硫和氮的氧化物

j.Co M
教 案
课题：第四章 第三节 硫和氮的氧化物(一)授课班级
课 时
教

学

目

的知识
与
技能1、了解二氧化硫的物理性质和用途，掌握二氧化硫的化学性质
2、了解可逆反应的概念，知道SO2的漂白原理
过程
与
方法1、培养学生用新概念重新理解旧知识的能力(可逆反应概念)
2、组织学生分组讨论，动手参与，培养学生设计实验、动手实验、观察现象的能力，并根据实验现象得出物质的化学性质。
情感
态度
价值观1、结合二氧化硫的组成、结构和性质关系的过程，通过学生动手做实验，使他们获得新知，从而培养学生对科学研究的态度
2、激发学生透过观察探究本质的兴趣，尊重科学以发展的眼光看待科学
重 点二氧化硫与水反应
难 点可逆反应
知
识
结
构
与
板
书
设
计第三节 硫和氮的氧化物
一、二氧化硫(sulphur dioxide)和三氧化硫
(一)、硫(sulphur)俗称硫磺。
1、硫的物理性质：淡黄色固体，难溶于水，可溶于酒精，易溶于CS2 ，熔沸点都很低。
2、 硫的化学性质
① 氧化性：与绝大多数金属反应
与非金属反应：H2+S H2S
② 还原性：与氧气发生反应
③ 自身氧化还原反应 3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3 +3H2O
(二) 二氧化硫
1、物理性质：二氧化硫是一种无色、有刺激性气味、有毒、比空气重、容易液化、易溶于水的气体。
2、化学性质
可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，叫可逆反应。
(1) 酸性氧化物------亚硫酐
① 二氧化硫与水反应 ：SO2 + H2O H2SO3 (亚硫酸)
② 二氧化硫与碱的反应
SO2 + 2 NaOH == Na2SO3 + H2O ；SO2 + NaOH == NaHSO3
[SO2 + 2 NaOH == Na2SO3 + H2O；Na2SO3 + H2O + SO2 == 2NaHSO3 ]
③ 与碱性氧化物反应 SO2+CaO==CaSO3
(2) 二氧化硫的氧化性：SO2+2H2S === 3S↓ + 2H2O
(3) 二氧化硫的还原性
① 与卤素单质反应：
SO2 + Br2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HBr
SO2 + Cl2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HCl
② 与某些强氧化剂的反应：
2KMnO4 + 2H2O+ 5SO2 === K2SO4 +2MnSO4 + 2H2SO4
③ SO2的催化氧化 2SO2+O2 2SO3
(4) 漂白性
(5) 用途：制H2SO4 ；作漂白剂；杀菌，消毒
(6) SO2的实验室制法
① 反应原理：Na2SO3 + H2SO4=== Na2SO4 +SO2↑+H2O
② 制备装置：固体和液体不加热制备气体的装置
○3 净化干燥装置：盛放浓硫酸的洗气瓶
○4 收集方法：向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液
○5 检验：湿润的蓝色石蕊试纸---变红 湿润的品红试纸---褪色
○6 尾气处理：用NaOH溶液和倒扣漏斗装置防倒吸
(7) SO2的污染
酸雨：空气中SOX和NOX随雨水下降成为酸雨，pH<5.6
(三) 三氧化硫
1、物理性质：又名硫酸酐，是一种无色易挥发的晶体，溶沸点都很低。
2、化学性质：具有酸的氧化物的通性，与水反应放出大量的热，具有较强的氧化性。
(四) 硫化氢
1、H2S的物理性质：
无色、有臭鸡蛋气味的气体，密度比空气大，能溶于水，有剧毒。
2、实验室制法：
由强酸制弱酸的原理
FeS + H2SO4 == FeSO4 + H2S ↑
FeS + 2HCl == FeCl2 + H2S ↑
FeS + 2H＋ == Fe2＋ + H2S ↑
用湿润的Pb(CH3COO)2试纸
Pb(CH3COO)2 + H2S == PbS↓ + 2CH3COOH 试纸变黑
3、化学性质
(1) 可燃性
2H2S + 3O2 2H2O ＋ 2SO2
2H2S + O2 2H2O ＋S
(2) 还原性：H2S + X2 ==2HX +S↓(X=Cl、Br、I)
(4) H2S气体的水溶液----氢硫酸
(3) 不稳定性：H2S H2↑+S
过程
教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动
［投］当天的空气质量日报
［讲］请看当天空气质量日报的污染指数及首要污染物、空气质量级别、空气质量状
(首要污染物有二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒)
［讲］今天我们来共同讨论关于硫、氮及其化合物的问题
［板书］第三节 硫和氮的氧化物
一、二氧化硫(sulphur dioxide)和三氧化硫
［投影视频］硫磺的存在形式和硫单质的物理性质
［讲解并投影小结］
存在形式：游离态：火山口附近或地壳的岩石
化合态：硫化物和硫酸盐，如硫铁矿FeS2、黄铜CuFeS2、石膏（CaSO4?2H2O）、芒硝（Na2SO4?10H2O）
［板书］(一)、硫(sulphur)俗称硫磺。
1、硫的物理性质：淡黄色固体，难溶于水，可溶于酒精，易溶于CS2 ，熔沸点都很低。
［思考］用何种方法除去沾在试管上的硫单质？
(用CS2 洗涤，加热升华法)
［问］比较活泼的非金属单质，常见化合价为－2，0，＋4，＋6，你能说出其代表物吗？写出你所知道的硫化物
［投影］
化合价-20+4+6
物质
类别FeS、Na2S、HgS、H2S SSO2、H2SO3、Na2SO3、NaHSO3 SO3、H2SO4、
NaHSO4、Na2SO4
［问］硫单质的处于硫元素的中间价态，那么硫会有哪些化学性质呢？
