4.3.2 硫和氮的氧化物
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文档简介
(共35张PPT)
第三节
硫和氮的氧化物课时2
人教版 必修一
一、二氧化氮和一氧化氮
1、氮气(N2)
无色无味无毒气体
比空气稍轻
1)、氮气的物理性质：
不溶于水
收集氮气时用排水法不用排空法
常温下无色、无味的气体有:H2、O2、N2、CO、CO2、NO、CH4。
直接排入空气的有: O2、N2、CO2
难溶于水的有 : O2、N2、H2、CO、NO、CH4。
N2 + O2 ===== 2NO
放电或高温
2)、氮气的化学性质：
3)、氮气的用途：
保护气：填充灯泡，焊接金属等
资料一：
据说在新疆与青海两省区交界处有一狭长山谷，这里经常在风和日丽的晴天顷刻电闪雷鸣，下起雷雨 奇怪的是这里牧草茂盛，四季常青，被当地牧民称为“魔鬼谷”。为什么魔鬼谷牧草旺盛？
资料二：
有句谚语“雷雨发庄稼”，
你明白其中的化学道理吗？
科学视野
在通常情况下，氮气与氧气不发生反应，但在放电或高温条件下，氮气与氧气会发生反应，生成无色的，不溶于水的一氧化氮（NO）。一氧化氮在常温下很容易和空气中的氧气化合，生成红棕色的二氧化氮。
N2 + O2 2NO (无色)
2NO + O2 = 2NO2
(无色) (红棕色)
放电或高温
实验·探究
现在你可以解释魔鬼谷草木茂盛的原因吗？
N2 + O2 =========== 2NO
放电或高温
2NO + O2 == 2NO2
3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO
硝酸与土壤中矿物质作用形成可溶性硝酸盐，
成为氮肥被植物吸收 ．
思考·交流
O2
N2
NO
2NO+O2=2NO2
农谚：雷雨肥庄稼
思考·交流
NO NO2
色态
毒性
与水反应
与O2反应
红棕色气体
有毒
有毒
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
×
×
2NO + O2 = 2NO2
无色气体
NO2:红棕色、刺激性气味有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶与水。
2、NO与NO2比较
NO：无色、无味、不溶于水、不稳定（易氧化）。
思考·交流
NO与NO2的异同
易错细节：NO和O2不能共存，收集NO只能用排水法。收集NO2不能用排水法只能用向上排空气法。
怎样除去 NO 中的 NO2 ?
如何收集NO、NO2 ？
思考·交流
+l +2 +3 +4 +4 +5
N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5
N2O3是HNO2的酸酐
N2O5是HNO3的酸酐
SO2 、SO3是谁的酸酐？
知识拓展
4 NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3
将充满NO2的试管倒立在水槽
红棕色逐渐消失，试管水位上升到2/3处
3NO2+H2O=
2HNO3+NO
往试管中
通入O2
无色气体变成红棕色；水位继续上升，红棕色又消失
2NO+O2=2NO2
继续通入氧气
水逐渐充满试管
3NO2+H2O=
2HNO3+NO
[科学探究] 书p92 NO2溶于水实验
你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？
工业生产硝酸，将尾气（NO）吸收通入足量的氧气后再溶解于水，经过多次循环氧化、溶解，可充分利用原料，并减少NO的排放，保护环境。
工业制硝酸：3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
思考·交流
在这个过程中要通入多少的O2， NO2才能完全转变成HNO3呢？
3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO
2NO+O2=2NO2
NO2与O2以4：1的体积比（物质的量比）混合，与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。
4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3
思考·交流
假如是NO和O2混合呢？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？
2NO+O2=2NO2
3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO
NO和O2混合体积比4:3 （或物质的量比）可以完全转变成硝酸。
4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3
