二氧化氮和一氧化氮二氧化硫和二氧化氮对大气的污染

1、第2课时二氧化氮和一氧化氮二氧化硫和二氧二氧化氮和一氧化氮二氧化硫和二氧化氮对大气的污染化氮对大气的污染 有句谚语叫做有句谚语叫做“雷雨发庄稼雷雨发庄稼”，你知道在雷电交加你知道在雷电交加的时候，空气里的的时候，空气里的氮气发生了什么反氮气发生了什么反应吗？产生的物质应吗？产生的物质对人类的生产和生对人类的生产和生活有什么意义？活有什么意义？1.1.了解氮的氧化物的主要性质和应用。了解氮的氧化物的主要性质和应用。（重点）（重点） 2.2.了解硫和氮的氧化物对环境的影响及消除污染了解硫和氮的氧化物对环境的影响及消除污染的方法。的方法。 3.3.了解酸雨的形成及防治。了解酸雨的形成及防治。N N2

2、 2O O2 2 2NO2NO放电或高温放电或高温二氧化氮和一氧化氮二氧化氮和一氧化氮 在通常情况下，氮气与氧气不反应，但在放电条件在通常情况下，氮气与氧气不反应，但在放电条件下，它们可以直接化合。此外，在高温时氮气也能下，它们可以直接化合。此外，在高温时氮气也能与氧气反应生成一氧化氮。与氧气反应生成一氧化氮。 NO NO是无色、无味、有毒的气体，密度比空气略大，是无色、无味、有毒的气体，密度比空气略大， 不溶于水不溶于水, ,是大气的污染物。是大气的污染物。常温下：常温下： NONO2 2是红棕色、有刺激性气味的有毒气体，密度比是红棕色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水

3、。空气大，易液化，易溶于水。二氧化氮溶于水时生成硝酸和一氧化氮。二氧化氮溶于水时生成硝酸和一氧化氮。2NO2NOO O2 2=2NO=2NO2 2（红棕色）（红棕色）3NO3NO2 2H H2 2O=2HNOO=2HNO3 3NONO工业制硝酸的第三工业制硝酸的第三步步工业制硝酸的第二工业制硝酸的第二步步【思考与交流】【思考与交流】 关于谚语关于谚语 “ “雷雨发庄稼雷雨发庄稼”，你现在是否已经，你现在是否已经知道了其中的化学原理？知道了其中的化学原理？【提示】【提示】雷雨天气空气中的氮气发生如下反应：雷雨天气空气中的氮气发生如下反应：生成的硝酸随雨水落下，与土壤中的矿物质作用生成的硝酸随雨水

4、落下，与土壤中的矿物质作用生成易被植物吸收的硝酸盐，给农作物补充氮肥。生成易被植物吸收的硝酸盐，给农作物补充氮肥。N N2 2O O2 2 2NO2NO放电放电2NO2NOO O2 2=2NO=2NO2 23NO3NO2 2H H2 2O=2HNOO=2HNO3 3NONO一、氮气、一氧化氮和二氧化氮一、氮气、一氧化氮和二氧化氮1.1.物理性质。物理性质。N N2 2NONONONO2 2色态色态无色气体无色气体_气味气味无味无味_密度密度_溶解性溶解性难溶难溶_与水反应与水反应毒性毒性无毒无毒_无色气体无色气体红棕色气体红棕色气体无味无味刺激性气味刺激性气味比空气略小比空气略小比空气略大比空

5、气略大比空气大比空气大难溶难溶有毒有毒有毒有毒实验步骤实验步骤现现 象象解释解释( (化学方程式化学方程式) )1 12 23 3将充满将充满NONO2 2的试的试管倒立在水槽中管倒立在水槽中红棕色逐渐消失，红棕色逐渐消失，试管水位上升到试管水位上升到试管容积试管容积2/32/3处处4NO4NO2 2+2H+2H2 2O+OO+O2 2=4HNO=4HNO3 3继续通入氧气继续通入氧气水逐渐充满试管水逐渐充满试管3NO3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO+NO2NO+O2NO+O2 2=2NO=2NO2 2向试管通入向试管通入O O2 2无色气体变成红无色气体变成红棕

