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111第三节 硫和氮的氧化物 （一） 【阅读提示】教学目标 1、了解SO2和NO2的物理性质和化学性质，理解酸雨的形成及了解防止酸雨产生的途径以及环境保护方面的知识。2、观察能力及实验动手能力、形成规律性认识和总结归纳的能力。3、培养对化学现象与化学本质的辩证认识，以及热爱科学，提倡环境保护的思想。4、实验观察、数据处理，通过实验来研究物质及其变化的科学方法。重点难点：二氧化硫与水的反应，二氧化氮与水的反应，二氧化硫和二氧化氮对大气的污染。【知识精讲】一、二氧化硫1.硫（1）硫的物理性质： 硫是淡黄色晶体，脆，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2 。（2）硫的来源：重要的硫化物是黄铁矿，其次是有色金属元素（Cu、Pb、Zn等）的硫化物矿。天然的硫酸盐中以石膏CaSO42H2O和芒硝Na2SO410H2O为最丰富。可从它的天然矿石或化合物中制取。火山口处存在大量硫磺。（3）硫的用途：大部分用于制造硫酸。橡胶制品工业、火柴、烟火、硫酸盐、亚硫酸盐、硫化物等产品中也需要很多硫磺。部分用于制造药物、杀虫剂以及漂染剂等。2.二氧化硫硫或含硫物质在空气中燃烧时首先生成二氧化硫S +O2 = SO2 （硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰：在纯氧中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰。）SO2的物理性质：无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大（2.551g/L），易液化，易溶于水（1：40）演示实验：【实验4-7】注意点：1.收集二氧化硫的试管要干燥，气体要收集满，否则液面上升不多，液体变色不明显。2.可用亚硫酸钠与酸反应来制备二氧化硫。3.品红溶液的质量分数不能太大，以0.01%左右为宜，并使溶液显酸性。4.二氧化硫并不能漂白所有的有色物质,它只能漂白某些有色物质。归纳小结：现象及结论：（1）水充满试管，说明二氧化硫易溶于水 （2）PH试纸变红，说明水溶液显酸性 （3）品红褪色，说明二氧化硫有漂白性 （4）加热褪色后的溶液变化，并有刺激性气体产生，说明二氧化硫漂白并非像HclO氧化漂白，而是与有色物质化合生成无色物质，且无色物质不稳定，加热可分解。SO2+H2OH2SO3是可逆反应，即在相同的条件下，二氧化硫溶于水生成亚硫酸（H2SO3），同时亚硫酸不稳定分解为SO2和H2O。可逆反应:在相同的条件下,既能向正向进行,又能向逆向进行的反应叫可逆反应。 SO2+CaO = CaSO3SO2+Ca(OH)2 = CaSO3+H2OSO2过量时CaSO3溶解生成无色溶液:CaSO3H2O+SO2= Ca(HSO3)2【阅读材料】 硫硫在自然界中存在有单质状态，每一次火山爆发都会把大量地下的硫带到地面。硫还和多种金属形成硫化物和各种硫酸盐，广泛存在于自然界中。单质硫具有鲜明的橙黄色，燃烧时形成强烈有刺激性的气味。金属硫化物在燃烧时产生的气味可以断言，硫在远古时代就被人们发现并使用了。在西方，古代人们认为硫燃烧时所形成的浓烟和强烈的气味能驱除魔鬼。在古罗马博物学家普林尼的著作中写到：硫用来清扫住屋，因为很多人认为，硫燃烧所形成的气味能够消除一切妖魔和所有邪恶的势力，大约4000年前，埃及人已经用硫燃烧所形成的二氧化硫漂白布匹。在古罗马著名诗人荷马的著作里也讲到硫燃烧有消毒和漂白作用。中西方炼金术士都很重视硫，他们把硫看作是可燃性的化身，认为它是组成一切物体的要素之一。我国炼丹家们用硫、硝石的混合物制成黑色火药。不论在西方还是我国，古医药学家都把硫用于医药中，我国著名医生李时珍编著的本草纲目中，将到硫在医药中的运用：治腰肾久冷，除冷风顽痹寒热，生用治疥廯。硫磺的广泛应用促进了硫磺的提取和精炼，随着工业的发展，硫在制取硫酸中起着关键作用，而硫酸就是工业之母，无处不需要它。1894年出生在德国的美国工业化学家弗拉施创造用过热水的方法，将硫从地下深处直接提取出来。 世界上每年消耗大量的硫，其中一部分用于制造硫酸，另一部分用于橡胶制品、纸张、硫酸盐、硫化物等的生产，还有一部分硫用于农业和漂染、医药等。1789年法国化学家拉瓦锡发表近代第一张元素表，把硫列入表中，确定硫的不可分割性。