［讲］硫既有氧化性又有还原性
［板书］2、 硫的化学性质
① 氧化性：与绝大多数金属反应
［投影］Fe+S FeS Cu+S Cu2S (与变价金属生成低价金属)
2Na+S==Na2S (研磨并轻微爆炸)
Hg+S==HgS (除去有毒的Hg的方法)
［板书］与非金属反应：H2+S H2S
［讲］制得的H2S是一种臭鸡蛋气味的有毒气体，有强还原性。
［板书］② 还原性：与氧气发生反应
［投影］硫在空气和氧气中燃烧的视频
实验现象：硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰。
化学方程式：S+O2 SO2
［板书］③ 自身氧化还原反应
3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3 +3H2O
[设问]在空气质量报告的各项指标中，有二氧化硫和二氧化氮的指数。二氧化硫和二氧化氮是什么？空气中有多种物质，为什么要选择这两种污染物的指数来报告？它们有什么危害？这就是我们这节书所介绍的内容，今天我们首先来共同讨论关于二氧化硫的问题。
[板书](二) 二氧化硫
[展示]一瓶盛满的二氧化硫集气瓶
[问] 二氧化硫什么颜色？什么状态？有什么气味？
二氧化硫是无色，有刺激性气味的气体。
[问]二氧化硫在水中的溶解性怎样呢？
二氧化硫易溶于水。
[板书]1、物理性质：二氧化硫是一种无色、有刺激性气味、有毒、比空气重、容易液化、易溶于水的气体。
[过渡]刚了解SO2的物理性质，下面重点研究SO2的化学性质，看看他到底有什么秘密？
[板书]2、化学性质
[引导]请大家从理论上及已有的知识推测。如前面第一章学习过物质的分类，SO2属于什么氧化物？分析SO2的化合价，结合第二章的氧化还原知识进行思考。
酸性氧化物，与水反应生成酸；可以跟碱或碱性氧化物直接反应；
具有氧化性、还原性，因S的化合价为+4价。
[引导]非常好，那让我们一起通过实验进行验证。
［投影］二氧化硫可溶性的视频
实验现象: 试管中的水面上升，滴入紫色石蕊试液后，溶液变红。
实验结论: SO2 溶于水后形成的溶液显酸性。
[板书](1) 酸性氧化物------亚硫酐
① 二氧化硫与水反应 ：SO2 + H2O H2SO3 (亚硫酸)
［讲］H2SO3是一种不稳定的二元弱酸，有强还原性，弱氧化性。
[引导]通过现象，可以得出二氧化硫的水溶液呈酸性。但H2SO3不稳定，容易分解成水和二氧化硫，对于这样的反应，在同一条件下，能同时向两个方向进行的反应，我们称它为可逆反应。
[板书]可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，叫可逆反应。
[问]水电解产生氢气和氧气与氢气和氧气燃烧生成水，这二个反应是可逆反应吗？
不是，条件不同
[引导]二氧化硫与碱的反应怎么样呢？（为操作方便，是加进亚硫酸。）
[板书]② 二氧化硫与碱的反应
SO2 + 2 NaOH == Na2SO3 + H2O ；SO2 + NaOH == NaHSO3
[SO2 + 2 NaOH == Na2SO3 + H2O；Na2SO3 + H2O + SO2 == 2NaHSO3 ]
［思考与交流］能否与石灰水反应？有什么现象？方程式如何
向澄清石灰水中通入SO2，起初会看到沉淀，继续通入，沉淀消失
SO2 + Ca(OH)2 == CaSO3↓+ H2O；
SO2 + Ca(OH)2 + H2O ==Ca（HSO3 ）2
[SO2 + Ca(OH)2 == CaSO3↓+ H2O；CaSO3 + H2O + SO2 == Ca（HSO3 ）2]
[问]能不能用澄清的石灰水来鉴别SO2 与CO2 ？
不能
[板书] ③ 与碱性氧化物反应 SO2+CaO==CaSO3
［讲］利用这点性质，我们可以解决含硫矿物燃料燃烧排放SO2的问题，可以把生成的SO2 最终转化为石膏，称之为钙基固硫
［过］二氧化硫中的硫处于中间价态，既有氧化性，又有还原性
[板书] (2) 二氧化硫的氧化性：SO2+2H2S === 3S↓ + 2H2O
［讲］将SO2与H2S气体混合后可看到混浊
［讲］SO2具有很强的还原性
[板书] (3) 二氧化硫的还原性
① 与卤素单质反应：
SO2 + Br2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HBr
SO2 + Cl2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HCl
［讲］SO2不仅能与卤素单质发生反应，而且能使酸性高锰酸钾溶液褪色
[板书] ② 与某些强氧化剂的反应：
2KMnO4 + 2H2O+ 5SO2 === K2SO4 +2MnSO4 + 2H2SO4
［讲］紫色的酸性KMnO4溶液褪色或变浅。但这并不是SO2 的漂白性所起的作用，是它们之间发生氧化还原反应，漂白是对于有机色质来说，卤水与酸性KMnO4不是有机色质。
［过］SO2除了可以被溴水、酸性KMnO4溶液氧化外，还可被HNO3、氯气、氧气等强氧化剂氧化。如工业上生产H2SO4就可以用到以下反应。
[板书]③ SO2的催化氧化
2SO2+O2 2SO3
［讲］SO3 是无色固体，熔沸点都很低。与水反应生成硫酸，是硫酸的酸酐，典型的酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性和强氧化性。
［投影］实验视频：SO2的漂白性。
实验现象：品红溶液褪色，再加热，颜色又复原。
(品红溶液是一种有机红色染料)
［讲］SO2有漂白作用，但漂白后的新物质不稳定，易恢复。
[板书](4) 漂白性
［投影］SO2 能跟某些有色物质化合而生成不稳定的物质，该物质易分解恢复为原有色物质
［讲］在这里大家需要注意的是SO2的漂白性与氯气和活性炭不同，SO2不能漂白酸碱指示剂。
［投影小结］常见漂白剂及其原理比较