6、色；水位继续棕色；水位继续上升，红棕色又上升，红棕色又消失消失3NO3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO+NO1.1.请你设计实验，要求尽可能多的请你设计实验，要求尽可能多的NONO2 2被水吸收。被水吸收。【实验探究】【实验探究】2.2.你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？【提示【提示】工业生产硝酸，将尾气工业生产硝酸，将尾气(NO)(NO)通入适量的氧气通入适量的氧气后再溶解于水，经过多次循环氧化、溶解，可充分利后再溶解于水，经过多次循环氧化、溶解，可充分利用原料，并减少用原料，并减少NONO的排放，有利于保护环境。的排放，有利

7、于保护环境。把一支充满把一支充满NONO气体的试管倒立在盛水的水槽中，向试气体的试管倒立在盛水的水槽中，向试管中充入多少管中充入多少O O2 2，试管中才能充满水？，试管中才能充满水？【思考与交流】【思考与交流】 【提示】【提示】由反应得：由反应得：当充入当充入3/43/4试管体积的试管体积的O O2 2时，水能充满试管。时，水能充满试管。（3NO3NO2 2 + H + H2 2O O = = 2HNO2HNO3 3 + NO + NO）（2NO + O2NO + O2 2 = = 2NO2NO2 2） 3 32 2+ +4NO + 3O4NO + 3O2 2 + 2H + 2H2 2O =

8、 4HNOO = 4HNO3 3 洛杉矶光化学烟雾事件洛杉矶光化学烟雾事件 洛杉矶从洛杉矶从2020世纪世纪4040年代初，每年年代初，每年从夏季至早秋，只要是晴朗的日子，从夏季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就会出现一种弥漫天空的城市上空就会出现一种弥漫天空的浅浅蓝色烟雾蓝色烟雾，使整座城市上空变得浑浊，使整座城市上空变得浑浊不清。不清。 这种烟雾使人这种烟雾使人眼睛发红，咽喉眼睛发红，咽喉疼痛，呼吸憋闷、头昏、头痛疼痛，呼吸憋闷、头昏、头痛。大。大片松林枯死。仅片松林枯死。仅1950195019511951年，美年，美国因大气污染造成的损失就达国因大气污染造成的损失就达1515亿亿美元。

9、美元。19701970年，约有年，约有7575以上的市以上的市民患上了红眼病。民患上了红眼病。 这就是最早出现的新型大气污这就是最早出现的新型大气污染事件染事件光化学烟雾污染事件。光化学烟雾污染事件。二、二、SOSO2 2、NONO2 2对大气的污染对大气的污染1.1.来源：来源：(1)SO(1)SO2 2的来源：煤、石油的燃烧和含硫金属矿物的冶炼以及的来源：煤、石油的燃烧和含硫金属矿物的冶炼以及制造硫酸、磷肥等产生的废气。制造硫酸、磷肥等产生的废气。(2)NO(2)NO2 2的来源：汽车尾气中产生的的来源：汽车尾气中产生的NONO被空气中的氧气氧化。被空气中的氧气氧化。2.2.危害：危害：(

10、1)(1)引起大气污染，直接危害人体健康。引起大气污染，直接危害人体健康。(2)(2)溶于水形成酸雨。溶于水形成酸雨。3.3.酸雨酸雨 正常雨水由于存在正常雨水由于存在COCO2 2的原因其的原因其pHpH约为约为5.65.6。当。当大气中的大气中的SOSO2 2和和NONO2 2溶于水后形成酸性溶液，随雨水溶于水后形成酸性溶液，随雨水降下使雨水的降下使雨水的pHpH小于小于5.65.6，形成酸雨。，形成酸雨。3.3.酸雨：酸雨：(1)(1)概念：概念：_的降雨称酸雨。的降雨称酸雨。(2)(2)成因：主要是大气中的成因：主要是大气中的_溶于水造成的。溶于水造成的。(3)(3)危害。危害。直接破

11、坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化。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加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。的腐蚀。pH5.6pH5.6SOSO2 2、NONO2 2 随着人们生活水平的日益随着人们生活水平的日益提高，城市工业化步伐的大步提高，城市工业化步伐的大步前进，环境污染已经成为全世前进，环境污染已经成为全世界最为关注的问题之一，某些界最为关注的问题之一，某些工厂排出的废气不经过处理直工厂排出的废气不经过处理直接排放到空气中，严重造成了接排放到空气中，严重造成了大气污染，使得某些地区雨水大气污染，使得某些地区雨

