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文檔簡介
專題四 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展第二單元 生產(chǎn)生活中的含氮化合物第一課時 氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化【學習目標】1、了解NO、NO2的物理性質(zhì);2、掌握NO、NO2的產(chǎn)生途徑和相互轉(zhuǎn)化;3、了解氮氧化物對空氣的污染及防治措施,增強環(huán)保意識;4、學會辯證地認識事物的兩面性。【學習重難點】NO、NO2的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化【教學過程】活動一 氮氧化物的物理性質(zhì)N有多種氧化物: +1 +2 +3 +4 +4 +5N2O、 NO、 N2O3、 NO2、 N2O4、 N2O5 ,其中以NO和NO2最為常見。觀察兩只注射器內(nèi)NO、NO2的顏色、狀態(tài)。你的結(jié)論:NO為_色的_體;NO2為_色的_體活動二 NO、NO2的產(chǎn)生途徑和相互轉(zhuǎn)化1、自然界閃電中的反應(yīng)結(jié)合材料雷電的利弊并觀看視頻“模擬空氣中的閃電”你觀察到了什么現(xiàn)象:兩電極之間出現(xiàn)_,氣體變?yōu)開色。2、實驗探究: 探究目的實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論一、無色的NO氣體如何轉(zhuǎn)變?yōu)榧t棕色的NO2氣體?取一支裝有 NO氣體的注射器,取下密封針頭,吸入少量_,立即套緊密封針頭,觀察現(xiàn)象。氣體的顏色由_色變?yōu)開色?;瘜W方程式:_。二、NO2能被雨水吸收嗎 ?取一支裝有 NO2氣體的注射器,取下密封針頭,吸入少量蒸餾水,立即套緊密封針頭,輕輕搖晃注射器內(nèi)液體,觀察現(xiàn)象。 氣體的顏色由_色變?yōu)開色;NO2_(“能”或“不能”)被水吸收。三、NO2被雨水吸收是發(fā)生了化學反應(yīng)嗎?如果是,則生成什么物質(zhì)?取一張pH試紙放在表面皿上,用膠頭滴管吸取少量蒸餾水于試紙上,用標準比色卡做對比,觀察現(xiàn)象。再取一張pH試紙放在表面皿上,將實驗二中注射器內(nèi)的液體擠出一滴于試紙上,用標準比色卡做對比,觀察現(xiàn)象。取實驗中的注射器,吸入少量空氣,立即套緊密封針頭,觀察現(xiàn)象。pH=_。pH=_。氣體的顏色變了嗎?_NO2被雨水吸收_(“發(fā)生了”或“沒發(fā)生”)化學反應(yīng);且生成了_。NO2被雨水吸收生成了_。NO2與水反應(yīng)的化學方程式為:_四、NO2在自然界中能否完全被雨水吸收?(演示實驗)按右圖搭好裝置,用濃硝酸和銅絲反應(yīng)制取一燒瓶的NO2氣體。打開左側(cè)止水夾,擠壓塑料瓶,使水沿著長導管上升進入圓底燒瓶,立即松開塑料瓶,觀察現(xiàn)象。關(guān)閉左側(cè)止水夾,打開右側(cè)止水夾,在圓底燒瓶內(nèi)充入純氧,觀察現(xiàn)象。_快速涌入_內(nèi),最終_(“充滿”或“未充滿”)圓底燒瓶;瓶內(nèi)紅棕色氣體顏色_;塑料瓶變_。圓底燒瓶內(nèi)的氣體由_色變?yōu)開色。由于空氣中存在O2,所以NO2和雨水反應(yīng)生成的NO_(“能”或“不能”)繼續(xù)與O2反應(yīng)。所以,NO2在自然界中_完全被雨水吸收。3、觀看雷雨發(fā)莊稼的視頻,小結(jié):“雷雨發(fā)莊稼”的原理(寫出涉及的化學反應(yīng)方程式):N2NONO2HNO3硝酸鹽(N肥)_活動三 氮氧化物對空氣的污染及防治措施1、過多的氮氧化物直接排入空氣中的危害形成_;造成_;破壞_。2、減少人為氮氧化物排放的方法(1)、“硝酸工廠”:NH3NONO2HNO3+NO使NO_。(2)、“實驗室”: Cu + 4HNO3(濃) Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O3Cu + 8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O將尾氣通入_溶液中吸收。(3)、“汽車尾氣”:觀看視頻可“吞食”汽車尾氣的新裝置(你認同這個裝置嗎?)目前普遍使用的“催化轉(zhuǎn)化器”化學方程式:2XCO + 2NOx 催化劑 N2 + 2XCO2課外研究:你有比這些更好的方法嗎?課后大家可進行討論!【課堂知識小結(jié)】1、空氣中的N2怎樣轉(zhuǎn)變?yōu)镹O? 2、NO、NO2的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)有哪些? NO物理性質(zhì):_色的_體,_溶于水,密度比空氣_。 化學性質(zhì):2NO + O2 2_NO2物理性質(zhì):_色有刺激性氣味的_體,密度比空氣_。 化學性質(zhì):3NO2 + H2O 2_ + _ 【課外延伸閱讀材料 】洛杉磯“光化學煙霧”事件洛杉磯是美國著名的港口城市。