化学选修《化学与技术》学案.doc

化学选修化学与技术学案 作者： 日期：11 个人收集整理 勿做商业用途化学选修2化学与技术学案第一单元 走进化学工业教学重点（难点）：1、化工生产过程中的基本问题.2、工业制硫酸的生产原理。平衡移动原理及其对化工生产中条件控制的意义和作用。3、合成氨的反应原理。合成氨生产的适宜条件。4、氨碱法的生产原理。复杂盐溶液中固体物质的结晶、分离和提纯。知识归纳:1制硫酸反应原理造气:催化氧化:吸收： 用 吸收。原料选择黄铁矿： 硫磺： 发展趋势是选择： 反应条件关键反应： 热 反应（ 温、 压会提升转化率）实际生产条件：原因：三废处理废气：废水:废渣：局部循环：能量利用热交换:2制氨气反应原理方程式： 热、 反应（ 温、 压会提升转化率）反应条件：生产过程1、造气:N2:空气（两种方法，(1) ，沸点N2196，H2183；(2) ）。H2： (生成 和 或 ）2、净化：避免催化剂中毒.除H2S：NH3H2O+H2S= 除CO：CO+H2O= = 3、氨的合成与分离：混合气在 内合成氨。出来的混合气体中15为氨气,再进入 液化氨气，剩余原料气体再送入 。 工业发展1、原料及原料气的 。2、 的改进（磁铁矿）3、环境保护三废处理废气：H2S直接氧化法（选择性催化氧化）、循环。 CO2生产尿素、碳铵。废液：含氰化物污水生化、加压水解、氧化分解、化学沉淀、反吹回炉等。 含氨污水蒸馏法回收氨，浓度较低可用离子交换法。废渣：造气阶段产生氢气原料的废渣。煤渣（用煤），炭黑（重油）.3制纯碱氨碱法（索尔维）1、CO2通入含NH3的饱和NaCl溶液中 NH3+CO2+H2O= NaCl+ = 2、2NaHCO3 缺点：CO2来自 ， 的处理成为问题。NaCl中的Cl没有充分利用，只有70.CaCO3的利用不够充分。联合法（侯德榜）与 生产联合起来： 、 都来自于 工艺；这样 就成为另一产品化肥。综合利用原料、降低成本、减少环境污染，NaCl利用率达96。第二单元 化学与资源开发利用教学重点（难点）：1、 天然水净化和污水处理的化学原理，化学再水处理中的应用和意义.硬水的软化.中和法和沉淀法在污水处理中的应用。2、 海水晒盐。海水提镁和海水提溴的原理和简单过程.氯碱工业的基本反应原理。从海水中获取有用物质的不同方法和流程.3、 石油、煤和天然气综合利用的新进展。知识归纳：方法原理天然水的净化混凝法混凝剂：明矾、绿矾、硫酸铝、聚合铝、硫酸亚铁、硫酸铁等Al3+3H2O3H+Al（OH)3 絮状胶体(吸附悬浮物）；带正电（使胶体杂质聚沉）。生活用水净化过程：混凝沉淀过滤杀菌化学软化法硬水：含有较多的Ca2+,Mg2+的水，较少或不含的为软水. 不利于洗涤,易形成锅垢，降低导热性，局部过热、爆炸。暂时硬度：Ca（HCO3）2或Mg（HCO3）2引起的硬度。1、加热法 永久硬度：钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的硬度。2、药剂法：纯碱、生石灰、磷酸盐3、离子交换法：离子交换树脂，不溶于水但能与同电性离子交换 2NaR+Ca2+=CaR2+2Na再生：CaR2+2Na=2NaR+Ca2+污水处理物理法一级处理：格栅间、沉淀池等出去不溶解的污染物。预处理。（微）生物法二级处理：除去水中的可降解有机物和部分胶体污染物。化学法三级处理：中和法酸性废水（熟石灰)，碱性废水（硫酸、CO2） 沉淀法含重金属离子的工业废水(沉淀剂，如S2) 氧化还原法.（实验：电浮选凝聚法）方法原理盐的利用海水制盐蒸发法（盐田法）太阳照射，海水中的水分蒸发,盐析出。盐田条件：地点（海滩、远离江河入海口）、气候。盐田划分：贮水池、蒸发池、结晶池.苦卤：分离出食盐的母液。食盐利用电解（氯碱工业）2NaCl2H2O2NaOH+H2+Cl2阳极:2Cl-2eCl2 阴极:2H+2eH2海水提溴吹出法1、氯化：Cl22Br2ClBr22、吹出：空气（或水蒸气）吹出Br23、吸收：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 再用氯气氧化氢溴酸。海水提镁具体过程海水Mg(OH)2MgCl2Mg海水提取重水蒸馏法、电解法、化学交换法、吸附法了解化学交换法化工目的石油分馏（常压、减压)（物理)把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物，得到汽油(C511）、煤油（C1116）、柴油（C1518）等轻质油，但产量较低。