硫和氮的氧化物 省賽獲獎

第四章非金屬及其化合物第三節(jié)硫和氮的氧化物湖南省衡陽市八中化學組

2008.12.22

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”是其真實寫照，請同學們仔細觀察，歷經(jīng)千年時間的流逝，是什么物質(zhì)使大佛鼻翼發(fā)黑，佛容暗淡呢？樂山大佛遭受酸雨腐蝕一、二氧化硫和三氧化硫１、硫硫是一種重要的非金屬元素，廣泛存在于自然界。存在游離態(tài)：化合態(tài)：火山口附近或地殼的巖層里硫化物和硫酸鹽的形式火山噴出物：H2S、SO2、SO3等

如：硫鐵礦(FeS2)、黃銅礦(CuFeS2)、石膏(CaSO4·2H2O)和芒硝(Na2SO4·10H2O)等

硫的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)：俗稱硫磺。淡黃色固體，難溶于水，可溶于酒精，易溶于CS2。(2)化學性質(zhì)

常見化合價為－2，0，＋4，＋6，你能說出其代表物嗎？單質(zhì)硫會具有哪些化學性質(zhì)？思考與交流②還原性：S+O2＝==SO2(SO2的產(chǎn)生)點燃①氧化性：

Fe＋S===FeS2Fe＋3Cl2＝=2FeCl3△點燃在空氣中燃燒產(chǎn)生淡藍色火焰，在純氧中燃燒生成明亮的藍紫色火焰。2、二氧化硫（SO2）物理性質(zhì):

無色有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，容易液化，易溶于水(1:40)?！舅伎肌垦芯课镔|(zhì)的化學性質(zhì)可從哪些方面入手？①從組成上看：SO2是一種非金屬氧化物，非金屬氧化物有很多是酸性氧化物，請同學們設(shè)計實驗證明SO2是酸性氧化物？②從SO2中S元素的化合價看：推斷它應(yīng)具有怎樣的化學性質(zhì)？③從物質(zhì)特性上看：SO2具有怎樣的化學性質(zhì)？化學性質(zhì):

二氧化硫的化學性質(zhì)SO2+H2O正反應(yīng)逆反應(yīng)H2SO3(1)SO2與水反應(yīng)I.SO2具有酸性氧化物的通性可逆反應(yīng)：在相同條件下，既能向正反應(yīng)進行，同時又能向逆反應(yīng)方向進行的化學反應(yīng)【思考】H2燃燒生成水，水通電時生成氫氣和氧氣，是可逆反應(yīng)嗎？探究1：請設(shè)計一個實驗來證明SO2是否易溶于水？特點：正反應(yīng)和逆反應(yīng)均不徹底，反應(yīng)物和生成物共存。

二氧化硫的化學性質(zhì)+4+4

SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2O

(2)SO2與堿反應(yīng)SO2+2NaOH==Na2SO3+H2OI.SO2具有酸性氧化物的通性【思考】SO2與CO2怎樣區(qū)別？(1)SO2與水反應(yīng)(3)SO2與堿性氧化物反應(yīng)SO2+Na2O=Na2SO3

（亞硫酸鈉）SO2+CaO==CaSO3

（亞硫酸鈣）試一試1.下列可以用來鑒別SO2

和CO2

的方法是[]A、通入紫色石蕊試液B、聞氣味

C、通入澄清石灰水D、通入CaCl2溶液中都是酸性氧化物，都可以使石蕊變紅SO2有刺激性氣味，而CO2沒有都可以使澄清石灰水變渾濁B都無沉淀產(chǎn)生SO2+NaHCO3=NaHSO3+CO2用飽和的NaHCO3溶液除去CO2中的SO2.2.怎樣除去CO2中的SO2?酸性：H2SO3（中強酸）＞H2CO3（弱酸）2KMnO4＋5SO2＋2H2O＝K2SO4+2MnSO4+2H2SO42FeCl3＋SO2＋2H2O＝2FeCl2＋H2SO4＋2HCl

二氧化硫的化學性質(zhì)S

S

S（SO2）S-20+4+6思

考?根據(jù)SO2中S的化合價推斷它具有怎樣的性質(zhì)？既有氧化性，又有還原性結(jié)

