邳州市第二中学2013年高中化学必修一课件第2课时-二氧化氮、一氧化氮及酸雨

第2课时二氧化氮、一氧化氮及酸雨zxxkw学科网新知初探自学导引自主学习一、氮气1.物理性质：氮气是______色______味的气体，_______于水。约占空气体积的_____。2.化学性质：氮气的化学性质______，通常情况下不与氧气反应。但是在____________条件下，N2和O2可以直接化合生成NO，有无无难溶4/5稳定放电或高温关的反应方程式为：__________________。N2＋O2===========放电或高温2NONONO2物理性质色态味___________的气体______色有刺激性气味的有毒气体密度比空气略大比空气大溶解性_____于水易溶于水并能与水反应其他易液化化学性质与O2反应_________________________________H2O______________________________________________二、氮的氧化物无色无味红棕不溶2NO＋O2===2NO2不反应不反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO想一想有瓶无色气体，当打开瓶盖时，瓶口看到红棕色，该无色气体是什么？变色时发生什么反应？提示：该无色气体是NO，因发生反应2NO＋O2===2NO2生成NO2而变红棕色。zxxkw三、SO2与NO2对大气的污染1.SO2与NO2的主要来源、危害和防治来源（1）SO2：主要来源于_____________和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼；（2）NO2：主要来自于___________。危害（1）引起大气污染，直接危害人体健康；（2）溶于水形成______。煤、石油汽车尾气酸雨防治（1）调整能源结构，发展清洁能源；（2）研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少二氧化硫和氮氧化物的排放；（3）加强工厂废气的回收处理；（4）改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放。2.酸雨(1)概念：___________的降雨。(2)成因：主要是大气中的______________溶于水形成的。(3)类型①硫酸型：SO2→H2SO3→H2SO4化学方程式：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4；pH5.6SO2与NO2②硝酸型：NO2→HNO3化学方程式：______________________________。(4)危害①直接破坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化。②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。3NO2＋H2O===2HNO3＋NOzxxkw自主体验1.最新研究表明：NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究同时证实，NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于NO的叙述正确的是()A．NO是一种红棕色的气体B．常温常压下，NO不能与空气中的氧气直接化合C．含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等D．NO易溶于水，不能用排水法收集解析：选C。NO是一种无色不溶于水的气体，可以用排水法收集；常温常压下，NO易与O2直接化合生成NO2。2.在NO2被水吸收的反应中，发生还原反应和氧化反应的物质的质量之比为()A．3∶1B．1∶3C．1∶2D．2∶1解析：选C。写出反应的化学方程式，并标出电子的转移：可知氧化剂和还原剂均是NO2，发生还原反应和氧化反应的物质的质量之比为1∶2。3.形成酸雨的原理之一可简单表示如下：回答下列问题：(1)酸雨的pH________5.6(填“”、“”或“＝”)。(2)D物质的化学式为__________________。(3)反应②的化学方程式为______________。(4)现有某地含C酸雨水样1m3，其中c(H＋)＝0.005mol·L－1，若用生石灰处理该水样至中性，理论上需生石灰______kg。解析：由图示可知，A为SO2，B为SO3，C为H2SO4，D为H2SO3。(4)CaO～H2SO4～2H＋56g2molm(CaO)0.005mol/L×1×103L解得：m(CaO)＝140g＝0.14kg。答案：(1)(2)H2SO3(3)2SO2＋O22SO3(4)0.14要点突破讲练互动探究导引1若把NO2与O2的混合气体同时通入水中时反应原理是什么？(用化学方程式表示)提示：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，2NO＋O2===2NO2，即：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。氮的氧化物溶于水的计算要点归纳1.相关化学方程式①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO②2NO＋O2===2NO2⇒总反应式：③4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3④4NO＋3O2＋2H2O===4HNO32.氮的氧化物溶于水的可能情况序号气体反应剩余气体ⅠNO2①NOⅡNO2＋NO①NO序号气体反应剩余气体ⅢNO2＋O2V（NO2）V（O2）＝4∶1③无V（NO2）V（O2）4∶1③O2V（NO2）V（O2）4∶1先③后①NO序号气体反应剩余气体ⅣNO＋O2V（NO）V（O2）＝4∶3④无V（NO）V（O2）4∶3④NOV（NO）V（O2）4∶3④O2特别提醒(1)氮的氧化物或氮的氧化物与O2的混合气体溶于水时，剩余的气体可能是O2，也可能是NO，但不可能是NO2，因为NO2会与水反应又生成NO。