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二氧化氮和一氧化氮 二氧化硫和二氧化氮对大气的污染

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    • 1、,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=2NO2,3NO

      2、2H2O=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

      3、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

      4、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

      5、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

      6、】 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

      7、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

      8、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:,

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