43硫和氮的氧化物(高中化学必修1)课件.ppt

1、第三节第三节 硫和氮的氧化物硫和氮的氧化物 阅读思考：阅读思考：空气质量报告各项指标中，空气污染空气质量报告各项指标中，空气污染指标包括哪些气体？指标包括哪些气体？二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、臭氧等。物、臭氧等。一般大气污染物包括：一般大气污染物包括：其中，二氧化硫和二氧化氮是造成其中，二氧化硫和二氧化氮是造成酸雨的主要元凶！酸雨的主要元凶！它们的来源是哪里？它们的来源是哪里？为什么会形成酸雨？为什么会形成酸雨？我们又该如何防治？我们又该如何防治？自然界中硫单质的存在自然界中硫单质的存在一、硫单质：一、硫单质：俗称俗称“硫磺硫磺”黄色粉末

2、黄色粉末第一部分第一部分S、SO2和和SO3硫单质的化学性质硫单质的化学性质1、与金属反应与金属反应2、与非金属反应与非金属反应Fe+S FeS2Na+S Na2SS+O2 SO2点燃点燃二、二氧化硫二、二氧化硫1、SO2的物理性质的物理性质无色、有刺激性气味、有毒、易液化、无色、有刺激性气味、有毒、易液化、比空气重、易溶于水比空气重、易溶于水探究探究1 1：请设计一个实验来证明请设计一个实验来证明SOSO2 2是否易是否易 溶于水？溶于水？二氧化硫二氧化硫VH2O:VSO21：40探究探究2 2：SOSO2 2溶于水仅仅是溶于水吗？溶于水仅仅是溶于水吗？有没有发生化学反应？怎么判断？有没有发

3、生化学反应？怎么判断？实验：实验：1 1、用、用PHPH试纸测溶液的试纸测溶液的PHPH值值2 2、滴入品红试液，观察溶液颜色的变化再加热，、滴入品红试液，观察溶液颜色的变化再加热，再观察溶液颜色的变化再观察溶液颜色的变化现象：现象：1 1、溶液、溶液PHPH值值7 72 2、品红试液褪色，加热后溶液又变红、品红试液褪色，加热后溶液又变红结论：结论：SOSO2 2水溶液呈酸性、有漂白性但不稳定。水溶液呈酸性、有漂白性但不稳定。2、SO2的化学性质的化学性质 SO2+H2O H2SO3 CO2+H2O H2CO3可逆反应：可逆反应：在同一条件下既能向正反应方向进行，在同一条件下既能向正反应方向进

4、行，又能向逆反应方向进行的反应。又能向逆反应方向进行的反应。可逆反应可逆反应：酸性氧化物的通性（与水、碱、碱性氧化物反应）：酸性氧化物的通性（与水、碱、碱性氧化物反应）SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2OSO2+CaO=CaSO3 使澄清石灰水变浑浊的气体除使澄清石灰水变浑浊的气体除二氧化碳二氧化碳外，外，还可能是还可能是二氧化硫二氧化硫。(怎样鉴别怎样鉴别?)?)注注意意某些有机色素某些有机色素SO2无色的物质经经SOSO2 2漂白的物质长时间光照或受热后，漂白的物质长时间光照或受热后，会恢复原来的颜色，因此，其漂白作用会恢复原来的颜色，因此，其漂白作用不持久。不持久。SO2可以用来漂

5、白纸浆、毛、丝、可以用来漂白纸浆、毛、丝、草编制品等。草编制品等。二氧化硫还能够杀灭霉菌和细菌，二氧化硫还能够杀灭霉菌和细菌，可以用作食物和干果的防腐剂可以用作食物和干果的防腐剂：SO2的漂白性的漂白性 氯氯 水水 二二 氧氧 化化 硫硫原原 理理实实 质质效效 果果范范 围围氯水和氯水和SO2漂白性的比较漂白性的比较 氯水中氯水中HClO将有色物将有色物质氧化成无色物质质氧化成无色物质氧化还原反应氧化还原反应永久性永久性可漂白大多数有色物质，可漂白大多数有色物质，能使紫色石蕊试液褪色能使紫色石蕊试液褪色（先变红后褪色）（先变红后褪色）SOSO2 2与有色物质直接结与有色物质直接结合生成不稳定

