《硫和氮的氧化物》課件

硫和氮的氧化物硫和氮的氧化物是重要的環(huán)境污染物，對大氣環(huán)境、人體健康和生態(tài)系統(tǒng)都造成了重大影響。課程目標(biāo)掌握硫和氮的氧化物了解硫和氮的氧化物的化學(xué)性質(zhì)、制備方法和用途。理解硫和氮氧化物的結(jié)構(gòu)分析硫和氮氧化物的分子結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)，解釋其性質(zhì)。關(guān)注硫和氮氧化物的環(huán)境問題學(xué)習(xí)硫和氮氧化物對環(huán)境的影響，以及治理措施。硫的化學(xué)性質(zhì)11.非金屬硫是一種非金屬元素，在常溫下呈淡黃色固體，不溶于水，但溶于二硫化碳。22.易燃性硫在空氣中燃燒，產(chǎn)生藍(lán)紫色火焰，生成二氧化硫氣體，有刺激性氣味。33.多種化合價(jià)硫可以形成多種化合物，其化合價(jià)可以為-2、+2、+4和+6。44.氧化性硫與金屬反應(yīng)時(shí)，表現(xiàn)出氧化性，生成硫化物。硫的氧化物二氧化硫無色氣體，有刺激性氣味。三氧化硫無色液體，在常溫下易揮發(fā)成無色氣體，有強(qiáng)烈的刺激性氣味。二氧化硫的制備1硫磺燃燒法硫磺在空氣中燃燒，生成二氧化硫。2金屬硫化物焙燒法將金屬硫化物在空氣中加熱，生成二氧化硫。3亞硫酸鹽分解法亞硫酸鹽在酸性條件下分解，生成二氧化硫。二氧化硫的性質(zhì)物理性質(zhì)無色、有刺激性氣味的氣體。密度比空氣大，易溶于水，并與水反應(yīng)生成亞硫酸?；瘜W(xué)性質(zhì)二氧化硫是一種酸性氧化物，能與水反應(yīng)生成亞硫酸。它也能與堿反應(yīng)生成亞硫酸鹽，還可以被氧化成三氧化硫。二氧化硫的用途漂白劑二氧化硫可用于漂白紙漿、織物和糖等物質(zhì)，尤其適合漂白易受強(qiáng)氧化劑破壞的材料。殺菌劑二氧化硫可用于殺滅細(xì)菌和真菌，是常用的食品防腐劑和殺菌劑，也可用于制備消毒劑?；ぴ隙趸蚴巧a(chǎn)硫酸的重要原料，硫酸是重要的化工產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于化肥、冶金、制藥等領(lǐng)域。其他用途二氧化硫還可用于制造硫化染料、硫化橡膠、二氧化硫滅火劑等。硫酸的制備1接觸法將二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫2二氧化硫制備硫磺燃燒或硫化氫氧化3原料硫磺、硫化氫4吸收三氧化硫與水反應(yīng)生成硫酸硫酸的工業(yè)生產(chǎn)主要采用接觸法，該方法通過以下步驟制備硫酸：第一步是將硫磺燃燒或硫化氫氧化制備二氧化硫。第二步是將二氧化硫與氧氣在催化劑的作用下反應(yīng)生成三氧化硫。最后，三氧化硫與水反應(yīng)生成硫酸。硫酸的性質(zhì)11.強(qiáng)酸性硫酸是強(qiáng)酸，能與堿反應(yīng)生成鹽和水。硫酸溶液能與許多金屬發(fā)生反應(yīng)，生成金屬鹽和氫氣。22.吸水性硫酸具有很強(qiáng)的吸水性，能夠吸收空氣中的水分。濃硫酸可以用來干燥氣體，例如：干燥二氧化碳、氧氣等氣體。33.脫水性硫酸可以使許多有機(jī)物脫水，生成碳化物，例如：蔗糖在濃硫酸的作用下會(huì)脫水生成黑色碳化物。44.氧化性濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，可以氧化一些金屬，例如：濃硫酸能與銅反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水。硫酸的用途工業(yè)用途硫酸是重要的化工原料，廣泛用于生產(chǎn)化肥、醫(yī)藥、炸藥、染料等。金屬冶煉硫酸可用于金屬冶煉，例如制備銅、鋅等金屬。其他用途硫酸還可用于生產(chǎn)電池、洗滌劑、油漆、塑料等。硫化氫的制備1實(shí)驗(yàn)室制備使用硫化亞鐵與稀酸反應(yīng)2工業(yè)制備由石油煉制過程中的副產(chǎn)品獲得3自然界存在火山噴發(fā)、腐爛的有機(jī)物硫化氫是一種無色、有毒氣體，具有臭雞蛋味。實(shí)驗(yàn)室中可以通過硫化亞鐵與稀酸反應(yīng)制備硫化氫。工業(yè)上則從石油煉制過程中獲得硫化氫。在自然界中，火山噴發(fā)和腐爛的有機(jī)物也會(huì)釋放硫化氫。