《2018人教版高中化学必修一同步课件：第四章 非金属及其化合物4.3.2 二氧化氮、一氧化氮及酸雨》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018人教版高中化学必修一同步课件：第四章 非金属及其化合物4.3.2 二氧化氮、一氧化氮及酸雨（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2课时 二氧化氮、一氧化氮及酸雨,知识铺垫,新知预习,自主测试,1.空气主要含有氮气和氧气,其中氮气的性质稳定,可作保护气。 2.N2的密度与空气相差不大,不可采用排空气法收集,可用排水法收集。,知识铺垫,新知预习,自主测试,一、氮气、二氧化氮及一氧化氮 1.氮气,知识铺垫,新知预习,自主测试,2.一氧化氮和二氧化氮 (1)物理性质。,(2)化学性质。 常温下,NO不稳定,易与O2结合。 化学方程式为2NO+O2=2NO2。 NO2溶于水时与水发生反应。 化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。,二、SO2、NO2对大气的污染 1.SO2与NO2的主要来源、危害和防治,知识铺垫,新知
2、预习,自主测试,知识铺垫,新知预习,自主测试,2.酸雨 (1)定义:pH5.6的降雨。 (2)成因:主要是大气中的SO2与NO2溶于水形成的。 (3)危害: 直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化。 加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。,知识铺垫,新知预习,自主测试,1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。 (1)氮元素可形成五种价态的氧化物,其中+4价的有NO2和N2O4两种( ) (2)NO和NO2的颜色、气味、水溶性不同,但它们都是有毒的气体( ) (3)实验室只能用排水法收集NO,用向上排空气法收集NO2( ) (4)NO具有较强的还原性,在空气中极易被氧化
3、 ( ) (5)将盛满NO的试管打开塞子置于空气中,无色气体变为红棕色( ) 答案:(1) (2) (3) (4) (5),知识铺垫,新知预习,自主测试,2.下列说法正确的是( ) A.一氧化氮和二氧化氮都可用排水法收集 B.二氧化氮既有氧化性,又有还原性 C.通常情况下,二氧化氮和一氧化氮都是无色的有毒气体 D.一氧化氮只具有还原性 解析:NO2易溶于水,且溶于水时与水发生反应,不能用排水法收集,A项错误;二氧化氮与水反应,既作氧化剂又作还原剂,B项正确;通常情况下,一氧化氮为无色气体,二氧化氮为红棕色气体,它们都是有毒气体,C项错误;一氧化氮中氮元素为+2价,很容易被氧化,作还原剂,具有还
4、原性,也可以被还原,作氧化剂,具有氧化性,D项错误。 答案:B,知识铺垫,新知预习,自主测试,3.导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是 ( ) A.酸雨 B.臭氧空洞 C.温室效应 D.光化学烟雾 解析:酸雨主要是SO2和氮氧化物含量的增大引起的;引起臭氧空洞的主要原因是冰箱的制冷剂氟利昂(如CF2Cl2)分解产生的氯原子对臭氧层产生长久的破坏作用,NO也是破坏臭氧层的重要原因之一;引起温室效应的主要原因是空气中CO2浓度的增大,CH4、N2O等也是导致温室效应的气体;引起光化学烟雾的主要因素是空气中氮氧化物浓度的增大。 答案:A,探究一,探究二,氮的氧化物溶于水的有关计算 问题探究 1
5、.将充满NO2气体的试管倒立于水槽中,根据试管内剩余气体体积判断液面会在试管的什么位置。 答案:NO2与水反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,3体积的NO2变成1体积的NO,所以液面会上升到试管的 处。 2.若向1中的试管充入O2,会发生哪些反应?看到什么现象? 答案:2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO;液面不断上升。 3.若要使1中的试管内充满液体,需要通入多少O2?(假设试管充满NO2的体积为3体积) 答案:将化学方程式3+2得:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,即V(NO)V(O2)=43时无气体剩余,需要通入 体积的O2。,探究一,探究二,4.若起始时
6、试管内充满的是NO2和O2的混合气体,倒立于试管中后,液体充满整个试管,则起始时试管内V(NO2)V(O2)是多少? 答案:将化学方程式+2得:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,即V(NO2)V(O2)=41时恰好完全反应生成HNO3。,探究一,探究二,思维建模 有关氮的氧化物溶于水的计算 1.方程式法 反应原理: 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2NO+O2=2NO2 2+:4NO2+O2+2H2O=4HNO3 2+3:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,探究一,探究二,2.原子组成法 4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组成,即两反应的总化学方程式都与N2O
