第4章第3節(jié)硫和氮的氧化物第3課時(shí)(2)

1、第3課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)三維目標(biāo)知識與技能1 .了解酸雨的形成和危害，通過實(shí)踐活動認(rèn)識保護(hù)環(huán)境的重要性，增強(qiáng)環(huán)保意識。2 .認(rèn)識光化學(xué)煙霧等環(huán)境保護(hù)事件，掌握環(huán)境保護(hù)知識。3 .培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、自學(xué)能力及資料、信息處理與科學(xué)抽象能力，對學(xué)生進(jìn)行內(nèi)因與外因辯證統(tǒng)一的教 育。過程與方法1 .通過對酸雨形成和危害的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。2 .培養(yǎng)學(xué)生探索新知識的欲望，且在實(shí)驗(yàn)研究中培養(yǎng)求實(shí)、進(jìn)取的優(yōu)良品質(zhì)。情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過SO2和氮化合物對環(huán)境危害的認(rèn)識和學(xué)習(xí)，對學(xué)生進(jìn)行量變到質(zhì)變、對立統(tǒng)一規(guī)律等辯證唯物主 義觀點(diǎn)教育，更重要的是讓學(xué)生了解氮氧化物對環(huán)境的污染，增

2、強(qiáng)環(huán)保意識，激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)、獻(xiàn)身科 學(xué)的精神。促進(jìn)學(xué)生關(guān)注社會生活，形成社會責(zé)任感和良好的社會公民意識。教學(xué)重點(diǎn)了解酸雨的形成和危害教學(xué)難點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生用新知識解決實(shí)際問題的能力教具準(zhǔn)備多媒體視頻、音頻素材、有關(guān)酸雨的圖片教學(xué)過程圖片導(dǎo)課投影：煤和石油燃燒時(shí)的滾滾濃煙：師：由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，空氣受到了不同程度的污染，在工廠廢氣的滾滾濃煙中，主要含有 哪些有害氣體在危害我們的生活呢？生：粉塵和氣體（SO2、CO和氮氧化物等）師：現(xiàn)在不少地區(qū)雨水的pH小于5.6,當(dāng)雨水的pH小于5.6時(shí)，我們就稱它為酸雨。我國是世界上三大酸雨區(qū)之一。（視頻）有關(guān)酸雨危害的紀(jì)錄片師：由剛才的材料，我們看到了酸

3、雨對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會發(fā)展的危害性很大，下面讓我們共同走進(jìn)酸 雨的發(fā)展歷史。（用多媒體展示文字資料和圖片資料）1.1872年，美國化學(xué)家 Smith,首先提出了 酸雨”一詞，直到本世紀(jì) 40年代，酸雨問題才引起人們的廣泛 關(guān)注。2.1972年6月5日，具有歷史意義的人類環(huán)境會議在瑞典首都斯德哥爾摩召開，通過了著名的人類環(huán)境 宣言，并確定每年6月5日為 世界環(huán)境日從1974年起，每年由聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署確定一個(gè)主題，開 展 世界環(huán)境日”的活動，其中1983年的主題是防治酸雨。3.1985年，幾場酸雨過后，我國四川奉節(jié)縣9萬畝華山松全部枯死，重慶南山2.7萬畝馬尾松死亡過半。師：酸雨的危害如此之大，造

4、成酸雨的罪魁禍?zhǔn)资钦l呢？是二氧化硫和氮氧化物等，二氧化硫、氮氧化物因?yàn)槠渚薮蟮奈：σ呀?jīng)被人們?nèi)找骊P(guān)注。（錄音資料）酸雨的危害SO2是主要的大氣污染物之一，它對人體的直接危害是引起呼吸道疾病，它還是形成酸雨的罪魁禍?zhǔn)?之一。酸雨可謂 空中死神”，已成為全球性的環(huán)境問題。猖獗的酸雨嚴(yán)重地威脅著地球。據(jù)資料記載，僅在 1980年一年內(nèi)，美國和加拿大就有5萬余人成了酸雨的獵物。比利時(shí)是西歐酸雨污染最為嚴(yán)重的國家，它的環(huán)境酸化程度已超過正常標(biāo)準(zhǔn)的16倍。在意大利北部，5%的森林死于酸雨。瑞典有 15 000個(gè)湖泊酸化。挪威有許多馬哈魚生活的河流已被酸雨污染。 世界古跡、橋梁受酸雨腐蝕越來越快。號稱世界最

