高中化學(xué)選修2課件全套

走進(jìn)化學(xué)工業(yè)課題1化工生產(chǎn)過程中的基本問題硫酸的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)：硫酸是一種無色,難揮發(fā),易溶于水的油狀液體。濃硫酸溶于水時會放出大量的熱。因此,稀釋硫酸時應(yīng)該把______倒到______中,并_____.(2)化學(xué)性質(zhì)：濃硫酸具有酸性,______性,______性和______性.濃硫酸水不斷攪拌吸水脫水強(qiáng)氧化復(fù)習(xí)回顧：硫酸的消費水平是一個國家工業(yè)發(fā)達(dá)水平的重要標(biāo)志一、依據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理確定生產(chǎn)過程（一）硫酸工業(yè)生產(chǎn)的原理思考：1.自然界中存在的含硫的物質(zhì)有哪些?2.這些物質(zhì)能直接得到H2SO4嗎?若不能，那么要經(jīng)過哪些中間產(chǎn)物才能變成硫酸?硫磺、黃鐵礦（FeS2）請寫出有關(guān)的化學(xué)方程式!（二）硫酸工業(yè)生產(chǎn)的原理以硫磺為原料第一步：造氣S(s)+O2(g)SO2(g)點燃2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)催化劑加熱第二步：催化氧化第三步：吸收SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)（二）硫酸工業(yè)生產(chǎn)的原理以黃鐵礦（FeS2）為原料第一步：造氣2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)催化劑加熱第二步：催化氧化第三步：吸收SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)生產(chǎn)過程：造氣催化氧化吸收

造氣制（SO2）凈化、干燥催化反應(yīng)室400~500℃常壓、催化劑吸收塔稀釋室貯存室SO3空氣SO2發(fā)煙硫酸98%硫酸98%硫酸水（三）工業(yè)制硫酸的主要流程二、生產(chǎn)中原料的選擇1、硫酸生產(chǎn)中的三種原料：

硫磺或黃鐵礦、空氣、水思考：（1）、為什么早期我國是以黃鐵礦為原料制硫酸？

早期黃鐵礦儲存量比較大，而天然硫磺資源缺乏，又難以從國外購進(jìn)，并且那時對環(huán)境保護(hù)不夠重視。（2）、為什么不主張用黃鐵礦(主要成分FeS2)作為原料生產(chǎn)硫酸?

硫磺制硫酸比黃鐵礦制硫酸生產(chǎn)流程短，設(shè)備簡單，三廢治理量小，勞動生產(chǎn)率高，易于設(shè)備大型化，從而降低成本。硫酸生產(chǎn)反應(yīng)式S(s)+O2(g)SO2(g)

高溫SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)第一步：第二步：第三步：以硫磺為原料:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)催化劑加熱(造氣)(催化氧化)(吸收)工業(yè)中通常用98%的硫酸溶液代替水來吸收SO3想一想:從生產(chǎn)硫酸的原理看,硫酸廠中的生產(chǎn)設(shè)備最少應(yīng)分幾部分?2、工業(yè)生產(chǎn)硫酸的基本過程沸騰爐接觸室吸收塔3、硫酸工業(yè)生產(chǎn)的三個主要設(shè)備SO2O2沸騰爐爐氣礦渣空氣思考：從沸騰爐出來的SO2氣體是否純凈？思考：黃鐵礦為什么要粉碎？為什么要通入強(qiáng)大空氣流？粉碎黃鐵礦是增大礦石跟空氣的接觸面積，加快反應(yīng)速率并使之充分燃燒；通強(qiáng)大的空氣流是為了使黃鐵礦充分燃燒，同時增大廉價易得的反應(yīng)物濃度，可以是較貴重的原料得以充分利用。不純凈，爐氣中除SO2還含有O2、N2、H2O和一些雜質(zhì)。接觸室低溫的SO2、O2思考：接觸室中熱交換器的作用是什么？從接觸室出來的氣體成分是什么？熱交換器的作用是在SO2接觸氧化時，用放出的熱來預(yù)熱即將進(jìn)入接觸室發(fā)生反應(yīng)的SO2和空氣，這樣可以充分利用熱能，節(jié)約燃料。吸收塔SO3思考：吸收SO3為什么不用水或稀硫酸，而要用98.3%的濃硫酸？濃硫酸為什么必須從塔頂噴下？因為用水或稀H2SO4溶液做吸收劑容易形成酸霧且吸收速率慢；液體由上向下流，氣體由下向上升，兩者在逆流過程中充分反應(yīng)。三、生產(chǎn)中反應(yīng)條件的控制復(fù)習(xí)回顧：1、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些？

