黑龍江省海林市高中化學(xué)第四章非金屬及其化合物第三節(jié)硫和氮的氧化物第2課時(shí)二氧化氮和一氧化氮二氧化硫和二氧化氮對(duì)大氣的污染課件新人教版必修

第2課時(shí)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【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解NO、NO2的性質(zhì)。2.了解SO2、NO、NO2對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。3.能對(duì)NO、NO2、O2溶于水進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。【新知預(yù)習(xí)】一、氮?dú)?、一氧化氮和二氧化?1)N2和O2在一定條件下能發(fā)生反響嗎？(2)NO和NO2是氮元素的兩種重要氧化物，它們有哪些重要的化學(xué)性質(zhì)？1.氮?dú)馔ǔ顩r下，N2性質(zhì)穩(wěn)定，與O2不發(fā)生反響，但在_____或高溫條件下，兩者可直接化合，化學(xué)方程式為__________________。放電N2+O22NO放電或高溫===========2.氮的兩種常見氧化物(1)物理性質(zhì)。顏色氣味毒性密度水溶性NO_____無味____比空氣_________NO2_____________________比空氣________無色有毒略大不溶紅棕色刺激性氣味有毒大易溶(2)化學(xué)性質(zhì)。NONO2有關(guān)反響的化學(xué)方程式：①_______________。②____________________。①O2②H2O2NO+O2====2NO23NO2+H2O====2HNO3+NO二、SO2、NO2對(duì)大氣的污染(1)SO2、NO2對(duì)大氣有何危害？如何防治？(2)什么是酸雨？它是如何形成的？有何危害？1.SO2與NO2的主要來源、危害和防治 ①SO2:主要來源于__________和某些含硫的金屬礦物的燃燒或冶煉； ②NO2:主要來自于___________。 ①引起大氣污染，直接危害人體健康； ②溶于水形成_______。 ①調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，開展清潔能源； ②研究煤的脫硫技術(shù)，改進(jìn)燃燒技術(shù)，減少二氧化硫和氮氧化物的排放； ③加強(qiáng)工廠廢氣的回收處理； ④改進(jìn)汽車尾氣的處理技術(shù)，控制尾氣排放。(1)來源煤、石油汽車尾氣(2)危害酸雨(3)防治2.酸雨(1)概念：________的降雨。(2)成因:主要是大氣中的_________溶于水形成的。pH＜5.6SO2與NO2(3)兩種類型(硫酸型、硝酸型)。硫酸型轉(zhuǎn)化關(guān)系SO2→H2SO3→H2SO4

方程式SO2+H2OH2SO3,2H2SO3＋O2====2H2SO4

______________________________________硝酸型

轉(zhuǎn)化關(guān)系方程式NO2→HNO3

3NO2+H2O====2HNO3+NO_____________________(4)危害。①直接破壞農(nóng)作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化。②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。【正誤立判】1.翻開盛有NO的集氣瓶，瓶口觀察到紅棕色氣體。()分析：正確。瓶口處的NO接觸空氣，與空氣中O2化合生成紅棕色的NO2氣體。2.NO2與H2O反響時(shí)，NO2作氧化劑，H2O作復(fù)原劑。()分析：錯(cuò)誤。3NO2+H2O====2HNO3+NO反響中NO2既作氧化劑，又作復(fù)原劑。√×3.工業(yè)上大量燃燒化石燃料，是造成酸雨的主要原因。()分析：正確?；剂现泻琒、N等元素，燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生SO2、NO2排入大氣中，大氣中SO2、NO2溶于水形成酸性溶液，隨雨水降下就可能形成酸雨。4.除去NO中混有的少量NO2雜質(zhì)，可將混合氣體通過盛H2O的洗氣瓶。()分析：正確。因?yàn)镹O2與H2O反響能生成NO，既能除去NO2，又不引入其他雜質(zhì)。5.NO2既能用排空氣法收集又能用排水法收集，而NO只能用排水法收集。()分析：NO2不能用排水法收集，因?yàn)镹O2能與H2O發(fā)生反響?！獭獭痢菊n堂探究】一、氮的氧化物溶于水的計(jì)算規(guī)律總結(jié)1.相關(guān)化學(xué)方程式①3NO2+H2O====2HNO3+NO②2NO+O2====2NO2

③4NO2+O2+2H2O====4HNO3④4NO+3O2+2H2O====4HNO3總反響式2.氮的氧化物溶于水的可能情況序號(hào)氣體反應(yīng)剩余氣體Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

