2018高中化学第四章非金属及其化合物4.3.2二氧化氮一氧化氮及酸雨课件新人教版必修.pptx

第2课时二氧化氮、一氧化氮及酸雨,知识铺垫,新知预习,自主测试,1.空气主要含有氮气和氧气,其中氮气的性质稳定,可作保护气。2.N2的密度与空气相差不大,不可采用排空气法收集,可用排水法收集。,知识铺垫,新知预习,自主测试,一、氮气、二氧化氮及一氧化氮1.氮气,知识铺垫,新知预习,自主测试,2.一氧化氮和二氧化氮(1)物理性质。,(2)化学性质。常温下,NO不稳定,易与O2结合。化学方程式为2NO+O2=2NO2。NO2溶于水时与水发生反应。化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。,二、SO2、NO2对大气的污染1.SO2与NO2的主要来源、危害和防治,知识铺垫,新知预习,自主测试,知识铺垫,新知预习,自主测试,2.酸雨(1)定义:pH5.6的降雨。(2)成因:主要是大气中的SO2与NO2溶于水形成的。(3)危害:直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化。加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。,知识铺垫,新知预习,自主测试,1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)氮元素可形成五种价态的氧化物,其中+4价的有NO2和N2O4两种()(2)NO和NO2的颜色、气味、水溶性不同,但它们都是有毒的气体()(3)实验室只能用排水法收集NO,用向上排空气法收集NO2()(4)NO具有较强的还原性,在空气中极易被氧化()(5)将盛满NO的试管打开塞子置于空气中,无色气体变为红棕色()答案:(1)(2)(3)(4)(5),知识铺垫,新知预习,自主测试,2.下列说法正确的是()A.一氧化氮和二氧化氮都可用排水法收集B.二氧化氮既有氧化性,又有还原性C.通常情况下,二氧化氮和一氧化氮都是无色的有毒气体D.一氧化氮只具有还原性解析:NO2易溶于水,且溶于水时与水发生反应,不能用排水法收集,A项错误;二氧化氮与水反应,既作氧化剂又作还原剂,B项正确;通常情况下,一氧化氮为无色气体,二氧化氮为红棕色气体,它们都是有毒气体,C项错误;一氧化氮中氮元素为+2价,很容易被氧化,作还原剂,具有还原性,也可以被还原,作氧化剂,具有氧化性,D项错误。答案:B,知识铺垫,新知预习,自主测试,3.导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是()A.酸雨B.臭氧空洞C.温室效应D.光化学烟雾解析:酸雨主要是SO2和氮氧化物含量的增大引起的;引起臭氧空洞的主要原因是冰箱的制冷剂氟利昂(如CF2Cl2)分解产生的氯原子对臭氧层产生长久的破坏作用,NO也是破坏臭氧层的重要原因之一;引起温室效应的主要原因是空气中CO2浓度的增大,CH4、N2O等也是导致温室效应的气体;引起光化学烟雾的主要因素是空气中氮氧化物浓度的增大。答案:A,探究一,探究二,氮的氧化物溶于水的有关计算问题探究1.将充满NO2气体的试管倒立于水槽中,根据试管内剩余气体体积判断液面会在试管的什么位置。答案:NO2与水反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,3体积的NO2变成1体积的NO,所以液面会上升到试管的处。2.若向1中的试管充入O2,会发生哪些反应?看到什么现象?答案:2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO;液面不断上升。3.若要使1中的试管内充满液体,需要通入多少O2?(假设试管充满NO2的体积为3体积)答案:将化学方程式3+2得:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,即V(NO)V(O2)=43时无气体剩余,需要通入体积的O2。,探究一,探究二,4.若起始时试管内充满的是NO2和O2的混合气体,倒立于试管中后,液体充满整个试管,则起始时试管内V(NO2)V(O2)是多少?答案:将化学方程式+2得:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,即V(NO2)V(O2)=41时恰好完全反应生成HNO3。,探究一,探究二,思维建模有关氮的氧化物溶于水的计算1.方程式法反应原理:3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO22+:4NO2+O2+2H2O=4HNO32+3:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,探究一,探究二,2.原子组成法4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组成,即两反应的总化学方程式都与N2O5+H2O=2HNO3等效,这不仅是记忆两式的方法,也是为上述问题的解决提供了新的思路,即利用混合气体中的N、O原子个数之比进行分析判断。