高中化学 1.1 空气分离课件 鲁科版选修2.ppt

目标导航 预习导引 1 使学生了解常用空气分离的基本原理及适用范围 2 通过对空气的液化和分离技术的学习 体会从与物质有关的基本物理和化学性质出发 选用分离混合物的技术是从混合物中获得纯物质的常用方法 目标导航 预习导引 一 二 一 空气中各成分的应用空气是氧气 氮气 二氧化碳 稀有气体等组成的混合物 炼钢和金属焊接需要氧气 合成氨需要氮气 而稀有气体常用做保护气及各种灯泡的填充气 感悟思考 1 氮元素是活泼的非金属元素 氮气的性质活泼吗 2 co2是否为大气污染性气体 它对环境的影响是什么 3 稀有气体常用做保护气和灯泡填充气 这是利用气体的什么性质 提示 1 n2性质稳定 2 不是大气污染物 温室效应 3 稳定性 目标导航 一 二 预习导引 二 空气组分的分离1 深冷分离 1 定义 先将空气降温 加压液化后 再将液态空气升温 根据空气中各种组分的沸点不同进行精馏分离 2 空气液化的方法 先加压再进行热交换 最后进行节流膨胀 3 分离液态空气的方法 精馏 精馏也叫分馏 是在一个设备内同时进行多次部分汽化和部分冷凝来分离液态混合物的方法 目标导航 一 二 预习导引 2 变压吸附 1 原理 沸石分子筛和炭分子筛具有巨大的内表面积 吸附性能很强且具有较高的选择性 当空气通过它们时 氮气和氧气就可以在一定程度上分离开来 从而得到富氧空气 2 过程 加压吸附和减压解吸 3 优点 比深冷分离法能耗低 设备简单 3 膜分离 1 定义 利用具有选择透过性能的薄膜 在外力推动下对混合物进行分离 提纯 浓缩的一种新的分离方法 2 优点 过程简单 设备费用低 能耗少等 目标导航 一 二 预习导引 4 液态空气精馏时 沸点高的组分先挥发出来还是沸点低的组分先挥发出来 提示 随着温度的升高 沸点低的组分先达到沸点而挥发出来 要点 典例导航 即时演练 即时检测 要点空气组分及分离方法问题导思 分离空气常用的方法有哪些 提示 a 深冷分离法 b 变压吸附分离法 c 膜分离法 精馏液态空气时 先获得液氮 沸点 196 还是液氧 沸点 183 提示 沸点低的液氮先分离出来 当空气通过膜分离装置时 氧分子能透过膜而氮分子不能透过膜 说明哪种气体分子的直径更大一些 提示 直径大的气体分子不能透过膜 故分子直径 n2 o2 要点 典例导航 即时演练 即时检测 1 空气各组分及其应用 空气是氧气 氮气 二氧化碳 稀有气体等组成的混合物 空气中的各种气体在工业生产中有着广泛的应用 例如 炼钢和金属焊接需要氧气 合成氨需要氮气 而稀有气体常用做保护气及各种灯泡的填充气 2 空气组分的分离方法 1 深冷分离 定义 深冷分离是先将空气降温 加压液化 再将液态空气升温 根据空气中各组分的沸点不同进行精馏分离 要点 典例导航 即时演练 即时检测 方法 也可以将空气与碳反应 然后将反应后的气体通过碱液 最后剩余n2 2 变压吸附分离 将加压的空气通过分子筛 氮气和氧气分别被吸附而分离开来 再把被吸附的气体从分子筛中解吸出来的分离方法称为变压吸附 3 膜分离 膜分离是利用特殊制造的 具有选择透过性能的薄膜 在外力推动下对混合物进行分离 提纯 浓缩的一种新的分离方式 要点 典例导航 即时演练 即时检测 3 节流膨胀 在绝热 与外界无热量交换 的条件下 将空气加压通过节流阀后突然膨胀 这一过程叫做节流膨胀 节流膨胀会产生气体降温的效应 4 蒸馏和精馏 蒸馏是利用液体混合物中各组分挥发度不同 将它们分离开来的方法 将液体混合物加热使它部分汽化 蒸气中有较多易挥发组分 剩余液体含有较多难挥发组分 使蒸气部分冷凝 则易挥发组分富集在冷凝液中 这样 可将液体混合物中各组分分离开来 精馏也叫做分馏 是在一个设备内同时进行多次部分汽化和部分冷凝来分离液态混合物的方法 精馏能使液体混合物实现比较完全的分离 从而获得高纯度的产品 要点 典例导航 即时演练 即时检测 为控制温室效应 有人设想将co2液化后 送入深海海底 以减小大气中co2的浓度 为使co2液化 可采取的措施是 导学号52710000 a 减压 升温b 增压 升温c 减压 降温d 增压 降温答案 d 要点 典例导航 即时演练 即时检测 下列操作利用吸附作用分离的是 a 深冷分离b 蒸馏c 活性炭除去毒气d 膜分离答案 c 要点 即时检测 1 下列说法中不正确的是 a 膜分离可应用于化工 石油 燃料等工业中回收各种气体b 当空气通过膜分离装置时 氧分子能透过膜 而氮分子不能透过膜c 膜分离法制备的富氧空气含氧量在25 40 之间d 膜分离法分离过程复杂 设备费用高 耗能多答案 d 要点 即时检测 2 室内空气污染的重要来源之一是人们现代生活中所使用的化工产品 家具 墙纸 化纤地毯 塑料地板 书报 油漆等会不同程度地释放出某种有害气体 该气体是 a 甲醛b 二氧化碳c 一氧化碳d 甲烷答案 a 要点 即时检测 3 氮气是空气的主要组成部分 因此有科学家根据蒸汽机的原理 设计制造出了液氮蒸汽机