NO2

①NONO2+NO①NONO2+O2③無③O2先③后①NO序號(hào)氣體反應(yīng)剩余氣體Ⅳ

NO+O2④無④④NOO2

【特別提醒】(1)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)镹O2又會(huì)與水反響生成NO。(2)對(duì)于連續(xù)發(fā)生的化學(xué)反響，可用化學(xué)方程式疊加的反響而得到復(fù)合反響，解決問題更簡(jiǎn)便?！镜淅?】(2021·襄樊高一檢測(cè))將40mLNO2和NO的混合氣體通入倒立于水槽中盛滿水的試管里，充分反響后試管中剩余20mL氣體，那么原混合氣體中NO2和NO的體積比為()A.2∶1 B.1∶3C.3∶1 D.1∶1【思路點(diǎn)撥】3NO2+H2O====2HNO3+NO，氣體總體積減小，可考慮采用“差量法〞進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。【解析】選C。3NO2+H2O====2HNO3+NOΔV3mL1mL2mLV(NO2)(40mL-20mL)

解得V(NO2)=30mL所以原混合氣體中V(NO)=40mL-30mL=10mL，因此V(NO2)∶V(NO)=30mL∶10mL=3∶1?！痉椒记伞縉O2、O2溶于水剩余氣體的量的計(jì)算方法(1)一定量NO2溶于水，剩余氣體為NO根據(jù)3NO2+H2O====2HNO3+NO，推知V(NO)=V(NO2)。(2)一定量NO2和一定量O2組成的混合氣體溶于水剩余氣體有三種可能：①V(NO2)∶V(O2)=4∶1時(shí)，恰好完全反響，無氣體剩余。②V(NO2)∶V(O2)<4∶1時(shí)，有O2剩余，根據(jù)反響4NO2+O2+2H2O====4HNO3，推知V(O2)=V(O2)原-V(NO2)。③V(NO2)∶V(O2)>4∶1時(shí)，有NO剩余，根據(jù)反響4NO2+O2+2H2O====4HNO33NO2+H2O====2HNO3+NO，推知V(NO)=［V(NO2)-4V(O2)］?！咀兪接?xùn)練】一定條件下，將等體積的NO和O2一同置于試管中，并將試管倒立于水中，充分反響后剩余氣體的體積約為原氣體總體積的()【解析】選C。假定NO、O2的體積分別為VmL，根據(jù)反響4NO+3O2+2H2O====4HNO3，推知反響后O2有剩余，剩余O2的體積為V(O2)余=VmL-VmL=mL，所以剩余O2的體積為原氣體總體積的。二、常見環(huán)境污染及危害環(huán)境污染形成原因主要危害溫室效應(yīng)

酸雨光化學(xué)煙霧大氣中CO2含量不斷增加全球變暖，冰雪融化SO2和氮氧化物的排放土壤酸化，腐蝕建筑物氮氧化物和碳?xì)浠衔锏呐欧盼：θ梭w健康和植物生長環(huán)境污染形成原因主要危害臭氧空洞

