1、第三节第三节 硫和氮的氧化物硫和氮的氧化物 一、二氧化硫：一、二氧化硫：硫（俗称硫磺）是一种黄色的粉末，在硫（俗称硫磺）是一种黄色的粉末，在空气中燃烧生成二氧化硫（空气中燃烧生成二氧化硫（SO2）S +O2 =SO2点燃二氧化硫是一种二氧化硫是一种无色无色、有、有刺激性气味刺激性气味、有毒有毒、比空气重比空气重、容易液化容易液化、易溶于水易溶于水的气体。的气体。二氧化硫的化学性质二氧化硫的化学性质与与碱性氧化物碱性氧化物反生成反生成盐盐 与与H H2 2O O反应生成酸反应生成酸 酸性氧化物酸性氧化物与与碱碱反应生成盐和水反应生成盐和水推推断断?SO2作为酸性氧化物应该有那些性质作为酸性氧化物
2、应该有那些性质？1 二氧化硫的化学性质二氧化硫的化学性质SO2+H2O=H2SO3H2SO3=SO2+H2O SO2 +H2O正反应正反应逆反应逆反应H2SO31 1、SOSO2 2与水反应与水反应可逆反应：可逆反应：在相同条件下，既能向正反应进行，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。同时又能向逆反应方向进行的化学反应。可逆反应的特点：可逆反应的特点：a.向两个相反的方向进行的两个化学反应，在相同向两个相反的方向进行的两个化学反应，在相同的条件下同时进行、共存。的条件下同时进行、共存。b.符号符号“”两边的物质互为反应物、生成物。两边的物质互为反应物、生成物。c
3、.反应体系中，与化学反应有关的各种物质共存。反应体系中，与化学反应有关的各种物质共存。二氧化硫的化学性质二氧化硫的化学性质+4 +4 SO2+Ca(OH)2 CaSO3 +H2O 2 2、SOSO2 2与碱反应与碱反应SO2+NaOH=Na2SO3+H2O 二氧化硫的化学性质二氧化硫的化学性质S S S（SO2）S-2 0 +4 +6思思 考考?根据根据SO2中中S的化合价推断它具有怎样的性质？的化合价推断它具有怎样的性质？还原性还原性2SO2+O2 2SO3催化剂 SO2 +Cl2+2H2O 2HCl +H2 SO4氧化性氧化性SO2+2H2S 3S +2H2O既有氧化性，又有还原性既有氧化
4、性，又有还原性结结论论！3 3、S S元素中间价态元素中间价态二氧化硫具有漂白性，可以使品红褪色二氧化硫具有漂白性，可以使品红褪色 SO2H2SO4 +Na2SO3 Na2SO4 +H2O +SO2品红品红H2SO4Na2SO34 4、SOSO2 2的漂白性的漂白性 二氧化硫的化学性质二氧化硫的化学性质课堂习题课堂习题 1 1下列可以用来鉴别下列可以用来鉴别SO2 和和CO2 的方法是的方法是 A、通入紫色石蕊试液、通入紫色石蕊试液 B、闻气味、闻气味C、通入澄清石灰水、通入澄清石灰水 D、通入品红溶液中、通入品红溶液中都是酸性氧化物，都可都是酸性氧化物，都可以使石蕊变红以使石蕊变红SO2有刺
5、激性气味，有刺激性气味，而而CO2没有没有都可以使澄清石都可以使澄清石灰水变浑浊灰水变浑浊SO2可使品红褪色，可使品红褪色，而而CO2不能不能 B D思思 考考?是不是只要有氧化性的物质都具有漂白性呢？是不是只要有氧化性的物质都具有漂白性呢？思思 考考?二氧化硫和氯水的漂白性有没有区别呢？二氧化硫和氯水的漂白性有没有区别呢？SO2和和Cl2水的漂白性对比水的漂白性对比名称名称原理原理实质实质程度程度 SO2Cl2水水 二氧化硫可以与一些二氧化硫可以与一些有色物质直接结合生成有色物质直接结合生成不不稳定稳定的无色物质的无色物质 氯水中的次氯酸将有氯水中的次氯酸将有色物质色物质氧化氧化成无色物质成
