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化学:第四章第三节《硫和氮的氧化物》课件(新人教版必修1)_图文

第四章

非金属及其化合物

第三节

硫和氮的氧化物

想一想:
1、空气质量日报中,污染指数的大小由二氧化硫 和二氧化氮等污染物的浓度来决定, 空气中的二氧化硫和二氧化氮是怎样产生的? 2、空气中有多种物质,为什么要选择这两种污染 物的指数来报告?它们有什么危害?

第三节

硫和氮的氧化物

硫在自然界中的存在状态:
游离态:存在于火山喷口附近或地壳岩层中。
化合态:存在于火山喷出物中。
火山喷发

硫铁矿:FeS2

黄铜矿:CuFeS2

石膏:CaSO4·2H2O 芒硝:Na2SO4·10H2O

第三节
?

硫和氮的氧化物
点燃

二氧化硫的产生:

S + O2 ===
硫(俗称硫黄):是一 种黄色晶体,质脆, 易研成粉末。硫不溶 于水,微溶于酒精, 易溶于二硫化碳。

SO2

二氧化硫的物理性质探究 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。 探究现象:矿泉水瓶被压成了扁平

二氧化硫

现象分析:由于SO2易溶液于水,使瓶内压强 减小,大气压把矿泉水瓶压扁了。

二氧化硫的物理性质探究 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

探究结论1:无色、有刺激性的有毒气体, 密度比空气大 ,易液化、易溶于水

第三节
?

硫和氮的氧化物

一、二氧化硫的性质
(一)、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(常温常压下,1体 积水能溶解40个体积 的二氧化硫,即1:40).

?

?

二氧化硫的性质
【P90实验4-7:观察并思考】

思考:向试管中水溶液滴加品红溶液,振荡,观 察颜色变化?加热试管,再观察有什么变化? 使品红溶液的红色褪去;加热后,溶液又恢复红 色 二氧化硫的漂白性实验 这是检验SO2的方法之一.

二氧化硫的漂白性

思考:除了SO2具有漂白性外,还有其它物质吗?

物质

漂白

氯水
氯水中HClO将有 色物质氧化成无 色物质 氧化还原反应 永久性 可漂白大多数有 色物质,能使紫 色石蕊试液褪色

二氧化硫
SO2与有色物质直 接结合生成不稳 定的无色物质 非氧化还原反应 非永久性 漂白某些有色物 质,不能使紫色 石蕊试液褪色 (石蕊变红)

原理
实质

效果
范围

为什么长时间放置的报纸和草帽 会变黄?

北京市场黄白两种银耳对比

中央电视台《生活》栏目

(二) SO2的化学性质:
1:具有酸性氧化物的通性
(1) 与H2O反应: SO2+H2O H2SO3(亚硫酸)
实验视频

*亚硫酸是一种弱酸,不稳定 同时又向逆反应方向进行的反应。 (2) 与碱反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
(3) 与碱性氧化物反应: SO2+Na2O=Na2SO3 SO2 +CaO==CaSO3

可逆反应: 在同一条件下,既向正反应方向进行,

实验室制取SO2,可选择用碱液吸收尾气,防止空气污染。

【思考】硫有哪些常见化合价?根据有关理论推 测 SO2除具有酸的通性外,可能还具有的性质。 2:具有还原性

2SO2 + O2 2SO3 △ SO3 + H2O == H2SO4
SO3是一种无色晶体,熔点16.8oC,沸点44.8oC, SO3与H2O反应生成H2SO4,同时放出大量的热。 工业上常用上两个反应制造硫酸。

催化剂

SO3 + CaO == CaSO4 SO3 + Ca(HO)2 == CaSO4+ H2O
?SO3+2NaHSO3=Na2SO4+2SO2+H2O

?(除去SO2中混有的SO3气体)

2:具有还原性 SO2可被X2(卤素单质)、O2、KMnO4(H+)、HNO3、 Fe3+、Na2O2等许多氧化剂氧化。

SO2 + Br2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HBr
SO2 + X2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HX ( X为Cl、Br、I )
2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4 +2MnSO4+2H2SO4 所以:SO2能使氯水、溴水和酸性KMnO4溶液褪色。 2FeCl3+SO2+2H2O=2FeCl2+H2SO4+2HCl

3、具有氧化性 SO2+ 2H2S = 3S↓+2H2O
资料卡片:(91页)预防硫化氢中毒 H2S:无色、有臭鸡蛋气味、有毒气体,是 一种大气污染物。 (三)SO2的用途 A.制硫酸:S—SO2—SO3—H2SO4 B.漂白纸浆、毛、丝、草帽。 C.杀菌消毒。

小结:作为S的中间价态的物质 ,化合价既可升 高又可降低,升高时作还原剂,降低时作氧化剂。 0

S

氧化性 +4

加 还 原 剂
如H2S。

SO2

还原性

加 氧 化 剂

H2SO4

+6

如O2、Cl2、Na2O2、

KMnO4、HNO3等

SO2 + 2H2S = 3S +2H2O

漂白性物质小结 氧化作用 HClO、O3 Na2O2、H2O2 Ca(ClO)2 化学变化 化合作用 吸附作用

SO2

活性炭

化学变化 物理变化

永久漂白

暂时漂白 永久漂白

练习:
1.既能使石蕊试液变红,又能使品红试液 C 变为无色,还能使溴水褪色的是( )
A.Cl2 B.HCl C.SO2 D.CO2

2.除去CO2中SO2,应选用的试剂是( CD )

A.烧碱溶液
C.饱和NaHCO3溶液

B.苏打溶液
D.溴水

3.下列可以用来鉴别SO2 和CO2 的方法是( CD ) A、通入紫色石蕊试液 B、通入澄清石灰水 C、通入品红溶液中 D、通入酸性高锰酸钾溶液

4.二氧化硫和氯气都有漂白性,现把 二者以等物质的量混合,让混合气体 通入品红溶液,则其漂白性将 ( D ) 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、减弱或失去漂白性
想一想

你知道吗? 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。 这是为什么?

