第四章 非金属及其化合物
第三节 硫和氮的氧化物
重点城市空气质量日报——日期：2007-11-19
你对SO2知多少?为什么要选择这污染物的指数来报告?
乐山大佛开凿于唐玄宗开元初年（公元713年），为世界第一大石刻弥勒佛，“佛是一座山，山是一尊佛”是其真实写照，请同学们仔细观察，历经千年时间的流逝，是什么物质使大佛鼻翼发黑，佛容暗淡呢？
破坏土壤成分使农作物减产甚至死亡
破坏露天文物古迹
使湖泊中鱼虾死亡
酸雨的危害：
“黄”银耳是怎样“变”成
“白里透红”的呢？
一、硫
硫是一种重要的非金属元素，广泛存在于自然界。
1.存在
游离态：
化合态：
火山口附近或地壳的岩层里
硫化物和硫酸盐的形式
2.物理性质：黄色晶体(俗称硫磺)，质脆，易研成粉末。 不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2 。
3.化学性质：
（1）
S+Fe=FeS 2Cu+S=Cu2S
△
△
既有氧化性又有还原性！
（2）还原性
实验现象：在氧气中燃烧生成明亮的蓝紫色火焰。
氧化性
无色
气态
刺激性
气味
密度
大于
空气
有毒
颜色
状态
气味
密度
毒性
溶解性
思考1：SO2的物理性质体现在哪些方面？
二氧化硫的物理性质
探究结论：
实验探究1：将集满SO2的试管倒扣在水中，振荡，观察现象并分析。
探究现象：
试管内液面上升
SO2易溶于水
二氧化硫的物理性质
SO2是一种无色、有刺激性气味、有毒、 比空气重、容易液化、易溶于水的气体。
小结：
思考2：SO2溶于水仅仅是溶于水吗？有没有发生化学反应？其产物又是什么？能否设计实验验证你的猜测？
探究二氧化硫的化学性质
探究现象：
溶液呈酸性 PH＜7
试纸呈红色
pH试纸
SO2的水溶液
实验探究2
pH试纸
SO2的水溶液
二氧化硫的化学性质|酸性氧化物的通性
探究结论： SO2溶于水后形成的水溶液显酸性，且体现了酸性氧化物的性质。
SO2具有酸性氧化物通性
——从物质分类的角度
SO2与水的反应
1
二氧化硫的化学性质|酸性氧化物的通性
2NaOH+SO2=Na2SO3 +H2O
CaO+SO2=CaSO3
Ca(OH)2+SO2=CaSO3 ↓ +H2O
(变浑浊)
（亚硫酸钙）
（亚硫酸钠）
【思考3】 SO2与CO2怎样区别？
请写出SO2与氧化钙、氢氧化钠、Ca(OH)2溶液反应的化学方程式。
？
在相同条件下，既能向正反应进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应。
可逆反应：
（亚硫酸）
*亚硫酸是一种弱酸，不稳定
SO2与水的反应
判断下列反应哪些不属于可逆反应？
√
A．2NO2 N2O4
B．2H2+O2 2H2O
C．SO2+ H2O H2SO3
D．CO2+ H2O H2CO3
二氧化硫的化学性质|漂白性
2、具有漂白性 ——从特性角度
品红溶液褪色
溶液变回红色
SO2有漂白作用
被SO2漂白不稳定,容易变回原来的颜色
几种具有漂白性物质的性质比较：
氯水中的次氯酸将有色物质氧化成无色物质
氧化还原反应
(化学变化)
永久性
可漂白大多数有色物质，能使紫色石蕊褪色
二氧化硫溶于水产生的亚硫酸与有色物质直接结合生成不稳定的无色物质
非氧化还原反应(化学变化)
暂时性
可漂白某些有色物质，不能使石蕊试液褪色
将有色物质的分子吸附在其表面
物理吸附
(物理变化)
暂时性
可吸附某些有色物质的分子
食物可以化妆！不法生产者为了把银耳变白，用硫磺加以薰蒸，满足了消费者银耳越白越好的错误心理，据悉，近日上海市场21种银耳商品进行检查，无一合格。
思考4：请同学们标出SO2中S元素的化合价，根据SO2中S元素的化合价推断它应具有怎样的化学性质？
还原性
氧化性
加还原剂
如H2S等
加氧化剂
如O2、Cl2、Br2、KMnO4、HNO3等
二氧化硫的化学性质|氧化性还原性
探究现象：酸性KMnO4溶液褪色