指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。注意：（1）前提是“一定條件下的可逆反應(yīng)”；（2）實質(zhì)是“正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率相等”；（3）標(biāo)志是“反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變”。2、什么是化學(xué)平衡？反應(yīng)物濃度、溫度、壓強(qiáng)（對有氣體參加的反應(yīng)）、催化劑補充：平衡的移動，即改變反應(yīng)條件（濃度、溫度、壓強(qiáng)）對化學(xué)平衡的影響條件的改變平衡移動方向平衡移動的結(jié)果增大反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)物濃度增大壓強(qiáng)升高溫度向正反應(yīng)方向移動向正反應(yīng)方向移動向氣體體積縮小的方向移動向吸熱反應(yīng)方向移動反應(yīng)物濃度減小生成物濃度增大體系壓強(qiáng)減小體系溫度降低勒夏特列原理：如果改變影響化學(xué)平衡的一個條件（濃度、溫度或壓強(qiáng)等），平衡就會向著能夠減弱這種改變的方向移動三、生產(chǎn)中反應(yīng)條件的控制2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)催化劑加熱SO2接觸氧化的反應(yīng)為：注：這是一個氣體總體積縮小的、放熱的可逆反應(yīng)思考與交流：閱讀P6表1—1，思考溫度較低時，SO2的轉(zhuǎn)化率_____；那么是否溫度越低越好呢？越高不是，雖然溫度較低對提高SO2的轉(zhuǎn)化率有利，但溫度較低時催化劑活性不高，反應(yīng)速率低。應(yīng)選擇溫度：(1)低溫(400~5000C)注意:工業(yè)生產(chǎn)中反應(yīng)溫度的選擇往往還要考慮該溫度下催化劑的活性。（1）溫度三、生產(chǎn)中反應(yīng)條件的控制閱讀P6表1-2,思考壓強(qiáng)的增大，SO2的轉(zhuǎn)化率_____；（2）壓強(qiáng)思考與交流：越高那么是否壓強(qiáng)越高越好呢？根據(jù)平衡移動原理，加壓對提高SO2的轉(zhuǎn)化率有利，但在常壓、400~500℃時，SO2的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，加壓對設(shè)備的要求高，會增大投資和能量消耗。應(yīng)選擇壓強(qiáng)：(2)常壓注意：工業(yè)生產(chǎn)中壓強(qiáng)的選擇往往還要考慮成本和能量消耗等問題(1)較高的溫度(400~5000C)(2)常壓(3)催化劑2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)催化劑加熱三、生產(chǎn)中反應(yīng)條件的控制接觸氧化的適宜條件：四、硫酸工業(yè)生產(chǎn)過程中三廢的處理1、三廢：廢氣、廢液、廢渣2、三廢的處理方法：（1）如何處理尾氣中的SO2？方法一：石灰水吸收法ＳＯ２Ｃa（ＯＨ）２ＣaＳＯ３Ｈ２ＳＯ４ＳＯ２（重新利用）方法二：氨水吸收法SO2+2NH3+H2O(NH4)2SO3(NH4)2SO3+H2SO4(NH4)2SO4+SO2+H2O（2）、如何處理廢水中的酸性物質(zhì)?（3）、如何利用廢渣和生產(chǎn)過程中的產(chǎn)生的大量熱能?用石灰漿(Ca(OH)2或石灰石粉中和：廢渣：分離后循環(huán)利用，剩下的作鋪路用的瀝青或用于制磚四、硫酸工業(yè)生產(chǎn)過程中三廢的處理Ca(OH)2+H2SO4CaSO4+2H2O能量的充分利用硫酸生產(chǎn)過程中的三個化學(xué)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，可以充分利用這些反應(yīng)放出的熱能(工廠里把它們叫做“廢熱”)以降低生產(chǎn)成本。在沸騰爐旁設(shè)置“廢熱”鍋爐，產(chǎn)生蒸汽來發(fā)電；在接觸室中設(shè)熱交換裝置。據(jù)測算，生產(chǎn)1t硫酸約需消耗100kW·h的電能，而相應(yīng)量反應(yīng)物在生產(chǎn)過程中放出的反應(yīng)熱相當(dāng)于200kW·h的電能。化工生產(chǎn)過程中應(yīng)考慮的問題：(1)確定化學(xué)反應(yīng)原理(2)選擇原料(3)選擇設(shè)備和工藝流程(4)三廢處理(環(huán)境保護(hù))(5)能源的利用(綜合經(jīng)濟(jì)利益)(6)其它問題(如廠址，成本，反應(yīng)條件等問題）小結(jié)：小結(jié)：(本節(jié)課重點)1.工業(yè)上接觸法制硫酸概括為“五個三”：三種原料：三個反應(yīng)：三個生產(chǎn)過程：三個主要設(shè)備：硫酸工業(yè)生產(chǎn)的三個適宜條件：2.硫酸生產(chǎn)中的廢氣及廢液的處理方法。硫磺(或黃鐵礦)、空氣和水造氣、催化氧化、吸收沸騰爐、接觸室、吸收塔(1)低溫(400~5000C)(2)常壓(3)適當(dāng)過量的空氣1、在硫酸的工業(yè)制法中，下列生產(chǎn)操作與說明生產(chǎn)操作的原因二者都正確的是（）A、硫鐵礦燃燒前需將礦粒粉碎，這樣易于向沸騰爐中投料B、爐氣進(jìn)入接觸室之前需要進(jìn)化、干燥，因為爐氣中的雜質(zhì)易與SO2反應(yīng)C、SO2氧化為SO3時需要使用催化劑，這樣可提高SO2的轉(zhuǎn)化率D、接觸室的反應(yīng)溫度控制在400~500℃，因為在這個溫度范圍內(nèi)，反應(yīng)速率和SO2的轉(zhuǎn)化率都比較理想，且催化劑的活性也較高練習(xí)D練習(xí)2、下列對硫酸生產(chǎn)中化學(xué)反應(yīng)原理的分析正確的是（）A、硫酸生產(chǎn)中涉及的三個化學(xué)反應(yīng)因原料的不同可能全部是氧化還原反應(yīng)B、硫酸生產(chǎn)中涉及的三個化學(xué)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)C、硫酸生產(chǎn)中涉及的三個化學(xué)反應(yīng)都需要使用催化劑D、硫酸生產(chǎn)中涉及的三個化學(xué)反應(yīng)都需要在較高溫度條件下進(jìn)行B練習(xí)3、關(guān)于接觸法制硫酸的敘述中，不正確的是（）A、從沸騰爐出來的爐氣必須凈化，主要目的是防止催化劑中毒B、之所以叫“接觸法”是因為SO2被氧化成SO3時反應(yīng)是在催化劑表面進(jìn)行的C、黃鐵礦粉碎成細(xì)小礦粒，在沸騰爐中燃燒快、反應(yīng)完全，提高了原料的利用率D、SO3用稀硫酸吸收而不用水吸收，可防止形成酸霧并使SO3吸收完全D練習(xí)4、硫酸最古老的生產(chǎn)方法是把綠礬（FeSO4?7H2O）裝入反應(yīng)器中加強(qiáng)熱，會流出油狀液體，并放出有刺激性氣味的氣體（SO2），反應(yīng)器中的固體變成了紅色。寫出這種方法中綠礬轉(zhuǎn)化為硫酸的兩個化學(xué)方程式：（1）（2）SO3+H2OH2SO42FeSO4