(2)对于连续发生的化学反应，可用化学方程式叠加的方法而得到复合反应，解决问题更简便。即时应用1.将VmLNO和NO2的混合气通过水吸收后,得到amL无色气体A，将此无色气体A与等体积O2混合，再通过水充分吸收后，收集到5mL无色气体B。试回答：(1)A气体是________，B气体是________；(2)A气体的体积是________。解析：(1)NO2溶于水生成NO，故A为NO，NO与O2通入水中发生反应4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，二者等体积时，O2过量，故B为O2；(2)4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3amL3a4mL依题意：a－3a4＝5，a＝20。答案：(1)NOO2(2)20mL常见的环境污染及其防治探究导引2氮氧化物会引起哪种类型的空气污染？提示：酸雨，光化学烟雾，臭氧空洞等。要点归纳1.常见的环境污染环境污染形成原因主要危害温室效应大气中CO2含量不断增加全球变暖，冰雪融化，释放有毒气体酸雨SO2和氮氧化物的排放土壤酸化，腐蚀建筑物光化学烟雾氮氧化物和碳氢化合物的排放危害人体健康和植物生长环境污染形成原因主要危害臭氧空洞氮氧化物和氟氯代烃的排放地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧赤潮和水华含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放使藻类过度繁殖,水质恶化，发生在海水中为赤潮,淡水中为水华白色污染聚乙烯塑料的大量使用，任意丢弃破坏土壤结构和生态环境2.SO2和氮的氧化物的吸收(1)NaOH溶液吸收SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O(2)氨气吸收2NH3＋H2O＋SO2===(NH4)2SO38NH3＋6NO27N2＋12H2O4NH3＋6NO5N2＋6H2O=======一定条件=======一定条件特别提醒(1)酸雨、光化学烟雾、臭氧空洞均与氮氧化物有关。(2)用碱吸收SO2和氮氧化物时所发生的化学反应方程式不必死记硬背，重在理解分析。即时应用2.(2010·高考海南卷)下列物质中，可形成酸雨的是()A．二氧化硫B．氟氯代烃C．二氧化碳D．甲烷解析：选A。二氧化硫及氮氧化物是形成酸雨的主要污染物，酸雨的形成过程为：SO2→H2SO3→H2SO4或SO2→SO3→H2SO4；NO→NO2→HNO3，故A正确；B项中氟氯代烃主要危害是破坏臭氧层，引起臭氧空洞；C项中二氧化碳主要引起温室效应；D项中甲烷不溶于水也不能和水反应，不能形成酸雨，是造成温室效应的一种气体。题型探究权威预测氮氧化物溶于水的计算例1将10mL充满NO2和O2混合气体的试管倒置在水槽中，反应停止后试管内剩余2mL无色气体，求原混合气中NO2和O2各多少毫升。【解析】剩余2mL气体可能是NO或O2，分两种情况讨论：(1)剩余的是NO，可以看成先发生了反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。剩余的NO2又与水作用，最终有2mLNO产生。由反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO得剩余的NO2体积为2mL×3＝6mL。则原有O2体积为(10mL－6mL)×14＋1＝0.8mL，NO2体积为10mL－0.8mL＝9.2mL。(2)剩余的是O2，则有10mL－2mL＝8mL是NO2和O2的混合气体按反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3进行。所以NO2的体积为8mL×41＋4＝6.4mL，O2体积为10mL－6.4mL＝3.6mL。【答案】若剩余的是NO,则NO2和O2的体积分别为9.2mL和0.8mL。若剩余的是O2，则NO2和O2的体积分别为6.4mL和3.6mL。【规律方法】对于反应后剩余气体，分析剩余气体的成分，一般来说，两种反应物，首先判断过量，然后根据完全吸收的反应关系计算：二氧化氮完全被水吸收：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。一氧化氮完全被水吸收：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。环境污染例2环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关的是()①白色垃圾②潮汐③酸雨④光化学烟雾⑤臭氧空洞⑥可吸入颗粒物⑦赤潮⑧绿色化学A．①⑦B．②⑤C．②⑧D．⑦⑧【解析】潮汐是自然现象；白色垃圾主要是难降解的白色塑料，会造成土壤污染；酸雨是氮的氧化物和硫的氧化物造成的污染；光化学烟雾是氮的氧化物等排放造成的；臭氧空洞由氟氯烃等物质造成的；赤潮是水体的富营养化造成的，其危害是造成水中溶解氧减少，导致生物死亡。【答案】C【名师点睛】此类问题要求了解常见的污染问题及原因，善于利用化学知识解决实际问题。课堂达标即时巩固热点示例思维拓展[经典案例]有一无色干燥的混合气体，可能是由HCl、NO、NO2、CO2、NH3、H2、O2、Cl2中的几种混合而成。①把混合气体通过浓硫酸(足量)时，气体体积明显减小；②再通入过量碱石灰时，体积又明显减小；③剩余气体接触空气时，立即变为红棕色。根据以上实验现象，回答下列问题：(1)根据气体是无色的，你得出什么结论？(2)①中气体体积减小说明混合气体中一定有什么气体，一定无什么气体？(3)②气体体积减小说明什么？(4)③中现象说明混合气体中一定有什么气体？一定无什么气体？(5)据题目分析原混合气体一定含有什么气体【答案】(1)气体无色说明无红棕色气体二氧化氮、黄绿色气体氯气。(2)气体体积减小说明有被浓硫酸吸收的气体,只能为氨气，又因为氨气与氯化氢不共存，所以无氯化氢。(3)气体体积减小说明有被碱石灰吸收的气体,只能为二氧化碳。(4)③中现象说明混合气体中一定含有一氧化氮,则一定无氧气。(5)一定含有NH3、CO2、NO。