北京市第四中学网校高中化学 第四章 非金属及其化合物 第5讲 硫和氮的氧化物教案（PDF版）新人教版

硫和氮的氧化物教师：刘廷阁爱护环境，从我做起提倡使用电子讲义-第1页-硫和氮的氧化物一、教学目标1．知识目标。掌握二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮的性质，了解大气污染的原因及其控制。2．能力目标。通过对SO2氧化性和还原性的推测及验证，培养学生实验设计与综合分析能力。3．情感目标。了解酸雨形成的途径及防治方法，增强环保意识。二、教学重点与难点重点：硫和氮的氧化物的性质。难点：SO2的氧化性与还原性；有关NO、NO2、O2等混合气体与水反应的简单计算。三、教学过程（一）硫1．存在：游离态：火山口附近和深藏于地下的硫磺矿化合态：硫矿石、硫酸盐煤、石油、等都含硫元素2．物理性质：易溶于CS2,微溶于酒精,难溶于水浅黄色晶体3．硫的化学性质：从硫的原子结构和化合价分析硫的化学性质（并同氧,氯作对比）（1）氧化性：Fe＋SFeS，2Cu＋SCu2S，H2＋SH2S，C＋2SCS2（2）还原性：S＋O2SO2（3）歧化反应：3S＋6NaOH(热)＝2Na2S＋Na2SO3＋3H2O4．硫的用途：硫酸黑火药硫磺膏火柴头硫化橡胶（二）二氧化硫1．物理性质：无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水。2．化学性质①与水化合；SO2＋H2OH2SO3可逆反应：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，叫可逆反应。②与碱及碱性氧化物反应；SO2＋2NaOH＝Na2SO3＋H2O；SO2＋NaOH＝NaHSO3[SO2＋2NaOH＝Na2SO3＋H2O；Na2SO3＋H2O＋SO2＝2NaHSO3]SO2＋Ca(OH)2＝CaSO3↓＋H2O；2SO2＋Ca(OH)2＝Ca(HSO3)2[SO2＋Ca(OH)2＝CaSO3↓＋H2O；CaSO3＋H2O＋SO2＝Ca(HSO3)2]SO2＋CaOCaSO3③漂白作用；品红溶液中通入SO2后再加热到沸腾各有何现象发生ΔΔΔ高温点燃高温-第2页-④氧化性SO2＋2H2S＝3S↓＋2H2O⑤还原性。2KMnO4＋2H2O＋5SO2＝K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4；2SO2＋O2催化剂2SO3，SO2＋Cl2＋2H2O＝2HCl＋H2SO4；SO2＋Br2＋2H2O＝2HBr＋H2SO4[思考]：1．在澄清石灰水中通入SO2气体现象及离子方程式。2．在通入SO2的蒸馏水中滴加石蕊试剂。3．在滴有酚酞的NaOH溶液中通入SO2现象及性质表现4．如何鉴别SO2、CO2两种气体？5．SO2可使紫红色KMnO4溶液褪色，是由于SO2的漂白作用吗？6．某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验：（1）在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是________溶液；加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是___________________________。（2）在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是______溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因是。7．如何检验SO2中混有CO28．如何检验CO2中混有SO29．如何除去CO2中混有SO2［归纳小结］SO2是一种酸性氧化物是有酸性氧化物的通性，SO2的漂白作用与氯水等漂白作用是有区别的；SO2既有氧化性又有还原性H2O2、Cl2水、Na2O2、O3二氧化硫原理将有色物质氧化成无色物质SO2直接与有色物质结合生成不稳定的无色物质实质氧化还原反应非氧化还原反应效果永久性暂时性范围漂白大多数有色物质，能使紫色石蕊褪色漂白某些有色物质，不能使紫色石蕊褪色（变红）[练习]1．导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是（）A．酸雨B．光化学烟雾C．臭氧空洞D．温室效应2．SO2是污染大气并形成酸雨的主要有害物质之一，造成大气中的SO2急剧增加的主要原因是下列情况中的（）-第3页-A．实验室逸出的SO2B．火山爆发产生的SO2C．硫酸厂排出尾气中的SO2D．含硫燃料燃烧产生的SO23．能鉴别SO2和CO2的试剂是（）A．品红溶液B．澄清石灰水C．紫色石蕊试液D．高锰酸钾溶液4．SO2和HClO都具有漂白作用，若将等物质的量的SO2和Cl2气体，同时作用于潮湿的有色物质，可观察到有色物质（）A．立刻褪色B．慢慢褪色C．先褪色后复原D．颜色不褪5．填空：下列化学方程式或实验现象体现SO2的什么性质①SO2＋H2OH2SO3，体现SO2的性②2SO2＋O22SO3，体现SO2的性③SO2＋2KOH＝K2SO3＋H2O，体现SO2的性④SO2＋CaO＝CaSO3，体现SO2的性⑤SO2＋2H2S＝3S＋2H2O，体现SO2的性⑥SO2＋2H2O＋Br2＝2HBr＋H2SO4，体现SO2的性⑦SO2使石蕊试液变红，体现SO2的性⑧SO2使蓝色石蕊试纸变红，体现SO2的性⑨SO2使品红溶液褪色，体现SO2的性⑩SO2使高锰酸钾溶液褪色，体现SO2的性（三）氮氧化物［思考］1．