高中化學(xué)必修一第四章__第三節(jié)硫和氮的氧化物

1、城市日期污染指數(shù)首要污染物空氣質(zhì)量級(jí)別 空氣質(zhì)量狀況北京2007-12-1491可吸入顆粒物良天津2007-12-1482二氧化硫良廣州2007-12-1462可吸入顆粒物良柳州2007-12-14103二氧化硫1輕微污染云浮2007-12-1480可吸入顆粒物良第三節(jié)第三節(jié) 硫和氮的氧化物硫和氮的氧化物學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1 1、了解硫元素在自然界中的存在、了解硫元素在自然界中的存在2 2、了解硫單質(zhì)、二氧化硫的物理性質(zhì)及用途、了解硫單質(zhì)、二氧化硫的物理性質(zhì)及用途3 3、掌握硫單質(zhì)、二氧化硫、掌握硫單質(zhì)、二氧化硫 、三氧化硫的化、三氧化硫的化 學(xué)性質(zhì)學(xué)性質(zhì)4 4、了解可逆反應(yīng)的概念及表示方法

2、、了解可逆反應(yīng)的概念及表示方法一、硫、二氧化硫和三氧化硫一、硫、二氧化硫和三氧化硫1、硫、硫(1)、硫元素的存在形式、硫元素的存在形式游離態(tài)：?jiǎn)钨|(zhì)硫存在于火山口附近或地殼游離態(tài)：?jiǎn)钨|(zhì)硫存在于火山口附近或地殼 的巖層里的巖層里氣態(tài)化合物氣態(tài)化合物 ：H2S、SO2、SO3化合態(tài)化合態(tài)固態(tài)硫化物和硫酸鹽：固態(tài)硫化物和硫酸鹽： 硫鐵礦硫鐵礦 FeS2黃銅礦黃銅礦 CuFeS2石石 膏膏 CaSO4 2H2O 芒芒 硝硝 Na2SO4 10H2O 硫是一種生命元素，組成某些蛋白質(zhì)時(shí)不可硫是一種生命元素，組成某些蛋白質(zhì)時(shí)不可 離開(kāi)它，因此化石燃料中經(jīng)常含有硫元素。離開(kāi)它，因此化石燃料中經(jīng)常含有硫元素。熟

3、石熟石 膏膏 2CaSO4 H2O 硫廣泛存在于自然界 硫在自然界的存在硫在自然界的存在（化合態(tài)化合態(tài)）石膏石膏黃銅礦黃銅礦黃鐵礦黃鐵礦 黃色晶體黃色晶體質(zhì)脆，容易研成粉末。質(zhì)脆，容易研成粉末。 不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。 密度比水大（約為密度比水大（約為2 g/cm3 ) 熔、沸點(diǎn)低（熔、沸點(diǎn)低（112.8、444.6 )俗稱：硫黃俗稱：硫黃（2）硫的物理性質(zhì)：硫的物理性質(zhì)：（3）硫的化學(xué)性質(zhì)：）硫的化學(xué)性質(zhì)：0+4硫作為還原劑，具有還原性。硫作為還原劑，具有還原性?，F(xiàn)象：有現(xiàn)象：有刺激性氣味刺激性氣味的氣體生成。的氣體生成。 硫在空氣中安靜

4、地燃燒，發(fā)出硫在空氣中安靜地燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色淡藍(lán)色的火焰；的火焰； 硫在純氧中硫在純氧中發(fā)出明亮的發(fā)出明亮的藍(lán)紫色藍(lán)紫色地火焰地火焰S + O2 SO2點(diǎn)燃點(diǎn)燃硫作為氧化劑，具有氧化性。硫作為氧化劑，具有氧化性。硫的氧化性比氯氣弱硫的氧化性比氯氣弱S+Fe FeS0-2+2S + 2Cu Cu2S0-2+1與非金屬與非金屬與金屬與金屬 樂(lè)山大佛開(kāi)鑿于唐玄宗開(kāi)元初年（公元樂(lè)山大佛開(kāi)鑿于唐玄宗開(kāi)元初年（公元713713年），年），為世界第一大石刻彌勒佛，為世界第一大石刻彌勒佛，“佛是一座山，山是一尊佛是一座山，山是一尊佛佛”是其真實(shí)寫照，請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察，歷經(jīng)千年時(shí)是其真實(shí)寫照，請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察，