6、无色物质 非氧化性漂白非氧化性漂白 氧化性漂白氧化性漂白 可逆转可逆转 不可逆转不可逆转二氧化硫与氯水漂白对比二氧化硫与氯水漂白对比课堂习题课堂习题 2 2 二氧化硫和氯气都有漂白性，现把二者以等物质二氧化硫和氯气都有漂白性，现把二者以等物质的量混合，让混合气体通入品红溶液，则其漂白性将的量混合，让混合气体通入品红溶液，则其漂白性将 A、和氯气单独通过时相同、和氯气单独通过时相同 B、和二氧化硫单独通过时相同、和二氧化硫单独通过时相同C、是二者作用效果之和、是二者作用效果之和 D、可能失去漂白性、可能失去漂白性分分析析！二氧化硫和硫酸发生化学反应生成新物质二氧化硫和硫酸发生化学反应生成新物质而
7、而HCl 和和H2 SO4是没有漂白性的，因此漂白性是没有漂白性的，因此漂白性可能消失可能消失 SO2 +Cl2+2H2O 2HCl +H2 SO4D思思考考?煤中含有煤中含有S，燃烧时会产生，燃烧时会产生SO2排放到空气中去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案来减少煤燃烧时SO2的排放量，并写出有关方程的排放量，并写出有关方程式？式？SO2+Ca(OH)2=CaSO3 +H2O 往煤中加石灰往煤中加石灰-Ca(OH)2,煤燃烧产生的煤燃烧产生的SO2和石灰产生反应生成和石灰产生反应生成CaSO3,CaSO3再
8、被氧化成再被氧化成CaSO4，从而减少了，从而减少了SO2排放量，主要反应为：排放量，主要反应为：方方案案！信使分子信使分子NONO三位美国药理学家摘取了三位美国药理学家摘取了19981998年诺贝尔生理学或医学奖。他年诺贝尔生理学或医学奖。他们发现们发现“NONO是心血管系统的是心血管系统的信号分子信号分子”，NONO却在哺乳类却在哺乳类动物及人类机体起着广泛的重要的生物学作用。动物及人类机体起着广泛的重要的生物学作用。三位科学家发现三位科学家发现NONO在人体血管内具有传递信在人体血管内具有传递信号的功能。使血管处于持续的舒张状态，血压降号的功能。使血管处于持续的舒张状态，血压降低。低。N
9、ONO可抑制可抑制VSMCVSMC和心肌细胞增殖，维持其正常和心肌细胞增殖，维持其正常的有丝分裂；少量的有丝分裂；少量NONO有正性心肌收缩力及心输出有正性心肌收缩力及心输出量的作用，并抑制白细胞粘附、浸润而减轻炎症量的作用，并抑制白细胞粘附、浸润而减轻炎症介导的心肌细胞坏死，进而在心肌缺血再灌注损介导的心肌细胞坏死，进而在心肌缺血再灌注损伤中发挥细胞保护作用。伤中发挥细胞保护作用。科学视野科学视野2N2+O2 =2NO2NO+O2 =2 NO2 放电或高温NO:无色、不溶于水的有毒气体。NO2：红棕色，有刺激性气味的有毒气体。密度比空气大，易溶于水，易液化。二、二氧化氮和一氧化氮二、二氧化氮
10、和一氧化氮二氧化氮与水的反应：二氧化氮与水的反应：(工业上制取硝酸的原理工业上制取硝酸的原理)3NO2 +H2O=2HNO3+NO科学探究：科学探究：现给你一试管二氧化氮，其他药品和仪器自选。请设计实验，要求尽可能多地使二氧化氮被水吸收。科学探究科学探究NONO2 2被水吸收被水吸收NO、NO2水反应的总反应式：4NO2+2H2O+O2=4HNO3 4NO+2H2O+3O2=4HNO32NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO无色气体变为红棕色气体，又变为无色气体，但气体体积逐渐缩小，液面不断上升将O2慢慢地通入步骤（1）的试管中（3）2KClO3=2KCl+3O2制取少量O2（
