高中化学与技术专题123回顾课件选修2化学与技术专题123回顾.ppt

化学与技术专题123回顾 水的净化与污水处理 专题1多样化的水处理技术 硬水的软化 海水的淡化 明矾净水主要处理水中哪些微粒 原理是什么 无机胶体 sio2nh2o 胶粒带负电 1 混凝法a 混凝剂 化学沉降剂 除去水中的悬浮物质b 常见的混凝剂 铝盐 明矾kal so4 2 12h2o al2 so4 3 碱式氯化铝alcln oh 3 n 铁盐 fecl3 等c 铝盐的净水原理 盐类的水解 al3 3h2oal oh 3 胶体 3h 二 生活用水的净化 胶粒带正电 思考 天然水中含有细菌 主要成分为蛋白质 请你举出几种杀死水中细菌的简单方法 2 消毒 杀菌a 少量的水常用加热煮沸法使细菌蛋白质变性杀菌消毒b 大量的水采用强氧化剂 杀菌消毒剂 常用杀菌消毒剂 氯气 漂白粉 臭氧 二氧化氯 3 沉降 消毒二合一 na2feo44 除臭剂 活性炭 三 水污染的检测项目1 水的理化性质 色度 浊度 ph等2 无机物 溶解氧 do 某些金属离子 氯离子 硫酸根离子 氮和磷的化合物等3 有机物 通常测定生化需氧量 bod 资料卡水的do与boddo 水中的溶解氧量 单位 mg l bod 水中有机物经微生物分解所需的氧气量 单位 mg l 污水中有机物的含量越大 bod越高 水的富营养化程度越高 1 在净水过程中用到混凝剂 其中可以作为混凝剂使用的是a 偏铝酸钠b 氧化铝c 氯化铝d 明矾2 下列广告用语在科学上没有错误的是a 这种饮料中不含任何化学物质b 这种蒸馏水绝对纯净 其中不含任何离子c 这种口服液含丰富的氮 磷 锌等微量元素d 没有水就没有生命 cd d 练一练 简单鉴别 肥皂反应软水中产生泡沫多 硬水中形成较多白色垢状物 软水与硬水的简单鉴别 水的总硬度试纸 三 硬水软化 1 加热煮沸法 此法只能消除暂时硬度 永久硬度没变化 2 药剂软化法常用的药剂有石灰 纯碱等ca hco3 2caco3mg hco3 2mg oh 2mgcl2mg oh 2cacl2caco3ca oh 2caco3 反应过程中 镁都是以氢氧化镁的形式沉淀 而钙都是以碳酸钙的形式沉淀 思考 加入的次序 同时还是先后 3 离子交换法 1 磺化煤法2nar ca2 car2 2na 2nar mg2 mgr2 2na 1 能消除暂时硬度 永久硬度2 磺化煤可以再生利用 如何进行呢 nacl 3 离子交换法 2 离子交换树脂 硬水 ca2 mg2 hco3 cl so42 h oh 软水 思考 1 先后次序有关系吗 2 优点有哪些 6 要使同时含有ca2 mg2 离子的永久硬水软化 正确的方法是a 只需加纯碱b 先加石灰 后加纯碱c 先加纯碱 后加石灰d 将适量的纯碱和石灰混合后加入水中 b 7 下列方法 1 蒸馏 2 煮沸 3 加石灰 4 加纯碱 5 加磷酸钠 6 离子交换 能同时除去硬水中的暂时硬度和永久硬度的是a 1 5 6 b 2 4 6 c 5 6 d 1 2 3 4 5 6 a 海水淡化方法 1 原理 利用液体沸点不同加热液体 使不同组分在不同温度沸腾汽化 再将蒸汽冷凝收集在容器中 2 减压蒸馏的原理 利用压强降低 液体的沸点也降低3 蒸馏法的优点 设备相对简单 技术比较成熟缺点 能耗大 一 蒸馏法 1 原理 在外加直流电场的作用下 处于中间位置海水槽里的阴离子 阳离子分别透过阴离子交换膜 阳离子交换膜迁移到阳极区 阴极区 中间水槽里的水含盐量就降低了 2 特点 消耗的电能大 但其成本只有蒸馏法的1 4 3 离子交换膜 用离子交换树脂制成的薄膜 也称电渗析膜 有阴 阳离子交换膜之分 阴离子只能通过阴离子交换膜 阳离子只能通过阳离子交换膜 