思考·交流
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
2NO + O2 = 2NO2
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
+）
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
2NO + O2 = 2NO2
+）
4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
两个重要的反应方程式:
思考·交流
NO2：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O
③实验室制备
NO：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO +4H2O
NO2具有较强的氧化性，可使湿润的KI淀粉试纸变蓝
2NO2（红棕色） = N2O4 （无色）
无色气体
红棕色气体
有毒
有毒
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
不反应
不反应
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
3Cu+8HNO3(稀)=３Cu(NO3)2
+２NO↑+４H2O
Cu+4HNO3(浓)=
Cu(NO3)2+2NO2↑+２H2O
排水集气法 向上排空气法
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
2NO + O2 = 2NO2
2NO2 N2O4 （无色气体）
煤的燃烧
石油的燃烧
使用硝酸的工厂
汽车排放的废气
危害人体
毁坏树叶
腐蚀金属
损坏橡胶
NO 与血红蛋白 作用
NO2 引起气管炎、肺气肿
黄色（褐色）烟雾
×
随着人们生活水平的日益提高，城市工业化步伐的大步前进，环境污染已经成为全世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接排放到空气中，严重造成了大气污染，使得某些地区雨水酸性严重超标，形成酸雨。
1872年美国化学家Smith首先提出酸雨一词，引起全世界关注。1985年，几场酸雨过后，我国四川奉节县9万多亩松树全部枯死，重庆南山2.7万亩马尾松死亡过半。
二、SO2、NO2对大气的污染：
1、SO2、NO2污染物的形成： 书p93
①、煤、石油、金属矿物质的燃烧和冶炼产生SO2
②、汽车尾气、硝酸工业产生的NO2
SO2酸雨的形成：
石油
煤 金属矿物
酸雨
燃 烧
CO2 SO2
NOx
雨水、 霜、雹、 露 等
NO2、SO2与水反应造成的
硝酸酸雨：
酸雨：指pH小于5.6的降水。
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
硫酸酸雨：
或：SO2 + H2O
H2SO3
SO3 + H2O＝H2SO4
2SO2 + O2 2SO3
催化剂
△
2H2SO3 + O2 ＝ 2H2SO4
催化剂
饮用酸化的地下水危害人类
腐蚀建筑物和工业设备
破坏土壤成分使农作物减产甚至死亡
损坏植物叶面导致森林死亡
破坏露天文物古迹
使湖泊中鱼虾死亡
酸雨的危害：
2、大气污染的危害：
①、危害人体健康
②、酸雨破坏农作物、森林，土壤酸化，腐蚀建筑等
3、保护环境，整治污染
防治酸雨的措施 书p94
①、调整、发展、优化、提高，
减少污染物
②、严格控制污染物的排放量
③、研究开发新技术
常见的环境污染
例1、将20mLNO和NO2的混合气体的试管倒立于盛有H2O水槽中，充分反应后，余于气体体积变为10mL，求原混合气体中NO和NO2各占多少？
解法一：设NO体积为xmL，NO2体积为ymL
x+y==20
3NO2 +H2O ==2HNO3+NO △V
3 1
y y/3
x+y/3==10
解之得，x==5 y==15
交流·研讨
利用差量法可帮助快速解题，可在题中寻找体积差。
解法二：设NO2体积为xmL
3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO △V
3 1 2
x 20-10==10
x = 15
例1、将20mLNO和NO2的混合气体的试管倒立于盛有H2O水槽中，充分反应后，余于气体体积变为10mL，求原混合气体中NO和NO2各占多少？
交流·研讨
例2、一支试管中充有20mLNO气体，倒置于水槽中，现向其中通入一定量的O2，试管内最终有4mL气体，则通入O2的体积可能是多少？
解：若最终余下气体的成份为NO，则与水反应的
NO为20-4＝16mL
4NO＋3O2＋2H2O＝＝4HNO3
4 3
16 X X=12 mL
若最终余下气体的成份为O2，则20 mLNO均与水反应
