氮氧化物的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化活動單.docx

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