11、2）3NO2+H2O=2HNO3+NO红棕色气体逐渐消失，水位上升，最后水充满整个试管的2/3，无色气体充满试管的1/3（上部）将一支充满NO2的试管倒放在盛有水的水糟中（1）现象实验步骤实验步骤思考：在新疆与青海交界处有一山谷，人称“魔鬼谷”。经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛，四季常青。这是为什么？N N2 2+O+O2 2=2NO=2NO2 2NO+ONO+O2 2=2NO=2NO2 23 3NONO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO+NO雷雨发庄稼氮的几种重要氧化物氧化物氧化物N2ONON2O3NO2N2O4N2O5化合价化合价+1+2+3+
12、4+4+5酸酐酸酐？-亚硝酐亚硝酐-硝酐硝酐思考：思考：二氧化氮是硝酸的酸酐吗？为什么？二氧化氮是硝酸的酸酐吗？为什么？哪种氧化物是哪种氧化物是亚硝酸亚硝酸(HNO2)的酸酐？的酸酐？1 1、将、将20mL NO20mL NO2 2与与NONO的混合气体通入倒立在水槽中盛满水的玻璃筒的混合气体通入倒立在水槽中盛满水的玻璃筒（带刻度）后，筒内剩下（带刻度）后，筒内剩下11mL11mL气体。求原混合气体中气体。求原混合气体中NONO和和NONO2 2的体的体积。积。课堂练习课堂练习分析：分析：NONO不溶于水，不溶于水，NONO2 2溶于水并与水反应生成溶于水并与水反应生成HNOHNO3 3和和N
13、ONO。所以玻。所以玻璃筒内剩下璃筒内剩下11mL11mL气体有原混合气体中气体有原混合气体中NONO，也有，也有NONO2 2与水生成的与水生成的NONO。解：原混合物中含解：原混合物中含NONO2 2的体积为的体积为V(NOV(NO2 2)，NONO2 2与与H H2 2O O反应生成的反应生成的NONO的的体积为体积为V(NO)V(NO)，则原，则原NONO的体积为的体积为20mL 20mL V(NOV(NO2 2)3NO3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO+NO 3 1 3 1V(NOV(NO2 2)V(NO)V(NO)V(NO)=1/3 V(NOV(NO)=
14、1/3 V(NO2 2)筒内所剩气体为筒内所剩气体为1111mLmL，则则2020mLmLV(NOV(NO2 2)+1/3 V(NO)+1/3 V(NO2 2)=11mL)=11mLV(NOV(NO2 2)=13.5mL)=13.5mL原混合气体中原混合气体中NONO的体积为的体积为2020mL-13.5mL=6.5mLmL-13.5mL=6.5mL2 2、我国研制的长征捆绑式火箭在第一、二级发动机中用、我国研制的长征捆绑式火箭在第一、二级发动机中用“偏二偏二甲（基）肼甲（基）肼”和四氧化二氮作为液体燃料。（和四氧化二氮作为液体燃料。（1 1）已知偏二甲（基）已知偏二甲（基）肼的相对分子质量为
15、肼的相对分子质量为6060，其中含碳，其中含碳40%40%，含氢，含氢13.33%13.33%，其余为氮；，其余为氮；（1 1）通过计算写出偏二甲（基）肼的化学式：）通过计算写出偏二甲（基）肼的化学式：（2 2）在发动机中偏二甲（基）肼在四氧化二氮中充分燃烧，写）在发动机中偏二甲（基）肼在四氧化二氮中充分燃烧，写出该燃烧反应的化学方程式（反应中所有的氮元素均转化为出该燃烧反应的化学方程式（反应中所有的氮元素均转化为N N2 2）答案：（答案：（1 1）C C：60600.4/12=20.4/12=2 H H：60600.1333/18 0.1333/18 N N：（：（606024248 8）
