《化學 》課件 第二章 常見非金屬單質及其化合物

《

化

學

》（通用類）第二章常見非金屬單質及其化合物

【預期目標】通過性質預測與實驗探究掌握常見非金屬單質及其化合物的主要性質，形成認識非金屬單質及其化合物的基本思路；通過設計實驗方案,探究離子的鑒別方法，養(yǎng)成良好的實驗習慣和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度；通過分析化合價的變化與電子得失，了解氧化還原反應的概念、特征及本質；

通過了解氯、硫、氮等元素的單質及重要化合物在生產(chǎn)生活中的應用及對生態(tài)環(huán)境的影響，認識化學在生產(chǎn)生活、環(huán)境污染防治方面的作用,提升社會責任感。第二章

常見非金屬單質及其化合物第二章

常見非金屬單質及其化合物

黑火藥主要成分石英砂巖

迄今為止，人類已發(fā)現(xiàn)和人造的元素有118種,其中94種存在于自然界，包括非金屬元素和金屬元素，它們以單質及化合物的形式組成了色彩斑斕、變化萬千的世界。第二章

常見非金屬單質及其化合物

地殼中含有豐富的非金屬元素氧和硅，海水中含有豐富的非金屬元素氯，人體中含有生命必需的非金屬元素氧、碳、氫、氮，中國古代四大發(fā)明之一火藥中含有一定量的非金屬元素硫等。這些常見的非金屬單質及其化合物與人類的關系十分密切，其發(fā)現(xiàn)和應用推動了社會生產(chǎn)力的飛速發(fā)展。

海水曬鹽

漂白液第二章

常見非金屬單質及其化合物

【節(jié)目錄】第一節(jié)氯氣及氯的化合物第二節(jié)硫及硫的化合物第三節(jié)氮氣及氮的化合物第四節(jié)氧化還原反應第一節(jié)

氯氣及氯的化合物

【情境導學】瑞典化學家舍勒于1774年在研究軟錳礦(主要成分是MnO2)時，把濃鹽酸與軟錳礦混合在一起加熱，意外地發(fā)現(xiàn)生成了一種具有強烈的刺激性氣味的黃綠色氣體。這種黃綠色氣體就是氯氣。氯氣具有怎樣的性質呢?1.氯氣的實驗室制備第一節(jié)

氯氣及氯的化合物

一、氯氣的制備

實驗室用固體二氧化錳和濃鹽酸，在加熱的條件下反應制備氯氣。用向上排空氣法收集氯氣，用氫氧化鈉溶液吸收多余的尾氣，實驗裝置見下圖。實驗需在通風櫥中進行。△MnO2+4HCl(濃)

MnCl2+Cl2↑+2H2O2.氯氣的工業(yè)制備

工業(yè)生產(chǎn)氯氣主要是通過海水曬鹽得到粗鹽，除去雜質后，電解氯化鈉飽和溶液來制備。以電解氯化鈉飽和溶液為基礎制備氯氣、氫氧化鈉等產(chǎn)品的工業(yè)稱為氯堿工業(yè)。模擬工業(yè)制備氯氣2NaCl

＋2H2O

2NaOH+Cl2↑+H2↑通電第一節(jié)

氯氣及氯的化合物

一、氯氣的制備

（一）氯氣的物理性質第一節(jié)

氯氣及氯的化合物

二、氯氣的性質及用途黃綠色氣體有刺激性氣味觀察（一）氯氣的物理性質第一節(jié)

氯氣及氯的化合物

二、氯氣的性質及用途

2.有強烈刺激性氣味、有毒3.比空氣重4.易液化，常壓下，冷卻至–34.6℃，變?yōu)辄S綠色油狀液體，工業(yè)上稱為“液氯”

1.黃綠色氣體5.能溶于水，常溫下1體積水能溶解2體積氯氣（二）氯氣的化學性質

從核外電子排布的角度，分析氯元素的基本性質和成鍵特點。第一節(jié)

氯氣及氯的化合物

二、氯氣的性質及用途得到1e－氯原子

氯離子容易得到電子具有氧化性第一節(jié)

氯氣及氯的化合物

二、氯氣的性質及用途

用坩堝鉗夾住一束銅絲，在酒精燈外焰上加熱至紅熱，立即放入盛有氯氣的集氣瓶中，觀察實驗現(xiàn)象；反應停止并冷卻后，向集氣瓶中加入適量蒸餾水，觀察溶液顏色。

現(xiàn)象：銅在氯氣中燃燒生成棕黃色煙及棕黃色粉末，該物質溶于水得到藍色溶液，說明銅在氯氣中燃燒生成氯化銅。

Cu+Cl2CuCl2

（二）氯氣的化學性質

1.氯氣與金屬單質反應

實驗探究第一節(jié)

氯氣及氯的化合物

一、氯氣的性質及用途

（二）氯氣的化學性質

氯氣的化學性質很活潑，能與多數(shù)金屬單質直接化合，生成金屬氯化物。2Na+Cl2

2NaCl

白煙

2Fe+3Cl2

2FeCl3

棕黃色煙

1.氯氣與金屬單質反應第一節(jié)

