第一篇:硫和氮的氧化物教案大全
硫和氮的氧化物教案
教学难点:可逆反应,二氧化氮与水的反应。
知识梳理
【知识链接】目前我国空气质量报告主要依据哪些污染物?___、____、_____。
1、二氧化硫的来源: 实验室:_S+_O2-;_Cu+_H2SO4(浓)-______;_Na2SO4+_H2SO4(浓)-______
工业上:____________工业尾气,_FeS2+_O2-_________。
2、氮氧化物的来源:_NH3+_O2-______;汽车尾气。
一、二氧化硫
1、硫,俗称 , 色粉末
2、二氧化硫的物理性质
二氧化硫是 色、有 气味的 气体,密度比空气 ,易 , 溶于水。
3、二氧化硫的化学性质
二氧化硫与水的反应,水溶液的酸碱性,二氧化硫或亚硫酸的漂白性实验: 实验操作 现象 结论
(1)把盛有SO2的试管倒立于水中,打开胶塞 试管内液面。SO2 溶于水。
(2)用pH试纸测定溶液的酸碱度 _________溶液呈 性。
(3)滴入2滴品红溶液,振荡;加热试管,再观察
【思考】分别从化合价的角度,作为酸性氧化物的角度,二氧化硫有什么化学性质: ______________________________________________________________________________。(1)SO2与水的反应方程式为______________________。
【概念辨析】可逆反应:在 下,既能向 方向进行,同时又能向 方向进行的反应。
(2)SO2与NaOH溶液的反应方程式为______________________。另举两例反应酸性氧化物这
一
通
性的化
学
反应:________________________________,________________________。
(3)SO2与O2的反应--二氧化硫表现____________性,反应方程式为_____________________。
【注意】工业上制硫酸的反应
____________________________,_________________________,_________________。
【思考】硫酸酸雨如何形成?写出反应的方程式
________________________________________________________________________(4)SO2或亚硫酸有漂白性:二氧化硫或亚硫酸有漂白作用,与有色物质发生化合反应,生成不稳定的无色物质,加热又恢复为原来的颜色。利用品红溶液可检验二氧化硫气体。
【辨析】氯水也有漂白作用,次氯酸与有色物质发生氧化还原反应,生成稳定的无色物质,加热不恢复为原来的颜色。
二、二氧化氮和一氧化氮
1、中国有句农谚,叫“雷雨发庄稼”,其中蕴含着丰富的科学知识。用化学方程式表示: ________、_____________、_____________。
2、小结表-1: NO NO2 SO2 SO3 物理性质
化学性质
用途
对环境影响
制法
表-2 氮 硫
物理性质 NO2 NH3 HNO3 SO2 SO3 H2SO4 化学性质
用途
制法
【练习】
1、NO分子因污染空气而臭名昭着。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、提高免疫、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。
①NO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: ___ ④简要说明变化③中为什么最后的气体总压力小于原压力的2/3 _____
2、下列物质中,不属于空气质量指标的是
A.二氧化碳 B.氮氧化物 C.二氧化硫 D.悬浮颗粒
3、你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是 ①不用煤作燃料②把工厂烟囱造高③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤开发新能源
A.①②③ B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤
4、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
5、酸雨放置时酸性略有增强,原因是:(写化学反应方程式)。
疑难点拨
一、常见具有漂白剂有那些?原理有何区别?
