《硫和氮的氧化物》课件

1、第三节第三节 硫和氮的氧化物硫和氮的氧化物 （第一课时）（第一课时）12021/3/231.硫的存在硫的存在游离态游离态化化合合态态 硫铁矿（硫铁矿（FeS2） 石膏石膏（CaSO42H2O） 黄铜矿（黄铜矿（CuFeS2） 芒硝芒硝（Na2SO410H2O）22021/3/23硫的常见化合价硫的常见化合价-2 0 +4 +6你能说出哪些对应这些化合价的物质你能说出哪些对应这些化合价的物质?H2SNa2SSSO2H2SO3 SO32-SO3H2SO4 SO42-从氧化还原的角度对上述价态硫元素性质做预测从氧化还原的角度对上述价态硫元素性质做预测只有还原性只有还原性既有氧化性也有还原性既有氧化性

2、也有还原性 只有氧化性只有氧化性32021/3/23 阅读教材阅读教材P90 硫的性质硫的性质1.物理性质：物理性质：黄色晶体，俗称硫黄，质脆，易黄色晶体，俗称硫黄，质脆，易研成粉末。研成粉末。不不溶于水，溶于水，微溶微溶于酒精，于酒精，易易溶于溶于CS2。一、单质硫一、单质硫可以用可以用CS2来清洗沾满硫的试管。来清洗沾满硫的试管。42021/3/23（1）氧）氧化性化性:2.2.化学性质化学性质: :Fe S FeS（2）还原性还原性:可以作为对比氧化性的依据可以作为对比氧化性的依据2Cu S Cu2S52021/3/23研究物质的一般方法是什么研究物质的一般方法是什么?二、硫的氧化物二、

3、硫的氧化物（1）从物质分类角度出发。）从物质分类角度出发。（2）从氧化还原性的角度出发。）从氧化还原性的角度出发。物理性质物理性质:色色、态、味、密度、溶解性、态、味、密度、溶解性化学性质化学性质:62021/3/23SO2 (一一)、物理性质、物理性质 无色、有刺激性气味的有毒气体无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气密度比空气 大大,易液化易液化(沸点为沸点为100C),易溶于水易溶于水(常温常压常温常压下下,1体积水能溶解体积水能溶解40体积的二氧化硫体积的二氧化硫,即即1:40). SO2H2O72021/3/23从物质分类角度预测从物质分类角度预测SO2性质尽可能性质尽可能多写出对

4、应的化学方程式多写出对应的化学方程式,可以类比可以类比?酸性氧化物酸性氧化物与水反应生成对应酸与水反应生成对应酸与碱反应生成与碱反应生成对应价态对应价态盐和水盐和水与碱性氧化物反应生成与碱性氧化物反应生成对应价态对应价态盐盐实验验证实验验证82021/3/23二氧化硫的性质二氧化硫的性质 【P84实验实验7:观察并思考观察并思考】 1、 实验中原盛有实验中原盛有SO2 气体的试管水位有什么气体的试管水位有什么变化变化?说明了什么说明了什么? -试管内水位上升试管内水位上升;说明说明SO2易溶水易溶水 、用、用p试纸检验试管内水溶液酸碱性。试纸检验试管内水溶液酸碱性。 -试纸变红色试纸变红色,溶

5、液呈酸性溶液呈酸性92021/3/23*亚硫酸是一种亚硫酸是一种弱酸弱酸,不稳定不稳定 （酸性（酸性醋酸醋酸碳酸）碳酸）(二二) SO2的的化学性质化学性质:1:具有酸性氧化物的通性具有酸性氧化物的通性（类比（类比CO2）(1) 与与H2O反应反应: SO2+H2O H2SO3（亚硫酸）（亚硫酸）(2) 与碱反应与碱反应 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O (吸收尾气吸收尾气) SO2+2Ca(OH)2=CaSO3 +2H2O（类比（类比CO2） (3) 与碱性氧化物反应与碱性氧化物反应（燃煤污染的（燃煤污染的治理治理,钙钙基固硫基固硫） 可逆反应可逆反应: 在同一条件在同一条件下下,既

