第三节硫和氮的氧化物
（第一课时）
教学目标：
1、了解SO2的物理性质，掌握SO2水溶液酸性，水溶液漂白性等化学性质。
2、培养实验设计、观察、分析能力，训练知识应用能力。
教学重点、难点：SO2的化学性质
教学方法：实验探究、设疑启发、对比归纳等。
实验准备：多媒体、两试管SO2气体、试管、水槽、烧杯、石棉网、酒精灯、铁架台、品红试液、KMnO4溶液、溴水。
教学过程：
[导课]点击网页：https://www.doczj.com/doc/5e963033.html,/quality/air_s.php3
[学生分析]当天空气日报的污染指数及首要污染物、空气质量级别、空气质量状况。[交流] 首要污染物有二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物。
[板书] 第三节硫和氮的氧化物
一、二氧化硫
[实物展示]粉末状硫及块状硫：
[复习]初中所学的硫的物理、化学性质：易溶于CS2,微溶于酒精，与铁生成硫化亚铁、与铜生成硫化氩铜。
［演示］一试管SO2气体，观色并闻味。
[讲述]请同学们总结一下二氧化硫的物理性质。
[投影]二氧化硫的物理性质
状态：气体
颜色：无色
气味：有刺激性
沸点：－10℃
毒性：有毒
密度：比空气大
溶解度：易溶于水在常温、常压下，
1体积水大约能溶解40体积的SO2。
[板书] 1、物理性质：无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水(1∶40)，易液化(－10℃)。
［演示］1、将一集满SO2的试管倒置于水槽中，晃动、观察、橡皮塞塞上后，取出水面，用PH试纸测酸碱性。
[讲述]经测量PH<7，说明溶液呈酸性，这是由于SO2溶于水和H2O反应生成H2SO3。这同CO2溶于水极为相似，亚硫酸也只能存在于溶液中，很不稳定，易分解成SO2和H2O。[板书]2、化学性质：
(1)酸性氧化物
SO 2＋H2O H2SO3(CO2＋H2O H2CO3)
[练习]既然SO2是酸性氧化物，它应具有酸性氧化物的通性，请大家对比写出SO2同NaOH 溶液反应的化学方程式。
[板书] SO2＋2NaOH====Na2SO3+H2O
SO2＋NaOH====NaHSO3 （SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3）
[演示]2、在SO2水溶液中，滴入几滴品红溶液，震荡，观察颜色变化，加热试管，再观察。
[讨论交流]实验现象。
[思考]滴入品红溶液，红色立刻褪去，与往其中通入Cl2的现象相同，说明SO2具有什
么性质?加热后，红色恢复，说明了什么?
[回答]SO2具有漂白性，但生成的无色物质不稳定，受热易分解，使颜色恢复。
[思考]SO2和氯水的漂白有何不同?
[讲解]氯水漂白是因Cl2溶于水后产生的HClO有强氧化性，可将有色物质氧化成无色物质而漂白，实质为氧化还原反应，这种漂白效果是永久性的。SO2漂白是因为它与有色物质反应生成一种不稳定的无色物质，这种无色物质见光遇热易分解，从而使有色物质恢复原色。实质为非氧化还原反应，这种漂白结果是暂时的。
[投影]氯水与二氧化硫漂白性的比较
氯水二氧化硫
原理氯水中HClO将有色物质氧化成无色
物质
SO2溶于水产生的H2SO3与有色
物质直接结合生成不稳定的
无色物质
实质 氧化还原反应 非氧化还原反应 效果 永久性
暂时性
范围
可漂白大多数有色物质，能使紫色石蕊试液褪色
漂白某些有色物质，不能使紫色石蕊试液褪色（石蕊变红）
（工业上常用SO 2来漂白纸浆，以致报纸放久会变黄。）
[板书]（2）二氧化硫漂白性：SO 2溶于水产生的H 2SO 3与有色物质直接结合生成不稳定的无色物质。注意：漂白某些有色物质，不能使紫色石蕊试液褪色（石蕊变红）。 [交流分析]SO 2中S 的价态，推测它可能具有的性质。 [回答]SO 2中S 为+4价，，既可的电子显氧化性，又可失电子显有还原性。 [引导学生分析] 例举说明它的氧化性： [板书](3)氧化性，SO 2＋2H 2S====3S ↓＋2H 2O
[强调]SO 2的氧化性较弱，只在少数反应中体现。
[讲述]SO 2的还原性应表现在它与氧化剂的反应上，可通过与O 2、KMnO 4（H ＋
）、卤素单质水溶液等氧化剂的反应来证明。
[板书](4) SO 2具较强的还原性，可被X 2、O 2、KMnO 4、HNO 3等许多氧化剂氧化： SO 2＋Br 2＋2H 2O====H 2SO 4＋2HBr
5SO 2＋2KMnO 4＋2H 2O====K 2SO 4＋2MnSO 4＋2H 2SO 4
2SO 2＋O 2======2SO 3
[问题]SO 2能使溴水、KMnO 4溶液褪色与SO 2使品红褪色，实质相同吗?