1、与有机色素结合成不稳定的无色物质。
SO2漂白性的实质,是SO2与水反应生成的H2SO3跟有机色素结合成了不稳定的无色化合物,该化合物见光、遇热或长久放置又能恢复为原来的颜色。SO2漂白原理属于非氧化-还原反应。
2、氧化性漂白:漂白剂具有氧化性,将有机色素氧化成稳定的无色物质。
(1)氯水、Ca(ClO)2的漂白性:干燥的氯气不能使红布条褪色,而能使湿润的红布条褪色,证明起漂白作用的不是Cl2,而是HClO。氯气也能使品红溶液褪色,但加热不能复原,其实质为氧化还原反应。Ca(ClO)2在水中极易发生水解,或与CO2反应生成HClO,从而表现出漂白性。
(2)H2O2、Na2O2的漂白性:过氧化氢在常温下能自动分解:2H2O2=2H2O+O2↑,因此它是一种强氧化剂,纺织工业常用它作漂白剂,就是利用它的氧化性。Na2O2是一种淡黄色晶体,与水或者稀酸作用时,生成过氧化氢,并猛烈放热。生成的H2O2在受热情况下立即分解放出氧气,表现出强氧化性:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。因此,Na2O2是一种重要的工业漂白剂。(3)臭氧的漂白性:O3分子是不稳定的,氧化能力远比O2强,且在水溶液中具有强氧化性。所以,当有水存在时,O3是一种强力漂白剂,还用于水和空气的消毒。
3、吸附性漂白:木炭、活性炭具有疏松多孔的结构,形成较大的比表面积,具有很强的吸附性。二、二氧化碳与二氧化硫的异同及鉴别
1、物理性质。相同点:常温下都是无色气体.密度都大于水。
不同点:二氧化碳没有气味.二氧化硫有刺激性气味;二氧化碳无毒.二氧化硫有毒;二氧化碳能溶于水(1体积水大约溶解1体积气体)。二氧化硫易溶于水(1体积水大约溶解
40体积气体);二氧化硫易液化。
2、化学性质。相同点:都是酸性氧化物①都能和水反应.生成的酸不稳定.只能存在于溶液中CO2+H2O H2CO3 SO2+H2O H2SO3 ②都能与碱反应。用量比不同。可以生成两种盐。SO2、CO2气体通入澄清石灰水中。都是先生成沉淀。当SO2、CO2过量时又溶解。
不同点:①二氧化硫常表现还原性.二氧化碳表现氧化性;二氧化硫能被高锰酸钾、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化.二氧化碳不能.②二氧化硫具有漂白性.能漂白某些有色物质.二氧化碳不能。③造成大气污染的原因不同。二氧化硫形成酸雨,二氧化碳引起温室效应。
3、鉴别:①利用二氧化硫的还原性,用高锰酸钾溶液或溴水褪色鉴别。②利用二氧化硫的漂白性,用品红溶液鉴别。
三、氮的氧化物溶于水的计算
1、NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水时,可根据反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,利用气体
体积的变化差值进行计算.2、NO2和O2的混合气体溶于水时,根据反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3 当V(NO2)∶V(O2)
3、NO和O2同时通入水中时,此时的反应为:4NO+3O2+2H2O=4HNO3 当V(NO)∶V(O2)
典例剖析
【例1】北京市最近规定进京汽车尾气排放必须符合国家标准。因为汽车尾气(含烃类、CO、SO2与NO等有毒气体)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上,装一个催化转换器(用Pt、Pd合金作催化剂),它的特点是使CO和NO反应,生成参与大气生态循环的无毒气体,并使汽油充分燃烧及SO2转化。
(1)写出NO和CO通过催化转换器发生反应的化学方程式:(2)“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度。其原因是:(3)控制城市空气污染源的方法有: a.植树造林 b.开发氢能源 c.使用非机动车 d.控制汽车进城 e.使用无铅汽油
解析:一辆以汽油为燃料的汽车有几个地方排出污染物,其中最主要的是尾部排出的废气。废气中主要含CO、NOx及碳氢化合物。CO是汽油不完全燃烧的产物,NOx是汽油爆裂时,进入的空气中氮和氧化合而成。碳氢化合物中含有烷烃、烯烃和芳烃、醛等,有的是汽油原有成分,有的是氧化产物。让学生明确汽车尾气成分有利于认识尾气对环境的污染,有利于要治汽车尾气。大城市中汽车多,大气中NO含量较高这是因为,汽车引擎在工作时产生高温高压使之发生如下反应:N2+O2=2NO,矿物油中硫在燃烧过程中产生SO2,不完全燃烧产生CO,治理方法是在汽车排气管上装一个用铂、钯合金作的“催化转化器”,使之发生反应,NO与CO反应生成N2和CO2,SO2催化氧化为SO3。控制城市空气污染源的根本方法是植树造林和开发无污染的氢能源。
