1、第第2课时二氧化氮和一氧化氮二氧化硫和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二氧化氮对大气的污染三维目标三维目标思维激活思维激活1998年年Murad等三位教授提出，有一种气体在人体内有等三位教授提出，有一种气体在人体内有独特的功能，因此这三位教授荣获了独特的功能，因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生年诺贝尔医学及生理学奖，昔日这种有毒的气体，今天成了理学奖，昔日这种有毒的气体，今天成了“明星分子明星分子”，你，你知道这种气体是什么吗？知道这种气体是什么吗？知识与技能知识与技能1掌握一氧化氮及二氧化氮的性质及其相互转化掌握一氧化氮及二氧化氮的性质及其相互转化(重点重点)2
2、了解二氧化氮、二氧化硫对空气的污染及常用的防治措施了解二氧化氮、二氧化硫对空气的污染及常用的防治措施过程与方法过程与方法通过对空气污染物的调查研究，培养一定的研究性学习能力通过对空气污染物的调查研究，培养一定的研究性学习能力情感、态度情感、态度与价值观与价值观增强环境保护意识，培养实事求是的学习态度和用实践来检增强环境保护意识，培养实事求是的学习态度和用实践来检验真理的良好工作习惯验真理的良好工作习惯自学导引自学导引一、二氧化氮和一氧化氮一、二氧化氮和一氧化氮1氮气氮气氮气是一种氮气是一种无无色、色、无无味的气体，占空气体积的味的气体，占空气体积的4/5左右。左右。在一定条件下，在一定条件下，
3、N2和和O2反应的化学方程式为反应的化学方程式为 。2一氧化氮一氧化氮NO是一种是一种无无色、色、无无味、味、难难溶于水的溶于水的有有毒气体，常温下毒气体，常温下NO与空气中的与空气中的O2化合的化学方程式为化合的化学方程式为2NOO22NO2。3二氧化氮二氧化氮二氧化氮是一种二氧化氮是一种红棕红棕色、有色、有刺激性刺激性气味的气味的有毒有毒气体，密气体，密度比空气度比空气大大，易，易液液化，化，易易溶于水。溶于水时生成溶于水。溶于水时生成HNO3和和NO，工业上利用这一原理制取硝酸：工业上利用这一原理制取硝酸：3NO2H2O2HNO3NO。二、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染二、二氧化硫和二氧
4、化氮对大气的污染煤、石油和某些金属矿物中含硫或煤、石油和某些金属矿物中含硫或硫的化合物硫的化合物，因此燃烧，因此燃烧煤或冶炼金属矿物时，往往会生成煤或冶炼金属矿物时，往往会生成二氧化硫二氧化硫。高温条件下，空。高温条件下，空气中的气中的氮气氮气也参与反应，这是汽车尾气中含有也参与反应，这是汽车尾气中含有NO的原因。的原因。1酸雨酸雨大气中的大气中的SO2和和NO2溶于水后形成酸性溶液，随雨水流下，溶于水后形成酸性溶液，随雨水流下，就有可能成为酸雨。酸雨的就有可能成为酸雨。酸雨的pH5.6。2酸雨的形成：排放到空气中的酸雨的形成：排放到空气中的SO2在氧气和水蒸气的共在氧气和水蒸气的共同作用下，
5、形成酸雾，随雨水降落就成为酸雨：同作用下，形成酸雾，随雨水降落就成为酸雨：2SO2O22SO3，SO3H2OH2SO4。3酸雨的危害：直接破坏农作物、酸雨的危害：直接破坏农作物、森林森林、草原草原、使湖泊、使湖泊、土壤酸化，加快建筑物的腐蚀等。土壤酸化，加快建筑物的腐蚀等。4酸雨的控制措施：酸雨的控制措施：(1)调整能源调整能源结构结构；(2)原煤原煤脱硫脱硫技术；技术；(3)改进燃烧改进燃烧技术技术；(4)对煤燃烧后的烟气脱硫；对煤燃烧后的烟气脱硫；(5)开发氢能、开发氢能、太太阳阳能、能、核核能等清洁能源；能等清洁能源；(6)严格控制严格控制SO2的排放。的排放。名师解惑名师解惑一、一、N
6、O与与NO2的比较的比较说明：说明：氮的氧化物均为大气污染物，其中氮的氧化物均为大气污染物，其中NO与与CO类类似似,能与人体内的血红蛋白结合，使人体中毒；能与人体内的血红蛋白结合，使人体中毒；NO2是造成光是造成光化学烟雾的主要因素。吸收氮的氧化物可选用化学烟雾的主要因素。吸收氮的氧化物可选用NaOH溶液。溶液。NO不能用排空气法收集，不能用排空气法收集，NO2不能用排水法收集。不能用排水法收集。NONO2物理物理性质性质颜色颜色无色无色红棕色红棕色毒性毒性有毒有毒有毒有毒水溶性水溶性不溶于水不溶于水易溶于水易溶于水化学化学性质性质与与O2反应反应2NOO22NO2不反应不反应与与H2O反应