二、二氧化氮和一氧化氮
?

科学视野:信使分子——NO

想一想: ? (1)1998年的诺贝尔生理学和医学奖的主要研 究成果是什么? ------发现NO在人体的血管系统内具有传送信号的功 能 (2) 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? ------世上没有绝对的有害物质
?

二、二氧化氮和一氧化氮
?

1、在放电或高温下:
放电

?

N2 +

放电或高温 O2 === 2

空气放电生成NO

NO (无色) 一氧化氮

2、在常温下: ? 2 NO + O2 = 2 NO2 (红棕色) 二氧化氮 ? *比较NO和NO2的性质: NO:无色、不溶于水、不稳定(易氧化)、有毒 NO2:红棕色、有刺激性气味、易溶于水、稳定、有毒
? ? ?

3、 NO2 易溶于水: 3 NO2 + H2O =2HNO3 + NO

NO和NO2比较 NO2溶于水实验

科学探究
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
(1)

现 象

解释(反应式)

(2)

(3)

科学探究
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 (1) 将充满NO2 的试管倒立 在水槽 (2) 往试管通入 O2 (3) 继续通入氧 气

现 象

解释(反应式)

4 NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3

红棕色逐渐消失, 3NO2+H2O= 试管水位上升到 2HNO3+NO 2/3处 无色气体变成红棕 2NO+O2= 色;水位继续上升,2NO2 红棕色又消失 3NO2+H2O= 水逐渐充满试管 2HNO3+NO

2、你的设计对工业上生产硝酸有什么启示?

------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。

三、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
1、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。

酸雨的形成:
雨水. 霜. 雹. 露 等

CO2

SO2

NOx




酸雨的形成视频

石油 煤 金属矿物

酸雨:主要指pH值小于5.6的雨水, 其主要是含有硫酸和硝酸。
正常雨水(含雨、霜、露、雹、雾等)由于存 在CO2原因其pH值约为5.6 。在水中当pH值小 于5.5时,大部分鱼类难以生存;当降到小于5时, 各种鱼类和两栖动物及昆虫、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,小生物随之灭绝……最终必然会 影响到我们人类自身。

酸雨的危害主要有:
1、对人体的直接危害,首先是它的刺激性,其次是它会 形成硫酸雾和硫酸盐雾,其毒性比SO2大,能浸入人的肺部, 引起肺水肿等疾病而使人致死; 2、引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动物生长 3、破坏土壤、植被、森林;

4、腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料等;

5、渗入地下,可引起地下水酸化,酸化后的地下水中铝、 铜、锌、镉等对人体有害金属元素的含量会偏高。
二氧化硫的来源及酸雨的危害

二氧化硫的来源


石油

含硫矿石冶 炼,硫酸磷 肥纸浆的生 成产生的工 业废气

我国的酸雨主要为硫酸雨,其发展速度很快, 在23个调查的省、市及自治区中有20个出现过酸 雨,有不少地区的酸雨已相当严重且逐年增加, 据2001年4月9日南京晨报报导:国家环保总局局 长解振华讲我国相当多的城市空气污染程度超标, 酸雨区面积为国土面积的30%,全国七大水系中有 1/3的河段达不到使用功能要求……

环境污染

酸雨的危害实例录:
1、50年前,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,而现在却大多 是模糊不清,部分已成光板……
2、巫山在一场大雨过后,整个山体上暴露 的石块全部被腐蚀近1厘米…...

3、2003年,几场酸雨过后,我国四川奉节县12万亩 华山松全部枯死,重庆面山的3万亩马尾松死亡过 半.

酸雨在国外被称为“空中死神” 酸雨可对森林植物产生很大危 害。根据国内对 105 种木本 植物影响的模拟实验,当降水 pH 值小于 3.0 时,可对植物 叶片造成直接的损害,使叶片 失绿变黄并开始脱落。叶片与 酸雨接触的时间越长,受到的 损害越严重。野外调查表明, 在降水 PH 值小于 4.5 的地 区,马尾松林、华山松和冷杉 林等出现大量黄叶并脱落,森 林成片衰亡。例如重庆奉节县 的降水 pH 值小于 4.3 的地 段,20 年生马尾松林的年平 均高生长量降低 50%。

左侧图片摄于1908年 左侧图片摄于1908年

右侧图片摄于1968年 右侧图片摄于1968年

乐 山 大 佛 遭 受 酸 雨 腐 蚀

平 静 的 湖 水 却 缺 少 了 生 机

1972年6月5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《人类环境宣言》,并确定每年6月5日 为“世界环境日”。从1974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”活动,其中1983的主题是防治酸雨。

如何控制酸雨?
1、改善燃料种类, 积极开发新能源; 2、对煤(其中含硫 为0.3%-5%)进行处理, 如选洗加工、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 SO2.。 3、种植能够吸收SO2 的有关树木(如臭椿、 垂柳、柳杉)等。

开发能源,植树造林,减少污 染,保护环境,保护地球。

1.通常情况下,下列各组气体不能共存的是( D ) 练习:

A.N2和O2 B.H2和Cl2

C.H2和O2 D.NO和O2

2.下列气体溶于水,没有发生氧化还原反应的是 ( AB ) A.SO2 B.CO2 C.NO2 D.Cl2

3.下列现象主要与NO2有关的是(

BC )

A.臭氧空洞
C.光化学烟雾

B.酸雨
D.温室效应


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