答案:(1)2CO+2NO N2+2CO2 2SO2+O2 2SO3(2)反应除生成了N2外,还生成了增加空气酸度的CO2和SO3(3)a、b 【例2】虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体
产物,填写下列空白:(1)如果将装置中①②③三部分仪器的连接顺序变为②①③,则可以检出的物质是______;不能检出的物质是______。
(2)如果将仪器的连接顺序变为①③②,则可以检出的物质是______;不能检出的物质
______。
(3)如果将仪器的连接顺序变为 ②③①,则可以检出的物质是______;不能检出的物
______。
解析:要正确解答本题务必清楚题给实验装置各部分的作用及排列顺序不可变更的原因.装置①为检验产物H2O,只能放在装置②③之前,因为若放在装置②③之后或装置②③之间,则气流通过装置②或③一定要带出水蒸气,则无法验证使CuSO4变蓝的水蒸气是否是反应生成物.装置③和装置②位置也不得变更,因为SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊.故
验证CO2前一定要排除SO2的干扰。答案:(1)SO2、CO2 H2O(2)SO2 CO2(3)SO2、CO2 H2O 知能训练
一、选择题
1.下列污染现象主要与SO2有关的是()A.臭氧空洞 B.酸雨 C.光化学烟雾 D.温室效应
2、飘尘是物质燃烧时产生的粒状漂浮物,颗粒很小,不易沉降。它与空气中的SO2和O2 接触时,SO2会部分转化为SO3,使空气的酸度增加,环境污染更为严重。其中飘尘所起的作用可能是:
A.氧化剂 B.还原剂 C.催化剂 D.载体 3.酸雨给人类带来了种种灾祸,严重地威胁着地球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()①对燃煤进行脱硫;②对含SO2、NO2等工业废气进行无害处理后,再排放到大气中;③人 工收集雷电作用所产生的氮的氧化物;④飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料,如天然气、甲醇等。
A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.①③④
4.某冶炼厂利用炼铜产生的SO2生产硫酸,变废为宝,化害为利。其原理是()
A.利用了SO2的水溶性,将SO2直接通入水中
B.利用了SO2的氧化性,将SO2直接通入水中
C.利用了SO2的氧化性,使其与O2反应而转化为SO3,再与水反应
D.利用了SO2的还原性,使其与O2反应而转化为SO3,再与水反应
5、在常温常压下,下列各组气体不能共存的是()A.SO2与O2 B.NO2与NO C.O2与N2 D.NO与O2 6.下列气体溶解于水,没有发生氧化还原反应的是()A.SO2溶解于水 B.NO2溶解于水 C.CO2溶解于水 D.Cl2溶解于水
7.某冶炼厂利用炼铜产生的SO2生产硫酸,变废为宝,化害为利。其原理是()
A.利用了SO2的水溶性,将SO2直接通入水中
B.利用了SO2的氧化性,将SO2直接通入水中
C.利用了SO2的氧化性,使其与O2反应而转化为SO3,再与水反应
D.利用了SO2的还原性,使其与O2反应而转化为SO3,再与水反应
8.右图是化学实验常用装置之一,若气体从右管进入,可用来收集的气体是()A.NO B.NO2 C.CO D.SO2 9.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
10.上世纪80年代后期人们逐渐认识到,NO在人体内起着多方面的重要生理作用。下列关于NO的说法错误的是()A.NO是具有刺激性的红棕色气体 B.NO是汽车尾气的有害成分之一
C.NO在人体的血管系统内具有传送信号的功能
D.NO能够与人体血红蛋白结合,造成人体缺氧中毒
11.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
