高中化學(xué)人教版必修1教案：第4章第3節(jié)課時(shí)2二氧化氮和一氧化氮二氧化硫和二氧化氮對(duì)大氣的污染

1、課時(shí) 2二氧化氮和一氧化氮二氧化硫和二氧化氮對(duì)大氣的污染1了解 NO、NO2 的性質(zhì)。 (重點(diǎn) )2了解 SO2、 NO2 對(duì)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(diǎn) )3了解 NO、NO2、 O2 溶于水的簡單計(jì)算。 (難點(diǎn) )二氧化氮和一氧化氮基礎(chǔ) ·初探 1氮?dú)馔ǔ顩r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，兩放電或高溫者可直接化合，化學(xué)方程式： N2O2=2NO。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)生向上排空氣法反應(yīng)(2)化學(xué)性質(zhì)NO 常溫下與 O

2、2 反應(yīng)，化學(xué)方程式為2NO O2=2NO2。NO2 與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為3NO2 H2O=2HNO3 NO。探究 ·升華 思考探究 NO2 被 H2O 吸收的實(shí)驗(yàn)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(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)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(xué)方程式是什么？【提示】NO2 與 H2O 發(fā)生反應(yīng) 3NO2H2O=2HNO3

3、NO，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(gè)試管的 23，上部為無色氣體，1占試管容積的 3。(2)步驟中試管內(nèi)氣體的顏色和體積怎樣變化，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(shí)，發(fā)生反應(yīng)： 2NO O2=2NO2,3NO2H2 O=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(dāng)液面充滿整個(gè)試管時(shí)， 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(xué)方程式是什么？【提示】當(dāng)液面充滿試管時(shí)， NO2 和通入的 O2 恰好完全反應(yīng)生成HNO 3，即 4NO2O22H2O=4HNO3，因

4、此 V(NO2)V(O2)41。認(rèn)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2H23NO3NOO=2HNO2NO O2=2NO2由方程式× 2得：4NO2O22H2O=4HNO3由方程式× 2× 3 得：4NO 3O2 2H2O=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(shí)，剩余的氣體可能是 O2，也可能是 NO，但不可能是 NO2，因?yàn)?NO2 會(huì)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(xué)研究

5、證實(shí)， NO 對(duì) 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?dú)馀c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(xué)性質(zhì)。NO 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(shí)才化合成 NO，不能一步反應(yīng)合成 NO2?！敬鸢浮緾2運(yùn)載火箭的推進(jìn)劑引燃后，尾部噴出大量高溫氣體。該

6、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 NO 2CCO2 與 NO 反應(yīng)生成 CO 和 NO222和NO2DNO 與 H O 反應(yīng)生成 H【解析】NO 遇到 O2 生成紅棕色的 NO2，B 項(xiàng)正確?！敬鸢浮緽題組 2氮的氧化物溶于水的有關(guān)計(jì)算3四支試管中分別充滿 NO、SO2、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(xué)方程式3NO2 H2O=2HNO3NO，剩余氣體是反應(yīng)1前的 3，故 B

7、項(xiàng)正確， NO 不溶于水，對(duì)應(yīng)D 項(xiàng)； SO2 在水中的溶解度為1 體積水溶解 40 體積 SO2，對(duì)應(yīng) A 項(xiàng)； Cl 2 對(duì)應(yīng) C 項(xiàng)。【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霘怏w均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定)。1.5 mL O 2(所有試回答下列問題：(1)寫出觀察到的現(xiàn)象(可不寫滿，也可補(bǔ)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)： 2NO O2=2NO2，所以看到有紅棕色氣體生成。生成的NO2 溶于水： 3NO2 H2O=2HNO3 NO，兩反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為4NO3O22H2 O=4HNO3。氣體消耗，

8、又會(huì)看到液面上升。 V(NO) V(O2 ，故最后有氣體剩余，不論剩余NO還是O2，) 4 3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)44V(O2 )× 3 1.5 mL ×32.0 mL ，由NO 總體積為3.0 mL 可得剩余NO 氣體1.0mL?！敬鸢浮績?nèi)剩余無色氣體(1)試管內(nèi)氣體變?yōu)榧t棕色(2)NO1.0 mL試管內(nèi)液面升高最后試管SO2、NO2 對(duì)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： pH<5.6 的降雨。(2)成因：主要是大氣中的

9、SO2、NO2 溶于水形成的。(3)類型 (寫出反應(yīng)化學(xué)方程式 )：硫酸型： SO2H2SO3 H2SO4?；瘜W(xué)方程式： SO2H2OH2SO3,2H2SO3O2 =2H2SO4。硝酸型： NO2 HNO3。化學(xué)方程式： 3NO2 H2O=2HNO3 NO。(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(yùn)輸工具及電信電纜的腐蝕?！咎貏e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(xué)煙霧氮氧化物和碳?xì)浠衔锏呐盼：θ梭w健康和植物生長放臭氧空洞

10、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含氮、磷等營養(yǎng)成分的生活污使藻類過度繁殖，水質(zhì)惡化，發(fā)赤潮和水華生在海水中為赤潮，淡水中為水水和工、農(nóng)業(yè)廢水的任意排放華白色污染聚乙烯塑料的大量使用，任意破壞土壤結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境丟棄題組 ·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(duì)應(yīng)正確的是()選項(xiàng)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(xué)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(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體是CO2 、CH4；造成光化學(xué)煙霧的氣體是氮氧化物和碳?xì)浠衔?；CO

11、 有毒，能使人中毒，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(shí)加入適量石灰石，可減少廢氣中SO2 的量臭氧的體積分?jǐn)?shù)越大的空氣越有利于人體健康pH 在 5.6 7.0 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(yán)重污染大氣ACBD高溫【解析】煤燃燒時(shí)加入適量石灰石， 將發(fā)生反應(yīng) CaCO3=CaOCO2，CaOSO2=CaSO3，減少了廢氣中SO2 的量， 正確；因?yàn)镺3 具有強(qiáng)氧化性，空氣中含量超過一定數(shù)值時(shí)會(huì)對(duì)人體造成損害， 錯(cuò)誤； pH 小于 5.6 時(shí)的降水為酸雨， 錯(cuò)誤；汽車尾氣中除含NOx、COx 外，含鉛的

12、抗爆劑在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生含鉛化合物，都會(huì)嚴(yán)重污染大氣，正確?！敬鸢浮緿3我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)因遭受酸雨而造成的損失每年高達(dá)15 億元。某實(shí)驗(yàn)小組采集酸雨樣品，隨著時(shí)間的推移，多次測定該樣品的pH，得到了表中數(shù)據(jù)：時(shí)間 (h)開始81624324048pH5.04.84.54.34.24.04.0(1) 酸 雨 樣 品 放 置 時(shí) pH 變 化 的 主 要 原 因 是 ( 用 化 學(xué) 方 程 式 表示 )。(2)如果將剛?cè)拥纳鲜鏊嵊旰妥詠硭旌希?pH 將_(填“增大”“減小 ” 或 “ 不 變 ”) ，原 因 是 ( 用 化 學(xué) 方 程 式 表 示 )_。(3)你認(rèn)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ABCD【解析】(1)酸雨放置時(shí)pHO2 氧化所致。(2)雨水和自來水混合， 應(yīng)考慮變小，其原因是雨水中的H2S