第三节硫和氮的氧化物

第三节硫和氮的氧化物人类赖以生存的环境是我们可爱的地球。然而，从二十世纪八十年代开始，酸雨、臭氧层破坏和气候变暖这三大全球环境问题，却使人类面临着严峻的挑战。被酸雨腐蚀的建筑和树木形成酸雨的罪魁祸首是谁？色体、溶于水、溶于酒精、溶于二硫化碳，易，质。黄晶不微易升华脆硫（S）一、物理性质二、化学性质2222SOSONaSNaSFeSFeSHgSHgS点燃研磨△不小心打破水银温度计，用硫粉覆盖气体的物理性质可从以下几个等方面去分析：(颜色、状态、气味、毒性、密度、溶解性等)二氧化硫的物理性质思考1：SO2的物理性质体现在哪些方面？探究1：请设计一个实验来证明SO2是否易溶于水？探究过程：向装有气体的矿泉水瓶中加入五分之一的水，立即旋紧好瓶盖。振荡，观察现象并分析。二氧化硫看颜色想原因闻气味强烈的刺激性气味有毒做比较溶解性沸点无色气体比空气密度大容易液化易溶于水能引发呼吸道疾病、浓度高时会令人死亡和空气的相对平均分子量对比沸点为－10０Ｃ1体积的水大约可以溶解40体积的二氧化硫二氧化硫是一种无色、有刺激性气味、有毒、比空气重、容易液化、易溶于水的气体。一、二氧化硫的物理性质：思考2：SO2有哪些方面化学性质？①从物质类别看：SO2一种非金属氧化物，非金属氧化物有很多是酸性氧化物，请同学们设计实验证明是SO2酸性氧化物？二氧化硫的化学性质|酸性氧化物的通性②从氧化还原反应看：SO2中S元素的化合价看：推断它应具有怎样的化学性质？③从物质特性上看：SO2具有怎样的化学性质？探究现象：1、石蕊试液后变红2、再加热后溶液颜色变会紫色探究过程：用试管取少量刚才矿水瓶或者试管中的SO2水溶液：1、滴入2-3滴紫色石蕊试液，观察溶液颜色的变化2、再加热，再观察溶液颜色的变化二氧化硫的化学性质|酸性氧化物的通性探究2：SO2溶于水仅仅是溶于水吗？有没有发生化学反应？发生化学反应的判断依据是什么？探究结论：SO2溶于水，实质上有部分与水发生了化学反应。且体现了酸性氧化物的性质。如SO2能与水，与碱等发生反应。请同学们写出SO2与水、Na2O、NaOH溶液、Ca(OH)2溶液的反应方程式。二氧化硫的化学性质|酸性氧化物的通性SO2+H2OH2SO3在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应.可逆反应：【思考】反应和2H2+O22H2O点燃是可逆反应么?2H2O电解2H2+O2SO2+H2O==H2SO3H2SO3==SO2↑+H2O*亚硫酸是一种弱酸，不稳定反应条件不同，不是可逆反应。二氧化硫的化学性质|酸性氧化物的通性二氧化硫的化学性质SO2+H2O=H2SO3H2SO3=SO2+H2OSO2+H2O正反应逆反应H2SO3(1)SO2与水反应1.SO2具有酸性氧化物的通性SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2O(2)SO2与碱反应SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O【思考】SO2与CO2怎样区别？(3)SO2与碱性氧化物反应SO2+Na2ONa2SO3二氧化硫的化学性质SSS（SO2）S-20+4+6思考?根据SO2中S的化合价推断它具有怎样的性质？既有氧化性，又有还原性结论！2.SO2既有还原性又有氧化性SO2S+6表现还原性,需加入剂来实现,如。表现氧化性,需加入剂来实现,如。S01.SO2具有酸性氧化物的通性SO2+2H2S==3S↓+2H2OSO2能使氯水、溴水和酸性KMnO4溶液褪色。氧化还原最近中央电视台《生活》节目组的记者在福建、桂林和北京的一些市场发现,一些看起来非常白而又鲜亮诱人的银耳竟是经过特殊工序处理的———用国家明令禁止使用的“硫磺”熏蒸而成。白银耳是怎样熏出来的？央视《生活》栏目的记者日前深入福建古田县一探究竟。在加工现场,一名工人往一个小锅里放硫磺,并用火点燃。田地里散发出一股刺鼻的气味。经权威部门检测显示,这些白色银耳都有二氧化硫残留,甚至有的残留量还不低。问题：根据黄银耳变白，推测SO2具有什么性质？新闻回放：•实验4-7实验步骤现象结论往装有SO2溶液的试管内滴入2-3滴品红溶液,然后振动试管。