氯氣及氯的化合物

一、氯氣的性質及用途（二）氯氣的化學性質

在上述反應中，氯氣都得到了電子，說明氯氣有比較強的得電子能力。

化學上，把在反應中得到電子的物質稱為

；

把物質得到電子的能力稱為

；

得到電子的性質稱為

；

在上述反應中，氯氣是

。氧化劑氧化能力氧化性氧化劑第一節(jié)

氯氣及氯的化合物

二、氯氣的性質及用途

（二）氯氣的化學性質2.氯氣與非金屬反應

氯氣與氫氣的混和氣體在光照或點燃條件下立即發(fā)生爆炸，并生成氯化氫。

純凈的氫氣在氯氣中安靜的燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，生成氯化氫氣體。

H2+Cl22HCl第一節(jié)

氯氣及氯的化合物

二、氯氣的性質及用途

（二）氯氣的化學性質

在兩個干燥的集氣瓶中分別放入一小片干燥的紅色布條

a和濕潤的紅色布條

b，

通入氯氣，如下圖所示，觀察布條顏色的變化。3.氯氣與水反應實驗探究第一節(jié)

氯氣及氯的化合物

二、氯氣的性質及用途

（二）氯氣的化學性質

現(xiàn)象：干燥的紅色布條a不褪色，濕潤的紅色布條b褪色，說明Cl2沒有漂白作用，氯水具有漂白作用。氯水中，Cl2和H2O反應，生成鹽酸和次氯酸(HClO)，真正其漂白作用的是HClO。

3.氯氣與水反應Cl2+H2O?HCl+HClO

第一節(jié)

氯氣及氯的化合物

二、氯氣的性質及用途

（二）氯氣的化學性質

次氯酸（HClO）性質：1.強氧化性:殺菌消毒、漂白

2.不穩(wěn)定性：

3.弱酸性：弱于碳酸3.氯氣與水反應2HClO

2HCl+O2↑第一節(jié)

氯氣及氯的化合物

二、氯氣的性質及用途

（二）氯氣的化學性質

請說出次氯酸（HClO）、亞氯酸（HClO2）、氯酸（HClO3）、高氯酸（HClO4）中氯元素的化合價？發(fā)現(xiàn)名稱和氯的化合價之間的規(guī)律。交流討論第一節(jié)

氯氣及氯的化合物

二、氯氣的性質及用途

（二）氯氣的化學性質

Cl2+2NaOH

NaCl+NaClO+H2O

2Cl2+2Ca(OH)2

Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O

4.氯氣與堿反應

次氯酸鈉較穩(wěn)定,是市售84消毒液的有效成分。84消毒液廣泛用于賓館、飯店等公共場所的消毒。

次氯酸鈣與氯化鈣的混合物稱為漂白粉。次氯酸鈣是漂白粉的有效成分。漂白粉可用于消毒飲用水、游泳池水等各類水源,還可用來漂白棉、麻、紙漿等。第一節(jié)

氯氣及氯的化合物

二、氯氣的性質及用途

（二）氯氣的化學性質問題1：漂白粉或漂白液的漂白性強弱與溶液酸堿性有關。家庭使用漂白粉時，在空氣中露置，可以產(chǎn)生較多的HClO，更好地發(fā)揮其漂白、消毒作用。為什么？請寫出反應的化學方程式。4.氯氣與堿反應問題2：根據(jù)以上所學知識，你認為購買和存放漂白粉時應注意哪些問題?問題解決第一節(jié)

氯氣及氯的化合物

含氯消毒劑的使用

人們在生產(chǎn)和生活中常用含氯消毒劑進行殺菌消毒。84消毒液是一種以次氯酸鈉為有效成分的含氯消毒劑，主要用于各種物體表面和環(huán)境等的消毒。漂白粉是一種以次氯酸鈣為有效成分的含氯消毒劑，主要用于自來水、游泳池水、魚塘水的殺菌消毒,還可用于棉、麻、紙漿等的漂白。二氧化氯泡騰片是一種新型含氯消毒劑，除用于一般的殺菌消毒外,還用于環(huán)保、滅藻、漂白、保鮮等。二氧化氯現(xiàn)已被世界衛(wèi)生組織(WHO)列為A1級高效安全滅菌消毒劑。

化學與生活第一節(jié)

氯氣及氯的化合物

三、氯化氫和鹽酸

1.氯化氫(HCl)

無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣略大，極易溶于水。常溫常壓下，1體積水能溶解近500體積的氯化氫氣體，其水溶液稱為氫氯酸，俗稱鹽酸。2.鹽酸

無色有刺激性氣味的液體，具有酸的通性，能與活潑金屬反應放出氫氣。能與堿、堿性氧化物反應生成鹽和水。第一節(jié)