漂白剂HClO、Na2O2、O3、H2O2SO2活性炭
原理具有强氧化性，将有色物质氧化成无色与某些有色物质化合成不稳定的无色物质吸附有色物质
特点不可逆，褪色后颜色不再复原可逆，受热或放置一段时间可复原-----
变化化学化学物理
［过］我们研究物质的性质的目的是为了能更好地应用它，SO2的这些性质决定有哪些用途呢？请大家总结并回答。
［讲］SO2在日常生活中有一定用处，工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等，此外，二氧化硫还用于杀菌消毒。但它的危害性也非同小可，二氧化硫和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法厂商非法用来加工食品，以使食品增白等。食用这类食品，对人的肝、肾脏等有严重损害，并有致癌作用。
[板书](5) 用途：制H2SO4 ；作漂白剂；杀菌，消毒
［问］关于酸性氧化物，我们最熟悉的莫过于CO2，那么SO2与CO2有哪些异同呢？
［投影小结］
相同点：都是无色气体且密度大于空气；均为非电解质；都是酸性氧化物
不同点：SO2 有刺激性气味，有毒；SO2 能使品红退色
［思考与交流］如何鉴别SO2和CO2 呢？
鉴别SO2用品红溶液，看是否褪色，
鉴别CO2用澄清石灰水，看是否有沉淀生成
但需要注意的是，当SO2中混有CO2，不影响对SO2的鉴别
但当CO2中混有SO2时，则需要除去SO2
［思考与交流］如何除去CO2中的SO2呢？
可通过足量溴水(氯水)或酸性KMnO4溶液或饱和NaHCO3溶液(目的是吸收SO2 )，再通过品红(目的是验证SO2是否被除尽)
［过］根据SO2的性质以及以前学习过的气体制备知识，设计一下SO2在实验室取的装置。
[板书] (6) SO2的实验室制法
① 反应原理：Na2SO3 + H2SO4=== Na2SO4 +SO2↑+H2O
② 制备装置：固体和液体不加热制备气体的装置
○3 净化干燥装置：盛放浓硫酸的洗气瓶
○4 收集方法：向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液
○5 检验：湿润的蓝色石蕊试纸---变红
湿润的品红试纸---褪色
○6 尾气处理：用NaOH溶液和倒扣漏斗装置防倒吸
［过］虽然SO2在实际中有一定的应用，但因SO2是有毒气体，是主要大气污染物之一，当空气中含大量SO2，对环境危害极大，请大家观看有关视频。
[板书](7) SO2的污染
［讲］SO2的主要危害是直接危害人体健康而且是酸雨的主要成分
[板书]酸雨：空气中SOX和NOX随雨水下降成为酸雨，pH<5.6
［讲］由于溶解了二氧化碳的缘故，正常雨水的pH 值在5.6左右，然而，当空气中大量N和S的氧化物随雨水降落下来就会使得雨水的pH 值小于5.6而形成酸雨。
［讲］SO2的主要来源是化石燃料燃烧，含S矿石冶炼等工业废气
［思考与交流］如何控制酸雨呢？大家有什么好办法
1、改善燃料种类，积极开发新能源；
2、对煤（其中含硫为0.3%-5%)进行处理,如选洗加工、综合开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放的烟进行处理以回收SO2 .
3、种植能够吸收SO2 的有关树木(如臭椿、垂柳、柳杉）等；
［过］酸雨放置一段时间后，pH会降低，这是因为H2SO3被空气缓慢氧化成H2SO4而造成的，由此我们可知道，SO32?会被空气缓慢氧化成SO42?，但是SO2被氧化成SO3却需要很高的条件，生成的SO3是硫酸的酸酐，是一种无色易挥发的固体
[板书](三) 三氧化硫