硫化氫的性質(zhì)氣味硫化氫是無色氣體，具有臭雞蛋氣味，有毒。可燃性硫化氫是一種易燃?xì)怏w，與空氣混合易爆。溶解度硫化氫微溶于水，但易溶于堿性溶液。酸性硫化氫的水溶液呈弱酸性，能與堿反應(yīng)生成鹽。硫化氫的用途化工原料硫化氫是一種重要的化工原料，可用于生產(chǎn)硫酸、硫化物等化工產(chǎn)品。硫化氫在合成橡膠、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。分析試劑硫化氫在分析化學(xué)中用作沉淀劑，可用于測定金屬離子。在定量分析中，硫化氫可用于測定鉛、鎘、銅、汞等重金屬。氮的化學(xué)性質(zhì)氮?dú)夥肿咏Y(jié)構(gòu)氮?dú)夥肿佑蓛蓚€(gè)氮原子通過叁鍵連接而成，鍵能很高，不易斷裂。惰性常溫下氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易與其他物質(zhì)反應(yīng)，但高溫或在催化劑條件下可以參與反應(yīng)?？諝獬煞值?dú)馐强諝庵泻孔疃嗟臍怏w，約占空氣體積的78%，但其在自然界中以單質(zhì)形式存在。氮的氧化物氮氧化物的種類氮氧化物主要有兩種：一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。氮氧化物的來源氮氧化物主要來源于化石燃料的燃燒、工業(yè)生產(chǎn)過程和汽車尾氣排放。氮氧化物的性質(zhì)氮氧化物具有刺激性氣味，對人體健康和環(huán)境造成危害。氮氧化物的危害氮氧化物會(huì)導(dǎo)致酸雨、光化學(xué)煙霧和呼吸道疾病。一氧化氮的制備氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)在高溫高壓條件下，氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)生成一氧化氮。該反應(yīng)需要在工業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)行，例如在雷電時(shí)也會(huì)發(fā)生。氨的氧化氨在高溫條件下氧化生成一氧化氮，并伴隨有水蒸氣生成。該方法是工業(yè)生產(chǎn)中常用的方法。金屬與稀硝酸反應(yīng)某些金屬如銅與稀硝酸反應(yīng)可以生成一氧化氮，同時(shí)還會(huì)生成硝酸鹽和水。一氧化氮的性質(zhì)11.無色無色無味的氣體，密度比空氣略大。22.難溶難溶于水，但能溶于堿性溶液，生成亞硝酸鹽。33.穩(wěn)定在常溫常壓下較穩(wěn)定，但在高溫下會(huì)發(fā)生分解。44.氧化性具有一定的氧化性，能與一些金屬反應(yīng)生成氧化物。一氧化氮的用途合成氨一氧化氮是合成氨工業(yè)的重要原料，在哈伯-博施法中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。汽車尾氣控制一氧化氮可用于汽車尾氣凈化系統(tǒng)，將氮氧化物還原成無害的氮?dú)?。醫(yī)療領(lǐng)域一氧化氮是一種重要的血管舒張劑，在醫(yī)療領(lǐng)域用于治療心血管疾病。二氧化氮的制備實(shí)驗(yàn)室制備實(shí)驗(yàn)室中常用銅與濃硝酸反應(yīng)制備二氧化氮。反應(yīng)方程式：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O工業(yè)制備工業(yè)上通常采用氨氧化法制備二氧化氮。反應(yīng)方程式：4NH3+5O2=4NO+6H2O2NO+O2=2NO2注意事項(xiàng)二氧化氮是一種有毒氣體，操作時(shí)應(yīng)注意通風(fēng)，避免吸入。二氧化氮的性質(zhì)物理性質(zhì)二氧化氮是一種紅棕色氣體，有刺激性氣味。它在水中溶解度較小，但能與水反應(yīng)生成硝酸和亞硝酸。二氧化氮在常溫下為氣態(tài)，在低溫下可液化成棕色液體?；瘜W(xué)性質(zhì)二氧化氮具有強(qiáng)氧化性，能與多種金屬、非金屬反應(yīng)，也能與一些有機(jī)物反應(yīng)。它在光照下能分解生成一氧化氮和氧氣。二氧化氮是一種重要的氮氧化物，在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境污染中都起著重要作用。