[回答]不同。前者缘于SO 2的还原性，发生的是氧化还原反应。后者缘于其漂白性，发生的是非氧化还原反应。
[讲解]3．二氧化硫的主要用途
(1)制硫酸：S → SO 2→ SO 3→H 2SO 4 (2)漂白纸浆、毛、丝、草帽等 (3)杀菌消毒
［布置作业］课本习题2、3、4、5。 附板书计划：
第三节 硫和氮的氧化物 一、二氧化硫
1、物理性质：无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水(1∶40)，易液化(－10℃)。
2、化学性质： (1)酸性氧化物
SO 2＋H 2O H 2SO 3
SO 2＋2NaOH====Na 2SO 3+H 2O
SO 2＋NaOH====NaHSO 3 （SO 2+2NaOH===Na 2SO 3+H 2O Na 2SO 3+SO 2+H 2O===2NaHSO 3）
（2）二氧化硫漂白性：SO 2溶于水产生的H 2SO 3与有色物质直接结合生成不稳定的无色物质。注意：漂白某些有色物质，不能使紫色石蕊试液褪色（石蕊变红）。 (3)氧化性，SO 2＋2H 2S====3S ↓＋2H 2O
(4) SO 2具较强的还原性，可被X 2、O 2、KMnO 4、HNO 3等许多氧化剂氧化： SO 2＋Br 2＋2H 2O====H 2SO 4＋2HBr
催化剂
△
5SO 2＋2KMnO 4＋2H 2O====K 2SO 4＋2MnSO 4＋2H 2SO 4
2SO 2＋O 2======2SO 3
3．二氧化硫的主要用途 21世纪教育网
第三节 硫和氮的氧化物
（第二课时）
教学目标
1、步掌握一氧化氮和二氧化氮的重要性质。
2、熟悉氮在五种不同氧化物中的化合价。
3、培养学生观察能力、自学能力及资料、信息处理及科学抽象能力；对学生进行内因与外因辩证统一的教育。
重点、难点：一氧化氮和二氧化氮的性质；观察能力和自学能力的培养；科学抽象的方法。
教学过程：
[复习提问]二氧化硫的物理化学性质。 [资料引课]投影：信使分子—NO
三位美国药理学家Robert F. Furchgott ，Louis J. Ignarro 和Ferid Murad 摘取了1998年诺贝尔生理学或医学奖。他们发现“NO 是心血管系统的信号分子”， NO 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。
三位科学家发现NO 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，血压降低。NO 可抑制VSMC 和心肌细胞增殖，维持其正常的有丝分裂；少量NO 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。
[思考]NO 被视为大气污染物，没想到它会在生命过程中又如此重要的作用，这会给我们什么启示？
[板书]二、二氧化氮和一氧化氮
[承启]氮气占空气的五分之四左右，在通常情况下，氮气不活泼，不与氧气反应。但氮气在一定条件还可以与氧气反应。 [板书]1、NO 的生成及与NO 2转化
[实验]步骤：（1）将氮气和氧气按1∶1的比例混合经容器A ，用浓硫酸干燥后进入反应器B 。 （2）使B 反应器中两电极放电间隙保持在 2～3cm ，并接通高压直流电源，电压约为10kV ，使混合器在电弧高温中强热五分钟左右。
（3）再从E 处与抽气机联接，缓慢抽气，同时由F 处给容器D 中输入纯氧气。
催化剂
△
[观察现象]开动抽气机缓慢抽气后，干燥管C处仍是无色的。在容器D中看到的颜色是红棕色。
[练习]书写化学方程式并评价书写情况。
[板书] N2+O22NO
2NO+O2=2NO2
[观察实验]现象是：一氧化氮难溶于水；二氧化氮溶于水，气体体积减少2／3，生成的气体接触空气又变成红棕色，水溶液滴入石蕊变红色。
[板书]3NO2+H2O=2HNO3+NO
[思考]NO2是否时硝酸的酸酐？说明理由。
[讲述]二氧化氮物理性质。
[板书]2、二氧化氮物理性质：红棕色刺激性气味有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶与水。
21[讲述]空气中氮气和氧气在放电下生成一氧化氮，一氧化氮再和氧气反应，生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸与土壤中矿物质作用形成可溶性硝酸盐，成为氮肥被植物吸收。
[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？
[解答] N2+O22NO
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
[引导]在上面的反应中，涉及到两种氮的重要化合物，即一氧化氮和二氧化氧，除此之外还下列几种，请同学们填表（投影）：
氧化物N2
O
NO N2O3NO2N2O4N2O5
化合
价
是否
酸酐
[投影]答案。
[科学探究]现给你一试管二氧化氮，其它药品仪器自选。
1、设计实验，要求尽可能多的使二氧化氮被水吸收。
2、你的设计对工业生产硝酸有什么启示？
[检查] 公布学生设计最优方案：