氯氣及氯的化合物

四、氯離子的檢驗

向3支試管中分別加入0.1mol/L稀鹽酸、0.1mol/LNaCl溶液、0.1mol/LNa2CO3溶液；然后向3支試管中分別加入2~3滴0.1mol/LAgNO3溶液，觀察現(xiàn)象；再向3支試管中分別加入數(shù)滴稀硝酸，觀察沉淀是否溶解。

現(xiàn)象：前2支試管中均有AgCl白色沉淀生成，該沉淀不溶于稀硝酸。第3支試管中也有白色沉淀生成，但該沉淀能溶于稀硝酸。

實驗探究第一節(jié)

氯氣及氯的化合物

四、氯離子的檢驗AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3

AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3

2AgNO3+Na2CO3=Ag2CO3↓+2NaNO3Ag2CO3+2HNO3=2AgNO3+H2O+CO2↑

注意：檢驗氯離子時，加入稀硝酸可以避免其他離子的干擾。第一節(jié)

氯氣及氯的化合物

四、氯離子的檢驗如何檢驗自來水中是否含有Cl-？問題解決第二節(jié)

硫及硫的化合物

一、硫的性質及用途【情境導學】

自然界和生活中，你知道的含硫物質有哪些？它們有哪些用途？第二節(jié)

硫及硫的化合物

一、硫的性質及用途

自然界中硫元素有游離態(tài)和化合態(tài)兩種存在形式?；鹕奖虐l(fā)口(游離態(tài))天然合硫礦石

(化合態(tài))（一）硫的物理性質第二節(jié)

硫及硫的化合物

一、硫的性質及用途

硫是黃色或淡黃色的固體，俗稱硫黃。單質硫質脆，易研成粉末，密度比水大，難溶于水，易溶于二硫化碳（CS2）。

（二）硫的化學性質第二節(jié)

硫及硫的化合物

一、硫的性質及用途

1.寫出硫的原子結構示意圖，說出其在元素周期表中的位置。

2.為什么在富含氧氣的地表附近找到含硫化合物中，硫常常為+4價或

+6價，而氧為-2價？交流討論（二）硫的化學性質第二節(jié)

硫及硫的化合物

一、硫的性質及用途

1.硫與金屬單質反應

S+Fe

FeS

（黑色）

S+2CuCu2S（黑色）

硫粉與鐵粉的反應（二）硫的化學性質第二節(jié)

硫及硫的化合物

一、硫的性質及用途2.硫與非金屬單質反應

在燃燒匙里放少量硫，加熱，直到發(fā)生燃燒，觀察硫在空氣里燃燒時發(fā)生的現(xiàn)象。然后把盛有燃著的硫的燃燒匙伸進充滿氧氣的集氣瓶里，再觀察硫在氧氣里燃燒時發(fā)生的現(xiàn)象。比較硫在空氣中和在氧氣中燃燒有什么不同。

實驗探究（二）硫的化學性質第二節(jié)

硫及硫的化合物

一、硫的性質及用途

2.硫與非金屬單質反應

現(xiàn)象：①硫在空氣中燃燒，發(fā)出微弱的淡藍色火焰，有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，放出熱量。

②硫在氧氣中燃燒，發(fā)出明亮的藍紫色火焰，有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，放出熱量。

S+O2

SO2

①硫在空氣中燃燒

②硫在氧氣中燃燒

（三）硫的用途第二節(jié)

硫及硫的化合物

一、硫的性質及用途

單質硫的用途很廣，可用于制造硫酸、硫酸鹽、硫化物，還可用于橡膠工業(yè)、造紙工業(yè)及制造鋰硫電池、黑火藥、焰火等。硫在農業(yè)上是重要的殺蟲劑、殺菌劑,是合成含硫農藥（如石硫合劑）的主要原料。

硫還可用于制備日常生活中常用的硫黃皂和硫軟膏，用于殺菌保健和治療皮膚病。

石硫合劑

鋰硫電池（一）二氧化硫的物理性質第二節(jié)

硫及硫的化合物

二、二氧化硫的性質及用途②有刺激性氣味、有毒③密度比空氣大①無色氣體物理性質④1體積水可以溶解約40體積的SO2

（二）二氧化硫的化學性質

用充有80mL二氧化硫的針筒吸入10mL蒸餾水，用橡皮塞堵住針筒的前端，振蕩，觀察針筒內氣體體積的變化，然后用pH試紙測定二氧化硫水溶液的pH。

第二節(jié)

硫及硫的化合物

二、二氧化硫的性質及用途

1.二氧化硫具有酸性氧化物通性

現(xiàn)象：針筒內氣體體積變小，pH試紙變紅，說明SO2易溶于水，溶于水時部分與水反應生成了酸，水溶液呈酸性。

SO2+H2O=H2SO3實驗探究

SO2+2NaOH=Na2SO3+H2OSO2+CaO=CaSO3

亞硫酸鈣CaSO3可進一步被空氣中氧氣氧化為CaSO4，該反應可用于燃煤污染的治理，工業(yè)上叫做鈣基固硫。第二節(jié)