16、/14=2/14=2 （2 2）C C2 2H H8 8N N2 2+2N+2N2 2O O4 4=2CO=2CO2 2+4H+4H2 2O+3NO+3N2 2三、三、SOSO2 2和和NONO2 2对大气的污染对大气的污染阅读教材P8081科学视野科学视野火箭为什么会飞上天？阅读教材火箭为什么会飞上天？阅读教材P80神州号载人宇宙飞船升空神州号载人宇宙飞船升空我们面临着严峻的大气污染我们面临着严峻的大气污染pH值小于值小于5.65的雨水叫酸雨的雨水叫酸雨 3NO2+H2O=2HNO3+NO2SO2+O2=SO3SO3+H2O=H2SO4 SOSO2 2是主要的大气污染物之一，它对人体的直接危
17、害是引起呼吸是主要的大气污染物之一，它对人体的直接危害是引起呼吸道疾病。它还是形成酸雨的罪魁祸首之一，酸雨可谓道疾病。它还是形成酸雨的罪魁祸首之一，酸雨可谓“空中死神空中死神”，已成为全球性的环境问题。猖獗的酸雨严重地威胁着地球。据资，已成为全球性的环境问题。猖獗的酸雨严重地威胁着地球。据资料记载，仅在料记载，仅在19801980年一年内，美国和加拿大就有年一年内，美国和加拿大就有5 5万余人成了酸雨万余人成了酸雨的猎物。比利时是西欧酸雨污染最为严重的国家，它的环境酸化程的猎物。比利时是西欧酸雨污染最为严重的国家，它的环境酸化程度已超过正常标准的度已超过正常标准的1616倍。在意大利北部，倍。
18、在意大利北部，5%5%的森林死于酸雨。瑞的森林死于酸雨。瑞典有典有1500015000个湖泊酸化。挪威有许多马哈鱼生活的河流已被酸雨污个湖泊酸化。挪威有许多马哈鱼生活的河流已被酸雨污染。世界古迹、桥梁受酸雨腐蚀越来越快。号称世界最大露天博物染。世界古迹、桥梁受酸雨腐蚀越来越快。号称世界最大露天博物馆智利复活岛上的石雕人像，正面临着解体和倒塌的威胁，美国每馆智利复活岛上的石雕人像，正面临着解体和倒塌的威胁，美国每年花在修理受损古迹方面的费用超过了年花在修理受损古迹方面的费用超过了5050亿美元。闻名世界的北京亿美元。闻名世界的北京汉白玉石雕，近年来也遭到意想不到的损害，故宫太和殿台阶的栏汉白玉石
19、雕，近年来也遭到意想不到的损害，故宫太和殿台阶的栏杆上雕刻着各式各样的浮雕花纹，杆上雕刻着各式各样的浮雕花纹，5050多年前图案清晰可辨，如今却多年前图案清晰可辨，如今却大多模糊不清，甚至成光板。我国江苏、安徽、湖北、福建、江西大多模糊不清，甚至成光板。我国江苏、安徽、湖北、福建、江西、浙江七省的农田曾经受酸雨影响造成经济损失一年达、浙江七省的农田曾经受酸雨影响造成经济损失一年达13801380多万元多万元。汽车尾气中含有一氧化碳、氧化氮以及对人体汽车尾气中含有一氧化碳、氧化氮以及对人体产生不良影响的其他一些固体颗粒，尤其是含铅产生不良影响的其他一些固体颗粒，尤其是含铅汽油，对人体的危害更大。
20、近几年我国汽车保有汽油，对人体的危害更大。近几年我国汽车保有量急剧增加量急剧增加,汽车排出的有害废气是产生大气污染汽车排出的有害废气是产生大气污染的主要根源的主要根源,它不断破坏着生态环境质量它不断破坏着生态环境质量,危害着危害着人体健康人体健康,损毁着城市形象并进而妨碍经济特别是损毁着城市形象并进而妨碍经济特别是城市经济的发展。自城市经济的发展。自20042004年年7 7月月1 1日起，在全国范日起，在全国范围内开始实施相当于欧洲围内开始实施相当于欧洲2 2号标准的国家机动车污号标准的国家机动车污染物排放标准第二阶段限值（染物排放标准第二阶段限值（GB18352.2GB18352.2，下简
