第三節(jié) 硫和氮的氧化物

樂山大佛開鑿于唐玄宗開元初年（公元713年），為世界第一大石刻彌勒佛，“佛是一座山，山是一尊佛”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)間的流逝，是什么物質(zhì)使大佛鼻翼發(fā)黑，佛容暗淡呢？

導(dǎo)入新課飲用酸化的地下水危害人類腐蝕建筑物和工業(yè)設(shè)備破壞土壤成分使農(nóng)作物減產(chǎn)甚至死亡損壞植物葉面導(dǎo)致森林死亡破壞露天文物古跡使湖泊中魚蝦死亡

“黃”銀耳是怎樣“變”成“白里透紅”的呢？第三節(jié)硫和氮的氧化物一、二氧化硫和三氧化硫三、二氧化硫和二氧化氮對(duì)大氣的污染二、二氧化氮和一氧化氮（1）了解二氧化硫的物理性質(zhì)和用途；掌握二氧化硫和氮氧化物的化學(xué)性質(zhì)；（2）了解可逆反應(yīng)的概念；（3）了解二氧化氮和一氧化氮的物理性質(zhì)和用途；掌握它們的化學(xué)性質(zhì)。通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)及學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、推理、歸納、實(shí)驗(yàn)探究的能力，以及敢于質(zhì)疑、善于類比和遷移的學(xué)習(xí)品質(zhì)。

教學(xué)目標(biāo)過(guò)程與方法：知識(shí)與能力：（1）通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生探索創(chuàng)新的精神和求實(shí)進(jìn)取的科學(xué)品質(zhì).（2）增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)和健康意識(shí)。情感態(tài)度與價(jià)值觀：二氧化硫和氮氧化物的化學(xué)性質(zhì)，可逆反應(yīng)；一氧化氮和二氧化氮的化學(xué)性質(zhì)。

教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)

可逆反應(yīng)一、二氧化硫和三氧化硫

古代人類已認(rèn)識(shí)了天然硫。硫分布較廣。硫在自然界中存在有單質(zhì)狀態(tài)，火山口處存在大量硫磺。每一次火山爆發(fā)都會(huì)把大量地下的硫帶到地面。硫還和多種金屬形成硫化物和各種硫酸鹽，廣泛存在于自然界中。單質(zhì)物理性質(zhì)：

通常為淡黃色晶體，它的元素名來(lái)源于拉丁文，原意是鮮黃色，俗稱硫黃，質(zhì)脆，易研成粉末，不溶于水，微溶于酒精易溶于二硫化碳。單質(zhì)硫有幾種同素異形體，菱形硫（斜方硫）和單斜硫是現(xiàn)在已知最重要的晶狀硫。它們都是由S8環(huán)狀分子組成。1.1單質(zhì)硫

單質(zhì)硫具有鮮明的橙黃色，燃燒時(shí)形成強(qiáng)烈有刺激性的氣味。金屬硫化物在燃燒時(shí)產(chǎn)生的氣味可以斷言，硫在遠(yuǎn)古時(shí)代就被人們發(fā)現(xiàn)并使用了。

重要的硫化物是黃鐵礦，其次是有色金屬元素（Cu、Pb、Zn等）的硫化物礦，如：硫鐵FeS2、黃銅礦CuFeS2。天然的硫酸鹽中以石CaSO4·2H2O和芒硝Na2SO4·10H2O為最豐富?？蓮乃奶烊坏V石或化合物中制取硫?；蠎B(tài)的硫主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在。+16286

硫硫的化學(xué)性質(zhì)：

硫的元素結(jié)構(gòu)最外層的是子數(shù)是6，既有氧化性又有還原性！化合價(jià)為-2、+2、+4和+6?；瘜W(xué)性質(zhì)比較活潑，能與氧、金屬、氫氣、鹵素（除碘外）及已知的大多數(shù)元素化合。還可以與強(qiáng)氧化性的酸、鹽、氧化物，濃的強(qiáng)堿溶液反應(yīng)。它存在正氧化態(tài)，也存在負(fù)氧化態(tài)，可形成離子化合物、共價(jià)化合成物和配位共價(jià)化合物。1.1.1氧化性S+Fe=FeS△2Cu+S=Cu2S△FeSCu2S硫在空氣中燃燒首先生成二氧化硫，發(fā)出S+O2=SO2點(diǎn)燃1.1.2還原性硫在氧氣中燃燒微弱的藍(lán)色火焰，而在氧氣中燃燒生成明亮的藍(lán)紫色火焰。1.2二氧化硫易液化（沸點(diǎn)為-10℃）易溶于水（1：40）ρ二氧化硫>ρ空氣無(wú)色、有刺激性氣味的有毒氣體1.2.1物理性質(zhì)視頻：二氧化硫的可溶性實(shí)驗(yàn)4-7實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及說(shuō)明