12.某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2 中的两种或多种气体。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和NO2 C.可能有Cl2和O2 D.肯定只有NO 13.盛有NO 和 NO2 的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 B.1∶3 C.2∶1 D.1∶2
二、填空题 14.用仪器A、B和胶管组成装置收集NO气体(①仪器A已经气密性检查;②除水外
不能选
用其他试剂)。
正确的操作步骤是:
15.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。
(3)NO(NO2),化学方程式。
16、有一无色干燥的混合气体,可能是由HCl、NO、NO2、CO2、NH3、H2、O2、Cl2中的几种混合而成,根据①把混和气体通过浓H2SO4时,气体体积明显减小。②再通入过量碱石灰时,体积又明显减小;③剩余气体接触空气时,立即变为红棕色,可得:混和气体中一定存在______________,一定不存在_______________,可能存在_________。
三、计算题
17、将vmL NO和NO2的混合气通过水吸收后,得到amL无色气体A,将此无色气体A与等体积O2混合,再通过水充分吸收后,收集到5mL无色气体B。试回答:(1)A气体是 ,B气体是;(2)A气体的体积是 mL;(3)v的取值范围是。
18、将标况下4升NO2和1升O2混合充满烧瓶,然后倒插入水槽中,溶液的物质的量浓度是多少?(假设硝酸未进入水槽)若是4升NO和3升O2,浓度又是多少?若是NO2、NO、O2的混合气体,也是刚好溶于水完全反应,则溶液的浓度在什么范围内? 参 考 答 案
1.B 2.C 3.C 4.D 5.D 6.AC 7.D 8.BD 9.C 10.A 11.BC 12.AB 13.B
14、在A中加满水,盖紧瓶塞,用胶管连接b和c接口,由a导入NO气体,水通过b和c 排入B中。
15.(1)将混和气体通入到盛有饱和NaHCO3溶液的上图装置中,化学方程式是: SO2+2NaHCO3=2CO2↑+Na2SO3+H2O
(2)将混和气体通入到盛有饱和NaHSO3溶液的上图装置中,化学方程式是: SO3+2NaHCO3=2SO2↑+Na2SO4+H2O
(3)将混和气体通入到盛有水的上图装置中,化学方程式是: 3NO2+H2O=NO+2HNO3
16、NH3、CO2、NO, HCl、Cl2、NO2、O2, H2。
17.(1)NO2溶于水生成NO,故A为NO,B为O2(2)4NO+3O2+2H2O=4HNO3 amL
依题意:(2分)(3)在VmL的混合气中,因3体积的NO2只能产生1体积的NO,故V应大于20mL。若20mLNO都由NO2产生,则V应为60mL,已知VmL气体中已含NO,故20 高一化学硫和氮的氧化物教案 本资料为woRD文档,请点击下载地址下载全文下载地址 第三节 硫和氮的氧化物 第2课时二、二氧化氮和一氧化氮[阅读材料]:信使分子──No。指出No重要的生理作用,No和co使人体中毒的原理。[知识介绍]: 1、氮气的结构:氮分子结构(以后会学习)决定了氮气的化学性质通常不活泼。 2、氮气的性质: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,N2+o2 = 2No2No+o2 = 2No23No2+H2o=2HNo3+No[生活化学]:哪位同学能解释雷雨发庄稼的道理或者一场雷雨一场肥的科学道理?(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。)[实验探究]:自学课本P79【科学探究1】,思考一下问题: 1、画出实验装置图。 2、简述实验操作步骤。 3、描述实验现象,完成课本P80的表格。实验步骤现象解释(可用化学方程式表示)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,难溶于水制取少量氧气 2kclo3=2kcl+3o2↑ 或2H2o22H2o+o2↑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,但气体体积逐渐缩小,液面不断上升2No+o2=2No2 3No2+H2o=2HNo3+No[问题讨论]:讨论课本P79【科学探究2】:硝酸工业常在吸收反应进行过程中补充一些空气,使生成的一氧化氮再氧化为二氧化氮,二氧化氮溶于水又生成硝酸和一氧化氮。经过这样多次的氧化和吸收,二氧化氮可以比较完全地被水吸收,能够尽可能多地转化为硝酸。[科学视野]:自学课本P80“科学视野”。 