硫及硫的化合物

二、二氧化硫的性質及用途

1.二氧化硫具有酸性氧化物通性

第二節(jié)

硫及硫的化合物

二、二氧化硫的性質及用途

2.二氧化硫具有氧化性和還原性

反應中，二氧化硫中+4價的硫被氧化成+6價，二氧化硫具有還原性。

（2）2SO2+O22SO3

（3）將二氧化硫氣體通入酸性高錳酸鉀溶液，二氧化硫可以被高錳酸鉀氧化，使高錳酸鉀溶液褪色。二氧化硫也具有還原性。

（1）

SO2+2H2S=3S↓+2H2O

將二氧化硫通入硫化氫的水溶液中，生成黃色沉淀。

此反應中，二氧化硫中+4價的硫被還原成0價，二氧化硫具有氧化性。

第二節(jié)

硫及硫的化合物

二、二氧化硫的性質及用途3.二氧化硫具有漂白性

向試管中加入5mL水和數(shù)滴品紅溶液，再通入SO2氣體，觀察溶液是否褪色；然后加熱試管，觀察加熱前后溶液顏色的變化。

現(xiàn)象：SO2能漂白某些有色物質（如品紅），而加熱后又恢復原來的顏色。這是因為SO2能與某些有色物質發(fā)生化合反應，生成無色物質，但這些無色物質不穩(wěn)定，受熱條件下會分解而恢復原來的顏色。實驗探究

第二節(jié)

硫及硫的化合物

二、二氧化硫的性質及用途

葡萄酒中的二氧化硫

食品中添加適量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用。例如，在葡萄酒釀制過程中，葡萄汁中某些細菌的繁殖會影響發(fā)酵，添加適量的二氧化硫可以起到殺菌的作用。二氧化硫又是一種抗氧化劑，能防止葡萄酒中的一些成分被氧化，起到保質作用，并有助于保持葡萄酒的天然果香味。

盡管二氧化硫在葡萄酒、蜜餞、干果、食糖等食品的加工中起著防止氧化褐變或微生物污染以延長保質期的作用，但如果使用不當就有可能造成食品中二氧化硫的殘留量超標，從而對人體健康造成不利影響。為保證消費者身體健康,我國在《食品安全國家標準:食品添加劑使用標準》(GB2760—2014)中規(guī)定了二氧化硫在食品中的使用范圍和最大使用量，如二氧化硫用于葡萄酒的最大使用量為0.25g/L?；瘜W與生活第二節(jié)

硫及硫的化合物

三、硫酸的性質及用途

純硫酸(H2SO4)是一種無色黏稠的油狀液體，沸點高，難揮發(fā)，密度比水大，易溶于水，可與水以任意比例混溶，溶解時放出大量的熱。市售濃硫酸的質量分數(shù)為98.3%，密度為1.84kg/L。（一）稀硫酸的性質

Zn+H2SO4

=ZnSO4+H2↑

H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O

H2SO4+ZnO=ZnSO4+H2O

H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+CO2↑+H2O第二節(jié)

硫及硫的化合物

三、硫酸的性質及用途

你知道濃硫酸與稀硫酸在性質方面有哪些差異嗎?交流討論(二)濃硫酸的性質第二節(jié)

硫及硫的化合物

三、硫酸的性質及用途1.濃硫酸的吸水性

向表面皿中加入少量膽礬，再加入約3mL濃硫酸，攪拌，觀察實驗現(xiàn)象。

現(xiàn)象：加入濃硫酸后，膽礬晶體表面由藍色變?yōu)榘咨?，說明膽礬中的結晶水被濃硫酸吸收而變?yōu)闊o水硫酸銅。實驗表明，濃硫酸具有吸水性。實驗探究(二)濃硫酸的性質第二節(jié)

硫及硫的化合物

三、硫酸的性質及用途

1.吸水性

向表面皿中加入少量膽礬，再加入約3mL濃硫酸，攪拌，觀察實驗現(xiàn)象。

現(xiàn)象：加入濃硫酸后，膽礬晶體表面由藍色變?yōu)榘咨?，說明膽礬中的結晶水被濃硫酸吸收而變?yōu)闊o水硫酸銅。

濃硫酸的吸水性既包括吸收結晶水，也包括吸收游離的水。將濃硫酸置于潮濕空氣中，濃硫酸的質量會增加，濃度會下降。實驗探究(二)濃硫酸的性質第二節(jié)

硫及硫的化合物

三、硫酸的性質及用途

2.脫水性

取2g蔗糖（C12H22O11）放入大試管中，加2~3滴水，再加入約3mL濃硫酸，迅速攪拌，然后塞緊帶玻璃導管的橡皮塞，將玻璃導管的另一端插入盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中進行尾氣處理。觀察實驗現(xiàn)象。

實驗探究

現(xiàn)象：加入濃硫酸后，蔗糖迅速變成黃色，接著變成褐色，最后完全變成黑色。實驗現(xiàn)象表明：濃硫酸具有脫水性。(二)濃硫酸的性質第二節(jié)