論?、?SO2既有還原性又有氧化性表現(xiàn)還原性,需加入

劑來實現(xiàn),

如

。表現(xiàn)氧化性,需加入

劑來實現(xiàn),

如

。SO2S+6S0氧化還原SO2+2H2S=3S↓+2H2O2SO2＋O2===2SO3

催化劑△SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl

SO2能使氯水、酸性KMnO4溶液褪色O2、Cl2、KMnO4（H+）、HNO3、Fe3+、Na2O2等科學探究實驗步驟現(xiàn)象結(jié)論往裝有SO2溶液的試管內(nèi)滴入2-3滴品紅溶液,然后振動試管。把試管內(nèi)液體用酒精燈加熱品紅溶液褪色溶液變回紅色SO2有漂白作用被SO2漂白不穩(wěn)定,容易變回原來的顏色

二氧化硫的化學性質(zhì)使品紅溶液的紅色褪去；加熱后，溶液又恢復(fù)紅色——這是檢驗SO2的方法之一.Ⅲ.SO2的漂白性

二氧化硫的化學性質(zhì)Ⅱ.SO2既有還原性又有氧化性Ⅰ.SO2具有酸性氧化物的通性（與氯水比較）名稱原理實質(zhì)程度范圍二氧化硫氯水

二氧化硫溶于水產(chǎn)生的亞硫酸與有色物質(zhì)直接結(jié)合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)

氯水中的次氯酸將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì)化合作用

氧化作用暫時性，加熱可復(fù)原

永久性漂白某些有色物質(zhì)，不能使紫色石蕊試液褪色

漂白大多數(shù)有色物質(zhì)，能使紫色石蕊試液褪色2.除了SO2，還有哪些物質(zhì)具有漂白性？它們的漂白原理有何不同？氯水、HClO

、Na2O2、

O3、H2O2——氧化漂白活性炭———吸附漂白SO2——化合漂白【思考】1.將SO2與Cl2等體積混合，漂白作用是否能增強？失效SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HClSO2的漂白是非氧化還原反應(yīng)，漂白效果是暫時的，

HClO的漂白是氧化還原反應(yīng)，漂白效果是永久的。用SO2漂白食品，對人體有害。SO2并不能使所有有顏色的東西漂白。SO2能酸性KMnO4溶液褪色，不是其漂白性而是其還原性。⑵可以漂白白紙漿、毛、絲、草編制品等⑶殺滅霉菌和細菌⑷作食物和干果的防腐劑⑴制造硫酸：SO2的用途工業(yè)制硫酸的原理：

二氧化硫和某些含硫化合物漂白過的食品，對人體的肝、腎臟等有嚴重損害，并有致癌作用。2SO2+O22

SO3催化劑△SO3+H2O=H2SO4放熱SO3

是一種無色晶體，熔點（16.8℃）和沸點(44.8℃)都比較低，也是一種酸性氧化物。3、三氧化硫（SO3）SO3與堿性氧化物或堿反應(yīng)時生成硫酸鹽。SO3+CaO=CaSO4SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2OSO3與H2O反應(yīng)生成H2SO4，同時放出大量的熱。SO3＋2NaHSO3＝Na2SO4＋2SO2＋H2O（除去SO2中混有的SO3氣體）

閱讀P91資料卡片——預(yù)防硫化氫中毒

硫化氫(H2S)是一種無色、有臭雞蛋氣味的氣體，有劇毒，是一種大氣污染物。

如果發(fā)生急性硫化氫中毒，應(yīng)迅速將患者轉(zhuǎn)移到空氣新鮮的地方，對呼吸暫停者實行人工呼吸，并迅速送醫(yī)院救治。NO2在通常狀況下，能自身相互結(jié)合生成無色的N2O4氣體二、二氧化氮和一氧化氮1、N2+O22NO放電或高溫2、2NO+O2=NO2（無色）（紅棕色）*比較NO和NO2的性質(zhì)：NO：無色、不溶于水與水不反應(yīng),不穩(wěn)定（易氧化）NO2：紅棕色、有刺激性氣味、易溶于水與水反應(yīng)，穩(wěn)定、有毒性，密度大于空氣，易液化3、NO2