6、既向正反应方向进行向正反应方向进行, 同时又向逆反应方向进行的反应同时又向逆反应方向进行的反应102021/3/23燃煤烟气中含有燃煤烟气中含有SO2为了减少它为了减少它的污染排放我们通常在燃煤中的污染排放我们通常在燃煤中添加一定量的生石灰添加一定量的生石灰钙基固硫SO2 +CaO=CaSO3 （亚硫酸钙）（亚硫酸钙）+112021/3/23思考思考下列反应是否为可逆反应下列反应是否为可逆反应? ?不是可逆反应不是可逆反应 是可逆反应是可逆反应延伸延伸1 (1) CO(1) CO2 2+H+H2 2O = HO = H2 2COCO3 3，H H2 2COCO3 3=H=H2 2O+COO+C

7、O2 2(2) 2H(2) 2H2 2+O+O2 2 = 2H= 2H2 2O O，2H2H2 2O = 2HO = 2H2 2+O+O2 2点燃点燃通电通电122021/3/23即具有氧化性也具有还原性即具有氧化性也具有还原性从氧化还原角度预测从氧化还原角度预测SO2性质性质132021/3/232、较强的还原性、较强的还原性2SO2 + O2 2SO3催化剂催化剂2FeCl3SO22H2O2FeCl2H2SO42HCl2KMnO45SO22H2OK2SO4 +2MnSO4+2H2SO4所以所以:SO:SO2 2能使氯水、溴水和酸性能使氯水、溴水和酸性KMnOKMnO4 4溶液褪色。溶液褪色

8、。142021/3/23SO2 + 2 H2S = 3 S + 2 H2O 3、较弱的氧化性较弱的氧化性152021/3/23这样的氧化（还原）性是这样的氧化（还原）性是SO2 特有的特有的?还是还是+4价价S的化合物都具有的的化合物都具有的?结论结论:+4价价S的化合物（的化合物（SO2、 H2SO3 、SO32-）都具有）都具有较强的还原较强的还原性和弱氧化性性和弱氧化性。延伸延伸:亚硫酸亚硫酸钠固体储存的时候需要注意什么钠固体储存的时候需要注意什么?如何检验它已经变质如何检验它已经变质?162021/3/23中央电视台中央电视台生活生活栏目报到栏目报到在田间大棚里加工白银耳在田间大棚里加

9、工白银耳（用硫熏蒸的银耳）（用硫熏蒸的银耳）172021/3/23182021/3/23学与问 品红溶液滴入品红溶液滴入亚硫酸后，为亚硫酸后，为什么会褪色？什么会褪色？加热又显红色加热又显红色说明了什么？说明了什么？加热加热,又又恢复原恢复原来的颜色。来的颜色。192021/3/234、 SO2的漂白性的漂白性 SO2溶于水产生的H2SO3能与某些有色物质有色物质结合成不稳定不稳定的无色物质而具有漂白性-加热可恢复颜色并释放出二氧化硫. 选择性选择性: :不能不能使紫色石蕊试液褪色使紫色石蕊试液褪色 ( (石蕊变红石蕊变红) )202021/3/23 让让SO2溶解在品红溶液中溶解在品红溶液中

10、,品红溶液的红色品红溶液的红色褪去褪去;加热后加热后,溶液又恢复红色溶液又恢复红色212021/3/23食品食品“化妆品化妆品” 二氧化硫作为食品添加剂历史二氧化硫作为食品添加剂历史悠久悠久, ,主要主要有两个用途有两个用途, ,一是用于干果、蜜饯果脯等的漂一是用于干果、蜜饯果脯等的漂白白, ,令其外观更好看令其外观更好看; ;二是具有防腐、抗氧化等二是具有防腐、抗氧化等作用作用, ,能延长食品保质期。能延长食品保质期。一般来讲一般来讲, ,少量的二少量的二氧化硫进入机体可以认为是安全无害的氧化硫进入机体可以认为是安全无害的, ,但如但如果超量使用果超量使用, ,就有可能造成食品中二氧化硫超就