1、物理性质：又名硫酸酐，是一种无色易挥发的晶体，溶沸点都很低。
2、化学性质：具有酸的氧化物的通性，与水反应放出大量的热，具有较强的氧化性。
［问］那么SO3的通性表现在哪几方面呢？
［投影小结］
(1) 与水反应： SO3 + H2O==H2SO4 (放出大量的热)
(2) 与碱性氧化物反应： SO3 + CaO==CaSO4
(3) 与碱反应： SO3 +Ca(OH)2 == CaSO4 +H2O
［过］最后，请大家阅读资料卡片，让我们拓展视野，一同来了解一下硫化氢的知识。
［讲］给大家读一段资料：敦煌石窟是我国也是世界著名的艺术宝库。敦煌壁画是艺术珍品，但令人奇怪的是，美丽的飞天的脸为什么都是黑的呢？经调查研究，这是自然界中H2S搞的鬼。原来壁画是用碱式碳酸铅做白色颜料，用PbO做黄色颜料。本来飞天的脸都是白的，但日久天长，空气中的H2S跟Pb反应，生成黑色的PbS，所以飞天的脸都是黑的。
在日常生活中也常常看到这样一种现象：家具涂上白漆后，显得明亮洁白。但一两年后变得棕黄了，时间再长又变得棕黑了，原因是有些白漆是用PbCO3 做颜料，空气中H2S跟油漆中的PbCO3 反应生成棕黑色的PbS。
［讲］以上资料中提到的H2S究竟是一种什么气体？下面的时间我们来研究H2S的知识。
[板书](四) 硫化氢
1、H2S的物理性质：无色、有臭鸡蛋气味的气体，密度比空气大，能溶于水，有剧毒。
2、实验室制法：
由强酸制弱酸的原理
FeS + H2SO4 == FeSO4 + H2S ↑
FeS + 2HCl == FeCl2 + H2S ↑
FeS + 2H＋ == Fe2＋ + H2S ↑
［问］由实验原理，我们可知，制取H2S应采取什么样的装置呢？
固、液混合，不加热，可选用和H2、CO2相同的装置
也可用启普发生器。
［讲］但在制备气体之前要检查装置的气密性。
［问］那么收集装置是什么样的呢？
用向上排空气法收集H2S，理由是密度比空气大，且能溶于水
［问］H2S气体有剧毒，造成大气污染，那么尾气吸收试剂应用什么呢？能用H2O吗？
H2S是酸性气体，应用碱液吸收，不用H2O是因为H2S在H2O中的溶解度小。
［投影］资料卡片------常用干燥剂
酸性：浓硫酸、硅胶、P2O5
碱性：NaOH、碱石灰(CaO、NaOH)
中性：CaCl2 、Na2SO4
但CuSO4 只能证明有水存在，却不能大量吸收水
［问］要制得干燥的H2S应怎么办？
H2S是酸性、有强还原性的气体，可选用P2O5和中性干燥剂。
［问］如何验满呢？
[板书] 用湿润的Pb(CH3COO)2试纸
Pb(CH3COO)2 + H2S == PbS↓ + 2CH3COOH 试纸变黑
［问］下面我们可利用课前制备的H2S气体，研究一下H2S气体的化学性质
[板书] 3、化学性质
［思考与交流］请大家分析H2S中S元素的化合价，并从氧化还原反应的角度来推测其化学性质。
H2S中S显-2价，是S的最低价，故在发生氧化还原作用时只显还原性。
［视频实验］在导管口用火点燃H2S气体，观察完全燃烧时发出淡蓝色火焰，然后用一个蒸发皿靠近火焰现象，皿底部附有淡黄色粉末。
［问］由此现象可得出什么结论？
[板书] (1) 可燃性
［讲］H2S燃烧的产物与O2用量有关，当O2充足时，H2S能完全燃烧而以出淡蓝色火焰，并生成H2O与SO2。
[板书] 2H2S + 3O2 2H2O ＋ 2SO2
［讲］当火焰罩上蒸发皿时，有淡黄色粉末出现时，是由于H2S不完全燃烧生成S之故。
[板书] 2H2S + O2 2H2O ＋S
［思考与交流］请大家分析上述两反应，讨论出H2S与O2按不同比例混合时的氧化产物

