二氧化氮和一氧化氮 二氧化硫和二氧化氮对大气的污染

,第2课时 二氧化氮和一氧化氮 二氧化硫和二氧化氮对大气的污染,有句谚语叫做“雷雨发庄稼”，你知道在雷电交加的时候，空气里的氮气发生了什么反应吗？产生的物质对人类的生产和生活有什么意义？,1.了解氮的氧化物的主要性质和应用。（重点） 2.了解硫和氮的氧化物对环境的影响及消除污染的方法。 3.了解酸雨的形成及防治。,二氧化氮和一氧化氮,在通常情况下，氮气与氧气不反应，但在放电条件 下，它们可以直接化合。此外，在高温时氮气也能 与氧气反应生成一氧化氮。,NO是无色、无味、有毒的气体，密度比空气略大， 不溶于水,是大气的污染物。,常温下： NO2是红棕色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水。 二氧化氮溶于水时生成硝酸和一氧化氮。,2NOO2=2NO2（红棕色）,3NO2H2O=2HNO3NO,工业制硝酸的第三步,工业制硝酸的第二步,【思考与交流】,关于谚语 “雷雨发庄稼”，你现在是否已经 知道了其中的化学原理？ 【提示】雷雨天气空气中的氮气发生如下反应： 生成的硝酸随雨水落下，与土壤中的矿物质作用 生成易被植物吸收的硝酸盐，给农作物补充氮肥。,2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO,一、氮气、一氧化氮和二氧化氮 1.物理性质。,无色气体,红棕色气体,无味,刺激性气味,比空气略小,比空气略大,比空气大,难溶,有毒,有毒,将充满NO2的试 管倒立在水槽中,红棕色逐渐消失，试管水位上升到 试管容积2/3处,4NO2+2H2O+O2=4HNO3,继续通入氧气,水逐渐充满试管,3NO2+H2O=2HNO3+NO,2NO+O2=2NO2,向试管通入O2,无色气体变成红棕色；水位继续上升，红棕色又消失,3NO2+H2O=2HNO3+NO,1.请你设计实验，要求尽可能多的NO2被水吸收。,【实验探究】,2.你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？,【提示】工业生产硝酸，将尾气(NO)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，有利于保护环境。,把一支充满NO气体的试管倒立在盛水的水槽中，向试管中充入多少O2，试管中才能充满水？,【思考与交流】,洛杉矶光化学烟雾事件,洛杉矶从20世纪40年代初，每年从夏季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾，使整座城市上空变得浑浊不清。 这种烟雾使人眼睛发红，咽喉 疼痛，呼吸憋闷、头昏、头痛。大 片松林枯死。仅19501951年，美 国因大气污染造成的损失就达15亿 美元。1970年，约有75以上的市 民患上了红眼病。 这就是最早出现的新型大气污 染事件光化学烟雾污染事件。,二、SO2、NO2对大气的污染,1.来源： (1)SO2的来源：煤、石油的燃烧和含硫金属矿物的冶炼以及制造硫酸、磷肥等产生的废气。 (2)NO2的来源：汽车尾气中产生的NO被空气中的氧气氧化。,2.危害： (1)引起大气污染，直接危害人体健康。 (2)溶于水形成酸雨。,3.酸雨,正常雨水由于存在CO2的原因其pH约为5.6。当 大气中的SO2和NO2溶于水后形成酸性溶液，随雨水 降下使雨水的pH小于5.6，形成酸雨。,3.酸雨： (1)概念：_的降雨称酸雨。 (2)成因：主要是大气中的_溶于水造成的。 (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。,pH5.6,SO2、NO2,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。,4.酸雨的类型： （1）硫酸型：SO2H2SO3H2SO4 化学方程式： SO2 + H2O = H2SO3 2H2SO3 + O2 = 2H2SO4 （2）硝酸型：NO2HNO3 化学方程式： 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,5.酸雨的危害： （1）能浸入人的肺部,引起肺水肿等疾病而使人死亡； （2）引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动物生长； （3）破坏土壤、植被、森林； （4）腐蚀金属、皮革、纺织品及建筑材料等； （5）可引起地下水酸化，酸化后的地下水中铜、镉等对人体有害的金属元素的含量会偏高。,我国的酸雨主要为硫酸雨，且酸雨发展趋势值 得警惕，东南沿海地区尤其如此。在2010年上半年 在监测的全国443个城市中，有189个出现酸雨，比 例超过四成。,案例: 2010年上半年，温州、台州、厦门等8个城市(地区)酸雨频率达到100%！近几年来，温州酸雨发生频率之高令人咋舌，一直名列全国前茅，属于重酸雨区。2009年，温州市在全市6个县(市、区)开展了酸雨监测，全年采集雨样总数468个，其中酸雨样品442个，平均酸雨率为94.4%，反映酸性的PH范围为3.076.70，均值为4.47，单次最低值为3.07。