黑龙江省海林市高中化学第四章非金属及其化合物第三节硫和氮的氧化物第2课时二氧化氮和一氧化氮二氧化硫和二氧化氮对大气的污染课件新人教版必修

第2课时二氧化氮和一氧化氮二氧化硫和二氧化氮对大气的污染【学习目标】1.了解NO、NO2的性质。2.了解SO2、NO、NO2对环境质量的影响。3.能对NO、NO2、O2溶于水进行简单计算。【新知预习】一、氮气、一氧化氮和二氧化氮(1)N2和O2在一定条件下能发生反响吗？(2)NO和NO2是氮元素的两种重要氧化物，它们有哪些重要的化学性质？1.氮气通常状况下，N2性质稳定，与O2不发生反响，但在_____或高温条件下，两者可直接化合，化学方程式为__________________。放电N2+O22NO放电或高温===========2.氮的两种常见氧化物(1)物理性质。颜色气味毒性密度水溶性NO_____无味____比空气_________NO2_____________________比空气________无色有毒略大不溶红棕色刺激性气味有毒大易溶(2)化学性质。NONO2有关反响的化学方程式：①_______________。②____________________。①O2②H2O2NO+O2====2NO23NO2+H2O====2HNO3+NO二、SO2、NO2对大气的污染(1)SO2、NO2对大气有何危害？如何防治？(2)什么是酸雨？它是如何形成的？有何危害？1.SO2与NO2的主要来源、危害和防治 ①SO2:主要来源于__________和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼； ②NO2:主要来自于___________。 ①引起大气污染，直接危害人体健康； ②溶于水形成_______。 ①调整能源结构，开展清洁能源； ②研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少二氧化硫和氮氧化物的排放； ③加强工厂废气的回收处理； ④改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放。(1)来源煤、石油汽车尾气(2)危害酸雨(3)防治2.酸雨(1)概念：________的降雨。(2)成因:主要是大气中的_________溶于水形成的。pH＜5.6SO2与NO2(3)两种类型(硫酸型、硝酸型)。硫酸型转化关系SO2→H2SO3→H2SO4

方程式SO2+H2OH2SO3,2H2SO3＋O2====2H2SO4

______________________________________硝酸型

转化关系方程式NO2→HNO3

3NO2+H2O====2HNO3+NO_____________________(4)危害。①直接破坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化。②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。【正误立判】1.翻开盛有NO的集气瓶，瓶口观察到红棕色气体。()分析：正确。瓶口处的NO接触空气，与空气中O2化合生成红棕色的NO2气体。2.NO2与H2O反响时，NO2作氧化剂，H2O作复原剂。()分析：错误。3NO2+H2O====2HNO3+NO反响中NO2既作氧化剂，又作复原剂。√×3.工业上大量燃烧化石燃料，是造成酸雨的主要原因。()分析：正确。化石燃料中含S、N等元素，燃烧时会产生SO2、NO2排入大气中，大气中SO2、NO2溶于水形成酸性溶液，随雨水降下就可能形成酸雨。4.除去NO中混有的少量NO2杂质，可将混合气体通过盛H2O的洗气瓶。()分析：正确。因为NO2与H2O反响能生成NO，既能除去NO2，又不引入其他杂质。5.NO2既能用排空气法收集又能用排水法收集，而NO只能用排水法收集。()分析：NO2不能用排水法收集，因为NO2能与H2O发生反响。√√×【课堂探究】一、氮的氧化物溶于水的计算规律总结1.相关化学方程式①3NO2+H2O====2HNO3+NO②2NO+O2====2NO2

③4NO2+O2+2H2O====4HNO3④4NO+3O2+2H2O====4HNO3总反响式2.氮的氧化物溶于水的可能情况序号气体反应剩余气体Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

NO2

①NONO2+NO①NONO2+O2③无③O2先③后①NO序号气体反应剩余气体Ⅳ

NO+O2④无④④NOO2

【特别提醒】(1)氮的氧化物或氮的氧化物与O2的混合气体溶于水时，剩余的气体可能是O2，也可能是NO，但不可能是NO2，因为NO2又会与水反响生成NO。(2)对于连续发生的化学反响，可用化学方程式叠加的反响而得到复合反响，解决问题更简便。【典例1】(2021·襄樊高一检测)将40mLNO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管里，充分反响后试管中剩余20mL气体，那么原混合气体中NO2和NO的体积比为()A.2∶1 B.1∶3C.3∶1 D.1∶1【思路点拨】3NO2+H2O====2HNO3+NO，气体总体积减小，可考虑采用“差量法〞进行相关计算。【解析】选C。3NO2+H2O====2HNO3+NOΔV3mL1mL2mLV(NO2)(40mL-20mL)

解得V(NO2)=30mL所以原混合气体中V(NO)=40mL-30mL=10mL，因此V(NO2)∶V(NO)=30mL∶10mL=3∶1。【方法技巧】NO2、O2溶于水剩余气体的量的计算方法(1)一定量NO2溶于水，剩余气体为NO根据3NO2+H2O====2HNO3+NO，推知V(NO)=V(NO2)。(2)一定量NO2和一定量O2组成的混合气体溶于水剩余气体有三种可能：①V(NO2)∶V(O2)=4∶1时，恰好完全反响，无气体剩余。②V(NO2)∶V(O2)<4∶1时，有O2剩余，根据反响4NO2+O2+2H2O====4HNO3，推知V(O2)=V(O2)原-V(NO2)。③V(NO2)∶V(O2)>4∶1时，有NO剩余，根据反响4NO2+O2+2H2O====4HNO33NO2+H2O====2HNO3+NO，推知V(NO)=［V(NO2)-4V(O2)］。【变式训练】一定条件下，将等体积的NO和O2一同置于试管中，并将试管倒立于水中，充分反响后剩余气体的体积约为原气体总体积的()【解析】选C。假定NO、O2的体积分别为VmL，根据反响4NO+3O2+2H2O====4HNO3，推知反响后O2有剩余，剩余O2的体积为V(O2)余=VmL-VmL=mL，所以剩余O2的体积为原气体总体积的。二、常见环境污染及危害环境污染形成原因主要危害温室效应

