 。
⑤NO NQ和NaOH溶液反应:____________________________ 。
(2)NO具有较强的氧化性,能_____ SO;能使湿润的淀粉KI试纸 _________ 。
(3)氮的氧化物溶于水计算的有关化学方程式原理:2NO+O=2NO .... ①3NO 2+H2O =2HNO + NO .......... ②①x 3 + ②x 2 可得反应方程式___________________________________ 。
①+ ②x 2 可得反应方程式______________________________________ 。
①+②可得反应方程式_____________________________________ 。
(4)NO NO的制取①实验室制取NO的化学方程式为 ___________________________ ;用________ 法收集。
②实验室制取NO的化学方程式为 ___________________________ ;用________ 法收集。
【典型例题】【例1】发射卫星的运载火箭,其推进剂引燃后发生剧烈反应,产生大量高温气体从火箭尾部喷出。
引燃后产生的高温气体主要是CO、H2O N2、NQ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烟,产生红烟的原因是()A高温下N2遇空气生成NO B NO遇空气生成NOC CQ与NO反应生成CO和NQD NO 和H2O反应生成Hb和NO【例2】将盛有12mlNQ和Q的混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2ml无色气体,则原混合气体中Q的体积是()A. 1.2mlB. 2.4mlC.3.6mlD.4ml【课后训练】1 •氮气是空气中的主要成分,且含量很大,现已有科学家设计出了液氮蒸汽机,即利用液氮的蒸发来驱动机车,从而达到保护环境的目的。
其主要依据是()A .液氮的沸点为-195.8 ° C,远低于常温B .氮气与氧气反应放热C.氮气在空气中燃烧放热D.氮气在空气中约 78%(体积分数)2 •下列过程属于人工固氮的是 ()A .分离液态空气制氮气 C.合成氮B .闪电时N2转化为NQD.豆科作物根瘤菌将 Na 转化为NH3、 实验室制备下列气体,只能用排水法收集的是( )A . NQ B. NQ C. Q D. Cl 24. 下列气体能造成空气中光化学烟雾污染的是 ( )A . CQ B. SQ C. NQ D. CI25. 关于氮气的性质的说法中,错误的是 ( )A .通常情况下,氮气性质很不活泼 B.可在氧气中燃烧,生成一氧化氮 C.在水中溶解度小(通常情况下)D.跟氢所在一定条件下发生反应,氮气是氧化剂6 .将12LCO 和NO 的混合气体通过足量的 N@Q 固体,充分反应后,气体体积减少到 8L (相同状况),则原混合气体中 CQ 和NQ 的体积比可能为 () ①1 : 2 ②2 : 1 ③2 : 3④3 : 2 A.① B .②④ C.①③ D.②7、 叠氮酸钠(NaN )是抗禽流感药物“达菲”合成过程中的中间活性物质, 3mol NaNs 受撞 击会生成4mol 氮气和一种离子化合物(NasN ).下列有关叙述错误的是 A. NaNS 受撞击时,NaN 既是氧化剂又是还原剂 B. NaNs 跟水反应时,有 NH 生成C. NasN 中N 3-半径比Ns T 半径大D. NaN3中,既存在离子键又存在非极性共价键 8. 研究发现,空气其中少量的 NQ 能参与硫酸型酸雨的形成,反应过程如下:①SQ+NQ — SQ+NO ②SQ+H» HSQ ③2N0+S2NQ , NQ 在上述过程中的作用, 与H2SQ 在下 列变化中的作用相似的是A .潮湿的氯气通过盛有浓 HSQ 的洗气瓶B .硫化氢通入浓 HSQ 中若控制其他实验条件均相同, 在催化反应器中装载不同的催化剂, 将经催化反应后的混合气C.浓HbSQ 滴入萤石中,加热D.加入少量HSQ 使乙酸乙酯水解9、2007年诺贝尔化学奖授予德国科学家格哈德•埃特尔,以表彰他在表面化学研究领域作出的开拓性贡献 •⑴.某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下,按下列流程探究 不同催化剂对 NH 还原NC 反应的催化性能•』检测NOs NH 3混合气体>催化反应器尾气处理体通过滴有酚酞的稀硫酸溶液(溶液的体积、浓度均相同)•为比较不同催化剂的催化性能,需要测量并记录的数据是_____________ • __________⑵•在汽车的排气管上安装“催化转化器”(用铂、钯合金作催化剂),它的作用是使CO NO反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,并促使烃类充分燃烧①.写出CO与NO反应的化学方程式:_____________________________________________ ,该反应作氧化剂的物质是___________ •②.用CH4催化还原NO也可以消除氮氧化物的污染•例如:—1 CH(g)+4NO2(g) ^4NO(g) + CO(g)+2H 20(g) ; △ H=—574 kJ • molCH(g)+4N0(g) _2N 2(g) + CO(g)+2H 2O(g) ; △ H2若1mol CH4还原NO至N2,整个过程中放出的热量为867kJ,则△ H b=⑶•①•有人认为该研究可以使氨的合成反应,在铁催化剂表面进行时的效率大大提高,从而使原料的转化率大大提高•请你应用化学基本理论对此观点进行评价:②•合成氨工业生产中所用的 a —Fe催化剂的主要成分是FeO FezQ,当催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1: 2时,其催化活性最高,以Fe2Q为原料制备上述催化剂,可向其中加入适量炭粉,发生如下反应:2 FezQ十C -' 4FeO十CO f •为制得这种活性最高的催化剂,应向480g FezQ 粉末中加入炭粉的质量为g.10. (1)使用常用仪器,运用化学原理进行巧妙的设计,就可以用同一个简单的装置实现多种用途。
I、利用上图中(1)装置,用两种不同的方法分别收集NQ试简述操作方法:H、甲同学把试管底部钻出一小洞,并和广口瓶组成图中(2)装置,通过开、关导管上的阀门可以控制试管内的反应随时发生或随时停止。
如果该装置中的隔板是用铜丝制成,则该装置可以制取的常见气体有( 填二种)。
川、乙同学认为,可把(2)装置做如下图(3)的改动,用橡皮塞替代铁架台来固定试管。
请判断乙同学的做法是否可行? _________(2)拟用如右图所示装置进行硝酸与铜反应的实验。
为了防止污染,在右边的试管中盛放足量的NaOH溶液。
若实验中使用的是质量分数为63%勺硝酸和小铜片,操作中怎样加入硝酸和铜片才能避免铜与硝酸刚一接触时生成的气体外逸到空气中:篇化刮19、⑴溶液显色所需要的时间⑵①2CO+2NO* N2+2CO2 NO ②—1160 kJ mol⑶①该研究只能提高化学反应速率,不能使化学平衡发生移动②6g10、I①广口瓶中盛满水,NO 从B管通入:②广口瓶中盛满CO2气体,NO 从B管通入n H2 CO2 H2S川、否由于广口瓶被橡皮塞密封后,瓶内的气压会随液体的排入而增大,使试管中的液体不能在关闭阀门时排入广口瓶中,因而不能使反应随时停止,甚至会由于容器中气压过高而发生危险。
(2)向试管口加入适量的硝酸后,将试管倾斜,以镊子夹取一小铜片于试管内壁上,小心塞紧橡皮塞后,再将试管慢慢竖起使铜片滑入底部。