第四章

非金屬及其化合物第3節

硫和氮的氧化物第2課時本課以諺語“雷雨發莊稼”，引發學生思考其中的化學原理。自然過渡到氮的氧化物性質的學習。重點介紹NO2、NO的物理和化學性質。在此基礎上進一步介紹硝酸工業制取的原理。最后介紹硫、氮氧化物對環境的污染。氮氧化物的學習，采用對比學習的方式，對學生進行學法指導。本節中使用了大量環境污染圖片，幫助學生樹立環保意識引發思考如何防止污染，樹立辯證的唯物主義觀。我國酸雨狀況的調查實踐活動，培養學生自主獲取知識、獲取信息的能力。1、掌握二氧化氮和一氧化氮的重要性質。2、了解氮、硫氧化物對環境的影響，樹立環保意識。1：據說在新疆與青海兩省區交界處有一狹長山谷，這里經常在風和日麗的晴天頃刻電閃雷鳴，下起雷雨，奇怪的是這里牧草茂盛，四季常青，被當地牧民稱為“魔鬼谷”。為什么魔鬼谷牧草旺盛？2：有句諺語“雷雨發莊稼”，你明白其中的化學道理嗎？一、氮氣(N2)1、物理性質

無色、無味、無毒的氣體，難溶于水，比空氣稍輕，熔沸點低。用排水法收集實驗室如何收集氮氣?2、化學性質

在通常情況下，化學性質

。與氧氣不發生反應，但在

條件下，氮氣與氧氣會發生反應。不活潑放電或高溫N2＋O22NO(無色)放電或高溫二、一氧化氮(NO)1、物理性質2、化學性質無色、無味、有毒、難溶于水的氣體2NO+O2=2NO2無色紅棕色+2+4實驗室如何收集NO?排水法收集三、二氧化氮(NO2)1、物理性質紅棕色、有剌激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易液化，易溶于水2、化學性質3NO2+H2O=2HNO3+NO與水反應＋4＋5＋2注意—①顏色變化②氣體體積變化③化合價變化實驗室如何收集NO2?向上排空法現象：紅棕色逐漸消失，液面上升到集氣瓶體積的2/3.移開玻璃片，瓶口出現紅棕色NONO2顏色密度毒性水溶性與水反應與否收集方法相互轉化NO2NO性質比較無色紅棕色比空氣略大比空氣大有毒有毒難溶于水易溶于水否能排水法向上排空法解釋“雷雨發莊稼”的原理N2＋O22NO放電2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO(工業制硝酸的第二步)(工業制硝酸的第三步)硝酸與土壤中礦物質作用形成可溶性硝酸鹽，成為氮肥被植物吸收．現給你一試管二氧化氮，其他藥品和儀器自選1.請設計實驗，要求盡可能多地使二氧化氮被水吸收。1、將一試管NO2氣體倒立在水槽里，你會看到什么現象？2、如何能使試管內的液面繼續升高？【提示】

在這個過程中要通入多少O2，NO2才能完全轉變成HNO3呢？3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO2NO+O2＝

2NO24NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3

NO2與O2以4︰1的體積比混合，與足量的水反應就可以完全轉變成硝酸。①②①×2得：(工業合成硝酸)6NO2＋2H2O＝4HNO3＋2NO③②+

③得：實驗步驟現象解釋(化學方程式)123將充滿NO2的試管倒立在水槽中紅棕色逐漸消失，試管水位上升到試管容積2/3處繼續通入氧氣水逐漸充滿試管向試管通入O2無色氣體變成紅棕色；水位繼續上升，紅棕色又消失3NO2+H2O2HNO3+NO2NO+O22NO23NO2+H2O2HNO3+NO4NO2+2H2O+O24HNO3把一支充滿NO氣體的試管倒立在盛水的水槽中，向試管中充入多少O2，試管中才能充滿水？【提示】由反應得：

（3NO2+H2O=2HNO3+NO）（2NO+O2=2NO2）×3×2+4NO+3O2+2H2O=4HNO3

NO與O2以4︰3的體積比混合，與足量的水反應就可以完全轉變成硝酸。2.你的設計對工業上生產硝酸有什么啟示？【提示】工業生產硝酸，將尾氣(NO)通入適量的氧氣后再溶解于水，經過多次循環氧化、溶解，可充分利用原料，并減少NO的排放，有利于保護環境。有關NO、NO2、O2混合氣體通入水中的計算(1)NO2、NO混合氣體溶于水