11、有可能造成食品中二氧化硫超标标, ,对人体的肝、肾等造成伤害。对人体的肝、肾等造成伤害。 222021/3/23物质物质H2O2、HClOSO2木炭木炭原理原理将将色素色素氧化为稳氧化为稳定的无色物质定的无色物质与与色素色素结合成结合成不稳定的无色不稳定的无色物质物质将有色物质将有色物质的分子吸附的分子吸附在其表面在其表面实质实质化学变化化学变化化学变化化学变化物理吸附物理吸附范围范围可漂白可漂白大多数大多数有有色物质色物质, ,能使紫能使紫色石蕊褪色色石蕊褪色可漂白可漂白某些某些有有色物质色物质, ,不能不能使紫色石蕊试使紫色石蕊试液褪色液褪色可吸附某些可吸附某些有色物质的有色物质的分子分子

12、几种物质的漂白性比较几种物质的漂白性比较因强氧化性而具有漂白性的物质因强氧化性而具有漂白性的物质有有:HClO NaHClO Na2 2O O2 2 H H2 2O O2 2 O O3 3 ClO ClO2 2 等等 232021/3/23原理原理:4、 SO2的实验室制法的实验室制法242021/3/23 无色固体，无色固体， 熔点（熔点（16.8）和沸点）和沸点(44.8) 比较低，比较低，与碱性氧化物或碱反应生成硫酸盐与碱性氧化物或碱反应生成硫酸盐SO3 ：252021/3/23SO2的用途的用途杀菌、消毒、杀菌、消毒、干果防腐剂干果防腐剂制造硫酸制造硫酸 漂白纸浆、漂白纸浆、 毛、丝、

13、毛、丝、草帽草帽262021/3/23小结小结: :SOSO2 2与与CaOCaO等反应等反应与碱反应与碱反应还原性还原性氧化性氧化性 酸性酸性氧化物氧化物+4+4价价漂白性、毒性漂白性、毒性特特 性性杀菌、防腐、漂白、制硫酸杀菌、防腐、漂白、制硫酸与水反应与水反应用用 途途272021/3/231、指出下列反应或现象中，、指出下列反应或现象中，SO2所体现的性质：所体现的性质：（1）（2）SO2+2H2S=3S+2H2O（3）SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4（4）SO2使品红溶液褪色使品红溶液褪色（5）SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色使酸性高锰酸钾溶液褪色（6）SO2使紫色石蕊试液

14、变红色使紫色石蕊试液变红色2SO2 + O2 2 SO3 催化剂催化剂 还原性还原性巩固训练巩固训练氧化性氧化性还原性还原性漂白性漂白性还原性还原性水溶液呈酸性水溶液呈酸性282021/3/232、将、将SO2依次通过下列实验依次通过下列实验装置装置,说出说出A、B、C、D各装置中的实验现象。各装置中的实验现象。 A B C D A B C D褪色褪色 褪色褪色 红色红色先浑浊先浑浊后澄清后澄清292021/3/23延伸延伸2 某混合气体由某混合气体由SO2 CO2 和水蒸气和水蒸气组成组成,为为分别检验三分别检验三种气体种气体,使用下列使用下列装置装置:可供选择的药品可供选择的药品为为:酸性