硫及硫的化合物

三、硫酸的性質及用途

注意：如果不慎將多量濃硫酸沾到皮膚上時，應立即就近取材用纖維等物品擦拭多余濃硫酸，用大量水沖洗，然后再涂上稀碳酸氫鈉溶液。少量濃硫酸沾到皮膚上時，直接用大量水沖洗。2.脫水性

濃硫酸的吸水性和脫水性有什么區(qū)別？

問題解決(二)濃硫酸的性質第二節(jié)

硫及硫的化合物

三、硫酸的性質及用途3.強氧化性

將一小片銅片放入試管中,然后加入2mL濃硫酸,用如下圖所示的實驗裝置進行實驗,觀察實驗現(xiàn)象。

(二)濃硫酸的性質

實驗探究

現(xiàn)象：在加熱的條件下，濃硫酸與銅

反應，生成硫酸銅、二氧化硫和水。Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O第二節(jié)

硫及硫的化合物

三、硫酸的性質及用途3.強氧化性

金屬鐵、鋁遇到冷的濃硫酸會發(fā)生“鈍化”。

濃硫酸還可以與一些非金屬反應。

C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O在高濃度、強酸性條件中，濃硫酸中+6價的硫表現(xiàn)出強氧化性。

(二)濃硫酸的性質第二節(jié)

硫及硫的化合物

三、硫酸的性質及用途3.強氧化性

實驗室用金屬與酸反應制取氫氣時，為什么只能用稀硫酸，而不能用濃硫酸？

問題解決(二)濃硫酸的性質硫酸的工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)制備硫酸主要采用接觸法，以硫鐵礦或硫黃等原料生產(chǎn)硫酸。以硫鐵礦生產(chǎn)硫酸為例，硫鐵礦的主要成分為FeS2

，經(jīng)粉碎后投入沸騰爐中，和同時通入的空氣在高溫條件下充分反應生成SO2

；在接觸室中，SO2在加熱和催化劑作用下進一步被氧化為SO3

；在吸收塔中，SO3被98.3%的濃硫酸吸收成為發(fā)煙硫酸；最后將發(fā)煙硫酸再稀釋成不同濃度的工業(yè)產(chǎn)品。第二節(jié)

硫及硫的化合物

三、硫酸的性質及用途

拓展延伸硫酸的工業(yè)生產(chǎn)上述生產(chǎn)過程中相關反應的化學方程式如下:第二節(jié)

硫及硫的化合物

三、硫酸的性質及用途

拓展延伸

硫酸工業(yè)主要設備與流程4FeS2+11O2

2Fe2O3+8SO2↑高溫

2SO2+O22SO3SO3+H2O

2SO3

第二節(jié)

硫及硫的化合物

四、幾種常見硫酸鹽及其用途

1.硫酸鈣自然界中的硫酸鈣以石膏礦的形式存在，常見的有CaSO4·2H2O，俗稱石膏或生石膏；CaSO4·H2O，俗稱熟石膏。2.硫酸鋇天然的硫酸鋇稱為重晶石，它是制備其他鋇鹽的重要原料。3.硫酸亞鐵硫酸亞鐵的結晶水合物俗稱綠礬，其化學式為FeSO4·7H2O。第二節(jié)

硫及硫的化合物

五、硫酸根離子的檢驗

向3支試管中分別加入0.1mol/L稀H2SO4、0.1mol/LNa2SO4溶液1mL和0.1mol/LNa2CO3溶液，各加入2～3滴0.1mol/LBaCl2溶液，觀察現(xiàn)象；再分別向3支試管中加入數(shù)滴稀鹽酸，觀察沉淀是否溶解。

實驗探究

現(xiàn)象：前2支試管中均有BaSO4白色沉淀生成，該沉淀不溶于稀鹽酸。第3

支試管中也有白色沉淀生成，但該沉淀能溶于稀鹽酸。第二節(jié)

硫及硫的化合物

五、硫酸根離子的檢驗

BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HClBaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaClBaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaClBaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O

注意：檢驗SO42-時，加入稀鹽酸可以避免其他離子的干擾。

實驗探究第二節(jié)

硫及硫的化合物

五、硫酸根離子的檢驗

如何用化學方法檢驗粗鹽中的硫酸根離子?

