【Syx】氮气及氮的氧化物 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.pptx

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1、氮气及氮的氧化物目录contents氮气基本性质与用途氮氧化物种类与性质氮氧化物环境影响与治理措施工业生产中氮氧化物控制技术应用实验室安全管理与防护措施未来发展趋势及挑战01氮气基本性质与用途氮气在常温下为无色无味的气体，难以被人类直接感知。无色无味气体难溶于水密度与空气接近氮气在水中的溶解度很小，难以与水发生反应。氮气的密度与空气接近，因此在空气中能够均匀分布。030201氮气物理性质氮气的化学性质非常稳定，常温下很难与其他物质发生反应。稳定性在一定条件下，氮气可以与某些金属或非金属元素化合，生成氮化物。氮的固定在高温或放电条件下，氮气可以发生氧化还原反应，与其他物质交换电子。氧化还原反应氮

2、气化学性质03膜分离法利用特殊膜材料对空气中各成分的选择性透过性，将氮气从空气中分离出来。01空气分离法利用空气中各成分的沸点不同，通过液化、分离、提纯等步骤制取氮气。02化学反应法通过某些化学反应生成氮气，如氨气分解法等。氮气制备方法氮气在各领域应用氮气作为化工原料，可用于生产氨、硝酸等化工产品。在金属加工过程中，氮气可用作保护气，防止金属在高温下与氧气反应。在电子工业中，氮气可用于制造半导体器件和集成电路的清洗和干燥等。氮气可用于食品饮料包装中，作为填充气体防止食品氧化变质。化工原料金属加工保护气电子工业食品饮料包装02氮氧化物种类与性质 一氧化氮性质及危害物理性质无色无味气体，难溶于水，

3、易与血红蛋白结合。化学性质具有还原性，易被氧化为二氧化氮；与氧气反应生成红棕色的二氧化氮。危害一氧化氮是有毒气体，吸入后能与血红蛋白结合，引起高铁血红蛋白血症，导致组织缺氧；高浓度一氧化氮能引起中枢神经系统损害。物理性质01红棕色有刺激性气味的气体，易溶于水。化学性质02具有强氧化性，能与多种物质反应；与水反应生成硝酸和一氧化氮。危害03二氧化氮是剧毒气体，对呼吸器官有强烈刺激作用，引起急性肺水肿和支气管炎；高浓度二氧化氮能引起中枢神经系统损害，甚至导致死亡。二氧化氮性质及危害除一氧化氮和二氧化氮外，还有三氧化二氮、四氧化二氮、五氧化二氮等多种氮氧化物。这些氮氧化物多数具有不稳定性，易转化为二

4、氧化氮；部分氮氧化物如五氧化二氮可用作氧化剂、硝化剂等。其他氮氧化物简介性质与用途氮氧化物种类氮氧化物主要来源于工业生产过程中高温燃烧和化学反应，如汽车尾气、火力发电厂、化工厂等排放的废气中含有大量氮氧化物。来源在高温条件下，氮气与氧气发生反应生成一氧化氮；一氧化氮再与氧气反应生成二氧化氮；部分氮氧化物之间还能相互转化。生成机理氮氧化物来源与生成机理03氮氧化物环境影响与治理措施主要来源于工业生产、交通运输、能源燃烧等领域。氮氧化物排放源我国大气氮氧化物浓度普遍较高，部分地区严重超标，对环境和人体健康造成严重影响。大气污染现状氮氧化物与其他污染物（如二氧化硫、颗粒物等）在大气中发生复合污染，加

5、剧大气环境恶化。复合污染问题大气污染现状分析氮氧化物与大气中的水反应，生成硝酸和亚硝酸，导致酸雨的形成。形成酸雨氮氧化物在阳光作用下，与大气中的碳氢化合物发生光化学反应，生成光化学烟雾，刺激人体呼吸道和眼睛。光化学烟雾氮氧化物是一种温室气体，能够吸收和发射红外辐射，对全球气候变暖有贡献。温室效应高浓度的氮氧化物对植物生长产生负面影响，如叶片损伤、生长受阻等。影响植物生长氮氧化物对大气环境影响1燃烧前控制技术采用低氮燃烧技术、燃料脱氮技术等，减少燃烧过程中氮氧化物的生成。燃烧后处理技术采用选择性催化还原（SCR）、选择性非催化还原（SNCR）等烟气脱硝技术，降低烟气中氮氧化物的浓度。吸附法利用吸

6、附剂对氮氧化物的吸附作用，将其从烟气中分离出来。生物法利用微生物的代谢作用，将氮氧化物转化为无害物质。氮氧化物治理技术与方法政策法规排放标准环保税收政策环保宣传与教育政策法规与排放标准国家和地方政府出台了一系列政策法规，限制氮氧化物的排放，鼓励采用环保技术和清洁能源。对超标排放的企业征收环保税，鼓励企业减少排放，保护环境。制定了严格的氮氧化物排放标准，对工业、交通等领域的排放进行限制和监管。加强环保宣传和教育，提高公众对氮氧化物污染的认识和环保意识。04工业生产中氮氧化物控制技术应用低氮燃烧技术通过改进燃烧方式，降低燃烧温度，减少氮氧化物生成。燃料分级燃烧将燃料分成多股，分别送入燃烧区，实现分