海水淡化方法 二 电渗析法 海水淡化方法 三 反渗透法 1 渗透压 浓度较小的溶液中的水分会通过半透膜渗透到浓度较大的溶液中 使原来浓度较大的一侧溶液液面升高 当液面升高产生的压力达到一定数值时能阻止水的继续渗透 这个压力称为渗透压 2 反渗透法的原理 如果在含盐浓度较大的溶液一侧施加一定的压力 可以迫使水从浓溶液一侧向稀溶液一侧渗透 使浓溶液浓度增大 得到淡水 3 特点 可以大量 快速地生产淡水 寻找更理想的渗透膜 是目前努力的方向 海水淡化方法 四 冷冻法 1 原理 把冷海水喷入真空室 部分海水蒸发吸热使其余海水冷却形成冰晶 固体冰晶中的杂质要比原溶液中少得多 将得到的冰晶用适量的淡水淋洗 熔化 就得到淡水 2 特点 由于水的比热 汽化热大 这种海水淡化技术要消耗大量的能量 一 氮的固定 1 定义 把大气中的游离态的氮转化为氮的化合物 2 类别 天然固定 豆科植物的根瘤菌固氮 雷雨天产生no气体 人工固定 合成氨等 高温 高压 高压 低温 使用 不影响 问题2 请同学们分析下表 49页表2 5 分别从化学反应速率和化学平衡两个角度分析合成氨的合适条件 填表 问题4 工业上合成氨的合适条件到底怎样 使用催化剂 铁触媒 以fe为主体的多成分催化剂 这样可以大大加快化学反应速率 提高生产效率 也提高了经济效益 选择合适的温度 450 左右 该温度是为合成氨催化剂的活性温度 选择合适的压强 20mpa 50mpa 该压强下进行生产 对动力 材料 设备等来说正合适 3 合成氨的适宜条件 氯碱工业 通过电解饱和食盐水来生产烧碱 氯气和氢气 并以它们为原料生产一系列化工产品的工业 一 氯碱生产的核心技术 电解 使电流通过电解质溶液或熔融态的电解质 在阴 阳两极分别发生还原反应和氧化反应的过程叫做电解 electrolysis 对电解槽结构进行优化设计 合理选用电极和隔膜材料 是电解生产的核心 石棉隔膜电解槽 离子膜电解槽 1 生产的主体设备 离子膜电解槽简单构造 阳极 金属钛网 涂钛钌氧化物 阴极 碳钢网 有镍涂层 阳离子交换膜 只允许阳离子通过 把电解槽隔成阴极室和阳极室 2 添加原料阳极室 精制的饱和食盐水阴极室 添加纯水 加一定量的naoh溶液 3 离子交换膜的作用 1 防止cl2和h2混合而引起爆炸 2 避免cl2与naoh反应生成naclo 影响naoh的产量 1 用什么方法除去泥沙 2 用什么试剂除去ca2 mg2 fe3 so42 3 所用试剂只有过量才能除净这些杂质 试设计一个合理的顺序逐一除杂 思考 精制食盐水 bacl2naohna2co3过滤hcl naohbacl2na2co3过滤hcl 思考 1 工业制硫酸的原料有哪些 如何选择 2 工业制硫酸分几个阶段 每个阶段的反应原理是什么 用到什么典型设备 3 工业制硫酸生产流程 硫酸工业生产的原理 生产流程 造气 催化氧化 吸收 空气 炉气 思考 从沸腾炉出来的气体so2是否纯净 矿渣 思考 黄铁矿为什么要粉碎 为什么通入强大的空气流 燃烧黄铁矿为什么不要多加燃料 沸腾炉 思考 适宜条件的选择 接触室 思考 接触室中热交换器的作用 从接触室出来的气体成分是什么 催化剂 五氧化二矾 v2o5 温度 400至500摄氏度压强 常压 温度 400 500 催化剂活性较高 压强 设备 成本和能源消耗 增大压强so2的转化率提高不大 吸收塔 思考 吸收三氧化硫为什么不用水和稀硫酸 而用98 3 的浓硫酸 浓硫酸为什么必须从塔顶喷下 高温 4fes2 11o22fe2o3 8so2 s o2so2 点燃 1 so2 ca oh 2 caso3 h2ocaso3 h2so4 caso4 so2 h2o 2 so2 2nh3 h2o nh4 2so3 nh4 