【課件】氮氣及氮的氧化物+課件高一下學期化學人教版（2019）必修第二冊

氮氣及氮的氧化物目錄contents氮氣基本性質與用途氮氧化物種類與性質氮氧化物環(huán)境影響與治理措施工業(yè)生產(chǎn)中氮氧化物控制技術應用實驗室安全管理與防護措施未來發(fā)展趨勢及挑戰(zhàn)01氮氣基本性質與用途氮氣在常溫下為無色無味的氣體，難以被人類直接感知。無色無味氣體難溶于水密度與空氣接近氮氣在水中的溶解度很小，難以與水發(fā)生反應。氮氣的密度與空氣接近，因此在空氣中能夠均勻分布。030201氮氣物理性質氮氣的化學性質非常穩(wěn)定，常溫下很難與其他物質發(fā)生反應。穩(wěn)定性在一定條件下，氮氣可以與某些金屬或非金屬元素化合，生成氮化物。氮的固定在高溫或放電條件下，氮氣可以發(fā)生氧化還原反應，與其他物質交換電子。氧化還原反應氮氣化學性質03膜分離法利用特殊膜材料對空氣中各成分的選擇性透過性，將氮氣從空氣中分離出來。01空氣分離法利用空氣中各成分的沸點不同，通過液化、分離、提純等步驟制取氮氣。02化學反應法通過某些化學反應生成氮氣，如氨氣分解法等。氮氣制備方法氮氣在各領域應用氮氣作為化工原料，可用于生產(chǎn)氨、硝酸等化工產(chǎn)品。在金屬加工過程中，氮氣可用作保護氣，防止金屬在高溫下與氧氣反應。在電子工業(yè)中，氮氣可用于制造半導體器件和集成電路的清洗和干燥等。氮氣可用于食品飲料包裝中，作為填充氣體防止食品氧化變質?；ぴ辖饘偌庸けＷo氣電子工業(yè)食品飲料包裝02氮氧化物種類與性質

一氧化氮性質及危害物理性質無色無味氣體，難溶于水，易與血紅蛋白結合。化學性質具有還原性，易被氧化為二氧化氮；與氧氣反應生成紅棕色的二氧化氮。危害一氧化氮是有毒氣體，吸入后能與血紅蛋白結合，引起高鐵血紅蛋白血癥，導致組織缺氧；高濃度一氧化氮能引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害。物理性質01紅棕色有刺激性氣味的氣體，易溶于水?；瘜W性質02具有強氧化性，能與多種物質反應；與水反應生成硝酸和一氧化氮。危害03二氧化氮是劇毒氣體，對呼吸器官有強烈刺激作用，引起急性肺水腫和支氣管炎；高濃度二氧化氮能引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害，甚至導致死亡。二氧化氮性質及危害除一氧化氮和二氧化氮外，還有三氧化二氮、四氧化二氮、五氧化二氮等多種氮氧化物。這些氮氧化物多數(shù)具有不穩(wěn)定性，易轉化為二氧化氮；部分氮氧化物如五氧化二氮可用作氧化劑、硝化劑等。其他氮氧化物簡介性質與用途氮氧化物種類氮氧化物主要來源于工業(yè)生產(chǎn)過程中高溫燃燒和化學反應，如汽車尾氣、火力發(fā)電廠、化工廠等排放的廢氣中含有大量氮氧化物。來源在高溫條件下，氮氣與氧氣發(fā)生反應生成一氧化氮；一氧化氮再與氧氣反應生成二氧化氮；部分氮氧化物之間還能相互轉化。生成機理氮氧化物來源與生成機理03氮氧化物環(huán)境影響與治理措施主要來源于工業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、能源燃燒等領域。氮氧化物排放源我國大氣氮氧化物濃度普遍較高，部分地區(qū)嚴重超標，對環(huán)境和人體健康造成嚴重影響。大氣污染現(xiàn)狀氮氧化物與其他污染物（如二氧化硫、顆粒物等）在大氣中發(fā)生復合污染，加劇大氣環(huán)境惡化。復合污染問題大氣污染現(xiàn)狀分析氮氧化物與大氣中的水反應，生成硝酸和亞硝酸，導致酸雨的形成。形成酸雨氮氧化物在陽光作用下，與大氣中的碳氫化合物發(fā)生光化學反應，生成光化學煙霧，刺激人體呼吸道和眼睛。光化學煙霧氮氧化物是一種溫室氣體，能夠吸收和發(fā)射紅外輻射，對全球氣候變暖有貢獻。溫室效應高濃度的氮氧化物對植物生長產(chǎn)生負面影響，如葉片損傷、生長受阻等。影響植物生長氮氧化物對大氣環(huán)境影響1燃燒前控制技術采用低氮燃燒技術、燃料脫氮技術等，減少燃燒過程中氮氧化物的生成。燃燒后處理技術采用選擇性催化還原（SCR）、選擇性非催化還原（SNCR）等煙氣脫硝技術，降低煙氣中氮氧化物的濃度。吸附法利用吸附劑對氮氧化物的吸附作用，將其從煙氣中分離出來。生物法利用微生物的代謝作用，將氮氧化物轉化為無害物質。氮氧化物治理技術與方法政策法規(guī)排放標準環(huán)保稅收政策環(huán)保宣傳與教育政策法規(guī)與排放標準國家和地方政府出臺了一系列政策法規(guī)，限制氮氧化物的排放，鼓勵采用環(huán)保技術和清潔能源。