赤潮和水華

白色污染

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磷洗衣粉的大量使用及其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【特別提醒】酸雨、光化學(xué)煙霧、臭氧空洞均與氮的氧化物有關(guān)。【典例2】(2021·棗莊高一檢測(cè))空氣是人類生存所必需的重要資源。為改善空氣質(zhì)量而啟動(dòng)的“藍(lán)天工程〞得到了全民的支持。以下措施不利于“藍(lán)天工程〞建設(shè)的是()A.推廣使用燃煤脫硫技術(shù)，防治SO2污染B.實(shí)施綠化工程，防治揚(yáng)塵污染C.研制開發(fā)燃料電池汽車，消除機(jī)動(dòng)車尾氣污染D.加大石油、煤炭的開采速度，增加化石燃料的供給量【思路點(diǎn)撥】解答此類題目有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：(1)了解常見環(huán)境污染的主要污染物及主要來源。(2)了解常見環(huán)境污染的防治措施?！窘馕觥窟xD。A項(xiàng)，燃煤脫硫后，煤燃燒產(chǎn)生的SO2減少，有助于防治SO2污染；B項(xiàng)，加強(qiáng)環(huán)境綠化，減少空氣中的煙塵，有助于防治揚(yáng)塵污染；C項(xiàng)，研制開發(fā)燃料電池汽車，減少汽油、柴油的燃燒，使機(jī)動(dòng)車尾氣中的NOx和SO2減少，能減輕機(jī)動(dòng)車尾氣污染；D項(xiàng)，增加化石燃料供給量，會(huì)向大氣中排放更多的SO2及NOx，更易導(dǎo)致大氣污染?！狙由焯骄俊咳济好摿颍兄诜乐蜸O2污染；向燃煤中參加一定量石灰石，使煤中的硫在煤燃燒時(shí)以CaSO4形式固定下來，減少SO2排放，也是防治SO2污染的一個(gè)有效措施，化學(xué)上稱之為“鈣基固硫〞，你能用化學(xué)方程式表示“鈣基固硫〞的原理嗎？提示：CaCO3CaO+CO2↑CaO+SO2CaSO32CaSO3+O22CaSO4高溫====△====△====【變式備選】(2021·吉安高一檢測(cè))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)正確的選項(xiàng)是()氧化物環(huán)境問題主要來源ACO2酸雨化石燃料的燃燒BSO2光化學(xué)煙霧汽車尾氣的排放CNO2臭氧層空洞雷雨天氣DCOCO中毒汽車尾氣和化石燃料的不完全燃燒【解析】選D。導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)是二氧化硫和氮氧化物，CO2能造成溫室效應(yīng)，不會(huì)導(dǎo)致酸雨，A錯(cuò)；造成光化學(xué)煙霧的是烴類化合物和氮氧化物，引起臭氧空洞的是氟氯代烴，SO2主要來源于化石燃料的燃燒，氮氧化物主要來源于汽車尾氣，B、C錯(cuò)；CO易導(dǎo)致人體中毒，D正確?！九５缎≡嚒?．以下各組氣體，在常溫常壓下不能共存的是()A.SO2與O2B.NO與O2C.O2與N2D.NO2與O2【解析】選B。NO和O2在常溫常壓下易發(fā)生化合反響生成NO2：2NO+O2====2NO2；而SO2和O2反響需催化劑、加熱；N2和O2反響需放電或高溫條件。2．我國城市環(huán)境中的大氣污染物主要是()A．CO2、Cl2、N2、酸雨B．SO2、CO、NO2、煙塵C．NH3、CO、NO2、霧D．SO2、HCl、N2、粉塵【解析】選B。我國城市?空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)?中報(bào)導(dǎo)的主要污染物是CO、NO2、SO2及煙塵。3．最新的病毒學(xué)研究證實(shí)，一氧化氮對(duì)SARS病毒有直接抑制作用。以下關(guān)于一氧化氮的表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A.一氧化氮是一種紅棕色的氣體B.常溫常壓下，一氧化氮不能與空氣中的氧氣直接化合C.一氧化氮可以由氮?dú)夂脱鯕庠诜烹姉l件下直接化合得到D.一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集【解析】選C。A項(xiàng)，NO是無色氣體，NO2是紅棕色氣體；B項(xiàng)，NO與O2能直接發(fā)生化合反響2NO+O2====2NO2；C項(xiàng)，N2+O22NO；D項(xiàng)，NO不溶于水，可用排水法收集。放電====4.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將O2與NO按3∶4的體積比充滿一個(gè)枯燥燒瓶，將燒瓶倒置于水中，瓶內(nèi)液面逐漸上升，最后燒瓶內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度最接近于()A.0.045mol·L-1B.0.036mol·L-1C.0.026mol·L-1D.0.030mol·L-1【解析】選C。由于NO和O2恰好反響：4NO+3O2+2H2O====4HNO3，即最后溶液充滿整個(gè)燒瓶。設(shè)燒瓶容積為VL，那么n(NO)=n(HNO3)=V/22.4mol，而反響后溶液體積為VL，故c(HNO3)=mol·L-1=0.026mol·L-1。5.(2021·汕頭高一檢測(cè))汽車尾氣中的NO，是造成大氣污染的物質(zhì)之一，但NO又是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的中間產(chǎn)物，另外NO在人體的血管中又有傳送信息的功能。(1)寫出NO造成酸雨的兩個(gè)化學(xué)反響方程式：_____________。(2)在汽車尾氣排放管中安裝一個(gè)“催化轉(zhuǎn)換器〞(用鉑、鈀合金作催化劑)，可將尾氣中另一種有害氣體CO跟NO反響轉(zhuǎn)化為無毒氣體。寫出CO與NO反響的化學(xué)方程式：_____