3、既有氧化性，又有还原性
——从氧化还原角度
现象分析：SO2具有还原性，能被酸性KMnO4溶液氧化，而使酸性KMnO4溶液褪色。
SO2的水溶液
酸性KMnO4溶液
实验探究4
SO2的水溶液
酸性KMnO4溶液
现象分析：从SO2中S元素化合价探究可知SO2还应具有 ： SO2 + 2H2S =3S↓+ 2H2O
二氧化硫的化学性质|氧化性还原性
实验探究5：将现制的H2S和SO2气体混合，观察现象。
氧化性
二氧化硫的化学性质|氧化还原性
SO3 + H2O = H2SO4
⑵可以漂白纸浆、毛、丝、草编制品等
⑶杀灭霉菌和细菌
⑷作食物和干果的防腐剂
⑴制造硫酸：
二氧化硫的用途
△
二、三氧化硫的性质
1、物理性质：
2、化学性质：酸性氧化物的通性
（1）与水的反应
（2）与碱性氧化物反应
（3）与碱反应
熔点为16.8℃，沸点为44.8℃,常温下不为气体
SO3＋H2O＝H2SO4（放出大量热）
SO3+CaO=CaSO4
SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O
二氧化硫
物理性质
无色、有刺激性气味、有毒、易 液化、比空气重、易溶于水
化学性质
课堂小结
1、下列可以用来鉴别SO2 和CO2 的方法是 [ ]
A、通入紫色石蕊试液 B、闻气味
C、通入澄清石灰水 D、通入品红溶液中
都是酸性氧化物，都可以使石蕊变红
SO2有刺激性气味，而CO2没有
都可以使澄清石灰水变浑浊
SO2可使品红褪色，而CO2不能
B D
2.下列能说明SO2具有漂白作用的是
( )
A．SO2能使酸性高锰酸钾褪色
B．SO2能使品红溶液褪色
C．SO2能溴水褪色
D．SO2难使品红试液变红
B
（1）SO2使滴有酚酞的NaOH溶液红色褪去，
SO2体现 性；
（2) SO2使品红褪色，SO2体现 性；
（3) SO2使溴水褪色，SO2体现 性。
酸
漂白
还原
1
3.SO2具有漂白性，氯水有漂白性，如果混在一起，有漂白性吗？
A 、和氯气单独通过时相同
B、和二氧化硫单独通过时相同
C、是二者作用效果之和
D、可能失去漂白性
D
二氧化硫和氯水发生化学反应生成新物质
而HCl 和H2SO4是没有漂白性的，因此漂白性可能消失SO2 + Cl2 + 2H2O = 2HCl + H2SO4
二氧化硫
化学性质
1、与水反应生成酸SO2 + H2O H2SO3
2、与碱反应生成盐和水SO2 + 2 NaOH=Na2SO3 + H2O
3、既有氧化性，又有还原性
2SO2 + O2 2SO34、漂白性：暂时性漂白，可逆 品红 褪色
红色 无色
SO2
催化剂
复习
1772年普列斯特里(Priestley)发现了NO，此后NO逐渐被广泛地用于制造硝酸、化肥、炸药等。NO在造福人类的同时，又严重地污染空气，亦给人类带来了灾难。从1980年起，人们逐渐发现了NO在体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆等功能，且与多种现代病、多发病，如心血管病、老年性痴呆等病有关。其生物学作用是令人瞩目的。每年全世界发表有关NO方面的论文数以千计，美国“Science”杂志曾称NO为“明星分子”，成为当前生命科学的研究热点。1998年美国药理学家佛契哥特、伊格纳罗和慕拉德就因发现一氧化氮是心血管系统的一种信号分子而获得诺贝尔奖。
科学视野：信使分子——NO
二、二氧化氮和一氧化氮
想一想：
NO一向被视为大气污染物，却在生命过程中有如此重要的功能，这是否能给人们一些什么启示呢？
------世上没有绝对的有害物质。
古老的NO分子具有两重性。对人类有利又有弊。我们在全面认识它的性质以后，要加强对NO的治理，防止它污染空气，并正确地使用，以更有效地发挥它的生物学作用，使小小的NO给人类带来巨大的福音。
？
二、二氧化氮和一氧化氮
1、在放电或高温下：