7、反应不反应不反应3NO2H2O2HNO3NO收集法收集法排水法排水法向上排空气法向上排空气法二、氮的氧化物溶于水的有关计算问题二、氮的氧化物溶于水的有关计算问题氮的氧化物溶于水的几种情况：氮的氧化物溶于水的几种情况：(1)NO2或或NO2与与N2(非非O2)的混合气体溶于水的混合气体溶于水根据根据3NO2H2O2HNO3NO利用气体体积变化差值进行计算。利用气体体积变化差值进行计算。(2)NO2和和O2的混合气体溶于水的混合气体溶于水根据根据4NO2O22H2O4HNO3可知：当体积比可知：当体积比V(NO2)V(O2)(3)NO和和O2的混合气体溶于水的混合气体溶于水根据根据4NO3O22H
8、2O4HNO3可知：当体积比可知：当体积比V(NO)V(O2)(4)NO、NO2、O2三种种混合气体通入水中三种种混合气体通入水中可先按可先按式求出式求出NO2和和H2O反应后生成的反应后生成的NO的体积，再的体积，再加上原混合气体中加上原混合气体中NO的体积，即为的体积，即为NO的总体积，再按的总体积，再按式式进行计算。进行计算。三、三、SO2和和NO2对大气的污染对大气的污染1常见的环境问题的成因、危害常见的环境问题的成因、危害(1)酸雨酸雨形成原因主要是形成原因主要是SO2和氮氧化物；能酸化土和氮氧化物；能酸化土壤，腐蚀建筑物等。壤，腐蚀建筑物等。(2)光化学烟雾光化学烟雾主要是由氮氧化
9、物、碳氢化物造成的；主要是由氮氧化物、碳氢化物造成的；将危害人体健康，影响植物生长。将危害人体健康，影响植物生长。(3)臭氧空洞臭氧空洞主要是由氮氧化物、氟氯代烃等的排放主要是由氮氧化物、氟氯代烃等的排放引起的；将使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧。引起的；将使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧。(4)温室效应温室效应主要是由大气中主要是由大气中CO2含量的不断增加造含量的不断增加造成的；会使全球气候变暖。成的；会使全球气候变暖。(5)白色污染白色污染聚乙烯塑料的大量排放；会破坏土壤结聚乙烯塑料的大量排放；会破坏土壤结构和生态环境。构和生态环境。(6)赤潮赤潮含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任
10、意排放；含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放；会使藻类大量繁殖，鱼类死亡，水质恶化。会使藻类大量繁殖，鱼类死亡，水质恶化。2SO2和和NO2的回收利用的回收利用SO2和和NO2都是有用的化工原料，但当它们分散到大气中时，都是有用的化工原料，但当它们分散到大气中时，就形成了难以处理的污染物。因此，工业废气在排放到大气之就形成了难以处理的污染物。因此，工业废气在排放到大气之前，必须净化处理，防止前，必须净化处理，防止NO2和和SO2等污染大气，并充分利用原等污染大气，并充分利用原料。料。(1)SO2的回收利用的回收利用2SO2O2 2SO3 SO3H2OH2SO4用来生产硫酸。用来生产硫酸。氨水
11、吸收法氨水吸收法SO22NH3H2O(NH4)2SO3H2O或或SO2NH3H2ONH4HSO3，然后向所得溶液中加入浓，然后向所得溶液中加入浓H2SO4将它们转化为将它们转化为(NH4)2SO4，并可得到浓度较高的，并可得到浓度较高的SO2，可用于生产，可用于生产H2SO4。(NH4)2SO3H2SO4(浓浓)(NH4)2SO4SO2H2O2NH4HSO3H2SO4(浓浓)(NH4)2SO42SO22H2O(2)NO2、NO的吸收的吸收(用碱液用碱液)NONO22NaOH2NaNO2H2O2NO22NaOHNaNO2NaNO3H2O典例导析典例导析知识点知识点1：NO及及NO2的性质的性质例
12、例1 1最新研究表明，最新研究表明，NO吸收治疗法可快速改善吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究同时证实，重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究同时证实，NO对对SARS病毒有直接的抑制作用。下列关于病毒有直接的抑制作用。下列关于NO的叙述中的叙述中正确的是正确的是()ANO是一种红棕色气体是一种红棕色气体B常温常压下，常温常压下，NO不能与空气中的氧气直接化合不能与空气中的氧气直接化合C含等质量氧元素的含等质量氧元素的NO和和CO的物质的量相等的物质的量相等DNO易溶于水，不能用排水法收集易溶于水，不能用排水法收集解析解析这是一个这是一个“高起点，低落点高起