15、酸性高锰酸钾溶液、品红溶液高锰酸钾溶液、品红溶液澄清石灰水、无水澄清石灰水、无水硫酸铜硫酸铜,指明指明各容器中的药品各容器中的药品,d装置作用是装置作用是_说明存在说明存在CO2的实验现象是的实验现象是_abc cde无水硫酸铜无水硫酸铜品红品红高锰酸钾高锰酸钾品红品红澄清石灰水澄清石灰水d中品红不退色中品红不退色e中出现白色浑浊中出现白色浑浊检验检验SO2是否除净是否除净302021/3/23 某学生利用如图装置做如下实某学生利用如图装置做如下实验验:在试管中注入某无色溶液在试管中注入某无色溶液,加加热试管热试管,溶液变为红色溶液变为红色,冷却后恢冷却后恢复无色复无色,则此溶液可能是则此溶液

16、可能是 溶液。加热时溶液由无色变为溶液。加热时溶液由无色变为红色的原因是红色的原因是 。溶有溶有SOSO2 2的品红的品红SOSO2 2气体逸出气体逸出, ,品红品红恢复红色恢复红色延伸延伸1 312021/3/23下列四种有色溶液与下列四种有色溶液与SO2气体作用均能褪色气体作用均能褪色,其其实质相同的是（实质相同的是（ ） 酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液; 品红溶液品红溶液; 溴水溴水; 滴有酚酞的氢氧化钠溶液滴有酚酞的氢氧化钠溶液 A B C DCl2和和SO2都具有漂白作用都具有漂白作用,若将等物质的量的若将等物质的量的这两种气体混合后通入品红和这两种气体混合后通入品红和BaCl2的

17、混合溶的混合溶液液,能观察到的现象是能观察到的现象是 （）（） 溶液很快褪色溶液很快褪色; 溶液不褪色溶液不褪色; 出现沉淀出现沉淀; 不出现沉淀不出现沉淀 A B C D322021/3/232021/3/2333俗语俗语:雷雨雷雨肥庄稼肥庄稼?大家知道什么意思吗大家知道什么意思吗?二、二氧化氮和一氧化氮二、二氧化氮和一氧化氮2021/3/2334 1 1、在放电或高温、在放电或高温下下: : 2 2、在常温下、在常温下: : 比较比较NONO和和NONO2 2的性质的性质: : NONO: :无色、不溶于水、不稳定（易被氧化）无色、不溶于水、不稳定（易被氧化） NONO2 2: :红棕色、

18、有刺激性气味、易溶于水、红棕色、有刺激性气味、易溶于水、 稳定、有毒性稳定、有毒性 3 3、 NONO2 2与水反应与水反应: : 放电放电N2 O2= 2 NO （无色）（无色）2 NO O2 = 2 NO2 （红棕色）（红棕色）3 NO2 H2O =2HNO3 NO在打雷放电在打雷放电的情况的情况下下,将将空气中游离空气中游离态的氮变成态的氮变成易被庄稼吸易被庄稼吸收的物质收的物质,促促进庄稼生长。进庄稼生长。二、二氧化氮和一氧化氮二、二氧化氮和一氧化氮2021/3/23353NO2+H2O=2HNO3+NO+4+4+5+5+2+2NO2中有中有2/32/3的氮元素化合价的氮元素化合价升高

19、升高, ,被被氧化氧化; ;有有1/31/3的氮元的氮元素化合价降低素化合价降低, ,被还原。被还原。NO2既是氧化剂又是还原剂。既是氧化剂又是还原剂。二、二氧化氮和一氧化氮二、二氧化氮和一氧化氮2021/3/2336明星分子明星分子NO1998年诺贝尔奖获得者伊格纳罗发现少量的年诺贝尔奖获得者伊格纳罗发现少量的NO在生物体内许多组织中在生物体内许多组织中存在存在, ,它它有扩张血管、免有扩张血管、免疫、增强记忆等功能疫、增强记忆等功能, ,成为当前生命科学的研究成为当前生命科学的研究热点热点, ,NO亦称为亦称为“明星分子明星分子”。2021/3/2337实验步骤实验步骤现现 象象解释（反应