21、称，下简称国国2 2标准）标准）,新标准的实施标志着我国的机动车污新标准的实施标志着我国的机动车污染防治进入了一个新的阶段。染防治进入了一个新的阶段。汽车尾气与治理汽车尾气与治理防治酸雨的措施防治酸雨的措施1.1.调整能源结构，发展其功能界能源，优化能源质量，调整能源结构，发展其功能界能源，优化能源质量，提高能源利用率，减少燃煤产生的二氧化硫和氮氧化提高能源利用率，减少燃煤产生的二氧化硫和氮氧化物等。物等。2.2.加强环境管理，强化环保执法，严格控制二氧化硫加强环境管理，强化环保执法，严格控制二氧化硫的排放量。的排放量。3.3.研究、开发适合我国国情的二氧化硫治理技术和研究、开发适合我国国情的
22、二氧化硫治理技术和设备设备（1 1）原煤脱硫技术，可以除去燃煤中大约）原煤脱硫技术，可以除去燃煤中大约40%60%40%60%的无机硫。的无机硫。（2 2）改进燃烧技术，减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。）改进燃烧技术，减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。（3 3）对煤燃烧后形成的烟气脱硫。目前主要用石灰脱硫法，脱硫效）对煤燃烧后形成的烟气脱硫。目前主要用石灰脱硫法，脱硫效果较好，可以除去烟气中果较好，可以除去烟气中85%90%85%90%的二氧化硫，但是成本较高。的二氧化硫，但是成本较高。江西铜业公司贵溪冶炼厂硫酸车间利用炼铜时江西铜业公司贵溪冶炼厂硫酸车间利用炼铜时产生的二氧
23、化硫生产硫酸，变废为宝，化害为利产生的二氧化硫生产硫酸，变废为宝，化害为利历史上的八大公害事件历史上的八大公害事件1 1马斯河谷事件 1930年12月15日 比利时马斯河谷工业区 工业区处于狭窄的盆地中，12月15日发生气温逆转，工厂排出的有害气体在近地层积累，三天后有人发病，症状表现为胸痛、咳嗽、呼吸困难等。一周内有60多人死亡。心脏病、肺病患者死亡率最高。2多诺拉事件 1948年10月2631日 美国宾夕法尼亚洲多诺拉镇 该镇处于河谷，10月最后一个星期大部分地区受反报旋和逆温控制，加上2630日持续有雾，使大气污染物在近地层积累。二氧化硫及其氧化作用的产物与大气中尘粒结合是致害因素，发病
24、者5911人，占全镇人口43。症状是眼痛、喉痛、流鼻涕、干咳、头痛、肢体酸乏、呕吐、腹泻，死亡17人。3洛杉矶光化学烟雾事件 二十世纪40年代初期 美国洛杉矶市 全市250多万辆汽车每天消耗汽油约1600万升，向大气排放大量碳氢化合物、氮氧化物、一氧化碳。该市临海依山，处于50公里长的盆地中，汽车排出的废气在日光作用下，形成以臭氧为主的光化学烟雾。阅读资料历史上的八大公害事件历史上的八大公害事件4伦敦烟雾事件 1952年12月58日 英国伦敦市 58日英国几乎全境为浓雾覆盖，四天中死亡人数较常年同期约多40000人，45岁以上的死亡最多，约为平时3倍；1岁以下死亡的，约为平时2倍。事件发生的一