易溶于水：

3NO2

＋H2O＝2HNO3

＋NO兩種氣體的收集方法相同嗎？2NO2N2O4（工業(yè)制硝酸）科學探究

實驗步驟

現(xiàn)象

解釋（反應(yīng)式）（1）（2）（3）現(xiàn)給你一試管二氧化氮，其他藥品和儀器自選。1、請你設(shè)計實驗，要求盡可能多地NO2被水吸收。4NO2+O2+2H2O=4HNO3將充滿NO2的試管倒立在水槽紅棕色逐漸消失，試管水位上升到2/3處3NO2+H2O=2HNO3+NO往試管通入O2無色氣體變成紅棕色；水位繼續(xù)上升，紅棕色又消失2NO+O2=2NO2繼續(xù)通入氧氣水逐漸充滿試管3NO2+H2O=2HNO3+NO4NO

+3O2+2H2O=4HNO32、你的設(shè)計對工業(yè)上生產(chǎn)硝酸有什么啟示？(從原料的充分利用、減少污染物的排放等方面考慮)[提示]從上述實驗結(jié)果可知，只有2/3的NO2轉(zhuǎn)化為HNO3，而1/3的NO2轉(zhuǎn)化為NO。因此，硝酸工業(yè)常在吸收反應(yīng)進行過程中補充一些空氣，使生成的NO再氧化為NO2，NO2溶于水又生成HNO3和NO。經(jīng)過這樣多次的氧化和吸收，NO2可以比較完全地被水吸收，能夠盡可能多地轉(zhuǎn)化為HNO3。1.將20mL充滿NO和NO2的混合氣體的試管倒立于盛水的水槽中，充分反應(yīng)后，剩余氣體10mL，求原混合氣體的中NO和NO2的體積。2.一定條件下，將等體積的NO和O2混合于一試管中，然后將試管倒立于盛水的水槽中，充分反應(yīng)后，剩余氣體的體積約占原氣體總體積的（）A.1/4B.3/4C.1/8D.3/8NO-5mLNO2-15mLC請閱讀P92[科學視野]火箭為什么能飛上天

火箭使用偏二甲肼（C2H8N2）作燃料，四氧化氮(N2O4)為氧化劑,燃料反應(yīng)放出的巨大能量，把火箭送入太空。反應(yīng)方程式：C2H8N2+2N2O4=2CO2+3N2+4H2O1、二氧化硫和二氧化氮是主要的大氣污染物。2、污染物的來源：（酸雨形成的主要原因）（1）SO2主要來自于化石燃料（如煤與石油）的燃燒、含硫金屬的冶煉以及制造硫酸、磷肥等產(chǎn)生的廢氣。（2）NO2主要來自于汽車尾氣。汽車尾氣含有哪些成分？三、二氧化硫和二氧化氮對大氣的污染P93~95我們將PH>5.6的雨水稱之為酸雨酸雨的形成原理由于溶解了二氧化碳的緣故，正常雨水的pH值在5.6左右，然而，當空氣中大量N和S的氧化物隨雨水降落下來就會使得雨水的pH值小于5.6而形成酸雨。一個城市的環(huán)保部門采集了一份雨水樣品,每隔一段時間測定一次pH值,其結(jié)果如下:1.請你寫出酸雨開始呈酸性的化學方程式.2.這種雨水的pH值逐漸減小,其原因何在?(提示:從硫元素的化合價和酸性強弱方面考慮)測試時間0小時后1小時后2小時后4小時后5小時后雨水的pH值4.744.634.574.534.53SO2+H2O=H2SO3SO3+H2O=H2SO4O2+H2SO3=H2SO4空氣中的氧氣在灰塵等存在下能夠逐漸將水中的H2SO3氧化成強酸硫酸.酸雨的危害

酸雨的危害很大，能直接破壞農(nóng)作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化,還會加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運輸工具及電信電纜的腐蝕、文物面目皆非...1、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展清潔能源。2、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。3、加強環(huán)境管理，強化環(huán)保執(zhí)法，提高汽車尾氣排放標準，嚴格控制二氧化硫的排放量。4、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)（2）改進燃燒技術(shù)（3）對煤燃燒后形成的煙氣脫硫根本措施：減少二氧化硫和氮氧化物的人為排放。具體措施：防治酸雨的措施實踐活動：分析空氣污染的成因沒有了空氣就沒有了生命！

在人們的日常生活中、生產(chǎn)及各種活動中，有許多做法會對空氣造成污染，請每位同學發(fā)現(xiàn)、分析、做出判斷，然后討論交流：有哪些做法會對空氣造成