3NO2+H2O=2HNO3+NO例1：10mLNO2和NO的混合氣體通入水中，充分反應后，剩余6mL氣體。問：剩余氣體是什么？原混合氣體中NO2有多少？NONO26mL(2)

NO、O2混合氣體溶于水4NO+3O2+2H2O4HNO3例2：將1LNO和1LO2的混合氣體通入水中,充分反應后。問：剩余的氣體是什么？是多少？O2剩O21/4L(3)NO2、O2混合氣體溶于水

4NO2+O2+2H2O4HNO3例3：常溫下，將3LNO2和1LO2混合后充于試管中，并將試管倒立在水槽中，充分反應后，剩余氣體是什么？其體積約占試管體積的幾分之幾？O2剩O21/4L,約占試管體積的1/16神州號載人宇宙飛船升空明星分子NO1998年諾貝爾獎獲得者伊格納羅發現少量的NO在生物體內許多組織中存在，它有擴張血管、免疫、增強記憶等功能，成為當前生命科學的研究熱點，NO亦稱為“明星分子”。四、SO2和NO2對大氣的污染我們面臨著嚴峻的大氣污染SO2和NO2是主要的大氣污染物。閱讀教材P93，并思考以下問題：空氣中SO2、氮氧化物的來源有哪些，及其有哪些危害？1、污染物的來源：(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、磷肥等產生的廢氣。(2)NO2主要來自于汽車尾氣。2.危害：(1)引起大氣污染，直接危害人體健康。(2)溶于水形成酸雨。汽車燃料中沒有氮元素，為什么尾氣中有NO2？燃料在汽缸中燃燒需要空氣，空氣中有78％的氮氣。由于火花塞點火時使用高壓電點火，在高壓電的作用下，氮氣與氧氣生成一氧化氮（NO），一氧化氮不穩定，與氧氣進一步反應生成二氧化氮（NO2）。因為空氣中有氮氣，所以生成二氧化氮是不可避免的，只能在處理尾氣時去掉生成的二氧化氮。酸雨：主要指pH值小于5.6的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。1、什么是酸雨？2、酸雨是怎樣形成的？3、酸雨有什么危害？4、如何防治酸雨？類型：①硫酸型：SO2→H2SO3→H2SO4②硝酸型：NO2→HNO3閱讀教材P93，石油

煤金屬礦物燃燒CO2SO2

NOx

雨水.霜.雹.露等酸雨的形成：酸雨的危害：2、破壞土壤、植被、森林3、引起河流、湖泊的水體酸化1、直接危害人體健康樂山大佛遭受酸雨腐蝕酸雨危害實例錄50年前,故宮太和殿臺階的欄桿上雕刻著各式各樣精美浮雕花紋還清晰可見,而現在卻大多是模糊不清,部分已成光板……酸雨危害實例錄酸雨危害實例錄酸雨危害實例錄酸雨危害實例錄1972年6月5日，具有歷史意義的人類環境會議在瑞典首都斯德哥爾摩召開，通過了著名的《人類環境宣言》，并確定每年6月5日為“世界環境日”。從1974年起，每年聯合國環境規劃署確定一個主題，開展“世界環境日”活動，其中1983的主題是防治酸雨如何控制酸雨？1、調整能源結構，發展清潔能源，優化能源質量；2、對煤（其中含硫為0.3%-5%)進行處理,如選洗加工、綜合開發、在煤中加入適量的生石灰、對排放的煙進行處理以回收SO2.

煤中含有S，燃燒時會產生SO2排放到空氣中去污染空氣，請利用學過的知識設計一個合理方案來減少煤燃燒時SO2的排放量，并寫出有關方程式？往煤中加石灰—Ca(OH)2,煤燃燒產生的SO2和石灰產生反應生成CaSO3,CaSO3再被氧化成CaSO4，從而減少了SO2排放量，主要反應為：

SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O2CaSO3+O2=2CaSO4一氧化氮二氧化氮物理性質化學性質對大氣的污染形成酸雨1.最新研究表明：NO吸收治療法可快速改善SARS重癥患者的缺氧狀況，緩解病情。病毒學研究同時證實，NO對SARS病毒有直接抑制作用。下列關于NO的敘述正確的是(

)A．NO是一種紅棕色的氣體B．常溫常壓下，NO不能與空氣中的氧氣直接化合C．含等質量的氧元素的NO和CO的物質的量相等D．NO易溶于水，不能用排水法收集C3、下列現象主要與NO2有