25、周中因支气管炎死亡是事件前一周同类人数的9.3倍。5四日市哮喘事件 1961年 日本四日市 1955年以来，该市石油冶炼和工业燃油产生的废气，严重污染城市空气。重金属微粒与二氧化硫形成硫酸烟雾。1961年哮喘病发作，1967年一些患者不堪忍受而自杀。1972年市共确认哮喘病患者达817人，死亡10多人。6米糠油事件 1968年3月 日本北九洲市、爱知县一带 生产米糠油用多氯联苯作脱臭工艺中的热载体，由于生产管理不善，混入米糠油，食用后中毒，患病者超过1400人，至七八月份患病者超过5000人，其中16人死亡，实际受害者约13000人。历史上的八大公害事件历史上的八大公害事件7水俣病事件 195
26、31956年 日本熊本县水俣市 含甲基汞的工业废水污染水体，使水俣湾和不知火海的鱼中毒，人食用毒鱼后受害。1972年日本环境厅公布：水俣湾和新 县阿贺野川下游有汞中毒者283，其中60人死亡。8痛痛病事件 19551972年 日本富山县神通川流域 锌、铅冶炼厂等排放的含废水污染了神通川水体，两岸居民利用河水灌溉农田，使稻米和饮用水含镉而中毒，1963年至1979年3 月共有患者130人，其中死亡81人。解读空气污染指数和空气质量等级解读空气污染指数和空气质量等级 在每天的天气预报节目中，都播放“空气污染指数和空气质量等级”预报，那么“空气污染指数和空气质量等级”的内涵是什么呢？专家解释说，大气
27、中各种污染物的含量高低、毒性强弱以及它们对环境的影响程度差别很大。为了简单直观地描述各种污染物对空气的污染程度，把污染物的浓度、污染等级等空气质量参数之间的关系，用一个统一的数学公式表达出来，并由此计算出一个简单的相对数值，来表示大气污染的强度。人们把这样一个能够表示空气中首要污染物对空气污染程度的数值，称为空气污染指数，或者叫做环境空气质量综合指数。此外，空气中的各种污染物都有自己的污染指数，人们把它们叫做分指数。目前中国重点城市空气质量的监测项目，统一规定为二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）和总悬浮颗粒物（TSP），用0500之间的数字来表示空气污染指数的数值。资料卡片资料卡片空气污染
28、指数的取值范围定为空气污染指数的取值范围定为0 0500500，其中，其中0 05050、5151100100、100100200200、201201300300和大于和大于300300分别对应于中国空气质量标准中日分别对应于中国空气质量标准中日均值的一级、二级、三级、四级和五级标准的污染物浓度限定数值。均值的一级、二级、三级、四级和五级标准的污染物浓度限定数值。空气质量等级及其对人体健康的影响如下：空气质量等级及其对人体健康的影响如下：一级，空气质量评估为优，对人体健康无影响；二级，空气质量评一级，空气质量评估为优，对人体健康无影响；二级，空气质量评估为良，对人体健康无显著影响；三级，为轻度
29、污染，健康人群出估为良，对人体健康无显著影响；三级，为轻度污染，健康人群出现刺激症状；四级，中度污染，健康人群普遍出现刺激症状；五级，现刺激症状；四级，中度污染，健康人群普遍出现刺激症状；五级，严重污染，健康人群出现严重刺激症状。严重污染，健康人群出现严重刺激症状。20012001年年1212月月3030日，中国环日，中国环境监测总站发布的全国重点城市空气质量状况中，兰州的污染指数境监测总站发布的全国重点城市空气质量状况中，兰州的污染指数为为448448，就是空气质量为五级，属重度污染。专家称，空气污染是，就是空气质量为五级，属重度污染。专家称，空气污染是人类健康的大敌，提醒大家关注这一特种天气预报，以便采取适当人类健康的大敌，提醒大家关注这一特种天气预报，以便采取适当的措施，减少空气污染的危害。的措施，减少空气污染的危害。