6、的无色合生成不稳定的无色物质物质非氧化还原反应非氧化还原反应暂时性暂时性漂白某些有色物质，不漂白某些有色物质，不能使紫色石蕊试液褪色能使紫色石蕊试液褪色（只变红不褪色）（只变红不褪色）基训基训P93漂白的类型有三种：吸附、氧化、化合漂白的类型有三种：吸附、氧化、化合漂白漂白性的性的物质物质活活性性炭炭潮湿潮湿氯气氯气(即次即次氯酸氯酸)臭臭氧氧过氧过氧化钠、化钠、过氧过氧化氢化氢二氧化硫二氧化硫漂白漂白原理原理备注备注吸附吸附有色有色色素色素将有色的色素将有色的色素氧化氧化为稳定的为稳定的无色物质无色物质与色素与色素结合结合成成不稳定不稳定的的无色物质无色物质物理物理变化变化化学变化化学变化向

7、向Br2水或酸性水或酸性KMnO4溶液中加入溶液中加入SO2的水溶液，的水溶液，可见可见：SO2的氧化、还原性的氧化、还原性0 0SO2SNa2S-2+4H2SO4+6现象：现象：Br2水褪色水褪色 酸性酸性KMnO4溶液褪色溶液褪色结论：结论：SOSO2 2有较强的还原性有较强的还原性 2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂加热加热SO2 +Br2 +2 H2O=H2SO4 +2HBr5SO2 +2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2+4H+SOSO2 2中的中的S S处于中间价态，又可降价显氧化性，但以还原性处于中间价态，又可降价显氧化性，但以还原性为主。为主。SO3+H2O =H2

8、SO4生产生产硫酸：硫酸：三、三、SOSO3 3的化学性质：的化学性质：三氧化硫也是一种酸性氧化物，易溶于水生成三氧化硫也是一种酸性氧化物，易溶于水生成硫酸；与碱或碱性氧化物反应生成硫酸盐。硫酸；与碱或碱性氧化物反应生成硫酸盐。SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2OSO3+CaO=CaSO4 2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂加热加热SO3+H2O =H2SO4S+O2=SO2十十l、2、3、4、5、0、5种正价，种正价，6种氧化物：种氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5只有只有N2O3、N2O5,分别属于分别属于HNO2 和和 HNO3的酸酐。的酸酐。（酸酐：含氧

9、酸失去水后的氧化物酸酐：含氧酸失去水后的氧化物）N2+O2 =2NO放电或高温放电或高温3NH3氮的化合价：氮的化合价：第二部分第二部分N2、NO和和NO2NO：色色 的气体，的气体，溶于水溶于水 2NO+O2=2NO2（红棕色红棕色）(NO检验方法检验方法)故：故：NO与与 O2不能共存，收集不能共存，收集NO只能用只能用排水法排水法不能用排空气法。不能用排空气法。无无有毒有毒不不NO的收集方法？的收集方法？NO2:色，色，的气体，的气体，溶于溶于水，跟水反应。水，跟水反应。（NO2不能用排水法收集，只能用排空气法。）不能用排水法收集，只能用排空气法。）3NO2+H2O =2HNO3+NO（

10、工业制硝酸）（工业制硝酸）科学探究科学探究 P92红棕红棕有刺激性有刺激性 有毒有毒易易 实验步骤实验步骤现象现象解释解释123将一支充将一支充满满NO2的试的试管倒立在管倒立在盛有水的盛有水的水槽中水槽中制取少量制取少量氧气氧气将氧气缓慢将氧气缓慢通入步骤通入步骤1 1的试管中的试管中红棕色红棕色气体逐气体逐渐消失渐消失,水位上水位上升升,最后水充满最后水充满整个试管的整个试管的2/3,无色气体充满无色气体充满试管的试管的1/3(上部上部)无色气体变为无色气体变为红棕色红棕色气体气体,但但气体体积逐渐气体体积逐渐缩小缩小,液面不断液面不断上升上升3NO2+H2O=2HNO3+NONO2为为红