把试管内液体用酒精灯加热品红溶液褪色溶液变回红色SO2有漂白作用被SO2漂白不稳定,容易变回原来的颜色二氧化硫的化学性质结论：二氧化硫具有漂白性，它的漂白原理是与有色物质结合成不稳定的无色物质。暂时的漂白3.SO2的漂白性二氧化硫的化学性质2.SO2既有还原性又有氧化性1.SO2具有酸性氧化物的通性原理：二氧化硫与某些有色物质直接生成不稳定的无色物质实质：化合作用，非氧化还原反应程度：暂时性，加热可复原范围：漂白某些有色物质，不能使紫色石蕊试液褪色二氧化硫的化学性质漂白性的比较名称原理实质程度范围二氧化硫氯水二氧化硫与有色物质直接结合生成不稳定的无色物质氯水中的次氯酸将有色物质氧化成无色物质非氧化还原反应氧化还原反应暂时性，加热可复原永久性漂白某些有色物质，不能使紫色石蕊试液褪色漂白大多数有色物质，能使紫色石蕊试液褪色强调漂白原理:SO2+某些有色物质不稳定的无色物质△SO2漂白是暂时性的（化合漂白）此漂白反应是非氧化还原反应SO2不能使指示剂褪色——选择性问题探究2：SO2具有漂白性，氯水有漂白性，如果SO2和Cl2按体积比1：1混在一起，有漂白性吗？问题探究1：SO2能使溴水、KMnO4溶液褪色与SO2使品红褪色，实质相同吗?不同，前者缘于SO2的还原性，发生的是氧化还原反应。后者缘于其漂白性，发生的是非氧化还原反应.A、和氯气单独通过时相同B、和二氧化硫单独通过时相同C、是二者作用效果之和D、可能失去漂白性二氧化硫和氯水发生化学反应生成新物质，而HCl和H2SO4是没有漂白性的，因此漂白性可能消失SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4问题探究3：（1）SO2使滴有酚酞的NaOH溶液红色褪去，SO2体现；（2)SO2使品红褪色，SO2体现性；（3)SO2使溴水褪色，SO2体现性。（4）SO2使高锰酸钾溶液褪色，SO2体现性。（5）SO2+2H2S==3S↓+2H2O，SO2体现性。（6）SO2使石蕊试液变红，SO2体现。酸性氧化物漂白还原还原氧化酸性氧化物2SO2+O22SO3催化剂△SO3+H2O===H2SO4⑵可以漂白白纸浆、毛、丝、草编制品等⑶杀灭霉菌和细菌⑷作食物和干果的防腐剂⑴制造硫酸：二氧化硫的用途SO3：无色固体，熔点（16.8℃）和沸点(44.8℃)都比较低。物理性质化学性质1、物质分类的角度——酸性氧化物A、与水反应生成酸SO2+H2OH2SO3B、与碱反应生成盐和水SO2+2NaOHNa2SO3+H2OC、与碱性氧化物反应生成盐2、氧化还原的角度——既有氧化性，又有还原性2SO2+O22SO33、特殊性角度——漂白性：暂时性漂白品红褪色红色无色SO2催化剂小结：二氧化硫SO2+Na2ONa2SO3探究讨论：现有两支试管，分别收集有SO2和CO2两种气体，有哪些方法可以鉴别？1、闻气味2、通入品红溶液中3、通入酸性高锰酸钾溶液4、氯水、溴水、碘水检验SO2中是否含有CO2，应采取的措施（）A.通过澄清石灰水B.通过Ba（OH）2，再通过石灰水C.通过足量酸性KMnO4溶液再通过石灰水D.通过小苏打溶液再通过石灰水C试一试下列可以用来鉴别SO2和CO2的方法是[]A、通入紫色石蕊试液B、闻气味C、通入澄清石灰水D、通入品红溶液中都是酸性氧化物，都可以使石蕊变红SO2有刺激性气味，而CO2没有都可以使澄清石灰水变浑浊SO2可使品红褪色，而CO2不能BD请描述各试管中所发生的现象信使分子—NO在1998年三位美国药理学家发现“NO是心血管系统的信号分子”，而获得诺贝尔医学奖。三位科学家发现NO在人体血管内具有传递信号的功能，使血管处于持续的舒张状态，血压降低，NO可抑制VSMC和心肌细胞增殖，维持其正常的有丝分裂；少量NO有正性心肌收缩力及心输出量的作用，并抑制白细胞黏附、浸润而减少炎症介导的心肌细胞坏死，进而在心肌缺血再灌注损伤中发挥细胞保护作用NO一向被视为大气污染物，却在生命过程中有如此重要的功能，这是否能给人们一些什么启示呢？二、二氧化氮和一氧化氮•1、在放电或高温下：•N2＋O2＝＝2NO（无色）一氧化氮•2、在常温下：•2NO＋O2＝2NO2（红棕色）二氧化氮*比较NO和NO2的性质：NO：无色、无味、不溶于水、不稳定（易氧化）NO2：红棕色、有刺激性气味、易溶于水、稳定、有毒性3、NO2易溶于水：•3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO放电或高温易错细节：NO和O2不能共存，收集NO只能用排水法。