?7H2OFe2O3+SO3+SO2+7H2O高溫P213、4、8作業(yè)：實踐活動

通過查閱資料、上網(wǎng)、參觀訪問等方式進(jìn)行調(diào)查，了解一些化工廠是如何利用廢熱的。1.2《人工固氮技術(shù)

─合成氨》教學(xué)目標(biāo)知識與能力1.利用所學(xué)的化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡理論解釋合成氨中的相關(guān)問題；2.了解合成氨的主要原理、原料、重要設(shè)備、流程和意義。教學(xué)重點、難點：利用所學(xué)的化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡理論解釋合成氨中的相關(guān)問題。探究建議：參觀化工廠或觀看有關(guān)的影像資料片，考察企業(yè)的選址情況，收集產(chǎn)品的生產(chǎn)原理、原料利用率、能耗、投資和成本核算等資料，撰寫考察報告。課時劃分：一課時1.在新疆與青海交界處有一山谷，人稱魔鬼谷。每當(dāng)人畜進(jìn)入后，經(jīng)常電閃雷鳴，狂風(fēng)暴雨，把人畜擊斃。然而谷內(nèi)卻是牧草茂盛，四季常青。請解釋原因。

N2+O2

====2NO放電或高溫2NO

+O2=2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NO雷雨發(fā)莊稼神秘的魔鬼谷氮的固定將游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的方法叫氮的固定．人工固氮技術(shù)—合成氨N2(g)

+3H2(g)

2NH3

(g)(放熱)(一)工業(yè)合成氨的反應(yīng)原理加溫高壓催化劑思考:根據(jù)勒夏特列原理分析討論合成氨工業(yè)適宜的反應(yīng)條件?一、合成氨的反應(yīng)原理試紙變蘭色1）濃度：使用過量的氮氣。2）溫度：400～500℃；3）高壓:10MPa~30MPa；4）催化劑(加快反應(yīng)速率)：鐵(二)工業(yè)合成氨的反應(yīng)條件N2(g)

+3H2(g)

2NH3

(g)高溫高壓催化劑(放熱)(三)工業(yè)合成氨的原料選擇思考:工業(yè)合成氨時N2取自于什么物質(zhì)?H2又來源于哪里?N2主要來源于____氫氣主要來源于____空氣(從空氣中分離出N2有哪些方法?)水和碳?xì)浠衔顲+H2O===CO+H2(試寫出C與水制取氫氣的化學(xué)方程式)CH4+H2O===3H2+COCH4+2H2O===4H2+CO2催化劑催化劑想一想:制取原料氣的過程中?；煊械臍怏w雜質(zhì)有__________CO,CO2