[练习]写出二氧化氮全被吸收的化学反应方程式。 [板书]3、4NO 2+H 2O+O 2=4HNO 3 [思考]若参加反应的为NO 呢？ [板书] 4NO+H 2O+3O 2=4HNO 3
[例题]例1、将20mL NO 2与NO 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11mL 气体。求原混合气体中NO 和NO 2的体积。
分析：NO 不溶于水，NO 2溶于水并与水反应生成HNO 3和NO 。所以玻璃筒内剩下11mL 气体有原混合气体中NO ，也有NO 2与水生成的NO 。
解：原混合物中含NO 2的体积为V(NO 2)，NO 2与H 2O 反应生成的NO 的体积为V(NO)，则原NO 的体积为20mL-V(NO 2) 213NO 2+H 2O=2HNO 3+NO
3 1 V(NO 2) V(NO)
V(NO)=
3
1
V(NO 2) 筒内所剩气体为11mL ，则 20mL-V(NO 2)+
3
1
V(NO 2)=11mL V(NO 2)=13.5mL
原混合气体中NO 的体积为20mL-13.5mL=6.5mL
例2、 一定条件下，将体积比均为1∶1的NO 和O 2、NO 和NO 2、NO 2和O 2三组气体分别充入a 、b 、c 三支容积相同的试管中，并将试管倒置于水槽中，充分反应后，三支试管中水面上升高度h a 、h b 、h c 的关系是________． 解析 本题涉及的反应方程式为： 2NO ＋O 2＝2NO 2 ① 3NO 2＋H 2O ＝2HNO 3＋NO ②
经过适当变换，可得到如下常用关系式：
将①＋②×2消去NO 得： 4NO 2＋O 2＋2H 2O ＝4HNO 3 ③ 将①×3＋②×2消去NO 2得： 4NO ＋3O 2＋2H 2O ＝4HNO 3 ④
设试管体积为2，各气体体积均为1，则：
对试管，由④得：～，则剩余体积，水面上升：
体积－体积＝体积．
a 1NO 34O O 213
4
221
414
对试管，与水不反应，由②得：～，剩余∶
＋体积，水面上升：体积－＋体积＝体积．
b NO 1NO NO NO (1)2(1)21
313132
3
对试管，由③得：～，则剩余体积，水面上升：
体积－体积＝体积．
c 1NO O O 222143
43411
4
答案 h a 、h b 、h c 的关系：h a ＞h c ＞h b [阅读]科学视野： 火箭为什么能飞上天
[名题欣赏]（由2004年广东化学改编)我国研制的长征捆绑式火箭在第一、二级发动机
中用“偏二甲（基）肼”和四氧化二氮作为液体燃料。（1）已知偏二甲（基）肼的相对分子质量为60，其中含碳40%，含氢13.33%，其余为氮； （1）通过计算写出偏二甲（基）肼的化学式：
（2）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N 2） 答案：（1）C ：60×0.4=24
212
24
= H ：60×0.1333≈8
818
= N ：60－24－8=28 214
28
= （2）C 2H 8N 2+2N 2O 4 2CO 2↑+4H 2O ↑+3N 2↑ [小结]略
[作业]P83 1、6
附板书计划：二、二氧化氮和一氧化氮 1、NO 的生成及与NO 2转化 N 2+O 2
2NO
2NO+O 2=2NO 2
3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO
2、二氧化氮物理性质：红棕色刺激性气味有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶与水。
3、4NO 2+H 2O+O 2=4HNO 3 4NO+H 2O+3O 2=4HNO 3 例题：
第三节 硫和氮的氧化物
（第三课时）
教学目标：
1、 了解酸雨的形成和危害；
2、 通过实践活动认识保护环境的重要性，增强环保意识。 教学重点：了解酸雨的形成和危害； 教学过程：
[图片导课]投影：煤和石油燃烧时的滚滚浓烟：有关酸雨危害的记载
[讨论]浓烟中主要含哪些有害气体？汽车尾气中又含什么有害物质？ [板书]三、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染 [讲述] 二氧化硫和二氧化氮为大气的主要污染物，能直接危害人体健康，引起呼吸道疾病，严重时会使人死亡。煤和石油中含杂质硫，在燃烧中将排放酸性气体 SO 2；燃烧产生的高温尚能促使助燃的空气发生部分化学变化，氧气与氮气化合，也排放酸性气体NOx 。它们在高空中为雨雪冲刷，溶解，雨成为了酸雨；这些酸性气体成为雨水中杂质硫酸根、硝酸根和铵离子。
[板书]1、酸雨：pH 值小于5.65的雨水叫酸雨。 [投影]
酸雨的形成图片
[练习]根据图片写出形成酸雨的化学方程式。 [板书]2、酸雨的形成： 3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO 2SO 2+O 2=SO 3 SO 3+H 2O=H 2SO 4
2SO 2＋2H 2O ＋O 2======2H 2SO 4