［过］由刚才的学习我们知道，H2S具有还原性，可被O2氧化为SO2或S，那么能否被具有氧化性的卤素单质所氧化呢？
［问］碘水、溴水、氯水能将H2S氧化吗？氯、溴、碘、硫的氧化性顺序如何呢？
[板书](2) 还原性：H2S + X2 ==2HX +S↓(X=Cl、Br、I)
［投影小结］单质氧化性：Cl2>Br2 >I2>S
离子还原性：Cl?［小结］事实证明，H2S是一种较强的还原剂，可被O2、卤素单质、SO2、酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化。
［讲］H2S除了有强还原性外，还有不稳定性，即在较高温度时易分解为H2和S，其稳定性弱于S的同族元素O所形成的氢化物H2O
[板书](3) 不稳定性：H2S H2↑+S
［过］H2S气体溶于水时，可得氢硫酸，下面我们就来一起讨论它的性质。
[板书] (4) H2S气体的水溶液----氢硫酸
［讲］氢硫酸是一种易挥发的二元弱酸，其酸性比碳酸还要弱，具有酸的通性。
［思考与交流］现有氢硫酸(H2S)、亚硫酸(H2SO3)、亚硫酸钠(Na2SO3)三瓶溶液，它们在空气中易变质。
(1) 分析变质的原因
均有强还原性，能被空气中的氧气氧化。
2H2S+O2==2S↓+2H2O 2H2SO3+ O2==2H2SO4
2Na2SO3 +O2==2Na2SO4
(2) 设计实验证明是否发生变质
H2S ：观察是否有浑浊
H2SO3：加BaCl2溶液，是否有白色沉淀
Na2SO3：先加盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，看是否有白色沉淀生成
(3) 设计实验证明溶液已完全发生变质
H2S ：加入硫酸铜溶液，看是否有黑色沉淀
H2SO3：加入品红溶液，看是否褪色
Na2SO3 ：加入酸性高锰酸钾溶液，看溶液是否褪色
［总结］本节从硫单质的性质讲起，从S的-2、0、+4、+6价的价态对它的氢化物、氧化物及其对应的水化物和盐的氧化还原性进行了分析，重点学习了SO2的性质，使我们对酸雨的形成与防治有了一定的认识。
［自我评价］
1.在BaCl2 溶液中通入SO2 气体，溶液仍澄清。若将BaCl2溶液分别盛在两支试管，一支加HNO3 ，另一支加NaOH溶液，再通入SO2 气体，结果两支试管均有白色沉淀。由此，下列结论合理的是（　　　）
A.BaCl2有两性 B.两试管沉淀均是BaSO3
C.SO2 有还原性，酸性 D.升高PH，使SO2 水溶液中SO32? 浓度增大
2.下列实验能证明某无色气体为SO2 的是（　　）
A.能使澄清石灰水变浑浊B.能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C.能使品红试液褪色，加热后又显红色
D.能使溴水褪色，再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀产生
3.用1L1.0mol/L的NaOH溶液吸收0.8molSO2， 所得溶液中SO32? ，HSO3?
物质的量浓度之比约为（　　）
A.2：1　　B.1：3 C.3：2　　D.2：3
4.检验SO2 气体中是否混有CO2 气体，可采用的方法是（　　　）
A.通过品红溶液 B.通过澄清石灰水
C.先通过氢氧化钠溶液，再通过澄清石灰水
D.先通过酸性高锰酸钾溶液，再通过澄清石灰水
5.能证明SO2 具有漂白性的是（　　）
A.SO2 气体通入紫色的酸性高锰酸钾溶液中，发现溶液紫色褪去
B.SO2气体通入品红溶液中，红色褪去
C.显红色的酚酞通入SO2后，红色褪去 D.SO2气体通入溴水中，橙色褪去
学生举例练习并总结

