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（N2）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，N2转化为NON2+O22NO生物固氮→豆科作物根瘤菌将N2转化为化合态氮工业固氮→工业上用N2和H2合成氨气N2+3H2催化剂高温高压2NH33、氮氧化物（NO和NO2）：色、态（常温下）无色气体红棕色气体气味没有气味刺激性气味毒性有毒有毒重要反应2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO对环境的污染、危害及防治措施①硝酸型酸雨的产生及危害②造成光化学烟雾的主要因素③破坏臭氧层措施：使用洁净能源，减少氮氧化物的排放；为汽车安装尾气转化装置；处理工厂废气【思维点拨】【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HNO2分子失水得的一个N2O3分子，脱水产物是NO，故N2O3是亚硝酸酐，NO是无色的气体，NO2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、NO2B、NOC、O2D、H23、下列气体由于能结合血红蛋白而引起中毒的是()A、Cl2B、NOC、O2D、CO4、鉴别NO2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。因此X物质被誉为“生物信使分子”。已知X是一种奇电子数分子，也是一种污染大气的无色气体且能使血红蛋白失去携氧能力。则X是()A.COB.HFC.CO2D.NO6、起固氮作用的化学反应的是()A.工业上用氮气和氢气合成氨气B.B.一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮C.氨气经催化氧化生成一氧化氮D.由氨气制碳酸氢氨和硫酸氨7、常温下，在密闭容器中将物质的量相同的下列各组气体混合，完全反应后容器中压强没有发生变化的是()A.H2S和SO2B.NO和O2C.HI和Cl2D.H2S和Cl28.在NO2与水的反应中，水()A.是还原剂B．是氧化剂C．既是氧化剂又是还原剂D．既不是氧化剂又不是还原剂9、在体积为VL的密闭容器中通入amolNO和bmolO2，反应后容器内氮原子数和氧原子数之比为（）A、baB、ba2C、baa2D、)2(2baa10.工业废气中氮氧化物是主要的大气污染源之一。已知2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O，NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O。现有amolNO2和bmolNO的混合气，若用足量的NaOH溶液将其完全吸收．．．．，则混合气中两种气体的物质的量必须满足的关系是()A.a=b/3B.2a=bC.a≥bD.ab11、电闪雷鸣是人们司空见惯的自然现象，地球上每年平均发生315160余次闪电，每当雷电交加之际，空气中可能发生如下反应：错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。【探索提高】1.NO分子因污染空气而臭名昭著。近年来，发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，而成为当前生命科学的研究热点，NO亦被称为“明星分子”。请回答下列问题。（1）NO对环境的危害在于（填以下项目的编号）A．破坏臭氧层B．高温下能使一些金属被氧化C．造成酸雨D．与人体血红蛋白结合（2）在含Cu+离子的酶活化中心中，亚硝酸根离子(NO2－)可转化为NO，写出Cu+和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式：。2.汽车尾气（含有烃类、CO、SO2与NO等物质）是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”（用铂、钯合金作催化剂）。它的特点是使CO与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及SO2的转化。（1）写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式（2）“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是（3）控制城市空气污染源的方法可以有（）a开发氢能源b使用电动车c植树造林d戴上呼吸面具3.地球外层空间存在臭氧和氧原子，该臭氧层的存在能吸收和阻挡太阳的有害强烈紫外线辐射，可是人为的大气污染物会破坏臭氧层，如超音速飞机排放物中的氮氧化物（NO和NO2），它们和O3及O发生如下反应：O3+NO＝NO2+O2，O+NO2＝NO+O2。这两个反应反复循环，其总反应为：。由此可见，氮氧化物在破坏臭氧层的过程中起作用。【拓展阅读】神奇的一氧化氮分子美国SCIENCE杂志自1989年起，每年度评选一个对于科学发展和社会受益有重要影响的分子，授予明星分子的荣誉称号。NO分子曾是一个不起眼的小分子，1992年因其神奇的生物活性被评选为明星分子。⑴NO的物理和化学性质NO的相对分子质量为30.01，熔点为-163.6℃，沸点为－151.8℃，密度为1.3402g·L－1，微溶于水，但不与水反应，溶于乙醇，具有脂溶性，这使NO不需要任何中介机制就可快速扩散通过生物膜。⑵NO分子的生物活性NO生物活性最早发现于1980年。美国科学家Furchaout在一项研究中发现了一种小分子的物质，具有使血管平滑肌松弛的作用，后来被命名为血管内皮细胞舒张因子(简称EDRF)，是一种不稳定的生物自由基。EDRF被确认为NO，NO在O2及O2-存在时可迅速被氧化成NO2，以NO3—和NO2－的形式存在于细胞内、外液中而失去生物活性；在超氧化物歧化酶(SOD)和酸性条件下化学性质较稳定。细胞依靠一种名叫一氧化氮合成酶(NOS)的物质，以L—精氨酸和分子氧为底物，同时在某种辅助因子帮助下，从L-精氨酸上脱去5个电子而生成NO和另一种氨基酸。NO的生物半衰期只有3～5s。⑶NO在神经系统中的作用NO有时承担着作为神经系统递质的作用。但与一般递质不同的是，它没有特殊的储存“设备”，也没有特殊的释放机理过程，只要需要，它就简单地从制造细胞中释放出来。NO的传送过程也杂乱无章，它不需要接收的入口而直接穿透膜层，它已知的目标是细胞内层的酶，可以载着信息将其传送到任何它所能及的地方。第1课时氮氧化物的产生及转化答案同步闯关1．C2.B3.BD4.CD5.D6.A7.D8.D9.C10.C11.N2+O22NO2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO探索提高1.(1)ACD(2）Cu++NO2-+2H+=Cu2++NO↑+H2O2.（1）2CO+2NO2CO2+N2，（2）SO2转化成SO3，产生硫酸酸雾。（3）a、b。3.3O22O3催化剂放电