云南省保山市腾冲县第八中学高中化学 第三节 硫和氮的氧化物学案 新人教版必修1

第三节 硫和氮的氧化物 第一课时 硫和硫的化合物【学习目标】知识与技能1.了解二氧化硫的物理性质；了解可逆反应的概念；掌握二氧化硫的化学性质；了解三氧化硫的性质。2.培养学生用新概念重新理解旧知识的能力；培养学生设计实验、动手式样、观察现象，并根据实验现象得出肯能的规律的能力。过程与方法1.通过二氧化硫的结构和价态，分析其可能的性质，并设计实验来证明，激发学生学习的兴趣、探索新知识的欲望，且在实验研究中培养求实、进取的优良品质。2.使学生初步掌握研究物质的方法-结构分析、推测可能的性质、设计实验、观察现象、分析现象、得出结论，再辨证地分析结论的适用范围。【学习重点】 二氧化硫的化学性质【学习难点】 研究物质的程序和方法【教学过程】一、硫1、在自然界中的存在硫是一种重要的非金属元素，广泛存在于自然界，游离态的硫存在于 附近或地壳的岩层里，火山喷出物中含有大量含硫化合物，如硫化氢（H2S）、二氧化硫和三氧化硫等。化合态的硫主要以硫化物和 的形式存在，如硫铁矿（FeS2）、黄铜矿（CuFeS2）、石膏（ ）和芒硝（ ）。硫还是一种生命元素，组成某些蛋白质时离不开它。这也正是石油、天然气、煤等化石燃料中经常含硫的原因。2、性质(1)物理性质：硫俗称 ，在通常状况下，它是一种 的晶体，质脆，易研成粉末；不溶于 ，微溶于 ，易溶于 。(2)化学性质：氧化性（与金属反应生成低价态金属硫化物）与钠 与铝 与铁 与铜 与汞 （用途）与氢气 与碳 还原性与氧气 二、硫的氢化物H2S1、性质(1)物理性质： (2)化学性质：不稳定性 强还原性可燃性:完全燃烧与不完全燃烧 与卤素单质反应 与SO2反应 H2S的水溶液（氢硫酸）具有酸的通性：二元弱酸，酸性弱于H2CO32、制备：原理： 装置： 除杂： 收集： 验满： 尾气： 三、硫的氧化物 SO21.物理性质:SO2是 色、有 的有 气体，容易 ，易 于水（1体积水可溶解40体积）。密度比空气 ，收集SO2用 方法。2.化学性质(1)从组成分析具有酸性氧化物的通性：与水反应 SO2溶于水时生成亚硫酸（H2SO3）溶液显酸性。亚硫酸不稳定，容易分解成水和二氧化硫，因此该反应是一个可逆反应，用“ ”表示。 与碱反应，如 SO2+NaOH： 或 与碱性氧化物反应，如 SO2CaO （2）SO2中硫元素为 价，既有 性又有 性，一般表现为 性。 弱氧化性：将SO2通入到氢硫酸（H2S）溶液中： 强还原性：在催化剂作用下，SO2被O2氧化成SO3 SO2的水溶液能被X2（Cl2、Br2、I2）氧化，如SO2能使氯水褪色， 使酸性KMnO4溶液的紫红色褪去。因此常用KMnO4来除去CO2中的SO2。（3）漂白性：SO2可使或其他有色物质褪色，其褪色原理主要是，加热或日久又会复原。SO2不能漂白酸碱指示剂。常用此性质鉴别SO2和Cl2。大气中二氧化硫的来源：煤的燃烧、含硫金属矿石的冶炼、石油的燃烧、硫酸生产中的尾气等。煤和石油的燃烧所产生的二氧化硫是大气中二氧化硫最主要的来源。3制备原理： 装置： 除杂： 收集： 验满： 尾气： 目标检测练习A1.常温常压下，下列几种气体在水中的溶解度由大到小的是HCl Cl2 SO2 H2 ( )A. B. C. D.2.SO2溶于水后所得溶液的性质是( )A.有氧化性，无还原性，无酸性 B.有氧化性，有还原性，有酸性C.有还原性，无氧化性，无酸性 D.有还原性，无氧化性，有酸性3.下列反应属于可逆反应的是( )A.H2+S 点燃H2S B.2H2+O2点燃通电2H2OC.SO2+H2O H2SO3 D.2SO2+O2催化剂2SO34.下列反应中，SO2起还原剂作用的是( )A.2H2S+SO2 3S+2H2O B.2SO2+O2催化剂2SO3C.SO2+2NaOH Na2SO3+H2O D.SO2+Br2+2H2O 2HBr+H2SO4 5.全社会都在倡导诚信，然而总是有一部分不法商贩却在背道而驰。如有些商贩为了使银耳增白，就用硫磺（燃烧硫磺）对银耳进行熏制，用这种方法制取的洁白的银耳对人体是有害的。这些不法商贩所制取银耳利用的是( )A.S的漂白性 B.S的还原性 C.SO2的漂白性 D.SO2的还原性 6.有关SO2说法错误的是( )A.单质硫在空气中燃烧可生成SO2B.SO2能使品红溶液褪色是因为它具氧化性，加热可恢复原本红色C.SO2能使加酚酞的NaOH溶液褪色是因为它能与NaOH反应D.SO2和Cl2都具有漂白作用，所以将两种气体同时作用于潮湿有色物，可大大增强漂白作用7SO2气体分别通入下列溶液中，不反应的是（）ANaOH溶液B酸性高猛酸钾溶液 C溴水DCuSO4溶液8.利用右图装置，写出除去下列气体中的杂质的方法，并写出化学方程式（括号内的气体为杂质）。