問題解決第二節(jié)

硫及硫的化合物

五、硫酸根離子的檢驗

酸雨及其治理

酸雨，指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水。雨、雪等在形成和降落過程中，吸收并溶解了空氣中的二氧化硫、氮氧化合物等物質，形成了pH低于5.6的酸性降水。酸雨主要是人為地向大氣中排放大量酸性物質所造成的。20世紀80年代前后，我國經(jīng)濟進入發(fā)展起步階段，生活改善和工業(yè)、電力發(fā)展都需要大量燃煤，高含硫量煤的燃燒使我國出現(xiàn)的酸雨主要是硫酸型酸雨。酸雨流入江河湖泊，導致魚類難以生存，影響水生生物的繁殖。酸雨滲透到土壤中，使土壤中鈣、鎂、磷等營養(yǎng)元素溶出而流失，導致土壤肥力下降，植被遭到破壞,危害農作物生長。酸雨還能加快橋梁、雕塑等建筑物的腐蝕，許多文物古跡因此遭到嚴重破壞。酸雨使水體金屬離子含量升高，對人體健康產(chǎn)生威脅。

化學與環(huán)境第二節(jié)

硫及硫的化合物

五、硫酸根離子的檢驗

酸雨及其治理

在空氣中，二氧化硫可以被氧化為三氧化硫并進一步和水反應，形成硫酸型酸雨。治理酸雨，關鍵在于減少二氧化硫、氮氧化合物等酸性氣體物質的排放。近年來，我國生態(tài)環(huán)境保護取得了輝煌成就，酸雨基本消失，初步實現(xiàn)了天更藍、山更綠、水更清的目標。環(huán)境治理必須秉持系統(tǒng)治理觀念，從生態(tài)系統(tǒng)整體性出發(fā)，推進山水林田湖草沙一體化保護和修復，更加注重綜合治理、系統(tǒng)治理、源頭治理。治理酸雨對我國可持續(xù)發(fā)展有著重大意義。

化學與環(huán)境圖3被酸雨腐蝕的河流圖1工廠排放二氧化硫圖2被酸雨破壞的森林第三節(jié)

氮氣及氮的化合物

一、氮氣

氮元素既有游離態(tài)又有化合態(tài)，它以雙原子分子(N2)存在于大氣中，約占空氣總體積的78%。氮是生命物質中的重要組成元素，是構成蛋白質和核酸不可缺少的元素，是農作物生長所必需的元素。充足的氮肥使植物枝葉茂盛，葉片增大，光合作用增強，促進氨基酸和蛋白質的形成，從而提高農作物的產(chǎn)量和質量。

（一）氮元素的存在圖1氮肥促進植物生長圖2氮肥提高農作物產(chǎn)量第三節(jié)

氮氣及氮的化合物

一、氮氣

氮氣分子很穩(wěn)定。因為氮氣分子是由兩個氮原子通過共用三對電子

結合而成。

氮的原子結構示意圖為：

氮元素位于元素周期表第二周期、第VA族（二）氮氣的結構與化學性質1.氮氣的結構與穩(wěn)定性

在通常狀況下,氮氣與大多數(shù)物質很難發(fā)生化學反應。︰N??N︰N≡N第三節(jié)

氮氣及氮的化合物

一、氮氣

2.氮氣的化學性質

在高溫或放電等特殊條件下，氮氣分子獲得了足夠多的能量，也能與一些非金屬或金屬單質發(fā)生反應，生成含氮化合物。

氮氣是合成氨、制硝酸的原料；因性質穩(wěn)定,氮氣也可作焊接金屬時的保護氣,以及保存糧食、水果等食品的保護；氮氣還可用作冷凍劑。氮氣在工農業(yè)生產(chǎn)、國防和生命科學研究等領域都有重要的用途。

（二）氮氣的結構與化學性質N2

+O2

2NON2+3H2

2NH3N2

+3Mg

Mg3N2第三節(jié)

氮氣及氮的化合物

二、一氧化氮與二氧化氮

NO是無色無味的氣體，微溶于水。NO有毒，結合血紅蛋白的能力比CO強。NO很容易被空氣中的氧氣氧化成NO2。2NO+O2

=2NO2

NO2是紅棕色、有刺激性氣味的氣體，有毒，密度比空氣大，易溶于水，易液化。二氧化氮與水反應生成硝酸和一氧化氮。3NO2+H2O=2HNO3+NO氮的固定

將空氣中游離態(tài)的氮轉化成含氮化合物叫作氮的固定，簡稱固氮。氮的固定主要有自然固氮和人工固氮兩種方式。

自然固氮的途徑主要有生物固氮和高能固氮兩種。人工固氮即合成氨。德國化學家哈伯和博施等經(jīng)歷了無數(shù)次的失敗，通過不懈努力，最終用鋨催化劑在1.75×107

Pa、550℃的條件下以氮氣和氫氣為原料，得到了濃度為8%的氨，為合成氨的工業(yè)化奠定了基礎。此后，他們又經(jīng)過數(shù)千次實驗的嘗試，改變反應條件，并尋找到廉價易得的多種含鐵化合物組成的催化劑，于1913年建成了世界上第一座合成氨廠。第三節(jié)

氮氣及氮的化合物

二、一氧化氮與二氧化氮

拓展延伸氮的固定

合成氨的原料是氮氣和氫氣，在較高溫度下將混合氣體加壓后送到合成塔中進行反應。反應的化學方程式如下：

氨是重要的基礎工業(yè)原料，大量用于制備尿素和氮肥等農用化肥。現(xiàn)代合成氨工業(yè)在很大程度上解決了地球上因糧食不足而導致的饑餓問題，是化學和技術對社會發(fā)展與進步做出的巨大貢獻。