学生自己查阅资料完成物理性质的学习

教学回顾：

教 案
课题：第四章 第三节 硫和氮的氧化物(二)授课班级
课 时
教

学

目

的知识
与
技能1、了解一氧化氮和二氧化氮的部分物理性质
2、酸雨的形成与防治，自主探究分析空气污染的原因，自主探究雨水pH的测定。
过程
与
方法1、通过设计和评价二氧化氮与水反应的装置简图，及参与观察实验，提高获取知识、分析知识、评价知识的能力
情感
态度
价值观1、通过参与探究过程，培养自身严谨的科学态度和辩证分析能力。
重 点二氧化氮与水的反应，二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
难 点二氧化氮与水的反应
知
识
结
构
与
板
书
设
计1、NO和NO2的生成
N2 + O2 2NO
2NO + O2== 2NO2
实验室制法：Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O
　　　　　3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O　
2、物理性质：
NO是一种无色、无味、难溶于水的有毒气体。
NO2是一种红棕色、有剌激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水
3、化学性质
（1）NO与氧气反应：2NO＋O2＝＝2NO2　
(2) NO2 的聚合反应：2NO2 N2O4
(3) NO2 的氧化性：
4NO2 +2KI ==2NO + 2KNO3 + I2
NO2 + SO2 + H2O == H2SO4 + NO
(4) 与碱反应：
NO＋NO2 ＋2NaOH==2NaNO2 +H2O
2NO2 +2NaOH==NaNO3 +NaNO2+H2O
(5) NO2与水反应：3NO2+H2O==2HNO3+NO
4NO2+O2+2H2O==4HNO3
4NO + 3O2+2H2O==4HNO3
三、NO2、NO和O2的混合气体跟H2O反应的相关计算
1、NO2溶于水的问题
2、NO和O2的混合气体通入H2O　
3、NO2和O2的混合气体通入H2O　
教学过程
教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动
［投影］资料卡片：信使分子------NO
三们美国药理学家Robert F. Furch gott , Louis J.I gnarro 和 Ferid Murad获取了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有正性心肌及心输出量的作用，并抑制白细胞黏附、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操作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有如此重要的作用，这会给我们什么样启示？>
［板书］二、二氧化氮(nitrogen dioxide)和一氧化氮
［问］欲认识两种氮氧化物，我们还要从大家最熟悉的氮气入手，空气中氮气的体积分数为多少？
78%
［讲］自然界中的氮主要以游离态存在于大气中，生物体中蛋白质含有化合态氮，土壤中有硝酸盐，如KNO3、Ca(NO3)2 等。所以有人说“氮是生命元素”
［问］工业上用分离液态空气法制氮气的原理和操作。请大家预测氮气的性质活泼与否
通常情况下，氮气不活泼，不与氧气反应，但氮气在一定条件下还可以与氧气反应。
［板书］1、NO和NO2的生成
［视频实验］N2和O2在放电条件下的反应
［板书］N2 + O2 2NO
2NO + O2== 2NO2
实验室制法：
Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O　
［问］通过实验观察，NO和NO2可能具有什么样的物理性质呢？大家推测一下。
［板书］2、物理性质：
NO是一种无色、无味、难溶于水的有毒气体。
NO2是一种红棕色、有剌激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水
［思考与交流］可用什么样的方法收集NO和NO2呢
NO与空气密度相近且与空气中的氧气反应，但NO不溶于水，因此可用排水法收集
NO2溶于水，密度比空气大，故用向上排空气法收集。
［讲］氮除了-3、0外，其正价从+1到+5，NO和NO2是氮较为典型的氧化物，除此之外，还有N2O，俗称笑气。N2O3，是亚硝酸的酸酐。N2O5，是硝酸的酸酐。
［过］那么NO和NO2究竟有哪些化学性质呢？下面让我们一起来探究一下。
［板书］3、化学性质
［讲］NO不与水反应，在常温下易与O2化合生成NO2 。
［板书］（1）NO与氧气反应：2NO＋O2＝＝2NO2　
［讲］NO2在通常状况下，能自身相互结合生成无色的N2O4 气体，且在加热时气体颜色加深
［板书］(2) NO2 的聚合反应：2NO2 N2O4