5、歷經(jīng)千年時(shí)間的流逝，是什么物質(zhì)使大佛間的流逝，是什么物質(zhì)使大佛鼻翼發(fā)黑，佛容暗淡鼻翼發(fā)黑，佛容暗淡呢？呢？2、二氧化硫（、二氧化硫（SO2）無(wú)色有刺激性氣味的氣體，無(wú)色有刺激性氣味的氣體， 密度比空氣大密度比空氣大 二氧化硫是污染大氣的主要有害物質(zhì)之一二氧化硫是污染大氣的主要有害物質(zhì)之一易溶于水（常溫常壓下易溶于水（常溫常壓下 1 : 40 ） 有毒有毒 （發(fā)生呼吸道疾病、濃度高時(shí)會(huì)令人死亡）（發(fā)生呼吸道疾病、濃度高時(shí)會(huì)令人死亡）易液化（易液化（10 ）（1）、二氧化硫（）、二氧化硫（SO2）的物理性質(zhì)：）的物理性質(zhì)：（2）、二氧化硫（）、二氧化硫（SO2）的化學(xué)性質(zhì)：）的化學(xué)性質(zhì)：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)4

6、7 書書p90實(shí)驗(yàn)步驟：見(jiàn)書實(shí)驗(yàn)步驟：見(jiàn)書實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：試管中的水面上升，試管中的水面上升，溶液幾乎充滿整個(gè)試管溶液幾乎充滿整個(gè)試管pHpH試紙變紅試紙變紅加入品紅溶液，品紅加入品紅溶液，品紅溶液褪色溶液褪色加熱后，溶液又變成加熱后，溶液又變成紅色，同時(shí)有刺激性氣紅色，同時(shí)有刺激性氣味的氣體生成。味的氣體生成。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：SOSO2 2易溶于水，易溶于水，與水反應(yīng)與水反應(yīng)SO2 + H2O H2SO3逆反應(yīng)逆反應(yīng)正反應(yīng)正反應(yīng) SO SO2 2的漂白作用的漂白作用( (檢驗(yàn)檢驗(yàn)SOSO2 2的存在的存在) ) SO SO2 2的漂白作用；但漂的漂白作用；但漂白后的新物質(zhì)不穩(wěn)定，易白

7、后的新物質(zhì)不穩(wěn)定，易恢復(fù)原來(lái)的顏色恢復(fù)原來(lái)的顏色1）、二氧化硫具有酸性氧化物的通性）、二氧化硫具有酸性氧化物的通性SO2 + H2O逆反應(yīng)逆反應(yīng)H2SO3正反應(yīng)正反應(yīng)可逆反應(yīng)：可逆反應(yīng)：在在同一條件同一條件下下, 既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行， 又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。特點(diǎn)特點(diǎn)正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時(shí)發(fā)生，均不徹底，反正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時(shí)發(fā)生，均不徹底，反應(yīng)物和生成物共存。應(yīng)物和生成物共存。同一條件，同時(shí)發(fā)生。同一條件，同時(shí)發(fā)生。（中強(qiáng)酸）（中強(qiáng)酸）跟水反應(yīng)：跟水反應(yīng)：實(shí)驗(yàn)室制取實(shí)驗(yàn)室制取SO2，可選擇堿液吸收尾氣，防止空氣污染可選擇堿液吸收尾氣，防止空氣污染。SO2

8、+Ca(OH)2 = CaSO3 +H2O二氧化硫與堿反應(yīng)二氧化硫與堿反應(yīng)SO2+CaO= CaSO3工業(yè)石灰法脫硫工業(yè)石灰法脫硫SO2 CaSO3 H2O = Ca(HSO3)2SO2+2NaOH= Na2SO3 +H2O二氧化硫與堿性氧化物反應(yīng)二氧化硫與堿性氧化物反應(yīng)SO2 + I2 + 2H2O = H2SO4 + 2HI2SO2 + O2 2SO3催化劑催化劑 SO2 + Br2 + 2H2O = H2SO4 + 2HBrSO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl3 3）、二氧化硫的還原性）、二氧化硫的還原性：（工業(yè)制硫酸的第二步）（工業(yè)制硫酸的第二步）5SO2 +