5、大的露天博物館智利復(fù)活島上的石雕人像，正面臨著解 體和倒塌的威脅，美國每年花在修理受損古跡方面的費(fèi)用超過了50億美元。聞名世界，代表我國古建筑精華的北京漢白玉石雕，近年來也遭到意想不到的損害，故宮太和殿臺階的欄桿上雕刻著各式各樣的浮雕 花紋，50多年前圖案清晰可辨，如今卻大多模糊不清，甚至成光板。我國江蘇、安徽、湖北、福建、江西、 浙江七省的農(nóng)田曾經(jīng)受酸雨影響造成經(jīng)濟(jì)損失一年達(dá)1 380多萬元。（圖片）有關(guān)酸雨危害的圖片師：同學(xué)們，從以上材料中，我們已經(jīng)認(rèn)識了酸雨的危害，你能否總結(jié)酸雨的危害主要體現(xiàn)在哪些方 面呢？（學(xué)生共同討論，找一名同學(xué)匯報(bào)討論結(jié)果，其他同學(xué)補(bǔ)充）小結(jié)投影3 .酸雨危害（1

6、）對人體健康造成直接危害。（2）破壞森林、草原和農(nóng)作物。（3） 土壤酸性增強(qiáng)，湖泊酸化，生態(tài)環(huán)境受損。（4）破壞建筑物。師：同學(xué)們，從剛才的討論中，我們已經(jīng)認(rèn)識了酸雨的危害，也明確了酸雨的主要成分是硫酸，硫酸 型酸雨是如何形成的呢？我們?nèi)绾畏乐够驕p少酸雨的形成呢？（學(xué)生共同討論，找一名同學(xué)匯報(bào)討論結(jié)果，其他同學(xué)補(bǔ)充）（視頻）有關(guān)酸雨形成的紀(jì)錄片展示：有關(guān)酸雨形成的圖片8師：同學(xué)們，從剛才的紀(jì)錄片和圖片中，你能否總結(jié)硫酸型酸雨是如何形成的呢? 歸納小結(jié)酸雨的形成（以硫酸型酸雨形成為例）傕化劑.2 SOi+Qt- 2S0i煤、石油含硫元素0*Td+HQSOj+HjO= H2SQs加熱I2也sau

7、=H1SO4師：氮氧化物是如何形成酸雨的呢？（轉(zhuǎn)化成硝酸3NO2+H2O=2HNO 3+NO）板書三、二氧化硫和二氧化氮對大氣的污染生：二氧化硫和二氧化氮為大氣的主要污染物，能直接危害人體健康，引起呼吸道疾病，嚴(yán)重時(shí)會使 人死亡。煤和石油中含雜質(zhì)硫，在燃燒中將排放酸性氣體SO2；燃燒產(chǎn)生的高溫尚能促使助燃的空氣發(fā)生部分化學(xué)變化，氧氣與氮?dú)饣?，也排放酸性氣體 NOx。它們在高空中為雨雪沖刷， 溶解，雨成為了酸雨。 （討論）通過學(xué)習(xí)，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣控制酸雨的產(chǎn)生呢？你有哪些防治酸雨的措施呢？生：酸雨的防治：1.控制酸性物質(zhì)的排放；2.改變能源結(jié)構(gòu)，開發(fā)利用清潔能源等等。 閱讀資料卡片防治酸雨的措

8、施1 .調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展清潔能源，優(yōu)化能源質(zhì)量，提高能源利用率，減少燃煤產(chǎn)生的二氧化硫和氮氧化物 等。2 .加強(qiáng)環(huán)境管理，強(qiáng)化環(huán)保執(zhí)法，嚴(yán)格控制二氧化硫的排放量。3 .研究、開發(fā)適合我國國情的二氧化硫治理技術(shù)和設(shè)備。（1）原煤脫硫技術(shù)，可以除去燃煤中大約40%60%的無機(jī)硫。（2）改進(jìn)燃燒技術(shù)，減少燃煤過程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。（3）對煤燃燒后形成的煙氣脫硫。目前主要用石灰法，脫硫效果較好，可以除去煙氣中85%90%的二氧化硫，但是成本較高。師：如果說酸雨的形成 SO2、NO2是元兇的話，那么 NO、NO2等氮氧化物在其他方面的危害也是巨（視頻）日本東京和英國倫敦的光化學(xué)煙霧事件師：