和H2S(如何凈化)(四)工業(yè)合成氨的四個生產(chǎn)過程:四個生產(chǎn)過程:造氣,凈化，合成，分離(五)工業(yè)合成氨的工業(yè)流程:1、用圖式表示合成氨的流程：原料氣的制取凈化合成分離液氨(五)工業(yè)合成氨的工業(yè)流程:合成氨的實地照片閱讀書本Ｐ１４～Ｐ１５頁后總結(jié)．(五)合成氨工業(yè)的發(fā)展小結(jié)：工業(yè)合成氨:(1)原理:(2)條件:(3)生產(chǎn)過程:(4)三廢處理:練習(xí)：１．合成氨所需的可由煤和水蒸氣反應(yīng)而制得，其中一步的反應(yīng)為：（正反應(yīng)放熱），下列措施中，能提高CO轉(zhuǎn)化率的是（

）A．增大壓強(qiáng)

B．降低溫度C．增大水蒸氣濃度

D．加催化劑２．合成氨工業(yè)有下列流程：①原料氣制備；②氨的合成；③原料氣凈化和壓縮；④氨的分離。其先后順序為（

）

A．①②③④

B．①③②④

C．④③②①

D．②③④①ＣＢ簡單介紹科學(xué)家哈伯：

弗里茨.哈泊：德國化學(xué)家，出生于一個猶太富商家中。1900年獲得博士學(xué)位。1908年7月首次合成氨氣，1909年7月建成每小時生產(chǎn)90克氨氣的實驗裝置，1918年獲得諾貝爾化學(xué)獎。氨氣的合成一方面使氮肥大量的工業(yè)化生產(chǎn)，提高了糧食的產(chǎn)量。另一方面氨氧化制得硝酸及TNT炸藥。由于以上原因，德國才能將第一次世界大戰(zhàn)延續(xù)了幾年。哈伯首創(chuàng)了使用化學(xué)毒劑的化學(xué)戰(zhàn)，在第一次世界大戰(zhàn)中有130萬人受到化學(xué)戰(zhàn)的傷害，其中9萬人死亡。第一單元走進(jìn)化學(xué)工業(yè)課題3純堿的生產(chǎn)知道純堿的用途嗎？你想一想

自然界中哪些地方存在純堿？中國最大的內(nèi)陸湖泊，也是國內(nèi)最大的咸水湖——青海湖寸草不生的鹽堿地如何獲得自然界中的純堿？思考與交流1.從天然堿的形成推測碳酸鈉在水中結(jié)晶析出主要受到哪些因素的影響？2.根據(jù)天然堿的存在及其主要化學(xué)成分，請你設(shè)想工業(yè)生產(chǎn)碳酸鈉的主要原料是什么？為什么？資料卡片路布蘭法——世界上最早實現(xiàn)純堿的工業(yè)生產(chǎn)1.用硫酸將食鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徕cNaCl+H2SO4NaHSO4+HCl↑NaCl+NaHSO4Na2SO4+HCl↑120℃600～700℃2.將硫酸鈉與木炭、石灰石一起加熱，反應(yīng)生成碳酸鈉和硫化鈣Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑Na2S+CaCO3Na2CO3+CaS1000℃1000℃一、氨堿法生產(chǎn)純堿（索爾維制堿法）比利時化學(xué)家——索爾維2、

20℃時，由NH4HCO3、NaCl和H2O配制成一混合溶液，當(dāng)把溶液加熱蒸發(fā)后冷卻至20℃

，首先析出的物質(zhì)是什么？20℃時一些物質(zhì)在水中的溶解度/gNaClNH4ClNa2CO3NaHCO3NH4HCO335.937.221.59.621.7科學(xué)探究1、向AgNO3溶液中滴加KCl將會看到什么現(xiàn)象？一、氨堿法生產(chǎn)純堿（索爾維制堿法）CaCO3=CO2+CaONaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2OCaO+H2O=Ca(OH)22NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+CaCl2+2H2O產(chǎn)品副產(chǎn)品優(yōu)點：

原料便宜易得，產(chǎn)品純度高，氨和部分二氧化碳可以循環(huán)使用，制作步驟簡單。請你分析一下氨堿法的優(yōu)缺點？缺點：

副產(chǎn)物氯化鈣的處理，食鹽的利用率不高，大約只有70%。二、聯(lián)合制堿法侯德榜個人簡歷：1890年出生1911年考入清華留美預(yù)備學(xué)校，后以10門功課

1000分的優(yōu)異成績被保送到美國留學(xué)1916年獲美國麻省理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位1919年獲美國哥倫比亞大學(xué)碩士學(xué)位1921年獲博士學(xué)位二、聯(lián)合制堿法（侯氏制堿法）NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O原料ⅡNH3CO2（原料Ⅰ，來自合成氨）（副產(chǎn)品）聯(lián)合制堿法有哪些優(yōu)點呢？思考與交流

根據(jù)聯(lián)合制堿法生產(chǎn)原理示意圖，分析比較它與氨堿法的有哪些異同？相同點：不同點：原理相同NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3====