（1）CO2(SO2) ，化学方程式 。（2）SO2(SO3，假设SO3为气体) ，化学方程式 。B组9.有A、B两种常温下有刺激性气味的气体。将A(g)通入品红溶液中，品红溶液变为无色；将B(g)通入品红溶液中，品红溶液也变为无色；将A(g)通入紫色石蕊试液中，溶液变为红色；将B(g)通入紫色石蕊视野中，溶液先变红后褪色。将A(g)和B(g)按1:1的体积比混合充分，通入品红溶液中，品红溶液不褪色，通入紫色石蕊试液中，溶液只变红不褪色。试回答下列问题：(1)写出A、B的化学式：A 、B 。(2)写出A与NaOH溶液反应的化学方程式： 或 。(3)写出B与NaOH溶液反应的离子方程式： 。(4)加热通入A(g)后变为无色的品红溶液，现象是 ；加热通入B(g)后变为无色的品红溶液，现象 。10.600 mL 0.5 molL-1 NaOH溶液中通入一定量的SO2气体，然后在低温下蒸发溶液，得白色固体A 23 g。（1）试推测此白色固体A所有可能的组成，将其化学式填入下表中：编号组成A的可能化学式（2）通过计算确定组成A的物质及其质量。 参 考 答 案 一.硫 (1) 火山口 硫酸盐 CaSO42H2O Na2SO410H2O 硫磺 淡黄色 水 酒精 二硫化碳(2) 2Na+S=Na2S（研磨时爆炸）高温2Al+3S=Al2S3（黄色）制备原理Fe+S=FeS（黑色）2Cu+S=Cu2S（黑色) Hg+S=HgS（用于除汞）点燃S+H2=H2S C+2S=CS2S+O2 = SO2二、硫的氢化物H2S1性质(1)无色、有臭鸡蛋气味的气体，比空气略重，有剧毒，能溶于水(1:2.6)(2)点燃点燃H2S= H2 + S可燃性: 不完全燃烧2H2S+ O2=2S+ 2H2O 完全燃烧2H2S+ 3O2= 2SO2+ 2H2OX2+H2S=S+2HX(X=Cl、Br、I）2H2S+SO2=3S+2H2O2S2-+SO32-+6H+=3S +3H2O2.制备原理FeS+H2SO4（稀）=FeSO4+H2S装置制CO2装置、启普发生器除杂除H2O、HCl收集向上排空气验满湿润的蓝色石蕊试纸变红尾气氢氧化钠溶液三、硫的氧化物SO21.物理性质无 刺激性 毒 液化 溶 大 向上排空气化学性质 (1) SO2 + H2O H2SO3 SO2 +2NaOH = Na2SO3 +H2O 或 SO2+ NaOH = NaHSO3SO2 + CaO = CaSO3(2) +4 氧化 还原 还原 SO2 +2H2S = 3S + 2H2O 2SO2 + O2 2SO3SO2 + Cl2 + H2O = H2SO4 + 2HCl(3) 品红 生成不稳定的无色物质 3制备原理Na2SO3固体、浓硫酸Na2SO3+ H2SO4（浓）=Na2SO4 +SO2 +H2O装置固液常温（同二氧化碳）除杂水蒸汽验满湿润的蓝色石蕊试纸变红收集向上排空气法尾气氢氧化钠溶液 1 2 3 4 5 6 7 A B C D B D C B D D 8. (1) 饱和NaHCO3 NaHCO3 + SO2 = NaHSO3 + CO2 (2) 饱和NaHSO3 NaHSO3 + SO3 = NaHSO4 + SO2 9. (1)A: SO2 B: Cl2 (2)SO2+NaOH=NaHSO3 SO2+2NaOH = Na2SO3+H2O(3)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O (4) 红色 无变化 (1) NaHSO3NaHSO3 Na2SO3 Na2SO3Na2SO3 NaOH 第二课时 二氧化氮和一氧化氮【学习目标】知识与技能1. 初步掌握一氧化氮和二氧化氮的重要性质，实验探究由二氧化氮制取硝酸的可能方法，学会有关氮的氧化物溶于水的计算方法。2.熟悉氮在不同氧化物中的化合价。过程与方法1.会对有关物质的性质进行分析、归纳。【学习重点】 掌握一氧化氮和二氧化氮的性质【学习难点】培养用新知识解决实际问题的能力【教学过程】一、氮气（N2）物理性质：氮气是一种 色 味的气体，占空气体积的 左右。化学性质：常温下化学性质稳定与氢气 与镁 与氧气 二、氮的氧化物 1.一氧化氮 （1）物理性质：NO是 色 毒 溶于水的气体。 （2）化学性质：NO易与O2化合，所以不能与O2共存。与O2反应的方程式为： 所以实验室收集只能用 法收集，而不能用 法收集。NO能与H2O及O2化合： 2.二氧化氮 （1）物理性质：NO2是 色，有 气味的 毒气体。密度比空气的 易 ， 溶于水。 （2）化学性质：NO2易与 反应，化学方程式为： 所以实验室收集只能用 法收集，而不能用 法收集。