9、 2KMnO4+ 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 2 2）氧化性）氧化性：2H2S+SO2 = 3S+2H2O4） SO2漂白原理：漂白原理： 由于它能與某些有色物質(zhì)生成不穩(wěn)定由于它能與某些有色物質(zhì)生成不穩(wěn)定 的無(wú)色物質(zhì)。無(wú)色物質(zhì)容易分解而使有色的無(wú)色物質(zhì)。無(wú)色物質(zhì)容易分解而使有色 物質(zhì)恢復(fù)原來(lái)的顏色。物質(zhì)恢復(fù)原來(lái)的顏色。漂白性物質(zhì)的對(duì)比漂白性物質(zhì)的對(duì)比名稱名稱原理原理實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)程度程度范圍范圍二二 氧氧 化化 硫硫氯氯 水水(Na2O2 H2O2 O3)與與某些某些有色物質(zhì)直有色物質(zhì)直接結(jié)合生成接結(jié)合生成不穩(wěn)定不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)的無(wú)色物質(zhì) 非氧化還原反應(yīng)非氧化還原反

10、應(yīng) 氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng) 可逆可逆 不可逆不可逆 漂白某些有色物質(zhì)，漂白某些有色物質(zhì)，不不能能使紫色石蕊試液褪色使紫色石蕊試液褪色 漂白大多數(shù)有色物質(zhì)，漂白大多數(shù)有色物質(zhì)，能使紫色石蕊試液褪色能使紫色石蕊試液褪色思考將有色的色素氧化將有色的色素氧化為為穩(wěn)定穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)的無(wú)色物質(zhì)2SO2 + O2 2SO3催化劑SO3 + H2O = H2SO4可以漂白白紙漿、毛、絲、草編制可以漂白白紙漿、毛、絲、草編制 品等品等殺滅霉菌和細(xì)菌殺滅霉菌和細(xì)菌作食物和干果的防腐劑作食物和干果的防腐劑 制造硫酸：制造硫酸：二氧化硫的用二氧化硫的用途途3 3、三氧化硫、三氧化硫（酸性氧化物）（酸性氧化物）SO3

11、 + H2OH2SO4（工業(yè)制硫酸的第三步）（工業(yè)制硫酸的第三步）SO3 + CaO = CaSO4 SO3 + Ca(OH)2 = CaSO4 + H2O (1)、H2S的物理性質(zhì)：的物理性質(zhì)：是一種無(wú)色、有臭雞蛋氣味的氣體，有劇毒，是一種無(wú)色、有臭雞蛋氣味的氣體，有劇毒，是一種大氣污染物，能溶于水（是一種大氣污染物，能溶于水（1:2.6）(2)、H2S的化學(xué)性質(zhì)：的化學(xué)性質(zhì)：H2S水溶液呈弱酸性水溶液呈弱酸性H2S+NaOH=NaHS+H2OH2S+2NaOH=Na2S+2H2OH2S的還原性的還原性2H2S+SO2 =3S+2H2O可燃性可燃性：H2S（二元弱酸）（二元弱酸）2H2S+3

12、O2 = 2SO2 +2H2O點(diǎn)燃點(diǎn)燃2H2S+O2 = 2S+2H2O點(diǎn)燃點(diǎn)燃一、一、 SOSO2 2物理性質(zhì)物理性質(zhì)無(wú)色、有刺激性氣味、有毒、易溶于水無(wú)色、有刺激性氣味、有毒、易溶于水二、二、 SOSO2 2化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)1 1、與水反應(yīng)生成酸、與水反應(yīng)生成酸 SOSO2 2 + H + H2 2O HO H2 2SOSO3 32 2、與堿反應(yīng)生成鹽和水、與堿反應(yīng)生成鹽和水 SOSO2 2 + 2NaOH Na + 2NaOH Na2 2SOSO3 3 + H + H2 2O O3 3、既有氧化性，又有還原性、既有氧化性，又有還原性 2SO2SO2 2+ O+ O2 2 2SO 2SO3