4NO＋3O2＋2H2O＝＝4HNO3
4 3
20 X X=15mL
此时，通入O2的体积为15+4＝19mL
∴通入O2的体积可能是12 mL 或19 mL
交流·研讨
例3、在一支容积为30mL的试管内充满NO2 和O2的混合气体，把试管倒置于水中，充分反应后余5mL，则原混合气体中NO2 和O2的体积各是多少？
解：设原混合气体中NO2的体积为x mL ，O2的体积为y mL
则x+y==30
若O2过量，则余下5mL气体为O2 ,则所有的NO2全部参加反应，而参加反应的O2的体积为(y–5)mL
4NO2+O2+2H2O ==4HNO3
4 1
x y-5 x == 4(y-5)
解之得，x = 20 mL y = 10 mL
交流·研讨
若NO2过量，则O2全部参加反应，而过量的NO2还会和H2O继续反应，余下的5 mL气体为NO，
4 NO2 + O2 +2H2O == 4HNO3
4 1
4y y
则过量的NO2体积为 (x-4y) mL
3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO
3 1
(x-4y) 5
则 x-4y == 15
解之得，x = 27 mL y = 3 mL
∴NO2和O2的体积是20 mL和10 mL 或27 mL和3 mL
二氧化氮和一氧化氮
1、NO和NO2的生成
N2 + O2 == 2NO 2NO + O2== 2NO2
实验室制法：
Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀 )==3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O
2、物理性质：
3、化学性质
(1)NO与氧气反应：2NO＋O2＝＝2NO2
(2)NO2 的聚合反应：2NO2 ? N2O4
(3)NO2与水反应：3NO2+H2O==2HNO3+NO
4NO2+O2+2H2O==4HNO3
4NO + 3O2+2H2O==4HNO3
小 结
放电或高温
三、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
四、NO2、NO和O2的混合气体跟H2O反应的相关计算
1、NO2溶于水的问题
2、NO和O2的混合气体通入H2O
3、NO2和O2的混合气体通入H2O
谢谢
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第三节
硫和氮的氧化物课时2
人教版 必修一
一、二氧化氮和一氧化氮
1、氮气(N2)
无色无味无毒气体
比空气稍轻
1)、氮气的物理性质：
不溶于水
收集氮气时用排水法不用排空法
常温下无色、无味的气体有:H2、O2、N2、CO、CO2、NO、CH4。
直接排入空气的有: O2、N2、CO2
难溶于水的有 : O2、N2、H2、CO、NO、CH4。
N2 + O2 ===== 2NO
放电或高温
2)、氮气的化学性质：
3)、氮气的用途：
保护气：填充灯泡，焊接金属等
资料一：
据说在新疆与青海两省区交界处有一狭长山谷，这里经常在风和日丽的晴天顷刻电闪雷鸣，下起雷雨 奇怪的是这里牧草茂盛，四季常青，被当地牧民称为“魔鬼谷”。为什么魔鬼谷牧草旺盛？
资料二：
有句谚语“雷雨发庄稼”，
你明白其中的化学道理吗？
科学视野
在通常情况下，氮气与氧气不发生反应，但在放电或高温条件下，氮气与氧气会发生反应，生成无色的，不溶于水的一氧化氮（NO）。一氧化氮在常温下很容易和空气中的氧气化合，生成红棕色的二氧化氮。
N2 + O2 2NO (无色)
2NO + O2 = 2NO2
(无色) (红棕色)
放电或高温
实验·探究
现在你可以解释魔鬼谷草木茂盛的原因吗？
N2 + O2 =========== 2NO
放电或高温
2NO + O2 == 2NO2
3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO
硝酸与土壤中矿物质作用形成可溶性硝酸盐，
成为氮肥被植物吸收 ．
思考·交流
O2
N2
NO
2NO+O2=2NO2
农谚：雷雨肥庄稼
思考·交流
NO NO2
色态
毒性
与水反应
与O2反应
红棕色气体
有毒
有毒
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
×
×
2NO + O2 = 2NO2
无色气体
NO2:红棕色、刺激性气味有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶与水。
2、NO与NO2比较
NO：无色、无味、不溶于水、不稳定（易氧化）。
思考·交流
NO与NO2的异同
易错细节：NO和O2不能共存，收集NO只能用排水法。收集NO2不能用排水法只能用向上排空气法。
怎样除去 NO 中的 NO2 ?