Na2CO3+CO2↑+H2O↑△原料的來源和副產(chǎn)物不同

在純堿的生產(chǎn)過程中是先通入NH3還是CO2？思考與交流

人類歷史上，科學(xué)技術(shù)的突破性重大發(fā)現(xiàn)和成果總是與一些偉大的名字聯(lián)系在一起，路布蘭（1791）、索爾維（1862）和侯德榜（1924）的名字都銘刻在人類制堿技術(shù)發(fā)展的歷史上，你知道嗎？路布蘭是一名醫(yī)生，索爾維是在工作中學(xué)習(xí)化學(xué)的，侯德榜是化學(xué)工程學(xué)博士。根據(jù)三個人所處的年代及學(xué)習(xí)經(jīng)歷，你對技術(shù)與科學(xué)的關(guān)系有哪些新的認(rèn)識？總結(jié)：氨堿法的生產(chǎn)原理重點：難點：

離子反應(yīng)的實質(zhì)就是使離子的濃度減小NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3====

Na2CO3+CO2↑+H2O↑△練習(xí)1.下列屬于侯氏制堿法的優(yōu)點的是（）A.氨和二氧化碳由合成氨廠提供B.母液可回收氯化銨C.氯化鈉的利用率達(dá)96%D.以上全是D2.工業(yè)上常用氨堿法制碳酸鈉，但卻不能用氨堿法制碳酸鉀，這是因為在溶液中（）A.KHCO3溶解度較大B.KHCO3溶解度較小C.K2CO3溶解度較大D.K2CO3溶解度較大A3.為了檢驗純堿的質(zhì)量（可能含有少量小蘇打），取少量樣品進(jìn)行實驗，可以采用的方法是（）A.加熱后通入澄清石灰水，觀察現(xiàn)象B.滴加鹽酸，觀察現(xiàn)象C.溶于水中，滴加少量BaCl2溶液，觀察現(xiàn)象D.溶于水中，滴加少量澄清的石灰水，觀察現(xiàn)象A4.我國化學(xué)家侯德榜，改革國外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡要表示如下：(1)

副產(chǎn)品的一種用途為。(2)使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上，主要是設(shè)計了

的循環(huán)。用作化肥或焊藥或電解液Ⅰ(3)為檢驗產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，可取少量試樣溶于水后，再滴加

。(4)向母液中通氨氣，加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品，通氨氣的作用有

。

(a)

增大NH4+的濃度，使NH4Cl更多地析出

(b)

使NaHCO3更多地析出

(c)

使NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3，提高析出的NH4Cl純度稀HNO3和AgNO3溶液AC5.根據(jù)侯德榜制堿法原理并參考下表數(shù)據(jù)，實驗室制備純堿的主要步驟是：將配制好的飽和NaCl溶液倒入燒杯中加熱，控制溫度在30—35℃，攪拌下分批加入研細(xì)的NH4HCO3

固體，加料完畢后，繼續(xù)保溫30分鐘，靜置、過濾得NaHCO3

晶體，用少量蒸餾水洗滌除去雜質(zhì)，抽干后，轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中，灼燒兩小時，得到Na2CO3固體。(1)反應(yīng)溫度控制在30—35℃，是因為若高于35℃，則；若低于30℃則；為控制此溫度范圍，應(yīng)采取的加熱方法是。(2)加料完畢后，繼續(xù)保溫30分鐘，目的是；只析出NaHCO3

晶體的原因是；用蒸餾水洗滌NaHCO3

晶體的目的是除去雜質(zhì)（以化學(xué)式表示）四種鹽在不同溫度下的溶解度（g∕100g水)表：0℃10℃20℃30℃40℃50℃60℃100℃NaCI35.735.836.036.336.637.037.339.8NH4HCO311.915.821.027.0_①___NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4_NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3①＞35℃NH4HCO3會有分解NH4HCO3分解反應(yīng)速率降低水浴加熱使反應(yīng)充分進(jìn)行NaHCO3的溶解度最小NaHCO3;NaCl;NH4HCO3;NH4Cl上網(wǎng)查閱資料：1、我國純堿生產(chǎn)現(xiàn)狀。2、現(xiàn)階段氯化鈣的新用途。作業(yè)：§2-1獲取潔凈的水水為什么要凈化？

天然水在自然循環(huán)過程中與大氣和土壤不斷地接觸，必然會混入很多種雜質(zhì)。這些雜質(zhì)有的懸浮在水中，有的溶解在水中，還有的以膠狀粒子分散在水中。為了獲得符合不同標(biāo)準(zhǔn)(指工業(yè)生產(chǎn)或生活方面)的水，必須對水進(jìn)行處理，以除掉水中的一些雜質(zhì)。本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)知道純水與天然水、硬水與軟水的區(qū)別,學(xué)會簡單、常用的檢驗硬水與軟水的方法；