9、NO、NO2造成的日本東京和英國倫敦的光化學(xué)煙霧事件，都位列世界十大公害事件，在歷史上和今天認(rèn)識它都有深遠(yuǎn)意義。由此可見NO、NO2和SO2等一旦污染空氣，人類將無法逃避，無處可藏。為了我們的家園，為了人類自己，我們應(yīng)從方方面面注意防止環(huán)境污染，保護(hù)環(huán)境。師：不過事物都有兩面性，二氧化硫及二氧化氮對環(huán)境有很大的危害，但同時(shí)在工業(yè)生產(chǎn)中，它們也 有非常重要的應(yīng)用。生：(學(xué)生討論總結(jié) NO2、SO2在工業(yè)中的應(yīng)用)(投影)催化劑合成硫酸：2SO2+O2加熱'SO3 SO3+H2O=H 2SO4合成硝酸：4NO2+O2+2H2O=4HNO 34NO+3O2+2H2O=4HNO 3例題剖析(例

10、1)酸雨是因過度燃燒煤和石油，生成硫和氮的氧化物溶于水，生成了H2SO4和HNO3的緣故。分析某次雨水的數(shù)據(jù)如下：c( NH ；)=2.0 10-6 mol L-1c(Na+)=3 M0-6 mol L-1c(Cl-)=6 ¥0-6 mol L-1c(SO2)=2.8 10-5 mol L-1c( NO3n=2.3 10-5 mol L-1則此次降雨雨水的 pH接近于提示：pH=lgc (H + )()A.3B.4C.5D.6生：本題關(guān)鍵是求出溶液中的H+濃度是多少，這樣就可以由 pH的定義直接求解了。溶液中陽離子所帶的正電荷總數(shù)應(yīng)該等于陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù)。根據(jù)電荷守恒就能夠找到

11、正確答案。教師精講：在溶液里，陽離子所帶的正電荷總數(shù)應(yīng)該等于陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù)。根據(jù)電荷守恒的原則，有 c(H+)+c( NH4、c(Na+尸c(Cl-)+c( NO3)+2c( SO2)求出 c(H+)=8 ¥0-5 molL-1, pH=-lg8 X10-14師：這是一道以酸雨為背景，考查溶液中電荷守恒的習(xí)題。請大家思考應(yīng)該怎樣測定酸雨的pH呢？(學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)方案)小結(jié)雨水的酸堿度的測定方法方法：1 .用pH試紙。(把待測液滴在pH試紙上，然后把試紙顯示的顏色跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照)2 .用數(shù)字pH計(jì)。(浸入待測液即可讀數(shù)，精度為0.1)(例2)為了除去工業(yè)廢氣中的 SO2,查得一

12、個(gè) 將SO2轉(zhuǎn)化為(NH4)2SO4”的資料。摘錄于下：個(gè)典型實(shí)例：初步處理后的廢氣含0.2%(體積分?jǐn)?shù)，下同 月。2和10% O2,在673 K時(shí)，廢氣以每小時(shí) 5 m3的速度通過V2O5催化劑層與NH3(20 dm3 h-1)混合，再噴入水(290 g h-1),此時(shí)氣體溫度迅速由約 673 K下降為473 K,在熱的結(jié)晶裝置中得到硫酸俊晶體。”(1)閱讀上文后，請回答下列問題：按反應(yīng)式2SO2+O22-SO3,SO2和。2的物質(zhì)的量之比為 2 ： 1,資料中為什么用1 ： 50?計(jì)算混合氣體中 SO3和NH3的物質(zhì)的量之比。為什么要冷卻？如果某廠每天排放 10 000 m3這種廢氣，按上