三、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染。介绍二氧化硫和二氧化氮污染物的重要,以及对人类和大自然的危害。[知识拓宽]: 1、下列关于酸雨的论述中,不正确的是:A、酸雨中的氢离子浓度比正常雨水大B、酸雨雨水和正常雨水的样品煮沸后酸性都减小c、空气中硫和氮的氧化物D、正常雨水也有微弱的酸性。 1、减少酸雨的产生,下列方法中,你认为可取的是:①少用煤作燃料 ②把烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源A、①②③ B、②③④⑤ c、①③⑤ D、①③④⑤ 3、自学课本P81“资料卡片”。[例题讨论]:目前,我国酸雨监测网络已初步搭好骨架,并建设启用了许多监测站点,为了进一步开展酸雨研究和控制酸雨提供了依据。下列是某监测站点采集的酸雨,每隔一段时间测定pH数据 : 时 间 开 始8h16h24h32h40h48hpH5.34.84.54.34.24.04.0能否分析酸雨放置一段时间后,pH变化的主要原因。写出有关的化学方程式。【实践活动1、2】根据各学校具体情况适当布置。 [课外作业]:教材P83习题1、2、3、4、5。 补充习题: 1.常见的大气污染物为一次污染物和二次污染物,二次污染物是排入环境中的一次污染物在物理化学因素或微生物作用下,发生变化所生成的新污染物,如2No+o2=2No2,则No2就是二次污染物,下列四种气体①So2、②No、③No2、④cl2中能导致二次污染的是() A.①②③④ B.①②④ c.②④ D.只有②2.So2是常见的大气污染物之一,我国规定空气中So2含量不得超过0.02mg·L-1。 下列措施中不能够减少So2排放量的是……A.用天然气代替煤炭做民用燃料 B.提高热能利用率C.硫酸厂采取措施提高尾气的吸收率 D.燃煤中加入生石灰后使用3.①为防治酸雨,降低煤燃烧时向大气排放的So2,工业上将生石灰和含硫煤混合后使用.请写出燃烧时,有关“固硫”反应的化学方程式。②近年来,某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨,其反应的化学方程式为NH3+Hclo==H2o+NH2cl(一氯氨).NH2cl较Hclo稳定.试分析加液氨能延长液氯杀菌时间的原因:.4. 据1997年3月18日《中国环境包》报道:从一份科技攻关课题研究结果显示,我国酸雨区已占国土面积的40%,研究结果还表明,酸雨对我国农作物、森林等影响的区域较大。某学校课题组为研究酸雨的成因,进行了以下实验:先接通直流电源,使电热丝红热,然后将红热电热丝伸入一有So2和空气的集气瓶中,瓶中立即出现a现象,再往其中加盐酸酸化的Bacl2溶液,又出现b现象。请回答: ①描述现象,a————————,b————————————; ②通过该实验可得出“酸雨”成因的化学原理是——————————;③目前一座中等城市每年用煤约三百万吨,其含硫量如按1%计算,则每年排放So2多少吨?参考答案: 1、A 2、B 3、S+o2=So2 cao+So2=caSo3 锅炉氮氧化物排放调整方案 批准: 审核: 编写: 运 行 部 Xx年xx月xx日 锅炉氮氧化物排放调整方案 一、氮氧化物(简称NOX,下同)的危害 锅炉燃煤燃烧过程中排放的NOx气体是危害大,且较难处理的大气污染物,它不仅刺激人的呼吸系统,损害动植物,破坏臭氧层,而且也是引起温室效应、酸雨和光化学反应的主要物质之一。 二、目前我厂NOX的排放水平: NOX的排放值是通过在线监测烟气中NO的含量,并经过一定系数转换成NOX的排放量。 目前,我厂1号炉的NOX平均排放量在450 mg/ m3以上,2号炉的NOX平均排放量在500 mg/ m3左右,且1、2号炉的最高排放量均高达600mg/ m3以上。均已严重超出国家环保部门目前规定值:NOX实时排放浓度小于450 mg/ m3,或累计排放量不超过规定值;至我厂脱硝改造完成后NOX不得超过100mg/ m3。 三、NOX的组成 炉内燃烧过程NOx生成主要有三种类型,燃料型、热力型及快速型三种,燃料型NOx约占80-90%,是各种低NOx技术控制的主要对象。其次是热力型,主要是由于炉内局部高温造成,快速型NOx生成量很少。 四、控制氮氧化物的措施 根据常规NOx控制技术特征:低NOx燃烧器、低过量空气系数、燃料及空气分级、烟气再循环等技术手段等。在我厂未进行低NOx燃烧器改造前的情况下,通过近期的摸索调整,发现有降低NOx的 排放量空间,基本能够控制NOx的排放浓度小于450 mg/ m3以下。其调整方案如下: 1、减小燃烧器区域过量空气系数,增大燃烬风区域配风。