这个数值接近于食醋的2.9，相当于“下了一场醋雨”。,6.酸雨的防治措施：,(1)改善燃料种类，积极开发新能源。 (2)对煤（其中含硫量为0.3%5%)进行处理,如选洗加工、综合开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放的烟进行处理以回收SO2。 (3)种植能够吸收SO2的有关树木(如臭椿、垂柳、柳杉）等。,【归纳总结】 常见的环境污染：,?,煤中含有S，燃烧时会产生SO2排放到空气中去污染空气，请利用今天学过的知识设计一个合理方案来减少煤燃烧时SO2的排放量，并写出有关方程式？,SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O,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，从而减少了SO2排放量，主要反应为：,方 案,！,思考,【拓展深化】 SO2和氮的氧化物的吸收方法 (1)SO2的吸收。 钙基固硫法。 为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、 生石灰、O2共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到炉渣中，反应原理 为CaO+SO2 CaSO3，2CaSO3+O2=2CaSO4，总反应方程式为 2CaO+2SO2+O2 2CaSO4。,碱液吸收法。 SO2+NaOH(少量)=NaHSO3 SO2+2NaOH(足量)=Na2SO3+H2O 氨水脱硫法。 该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2，其反应的化学方程式为NH3+SO2+H2O=NH4HSO3，2NH3+SO2+H2O=(NH4)2SO3， 2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4。,(2)氮的氧化物的吸收。 催化转化法。 安装汽车尾气催化转化装置： 2NO+2CO N2+2CO2 碱液吸收法。 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,催化还原法。 用氨气作还原剂可将氮的氧化物转化成无毒的N2。 6NO+4NH3 5N2+6H2O 6NO2+8NH3 7N2+12H2O,一、NO和NO2,2NOO2=2NO2（红棕色）,3NO2H2O=2HNO3NO,二、SO2和NO2对大气的污染,1.来源 2.危害 3.防治,1.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。,BC,2.(双选)在通常条件下，把下列气体混合，不能 发生反应的是 A.H2O和NO2 B.N2和H2 C.NO和O2 D.N2和O2,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,3.在NO2被水吸收的反应中，发生还原反应和氧化反应物质的质量比为 A31 B13 C12 D21,3NO2H2O=2HNO3NO,反应中NO2 既是氧化剂又是还原剂，其质量比 与物质的量比相同。,4.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，增加化石燃料的供应量,5.煤中含有S，燃烧时会产生SO2，排放到空气中会污染空气，请利用今天学过的知识设计一个合理方案来减少煤燃烧时SO2的排放量，并写出有关化学方程式。 【答案】 往煤中加生石灰,煤燃烧产生的SO2和生石灰发生反应生成CaSO3, CaSO3再被氧化成CaSO4，从而减少了SO2排放量，主要反应为SO2+CaO = CaSO3 2CaSO3+O2 = 2CaSO4。,将充满30mL NO和NO2混合气体的试管倒立于水槽中，充分反应后，气体的体积变为15mL，分别求原混合气体中NO和NO2的体积。,【解析】NO与H2O不直接反应，NO2与H2O反应可生成NO，因此15mL余气为NO。 设原混合气体中NO2的体积为x，差量法求解： 3NO2+H2O=2HNO3+NO V 3 1 2 x 30mL-15mL 解得x=22.5mL。 答案：原混合气体中NO2为22.5mL、NO为7.5mL。,【知识拓展】氮的氧化物溶于水的问题分析 1.相关化学方程式： (1)3NO2+H2O=2HNO3+NO (2)2NO+O2=2NO2 (3)4NO2+O2+2H2O=4HNO3 (4)4NO+3O2+2H2O=4HNO3,氮的氧化物溶于水的可能情况：,由上表分析可知：4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5，即总反应式都与N2O5+H2O=2HNO3等效。这不仅是记忆(3)、(4)两式的方法，也为上述问题的解法提供了新的思路，即利用混合气体中的氮、氧原子个数比进行分析判断：,