二氧化硫能溶于水，并且能使品紅溶液褪色，從而說(shuō)明二氧化硫使有機(jī)物漂白的性質(zhì)，還可以看到并不是全部的二氧化硫全溶于水。SO2+H2OH2SO3

把褪色的品紅溶液拿去加熱后，會(huì)看到品紅溶液恢復(fù)紅色。這說(shuō)明是可逆反應(yīng)。可逆反應(yīng)用來(lái)表示?？赡娣磻?yīng)的定義

在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)的方向進(jìn)行的反應(yīng)，叫做可逆反應(yīng)。絕大部分的反應(yīng)都存在可逆性，一些反應(yīng)在一般條件下并非可逆反應(yīng)，而改變條件（如將反應(yīng)物至于密閉環(huán)境中、高溫反應(yīng)等等）在學(xué)習(xí)可逆反應(yīng)之前我們所接觸的許多的反應(yīng)都是可逆的，只不過(guò)可逆程度小而將其忽略了而已。可逆反應(yīng)的特點(diǎn)1.反應(yīng)不能進(jìn)行到底.可逆反應(yīng)無(wú)論進(jìn)行多長(zhǎng)時(shí)間,反應(yīng)物都不可能100%地全部轉(zhuǎn)化為生成物.2.可逆反應(yīng)一定是同一條件下能互相轉(zhuǎn)換的反應(yīng)，如二氧化硫、氧氣在催化劑、加熱的條件下，生成三氧化硫；而三氧化硫在同樣的條件下可分解為二氧化硫和氧氣。3.在理想的可逆過(guò)程中，無(wú)摩擦、電阻、磁滯等阻力存在，因此不會(huì)有功的損失。可逆反應(yīng)平衡與否的判斷（1）速率V正＝V逆（2）①各物質(zhì)的量百分含量保持不變②各物質(zhì)的濃度不隨時(shí)間改變③各物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨時(shí)間改變（3）如果是有氣體的反應(yīng)，混合氣體的總壓強(qiáng)或總物質(zhì)的量不隨時(shí)間變化。（當(dāng)反應(yīng)兩端氣體計(jì)量系數(shù)之和不等時(shí)）（4）如果是氣體的反應(yīng)，混合氣體的平均質(zhì)量不變。（1）平衡移動(dòng)的根本原因是V正≠V逆

V正>V逆：平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

V正<V逆：平衡向負(fù)反應(yīng)方向移動(dòng)（2）平衡移動(dòng)方向可以據(jù)勒沙特列原理判斷如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如濃度、溫度、壓強(qiáng)等），平衡就向能夠削弱這種改變的方向移動(dòng)。平衡移動(dòng)方向的判斷（3）某些特殊情況的判斷

1、對(duì)反應(yīng)前后體積不變的可逆反應(yīng)，V減小或增大，平衡不移動(dòng)

2、沖入惰性氣體（指不與體系中物質(zhì)反應(yīng)的物質(zhì)）

a恒溫、恒容充入惰性氣體，雖然體系的總壓強(qiáng)增大，但沒有改變?cè)胶饣旌衔锔鹘M分的濃度，平衡不移動(dòng)

b恒溫恒壓時(shí)充入惰性氣體，體積增大，平衡混合物個(gè)組分濃度減小，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，平衡向體積增大方向移動(dòng)

用于生產(chǎn)硫以及作為殺蟲劑、殺菌劑、漂白劑和還原劑。殺蟲劑漂白劑二氧化硫的應(yīng)用SO3+H2O=H2SO4SO3+CaO=CaSO4SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O二氧化硫在一定條件下可生成三氧化硫2SO2+O22SO3催化劑△工業(yè)上用來(lái)生產(chǎn)硫酸三氧化硫與堿性氧化物或堿反應(yīng)時(shí)生成硫酸鹽健康危害：