收集NO2不能用排水法只能用向上排空气法。在新疆与青海交界处有一山谷，人称魔鬼谷，经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛，四季常青。请解释原因。N2+O2====2NO放电或高温2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO雷雨发庄稼由雷电作用是地球上氮盐天然合成的主要途径，氮盐是植物生长所必须的大量营养盐，在工业时代之前，农业不使用化肥，雷雨天降水中的氮盐相当给农作物施了一次肥，能促进其生长，所以说“雷雨发庄稼”。2.3NO2+H2O=2HNO3+NO反应中，(1)NO2是酸性氧化物吗？(2)n(氧化剂):n(还原剂)=？(3)如何使尽可能多的NO2被水吸收转化为硝酸1.怎样除去NO中的NO2?思考：＋4＋5＋23NO2+H2O===2HNO3+NO•现给你一试管二氧化氮，其他药品和仪器自选。1、请你设计实验，要求尽可能多地NO2被水吸收。实验步骤现象解释（反应式）（1）（2）（3）将充满NO2的试管倒立在水槽红棕色逐渐消失，试管水位上升到2/3处3NO2+H2O=2HNO3+NO往试管通入O2无色气体变成红棕色；水位继续上升，红棕色又消失继续通入O2水逐渐充满试管2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO科学探究在这个过程中要通入多少O2，NO2才能完全转变成HNO3呢？3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO2NO+O2＝2NO24NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3NO2与O2以4︰1的体积比混合，与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。①②①×2得：(工业合成硝酸)6NO2＋2H2O＝4HNO3＋2NO③②+③得：3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2×24NO2+O2+2H2O=4HNO3+）3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2×3×2+）4NO+3O2+2H2O=4HNO3两个重要的反应方程式:当V(NO2):V(O2)=4:1时，NO2可完全转化为硝酸当V(NO):V(O2)=4:3时，NO可完全转化为硝酸2、你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？（从原料的充分利用、减少污染物的排放等方面考虑。）------工业生产硝酸，将尾气（NO）吸收通入适量的氧气后再溶解于水，经过多次循环氧化、溶解，可充分利用原料，并减少NO的排放，保护环境。3.将20mL充满NO和NO2的混合气体的试管倒立于盛水的水槽中，充分反应后，剩余气体10mL，求原混合气体的中NO和NO2的体积。2.一定条件下，将等体积的NO和O2混合于一试管中，然后将试管倒立于盛水的水槽中，充分反应后，剩余气体的体积约占原气体总体积的（）A.1/4B.3/4C.1/8D.3/8NO-5mLNO2-15mLC1.某试管内盛有NO2气体12体积，把它倒立于盛水的水槽中，剩余____气体，试管内的气体为_____体积；试管内的溶液为____溶液。如要使试管内充满水，则应通入02___体积。4NOHNO331、二氧化硫和二氧化氮是主要的大气污染物。2、污染物的来源：（1）SO2主要来自于化石燃料（如煤与石油）的燃烧、含硫金属的冶炼以及制造硫酸、磷肥等产生的废气。（2）NO2主要来自于汽车尾气。三、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染思考：汽车燃料中没有氮元素，为啥汽车尾气中有NO2？由于溶解了二氧化碳的缘故，正常雨水的PH值在5.6左右，然而