11、棕色红棕色气体气体,易溶易溶于水于水,NO为无色气体为无色气体,难难溶于水溶于水.2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO2H2O2=2H2O+O2催化剂催化剂2KClO3=2KCl+3O2催化剂催化剂练习练习 与与 思考思考 1.在新疆与青海交界处有一山谷，人称魔鬼谷。每当在新疆与青海交界处有一山谷，人称魔鬼谷。每当人畜进入后，经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙。人畜进入后，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。然而谷内却是牧草茂盛，四季常青。请解释原因。N2+O2 =2NO放电或高温放电或高温2NO+O2 =2NO2 3NO2+H2

12、O =2HNO3+NO雷雨发庄稼雷雨发庄稼（基训（基训P93）2.2.以下气体能用以下气体能用NaOH固体干燥的是（固体干燥的是（)A.NH3 B.SO2 C.CO2 D.HCl3.3.下列气体中，不能用排空气法收集的是下列气体中，不能用排空气法收集的是（）A.H2 B.CO2 C.NO D.O24.下列哪种方法可以鉴别下列哪种方法可以鉴别CO2和和SO2()A.澄清石灰水澄清石灰水 B.品红溶液品红溶液 C.烧碱烧碱 D.盐酸盐酸ACB 随着人们生活水平的日益随着人们生活水平的日益提高，城市工业化步伐的大步提高，城市工业化步伐的大步前进，环境污染已经成为全世前进，环境污染已经成为全世界最为关

13、注的问题之一，某些界最为关注的问题之一，某些工厂排出的废气不经过处理直工厂排出的废气不经过处理直接排放到空气中，严重造成了接排放到空气中，严重造成了大气污染，使得某些地区雨水大气污染，使得某些地区雨水酸性严重超标，形成酸雨。酸性严重超标，形成酸雨。18721872年美国化学家年美国化学家SmithSmith首先提出酸雨一词，引起首先提出酸雨一词，引起全世界关注。全世界关注。19851985年，几年，几场酸雨过后，我国四川奉场酸雨过后，我国四川奉节县节县9 9万多亩松树全部枯死，万多亩松树全部枯死，重庆南山重庆南山2.72.7万亩马尾松死万亩马尾松死亡过半。亡过半。光化学烟雾光化学烟雾三、二氧化

14、硫和二氧化氮对大气的污染三、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染 空气中的二氧化硫主要来自于化石燃料（如煤与石油）空气中的二氧化硫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、磷肥等产生的燃烧、含硫金属的冶炼以及制造硫酸、磷肥等产生的废气。的废气。1、来源、来源 在机动车内燃机中燃料燃烧产生的高温条件下，在机动车内燃机中燃料燃烧产生的高温条件下，空气中的氮气往往也参与反应，这就是汽车尾气中含有空气中的氮气往往也参与反应，这就是汽车尾气中含有NO的原因，也是空气中的原因，也是空气中NO2的主要来源。的主要来源。2、危害、危害 NO2、SO2都是有毒气体，是主要的大气污染物。都是有

15、毒气体，是主要的大气污染物。能直接危害人体健康，引起呼吸道疾病，严重时会能直接危害人体健康，引起呼吸道疾病，严重时会使人死亡。使人死亡。历史上著名的相关事件有：伦敦烟雾事件；洛杉矶光化学烟雾事件。历史上著名的相关事件有：伦敦烟雾事件；洛杉矶光化学烟雾事件。SO2、NO2的另一个主要危害是造成酸雨。的另一个主要危害是造成酸雨。酸雨：主要指酸雨：主要指pH值小于值小于5.6的雨水，的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。其主要是含有硫酸和硝酸。正常雨水正常雨水(含雨、霜、露、雹、霰等含雨、霜、露、雹、霰等)由于存在由于存在CO2原因其原因其pH值约为值约为5.6。在水中当。在水中当pHpH值小于值小于5.