易被濕潤(rùn)的粘膜表面吸收生成亞硫酸、硫酸。對(duì)眼及呼吸道粘膜有強(qiáng)烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水腫、喉水腫、聲帶痙攣而致窒息。急性中毒：輕度中毒時(shí)，發(fā)生流淚、畏光、咳嗽，咽、喉灼痛等；嚴(yán)重中毒可在數(shù)小時(shí)內(nèi)發(fā)生肺水腫；極高濃度吸入可引起反射性聲門痙攣而致窒息。皮膚或眼接觸發(fā)生炎癥或灼傷。慢性影響：長(zhǎng)期低濃度接觸，可有頭痛、頭昏、乏力等全身癥狀以及慢性鼻炎、咽喉炎、支氣管炎、嗅覺及味覺減退等。少數(shù)工人有牙齒酸蝕癥。二氧化硫的危害肺水腫環(huán)境危害：

對(duì)大氣可造成嚴(yán)重污染。

皮膚接觸：立即脫去污染的衣著，用大量流動(dòng)清水沖洗，就醫(yī)。

眼睛接觸：提起眼瞼，用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗，就醫(yī)。急救措施

吸入：迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸，就醫(yī)。

食入：用水漱口，給飲牛奶或蛋清，就醫(yī)。二、二氧化氮和一氧化氮

氮?dú)庹伎諝饪偭康?8.12%，單質(zhì)氮在常況下是一種無(wú)色無(wú)臭的氣體，在標(biāo)準(zhǔn)情況下的氣體密度是1.25g·dm-3，氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冷卻至-195.8℃時(shí)，變成沒有顏色的液體，冷卻至-209.86℃時(shí)，液態(tài)氮變成雪狀的固體。氮分子結(jié)構(gòu)式

在放電（或高溫）條件下，氮?dú)獠趴梢院脱鯕饣仙梢谎趸篘2+O2=2NO放電在有閃電的情況下會(huì)有一氧化氮生成的。

一氧化氮是無(wú)色氣體，難溶于水。常溫下可以與氧氣結(jié)合，生成二氧化氮。2NO+O2=2NO2加氧氣NO2NO2二氧化氮黃褐色氣體，有刺激性氣味常溫下，二氧化氮與四氧化二氮N2O4（無(wú)色氣體）共存，處于平衡狀態(tài)：2NO2N2O4NO2溶于水時(shí)生成硝酸和一氧化氮。NO2主要用途：用于制硝酸、硝化劑、氧化劑、催化劑、丙烯酸酯聚合抑制劑等。3NO2+H2O=2HNO3+NO三、二氧化硫和二氧化氮對(duì)大氣的污染

煤、石油等含有硫或硫的化合物，燃燒后往往會(huì)生成二氧化硫。汽車的尾氣中含有NO在工廠的煙塔燃燒煤放出的氣體中含有NO2、SO2等，污染空氣。NO2→HNO3SO2→H2SO4NO2、SO2酸雨的形成來(lái)自工廠、汽車、發(fā)電廠等等放出酸雨對(duì)環(huán)境的破壞對(duì)森林的破壞對(duì)文物的破壞被酸雨腐蝕的雕像目前世界上減少二氧化硫排放量的主要措施:1.原煤脫硫技術(shù)，可以除去燃煤中大約40％一60％的無(wú)機(jī)硫。優(yōu)先使用低硫燃料，如含硫較低的低硫煤和天然氣等。天然氣燃燒的火焰2.改進(jìn)燃煤技術(shù)，減少燃煤過(guò)程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如，液態(tài)化燃煤技術(shù)是受到各國(guó)歡迎的新技術(shù)之一。它主要是利用加進(jìn)石灰石和白云石，與二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鈣隨灰渣排出。對(duì)煤燃燒后形成的煙氣在排放到大氣中之前進(jìn)行煙氣脫硫。3.目前主要用石灰法，可以除去煙氣中85％一90％的二氧化硫氣體。不過(guò)，脫硫效果雖好但十分費(fèi)錢。例如，在火力發(fā)電廠安裝煙氣脫硫裝置的費(fèi)用，要達(dá)電廠總投資的25％之多。這也是治理酸雨的主要困難之一。4.開發(fā)新能源,如太陽(yáng)能,風(fēng)能,核能,可燃冰等,但是目前技術(shù)不夠成熟,如果使用會(huì)造成新污染,且消耗費(fèi)用十分高。一、二氧化硫和三氧化硫三、二氧化硫和二氧化氮對(duì)大氣的污染二、二氧化氮和一氧化氮SO3+H2O=H2SO42SO2+O22SO3催化劑△N2+O2=2NO放電2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO

課堂小結(jié)

高考鏈接1.（07全國(guó)卷）下列有關(guān)環(huán)境問(wèn)題的說(shuō)法正確的是（）A.燃煤時(shí)加入適量石灰石，可減少?gòu)U氣中SO2的量B.臭氧的體積分?jǐn)?shù)超過(guò)10-4%的空氣有利于人體健康C.pH在5.6-7.0之間的降水通常稱為酸雨D.含磷合成洗滌劑易于被細(xì)菌分解，故不會(huì)導(dǎo)致水體污染A解析：本題的四個(gè)選項(xiàng)分別對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)知識(shí)是：A考查鈣基固硫，燃煤中加入石灰石或者生石灰使硫元素和鈣元素形成鹽從而減少二氧化硫的排放，是正確的；B選項(xiàng)考察臭氧的含量與人類的關(guān)系，課本告訴我們臭氧的含量大于10-5%就對(duì)人類有害，B項(xiàng)顯然是錯(cuò)誤的；C選項(xiàng)考查酸雨的概念，pH小于5.6才屬于酸雨，所以C選項(xiàng)也是錯(cuò)誤的；D選項(xiàng)考察氮及磷的化合物使水體富營(yíng)養(yǎng)化而產(chǎn)生污染，它們不易被細(xì)菌分解，當(dāng)然D選項(xiàng)也錯(cuò)。2.（09全國(guó)卷）物質(zhì)的量之比為2:5的鋅與稀硝酸反應(yīng)，若硝酸被還原的產(chǎn)物為N2O,反應(yīng)結(jié)束后鋅沒有剩余，則該反應(yīng)中被還原的硝酸與未被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比是（）A.1:4B.1:5C.2:3D.2:5A解析：假設(shè)鋅和硝酸的物質(zhì)的量分別為2mol和5mol。Zn：0價(jià)到2價(jià)，HNO3中的N+5價(jià)到+1價(jià)，根據(jù)電子守恒可知：2×2=n（被還原的硝酸）×（5-1），故n（被還原的硝酸）=5-1=4（mol）。由此可知答案為A3.(09遼寧卷)將22.4L某氣態(tài)氮氧化合物與足量的灼熱銅粉完全反應(yīng)后，氣體體積變?yōu)?1.2L（體積均在相同條件下測(cè)定），則該氮氧化合物的化學(xué)式為（）A.NO2B.N2O3C.N2OD.N2O4A解析：氮氧化合物與銅反映的產(chǎn)物為CuO和N2，通過(guò)化學(xué)方程式中氮氧化合物為NO2時(shí)，化學(xué)方程式中氮氧化合物與產(chǎn)物N2的化學(xué)計(jì)量系數(shù)之比才是2：11.SO2是

色、有

的有氣體，容易

，易

于水（1體積水可溶解40體積）。密度比空氣

，收集SO2用

_____________方法。2.導(dǎo)致下列現(xiàn)象的主要原因與排放SO2有關(guān)的是()A.酸雨B.光化學(xué)煙霧C.臭氧層空洞D.溫室效應(yīng)無(wú)刺激性氣味

液化溶大向上排空氣法A

課堂練習(xí)4.下列氣體中,易溶于水的無(wú)色氣體是()A.N2B.NOC.NO2D.NH3ABD3.下列環(huán)境問(wèn)題與二氧化氮的排放有關(guān)的是()A.酸雨B.光化學(xué)煙霧C.臭氧空洞D.溫室效應(yīng)A.2H2S+3O2=2SO2+2H2O

5.下列化學(xué)反應(yīng)中實(shí)現(xiàn)了硫的價(jià)態(tài)由SS轉(zhuǎn)化的是()B.Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑

+H2OC.SO2+Na2O2=Na2SO4D.2Na2S+Na2SO3+3H2SO4=3S↓+Na2SO4+3H2O+4+6C6.根據(jù)硫粉與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)回答以下問(wèn)題:(1)該實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的能使?jié)駶?rùn)的品紅試紙退色的氣體是____.(2)從硫元素的價(jià)態(tài)變化來(lái)看,你認(rèn)為實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)化有:__________________.(