了解自來水的凈化原理

了解沉淀、過濾、吸附、蒸餾等常用的物理或化學(xué)凈水的常用方法----混凝法和化學(xué)軟化法

了解硬水軟化的常用方法-----加熱法、藥劑法和離子交換法。一、天然水的凈化1.混凝法：

原理：加入一種混凝劑（如：明礬、鐵鹽、亞鐵鹽），使水中細(xì)小的懸浮物質(zhì)和膠體聚集成較大顆的顆粒而沉淀，然后過濾除去1、明礬、鐵鹽或亞鐵鹽為什么能凈化水？分別寫出明礬、鐵鹽凈化水的離子反應(yīng)方程式。2、為什么亞鐵鹽的凈化效果沒有鐵鹽的效果好？討論學(xué)習(xí)課本P25:思考與交流(演示P24實驗2－1)自來水廠凈化水過程示意圖（明礬或綠礬）（凝膠狀的氫氧化鋁或氫氧化鐵有很強(qiáng)的吸附能力，能使水中細(xì)小的懸浮雜質(zhì)集結(jié)而下沉）（干凈的細(xì)沙和鵝卵石）（通氯氣或二氧化氯）（1）、硬水和軟水的定義：硬水：含有較多可溶性鈣、鎂離子化合物的水。軟水：不含或含較少可溶性鈣、鎂離子化合物的水。肥皂水法：種類硬水軟水現(xiàn)象結(jié)論泡沫少，有大量浮渣有大量泡沫，無浮渣可用肥皂水來區(qū)別硬水和軟水；硬水浪費肥皂（2）、硬水和軟水的鑒別方法:暫時硬度:水的硬度是由鈣、鎂離子的碳酸氫鹽所引起的硬度。永久硬度:水的硬度由鈣、鎂的硫酸鹽、氯化物等所引起的硬度2、化學(xué)軟化法加熱法：種類硬水軟水現(xiàn)象結(jié)論蒸發(fā)皿底部有白色固體蒸發(fā)皿底部無或很少固體可用蒸發(fā)法區(qū)別硬水和軟水；硬水加熱可形成水垢（3）、硬水的危害：見P26（4）、硬水軟化的方法：

生活中常用①加熱煮沸的方法降低水的硬度，實驗室常用蒸餾的方法得到蒸餾水以降低水的硬度，在工業(yè)上常用②藥劑法和③離子交換法來得到軟水?！艏訜彳浕ǎ?學(xué)生自己寫出方程式;見P26)◆藥劑軟化法：如：石灰－純堿法

或石灰－磷酸鈉法◆離子交換法：(學(xué)生自己寫出交換反應(yīng)方程式)

什么叫離子交換樹脂的再生？

二、污水的處理2、污水的處理過程：根據(jù)污水處理的程度，分為一級、二級、三級處理。見課本P281、污水的處理方法：物理、生物、化學(xué)3、對于溶解在水中的污染物，則要依據(jù)其化學(xué)性質(zhì)，采取有針對性的方法進(jìn)行處理(P29)：酸堿中和法：沉淀法:氧化還原法:綜合法:三、海水的淡化蒸餾：給液體加熱，使它變?yōu)檎魵猓偈拐魵饫鋮s，凝聚成液體，這種方法叫做蒸餾。

通過蒸餾，可以把

不同的物質(zhì)從混合物中分離出來（如工業(yè)制氧氣），也可以把

液體與溶解在液體中的

雜質(zhì)分離開來（如蒸餾水就是用蒸餾的方法得到的）。沸點不揮發(fā)性揮發(fā)性1、海水淡化的方法之一－－－－蒸餾法蒸餾裝置應(yīng)注意：1、整個裝置用到哪些儀器？2、溫度計水銀球的位置？3、冷卻水的進(jìn)、出口？4、蒸餾瓶中為什么要加幾粒沸石或碎瓷片？蒸餾瓶、溫度計、酒精燈、石棉網(wǎng)、冷凝管、錐形瓶。尾接管、水銀球應(yīng)在蒸餾瓶的支管處。冷卻管的下端進(jìn)水，上端出水。防止加熱時，出現(xiàn)液體暴沸。2、海水淡化的方法之二－－－－電滲析法

了解電滲析法淡化海水的原理：見課本P30

據(jù)中央臺科教頻道6月9日報道:美國的一家公司已成功研制出一種能較快、大量且低成本將海水淡化的裝置，這將很快為人類解決淡水資源日益匱乏的問題。課堂練習(xí)BDCDD

活性炭明礬能溶于水明礬具有凈水作用硫酸鋁具有凈水作用硫酸鉀沒有凈水作用氯化鋁具有凈水作用鋁離子答：①過濾②活性炭③減少污水排放，減輕水源污染；節(jié)約水資源；降低生活用水成本；變廢為寶等。答：將食醋倒入水壺中浸泡，為了加快反應(yīng)，還可以把水壺加熱，溫度維持在60～70℃。1、下列混合物可用過濾方法來分離的是（）

