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第2课时 氮氧化物的无害化处理
专题7 氮与社会可持续发展 第三单元 含氮化合物的合理使用
学习目标
核心素养
1.理解氮氧化物(NO、NO2)的来源和性质。
2.了解氮氧化物对环境的影响。
3.认识氮氧化物对人体健康、社会可持续发展可能带来的双重影响，科学合理地选择和应用物质。
通过对氮氧化物对环境影响的学习，培养节约资源、保护环境的可持续发展意识，从自身做起，形成简约适度、绿色低碳的生活方式。
氮氧化物的无害化处理
新课导入
氮氧化物的无害化处理
科普视频
光化学烟雾
新课导入
“美国洛杉矶光化学烟雾事件是世界有名的公害事件之一。从20世
纪40年代初开始，每年从夏季至早秋，只要是晴朗的日子，洛杉矶城市上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾。这种烟雾使人眼睛发红，咽喉疼痛，呼吸憋闷、头昏、头痛。
20世纪40年代，洛杉矶汽车的保有量是250万，每天大约消耗1600吨汽油，排出1000多吨碳氢化合物、300多吨氮氧化物。汽车尾气、工业排放的烯烃类碳氢化合物和二氧化氮，在强烈的阳光紫外线照射下，形成臭氧等二次污染物，是洛杉矶烟雾事件发生的主要原因。
氮氧化物的无害化处理
拓展视野
光化学烟雾事件
知识梳理
一、空气中NOx来源及危害
1.氮氧化物(NOx)的来源
造成光化学烟雾的主要气体？来源？
反应原理？造成的危害？
交流讨论
(1)氮氧化物(NOx)是大气污染物，主要包括NO、NO2 。
(2)氮氧化物的来源
(1)化石燃料的燃烧
(2)硝酸生产等排放的废气
(3)机动车辆排放的尾气
知识梳理
一、空气中NOx来源及危害
2.光化学烟雾的形成原因
(1)汽车尾气排放NO被空气中的氧气氧化为NO2：
2NO＋O2===2NO2
(2)日光照射下，NO2与O2经复杂反应生成臭氧(O3) 。
(3)臭氧与空气中一些碳氢化合物作用，产生一种有毒烟雾，人们称它为光化学烟雾。
知识梳理
一、空气中NOx来源及危害
3.氮氧化物的危害
形成酸雨、光化学烟雾和雾霾。
(1)酸雨的危害
①使土壤酸化，危害土壤和植物；
②使人类得呼吸道疾病，危害人体健康；
③腐蚀建筑物、机械和市政设施。
(2)光化学烟雾危害
有特殊气味，刺激眼睛，对人体健康、
植物生长等都有很大的危害。
知识拓展
氮氧化物对臭氧层的破坏
臭氧层主要分布在距地面20～25 km的大气层中，臭氧能吸收紫外线，防止地球上的生物受到伤害。飞机尾气中的氮氧化物(NO和NO2)对臭氧层(含O3和O)破坏的反应简单表示为：O3＋NO===O2＋NO2　
O＋NO2===NO＋O2
在低空，氮氧化物是空气中氧气转化为臭氧的
催化剂，造成臭氧污染；而在高空，氮氧化物是臭
氧转化为氧气的催化剂，破坏臭氧层。
一、空气中NOx来源及危害
知识探究
一、空气中NOx来源及危害
探究讨论
分析硝酸型酸雨的形成过程。
2NO＋O2===2NO2
NO2溶于降水，与水反应生成HNO3：
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
学以致用
当堂练习
一、空气中NOx来源及危害
1.汽车排放的尾气中含有NO2，NO2是城市大气的主要污染物之一，在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。反应过程为①2NO2―→2NO＋2O，②2NO＋O2―→2NO2，③O＋O2―→O3。下列对该反应过程及产物的叙述正确的是（ ）
A.NO2起催化作用 B.NO起催化作用 C.NO2只起氧化作用 D.O3与O2性质相同
A
解析：由①式和②③式叠加，反应的总方程式为2O2===O3＋O，因此NO2为催化剂，由反应知NO为中间产物不起催化作用，NO2在反应①中化合价既升高，又降低，故NO2在①的反应过程中既起氧化作用，又起还原作用，故A项正确，B、C项错误；O2和O3的性质是不同的，D项错误。
2.化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是( )
A.CO2和NO2都会导致酸雨的形成
B.大气中的PM2.5会导致雾霾的形成
C.NO2和SO2都会导致光化学烟雾的形成
D.大气中SO2含量的增加会导致温室效应加剧
学以致用
当堂练习
一、空气中NOx来源及危害
B
解析：CO2不会导致酸雨形成，会导致温室效应，A错误；大气中的PM2.5会导致雾霾形成，B正确；SO2不能导致光化学烟雾，C错误；SO2会导致酸雨，不会导致温室效应，D错误。
探究讨论
二、 NOx处理原理及方法
如何对氮氧化物进行预防和吸收？
思考讨论
从源头上问题解决
化石燃料燃烧
工厂排放废气
机动车辆尾气
碱液吸收尾气
汽车尾气催化转化器
改用洁净能源
液化天然气
知识梳理
二、 NOx处理原理及方法
使用清洁能源，减少氮氧化物的排放；
甲醇、液化气代替汽油。
2. 安装汽车尾气净化装置：
2NO＋2CO === N2＋2CO2。
3. 对生产化肥、硝酸工厂的废气进行处理。
碱液吸收法：
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
催化剂
归纳总结
课堂总结
课堂小结
一、空气中NOx来源及危害
氮氧化物的无害化处理
1. 来源：化石燃料燃烧；工厂废气；汽车尾气
2. 危害：形成酸雨、光化学烟雾和雾霾。
3. 光化学烟雾形成原因：
空气中NO → NO2 → 臭氧(O3) ——→ 光化学烟雾
O2 O2 空气中碳氢化合物
日光照射
二、 NOx处理原理及方法
1. 改用清洁能源，代替化石燃料；
2. 安装汽车尾气净化装置；
3. 对生产化肥、硝酸工厂的废气进行处理。
1.下列对NO、NO2的描述，不正确的是（ ）
A.NO2是红棕色气体，易溶于水，不是酸性氧化物
B.NO可以用排水法收集，但不能由N2和O2直接化合而得到
C.NO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物
D.NO、NO2都有毒，且NO是汽车尾气的有害成分之一
B
解析：A项，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，反应前后N元素的化合价发生了变化，因此NO2不是酸性氧化物，正确；
B项，N2和O2在放电时直接化合而得到，错误；
C项，NO与O2反应产生NO2，NO2与水反应产生硝酸和NO，二者可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物，正确；
D项，NO、NO2都有毒，且在汽车发动时，在电火花作用下N2和O2化合产生NO，NO是汽车尾气的有害成分之一，正确。
随堂训练
随堂训练
2.氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾。因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。
(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
在该反应中，氧化剂是________，还原剂是________。
(2)汽车尾气中含有一氧化氮和一氧化碳，经过排气管中的催化转化器转化为对大气无污染的物质。写出该反应的化学方程式：_________________________。
(3)在一定条件下氨气(NH3)亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式：___________________________。
+4 +2 +3
化合价降低作氧化剂，升高作还原剂。
NO2 NO
2NO＋2CO === N2＋2CO2
催化剂
N2 H2O
6NO2＋8NH3======7N2＋12H2O
一定条件
本节内容结束

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