2so3 h2so4 nh4 2so4 so2 h2o ca oh 2 h2so4 caso4 2h2o制石膏 黄铁矿矿渣可用来制造水泥 砖和炼铁等 1 在沸腾炉旁设置 废热锅炉 产生蒸汽发电 2 在接触室中设热交换器 预热so2和o2 二 能量充分利用 废热 利用 a b c d四地的地理位置如图 交通均较为便利 其他地理条件如下 a地是风景旅游城市 b地是硫酸消费中心 c地有较为丰富的黄铁矿资源 d地有少量的硫酸消费 硫酸厂址应选择在 三 生产规模 一般要求较大规模厂址选择 靠近硫酸消费中心的地区 避开人口稠密的居民区和环境保护要求高的地区 3 对于接触法制硫酸的生产操作与说明生产操作的主要理由两者都正确的是 a 硫铁矿燃烧前需要粉碎 因为大块的硫铁矿不能燃烧b 三氧化硫的吸收采取逆流的形式 目的是增大其与吸收剂的接触面积c 二氧化硫氧化成三氧化硫时需使用催化剂 这样可以提高二氧化硫的转化率d 三氧化硫用98 3 的浓硫酸吸收 目的是防止形成酸雾 以便使其吸收更加充分 硫酸的工业制备和环境保护 bd 接触氧化的三个适宜条件 压强用常压 温度为400 500 催化剂主要为v2o5 硫酸工业总结 硫酸工业生产的原理 镁的工业常见制法 电解法 流程 海水 mg oh 2 mg oh 2 过滤 mgcl2溶液 盐酸 hcl 蒸发结晶 mgcl2 干燥 cl2 mg 电解 贝壳 cao 石灰乳 水 煅烧 请写出上述过程中所涉及到的化学方程式 2 mgcl2 6h2o干燥得到无水mgcl2过程中要什么条件下进行 为什么 镁和铝的冶炼 1 镁的制备caco3 cao co2mg2 cao h2o mg oh 2 ca2 mg oh 2 2hcl mgcl2 2h2omgcl2 6h2o mgcl2 6h2omgcl2 6h2o mgcl2 6h2o hcl气氛中加热 mgcl2 熔融 mg cl2 从铝土矿制备铝的工艺流程 al2o3fe2o3sio2 过量naoh溶液 过滤 fe2o3sio2除去 naalo2naoh溶液 过量co2 过滤 nahco3滤液除去 al2o3 通电 al al oh 3 常温下sio2与强碱或强酸很难反应 2 铝的制备铝土矿的提纯al2o3 2oh 2alo2 h2oalo2 co2 2h2o al oh 3 hco3 2al oh 3 al2o3 3h2o电解2al2o3 熔融 4al 3o2 冰晶石na3alf6 你们能否以苯为原料 合成水杨酸 要求写出合成路线 阅阿司匹林其结构式为 能否实现由水杨酸到阿司匹林 表面活性剂 1 表面活性剂分子是具有亲油和亲水基团的两亲分子 肥皂的去污原理 1 亲水基 肥皂结构中 coona或 coo 是极性基团 极易溶于水 具有亲水性 2 憎水基 肥皂结构中的烃基 r 不溶于水 但极易溶于有机溶剂 具有亲油性质 c17h35coona 肥皂的制取 3naoh 3c17h35coona 硬脂酸甘油酯 脂肪 硬脂酸钠 甘油 皂化反应 糖类 单糖 二糖 多糖 葡萄糖果糖 蔗糖麦芽糖 淀粉纤维素 具有醛基 不具有醛基 不具有醛基 具有醛基 能水解 不能水解 能水解 c6h10o5 n 淀粉和纤维素的分子式都是 但它们的分子里所包含的单糖单元 c6h10o5 的数目不同 即n值不同 且结构也不相同 2 化学性质 纤维素能水解 也生成还原性单糖 葡萄糖 但水解要比淀粉困难 需浓酸作催化剂 纤维素分子中每个单糖单元有3个醇羟基 因此纤维素能表现出醇的一些性质 如能发生酯化反应 拓展 已知纤维素的结构如右 试写纤维素和醋酸酯化反应的方程式 知识回顾 重点掌握 1 聚合反应 由相对分子质量小的化合物分子 单体 互相结合成相对分子质量大的高分子化合物的反应 聚