A、水和二氧化錳B、鐵粉和銅粉

C、酒精和水D、泥沙和食鹽水2、能除去河水中的可溶性雜質(zhì)的方法是（）

A、沉淀B、蒸餾C、吸附D、過濾3、下列凈化水的操作過程中，一定發(fā)生化學(xué)變化過程的是（）

A、沉淀B、消毒C、過濾D、蒸餾4、下列凈化的操作，凈化程度最高的是（）

A、靜置B、吸附C、過濾D、蒸餾A、DB、CBD過濾操作復(fù)習(xí)1、過濾是分離

與

混合物的一種操作。固體液體3、過濾的操作要點：一貼：二低：三靠：濾紙要緊貼漏斗的內(nèi)壁。濾紙的邊緣要稍低于漏斗的邊緣，濾液的液面要低于濾紙的邊緣。燒杯口要緊靠引流的玻璃棒，玻璃棒的下端要靠在三層濾紙的一邊，漏斗的下端要緊靠燒杯內(nèi)壁。4、玻璃棒的作用：引流。2、過濾操作需要哪些儀器？課外知識:活性炭的物理吸附原理活性炭是具有多孔結(jié)構(gòu)的單質(zhì)炭，對氣體或膠狀固體具有很強(qiáng)的吸附能力?；钚蕴繉硬粌H可以過濾掉

雜質(zhì)，還可以利用它的強(qiáng)吸附性，吸附

和

雜質(zhì)，除去臭味。不溶性氣體可溶性海水的綜合利用第一課時第二單元課題二

浩瀚的海洋是個巨大的資源寶庫，它不僅孕育著無數(shù)的生命，還孕育著豐富的礦產(chǎn)，而海水本身含有大量的化學(xué)物質(zhì)，又是寶貴的化學(xué)資源

海水中儲有大量的化學(xué)物質(zhì)，儲量可觀的就有80多種化學(xué)元素，其中70多種可以被人類提取利用，海洋是地球上最大的礦產(chǎn)資源庫。全世界每年都要從海洋中提取大量的食鹽、鎂、溴、碘、鉀等有用物質(zhì)，海水素有“液體工業(yè)原料”之美譽。一、海水中鹽的開發(fā)與利用結(jié)晶池蒸發(fā)池

鹽是人類日常生活中的必需品，也是很多工業(yè)部門的原料之一，而海鹽又是鹽的主要來源之一。海水制鹽的方法主要有三種，即：鹽田法、電滲析法和冷凍法。鹽田法歷史最悠久，而且也是最簡便和經(jīng)濟(jì)有效的方法，現(xiàn)在還在廣泛采用。

2、食鹽資源的利用氯堿工業(yè)

以食鹽為原料制取NaOHCl2H2

再進(jìn)一步生產(chǎn)一系列的化工產(chǎn)品的工業(yè)

動手、動腦：分析圖2-9所示實驗，溶液中離子的運動，兩極的電極反應(yīng)式（1）電解飽和食鹽水反應(yīng)原理

陰極：陽極：總反應(yīng)：2H++2e-=H2↑2Cl--2e-=Cl2↑2H2O+2Cl-=H2↑

+Cl2↑

+2OH-

電解2H2O+2NaCl=H2↑

+Cl2↑

+2NaOH電解思考？上述裝置的弱點：1.H2和Cl2

混合不安全2.Cl2會和NaOH反應(yīng)，會使得到的NaOH不純1．離子交換膜電解槽的簡單構(gòu)造如何?

2．離子交換膜的作用是什么?

3．工業(yè)制堿的簡單生產(chǎn)流程怎樣?思考：(2)離子交換膜法制燒堿－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡鹽水NaOH溶液精制飽和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）離子交換膜

陽極金屬鈦網(wǎng)陰極碳鋼網(wǎng)1.生產(chǎn)設(shè)備名稱：離子交換膜電解槽陽極：金屬鈦網(wǎng)(涂鈦釕氧化物)

陰極：碳鋼網(wǎng)(有鎳涂層)

陽離子交換膜：只允許陽離子通過，把電解槽隔成陰極室和陽極室。2.離子交換膜的作用：

(1)防止氯氣和氫氣混合而引起爆炸

(2)避免氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉影響氫氧化鈉的產(chǎn)量(3)生產(chǎn)流程1．用什么方法除去泥沙？2．用什么試劑除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-？3．所用試劑只有過量才能除凈這些雜質(zhì)，你能設(shè)計一個合理的順序逐一除雜嗎？思考：粗鹽水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-）過量BaCl2Ba2++SO42-=BaSO4Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+BaSO4Ca2++CO32-=CaCO3Ba2++CO32-=BaCO3CaCO3BaCO3過量Na2CO3Mg2+、Fe3+、CO32-Mg2++2OH-=Mg(OH)2Fe3++3OH-=Fe(OH)3過量NaOHFe(OH)3Mg(OH)2OH-、CO32-精制食鹽水電解食鹽水思考：（1）以惰性材料作電極，電解滴有幾滴酚酞的飽和食鹽水，觀察實驗現(xiàn)象？（2）以活性材料作電極，電解滴有幾滴酚酞的飽和食鹽水，觀察實驗現(xiàn)象？