對超標排放的企業(yè)征收環(huán)保稅，鼓勵企業(yè)減少排放，保護環(huán)境。制定了嚴格的氮氧化物排放標準，對工業(yè)、交通等領域的排放進行限制和監(jiān)管。加強環(huán)保宣傳和教育，提高公眾對氮氧化物污染的認識和環(huán)保意識。04工業(yè)生產(chǎn)中氮氧化物控制技術應用低氮燃燒技術通過改進燃燒方式，降低燃燒溫度，減少氮氧化物生成。燃料分級燃燒將燃料分成多股，分別送入燃燒區(qū)，實現(xiàn)分級燃燒，降低氮氧化物排放?？諝夥旨壢紵龑⒖諝夥殖啥喙桑c燃料分級送入燃燒區(qū)，減少氮氧化物生成。燃燒過程中氮氧化物生成控制選擇性催化還原法（SCR）利用催化劑，使煙氣中的氮氧化物與還原劑反應生成無害的氮氣和水。選擇性非催化還原法（SNCR）在無催化劑條件下，向煙氣中噴入還原劑，與氮氧化物反應生成氮氣和水。液體吸收法利用吸收劑吸收煙氣中的氮氧化物，達到脫硝目的。煙氣脫硝技術應用通過改進生產(chǎn)工藝流程，減少氮氧化物產(chǎn)生環(huán)節(jié)。工藝流程優(yōu)化采用低氮燃燒器、高效除塵器等設備，降低氮氧化物排放。設備更新與改造回收利用含氮廢氣、廢水等，減少氮氧化物排放。資源綜合利用工業(yè)生產(chǎn)過程優(yōu)化與改進123企業(yè)嚴格遵守國家環(huán)保法規(guī)，確保氮氧化物排放達標。環(huán)保法規(guī)遵守積極采用節(jié)能減排技術，降低能耗和氮氧化物排放。節(jié)能減排技術應用加大環(huán)保設施投入，確保設施穩(wěn)定運行，實現(xiàn)氮氧化物減排目標。環(huán)保設施建設與運行節(jié)能減排政策推動下企業(yè)實踐05實驗室安全管理與防護措施化學反應在高溫條件下處理含氮化合物時，氮氧化物可能作為副產(chǎn)品釋放。高溫處理氣體鋼瓶泄漏實驗室中使用的氮氣或氮氧化物氣體鋼瓶如發(fā)生泄漏，也是氮氧化物的來源之一。在實驗室中，氮氧化物常通過某些化學反應產(chǎn)生，如一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）的生成。實驗室常見氮氧化物來源針對實驗室中可能產(chǎn)生氮氧化物的操作，應制定詳細的安全操作規(guī)程。制定安全操作規(guī)程對實驗室人員進行定期安全培訓，確保他們了解如何安全地處理氮氧化物及相關風險。定期安全培訓定期進行應急演練，提高實驗室人員在應對氮氧化物泄漏等緊急情況時的反應能力。應急演練實驗室安全操作規(guī)程與培訓眼睛防護佩戴化學防護眼鏡或面罩，防止氮氧化物對眼睛的刺激和傷害。皮膚防護穿戴實驗服、手套和鞋套等，減少皮膚與氮氧化物的直接接觸。呼吸防護選擇適當?shù)暮粑雷o裝備，如防毒面具或呼吸器，以保護呼吸系統(tǒng)免受氮氧化物侵害。個人防護裝備選擇與使用應急物資準備確保實驗室配備有必要的應急物資，如泄漏應急處理工具、急救藥品等。及時響應與處理在發(fā)生氮氧化物泄漏等緊急情況時，迅速啟動應急處理預案，及時響應并妥善處理。制定應急處理預案針對氮氧化物泄漏、中毒等緊急情況，制定詳細的應急處理預案。應急處理預案制定與實施06未來發(fā)展趨勢及挑戰(zhàn)氮氧化物分解技術利用高溫或催化劑將氮氧化物分解為氮氣和氧氣，是一種有前景的治理技術。燃料再燃技術通過向爐膛內(nèi)噴入燃料，產(chǎn)生還原性氣氛，使氮氧化物還原為氮氣，適用于燃煤、燃油等工業(yè)爐窯的氮氧化物治理。選擇性催化還原技術（SCR）通過催化劑作用，在較低溫度下將氮氧化物還原為無害的氮氣和水，具有高效、環(huán)保的特點。新型氮氧化物治理技術展望隨著環(huán)保意識的提高，各國政府對氮氧化物等污染物的排放標準不斷加嚴，企業(yè)需要不斷升級治理技術以滿足要求。排放標準加嚴政府為鼓勵企業(yè)減少污染物排放，會給予一定的環(huán)保稅收優(yōu)惠，有助于降低企業(yè)治理成本。環(huán)保稅收優(yōu)惠通過排污權交易，企業(yè)可以在市場上購買或出售排污權，從而靈活調整自身的污染物排放。排污權交易環(huán)境保護政策法規(guī)變動對企業(yè)影響科技創(chuàng)新推動行業(yè)可持續(xù)發(fā)展新材料研發(fā)研發(fā)新型催化劑、吸附劑等材料，提高氮氧化物治理效率和穩(wěn)定性。智能化技術應用利用人工智能、大數(shù)據(jù)等技術手段，實現(xiàn)氮氧化物治理過程的智能化監(jiān)控和優(yōu)化控制。清潔能源替代推廣使用清潔能源替代傳統(tǒng)化石