13、点，低落点”的题，的题，NO在治疗在治疗SARS上的应用是最新技术成果，本题考查的是上的应用是最新技术成果，本题考查的是NO的性质。的性质。NO是一种无色、难溶于水的气体，可以用排水法收集，常是一种无色、难溶于水的气体，可以用排水法收集，常温常压下温常压下NO可与氧气直接化合生成可与氧气直接化合生成NO2。答案答案C跟踪练习跟踪练习1下列气体无色但有毒的是下列气体无色但有毒的是()ACl2BNOCNO2DCO2答案答案B知识点知识点2：NO及及NO2的有关计算的有关计算例例2 2将将12 mL NO2和和O2的混合气体通入足量的水中，充的混合气体通入足量的水中，充分反应后，剩余分反应后，剩余2
14、 mL气体，计算原混合气体中气体，计算原混合气体中NO2和和O2的体的体积各为多少毫升？积各为多少毫升？解析解析混合气体溶于水发生如下反应：混合气体溶于水发生如下反应：4NO2O22H2O4HNO3。反应后剩余反应后剩余2 mL气体，气体可能为气体，气体可能为O2或或NO，则：，则：(1)若若O2过量，即剩余过量，即剩余2 mL O2，故有，故有10 mL NO2和和O2的的混合气体按上述反应恰好进行了反应，所以混合气体按上述反应恰好进行了反应，所以V(NO2)10 mL 8 mL，V(O2)12 mL8 mL4 mL。(2)若剩余若剩余2 mL NO，即，即NO2过量。根据反应：过量。根据反
15、应：3NO2H2O2HNO3NO，过量的，过量的NO2应为应为2 mL36 mL，则有，则有12 mL6 mL6 mL的混合气体按总反应恰好进行了反应。的混合气体按总反应恰好进行了反应。所以所以V(O2)6 mL 1.2 mL，V(NO2)12 mL1.2 mL10.8 mL。答案答案NO2为为8 mL、O2为为4 mL，或，或O2为为1.2 mL、NO2为为10.8 mL。4515跟踪练习跟踪练习2将一支装有将一支装有10 mL NO的大试管倒立于水槽的大试管倒立于水槽中，然后慢慢通入中，然后慢慢通入8 mL O2，下列有关实验最终状态的叙述，下列有关实验最终状态的叙述中正确的是中正确的是(
16、)A试管内气体呈红棕色试管内气体呈红棕色B试管内气体无色，为试管内气体无色，为NOC试管内气体无色，体积为试管内气体无色，体积为1 mLD试管内液面上升试管内液面上升解析解析根据反应：根据反应：4NO3O22H2O4HNO3,10 mL NO须消耗须消耗7.5 mL O2方能全部溶于水，故通入的方能全部溶于水，故通入的8 mL O2过量，过量，过量的过量的O2为为0.5 mL。答案答案D知识点知识点3：环境保护常识：环境保护常识例例3 3氮氧化物和氟氯烷烃是破坏臭氧层的元凶，其反氮氧化物和氟氯烷烃是破坏臭氧层的元凶，其反应原理部分如下：应原理部分如下：O3NONO2O2、NO2ONOO2；CF
17、2Cl2CF2ClCl、O3ClClOO2、ClOOClO2。下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A氮氧化物在破坏臭氧层时起氧化剂的作用氮氧化物在破坏臭氧层时起氧化剂的作用B氟氯烷烃在破坏臭氧层时起反应物的作用氟氯烷烃在破坏臭氧层时起反应物的作用C氟氯烷烃在破坏臭氧层时起催化剂的作用氟氯烷烃在破坏臭氧层时起催化剂的作用D氟氯烷烃分解产生的氟氯烷烃分解产生的Cl原子是破坏臭氧层反应的催原子是破坏臭氧层反应的催化剂化剂解析解析分析氮氧化物破坏臭氧层的各步反应，得出总反分析氮氧化物破坏臭氧层的各步反应，得出总反应为应为O3O2O2，可以看出氮氧化物起催化剂的作用；同样，可以看出氮氧化物起催化剂的
18、作用；同样分析氟氯烷烃破坏臭氧层的各步反应，得出总反应为分析氟氯烷烃破坏臭氧层的各步反应，得出总反应为O3O2O2，即，即Cl原子是破坏臭氧层时反应的催化剂。原子是破坏臭氧层时反应的催化剂。答案答案D跟踪练习跟踪练习3酸雨给人类带来了种种灾祸，严重地威胁酸雨给人类带来了种种灾祸，严重地威胁着地球上生命生存的生态环境。下列有关减少或者防止酸雨着地球上生命生存的生态环境。下列有关减少或者防止酸雨形成的措施中可行的是形成的措施中可行的是()对燃煤进行脱硫对燃煤进行脱硫对含对含SO2、NO2的工业废气进行的工业废气进行无害处理后，再排放到大气中无害处理后，再排放到大气中人工收集雷电作用所产生人工收集雷电作用所产生的氮的氧化物的氮的氧化物飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料，如飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料，如天然气、甲醇等天然气、甲醇等A B C D答案答案C