即在保证汽温的前提下开大燃烬风开度,此方案为首选方案。 高负荷时,开大燃烬风挡板开度,更有利于调整两侧汽温偏差(燃烬风为反切风); 低负荷时,适当开大燃烬风挡板开度,对提高再热汽温有一定帮助,但得根据具体运行工况决定。 2、适当降低锅炉氧量,抑制NOx生成。氧量控制范围:300--400MW:氧量3.2-3.8%;400--500MW:氧量2.7-3.2%;500--600MW:氧量2.2-2.7%。 3、采取隔层燃烧或降低中间层燃烧器出力,从广义上实现分级燃烧,抑制NOx生成。 4、采取缩腰型配风,进一步达到燃烧分级,但需密切监视炉内结焦情况。 5、及时吹灰,避免水冷壁区域结焦使炉内温度升高。 6、适当降低一次风率,保证煤粉及时着火。 7、值长及未监盘人员定期监视NOx的实时排放量(脱硫控制室上位机及集控室脱硫除灰上位机均可监视),以便及时调整。 五、注意事项 通过以上手段调整后,锅炉NOx的排放浓度能够得到一定的降低,但势必带来一些负面因素。如炉内氧量不足导致结焦、受热面高 温腐蚀;飞灰可燃物及排烟温度升高等。 各班组调整时,以保证锅炉安全运行为前提,特别是低负荷阶段以稳燃为重点。部门将结合锅炉安全运行对NOx的排放量进行奖励。 我国大气氮氧化物和二氧化硫污染现状及 治理对策 目前,我国的大气污染问题非常严重,主要集中在大中型城市。但我国中小城镇和农村空气质量也有逐年变差的趋势。据有关文献报道,我国二氧化硫(SO2)、二氧化碳(CO2)、氮氧化物(NOX)和粉尘颗粒的排放量均位居世界前列。我国的140多个城市的空气质量都超过《环境空气质量标准》(GB3095—2012)二级标准,属于严重污染性城市。我国是世界上最大的燃煤大国,形成了主要以SO2、NOX粉尘为代表的煤烟型大气污染。随着中国经济的快速发展,汽车数量的急剧增多,汽车尾气排放污染趋势加重,造成大量NOX的排放。同时政府相关环境部门执法不严也是造成大气污染物偷排超排的主要原因。 1、氮氧化物和二氧化硫造成的环境问题 大气氮氧化物和硫化物的排放会造成多种环境影响,主要表现在5个方面: 第一,NOX与城市臭氧浓度和光化学污染紧密相关。光化学污染发生是因为碳氢化合物(HC)和NOX等一次污染物在紫外光作用下发生光化学反应生成二次污染物,产生的混合物生成的有害浅蓝色烟雾。我国很多交通干道尤其在夏季易发生光化学污染,对人呼吸道以及眼睛瞪都会造成很严重的危害。同样,在日照充足的高温天气条件下,NO2分子经过阳光照射,释放出氧原子,这些氧原子又去攻击氧分子,从而形成臭氧。一氧化氮能够与臭氧结合重新生成二氧化氮,此循环过程不断重复。 第二,NOX和SO2也是造成酸雨污染的主要物质。SO2、NOX等酸性气体进入大气后,造成局部地区中的SO2、NOX富集,在水凝过程中溶解于水形成H2SO3、HNO2和HNO3,然后进一步经某些污染物的催化作用及氧化剂的氧化作用生成H2SO4和HNO3,并随雨水降下形成酸雨。由于SO2、NOX在空气中的氧化需要一定时间,因此可以一起发生远距离输送,从而加速了区域酸雨的恶化。目前,SO2对酸雨的贡献较大,但随着汽车尾气排放量的增多,空气中NOX进一步增多,一些地方的酸雨污染性质已开始由单一的硫酸型向硝酸根离子不断增加的复合型转化。 第三,SO2、NOX还是城市细粒子污染的主要来源,成为我国大中城市普遍存在较为严重的大气颗粒物污染、特别是区域细粒子污染和灰霾的重要根源。排放到空气中的尘粒、盐粒或烟粒等气溶胶的集合体称之为霾,雾霾的主要成分包括粉尘、硫酸盐、硝酸盐、铵盐等,其中由硫氧化物、氮氧化物、氨盐和挥发性有机物通过化学反应形成二次颗粒物占很大比例。 第四,SO2、NOX随雨雪降落在土壤或水体表面,污染地表水源,造成水体富营养化二次污染。 第五,SO2、NOX对人身体健康构成巨大的威胁。NO 与血液蛋白亲和力较强从而使血液输氧能力下降,人体急性中毒后出现缺氧症状,NO2可引起肺损害甚至造成肺水肿,慢性中毒可导致气管及肺部发生病变,SO2对眼及呼吸道粘膜有强烈的刺激作用,大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息。 2、氮氧化物和二氧化硫污染原因 第一,我国能源结构不合理。我国是全世界第一燃煤大国,除了取暖燃烧等燃煤之外,大部分燃煤用于发电。2012年,我国能源消费结构中,煤炭占66.6%,石油占18.8%,天然气占5.2%,水电、核电、风电占9.4%。依据国家环保总局历年的环境公报,在SO2和NOX的排放源中火力发电厂一直占据主导地位,其排放量超过了我国相关污染物总排放量的 50%。