16、55.5时时,大部分鱼类难以生存大部分鱼类难以生存;当降到小于当降到小于5时时,各种鱼类和两各种鱼类和两栖动物及昆虫、水草及浮游生物面临灭绝。栖动物及昆虫、水草及浮游生物面临灭绝。酸雨会伤害植物的新生芽，使叶绿素含量偏小，光酸雨会伤害植物的新生芽，使叶绿素含量偏小，光合作用受阻，作物产量下降，严重时会导致大面积的农合作用受阻，作物产量下降，严重时会导致大面积的农作物减少或绝收，大片的森林树木枯死，小生物随之灭作物减少或绝收，大片的森林树木枯死，小生物随之灭绝绝最终必然会影响到我们人类自身。最终必然会影响到我们人类自身。硫酸雨的形成硫酸雨的形成 石油石油 煤煤 燃燃 烧烧CO2SO3 雨水雨水.

17、霜霜.雹雹.露等露等SO2pH值小于值小于5.6二氧化硫和二氧化氮对大气的污染二氧化硫和二氧化氮对大气的污染 酸雨的危害实例录酸雨的危害实例录:1.50年前年前,故宫太和殿台阶的栏杆上雕刻着故宫太和殿台阶的栏杆上雕刻着各式各样精美浮雕花纹还清晰可见各式各样精美浮雕花纹还清晰可见,而现在而现在却大多是模糊不清却大多是模糊不清,部分已成光板部分已成光板2.巫山在一场大雨过后巫山在一场大雨过后,整个山体上暴露整个山体上暴露的石块全部被腐蚀近的石块全部被腐蚀近1厘米厘米.3.1995年年,几场酸雨过后几场酸雨过后,我国四川奉节县我国四川奉节县9万亩万亩华山松全部枯死华山松全部枯死,重庆面山的重庆面山的

18、2.7万亩马尾松死万亩马尾松死亡过半亡过半.如何控制酸雨？如何控制酸雨？1、改善燃料种类，积极开发新能源；、改善燃料种类，积极开发新能源；2、对煤（其中含硫为、对煤（其中含硫为0.3%-5%)进行处理进行处理,如如选洗加工、综合开发、在煤中加入适量的生选洗加工、综合开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放的烟进行处理以回收石灰、对排放的烟进行处理以回收SO2.3、种植能够吸收、种植能够吸收SO2的有关树木的有关树木(如臭椿、如臭椿、垂柳、柳杉）等；垂柳、柳杉）等；1972年年6月月5日，具有历史意义的人类环境会议在瑞典日，具有历史意义的人类环境会议在瑞典首都斯德哥尔摩召开，通过了著名的首都斯德哥尔

19、摩召开，通过了著名的人类环境宣人类环境宣言言，并确定每年，并确定每年6月月5日为日为“世界环境日世界环境日”。从。从1974年起，每年联合国环境规划署确定一个主题，开展年起，每年联合国环境规划署确定一个主题，开展“世界环境日世界环境日”活动，其中活动，其中1983的主题是防治酸雨的主题是防治酸雨练习练习:1.下列试剂能否用来鉴别下列试剂能否用来鉴别CO2和和SO2两瓶气体两瓶气体?为什么为什么?A.品红溶液品红溶液 B.澄清的石灰水澄清的石灰水 C.氯化钙溶液氯化钙溶液D.紫色石蕊试液紫色石蕊试液 E.氯化钡和氯水的混合溶液氯化钡和氯水的混合溶液2.能吸收能吸收SO2气体但不能有沉淀产生的溶液是气体但不能有沉淀产生的溶液是()A.Ba(OH)2 B.NaOH C.Na2CO3 D.NaHSO33.SO2既具有氧化性又具有还原性既具有氧化性又具有还原性,请你判断能否用浓硫请你判断能否用浓硫酸来干燥酸来干燥SO2?说明你的理由说明你的理由.（浓硫酸具强氧化性）（浓硫酸具强氧化性）B.C 能。因为硫元素在能。因为硫元素在+4和和+6价之间无其它的化合价价之间无其它的化合价,因此这两者之间不能发生氧化还原反应因此这两者之间不能发生氧化还原反应.即含同种元素两种物质间若不存在中间价态时即含同种元素两种物质间若不存在中间价态时,它们就不能发生氧化还原反应它们就不能发生氧化还原反应.