N2 ＋ O2 ＝ 2 NO （无色）
　　　　一氧化氮
2、在常温下：
2 NO ＋ O2 ＝ 2 NO2 （红棕色）
二氧化氮
*比较NO和NO2的性质：
NO：无色、不溶于水、不稳定（易氧化），与水不反应
NO2：红棕色、有刺激性气味、易溶于水、稳定、有毒性，密度大于空气，易液化，与水反应
3、 NO2 易溶于水：
3 NO2 ＋ H2O ＝2HNO3 ＋ NO
放电
两种气体的收集方法相同吗？
1．通常情况下，下列各组气体不能共存的是（ ）
A.N2和O2 B.H2和Cl2 C.H2和O2 D.NO和O2
２．下列气体溶于水，没有发生氧化还原反应的是（ ）
A.SO2 B.CO2 C.NO2 D.Cl2
D
AB
课堂练习
科学探究
现给你一试管二氧化氮，其他药品和仪器自选。
1、请你设计实验，要求尽可能多地NO2被水吸收。
科学探究
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
2、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，可充分利用原料，并减少NO的排放，保护环境。
4 NO + 2H2O + 3O2 = 4HNO3
【科学视野】：火箭为什么能飞上天？
2 NO ＋ O2 ＝ 2 NO2
3 NO2 ＋ H2O ＝2HNO3 ＋ NO
3.某试管内盛有NO2气体12体积，把它倒立于盛水的水槽中，剩余____气体，试管内的气体为_____体积；试管内的溶液为____溶液。

如要使试管内充满水，则应通入02___体积。
4
NO
HNO3
3
练习
1、二氧化硫和二氧化氮是主要的大气污染物。
2、污染物的来源：酸雨形成的主要原因
（1）SO2主要来自于化石燃料（如煤与石油）的燃烧、含硫金属的冶炼以及制造硫酸、磷肥等产生的废气。
（2）NO2主要来自于汽车尾气。
三、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
汽车尾气含有哪些成分？
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
酸雨：主要指pH值小于5.6的雨水，
其主要是含有亚硫酸、硫酸和硝酸。
正常雨水(含雨、霜、露、雹、雾等)由于存在CO2原因其pH值约为5.6 。在水中当pH值小于5.5时,大部分鱼类难以生存;当降到小于5时,各种鱼类和两栖动物及昆虫、水草及浮游生物面临灭绝。
酸雨有哪些危害？
1972年6月5日，具有历史意义的人类环境会议在瑞典首都斯德哥尔摩召开，通过了著名的《人类环境宣言》，并确定每年6月5日为“世界环境日”。从1974年起，每年联合国环境规划署确定一个主题，开展“世界环境日”活动，其中1983的主题是防治酸雨
4.下列现象主要与NO2有关的是（ ）
A.臭氧空洞 B.酸雨
C.光化学烟雾 D.温室效应
臭氧空洞：氟氯代烃 光化学烟雾:氮氧化物、碳氢化合物。
5.在体积为VL的密闭容器中通入a mol NO和b mol O2，反应后容器内N原子数和O原子数之比为（ ）
A.a/b B.a/2b C.a/(a+2b) D.b/a
BC
C
练习
有气体：H2 Cl2 O2 HCl NO
NO2 NH3 SO2 CO2
1.若洗气瓶是干燥的，由A口进气，可收集的气体有：

2.若瓶中充满水，可收集的气体有：
A B
： Cl2 O2 HCl
NO2 SO2 CO2
H2 O2 NO
1.将20mL充满NO和NO2的混合气体的试管倒立于盛水的水槽中，充分反应后，剩余气体10mL，求原混合气体的中NO和NO2的体积。
2.一定条件下，将等体积的NO和O2混合于一试管中，然后将试管倒立于盛水的水槽中，充分反应后，剩余气体的体积约占原气体总体积的（ ）
A.1/4 B.3/4 C.1/8 D.3/8
： NO-5mL NO2-15mL
： C
补充练习