20、式）解释（反应式） 1 1 2 2 3 3 1 1、请你设计、请你设计实验实验, ,要求要求尽可能多的尽可能多的NONO2 2被水吸收。被水吸收。将充满将充满NO2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4 NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3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3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2往试管通入往试管通入O2无色气体变成红棕色；无色气体变成红棕色；水位继续上升，红棕水位继续上升，红棕色又消失色又消失3NO2+H2O=2HNO3+NO

21、科学探究科学探究二、二氧化氮和一氧化氮二、二氧化氮和一氧化氮2021/3/2338在这个过程中要通入多少的在这个过程中要通入多少的O2,NO2才能完全转才能完全转变成变成HNO3呢呢? ? 2NO+O2=2NO2 3NO2H2O2HNO3NO 4NO2O22H2O4HNO3 NO2与与O2以以4:1的体积比（摩尔比）的体积比（摩尔比）混合混合,与与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。足量的水反应就可以完全转变成硝酸。二、二氧化氮和一氧化氮二、二氧化氮和一氧化氮2021/3/2339 假如是假如是NO和和O2混合呢混合呢? ?当体积比是多少的当体积比是多少的时候跟足量的水反应才能完全转变成硝酸呢时

22、候跟足量的水反应才能完全转变成硝酸呢? ?2NO+O2=2NO23NO2H2O2HNO3NO 4NO3O22H2O4HNO3二、二氧化氮和一氧化氮二、二氧化氮和一氧化氮2021/3/23402 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? ? 工业生产工业生产硝酸硝酸, ,将将尾气（尾气（NO）吸）吸收通入适量的氧气后再溶解于水收通入适量的氧气后再溶解于水, ,经过经过多次循环氧化、溶解多次循环氧化、溶解, ,可充分利用原料可充分利用原料, ,并减少并减少NO的排放的排放, ,有利于保护环境。有利于保护环境。二、二氧化氮和一氧化氮二、二氧化氮和一氧化氮2021/

23、3/2341【科学视野科学视野】:火箭火箭为什么能飞上天为什么能飞上天?二、二氧化氮和一氧化氮二、二氧化氮和一氧化氮2021/3/2342二、二氧化氮和一氧化氮二、二氧化氮和一氧化氮2021/3/23431 1、二氧化硫和二氧化氮是主要的大气污染物。、二氧化硫和二氧化氮是主要的大气污染物。2 2、污染物的、污染物的来源来源: : （1 1）SO2主要主要来自于化石燃料（如煤与石来自于化石燃料（如煤与石油）的燃烧、含硫金属的冶炼以及制造硫酸、油）的燃烧、含硫金属的冶炼以及制造硫酸、磷肥等产生的废气。磷肥等产生的废气。 （2 2）NO2主要来自于汽车尾气。主要来自于汽车尾气。二、二氧化硫和二氧化氮

24、对大气的污染二、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染2、酸雨的形成、酸雨的形成酸雨酸雨: :指指pHpH小于小于5.65.6的降水。的降水。442021/3/23是是NONO2 2、SOSO2 2等与水反应造成的等与水反应造成的硝酸硝酸酸雨酸雨: :3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 硫酸硫酸酸雨酸雨: : SO2 + H2O H2SO32H2SO3 + O2 2H2SO4酸雨是怎样形成的酸雨是怎样形成的? ?452021/3/233、大气污染的、大气污染的危害危害: 、危害人体、危害人体健康健康,引起引起呼吸道疾病甚至死亡。呼吸道疾病甚至死亡。、酸雨破坏农作物、酸雨破坏农作物、森林森林