酸雨光化学烟雾大气中CO2含量不断增加全球变暖，冰雪融化SO2和氮氧化物的排放土壤酸化，腐蚀建筑物氮氧化物和碳氢化合物的排放危害人体健康和植物生长环境污染形成原因主要危害臭氧空洞

赤潮和水华

白色污染

氮氧化物和氟氯代烃的排放地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放使藻类过度繁殖，水质恶化，发生在海水中为赤潮，淡水中为水华塑料的大量使用，任意丢弃破坏土壤结构和生态环境【特别提醒】酸雨、光化学烟雾、臭氧空洞均与氮的氧化物有关。【典例2】(2021·枣庄高一检测)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。以下措施不利于“蓝天工程〞建设的是()A.推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染B.实施绿化工程，防治扬尘污染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、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供给量【思路点拨】解答此类题目有两个关键点：(1)了解常见环境污染的主要污染物及主要来源。(2)了解常见环境污染的防治措施。【解析】选D。A项，燃煤脱硫后，煤燃烧产生的SO2减少，有助于防治SO2污染；B项，加强环境绿化，减少空气中的烟尘，有助于防治扬尘污染；C项，研制开发燃料电池汽车，减少汽油、柴油的燃烧，使机动车尾气中的NOx和SO2减少，能减轻机动车尾气污染；D项，增加化石燃料供给量，会向大气中排放更多的SO2及NOx，更易导致大气污染。【延伸探究】燃煤脱硫，有助于防治SO2污染；向燃煤中参加一定量石灰石，使煤中的硫在煤燃烧时以CaSO4形式固定下来，减少SO2排放，也是防治SO2污染的一个有效措施，化学上称之为“钙基固硫〞，你能用化学方程式表示“钙基固硫〞的原理吗？提示：CaCO3CaO+CO2↑CaO+SO2CaSO32CaSO3+O22CaSO4高温====△====△====【变式备选】(2021·吉安高一检测)以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的选项是()氧化物环境问题主要来源ACO2酸雨化石燃料的燃烧BSO2光化学烟雾汽车尾气的排放CNO2臭氧层空洞雷雨天气DCOCO中毒汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧【解析】选D。导致酸雨的主要物质是二氧化硫和氮氧化物，CO2能造成温室效应，不会导致酸雨，A错；造成光化学烟雾的是烃类化合物和氮氧化物，引起臭氧空洞的是氟氯代烃，SO2主要来源于化石燃料的燃烧，氮氧化物主要来源于汽车尾气，B、C错；CO易导致人体中毒，D正确。【牛刀小试】1．以下各组气体，在常温常压下不能共存的是()A.SO2与O2B.NO与O2C.O2与N2D.NO2与O2【解析】选B。NO和O2在常温常压下易发生化合反响生成NO2：2NO+O2====2NO2；而SO2和O2反响需催化剂、加热；N2和O2反响需放电或高温条件。2．我国城市环境中的大气污染物主要是()A．CO2、Cl2、N2、酸雨B．SO2、CO、NO2、烟尘C．NH3、CO、NO2、雾D．SO2、HCl、N2、粉尘【解析】选B。我国城市?空气质量日报?中报导的主要污染物是CO、NO2、SO2及烟尘。3．最新的病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。以下关于一氧化氮的表达正确的选项是()A.一氧化氮是一种红棕色的气体B.常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合C.一氧化氮可以由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到D.一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集【解析】选C。A项，NO是无色气体，NO2是红棕色气体；B项，NO与O2能直接发生化合反响2NO+O2====2NO2；C项，N2+O22NO；D项，NO不溶于水，可用排水法收集。放电====4.在标准状况下，将O2与NO按3∶4的体积比充满一个枯燥烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶内液面逐渐上升，最后烧瓶内溶液的物质的量浓度最接近于()A.0.045mol·L-1B.0.036mol·L-1C.0.026mol·L-1D.0.030mol·L-1【解析】选C。由于NO和O2恰好反响：4NO+3O2+2H2O====4HNO3，即最后溶液充满整个烧瓶。设烧瓶容积为VL，那么n(NO)=n(HNO3)=V/22.4mol，而反响后溶液体积为VL，故c(HNO3)=mol·L-1=0.026mol·L-1。5.(2021·汕头高一检测)汽车尾气中的NO，是造成大气污染的物质之一，但NO又是工业生产硝酸的中间产物，另外NO在人体的血管中又有传送信息的功能。(1)写出NO造成酸雨的两个化学反响方程式：_____________。(2)在汽车尾气排放管中安装一个“催化转换器〞(用铂、钯合金作催化剂)，可将尾气中另一种有害气体CO跟NO反响转化为无毒气体。写出CO与NO反响的化学方程式：_____