,3.电子守恒法当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子,若上述两种气体与O2混合通入水中时,O2得电子,且得失电子数必须相等,这是电子守恒法解答此类题目的依据。,探究一,探究二,素能应用【典例1】一定条件下,将等体积的NO和O2充入一试管,并将试管倒立于水槽中,充分反应后剩余气体的体积约为原总体积的(),解析:4NO+3O2+2H2O=4HNO3;若NO和O2都取4体积,则反应后剩余1体积O2,所以充分反应后剩余气体的体积约为原总体积的。答案:C,探究一,探究二,提能训练1将40mLNO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管里,充分反应后试管中剩余20mL气体,则原混合气体中NO2和NO的体积比为()A.21B.13C.31D.11解析:3NO2+H2O=2HNO3+NOV3mL1mL2mLV(NO2)(40mL-20mL),所以原混合气体中V(NO)=40mL-30mL=10mL,因此V(NO2)V(NO)=30mL10mL=31。答案:C,探究一,探究二,二氧化硫和二氧化氮对大气的污染问题探究酸雨的形成(1)由上图可知常见的酸雨类型有哪些?写出有关化学方程式。(2)硫酸型酸雨放置一段时间后,酸性会增强,其原因是什么?,探究一,探究二,答案:(1)硫酸型:SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O2=2H2SO4硝酸型:3NO2+H2O=2HNO3+NO或4NO2+O2+2H2O=4HNO3(2)因为SO2溶于水生成H2SO3,H2SO3经长时间放置后会被氧化成硫酸,由于硫酸是强酸,所以该酸雨放置一段时间后酸性增强。,探究一,探究二,思维建模常见的环境污染,探究一,探究二,素能应用【典例2】环境污染已成为人类社会面临的重大问题。下列名词与环境污染无关的是()白色垃圾潮汐酸雨光化学烟雾臭氧空洞可吸入颗粒物赤潮绿色化学A.B.C.D.解析:潮汐是自然现象;白色垃圾主要是难降解的白色塑料,会造成土壤污染;酸雨是氮的氧化物和硫的氧化物造成的污染;光化学烟雾是氮的氧化物等排放造成的;臭氧空洞是由氟氯代烃等物质造成的;赤潮是水体的富营养化造成的,其危害是造成水中溶解氧减少,导致生物死亡。答案:C,探究一,探究二,提能训练2空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是()A.推广使用燃煤脱硫技术,防止SO2污染B.实施绿化工程,防治可吸附性颗粒污染C.研制开发燃料电池汽车,消除机动车尾气污染D.加大石油、煤的开采速度,增加化石燃料的供应量解析:化石燃料燃烧能增加CO2和SO2的排放,不利于改善空气质量。答案:D,1,2,3,4,5,1.减少空气污染的措施是()实验室使用排风电扇开发新能源冶金工厂产生的工业废气经净化处理后,才能排放到空气中向煤中掺入一定量的石灰石A.B.C.D.解析:实验室使用排风电扇可降低室内空气污染,但不能减少对空气的污染;开发新能源可减少化石燃料的使用量、冶金工厂废气净化处理、向煤中掺入一定量的石灰石都可减少空气污染。答案:B,1,2,3,4,5,2.酸雨形成的最主要原因是()A.森林遭乱砍滥伐,破坏了生态平衡B.工业上大量燃烧含硫燃料C.大气中二氧化碳的含量增多D.汽车排出大量尾气解析:空气中硫的氧化物和氮的氧化物溶于水后形成酸性溶液,随雨水降下就形成酸雨。酸雨的形成主要是由于空气中SO2和NOx的增多。在我国主要是SO2的增多,空气中SO2的主要来源是化石燃料(煤和石油产品)的燃烧;含硫矿石的冶炼;硫酸、磷肥、纸浆厂的工业废气。目前,由于汽车用的燃料汽油、柴油等都经过了脱硫处理,所以形成酸雨的最主要原因是工业上大量燃烧含硫燃料。答案:B,1,2,3,4,5,3.最新的病毒学研究证实,一氧化氮对SARS病毒有直接的抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是()A.一氧化氮是一种红棕色的气体B.常温常压下,一氧化氮不与空气中的氧气直接化合C.一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下化合得到D.一氧化氮易溶于水,不能用排水法收集解析:NO是无色气体,不溶于水,可由N2与O2在一定条件下直接化合而得到,且易与空气中的氧气直接反应而生成NO2。答案:C,1,2,3,4,5,4.NO2溶于水时,与水反应,该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比是()A.21B.12C.31D.13解析:NO2与H2O的反应中,NO2既作氧化剂又作还原剂:,根据得失电子守恒,n(氧化剂)n(还原剂)=12。答案:B,1,2,3,4,5,5.如图所示,室温下向盛有3.0mLNO的试管中缓缓通入1.5mLO2(所有气体体积均在标准状况下测定)。请回答下列问题:(1)写出观察到的现象:;。(2)最终试管中剩余的气体是,体积为。,1,2,3,4,5,解析:通入的O2与NO发生反应生成NO2:2NO+O2=