13、 34 4、漂白性：、漂白性： 品紅溶液品紅溶液 褪色褪色 催化劑催化劑課堂小結(jié)課堂小結(jié)三、三、SOSO3 3的性質(zhì)的性質(zhì)1.1.下列可以用來(lái)鑒別下列可以用來(lái)鑒別SOSO2 2和和COCO2 2 的方法是的方法是( ) ( ) A A、通入紫色石蕊試液、通入紫色石蕊試液 B B、聞氣味、聞氣味 C C、通入澄清石灰水、通入澄清石灰水 D D、通入品紅溶液中、通入品紅溶液中 B DB D課堂練習(xí)：課堂練習(xí)：2.2.下列能說(shuō)明下列能說(shuō)明SOSO2 2具有漂白作用的是具有漂白作用的是( )( ) A ASOSO2 2能使酸性高錳酸鉀褪色能使酸性高錳酸鉀褪色 B BSOSO2 2能使品紅溶液褪色能使品

14、紅溶液褪色 C CSOSO2 2能溴水褪色能溴水褪色 D DSOSO2 2難使品紅試液變紅難使品紅試液變紅B B3.3.潮濕的氯氣和二氧化硫都具有漂白性，將氯氣和潮濕的氯氣和二氧化硫都具有漂白性，將氯氣和SOSO2 2在 相 同 狀 況 下 等 體 積 混 合 后 ， 其 漂 白 性 變 化在 相 同 狀 況 下 等 體 積 混 合 后 ， 其 漂 白 性 變 化為為 ，其原因是，其原因是 . .寫出有關(guān)反應(yīng)的寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式化學(xué)方程式 . .漂白性消失漂白性消失 ,Cl,Cl2 2和和SOSO2 2作用生成了無(wú)漂白作用的作用生成了無(wú)漂白作用的HClHCl和和H H2 2SOSO4 4

15、 2H2H2 2O +ClO +Cl2 2+SO+SO2 2 =H=H2 2SOSO4 4+2HCl+2HCl 二、氮?dú)舛⒌獨(dú)?、一氧化氮和二氧化氮一氧化氮和二氧化?、氮?dú)?、氮?dú)?N2) 無(wú)色、無(wú)氣味的氣體，不溶于水，比空氣略輕無(wú)色、無(wú)氣味的氣體，不溶于水，比空氣略輕占空氣體積的五分之四左右，體積比為占空氣體積的五分之四左右，體積比為78%2)、氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)：、氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)：蛋白質(zhì)的組成元素蛋白質(zhì)的組成元素收集氮?dú)鈺r(shí)用收集氮?dú)鈺r(shí)用排水法排水法不用排空氣法不用排空氣法1)、氮?dú)獾拇嬖冢?、氮?dú)獾拇嬖冢河坞x態(tài)：游離態(tài)：化合態(tài)化合態(tài):常溫下無(wú)色、無(wú)氣味的氣體有常溫下無(wú)色、無(wú)氣味的氣體有:H2、O

16、2、N2、CO、CO2、CH4。直接排入空氣的有直接排入空氣的有: O2、N2、CO2難溶于水的有難溶于水的有 : O2、N2、H2、CO、NO、CH4。 N2 + O2 = 2NO（無(wú)色（無(wú)色）放電或高溫放電或高溫3)、氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)：、氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)：4)、氮?dú)獾挠猛荆?、氮?dú)獾挠猛荆罕Ｗo(hù)氣：填充燈泡，焊接金屬等保護(hù)氣：填充燈泡，焊接金屬等N2+3H2 2NH3 催化劑 高溫、高壓 2、一氧化氮（、一氧化氮（NO）：）：1)、NO的物理性質(zhì)：的物理性質(zhì)：無(wú)色、不溶于水、有毒氣體，比空氣略重?zé)o色、不溶于水、有毒氣體，比空氣略重是大氣的污染物是大氣的污染物3)、NO的化學(xué)性質(zhì)：的化學(xué)性質(zhì)：2NO

