高中化學 第四章 非金屬及其化合物 第3節(jié) 硫和氮的氧化物 課時2 二氧化氮和一氧化氮 二氧化硫和二氧化氮對大氣的污染學案 新人教必修1

1、課時2二氧化氮和一氧化氮 二氧化硫和二氧化氮對大氣的污染1了解NO、NO2的性質(zhì)。(重點)2了解SO2、NO2對大氣質(zhì)量的影響，特別是酸雨的成因、危害及防治措施。(重點)3了解NO、NO2、O2溶于水的簡單計算。(難點)二氧化氮和一氧化氮基礎(chǔ)初探1氮氣通常狀況下，N2性質(zhì)穩(wěn)定，與O2不發(fā)生反應(yīng)，但在放電或高溫條件下，兩者可直接化合，化學方程式：N2O22NO。2氮的常見氧化物(1)物理性質(zhì)顏色氣味毒性溶解性收集方法NO無色無味有毒不溶于水排水集氣法NO2紅棕色刺激性氣味有毒與水發(fā)生反應(yīng)向上排空氣法(2)化學性質(zhì)NO常溫下與O2反應(yīng)，化學方程式為2NOO2=2NO2。NO2與水反應(yīng)的化學方程式為

2、3NO2H2O=2HNO3NO。探究升華思考探究NO2被H2O吸收的實驗NO2能溶于H2O并發(fā)生反應(yīng)，為了使NO2盡可能被H2O吸收，某化學興趣小組設(shè)計了如下實驗步驟，以探究NO2被H2O吸收的程度。將盛滿NO2氣體的試管倒置于盛水的水槽中，如圖甲所示。甲制備一定量O2。將制得的O2緩慢通入步驟的試管中，如圖乙所示。乙問題思考：(1)步驟中：試管內(nèi)氣體的顏色和水位有何變化？發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是什么？【提示】NO2與H2O發(fā)生反應(yīng)3NO2H2O=2HNO3NO，使氣體紅棕色逐漸消失，試管內(nèi)水位不斷上升，最后水充滿整個試管的，上部為無色氣體，占試管容積的。(2)步驟中試管內(nèi)氣體的顏色和體積怎樣變

3、化，試管內(nèi)水位怎樣變化？主要發(fā)生哪些反應(yīng)？【提示】試管內(nèi)緩慢通入O2時，發(fā)生反應(yīng)：2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO，因此試管內(nèi)無色氣體變?yōu)榧t棕色，后又變?yōu)闊o色，但氣體體積減小，液面不斷上升。(3)當液面充滿整個試管時，通入的O2與原試管內(nèi)的NO2體積之比是多少？總反應(yīng)的化學方程式是什么？【提示】當液面充滿試管時，NO2和通入的O2恰好完全反應(yīng)生成HNO3，即4NO2O22H2O=4HNO3，因此V(NO2)V(O2)41。認知升華氮的氧化物溶于水的有關(guān)數(shù)量關(guān)系(1)相關(guān)反應(yīng)原理3NO2H2O=2HNO3NO2NOO2=2NO2由方程式2得：4NO2O22H2O=4HNO3由

4、方程式23得：4NO3O22H2O=4HNO3(2)氮氧化物溶于水的不同情況及剩余氣體：NO2與O2的混合氣體溶于水(反應(yīng))注意：氮的氧化物或氮的氧化物與O2的混合氣體溶于水時，剩余的氣體可能是O2，也可能是NO，但不可能是NO2，因為NO2會與水反應(yīng)又生成NO。題組沖關(guān)題組1N2、NOx的性質(zhì)與應(yīng)用1病毒學研究證實，NO對SARS病毒有直接抑制作用。關(guān)于NO的下列敘述中正確的是()ANO是無色氣體，可用排空氣法收集B常溫下，氮氣與氧氣混合就可迅速產(chǎn)生NOC常溫下NO很容易與空氣中的O2化合生成NO2D一定條件下，N2和O2反應(yīng)可以直接合成NO2【解析】本題考查NO的生成、收集及化學性質(zhì)。NO

5、是無色難溶于水的氣體，密度比空氣略大，且常溫下可與O2化合生成NO2，所以不能用排空氣法收集，只能用排水法收集。常溫下，N2和O2共存于空氣中，只有在高溫或放電時才化合成NO，不能一步反應(yīng)合成NO2?！敬鸢浮緾2運載火箭的推進劑引燃后，尾部噴出大量高溫氣體。該氣體主要成分是CO2、H2O、N2、NO等，在發(fā)射現(xiàn)場可看到火箭尾部產(chǎn)生大量紅棕色氣體，其原因是()A高溫下N2遇空氣生成NO2BNO遇空氣生成NO2CCO2與NO反應(yīng)生成CO和NO2DNO與H2O反應(yīng)生成H2和NO2【解析】NO遇到O2生成紅棕色的NO2，B項正確?！敬鸢浮緽題組2氮的氧化物溶于水的有關(guān)計算3四支試管中分別充滿NO、SO