12、水酸性严重超标，形成酸性严重超标，形成酸雨酸雨。 1872年美国化学家年美国化学家Smith首先提出首先提出酸雨酸雨一词，一词，引起全世界关注。引起全世界关注。1985年，几场酸雨过后，我年，几场酸雨过后，我国四川奉节县国四川奉节县9万多亩松万多亩松树全部枯死树全部枯死，重庆南山，重庆南山2.7万亩马尾松死亡过半万亩马尾松死亡过半。4.4.酸雨的类型：酸雨的类型：（1 1）硫酸型：）硫酸型：SOSO2 2HH2 2SOSO3 3HH2 2SOSO4 4 化学方程式：化学方程式： SOSO2 2 + H+ H2 2O = HO = H2 2SOSO3 3 2H 2H2 2SOSO3 3 + O+

13、 O2 2 = 2H= 2H2 2SOSO4 4（2 2）硝酸型：）硝酸型：NONO2 2HNOHNO3 3 化学方程式：化学方程式： 3NO3NO2 2 + H+ H2 2O = 2HNOO = 2HNO3 3 + NO+ NO5.5.酸雨的危害：酸雨的危害：（1 1）能浸入人的肺部）能浸入人的肺部, ,引起肺水肿等疾病而使人死引起肺水肿等疾病而使人死亡；亡；（2 2）引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动）引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动物生长；物生长；（3 3）破坏土壤、植被、森林；）破坏土壤、植被、森林；（4 4）腐蚀金属、皮革、纺织品及建筑材料等；）腐蚀金属、皮革、纺织品及

14、建筑材料等；（5 5）可引起地下水酸化，酸化后的地下水中铜、镉）可引起地下水酸化，酸化后的地下水中铜、镉等对人体有害的金属元素的含量会偏高。等对人体有害的金属元素的含量会偏高。 我国的酸雨主要为硫酸雨，且我国的酸雨主要为硫酸雨，且酸雨发展趋势值酸雨发展趋势值得警惕，东南沿海地区尤其如此。在得警惕，东南沿海地区尤其如此。在20102010年上半年年上半年在监测的全国在监测的全国443443个城市中，有个城市中，有189189个出现酸雨，比个出现酸雨，比例超过四成。例超过四成。 案例案例: : 20102010年上半年，温州、台州、厦门等年上半年，温州、台州、厦门等8 8个城市个城市( (地区地区

15、) )酸雨频率达到酸雨频率达到100%100%！近几年来，温州酸雨发！近几年来，温州酸雨发生频率之高令人咋舌，一直名列全国前茅，属于重生频率之高令人咋舌，一直名列全国前茅，属于重酸雨区。酸雨区。20092009年，温州市在全市年，温州市在全市6 6个县个县( (市、区市、区) )开开展了酸雨监测，全年采集雨样总数展了酸雨监测，全年采集雨样总数468468个，其中酸个，其中酸雨样品雨样品442442个，平均酸雨率为个，平均酸雨率为94.4%94.4%，反映酸性的，反映酸性的PHPH范围为范围为3.073.076.706.70，均值为，均值为4.474.47，单次最低值为，单次最低值为3.073.

16、07。这个数值接近于食醋的。这个数值接近于食醋的2.92.9，相当于，相当于“下了下了一场醋雨一场醋雨”。 6.6.酸雨的防治措施：酸雨的防治措施：(1)(1)改善燃料种类，积极开发新能源。改善燃料种类，积极开发新能源。(2)(2)对煤（其中含硫量为对煤（其中含硫量为0.3%0.3%5%)5%)进行处理进行处理, ,如选洗如选洗加工、综合开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放加工、综合开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放的烟进行处理以回收的烟进行处理以回收SOSO2 2。(3)(3)种植能够吸收种植能够吸收SOSO2 2的有关树木的有关树木( (如臭椿、垂柳、柳如臭椿、垂柳、柳杉）等。杉）等。【

17、归纳总结】【归纳总结】常见的环境污染：常见的环境污染：环境污染环境污染形成原因形成原因主要危害主要危害温室效应温室效应大气中大气中COCO2 2含量不断增加含量不断增加全球气候变暖，冰雪融化全球气候变暖，冰雪融化酸雨酸雨SOSO2 2和氮氧化物的排放和氮氧化物的排放土壤酸化，腐蚀建筑物土壤酸化，腐蚀建筑物光化学烟雾光化学烟雾氮氧化物和碳氢化合物的氮氧化物和碳氢化合物的排放排放危害人体健康和植物生长危害人体健康和植物生长臭氧空洞臭氧空洞氮氧化物和氟氯代烃的排氮氧化物和氟氯代烃的排放放地球上的生物受太阳紫外地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧线的伤害加剧水俣病水俣病含汞的工业废水引起的水含汞的工业废