生物固氮

高能固氮現(xiàn)代的合成氨工廠第三節(jié)

氮氣及氮的化合物

二、一氧化氮與二氧化氮

拓展延伸N2+3H2

2NH3（一）氨氣的物理性質第三節(jié)

氮氣及氮的化合物

三、氨氣2.有刺激性氣味3.密度比空氣小4.易液化液氨，液氨常用作制冷劑

1.無色氣體5.氨氣極易溶于水，常溫下1體積水能溶解700體積氨氣第三節(jié)

氮氣及氮的化合物

三、氨氣

(二)氨氣的化學性質

1.氨氣與水反應

在干燥的燒瓶內充滿氨氣，塞上帶有玻璃管和膠頭滴管(預先吸入少量水)的膠塞。燒杯中盛有250mL蒸餾水，再滴加2～3滴酚酞試液。打開橡皮管上的止水夾，擠壓膠頭滴管，觀察現(xiàn)象。

氨氣的噴泉實驗

現(xiàn)象：氨氣極易溶于水，在燒瓶內產(chǎn)生負壓，形成“噴泉”，生成的氨水具有堿性，能使酚酞顯紅色。

實驗探究第三節(jié)

氮氣及氮的化合物

三、氨氣

氨水中的氨分子大部分與水分子結合成一水合氨(NH3·H2O)，一水合氨可部分解離：NH3+H2O?

NH3·H2O?

NH4+

+OH-

一水合氨很不穩(wěn)定，會分解為氨氣和水，受熱時，NH3·H2O的分解會更加完全。

NH3·H2ONH3↑

+H2O

(二)氨氣的化學性質

1.氨氣與水反應第三節(jié)

氮氣及氮的化合物

三、氨氣

(二)氨氣的化學性質2.與酸反應

取2個棉花球，分別沾上數(shù)滴濃氨水和濃鹽酸，相互隔開并放入同一只燒杯中，用表面皿蓋住燒杯口，觀察現(xiàn)象。

現(xiàn)象：濃氨水揮發(fā)的氨氣和濃鹽酸揮發(fā)的氯化氫氣體相遇，生成銨鹽，產(chǎn)生白煙。

NH3+HCl=NH4Cl

實驗探究

(二)氨氣的化學性質

2.與酸反應

氨氣與酸反應，生成銨鹽。

NH3+HNO3

NH4NO32NH3+H2SO4

(NH4)2SO4第三節(jié)

氮氣及氮的化合物

三、氨氣

(二)氨氣的化學性質第三節(jié)

氮氣及氮的化合物

三、氨氣

3.氨氣與氧氣反應

氨具有還原性，在加熱和有催化劑(如鉑)的條件下，能被氧氣氧化生成一氧化氮和水。氨的催化氧化是工業(yè)制硝酸的基礎。

4NH3+5O2

4NO+6H2O第三節(jié)

氮氣及氮的化合物

四、銨鹽

1.銨鹽受熱易分解

氯化銨固體受熱分解生成氣體，氣體遇冷又重新結合成氯化銨固體。

NH4ClNH3↑+HCl↑NH3+HClNH4Cl

碳酸氫銨受熱后固體逐漸減少至消失，試管內壁出現(xiàn)水珠，水珠中溶有氨氣，能使紅色石蕊試紙變藍。

NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑第三節(jié)

氮氣及氮的化合物

四、銨鹽

2.銨鹽與強堿共熱放出氨氣

將少量氯化銨與少量氫氧化鈣固體混合后放入試管中，在酒精燈火焰上微熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗反應中產(chǎn)生的氣體。

現(xiàn)象：加熱氯化銨和氫氧化鈣的混合物，有氨氣生成，氨氣能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙會變藍，同時能聞到刺激性氣味。

2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑

實驗探究第三節(jié)

氮氣及氮的化合物

四、銨鹽

實驗發(fā)現(xiàn)，把少量硫酸銨放在研缽中，再加入一些熟石灰，用研棒混合研

磨，慢慢可以聞到刺激性氣味，該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。請用化

學方程式解釋產(chǎn)生上述實驗現(xiàn)象的原因。

問題解決第三節(jié)

氮氣及氮的化合物

五、硝酸

純硝酸是一種無色、易揮發(fā)、具有刺激性氣味的液體，沸點為83℃，密度為1.42kg/L。常用的濃HNO3

質量分數(shù)為69%，能跟水以任意比互溶，打開盛濃硝酸的

試劑瓶蓋，有白霧產(chǎn)生。

質量分數(shù)為98％以上的濃硝酸揮發(fā)出來的HNO3蒸氣遇空氣中的水蒸氣形成極微小的硝酸液滴而產(chǎn)生酸霧。因此，質量分數(shù)為98％以上的濃硝酸通常叫做“發(fā)煙硝酸”。

（一）硝酸的物理性質（二）硝酸的化學性質第三節(jié)

氮氣及氮的化合物

五、硝酸

2.不穩(wěn)定性

硝酸不穩(wěn)定，在常溫下受熱或見光會發(fā)生分解，生成紅棕色的NO2。

4HNO3

4NO2↑+O2↑+2H2O

市售濃硝酸為什么略顯黃色?

