4 非金属及其化合物
§4.3 硫和氮的氧化物
（第1课时 ）
【学习目标】
【重点难点】
（1）了解二氧化硫的物理性质及用途，掌握二氧化硫的化学性质。
（2）了解二氧化硫对空气的污染，提高环境保护意识。
了解和掌握SO2的化学性质。
空气质量
科学视野
罪魁祸首！！
科学视野
单质硫的图片
科学视野
一.硫
1.存在形式：
游离态：火山口附近或地壳的岩石
化合态：
2.物理性质：
硫铁矿(FeS2)
黄铜矿(CuFeS2)
石膏（CaSO4٠2H2O）
芒硝（Na2SO4٠10H2O）
黄色晶体，俗称硫黄，质脆，
易研成粉末。不溶于水，微溶于
酒精，易溶于CS2.
硫化物:

硫酸盐:
思考·交流
3.化学性质：
△
既有氧化性又有还原性.
S+Fe=FeS

2Cu+S=Cu2S

S+O2=SO2
点燃
4.用途：
黑火药、制硫酸.
△
实验·探究
SO2的产生:
(一)、物理性质
SO2是一种无色、有刺激性气味、有毒、mu比空气、容易液化、易溶于水的气体。(常温常压下，1体积水能溶解40体积的二氧化硫,即1:40)。
点燃
S + O2 === SO2
硫或含硫物质在空气中燃烧
(二)、化学性质-酸性氧化物的通性
思考·交流
SO2 + H2O
正反应
逆反应
H2SO3
(1)SO2与水反应
1.SO2具有酸性氧化物的通性
可逆反应：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。
酸性：H2SO3＞醋酸> H2CO3（弱酸）
亚硫酸是一种弱酸，不稳定。
思考·交流
(2)SO2与碱反应
SO2 + 2NaOH == Na2SO3 + H2O
1.SO2具有酸性氧化物的通性
(1)SO2与水反应
(3) SO2与碱性氧化物反应：
SO2 + Na2O= Na2SO3 （亚硫酸钠）
SO2 + CaO== CaSO3 （亚硫酸钙）
SO2 + NaOH == NaHSO3
思考·交流
SO2 + NaHCO3 = NaHSO3 +CO2
用途：用饱和的NaHCO3溶液除去CO2中的SO2.
怎样除去CO2中的SO2?
SO2 + NaHCO3 = NaHSO3 +CO2
SO2 + 2NaHCO3 = Na2SO3 + 2CO2 + H2O
思考·交流

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
这是检验SO2的方法之一
交流·研讨
为什么木耳经过二氧化硫的熏蒸会变白呢？
思考·交流
3.SO2的漂白性
2.SO2既有还原性又有氧化性
1.SO2具有酸性氧化物的通性
原理：
二氧化硫与某些有色物质直接生成不稳定的无色物质
实质：
化合作用
程度：
暂时性，加热可复原
范围：
漂白某些有色物质，不能使紫色石
蕊试液褪色。
小
结
二氧化硫的化学性质
漂白性的比较
名称
原理
实质
程度
范围
二 氧 化 硫
氯 水
二氧化硫溶与有色物质直接结合生成不稳定的无色物质
氯水中的次氯酸将有色物质氧化成无色物质
化合作用
氧化作用
暂时性，加热可复原
永久性
漂白某些有色物质，
不能使紫色石蕊溶液褪色
漂白大多数有色物质，
能使紫色石蕊溶液褪色
吸附色素
氧化漂白
氧化漂白
氧化漂白
生成无色化合物
物理
化学
化学
化学
化学
资料：几种物质漂白性比较
2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
淡黄色沉淀
2SO2＋O2
2SO3
2 ＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5 ＋4H＋
⑵可以漂白白纸浆、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
交流·研讨
SO3的物理性质：无色固体，熔点（16.8℃）和沸点
(44.8℃) 都比较低。
SO3 + H2O == H2SO4 （放出大量热）
SO3+CaO=CaSO4
SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O
具有酸性氧化物的通性
SO3＋2NaHSO3＝Na2SO4＋2SO2＋H2O
（除去SO2中混有的SO3气体）
交流·研讨
SO3的化学性质：
小　结
1.二氧化硫的物理性质
2.二氧化硫的化学性质
(1)酸性氧化物；
(2)二氧化硫漂白性；
(3)氧化性：SO2＋2H2S====3S↓＋2H2O
(4)SO2具较强的还原性。
3.二氧化硫的用途
4.三氧化硫的化学性质
§4.3 硫和氮的氧化物
（第2课时）
【学习目标】
【重点难点】
重点：二氧化氮与水的反应，二氧化硫和二氧化氮对大气的污染。
难点：二氧化氮与水的反应。
1、初步掌握一氧化氮和二氧化氮的重要性质，实验探究由二氧化氮制硝酸的可能方法。。。
2、了解酸雨的形成与防治，自主探究分析空气污染的原因，自主探究雨水pH。
3、培养学生观察能力、信息处理能力。
信使分子 —— NO
1.一氧化氮在神经系统中的作用 
    一氧化氮是一种神经信使分子,参与包括学习、记忆在内的多种生理过程,并且具有调节脑血流的作用。
2.一氧化氮在免疫中的作用 
    一氧化氮是免疫系统对付细菌、病毒、肿瘤细胞等病原体的有效武器。
    除了以上生理功能外,一氧化氮还在呼吸系统、内分泌系统中起重要作用。
科学视野
科
学
视
野
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。
实验·探究
（工业制硝酸）
化学方程式：3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
二氧化氮与水反应
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
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
100年前，伟大的化学家索布雷洛发明了炸药，也就是硝酸甘油，令人意料不到的是，这种硝酸甘油却被医生用来治疗心脏病。100多年间，无数的科学家、医学家都在探索硝酸甘油为什么能治疗心脏病，缓解心绞痛。直到1980年，美国科学家伊格纳罗博士发现了其中的奥秘。他在一项研究中发现，硝酸甘油服用后生成了一种小分子物质，具有使血管平滑肌松弛的作用，后来被命名为血管内皮细胞舒张因子，后来被确认为是NO。
科学视野
将一试管NO2气体倒立在水槽里，你会看到什么现象？
如果继续通入O2，又会看到什么现象？
能让水充满试管吗？
改成NO呢？
实验·探究
4 NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3
将充满NO2的试管倒立在水槽
往试管通入O2
继续通入O2
红棕色逐渐消失，试管水位上升到2/3处
无色气体变成红棕色；水位继续上升，红棕色又消失
水逐渐充满试管
3NO2+H2O=
2HNO3+NO
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=
2HNO3+NO
实验·探究
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
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：
（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。
思考·交流
1.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
酸雨：主要指pH小于5.6的雨水，
其主要是含有硫酸和硝酸。
酸雨有哪些危害？
思考·交流
乐山大佛遭受酸雨腐蚀
科学视野
左侧图片摄于1908年
右侧图片摄于1968年
科学视野
酸雨的危害
科学视野
2、氮氧化合物与环境的关系
光化学烟雾： 氮氧化物(NOx)主要是指NO和NO2
煤中含有S，燃烧时产生SO2排放到空气中去污染空气,如何减少煤燃烧时SO2的排放量？并写出有关方程式？
往煤中加石灰— Ca(OH)2,煤燃烧产生的SO2和石灰产生反应生成CaSO3, CaSO3再被氧化成CaSO4
SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O
2CaSO3 + O2 =2 CaSO4
交流·研讨
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
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