13、述方法把SO2回收為（NHQ2SO4,估計(jì)每月（30天）需多少噸氨？可得多少噸硫酸錢？（注：廢氣體積按標(biāo)準(zhǔn)狀況計(jì) ）（2）結(jié)合具體情況，提出合理方案。某工業(yè)廢氣中含 0.4% SO2 0.5% O2,你看該怎樣利用上述資料？如果某工廠沒有氨，只有生石灰，你看又該怎樣利用上述資料？（學(xué)生討論這種密切聯(lián)系工業(yè)型習(xí)題的解法，關(guān)鍵是關(guān)系式的應(yīng)用）師：本題以工業(yè)廢氣的處理為主題，涉及了提高原料轉(zhuǎn)化率、錢鹽的熱穩(wěn)定性、鈣基固硫等知識，同 時(shí)要求學(xué)生有根據(jù)具體情況，提出新的合理方案的能力。生：（1）增大氧氣的投料量可大大提高SO2轉(zhuǎn)化為SO3的轉(zhuǎn)化率。每小時(shí)5 m3中SO2的量為5 m3xi03 dm3 m

14、-3 >0.2%=10 dm3,每小時(shí)通入NH3的量為20 dm3,故SO3與NH3 的物質(zhì)的量之比為 1 : 2。因錢鹽受熱易分解，適當(dāng)冷卻有利于（NH4）2SO4的生成。每月排放廢氣中的 SO2的質(zhì)量為：30 d 10 000 m3 d 1X103L m 3X0.2% X11 >64 g -mol 1=1.71 106 g=1.71 t。22.4L *mol設(shè)1.71 t SO2完全轉(zhuǎn)化得SO3的質(zhì)量為x,SO2SO364801.71 txx=2.14 t設(shè)又需NH3的質(zhì)量為y,生成（NHRSO4的質(zhì)量為z,SO3 + 2NH 3+H 2O=（NH 4）2SO480341322

15、.14 t yz求得 y=0.91 t z=3.53 t（2）因含O2量不夠，SO2轉(zhuǎn)化不完全，可先往廢氣中充入一定量的空氣，以提高。2含量?？捎蒙掖?NH3,它與SO3作用生成CaSO4。教師精講：本題從酸雨產(chǎn)生的源頭探討了變廢為寶的措施，既考查學(xué)生對關(guān)系式法解決化學(xué)計(jì)算的能 力，又可以啟發(fā)學(xué)生思考排除酸雨產(chǎn)生的污染源的新思路?？疾榱藢W(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，促進(jìn)學(xué)生關(guān) 注社會、關(guān)注生活的社會責(zé)任感與公民意識的形成。課堂小結(jié)本節(jié)課通過SO2和氮化合物對環(huán)境危害的認(rèn)識和學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解氮氧化物對環(huán)境的污染，增強(qiáng)環(huán)保 意識，激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的精神。促進(jìn)學(xué)生關(guān)注社會生活，形成社會責(zé)任

16、感和良好的社會公民 意識。板書設(shè)計(jì)三、二氧化硫和二氧化氮對大氣的污染1 .酸雨：pH小于5.6的雨水叫酸雨。例1 :2 .酸雨的形成：3NO2+H2O=2HNO 3+NO2SO2+O2=2SO3例 2:SO3+H2O=H 2SO42SO2+2H2O+O2塵埃2H2SO4例3:3 .NO2、SO2在工業(yè)中的應(yīng)用活動與探究1 .請查找資料，了解生產(chǎn)和生活中減少二氧化硫排放的具體措施，并結(jié)合二氧化硫的性質(zhì)進(jìn)行分析。2 .根據(jù)所學(xué)知識，你知道采取什么辦法能解決下列問題嗎？（1）治理已酸化的湖泊和土壤。（2）保護(hù)暴露在大氣中的建筑。3 .調(diào)查當(dāng)?shù)氐目諝馕廴厩闆r，分析當(dāng)?shù)乜諝馕廴境梢?，練?xí)測定雨水的pH。