25、,土壤土壤酸化酸化,腐蚀建筑等腐蚀建筑等462021/3/23472021/3/23482021/3/23492021/3/23502021/3/234、保护、保护环境环境,防止污染防止污染: 防治酸雨的措施防治酸雨的措施 阅读书阅读书P94P94（资料卡片）（资料卡片）、调整、发展、优化、调整、发展、优化、提高提高, 减少污染物减少污染物、严格控制污染物的排放量、严格控制污染物的排放量、研究开发新技术、研究开发新技术512021/3/231、将、将SO2通入通入BaCl2溶液至饱和溶液至饱和,未见沉淀生未见沉淀生成成,继续通入另一种气体继续通入另一种气体,仍无沉淀仍无沉淀,则通入的气则通入的

26、气体可能是（）体可能是（） ACO2 BNH3 CNO2 DH2S2、下列实验过程中、下列实验过程中,始终无明显现象的是（始终无明显现象的是（ ）ANO2通入通入FeSO4溶液中溶液中BCO2通入通入CaCl2溶液中溶液中CNH3通入通入AlCl3溶液中溶液中DSO2通入已酸化的通入已酸化的Ba（NO3）2溶液中溶液中522021/3/233、把、把3体积的体积的NO2气体气体,依次通过下列依次通过下列3个分别个分别装有装有NaHCO3饱和溶液饱和溶液,浓浓H2SO4,Na2O2的装置后的装置后,用排水法把残留气体收集到集气瓶中用排水法把残留气体收集到集气瓶中,集气瓶内气体应是（同温同压下测定

27、）（集气瓶内气体应是（同温同压下测定）（ ）A1体积体积NO B2体积体积NO2和和0.5体积体积O2C2体积体积O2 D0.25体积体积O22、把少量的、把少量的NO2气体通入过量的小苏打溶液气体通入过量的小苏打溶液中中,在使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠在使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管颗粒的干燥管,最后收集到的气体是（）最后收集到的气体是（） A氧气氧气 B二氧化氮二氧化氮 C 二氧化氮和氧气二氧化氮和氧气 D二氧化氮和一氧化氮二氧化氮和一氧化氮532021/3/234、将、将盛有盛有N2和和NO2混合气体的试管倒立于水混合气体的试管倒立于水中中,经过经过足够长的时间后足

28、够长的时间后,试管内气体体积缩小试管内气体体积缩小为原混合气体体积的一半为原混合气体体积的一半,求原混合气体中求原混合气体中N2和和NO2的体积之比是的体积之比是多少多少?5、在、在一定温度和压强下一定温度和压强下,将一支容积为将一支容积为15mL的试管充满的试管充满NO2后后,倒置倒置于一个盛水的水槽中于一个盛水的水槽中,当试管内液面上升一定高度不再变化时当试管内液面上升一定高度不再变化时,在相在相同条件下再通入同条件下再通入O2,若要若要使试管内的液面仍保使试管内的液面仍保持在原高度持在原高度,则通入则通入O2的体积为的体积为 （ ）A、3.75mL B、5mL C、7.5mL D、8.7

29、5mL542021/3/23将一定量的二氧化氮充入量筒将一定量的二氧化氮充入量筒里里,并并将量筒倒将量筒倒置在水槽中置在水槽中,当量筒液面不再上升时当量筒液面不再上升时,向量筒中向量筒中缓缓通入氧气缓缓通入氧气,当通入氧气当通入氧气42mL时时,量筒中液量筒中液面与未通氧气之前等高面与未通氧气之前等高,则二氧化氮体积为则二氧化氮体积为（ ）A.100mL B.72mL C.48mL D.24mL向容积为向容积为20ml倒置在水槽且充满水的试管里倒置在水槽且充满水的试管里充入充入20mlNO气体气体,再再缓缓通入纯净的缓缓通入纯净的O2,当当试试管内液面稳定在容积的一半管内液面稳定在容积的一半时时,停止停止通通O2,则则通入的通入的O2的体积的体积为（为（ ）A.35mL B.25mL C.17.5mL D.7.5mL552021/3/236、在一支容积为、在一支容积为40mL的试管内充满的试管内充满NO和和O2的混合气体的混合气体,将试管倒置于水中将试