并且,预计在将来的 20-40 年,我国电力工业中以煤炭为主的能源格局不会改变。 第二,近年来各大中型城市包括小型城市,机动车数量快速增长,大大超过道路建设速度,导致各个城市交通拥堵现象频繁发生,加大了机动车尾气污染程度。2009年年末,全国民用汽车保有量达到7 619万辆,而到了2011年末中国数字就达到了10 578万辆,增长速度和幅度极其惊人,汽车尾气排放成为大中城市空气污染的主要来源。汽车排放的尾气中有CO、未燃烧的烃类(HC)、NOx、H2O、CO2、SO2等,还有少量的Pb。部分汽车由于使用年限较长,尾气转化催化剂已经不能有效的将尾气催化转化,进一步加重机动车尾气污染。 第三,一些地方政府变相对环保执法部门执法进行干预,一些建设期短经济效益好,但是资源能源消耗大,对大气污染严重的工业项目获得了批准建设。没有执行建设项目环境管理制度和国家环境影响评价制度,盲目建设了许多布局不合理、超标排放污染物的项目。还有一些地方的执法机构、人员不全或者执法经费不足,环境执法机构没有很好的开展对污染点源污染物的检测及排污单位的监理,这样就削弱了环保部门对排污单位和排污源的正常监督管理,结果就是没有污染治理设施的单位长期没有污染治理设施或者有污染治理设施的单位污染物处理设施运行率低,污染物超标排放。 3、控制氮氧化物和二氧化硫排放的技术措施 对于SO2、NOX排放量较多的燃煤火电厂,尾气要进行脱硫脱硝处理才能排放。常见的脱硫工艺主要有九种:湿法烟气脱硫、烟气循环流化床一悬浮吸收法、烟气喷氨吸收法、喷雾干燥法、炉内喷钙+尾部烟气增湿法、海水脱硫、活性炭吸收、电子束脱硫技术等。其中,湿法脱硫中的石灰石一石膏法是目前所有烟气脱硫技术中最为成熟而且应用最广的。常见的脱氮工艺有低氮燃烧,包括低NO 燃烧器技术、烟气再循环技术、燃料分级燃烧技术、空气分级燃烧技术和循环流化床锅炉燃烧技术,还有选择性催化还原(SCR)和非选择性催化还原(SNCR)。其中SCR是将氨、烃类等还原剂喷人烟道中,在催化剂的作用下将烟气中的NO 转化为无毒无害的N2和H2O,脱硝效果良好,而占我国全部脱硝工艺的93.31%。 汽车的尾气处理装置为三元催化转化器,能将尾气中的CO、HC和NOX同时处理净化。三元催化转换原理是利用排气自身组份的化学特点来促成反应。在三种有害气体中,HC和CO的还原性比较强.而NOX有一定的氧化性,在催化剂(铂,钯,铑)的作用下,这三者可发生氧化还原反应,使HC和CO氧化为H2O和CO2,使NOX还原为N2。但是三元催化转化器催化效率易受温度、发动机运行工况和与发动机匹配度等因素的影响。 4、结论 由于能源结构不合理,机动车数量快速增长,部分环保部门管理和执法不严等原因,我国大气污染日益严重,SO2、NOX等大气污染物排放位居世界前列,不仅引起光化学烟雾、酸雨、雾霾等环境污染问题,对人民健康和生活都造成严重的威胁。通过对燃煤火电厂尾气实施脱硫脱硝工艺,以及对汽车尾气进行三元催化,将SO2、NOX等大气污染物吸收或转化为无污染的气体,从而净化空气。但是,由于当然技术发展和实际操作条件等因素的限制,我国SO2、NOX处理还不太理想。因此,在宏观管理手段上,要进一步对煤炭等化石能源使用进行总量控制,对燃煤燃油设施进行改造和排放总量严格控制,促进节能减排,化石燃料的清洁使用,同时大力发展风能、太阳能、核电能等清洁能。在实际应用技术路线上,在燃煤火电厂尾气处理过程中,使脱硫过程使副产物最大资源化,解决脱氮过程催化剂再生的问题,寻找更加高效的汽车尾气催化剂等。从而实现SO2、NOX等大气污染物的控制。 参考文献 1.李俊海,大气环境中氮氧化物的监测与处理方法[J]。节能环保与生态建设,2015,13:22-24 2.桑绮,乐园园徐晗。火电厂大气污染物排放标准、现状及减排技术[J]。浙江电力,2011,12: 42-46 3.高婕,王禹,张蓓。我国大气氮氧化物污染控制对策[J]。环境保护科学,2004,30:1—3 4.周浪。我国大气氮氧化物污染控制对策[J]。环境与生活,2014,77:142-144 5.马东磊,赵童。浅谈我国大气污染现状分析及其治理建议[J]。河北建筑工程学院学报,2014,02: 53-54.6.仇雅莉。三元催化转换理论在汽车尾气治理中的应用[J]。交通标准化,2013,10: 122-124. 《硫和氮的氧化物》教师招聘面试教案 一、教学目标 【知识与技能】 了解S2的物理性质和化学性质,理解酸雨的形成的原因。 【过程与方法】 运用实验观察获取信息,通过归纳对信息进行加工。体会通过实验来研究物质及其变化的科学方法。 【情感态度与价值观】 培养对化学现象与化学本质的辩证认识,热爱科学,树立环保意识。 