1、高一化學必修一第四章 第三節 硫和氮的 氧化物 (一 教 案 教 案 電閃雷鳴，狂風暴雨，把人畜擊斃。然而谷內卻是牧草茂盛，四季常青， 這是為什么？試寫出相關反應的化學方程式。 N2 + O2 =2NO 2NOO22NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 科學探究現給你一試管預先制好的 NO2，其他藥品和儀器自選。請 你設計實驗，要求盡可能多地使 NO2 被水吸收。并填寫教材上的表格 投影填寫表格并請同學總結 實驗步驟 (1 將一支充滿 NO2 的 試 管 倒放在盛有 水的水槽中 現象 紅棕色氣體逐漸 解釋(可用化學方程式表示 3NO2+H2O=2HNO3+NO 消失，水位上升， NO2

2、為紅棕色氣體，易溶于 最后水充滿整個 試管的 2/3，無色 氣體充滿試管的 1/3(上部 水，NO 為無色氣體，難溶 于水 (2 制取少量氧 氣 2H2O2 =2H2O +O2 (3 將氧氣慢慢 地通入步驟 (1的試管中 無色氣體變為紅 棕色氣體，又變為 無色氣體，但氣體 體積逐漸減小，液 面不斷上升 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 思考與交流 你的實驗設計對工業上生產 HNO3 有什么啟示？(從原料 的充分利用，減少污染物的排放等方面考慮 NO2 與水的反應可知，只有 2/3 的 NO2 轉化為 HNO3，而 1/3 的 NO2 轉化為 NO。因此，硝酸工業常在吸

3、收反應進行過程中補充一些空 氣，使生成的 NO 再氧化為 NO2，NO2 溶于水又生成 HNO3 和 NO。經 地這樣多次的氧化和吸收，NO2 可以比較完全地被水吸收，盡可能地轉 化為 HNO3 講工業上循環利用 NO 制 HNO3 ，那么將 NO 做為中間產物對方程 式疊加，可得到 NO2 和 O2 的混合氣體共同與水反應的方程式 板書4NO2+O2+2H2O=4HNO3 講那么，若是把 NO2 看到 NO 和 O2 反應的產物，再次將兩個反應 疊加，又會得到什么呢？對，可以得到 NO 和 O2 的混合氣體共同與水 反應的方程式 板書4NO + 3O2+2H2O=4HNO3 講氮氧化物溶于水

4、的計算是常見的考點，有時需要討論，并且需要 講究技巧。 板書三、NO2、NO 和 O2 的混合氣體跟 H2O 反應的相關 計算 1、NO2 溶于水的問題 講依據原理：3NO2+H2O=2HNO3+NO，若有氣體剩余，應為 NO。 投影例 1、將 20mL NO 和 NO2 的混合氣體的試管倒立于盛有 H2O 水槽中， 充分反應后， 余于氣體體積變為 10mL， 求原混合氣體中 NO 和 NO2 各占多少？ 解法一：設 NO 體積為 x mL，NO2 體積為 y mL x+y=20 3NO2 + H2O =2HNO3 + NO 3 y x+y/3=10 1 y/3 解之得，x=5 y=15 講利

5、用差量法可幫助快速解題，可在題中尋找體積差 解法二：設 NO2 體積為 x mL 3NO2 + H2O =2HNO3 + NO 3 x x = 15 講若將 NO 和 O2 的混合氣體通入水中，會發生反應 4NO3O2 2H2O4HNO3 1 V 2 20-10=10 板書2、NO 和 O2 的混合氣體通入 H2O 講通過方程式分析可知，若 NO 過量則余下氣體為 NO，若 O2 過量 則余下氣體為 O2，解這類題的關鍵是分析過量并判斷余下氣體成份。 投影例 2、一支試管中充有 20mLNO 氣體，倒置于水槽中，現向其 中通入一定量的 O2， 試管內最終有 4mL 氣體， 則通入 O2 的體積

6、可能是多 少？ 解：若最終余下氣體的成份為 NO，則與水反應的 NO 為 20-416mL 4NO3O22H2O4HNO3 4 16 3 X X=12 mL 若最終余下氣體的成份為 O2，則 20mLNO 均與水反應 4NO3O22H2O4HNO3 4 20 3 X X=15mL 此時，通入 O2 的體積為 15+419mL 通入 O2 的體積可能是 12 mL 或 19 mL 點擊試題一定條件下，將等體積的 NO 和 O2 混合于一試管中，然 后將試管倒立于盛有 H2O 的水槽中，充分反應后剩余氣體的體積與原 混合氣體的體積之比是多少？ 講若將 NO2 和 O2 的混合氣體通入水中，會發生反

7、應 4NO2O2 2H2O4HNO3 板書3、NO2 和 O2 的混合氣體通入 H2O 講通過這個反應可知，若 O2 過量則剩余氣體為 O2，但是若 NO2 過 量，則過量的 NO2 還會和 H2O 繼續反應，則余下氣體為 NO。 投影例 3、在一支容積為 30mL 的試管內充滿 NO2 和 O2 的混合氣 體，把試管倒置于水中，充分反應后余 5mL，則原混合氣體中 NO2 和 O2 的體積各是多少？ 解：設原混合氣體中 NO2 的體積為 x mL ，O2 的體積為 y mL 則 x + y = 30 若 O2 過量， 則余下 5 mL 氣體為 O2 ,則所有的 NO2 全部參加反應， 而參

8、加反應的 O2 的體積為(y 5 mL 4 NO2 + O2 +2H2O = 4HNO3 4 x 1 y-5 x = 4(y-5 解之得，x = 20 mL y = 10 mL 若 NO2 過量， O2 全部參加反應， 則 而過量的 NO2 還會和 H2O 繼續反應， 余下的 5 mL 氣體為 NO， 4 NO2 + O2 +2H2O = 4HNO3 4 4y 1 y 則過量的 NO2 體積為 (x-4y mL 3NO2 + H2O =2HNO3 + NO 3 (x-4y 1 5 則 x-4y = 15 解之得，x = 27 mL y = 3 mL NO2 和 O2 的體積是 20 mL 和

9、10 mL 或 27 mL 和 3 mL 點擊試題將充滿 NO2 和 O2 混合氣體的量筒倒置于 H2O 中，充分 反應后保持氣體壓強不變，水進入至量筒體積的一半處停止了，則原混 合氣體中 NO2 和 O2 的體積比是多少？ 小結本節學習了氮的氧化物，重點是 NO 和 NO2 的性質，尤其是 NO 與氧氣和 NO2 與 H2O 的反應。 自我評價 1、對于氮的氧化物的下列敘述中，正確的是( D A、氮的氧化物都是無色氣體 B、氮的氧化物都不溶于水 C、氮的氧化物都是酸性氧化物 D、氮的氧化物都是大氣污染物 2、 5 mLNO 和 15 mL NO2 混合氣體通入倒置水槽中充滿水的試管里， 將 最后在試管中能收集到的氣體體積為( C A、20 mL B、15 mL C、10 mL D、5 mL 3、在一定條件下，將 m 體積 NO 和 n 體積 O2 同時通入倒立于 H2O 中 且盛滿 H2O 的容器內，充分反應后，容器內殘留 m/2 體積的氣體，該氣 體與空氣接觸后變為紅棕色氣體，則 m/n=