它位于美國西南海岸,是一個風景宜人的地方,加上早期金礦、石油和運河的開發(fā),使洛杉磯很快成為一個商業(yè)、旅游業(yè)都很發(fā)達的城市。許多人都向往這個日新月異的城市,更多的人涌向這個開放的城市,更多的工廠拔地而起,更多的汽車奔馳在開闊的公路上,一切似乎在昭示著這個城市的欣欣向榮。然而好景不長,從20世紀40年代初開始,人們就發(fā)現(xiàn)這座城市一改以往的溫柔,變得“瘋狂”起來。每年從夏季至秋初,只要是晴朗的日子,城市上空就會出現(xiàn)一種彌漫天空的淺藍色煙霧,使整座城市上空變得混濁不清。這種煙霧使人眼睛發(fā)紅,咽喉疼痛,呼吸憋悶,頭昏,頭痛。1943年以后,洛杉磯上空的煙霧更加肆虐,以致遠離城市100千米以外的高山上的大片松林也因此枯死,大部分經(jīng)濟作物開始減產(chǎn)。僅19501951年,美國因大氣污染造成的損失就達15億美元。1955年,因呼吸系統(tǒng)衰竭死亡的65歲以上的老人達400多人;最為嚴重的是1970年,約有75%以上的市民患上了紅眼病。這就是最早出現(xiàn)的大氣污染事件光化學煙霧污染事件。那么,光化學煙霧是怎樣形成的呢?可以說,它是現(xiàn)代化城市發(fā)展的產(chǎn)物。洛杉磯在當時就擁有200多萬輛汽車,每天要排出1000多噸碳氫化合物、300多噸氮氧化合物、700多噸CO。另外,還有煉油廠、供油站等其它石油燃燒排放,這些化合物被排放到陽光明媚的洛杉磯上空,不啻于制造了一個毒煙霧工廠。這些排放物在強烈的紫外線照射下,會吸收太陽光所具有的的能量,而變得不穩(wěn)定,原有的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞,形成新的物質(zhì)。這種化學反應(yīng)被稱為光化學反應(yīng),其產(chǎn)物為含劇毒的光化學煙霧。加之洛杉磯三面環(huán)山的地形,光化學煙霧擴散不開,停滯在城市上空,就形成了污染。飽受光化學煙霧折磨的洛杉磯市民于1947年劃定了一個空氣污染控制區(qū),專門研究污染物的性質(zhì)和它們的來源,探討如何才能改變現(xiàn)狀。洛杉磯光化學污染事件是美國環(huán)境管理的轉(zhuǎn)折點,其不僅催生了著名的清潔空氣法,也始終起到了環(huán)境管理的先頭示范作用。經(jīng)過近40年的治理,盡管洛杉磯的人口增長了3倍、機動車增長了4倍多,但該地區(qū)發(fā)布健康警告的天數(shù)卻從1977年的184天下降到了2004年的4天。我國“汽車尾氣”污染問題現(xiàn)狀 “汽車是污染物總量的主要貢獻者?!杯h(huán)境保護部新聞發(fā)言人陶德田說,2011年,全國汽車產(chǎn)、銷量分別達到1841.9萬輛和1850.5萬輛。與1980年相比,全國機動車保有量增加了30倍,達到20754.6萬輛;其中,汽車9266.4萬輛,低速汽車1228.0萬輛,摩托車10260.2萬輛。在機動車保有量增加的同時,尾氣排放總量也增加了14倍。2012年中國機動車污染防治年報公布2011年全國機動車污染排放狀況。年報稱,我國已連續(xù)3年成為世界機動車產(chǎn)銷第一大國,機動車污染已成為我國空氣污染的重要來源,是造成灰霾、光化學煙霧污染的重要原因,機動車污染防治的緊迫性日益凸顯。環(huán)境保護部新聞發(fā)言人陶德田說,今年2月,國務(wù)院批準發(fā)布新修訂的環(huán)境空氣質(zhì)量標準,對空氣中細顆粒物(PM2.5)治理工作提出更高的要求,機動車污染防治成為關(guān)鍵領(lǐng)域。國務(wù)院日前批復的重點區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃,也對加強機動車污染防治提出了明確要求。環(huán)保部將全面實施機動車氮氧化物總量控制,加強機動車生產(chǎn)、使用、淘汰等全過程環(huán)境監(jiān)管,并會同有關(guān)部門,從行業(yè)發(fā)展規(guī)劃、城市公共交通、清潔燃油供應(yīng)等方面采取綜合措施,協(xié)調(diào)推進“車、油、路”同步發(fā)展。我們也可以借鑒其他國家治理汽車尾氣的方法:1、設(shè)立空氣質(zhì)量管理區(qū),加大區(qū)域環(huán)境管理部門的自主權(quán),以期環(huán)境政策能夠以最有效的方式落實;2、設(shè)立排放許可證制度,嚴格控制排放源;3、為交通污染源(從內(nèi)燃機、汽油到排放)設(shè)立了嚴格環(huán)境標準;4、開放環(huán)境交易市場,將市場化手段引入環(huán)境減排中;5、投入很強的科研及管理力量,開發(fā)通用的環(huán)評軟件及有效的污染控制技術(shù)?!拘抡n作業(yè)】1、下列氣體中,不會造成空氣污染的是( )A.N2B.NOC.NO2D.CO 2、下列現(xiàn)象的產(chǎn)生與人為排放污染物氮氧化物無關(guān)的是( )A.閃電 B.光化學煙霧C.酸雨D.臭氧層空洞3、實驗室制備下列氣體,只能用排水法收集的是( )A.NO2 B.NO C.CO
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