6、2、NO2、Cl2中的一種，把它們分別倒立于盛有水的水槽中，充分放置后的現(xiàn)象如下圖所示其中原試管充滿NO2的是()【解析】根據(jù)化學方程式3NO2H2O=2HNO3NO，剩余氣體是反應(yīng)前的，故B項正確，NO不溶于水，對應(yīng)D項；SO2在水中的溶解度為1體積水溶解40體積SO2，對應(yīng)A項；Cl2對應(yīng)C項。【答案】B4如圖所示，室溫下向盛有3.0 mL NO的試管中緩緩?fù)ㄈ?.5 mL O2(所有氣體均在標準狀況下測定)。試回答下列問題：(1)寫出觀察到的現(xiàn)象(可不寫滿，也可補充)：_；_；_。(2)最終試管中剩余的氣體是_，體積為_。【解析】(1)通入的O2與NO發(fā)生反應(yīng)：2NOO2=2NO2，所以

7、看到有紅棕色氣體生成。生成的NO2溶于水：3NO2H2O=2HNO3NO，兩反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為4NO3O22H2O=4HNO3。氣體消耗，又會看到液面上升。V(NO)V(O2)43，故最后有氣體剩余，不論剩余NO還是O2，均為無色氣體。(2)設(shè)1.5 mL O2全部參加反應(yīng)，由(1)中可知：反應(yīng)的NO為V(NO)V(O2)1.5 mL2.0 mL，由NO總體積為3.0 mL可得剩余NO氣體1.0 mL。【答案】(1)試管內(nèi)氣體變?yōu)榧t棕色試管內(nèi)液面升高最后試管內(nèi)剩余無色氣體(2)NO1.0 mLSO2、NO2對大氣的污染基礎(chǔ)初探1SO2和NO2的主要來源、危害和防治2酸雨(1)概念：pH5.6

8、的降雨。(2)成因：主要是大氣中的SO2、NO2溶于水形成的。(3)類型(寫出反應(yīng)化學方程式)：硫酸型：SO2H2SO3H2SO4?；瘜W方程式：SO2H2OH2SO3,2H2SO3O2=2H2SO4。硝酸型：NO2HNO3?；瘜W方程式：3NO2H2O=2HNO3NO。(4)危害直接破壞農(nóng)作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化。加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運輸工具及電信電纜的腐蝕。【特別提醒】常見的環(huán)境污染環(huán)境污染形成原因主要危害溫室效應(yīng)大氣中CO2含量不斷增加全球變暖，冰雪融化，釋放有毒氣體酸雨SO2和氮氧化物的排放土壤酸化，腐蝕建筑物光化學煙霧氮氧化物和碳氫化合物的排放危害人體健康和植物生長臭氧

9、空洞氮氧化物和氟氯代烴的排放地球上的生物受太陽紫外線的傷害加劇赤潮和水華含氮、磷等營養(yǎng)成分的生活污水和工、農(nóng)業(yè)廢水的任意排放使藻類過度繁殖，水質(zhì)惡化，發(fā)生在海水中為赤潮，淡水中為水華白色污染聚乙烯塑料的大量使用，任意丟棄破壞土壤結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境題組沖關(guān)1以下非金屬氧化物與其引起的環(huán)境問題及主要來源對應(yīng)正確的是()選項氧化物環(huán)境問題主要來源ACO2破壞臭氧層化石燃料的燃燒BSO2溫室效應(yīng)汽車尾氣的排放CNO2光化學煙霧工廠廢氣的排放DCO酸雨汽車尾氣和化石燃料的不完全燃燒【解析】破壞臭氧層的是氟利昂；導致溫室效應(yīng)的氣體是CO2、CH4；造成光化學煙霧的氣體是氮氧化物和碳氫化合物；CO有毒，能使人中

10、毒，造成酸雨的是SO2和氮氧化物?！敬鸢浮緾2下列有關(guān)環(huán)境問題的說法正確的是()煤燃燒時加入適量石灰石，可減少廢氣中SO2的量臭氧的體積分數(shù)越大的空氣越有利于人體健康pH在5.67.0之間的降水通常稱為酸雨汽車尾氣中含有氮氧化物、碳氧化物、含鉛化合物等，嚴重污染大氣ABC D【解析】煤燃燒時加入適量石灰石，將發(fā)生反應(yīng)CaCO3CaOCO2，CaOSO2CaSO3，減少了廢氣中SO2的量，正確；因為O3具有強氧化性，空氣中含量超過一定數(shù)值時會對人體造成損害，錯誤；pH小于5.6時的降水為酸雨，錯誤；汽車尾氣中除含NOx、COx外，含鉛的抗爆劑在燃燒時會產(chǎn)生含鉛化合物，都會嚴重污染大氣，正確?！敬?/p>

11、案】D3我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)因遭受酸雨而造成的損失每年高達15億元。某實驗小組采集酸雨樣品，隨著時間的推移，多次測定該樣品的pH，得到了表中數(shù)據(jù)：時間(h)開始81624324048pH5.04.84.54.34.24.04.0(1)酸雨樣品放置時pH變化的主要原因是(用化學方程式表示)_。(2)如果將剛?cè)拥纳鲜鏊嵊旰妥詠硭旌?，pH將_(填“增大”“減小”或“不變”)，原因是(用化學方程式表示)_ _。(3)你認為減少酸雨產(chǎn)生的途徑可采用的措施是_。少用煤作燃料把工廠煙囪造高燃料脫硫在已酸化的土壤中加石灰開發(fā)新能源A BC D【解析】(1)酸雨放置時pH變小，其原因是雨水中的H2SO3被空氣中的O2氧化所致。(2)雨水和自來水混合，應(yīng)考慮H2S