如何收集NO、NO2 ？
思考·交流
+l +2 +3 +4 +4 +5
N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5
N2O3是HNO2的酸酐
N2O5是HNO3的酸酐
SO2 、SO3是谁的酸酐？
知识拓展
4 NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3
将充满NO2的试管倒立在水槽
红棕色逐渐消失，试管水位上升到2/3处
3NO2+H2O=
2HNO3+NO
往试管中
通入O2
无色气体变成红棕色；水位继续上升，红棕色又消失
2NO+O2=2NO2
继续通入氧气
水逐渐充满试管
3NO2+H2O=
2HNO3+NO
[科学探究] 书p92 NO2溶于水实验
你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？
工业生产硝酸，将尾气（NO）吸收通入足量的氧气后再溶解于水，经过多次循环氧化、溶解，可充分利用原料，并减少NO的排放，保护环境。
工业制硝酸：3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
思考·交流
在这个过程中要通入多少的O2， NO2才能完全转变成HNO3呢？
3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO
2NO+O2=2NO2
NO2与O2以4：1的体积比（物质的量比）混合，与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。
4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3
思考·交流
假如是NO和O2混合呢？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？
2NO+O2=2NO2
3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO
NO和O2混合体积比4:3 （或物质的量比）可以完全转变成硝酸。
4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3
思考·交流
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
2NO + O2 = 2NO2
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
+）
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
2NO + O2 = 2NO2
+）
4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
两个重要的反应方程式:
思考·交流
NO2：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O
③实验室制备
NO：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO +4H2O
NO2具有较强的氧化性，可使湿润的KI淀粉试纸变蓝
2NO2（红棕色） = N2O4 （无色）
无色气体
红棕色气体
有毒
有毒
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
不反应
不反应
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
3Cu+8HNO3(稀)=３Cu(NO3)2
+２NO↑+４H2O
Cu+4HNO3(浓)=
Cu(NO3)2+2NO2↑+２H2O
排水集气法 向上排空气法
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
2NO + O2 = 2NO2
2NO2 N2O4 （无色气体）
煤的燃烧
石油的燃烧
使用硝酸的工厂
汽车排放的废气
危害人体
毁坏树叶
腐蚀金属
损坏橡胶
NO 与血红蛋白 作用
NO2 引起气管炎、肺气肿
黄色（褐色）烟雾
×
随着人们生活水平的日益提高，城市工业化步伐的大步前进，环境污染已经成为全世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接排放到空气中，严重造成了大气污染，使得某些地区雨水酸性严重超标，形成酸雨。
1872年美国化学家Smith首先提出酸雨一词，引起全世界关注。1985年，几场酸雨过后，我国四川奉节县9万多亩松树全部枯死，重庆南山2.7万亩马尾松死亡过半。
二、SO2、NO2对大气的污染：
1、SO2、NO2污染物的形成： 书p93