[例题]1、酸雨是因过度燃烧煤和石油，生成硫和氮的氧化物溶于水，生成了H 2SO 4和HNO 3的缘故。分析某次雨水的数据如下：
[NH 4+]=2.0×10—6mol ·L —1
[Na +]=3×10—6mol ·L —1
[CI —]=6×10—6mol ·L —1
[SO 42—]=2.8×10—5mol ·L —1
[NO 3—]=2.3×10—5mol ·L —1
催化剂
尘埃
则此次降雨雨水的pH值接近于
（A）3 （B）4 （C）5 （D）6
解析：根据电荷守恒的原则，有[H+]+[NH4+]+[Na+]=[CI—]+[NO3—]+2[SO42—]，求出[H+]=8 ×10—5mol·L—1，pH= —Ig8×10—5 4。
[投影]资料酸雨的危害
SO2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“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。据资料记载，仅在1980年一年内，美国和加拿大就有5万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，它的环境酸化程度已超过正常标准的16倍。在意大利北部，5%的森林死于酸雨。瑞典有15000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50亿美元。闻名世界，代表我国古建筑精华的北京汉白玉石雕，近年来也遭到意想不到的损害，故宫太和殿台阶的栏杆上雕刻着各式各样的浮雕花纹，50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、浙江七省的农田曾经受酸雨影响造成经济损失一年达1380多万元。
[板书]3、酸雨危害
(1)对人体健康造成直接危害
(2)破坏森林、草原和农作物
(3)土壤酸性增强，湖泊酸化，生态环境受损
(4)破坏建筑物
[投影]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，尤其是含铅汽油，对人体的危害更大。近几年我国汽车保有量急剧增加,汽车排出的有害废气是产生大气污染的主要根源,它不断破坏着生态环境质量,危害着人体健康,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2004年7月1日起，在全国范围内开始实施相当于欧洲2号标准的国家机动车污染物排放标准第二阶段限值（GB18352.2，下简称国2标准）,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。
[讲述]二氧化硫及二氧化氮在工业中的应用。
[板书]4、NO2、SO2在工业中的应用：
合成硫酸：2SO2+O2SO3 SO3+H2O=H2SO4
[阅读]资料卡片
1世纪教育网
[例题]2、某106kw火力发电厂以重油为燃料，以含硫3.5%的重油为燃料，重油使用量为0．18dm3·kw-1h-1（重油的密度为0.95·cm-3）。该厂开工率（每年实际运转天数）为80％，对烟道气的脱硫效率为9O%。问一年间对烟道气脱硫回收的SO2能生成石膏（CaSO4·2H2O）多少吨？
解析：每1molS从理论上可生成1molCaSO4·2H2O，设可制得xt即：
S CaSO4·2H2O
32(t) 172(t)
360×24×80%×106×0.18×0.95×103×10-6×3.5%×90%(t) x(t)
得x=2.0×105(t)
可制得2.0×105号CaSO4·2H2O。
[例题]
3、酸雨是一种危害极大的大气污染。⑴酸雨是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
＿＿＿＿＿＿。
⑵现取一雨水样，每隔一定时间测定pH值，数据如下：
测定时间（h） 0 1 2 4 8
PH值 4.73 4.62 4.56 4.55 4.55 阐述雨水pH值变化的原因，并写出反应方程式
⑶举出酸雨的四种危害
解析：⑴酸雨是指pH﹤5.6的雨、雪、雾、霜等各种形式的大气降水。（1分，未答出pH﹤5.6不给分）
⑵亚硫酸被空气中的氧气氧化成硫酸，酸性增强。2H2SO3+O2=H2SO4
（3）对人体健康造成直接危害、破坏森林、草原和农作物、使土壤酸性增强，湖泊酸化，生态环境受损、破坏建筑物
[小结]略
[作业]1、P83 7
2、实践活动：分析空气污染成因、雨水PH值测定。
21板书计划：三、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
1、酸雨：pH值小于5.65的雨水叫酸雨。
2、酸雨的形成：
3NO2+H2O=2HNO3+NO
2SO2+O2=SO3
SO3+H2O=H2SO4
2SO 2＋2H 2O ＋O 2======2H 2SO 4
[例题]1、
4、NO 2、SO 2在工业中的应用： 合成硫酸：2SO 2+O 2SO 3 SO 3+H 2O=H 2SO 4
[例题]2、 [例题]3、
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催化剂
尘埃