［讲］NO仅能与氧气反应，但NO2 的N处于中间价态，有弱还原性和强氧化性。NO2 具有较强的氧化性，可使湿润的KI淀粉试纸变蓝
［板书］(3) NO2 的氧化性：
4NO2 +2KI ==2NO + 2KNO3 + I2
NO2 + SO2 + H2O == H2SO4 + NO
［讲］NO和NO2有毒，污染环境，不能直接排放，但可以用碱液进行尾气吸收。
［板书］(4) 与碱反应：
NO＋NO2 ＋2NaOH==2NaNO2 +H2O
2NO2 +2NaOH==NaNO3 +NaNO2+H2O
［讲］NO2溶于水，且能与水反应，NO2难被氧气氧化，易与水反应生成HNO3
［板书］(5) NO2与水反应
［视频实验］NO2溶于水实验
［板书］3NO2+H2O==2HNO3+NO
［思考与交流］NO2是否是硝酸的酸酐呢？
不是，因为N的化合价不是+5价
［思考与交流］俗话说“雷雨发庄稼”，请思考这其中的原理及涉及的可能反应。
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。
［思考与交流］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？试写出相关反应的化学方程式。
N2 + O2 ===2NO
2NO＋O2＝＝2NO2　
3NO2+H2O==2HNO3+NO
［科学探究］现给你一试管预先制好的NO2，其他药品和仪器自选。请你设计实验，要求尽可能多地使NO2被水吸收。并填写教材上的表格
［投影］填写表格并请同学总结
实验步骤现象解释(可用化学方程式表示)
(1)将一支充满NO2的试管倒放在盛有水的水槽中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)3NO2+H2O==2HNO3+NO
NO2为红棕色气体，易溶于水，NO为无色气体，难溶于水
(2)制取少量氧气2H2O2 ==2H2O +O2↑
(3)将氧气慢慢地通入步骤(1)的试管中无色气体变为红棕色气体，又变为无色气体，但气体体积逐渐减小，液面不断上升2NO+O2==2NO2
3NO2+H2O==2HNO3+NO
［思考与交流］你的实验设计对工业上生产HNO3有什么启示？(从原料的充分利用，减少污染物的排放等方面考虑)
NO2与水的反应可知，只有2/3的NO2转化为HNO3，而1/3的NO2转化为NO。因此，硝酸工业常在吸收反应进行过程中补充一些空气，使生成的NO再氧化为NO2，NO2溶于水又生成HNO3和NO。经地这样多次的氧化和吸收，NO2可以比较完全地被水吸收，尽可能地转化为HNO3
［讲］工业上循环利用NO制HNO3 ，那么将NO做为中间产物对方程式叠加，可得到NO2和O2的混合气体共同与水反应的方程式
［板书］4NO2+O2+2H2O==4HNO3
［讲］那么，若是把NO2看到NO和O2反应的产物，再次将两个反应叠加，又会得到什么呢？对，可以得到NO和O2的混合气体共同与水反应的方程式
［板书］4NO + 3O2+2H2O==4HNO3
［讲］氮氧化物溶于水的计算是常见的考点，有时需要讨论，并且需要讲究技巧。
［板书］三、NO2、NO和O2的混合气体跟H2O反应的相关计算
1、NO2溶于水的问题
［讲］依据原理：3NO2+H2O==2HNO3+NO，若有气体剩余，应为NO。
［投影］例1、将20mL NO和NO2 的混合气体的试管倒立于盛有H2O水槽中，充分反应后，余于气体体积变为10mL，求原混合气体中NO和NO2 各占多少？
解法一：设NO体积为x mL，NO2体积为y mL
x+y==20
3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO
3 1
y y/3
x+y/3==10 解之得，x==5 y==15
［讲］利用差量法可帮助快速解题，可在题中寻找体积差
解法二：设NO2体积为x mL
3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO 　△V
3 1　　　2
x 20-10==10
x = 15
［讲］若将NO和O2的混合气体通入水中，会发生反应4NO＋3O2＋2H2O＝＝4HNO3
［板书］2、NO和O2的混合气体通入H2O　
［讲］通过方程式分析可知，若NO过量则余下气体为NO，若O2过量则余下气体为O2，解这类题的关键是分析过量并判断余下气体成份。
［投影］例2、一支试管中充有20mLNO气体，倒置于水槽中，现向其中通入一定量的O2，试管内最终有4mL气体，则通入O2的体积可能是多少？
解：若最终余下气体的成份为NO，则与水反应的NO为20-4＝16mL　
4NO＋3O2＋2H2O＝＝4HNO3
4 3
16 X X=12 mL
若最终余下气体的成份为O2，则20mLNO均与水反应　
4NO＋3O2＋2H2O＝＝4HNO3
4 3
20 　X 　　X=15mL
此时，通入O2的体积为15+4＝19mL　
∴通入O2的体积可能是12 mL 或19 mL