①、煤、石油、金属矿物质的燃烧和冶炼产生SO2
②、汽车尾气、硝酸工业产生的NO2
SO2酸雨的形成：
石油
煤 金属矿物
酸雨
燃 烧
CO2 SO2
NOx
雨水、 霜、雹、 露 等
NO2、SO2与水反应造成的
硝酸酸雨：
酸雨：指pH小于5.6的降水。
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
硫酸酸雨：
或：SO2 + H2O
H2SO3
SO3 + H2O＝H2SO4
2SO2 + O2 2SO3
催化剂
△
2H2SO3 + O2 ＝ 2H2SO4
催化剂
饮用酸化的地下水危害人类
腐蚀建筑物和工业设备
破坏土壤成分使农作物减产甚至死亡
损坏植物叶面导致森林死亡
破坏露天文物古迹
使湖泊中鱼虾死亡
酸雨的危害：
2、大气污染的危害：
①、危害人体健康
②、酸雨破坏农作物、森林，土壤酸化，腐蚀建筑等
3、保护环境，整治污染
防治酸雨的措施 书p94
①、调整、发展、优化、提高，
减少污染物
②、严格控制污染物的排放量
③、研究开发新技术
常见的环境污染
例1、将20mLNO和NO2的混合气体的试管倒立于盛有H2O水槽中，充分反应后，余于气体体积变为10mL，求原混合气体中NO和NO2各占多少？
解法一：设NO体积为xmL，NO2体积为ymL
x+y==20
3NO2 +H2O ==2HNO3+NO △V
3 1
y y/3
x+y/3==10
解之得，x==5 y==15
交流·研讨
利用差量法可帮助快速解题，可在题中寻找体积差。
解法二：设NO2体积为xmL
3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO △V
3 1 2
x 20-10==10
x = 15
例1、将20mLNO和NO2的混合气体的试管倒立于盛有H2O水槽中，充分反应后，余于气体体积变为10mL，求原混合气体中NO和NO2各占多少？
交流·研讨
例2、一支试管中充有20mLNO气体，倒置于水槽中，现向其中通入一定量的O2，试管内最终有4mL气体，则通入O2的体积可能是多少？
解：若最终余下气体的成份为NO，则与水反应的
NO为20-4＝16mL
4NO＋3O2＋2H2O＝＝4HNO3
4 3
16 X X=12 mL
若最终余下气体的成份为O2，则20 mLNO均与水反应
4NO＋3O2＋2H2O＝＝4HNO3
4 3
20 X X=15mL
此时，通入O2的体积为15+4＝19mL
∴通入O2的体积可能是12 mL 或19 mL
交流·研讨
例3、在一支容积为30mL的试管内充满NO2 和O2的混合气体，把试管倒置于水中，充分反应后余5mL，则原混合气体中NO2 和O2的体积各是多少？
解：设原混合气体中NO2的体积为x mL ，O2的体积为y mL
则x+y==30
若O2过量，则余下5mL气体为O2 ,则所有的NO2全部参加反应，而参加反应的O2的体积为(y–5)mL
4NO2+O2+2H2O ==4HNO3
4 1
x y-5 x == 4(y-5)
解之得，x = 20 mL y = 10 mL
交流·研讨
若NO2过量，则O2全部参加反应，而过量的NO2还会和H2O继续反应，余下的5 mL气体为NO，
4 NO2 + O2 +2H2O == 4HNO3
4 1
4y y
则过量的NO2体积为 (x-4y) mL
3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO
3 1
(x-4y) 5
则 x-4y == 15
解之得，x = 27 mL y = 3 mL
∴NO2和O2的体积是20 mL和10 mL 或27 mL和3 mL
二氧化氮和一氧化氮
1、NO和NO2的生成
N2 + O2 == 2NO 2NO + O2== 2NO2
实验室制法：
Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀 )==3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O
2、物理性质：
3、化学性质
(1)NO与氧气反应：2NO＋O2＝＝2NO2
(2)NO2 的聚合反应：2NO2 ? N2O4
(3)NO2与水反应：3NO2+H2O==2HNO3+NO
4NO2+O2+2H2O==4HNO3
4NO + 3O2+2H2O==4HNO3
小 结
放电或高温
三、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
四、NO2、NO和O2的混合气体跟H2O反应的相关计算
1、NO2溶于水的问题
2、NO和O2的混合气体通入H2O
3、NO2和O2的混合气体通入H2O
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