7、级燃烧，降低氮氧化物排放。空气分级燃烧将空气分成多股，与燃料分级送入燃烧区，减少氮氧化物生成。燃烧过程中氮氧化物生成控制选择性催化还原法（SCR）利用催化剂，使烟气中的氮氧化物与还原剂反应生成无害的氮气和水。选择性非催化还原法（SNCR）在无催化剂条件下，向烟气中喷入还原剂，与氮氧化物反应生成氮气和水。液体吸收法利用吸收剂吸收烟气中的氮氧化物，达到脱硝目的。烟气脱硝技术应用通过改进生产工艺流程，减少氮氧化物产生环节。工艺流程优化采用低氮燃烧器、高效除尘器等设备，降低氮氧化物排放。设备更新与改造回收利用含氮废气、废水等，减少氮氧化物排放。资源综合利用工业生产过程优化与改进123企业严格遵守国家环

8、保法规，确保氮氧化物排放达标。环保法规遵守积极采用节能减排技术，降低能耗和氮氧化物排放。节能减排技术应用加大环保设施投入，确保设施稳定运行，实现氮氧化物减排目标。环保设施建设与运行节能减排政策推动下企业实践05实验室安全管理与防护措施化学反应在高温条件下处理含氮化合物时，氮氧化物可能作为副产品释放。高温处理气体钢瓶泄漏实验室中使用的氮气或氮氧化物气体钢瓶如发生泄漏，也是氮氧化物的来源之一。在实验室中，氮氧化物常通过某些化学反应产生，如 一 氧 化 氮（NO）和 二 氧 化 氮（NO2）的生成。实验室常见氮氧化物来源针对实验室中可能产生氮氧化物的操作，应制定详细的安全操作规程。制定安全操作规程对

9、实验室人员进行定期安全培训，确保他们了解如何安全地处理氮氧化物及相关风险。定期安全培训定期进行应急演练，提高实验室人员在应对氮氧化物泄漏等紧急情况时的反应能力。应急演练实验室安全操作规程与培训眼睛防护佩戴化学防护眼镜或面罩，防止氮氧化物对眼睛的刺激和伤害。皮肤防护穿戴实验服、手套和鞋套等，减少皮肤与氮氧化物的直接接触。呼吸防护选择适当的呼吸防护装备，如防毒面具或呼吸器，以保护呼吸系统免受氮氧化物侵害。个人防护装备选择与使用应急物资准备确保实验室配备有必要的应急物资，如泄漏应急处理工具、急救药品等。及时响应与处理在发生氮氧化物泄漏等紧急情况时，迅速启动应急处理预案，及时响应并妥善处理。制定应急处

10、理预案针对氮氧化物泄漏、中毒等紧急情况，制定详细的应急处理预案。应急处理预案制定与实施06未来发展趋势及挑战氮氧化物分解技术利用高温或催化剂将氮氧化物分解为氮气和氧气，是一种有前景的治理技术。燃料再燃技术通过向炉膛内喷入燃料，产生还原性气氛，使氮氧化物还原为氮气，适用于燃煤、燃油等工业炉窑的氮氧化物治理。选择性催化还原技术（SCR）通过催化剂作用，在较低温度下将氮氧化物还原为无害的氮气和水，具有高效、环保的特点。新型氮氧化物治理技术展望随着环保意识的提高，各国政府对氮氧化物等污染物的排放标准不断加严，企业需要不断升级治理技术以满足要求。排放标准加严政府为鼓励企业减少污染物排放，会给予一定的环保

11、税收优惠，有助于降低企业治理成本。环保税收优惠通过排污权交易，企业可以在市场上购买或出售排污权，从而灵活调整自身的污染物排放。排污权交易环境保护政策法规变动对企业影响科技创新推动行业可持续发展新材料研发研发新型催化剂、吸附剂等材料，提高氮氧化物治理效率和稳定性。智能化技术应用利用人工智能、大数据等技术手段，实现氮氧化物治理过程的智能化监控和优化控制。清洁能源替代推广使用清洁能源替代传统化石能源，从根本上减少氮氧化物的产生。国际合作加强与国际先进企业和研究机构的合作，引进先进技术和管理经验，提升国内氮氧化物治理水平。技术交流定期举办氮氧化物治理技术交流会、研讨会等活动，促进不同企业之间的技术交流和合作。人才培养重视氮氧化物治理领域的人才培养和技术传承，为行业发展提供有力的人才保障。国内外合作与交流机遇