18、水引起的水体污染体污染使鱼类中毒，人食用中毒使鱼类中毒，人食用中毒后的鱼会造成人体汞中毒后的鱼会造成人体汞中毒赤潮和水华赤潮和水华含磷洗衣粉的大量使用及含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放其废水的任意排放使藻类过度繁殖，水质恶使藻类过度繁殖，水质恶化，发生在海水中为赤潮，化，发生在海水中为赤潮，淡水中为水华淡水中为水华白色污染白色污染塑料的大量使用，任意丢塑料的大量使用，任意丢弃弃破坏土壤结构和生态环境破坏土壤结构和生态环境? 煤中含有煤中含有S，燃烧时会产生，燃烧时会产生SO2排放到排放到空气中去污染空气，请利用今天学过的知识空气中去污染空气，请利用今天学过的知识设计一个合理方案来减少煤燃

19、烧时设计一个合理方案来减少煤燃烧时SO2的排放的排放量，并写出有关方程式？量，并写出有关方程式？ SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O 往煤中加石灰往煤中加石灰Ca(OH)2,煤燃烧产煤燃烧产生的生的SO2和石灰产生反应生成和石灰产生反应生成CaSO3, CaSO3再被氧化成再被氧化成CaSO4，从而减少了，从而减少了SO2排放量，主要反应为排放量，主要反应为：方方案案！【拓展深化】【拓展深化】SOSO2 2和氮的氧化物的吸收方法和氮的氧化物的吸收方法(1)SO(1)SO2 2的吸收。的吸收。钙基固硫法。钙基固硫法。为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、

20、为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、生石灰、O O2 2共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到炉渣中，反应原理共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到炉渣中，反应原理为为CaO+SOCaO+SO2 2 CaSO CaSO3 3，2CaSO2CaSO3 3+O+O2 2=2CaSO=2CaSO4 4，总反应方程式为，总反应方程式为2CaO+2SO2CaO+2SO2 2+O+O2 2 2CaSO 2CaSO4 4。=碱液吸收法。碱液吸收法。SOSO2 2+NaOH(+NaOH(少量少量)=NaHSO)=NaHSO3 3SOSO2 2+2NaOH(+2NaOH(足量足量)=Na

21、)=Na2 2SOSO3 3+H+H2 2O O氨水脱硫法。氨水脱硫法。该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SOSO2 2直接接触吸收直接接触吸收SOSO2 2，其反应的化学方程式为，其反应的化学方程式为NHNH3 3+SO+SO2 2+H+H2 2O=NHO=NH4 4HSOHSO3 3，2NH2NH3 3+SO+SO2 2+H+H2 2O=(NHO=(NH4 4) )2 2SOSO3 3，2(NH2(NH4 4) )2 2SOSO3 3+O+O2 2=2(NH=2(NH4 4) )2 2SOSO4 4。(2)(2)氮的氧化物的吸收。氮的氧

22、化物的吸收。催化转化法。催化转化法。安装汽车尾气催化转化装置：安装汽车尾气催化转化装置：2NO+2CO N2NO+2CO N2 2+2CO+2CO2 2碱液吸收法。碱液吸收法。2NO2NO2 2+2NaOH=NaNO+2NaOH=NaNO3 3+NaNO+NaNO2 2+H+H2 2O ONO+NONO+NO2 2+2NaOH=2NaNO+2NaOH=2NaNO2 2+H+H2 2O O催化剂催化剂=催化还原法。催化还原法。用氨气作还原剂可将氮的氧化物转化成无毒的用氨气作还原剂可将氮的氧化物转化成无毒的N N2 2。6NO+4NH6NO+4NH3 3 5N 5N2 2+6H+6H2 2O O6