［点击试题］一定条件下，将等体积的NO和O2混合于一试管中，然后将试管倒立于盛有H2O 的水槽中，充分反应后剩余气体的体积与原混合气体的体积之比是多少？

［讲］若将NO2和O2的混合气体通入水中，会发生反应4NO2＋O2＋2H2O＝＝4HNO3
［板书］3、NO2和O2的混合气体通入H2O　
［讲］通过这个反应可知，若O2过量则剩余气体为O2，但是若NO2过量，则过量的NO2还会和H2O继续反应，则余下气体为NO。　
［投影］例3、在一支容积为30mL的试管内充满NO2 和O2的混合气体，把试管倒置于水中，充分反应后余5mL，则原混合气体中NO2 和O2的体积各是多少？
解：设原混合气体中NO2的体积为x mL ，O2的体积为y mL
则 x + y == 30
若O2过量，则余下5 mL 气体为O2 ,则所有的NO2全部参加反应，而参加反应的O2的体积为(y ? 5) mL
4 NO2 + O2 +2H2O == 4HNO3
4 1
x y-5 x == 4(y-5)
解之得，x = 20 mL y = 10 mL
若NO2过量，则O2全部参加反应，而过量的NO2还会和H2O继续反应，余下的5 mL气体为NO，
4 NO2 + O2 +2H2O == 4HNO3
4 1
4y y
则过量的NO2体积为 (x-4y) mL
3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO
3 1
(x-4y) 5 则 x-4y == 15
解之得，x = 27 mL y = 3 mL
∴NO2和O2的体积是20 mL和10 mL 或27 mL和3 mL

［点击试题］将充满NO2 和O2混合气体的量筒倒置于H2O 中，充分反应后保持气体压强不变，水进入至量筒体积的一半处停止了，则原混合气体中NO2 和O2的体积比是多少？

［小结］本节学习了氮的氧化物，重点是NO和NO2的性质，尤其是NO与氧气和NO2与H2O的反应。

［自我评价］
1、对于氮的氧化物的下列叙述中，正确的是( D )
A、氮的氧化物都是无色气体
B、氮的氧化物都不溶于水
C、氮的氧化物都是酸性氧化物
D、氮的氧化物都是大气污染物
2、将5 mLNO和15 mL NO2混合气体通入倒置水槽中充满水的试管里，最后在试管中能收集到的气体体积为( C )
A、20 mL B、15 mL C、10 mL D、5 mL
3、在一定条件下，将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于H2O中且盛满H2O的容器内，充分反应后，容器内残留m/2体积的气体，该气体与空气接触后变为红棕色气体，则m/n=______(8：3)

4、有一容积为50 mL 带活塞的密闭容器，在常温下往此容器中充入30 mL NO和10 mL O2，待活塞停止后，容器体积为( D )
A、40 mL B、30 mL < V < 40 mL
C、30 mL D、20 mL < V < 30 mL
5．在标准状况下，将NO2、NO、O2混合，充分充满容器倒置于水中，完全溶解且无气体剩余，若产物也不扩散，则所得溶液的物质的量浓度的数值范围为（ ）
A．0C．1/39.26、常温下盛有10mL NO2 和10mL NO组成的混合气体的大试管倒立于水中，当向其中缓缓通入O2一段时间后，试管内残留2 mL气体，则通入O2的体积可能是多少？

7、将3L NO2的气体依次通过三个装有足量的NaHCO3溶液、浓H2SO4、Na2O2装置后，用排水法收集残余气体，得到气体是______，体积为_____

教学回顾：

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