市售濃硝酸的質量分數(shù)約為69%，常因溶有少量NO2而略顯黃色。

1.酸性

硝酸具有酸的通性，可以與堿性氧化物、堿、某些鹽反應。

交流討論

加熱或光照（二）硝酸的化學性質3.強氧化性

向兩支具支試管中分別加入2mL濃硝酸和稀硝酸，用嵌入銅絲的橡膠塞塞住試管口，使銅絲與硝酸接觸，用氫氧化鈉溶液吸收反應中產(chǎn)生的氣體，觀察比較實驗現(xiàn)象。向上拉銅絲，終止反應。

實驗探究第三節(jié)

氮氣及氮的化合物

五、硝酸（二）硝酸的化學性質3.強氧化性

現(xiàn)象：銅與濃硝酸反應生成紅棕色NO2氣體，溶液成綠色（Cu2+在濃硝酸中的顏色）；銅與稀硝酸反應生成無色NO氣體，溶液成藍色，生成的NO氣體在和氧氣接觸后轉化為紅棕色NO2。Cu+4HNO3（濃）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

第三節(jié)

氮氣及氮的化合物

五、硝酸

（二）硝酸的化學性質

3.強氧化性

能不能用硝酸和活潑金屬反應制取H2？

無論稀硝酸還是濃硝酸，都具有強氧化性，硝酸中+5價的氮被還原，不生成H2。

濃硝酸在加熱的條件下，還能與木炭等非金屬單質發(fā)生氧化還原反應。C+4HNO3（濃）

CO2↑+4NO2↑+2H2O

硝酸是一種重要的化工原料，常用來制造氮肥、染料、塑料、炸藥、硝酸鹽等。

討論交流第三節(jié)

氮氣及氮的化合物

五、硝酸亞硝酸和亞硝酸鹽

亞硝酸（HNO2）是一種弱酸，易分解2HNO2NO2+NO+H2O，化學性質活潑。亞硝酸鹽比亞硝酸穩(wěn)定，可用于印染、漂白、水質監(jiān)測等行業(yè)。臨床上，亞硝酸鈉注射液可用作氰化物解毒劑。亞硝酸鈉有毒，可將紅細胞中亞鐵血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白，從而使其失去攜氧能力，造成組織缺氧。亞硝酸鈉曾用作食品添加劑，但用量受到嚴格的限制。

拓展延伸第三節(jié)

氮氣及氮的化合物

五、硝酸第四節(jié)

氧化還原反應

【情境導學】我們在初中已經(jīng)學習了與銅有關的化學反應，相關實驗如下圖所示。這些化學反應中，哪些屬于氧化反應或還原反應?第四節(jié)

氧化還原反應

一、氧化還原反應

1.氧化還原反應的概念和特征Cu+O2CuO△失去氧，被還原得到氧，被氧化CuO+H2Cu+H2O△失去氧，被還原得到氧，被氧化利用初中學過的化學知識，小組合作，從得氧失氧角度分析反應a和反應b。

討論交流第四節(jié)

氧化還原反應

一、氧化還原反應

1.氧化還原反應的概念和特征CuOCu還原反應H2H2O氧化反應

失氧得氧像氫氣與氧化銅的反應，就稱為氧化還原反應。

第二節(jié)

氧化還原反應

一、氧化還原反應

1.氧化還原反應的概念和特征

標出反應a和反應b中各種元素的化合價，小組討論：反應前后元素化合價發(fā)生了怎樣的變化？

化合價升高化合價降低CuOCu還原反應H2H2O

氧化反應

失氧得氧+200+1總結反應b

氧化還原反應中有元素化合價變化

交流討論第四節(jié)

氧化還原反應

一、氧化還原反應

1.氧化還原反應的概念和特征

反應b和c中，如果從元素的化合價變化角度分析，銅的化合價的變化有無共同點？兩個反應有無相似之處？反應b和c中，銅的化合價均發(fā)生了+2→0的變化，銅均從Cu2+還原為單質銅。

交流討論第四節(jié)

氧化還原反應

一、氧化還原反應

1.氧化還原反應的概念和特征有元素化合價升降的反應就是氧化還原反應。化合價升高的反應稱為氧化反應。化合價降低的反應稱為還原反應。特別提示：氧化還原反應不一定有氧的參與。所以從得氧、失氧的角度來分析氧化還原反應有其局限性。第四節(jié)

氧化還原反應

一、氧化還原反應

1.氧化還原反應的概念和特征

氧化還原反應的特征：1.氧化還原反應中元素化合價為什么會發(fā)生變化呢？2.氧化還原反應本質是什么？反應前后元素的化合價有變化。

交流