裂化（化学）获得更多轻质油，特别是汽油.断链。列解（化学)获得重要有机化工原料：乙烯、丙稀、丁烯等。煤关注问题提高燃烧热效率，解决燃烧时的污染，分离提取化学原料。干馏隔绝空气加热。得焦炉气（H2、CH4、乙烯、CO等,燃料）、煤焦油(苯等芳香族化合物，进一步提取）、焦炭(金属冶炼）等。气化利用空气或氧气将煤中的有机物转化为可燃性气体。C水液化把煤转化为液体燃料的过程。直接液化：与溶剂混合，高温、高压、催化剂与氢气作用,得到汽油、柴油、芳香烃等.煤制油（内蒙古）。间接液化：先转变为CO和氢气,再催化合成为烃类、醇类燃料.一碳化学以分子中只含一个碳原子的化合物（甲烷、甲醇等）为原料合成一系列化工原料和燃料的化学.CO：煤 CH4:天然气。第三单元 化学与材料的发展教学重点（难点）：1、硅氧四面体的特殊性，一些无机非金属材料生产的化学原理。 形成对化学与材料发展关系比较全面的认识。2、金属冶炼的原理,金属腐蚀的原理和防腐方法. 电解、电镀的原理。3、常见高分子材料的生产原理.知识归纳：一、 无机非金属材料原料成分生产原理性能、用途传统硅酸盐材料陶瓷玻璃光学玻璃、耐腐蚀玻璃,不同颜色玻璃。水泥硅酸二三钙铝酸三钙、铁铝酸钙磨成粉煅烧加石膏等粉磨混凝土： 新材料碳化硅SiC结构与 相似,硬度 ，优质磨料，性质稳定，航天器涂层材料。氮化硅熔点 、硬度 、化学性质 ，制造轴承、气轮机叶片、发动机受热面。单质硅Si 工业金刚石C 材料其余新材料C60(新型贮氢材料)、超导材料等二、 金属材料金属活动顺序表：标出金属冶炼的方法及范围:原料装置原理炼铁还原剂CO的生成：生铁形成：炼钢生铁降低C：2C+O2=2CO 2Fe+O2=2FeO FeO+C=CO+Fe除杂质：FeS+CaO= 脱硫 添加合金元素：Cr、Mn、Ni 炼铝 、纯碱、石灰、煤、燃料油铝土矿溶解：氢氧化铝析出：氢氧化铝脱水：电解氧化铝：冰晶石（ )氧化铝 液，少量CaF2 阳极： 阴极：金属腐蚀及防护：分类实例金属腐蚀原理（ ）腐蚀氧气、氯气等，温度影响较大。钢材高温容易氧化一层氧化皮（ ）腐蚀原电池反应，例如钢材吸 腐蚀（大多）:阴极 阳极析 腐蚀（酸性）:阴极 阳极金属防腐方法氧化膜用化学方法在钢铁、铝的表面形成致密 电镀镀 、 、 （在空气中 的金属)其余改善环境、牺牲 （原电池的 极)、外加 等三、 高分子材料分类: 高分子: 、 、 等 高分子：聚 、 、 等合成方法举例基本概念加成聚合反应聚氯乙稀：聚苯乙烯:以聚乙烯为例：单体: 链节： 聚合度：缩合聚合反应涤纶:塑料分类结构性质举例热塑性线型溶解于一些有机溶剂,一定温度范围会软化、熔融,加工成形聚乙烯热固性体型不易溶于有机溶剂,加热不会熔融酚醛树脂高分子材料降解分类： 、 、 废旧高分子材料的再利用途径：（1） （2） （3) 化学肥料实例生产原理氮肥尿素硝酸铵其余: 、 、 、 、 、 等磷肥 钙/普钙 处理磷矿石.成分： 和其余：重过磷酸钙 ，钙镁磷肥、KH2PO4等钾肥草木灰( ），氯化钾，硫酸钾、硝酸钾等复合肥料 复合肥、 复合肥、 、 等第四单元 化学与技术的发展教学重点（难点）：1、化肥为农作物补充必要的营养元素，主要化肥的生产原理；了解农药的组成、结构和性 质是决定其防治病虫害效果的关键因素。化肥、农药的使用及其对环境的影响。2、了解肥皂、合成洗涤剂的组成、特点、性质及其生产原理.3、通过典型实例了解精细化学品的生产特点，体会化学与技术发展在满足生产和生活需要中的不可替代作用。知识归纳:农药实例作用、影响杀虫剂有机氯（DDT 、六六六 、DDE）有机 、 酯类， 酯类等防治 ，提高 产量。影响生物群落、土壤、大气、水等。杀菌剂波尔多液( 和 ）、 合剂等、除草剂等植物生长调节剂 、矮壮素等肥皂通式肥皂成分高级脂肪酸钠（钾） 或 生产原理油脂水解/碱性条件 去污原理水中电离RCOONa= 亲油基（憎水基)亲水基主要作用使 、 、 之间发生 、 、简单图示合成洗涤剂固态： 液态： 主要成分生产原理结构优化1、确定合适的 长度（1218）。（过长 性降低，过短 性过强）2、不含 的烃基。（容易 ）3、合理配方。(提高综合性能，环境污染、增白、香味等)工业味精： 。用量 ，能显著 水与空气或其他物质的 力（表面张力）， 提高工业生产效率，提高产品质量和性能。