实验步骤实验现象实验结论将充满NO2的试管倒立于水槽中，并不断振荡试管内的气体颜色由 色慢慢变为 色，最后剩余气体为原气体体积的 ；液体进入试管中，并 NO2 溶于水并与H2O发生反应 通过导管通入少量的氧气气体迅速由 色变为 色，液面 ，气体最后又变为 NO不溶于水，易于氧气发生反应， 重复上述操作几次重复出现第二步骤中的现象，最终 4NO2+O2+2H2O 4HNO3NO2能与H2O及O2化合 NO2能与NaOH溶液反 二、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染1.煤、石油和某些金属矿物中含硫或硫的化合物，因此燃烧或冶炼时，往往会生成 ；在机动车内燃机中燃料燃烧产生的高温条件下，空气中的氮气往往也参与反应，这也是汽车尾气中含有 的原因。2.二氧化硫和二氧化氮是主要的大气污染物。它们能直接危害人体健康，引起呼吸道疾病，在大气中溶于水，可能成为 。 正常雨水因为溶解了 而显弱酸性，PH为 ，酸雨的PH小于 。为防止酸雨的产生，工业上采取钙基固硫的方法处理废气中的二氧化硫，反应的化学方程式为： 3.汽车尾气中除含有氮氧化物外，还含有 、 、 和 ，严重污染大气。国家环保总局宣布从2020年1月1日起，全国机动车的尾气排放标准实施相当于欧洲号标准。北京市从2020年起，开始实施欧洲号标准，对污染物的排放实行严格的控制。练习1、下列污染现象主要与NO2有关的是（ ） A.臭氧空洞 B.水体富营养化 C.光化学烟雾 D.温室效应2、为除去混入NO中的少量NO2，应将气体通过（ ）A.Na2CO3溶液 B.NaHCO3溶液 C.H2O D.浓H2SO43、盛有NO和NO2混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中，过一段时间后，量筒内的气体体积减小为原来的一半。则原混合气体中NO和NO2的体积比是（ ）A.3:1 B1:3 C.2:1 D.1:24、某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是（ ）A.肯定有SO2和NO B.肯定没有Cl2、O2、NO2C.可能有Cl2、O2 D.肯定只有NO25、如图所示，试管中盛装的是红棕色气体（可能是混合物），当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的可能是什么气体 （ ）A可能是N2与NO2的混和气体 B可能是O2与NO2的混和气体C可能是NO与NO2的混和气体 D只可能是NO2一种气体6、将盛有12mLNO2和O2混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体，则原混合气体中O2的体积是（）A1.2mL B2.4mLC3.6mL D4mL7、 某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应，生成氮气和二氧化碳。若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为1：2，则该氮的氧化物是 A、N2O B、NO C、NO2 D、N2O58、把xmLCO2通过足量的Na2O2后再与ymLNO混合。.x与y之和为30mL。设充分反应后气体的体积缩小为15mL，则x:y为（ ）1:1 2:1 5:4 7:5A. B. C. D. 9、NO分子因污染空气而臭名昭著。近年来，发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，而成为当前生命科学的研究热点，NO亦被称为“明星分子”。请回答下列问题。（1）NO对环境的危害在于（填以下项目的编号）A破坏臭氧层 B高温下能使一些金属被氧化 C造成酸雨 D与人体血红蛋白结合（2）在含Cu+ 离子的酶活化中心中，亚硝酸根离子(NO2)可转化为NO，写出Cu+和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式： 。（3）在常温下，把NO气体压缩到100个大气压，在一个体积固定的容器里加热到50，发现气体的压力迅速下降，压力降至略小于原压力2/3就不再改变，已知其中一种产物为N2O，写出上述变化的化学方程式： 。练习：氮的氧化物与水反应NO2+H2ONO+O2+H2ONO2+O2+H2ONO+NO2+O2+H2O解题要点：反应后水倒吸入反应容器中：（1）水充满容器 （2）气体有剩余1现有等体积混合的下列4组气体：NO2+NONO2+O2HCl+N2NO+O2,将其分别通入体积相同的试管并立即倒立在足量的水中，试管内水面上升的高度分别为H1、H2、H3和H4。其大小关系为 2将盛有NO2和O2的混合气体的试管倒立于盛水的水槽中，最后试管内充入占试管