17、 + O2 = 2NO2 （紅棕色）（紅棕色） （工業(yè)制硝酸的第二步）（工業(yè)制硝酸的第二步） N2 + O2 = 2NO（無(wú)色）（無(wú)色）放電或高溫放電或高溫2)、NO的產(chǎn)生：的產(chǎn)生：3、二氧化氮（、二氧化氮（NO2）：）：1)、NO2的物理性質(zhì)：的物理性質(zhì)： 紅棕色、有刺激性氣味的有毒氣體，密度比紅棕色、有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易液化（空氣大，易液化（-20）易溶于水。）易溶于水。 污染大氣的有害物質(zhì)之一污染大氣的有害物質(zhì)之一實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象現(xiàn)象解釋解釋1 將一支充滿將一支充滿NONO2 2的試管的試管倒放在盛有倒放在盛有水的水槽中水的水槽中2制取少量氧氣制取少量氧氣3將氧氣

18、慢慢地將氧氣慢慢地通入（通入（1 1）試）試管中管中科學(xué)探究科學(xué)探究 書書p92 NO2溶于水實(shí)驗(yàn)溶于水實(shí)驗(yàn)紅棕色氣體逐漸消失，紅棕色氣體逐漸消失，水位上升，最后水充水位上升，最后水充滿整個(gè)試管的滿整個(gè)試管的2/32/3，無(wú)色氣體充滿試管的無(wú)色氣體充滿試管的1/31/33NO3NO2 2 +H+H2 2O =2HNOO =2HNO3 3+NO +NO NONO2 2紅棕色氣體，易紅棕色氣體，易溶于水，溶于水，NONO無(wú)色、不無(wú)色、不溶于水溶于水無(wú)色氣體變?yōu)榧t棕色無(wú)色氣體變?yōu)榧t棕色氣體又變?yōu)闊o(wú)色氣體，氣體又變?yōu)闊o(wú)色氣體，但氣體體積逐漸縮小，但氣體體積逐漸縮小，液面不斷上升液面不斷上升2NO+ O

19、2 = 2NO23NO2 + H2O =2HNO3 + NO 2KClO3 = 2KCl +3O2 催化劑催化劑2)、NO2的化學(xué)性質(zhì)：的化學(xué)性質(zhì)： 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO （工業(yè)制硝酸的第三步）（工業(yè)制硝酸的第三步）+4+5 二氧化氮是硝酸的酸酐嗎？為什么？二氧化氮是硝酸的酸酐嗎？為什么？ 硝酸的酸酐是硝酸的酸酐是N2O5+5 哪種氧化物是亞硝酸哪種氧化物是亞硝酸(HNO2)的酸酐？的酸酐？ N2O3 比較比較NONO和和NONO2 2的性質(zhì)：的性質(zhì)：NONO：無(wú)色、不溶于水、不穩(wěn)定（易氧化）、：無(wú)色、不溶于水、不穩(wěn)定（易氧化）、 有毒氣體有毒氣體NONO2 2：紅棕

20、色、有刺激性氣味、易溶于水、：紅棕色、有刺激性氣味、易溶于水、 穩(wěn)定、有毒性穩(wěn)定、有毒性NO和和NO2的轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化N2 + O2 = 2NO放電或高溫放電或高溫（無(wú)色，不溶于水）（無(wú)色，不溶于水）2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO （工業(yè)制硝酸（工業(yè)制硝酸）NO2 和和 O2 混和氣體溶于水的反應(yīng)混和氣體溶于水的反應(yīng)3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 2NO + O2 = 2NO2 2 總反應(yīng)：總反應(yīng)：4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3NO 和和 O2 混和氣體溶于水的反應(yīng)混和氣體溶于水的反應(yīng)2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 3 2 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3三、三、SO2、NO2對(duì)大氣的污染：對(duì)大氣的污染：1、SO2、NO2污染物的形成：污染物的形成： 書書p93、煤、石油、金屬礦物質(zhì)的燃燒和冶煉、煤、石油、金屬礦物質(zhì)的燃燒和冶煉產(chǎn)生產(chǎn)生S