氮的氧化物有几种？其中氮有几种价态？2．氮的氧化物中属酸酐的有哪些？3．NO、NO2的互变关系如何？[几个重要反应]N2＋O2放电2NO2NO＋O2＝2NO23NO2＋H2O＝2HNO3＋NO［思考］1．从氧化还原的角度分析反应3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO氧化剂与还原剂的物质的量之比为多少？2．NO2与溴蒸气都是红棕色气体，根据已学知识如何鉴别这两种气体？3．从2NO＋O2＝2NO2，3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO两化学反应综合考虑，归纳小结NO、NO2、O2等混合气体与H2O反应的两个总反应：4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO34NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3-第4页-例1：将一充满NO2和NO的混合气体倒立水槽中，充分反应后，若水上升到1/4处，则原混合气体中NO2和NO的体积比为多少？例2：将盛有12mLNO2和O2混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体，则原混合气体中O2的体积是（）A．1.2mLB．2.4mLC．3.6mLD．4mL（四）二氧化硫和二氧化氮对大气的污染［思考］煤和石油燃烧的滚滚浓烟中主要含哪些有害气体？浓烟汽车尾气中含什么有害物质？[阅读]二氧化硫和二氧化氮为大气的主要污染物，能直接危害人体健康，引起呼吸道疾病，严重时会使人死亡。煤和石油中含杂质硫，在燃烧中将排放酸性气体SO2；燃烧产生的高温尚能促使助燃的空气发生部分化学变化，氧气与氮气化合，也排放酸性气体NOx。它们在高空中为雨雪冲刷，溶解，雨成为了酸雨；这些酸性气体成为雨水中杂质硫酸根、硝酸根和铵离子。酸雨：pH值小于5.6的雨水叫酸雨。酸雨的形成图片[练习]根据图片写出形成酸雨的化学方程式。1．酸雨的形成：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO2SO2＋2H2O＋O2＝2H2SO42．酸雨危害（1）对人体健康造成直接危害（2）破坏森林、草原和农作物（3）土壤酸性增强，湖泊酸化，生态环境受损（4）破坏建筑物-第5页-[例题]1．酸雨是因过度燃烧煤和石油，生成硫和氮的氧化物溶于水，生成了H2SO4和HNO3的缘故。分析某次雨水的数据如下：[NH4＋]＝2.0×10－6mol·L－1[Na＋]＝3×10－6mol·L－1[CI－]＝6×10－6mol·L－1[SO42－]＝2.8×10－5mol·L－1[NO3－]＝2.3×10－5mol·L－1则此次降雨雨水的pH值接近于A．3B．4C．5D．62．酸雨是一种危害极大的大气污染。（1）酸雨是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（2）现取一雨水样，每隔一定时间测定pH值，数据如下：测定时间（h）01248PH值4.734.624.564.554.55阐述雨水pH值变化的原因，并写出反应方程式（3）举出酸雨的四种危害解析：（1）酸雨是指pH＜5.6的雨、雪、雾、霜等各种形式的大气降水。（2）亚硫酸被空气中的氧气氧化成硫酸，酸性增强。2H2SO3＋O2＝H2SO4（3）对人体健康造成直接危害、破坏森林、草原和农作物、使土壤酸性增强，湖泊酸化，生态环境受损、破坏建筑物[资料]酸雨的危害SO2是主要的大气污染物之一，它对人体的直接危害是引起呼吸道疾病。它还是形成酸雨的罪魁祸首之一，酸雨可谓“空中死神”，已成为全球性的环境问题。猖獗的酸雨严重地威胁着地球。据资料记载，仅在1980年一年内，美国和加拿大就有5万余人成了酸雨的猎物。比利时是西欧酸雨污染最为严重的国家，它的环境酸化程度已超过正常标准的16倍。在意大利北部，5%的森林死于酸雨。瑞典有15000个湖泊酸化。挪威有许多马哈鱼生活的河流已被酸雨污染。世界古迹、桥梁受酸雨腐蚀越来越快。号称世界最大露天博物馆智利复活岛上的石雕人像，正面临着解体和倒塌的威胁，美国每年花在修理受损古迹方面的费用超过了50亿美元。闻名世界，代表我国古建筑精华的北京汉白玉石雕，近年来也遭到意想不到的损害，故宫太和殿台阶的栏杆上雕刻着各式各样的浮雕花纹，50多年前图案清晰可辨，如今却大多模糊不清，甚至成光板。我国江苏、安徽、湖北、福建、江西、浙江七省的农田曾经受酸雨影响造成经济损失一年达1380多万元。[阅读]汽车尾气中含有一氧化碳、氧化氮以及对人体产生不良影响的其他一些固体颗粒，尤其是含铅汽油，对人体的危害更大。近几年我国汽车保有量急剧增加,汽车排出的有害废气是产生大气污染的主要根源,它不断破坏着生态环境质量,危害着人体健康,损毁着城市形象并进而妨碍经济特别是城市经济的发展。自2004年7月1日起，在全国范围内开始实施相当于欧洲2号标准的国家机动车污染物排放标准第二阶段限值（GB18352.2，下简称国2标准），新标准的实施标志着我国的机动车污染防治进入了一个新的阶段。