23、NO6NO2 2+8NH+8NH3 3 7N 7N2 2+12H+12H2 2O O催化剂催化剂=催化剂催化剂=一、一、NONO和和NONO2 22NO2NOO O2 2=2NO=2NO2 2（红棕色）（红棕色）3NO3NO2 2H H2 2O=2HNOO=2HNO3 3NONO二、二、SOSO2 2和和NONO2 2对大气的污染对大气的污染1.1.来源来源2.2.危害危害3.3.防治防治1.下列现象主要与下列现象主要与NO2有关的是（有关的是（ ）A.臭氧空洞臭氧空洞 B.酸雨酸雨 C.光化学烟雾光化学烟雾 D.温室效应温室效应臭氧空洞：臭氧空洞：氟氯代烃氟氯代烃 光化学烟雾光化学烟雾:氮氧

24、化物、氮氧化物、碳氢化合物。碳氢化合物。 BC BC2.(2.(双选双选) )在通常条件下，把下列气体混合，不能在通常条件下，把下列气体混合，不能发生反应的是发生反应的是A.HA.H2 2O O和和NONO2 2 B.NB.N2 2和和H H2 2C.NOC.NO和和O O2 2 D.N D.N2 2和和O O2 2有气体：有气体：H2 Cl2 O2 HCl NO NO2 NH3 SO2 CO2 1.若洗气瓶是干燥的，由若洗气瓶是干燥的，由A口进气，可收集口进气，可收集的气体有：的气体有：2.若瓶中充满水，可收集的气体有：若瓶中充满水，可收集的气体有： A B： Cl2 O2 HCl NO2

25、SO2 CO2 H2 O2 NO 3.3.在在NONO2 2被水吸收的反应中，发生还原反应和氧被水吸收的反应中，发生还原反应和氧化反应物质的质量比为化反应物质的质量比为A A31 B31 B1313C C12 D12 D21213NO3NO2 2H H2 2O=2HNOO=2HNO3 3NO,NO,反应中反应中NONO2 2既是氧化剂又是还原剂，其质量比既是氧化剂又是还原剂，其质量比与物质的量比相同。与物质的量比相同。 4.4.空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气 质量而启动的质量而启动的“蓝天工程蓝天工程”得到了全民的支持。得到了全民的支持。

26、下列措施不利于下列措施不利于“蓝天工程蓝天工程”建设的是建设的是A.A.推广使用燃煤脱硫技术，防止推广使用燃煤脱硫技术，防止SOSO2 2污染污染B.B.实施绿化工程，防治可吸附性颗粒污染实施绿化工程，防治可吸附性颗粒污染C.C.研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染 D. D.加大石油、煤的开采速度，增加化石燃料的供应量加大石油、煤的开采速度，增加化石燃料的供应量5.5.煤中含有煤中含有S S，燃烧时会产生，燃烧时会产生SOSO2 2，排放到空气中会，排放到空气中会污染空气，请利用今天学过的知识设计一个合理方污染空气，请利用今天学过的知识设计一个合理

27、方案来减少煤燃烧时案来减少煤燃烧时SOSO2 2的排放量，并写出有关化学方的排放量，并写出有关化学方程式。程式。【答案】【答案】 往煤中加生石灰往煤中加生石灰, ,煤燃烧产生的煤燃烧产生的SOSO2 2和生石灰发和生石灰发生反应生成生反应生成CaSOCaSO3 3, CaSO, CaSO3 3再被氧化成再被氧化成CaSOCaSO4 4，从而减，从而减少了少了SOSO2 2排放量，主要反应为排放量，主要反应为SOSO2 2+CaO +CaO = CaSOCaSO3 32CaSO2CaSO3 3+O+O2 2 = 2CaSO2CaSO4 4。 将充满将充满30mL NO30mL NO和和NONO2

28、 2混合气体的试管倒立混合气体的试管倒立于水槽中，充分反应后，气体的体积变为于水槽中，充分反应后，气体的体积变为15mL15mL，分别求原混合气体中，分别求原混合气体中NONO和和NONO2 2的体积。的体积。【解析】【解析】NONO与与H H2 2O O不直接反应，不直接反应，NONO2 2与与H H2 2O O反应可生成反应可生成NONO，因此，因此15mL15mL余气为余气为NONO。设原混合气体中设原混合气体中NONO2 2的体积为的体积为x x，差量法求解：，差量法求解：3NO3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO+NOVV3 1 23 1 2x 30mL-15mLx 30mL-15mL 解得解得x=22.5mLx=22.5mL。答案：答案：原混合气体中原混合气体中NONO2 2为为22.5mL22.5mL、NONO为为7.5mL7.5mL。【知识拓展】【知识拓展】氮的氧化物溶于