17、隨堂練習(xí)1.下列氣體溶解于水，沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)的是（）A.SO2溶解于水B.NO 2溶解于水答案:AC2.將SO2氣體緩緩?fù)ㄈ胂铝懈魅芤褐?，隨著A.濱水B.氫硫酸答案：BC.CO2溶解于水D.Cl 2溶解于水SO2的通入，而溶液的酸性先變?nèi)鹾笞儚?qiáng)的是（）C.氫氧化鈉D.亞硫酸3 .下列所述情況可能引起水污染的是（）城市生活污水的任意排放農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥、化肥使用不當(dāng)海上油輪石油泄漏工業(yè)生產(chǎn)中廢液、廢渣、廢氣的排放A.只有答案：DB.只有C.只有D.4 .環(huán)保部門每天通過新聞媒體向社會發(fā)布以污染物濃度為標(biāo)準(zhǔn)確定空氣質(zhì)量的信息。這些污染物是（）A.二氧化硫、氮氧化物、懸浮顆粒B.二氧化硫、氮氧化

18、物、二氧化碳C.三氧化硫、氮氧化物、懸浮顆粒D.稀有氣體、氮氧化物、懸浮顆粒答案：A5 .飄塵是物質(zhì)燃燒時(shí)產(chǎn)生的粒狀漂浮物，顆粒很小，不易沉降。它與空氣中的SO2和O2接觸時(shí)，SO2會部分轉(zhuǎn)化為SO3,使空氣的酸度增加，環(huán)境污染更為嚴(yán)重。其中飄塵所起的作用可能是（）A.氧化劑答案：CB.還原劑C.催化劑D.載體6 .某冶煉廠利用煉銅產(chǎn)生的 SO2生產(chǎn)硫酸，變廢為寶，化害為利。其原理是（）A.利用了 SO2的水溶性，將SO2直接通入水中B.利用了 SO2的氧化性，將SO2直接通入水中C.利用了 SO2的氧化性，使其與 O2反應(yīng)而車?；癁镾O3,再與水反應(yīng)D.利用了 SO2的還原性，使其與 。2反

19、應(yīng)而車?；癁?SO3,再與水反應(yīng)答案：D7.（1）在碘化鉀淀粉溶液中，滴加少量次氯酸鈉溶液，立即會看到溶液變藍(lán)色，這是因?yàn)?, 反應(yīng)的離子方程式是 。（2）在碘和淀粉形成的藍(lán)色溶液中，滴加亞硫酸鈉溶液，發(fā)現(xiàn)藍(lán)色逐漸消失，這是因?yàn)?, 反應(yīng)的離子方程式是 。（3）對比（1）和（2）實(shí)驗(yàn)所得的結(jié)果，將12、ClO > SO2按氧化性由強(qiáng)到弱順序排列為解析：淀粉溶液變藍(lán)的原因是溶液中存在尻 可由題目提供的反應(yīng)物及產(chǎn)物中是否有£推斷出反應(yīng)的方程式。進(jìn)一步來確定 12、ClO，SO：一氧化性強(qiáng)弱。答案：(1)被氧化成I2遇淀粉變藍(lán)2F + CQ -+H2O=I2+C+ 2OH -(2)

20、I2被 SO2 還原成 II2+ SO2-+ H2O= SO2一+ 2H +2I(3) ClO >I2> SO：8.環(huán)境污染造成生態(tài)失衡，請看下例：某地一池塘，原來生長著豐富的水生植物和多種魚蝦，后來由于化工廠將大量污水排入池塘中，使其水質(zhì)惡化，各種水生生物先后死亡。根據(jù)以上材料，回答下列問題：(1)從生態(tài)平衡角度看，池塘這種變化說明了 。(2)造成這種變化的原因是 。(3)經(jīng)檢測，污水含有0.012 molL-1的游離澳，可用亞硫酸鈉除去污水中的澳，請寫出化學(xué)方程式：(4)處理這種污水 5 L,至少需要加入 0.05 mol L-1的亞硫酸鈉溶液 L,才能將澳全部除去。(5)要使池塘恢復(fù)本來面目，首先要解決的問題是 。 答案：(1)破壞了生態(tài)平衡(2)池塘里的水被化工廠的污水污染(3) Na2SO3+Br2+H2O=Na 2SO4+2HBr(4) 1.2(5)將污水處理成無污染的水質(zhì)才能排放 習(xí)題詳解1 .答案：CaCO3CaO+CO 2 TCaO+SO2=CaSO 3 2CaSO3+O2=2CaSO 4點(diǎn)燃2 .答案：(1)發(fā)動機(jī)點(diǎn)火時(shí)產(chǎn)生電火花，使空氣中的N2與。2反應(yīng)生成NO。N2+O三=