18世纪后半页，德国化学家米切里希和法国化学家波美等人发现硫具有不同的晶形，提出硫的同素异形体。 硫在地壳中的含量为0.048%【应用举例】例1、下列实验最终可看到白色沉淀的是（ ）ACO2或SO2通入CaCl2溶液B过量CO2通入澄清石灰水C过量SO2通入Ba(OH)2溶液D过量SO3加入Ba(OH)2溶液解析：当CO2、SO2通入CaCl2溶液中时不发生反应，因不能用弱酸制强酸。而CO2、SO2、SO3与碱反应生成盐和水，但当CO2、SO2过量时，分别生成可溶于水的酸式盐Ca(HCO3)2和Ca(HSO3)2，但当SO3与Ba(OH)2反应时生成难溶于水的BaSO4，SO3过量时生成的H2SO4、BaSO4不溶于H2SO4。所以D中会有白色沉淀BaSO4产生。答：D例2、煤中含有硫，如果在煤中混入适量的氧化钙，则在煤的燃烧过程中可以减少逸入空气中的二氧化硫，其原因是_。用碳酸钙代替氧化钙能否达到类似的效果？解析：煤中含硫在燃烧过程中产生SO2，SO2是大气污染物，不能排放到大气中，利用SO2是酸性氧化物能与碱性氧化物CaO反应来吸收SO2，从而防止污染。答：CaO与S燃烧产生的SO2反应生成CaSO3方程式为CaO+SO2 = CaSO3，防止了SO2逸入空气中造成环境污染。若用碳酸钙代替生石灰也可以达到类似的效果，因为碳酸钙受热时可以分解生成生石灰(CaCO3CaO+CO2)，生石灰再与SO2作用形成CaSO3。例3、某学生课外活动小组利用图44所示装置分别做如下实验：（1）在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是_溶液；加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是_。（2）在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是_溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因是_。答案：（1）稀氨水和酚酞；稀氨水中的NH3逸出，所以溶液的颜色变浅；（2）溶有SO2的品红；SO2气体逸出，品红溶液恢复红色。解析：（1）原溶液是红色溶液，受热颜色变浅，是因那种物质以气态挥发所引起，常见的具有碱性的气体是氨气，氨气在水中呈碱性，可使酚酞变红，氨气减少，颜色变浅；（2）原溶液是无色溶液，受热反而显红色，同上小题分析，这里挥发的是SO2气体，指示剂是品红。例4、我国农业因遭受酸雨而造成每年损失高达15亿多元。为了有效控制酸雨，目前国务院已批准了酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案等法规。（1）现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH，所得数据如下表：测试时间/h01234雨水的pH4.734.624.564.554.55分析数据，回答下列问题：（已知Cl2SO22H2OH2SO42HCl）雨水样品的pH变化的原因是（用化学反应方程式表示）_。如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH将变_（填“大”或“小”）。（2）你认为减少酸雨产生的途径可采用的措施是_。少用煤作燃料把工厂烟囱造高燃料脱硫在已酸化的土壤中加石灰开发新能源AB CD（3）在英国进行的一个研究结果表明：高烟囱可以有效地降低地表面SO2浓度。在20世纪的60年代70年代的10年间，由发电厂排放出的SO2增加了35，但由于建筑高烟囱的结果，地面SO2浓度降低了30之多。请你从全球环境保护的角度，分析这种方法是否可取?简述其理由。答案：（1）2H2SO3O22H2SO4小（2）C（3）不可取。因SO2的排放总量没有减少，所以进一步形成的酸雨仍会造成对全球的危害。解析：酸雨放置时pH变化，其原因是雨水中的H2SO3被空气中氧气氧化所致。雨水和自来水混合，应考虑H2SO3与Cl2（或HClO）的反应。点评：接触和认识化学与环境的关系，强化环保意识，是化学学习的一项重要内容。因而有关环境保护的内容，如环境污染、环境监测、污染物的处理及防治污染的措施等，都应引起重视。111
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