二氧化氮的用途肥料生產(chǎn)二氧化氮是硝酸生產(chǎn)的重要原料，硝酸是合成氮肥的主要成分?；鸺剂隙趸勺鳛榛鸺剂系难趸瘎岣呷剂系娜紵?。化學(xué)試劑二氧化氮在實(shí)驗(yàn)室中可用于合成硝酸等重要化學(xué)試劑。亞硝酸和硝酸的制備1亞硝酸亞硝酸可以通過二氧化氮和水反應(yīng)制備。二氧化氮溶于水后，會(huì)生成硝酸和亞硝酸。該反應(yīng)是可逆的，在高溫下，亞硝酸會(huì)分解成一氧化氮和水。2硝酸硝酸可以通過氨的催化氧化制備。氨與氧氣在高溫高壓下，在催化劑的作用下反應(yīng)，生成一氧化氮和水。一氧化氮在空氣中氧化成二氧化氮，再與水反應(yīng)生成硝酸。3工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)亞硝酸和硝酸通常采用奧斯特瓦爾德法。該方法以氨為原料，通過催化氧化生成一氧化氮，進(jìn)而生成二氧化氮和硝酸。亞硝酸在生產(chǎn)中用作中間體，最終被氧化為硝酸。亞硝酸和硝酸的性質(zhì)亞硝酸亞硝酸是一種弱酸，不穩(wěn)定，易分解。亞硝酸鹽在酸性條件下會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成一氧化氮和水。亞硝酸鹽在食品工業(yè)中被用作防腐劑，但過量攝入會(huì)對人體健康造成危害。硝酸硝酸是一種強(qiáng)酸，具有強(qiáng)氧化性。硝酸可以與多種金屬反應(yīng)，生成相應(yīng)的硝酸鹽。硝酸是重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于炸藥、化肥、染料等工業(yè)生產(chǎn)中。亞硝酸和硝酸的用途亞硝酸亞硝酸鹽在食品工業(yè)中用作防腐劑，防止肉類腐敗。硝酸硝酸是重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于化肥、炸藥、染料等行業(yè)的生產(chǎn)。硝酸硝酸還用于金屬加工和蝕刻，以及制備其他化學(xué)物質(zhì)。環(huán)境中的硫和氮氧化物硫和氮的氧化物是大氣中的主要污染物。它們主要來自工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸和燃煤電廠的排放。硫和氮的氧化物會(huì)與空氣中的水分反應(yīng)形成酸雨，對環(huán)境造成嚴(yán)重危害。此外，硫和氮的氧化物還會(huì)導(dǎo)致霧霾的形成，影響人們的健康。硫和氮氧化物的危害11.酸雨硫和氮氧化物與水反應(yīng)形成酸，導(dǎo)致酸雨，破壞生態(tài)環(huán)境。22.呼吸系統(tǒng)疾病二氧化硫和二氧化氮對呼吸系統(tǒng)有刺激作用，可引起哮喘、肺炎等疾病。33.溫室效應(yīng)一氧化二氮是一種重要的溫室氣體，會(huì)加劇全球氣候變暖。44.光化學(xué)煙霧氮氧化物參與光化學(xué)反應(yīng)，形成光化學(xué)煙霧，污染空氣，損害人體健康。治理硫和氮氧化物的措施工業(yè)脫硫脫硝技術(shù)利用吸收劑或催化劑去除煙氣中的二氧化硫和氮氧化物。煙氣脫硫技術(shù)使用石灰石或氫氧化鈉等吸收劑與二氧化硫反應(yīng)，生成硫酸鹽或亞硫酸鹽，從而去除二氧化硫。汽車尾氣排放控制使用催化轉(zhuǎn)化器將汽車尾氣中的氮氧化物轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂退瑥亩鴾p少污染物排放。清潔能源替代大力發(fā)展風(fēng)能、太陽能等清潔能源，減少對化石燃料的依賴，從而降低硫和氮氧化物的排放。小結(jié)二氧化硫二氧化硫是一種重要的工業(yè)原料，廣泛用于制備硫酸、漂白紙漿、殺菌消毒等。但二氧化硫也是一種重要的空氣污染物，會(huì)造成酸雨、呼吸道疾病等危害。二氧化氮二氧化氮也是一種重要的空氣污染物，會(huì)造成酸雨、臭氧層破壞等危害。但二氧化氮也是一種重要的工業(yè)原料，用于生產(chǎn)硝酸、染料等。硫酸硫酸是一種強(qiáng)酸，腐蝕性強(qiáng)，是重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于化肥、炸藥、電池、染料等行業(yè)。硝酸硝酸也是一種強(qiáng)酸，腐蝕性強(qiáng)，是重要的化工原料，用于制造炸藥、化肥、染料等。課后思考題