二、教学重难点 【重点】 S2的漂白性、还原性和氧化性。 【难点】 通过探究实验,归纳S2的化学性质。 三、教学用具 投影仪 四、教学过程 第一环节:导入新 教师:同学们好,我们知道在干燥的季节里大家都希望有一些雨水降临,那么除了正常的雨水之外,还有一种雨水被称作酸雨,大家了解它么?今天老师就给大家带来了一段有关酸雨的视频,请看大屏幕。 教师:播放酸雨视频,酸雨视频展示酸雨对我们环境,动物生存,建筑物及人类生活生产的影响以及酸雨知识。组织学生认真观看并思考问题酸雨危害有哪些,酸雨的主要成分有什么? 学生活动:回答危害方面并说出酸雨主要成分有二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮等。 教师展示:大家请再看看大屏幕上展示的图片,酸雨对空气污染的报告,S2中毒现象,被S2漂白过的食物,大家说这些现象中都免不了一个始作俑者,是什么呀? 学生回答:S2,教师语言:今天我们就一起来认识一下S2。 【板书】题3硫和氮的氧化物 第二环节:新教学 S2的物理性质研究 教师多媒体呈现并讲授:二氧化硫中重要的是硫元素的存在,硫的物理性质如下:淡黄色晶体,脆,不溶于水,微溶于酒精,易溶于S2。硫或者含硫化合物在空气中燃烧首先生成二氧化硫。化学方程式为:S+2====S2,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。 教师提问:经过前面的学习,大家思考下我们从哪些方面可以确定S2的物理性质呢? 教师引导:回忆上节研究氯气的性质的方法,思考从哪些方面去研究S2的性质。 教师学生共同活动:说出从颜色、状态气味、密度、毒性、溶解性方面去研究物质的物理性质。 教师设问:你对哪条性质还不了解?你能利用一个装满S2的试管来设计实验说明吗? 教师演示实验:实验S2的溶解性。经过实验大家观察到,S2是溶于水的。 学生归纳S2物理性质:S2是无色有刺激性气味气体,密度比空气大,容易液化,易溶于水。 【板书】 一、二氧化硫的物理性质:无色气体、有刺激性气味,密度>空气,易液化,易溶于水 2S2的化学性质研究 【板书】 二、二氧化硫的化学性质 探究一:从分类的角度S2属于哪类物质?具有该类物质的哪些通性? 教师引导提问:下面我们从分类的角度想,既然S2溶液显酸性,那么S2属于哪类物质?想想具有该类物质的哪些通性? 学生讨论回答:是酸性氧化物,:酸性氧化物可以和碱反应,和碱性氧化物反应,和水反应等等。 教师活动:请两位同学来黑板上给大家展示一下S2与a、a2反应的化学方程式。 学生板演师生共同判断正误。 探究二:二氧化硫的漂白性 教师活动:农民伯伯夏天劳作的时候也是带“太阳帽”的,他们这个太阳帽是用草编的,相信很多同学都没有见过,没关系,请看大屏幕,同学们看看两个草帽颜色有区别吗?说明S2有什么化学性质? 学生活动:颜色不同,说明S2有漂白性。 【板书】2S2的漂白性 教师指导阅读:请同学们阅读教材上第90页关于S2漂白性的原理和其不稳定性,想想具有漂白性的物质还有哪些?其漂白原理与S2的漂白是不是相同? 学生阅读思考:上节学过的氯气也有漂白性。氯气的漂白是因为它的氧化性。 教师提出问题:从氧化还原的角度思考S2具有哪些性质? 学生实验探究:上讲台将S2通入到老师准备好的酸性高锰酸钾溶液,观察现象,并对反应后溶液进行加热。 教师引导:大家观察分析下,S2中S元素的化合价是几价?说明什么呢? 学生回答:正四价,处在硫的中间价态,所以可以得出S2既具有氧化性,又具有还原性。 【板书】3S2的氧化性和还原性 学生讨论探究:由学生代表上讲台用教师提供的试剂仪器或用品,选择合适的用实验的方法来证明S2具有还原性。 教师评价指导。 教师讲授:S2的氧化性,我们可以通过一个化学反应方程式来理解,大家请看黑板。 第三环节:巩固提高 教师设问:我们刚才学习了二氧化硫具有漂白性,大家也说出了两者的漂白原理是不同的,那大家会不会应用呢,我们通过一道习题来巩固下: 二氧化硫和氯气都具有漂白性,若将等体积的二氧化硫和氯气充分混合后,通入湿润的有色物质,可观察到有色物质发生什么现象? 第四环节:小结作业 教师陈述:我们请同学来说一说这节我们都学习了什么?其他同学认真听作补充。 学生回答:酸雨的主要成分之一二氧化硫,它的物理性质和化学性质。 教师肯定鼓励。 作业 收集当地的雨水样品,测定其pH。如果是酸雨,分头了解产生的原因,提出防治对策的建议。 五、板书设计第二篇:高一化学硫和氮的氧化物教案
第三篇:锅炉氮氧化物调整方案
第四篇:我国氮氧化物和硫化物污染现状和治理政策
第五篇:《硫和氮的氧化物》教师招聘面试教案