7、5+H2O=2HNO3等效,这不仅是记忆两式的方法,也是为上述问题的解决提供了新的思路,即利用混合气体中的N、O原子个数之比进行分析判断。,3.电子守恒法 当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子,若上述两种气体与O2混合通入水中时,O2得电子,且得失电子数必须相等,这是电子守恒法解答此类题目的依据。,探究一,探究二,素能应用 【典例1】 一定条件下,将等体积的NO和O2充入一试管,并将试管倒立于水槽中,充分反应后剩余气体的体积约为原总体积的( ),解析:4NO+3O2+2H2O=4HNO3;若NO和O2都取4体积,则反应后剩余1体积O2,所以充分反应后剩余气体的体积约为原总体积的 。 答案:
8、C,探究一,探究二,提能训练1将40 mL NO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管里,充分反应后试管中剩余20 mL气体,则原混合气体中NO2和NO的体积比为 ( ) A.21 B.13 C.31 D.11 解析:3NO2+H2O=2HNO3+NO V3 mL 1 mL 2 mLV(NO2) (40 mL-20 mL),所以原混合气体中V(NO)=40 mL-30 mL=10 mL, 因此V(NO2)V(NO)=30 mL10 mL=31。 答案:C,探究一,探究二,二氧化硫和二氧化氮对大气的污染 问题探究酸雨的形成 (1)由上图可知常见的酸雨类型有哪些?写出有关化学方程式。 (2
9、)硫酸型酸雨放置一段时间后,酸性会增强,其原因是什么?,探究一,探究二,答案:(1)硫酸型:SO2+H2O H2SO3,2H2SO3+O2=2H2SO4 硝酸型:3NO2+H2O=2HNO3+NO或4NO2+O2+2H2O=4HNO3 (2)因为SO2溶于水生成H2SO3,H2SO3经长时间放置后会被氧化成硫酸,由于硫酸是强酸,所以该酸雨放置一段时间后酸性增强。,探究一,探究二,思维建模 常见的环境污染,探究一,探究二,素能应用 【典例2】 环境污染已成为人类社会面临的重大问题。下列名词与环境污染无关的是( ) 白色垃圾 潮汐 酸雨 光化学烟雾 臭氧空洞 可吸入颗粒物 赤潮 绿色化学 A. B
10、. C. D. 解析:潮汐是自然现象;白色垃圾主要是难降解的白色塑料,会造成土壤污染;酸雨是氮的氧化物和硫的氧化物造成的污染;光化学烟雾是氮的氧化物等排放造成的;臭氧空洞是由氟氯代烃等物质造成的;赤潮是水体的富营养化造成的,其危害是造成水中溶解氧减少,导致生物死亡。 答案:C,探究一,探究二,提能训练2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。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是( ) A.推广使用燃煤脱硫技术,防止SO2污染 B.实施绿化工程,防治可吸附性颗粒污染 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、煤的开采速度,增加化石燃料的
11、供应量 解析:化石燃料燃烧能增加CO2和SO2的排放,不利于改善空气质量。 答案:D,1,2,3,4,5,1.减少空气污染的措施是( ) 实验室使用排风电扇 开发新能源 冶金工厂产生的工业废气经净化处理后,才能排放到空气中 向煤中掺入一定量的石灰石 A. B. C. D. 解析:实验室使用排风电扇可降低室内空气污染,但不能减少对空气的污染;开发新能源可减少化石燃料的使用量、冶金工厂废气净化处理、向煤中掺入一定量的石灰石都可减少空气污染。 答案:B,1,2,3,4,5,2.酸雨形成的最主要原因是( ) A.森林遭乱砍滥伐,破坏了生态平衡 B.工业上大量燃烧含硫燃料 C.大气中二氧化碳的含量增多
12、D.汽车排出大量尾气 解析:空气中硫的氧化物和氮的氧化物溶于水后形成酸性溶液,随雨水降下就形成酸雨。酸雨的形成主要是由于空气中SO2和NOx的增多。在我国主要是SO2的增多,空气中SO2的主要来源是化石燃料(煤和石油产品)的燃烧;含硫矿石的冶炼;硫酸、磷肥、纸浆厂的工业废气。目前,由于汽车用的燃料汽油、柴油等都经过了脱硫处理,所以形成酸雨的最主要原因是工业上大量燃烧含硫燃料。 答案:B,1,2,3,4,5,3.最新的病毒学研究证实,一氧化氮对SARS病毒有直接的抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是( ) A.一氧化氮是一种红棕色的气体 B.常温常压下,一氧化氮不与空气中的氧气直接化合 C.
13、一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下化合得到 D.一氧化氮易溶于水,不能用排水法收集 解析:NO是无色气体,不溶于水,可由N2与O2在一定条件下直接化合而得到,且易与空气中的氧气直接反应而生成NO2。 答案:C,1,2,3,4,5,4.NO2溶于水时,与水反应,该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比是( ) A.21 B.12 C.31 D.13 解析:NO2与H2O的反应中,NO2既作氧化剂又作还原剂:,根据得失电子守恒,n(氧化剂)n(还原剂)=12。 答案:B,1,2,3,4,5,5.如图所示,室温下向盛有3.0 mL NO的试管中缓缓通入1.5 mL O2(所有气体体积均在标准状况下测定)。请回答下列问题: (1)写出观察到的现象: ; ; 。 (2)最终试管中剩余的气体是 ,体积为 。,1,2,3,4,5,解析:通入的O2与NO发生反应生成NO2:2NO+O2=2NO2,所以看到有红棕色气体生成;生成的NO2溶于水:3NO2+H2O=2HNO3+NO。两个反应的总方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3。气体被消耗,所以看到试管内液面上升。根据总反应方程式可以计算出,氧气全部反应,剩余NO的体积是1.0 mL,NO为无色气体,这是可观察到的第三个现象。 答案:(1)通入O2后试管内气体变为红棕色 试管内液面升高 最后试管内剩余一种无色气体 (2)NO 1.0 mL,