由此可得出什么結(jié)論？活性材料作電極陰極上，陽離子的放電順序同惰性電極陽極上，電極材料的溶解氯堿工業(yè)飽和食鹽水氫氣氯氣氫氧化鈉鹽酸漂白劑冶煉金屬等合成農(nóng)藥等造紙、玻璃、肥皂、紡織等海水的綜合利用第二單元課題二第二課時

電解飽和食鹽水反應(yīng)原理

陰極：陽極：總反應(yīng)：2H++2e-=H2↑2Cl--2e-=Cl2↑2H2O+2Cl-=H2↑

+Cl2↑

+2OH-

電解2H2O+2NaCl=H2↑

+Cl2↑

+2NaOH電解復(fù)習(xí)：－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡鹽水NaOH溶液精制飽和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）離子交換膜

陽極金屬鈦網(wǎng)陰極碳鋼網(wǎng)復(fù)習(xí)：

1、氧化工業(yè)上從海水中提取溴時，首先通氯氣于pH為3.5左右曬鹽后留下苦鹵(富含Br-離子)中置換出Br2。

二、海水提溴Cl2+2Br-=Br2+2Cl-

2.吹出然后用空氣把Br2吹出，再用Na2CO3溶液吸收，即得較濃的NaBr和NaBrO3溶液：

3CO32-+3Br2=5Br-+BrO33-+3CO2↑

最后，用硫酸將溶液酸化，Br2即從溶液中游離出來：

5Br-+BrO33-+6H+=3Br2+3H2O

3.吸收用還原劑二氧化硫使溴單質(zhì)變?yōu)镠Br，再用氯氣將其氧化成溴產(chǎn)品。Br2+SO2

+2H2O

=2HBr+H2SO4Cl2+2Br-=Br2+2Cl-

思考：１．海水是一種混合溶液，其中主要含有哪些離子？Cl-Na+Mg2+Ca2+SO42-

Ｋ＋……２．結(jié)合海水資源的特點，我們從海水中提取鎂到底有沒有實際意義？在提取過程中又可能會面臨怎樣的困難？三、海水提鎂思考：１、如何實現(xiàn)Mg2+

的富集和分離？可以加入一種試劑使Mg2+

沉淀２、是不是直接往海水中加沉淀劑？不是，因為海水中的Mg2+的濃度很小，直接加沉淀劑不利于Mg2+的沉淀，而且會增大沉淀劑的用量，我們可以先將海水濃縮，再加沉淀劑３、從綜合角度考慮選用哪種試劑作沉淀劑好？Ca(OH)2思考：如何由貝殼制得氫氧化鈣？貝殼(CaCO3)煅燒CaOCa(OH)2１、從沉淀效果看，澄清石灰水比氫氧化鈉效果差得多，如何解決這一矛盾？３、如何制得無水MgCl2

？４、由MgCl2

到Mg究竟用還原法還是電解法好？思考：用石灰乳代替石灰水先加鹽酸反應(yīng)，再濃縮得MgCl2?6H2O晶體，然后再將MgCl2?6H2O晶體在HCl氣氛中加熱脫水即可得無水MgCl2

由于鎂本身比較活潑，用還原法比較困難，工業(yè)上常使用電解熔融的氯化鎂得到鎂２、請設(shè)計由Mg(OH)2到Mg的可能途徑。

過濾，加鹽酸

加熱

電解海水母液b

c煅燒

a濃縮貝殼石灰乳

a

；

b

；

c

。MgCl2溶液[練習(xí)]根據(jù)討論，在下列方框中填入合適的物質(zhì)的化學(xué)式完成工業(yè)上用海水提鎂的工藝流程，并寫出a、b、c三個步驟的化學(xué)方程式：CaOMg(OH)2MgCl2?6H2OMgCl2MgＭgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OMgCl2(熔融)

=

Mg+Cl2通電思考：電解產(chǎn)生的Cl2怎么處理？Cl2探究一：取一小段除去氧化膜的鎂條投入盛有一定量稀鹽酸的試管中；現(xiàn)象：

結(jié)論或化學(xué)方程式：

鎂條逐漸溶解，有大量氣體產(chǎn)生

Mg+2HCl=MgCl2+H2↑探究二：取一小段除去氧化膜的鎂條投入滴有酚酞的水中；現(xiàn)象：

結(jié)論或化學(xué)方程式：有氣體產(chǎn)生，滴有酚酞的水溶液變紅(但比鈉與水反應(yīng)緩和得多）Mg+H2O=Mg(OH)2+H2探究三：取一根除去氧化膜的鎂條，點燃后插入充滿CO2的的集氣瓶中?，F(xiàn)象：

結(jié)論或化學(xué)方程式：

燃著的鎂條在CO2中繼續(xù)燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成白色固體，在集氣瓶的內(nèi)壁有黑色固體附著2Mg+CO2=2MgO+C點燃四、Mg條與氮氣的反應(yīng)

3Mg+N2=Mg3N2點燃1.海水中含的MgCl2是Mg的重要來源之一,從海水中提鎂，可按如下步驟進(jìn)行：（1）將貝殼制成石灰乳（２）在引入的海水中加入石灰乳、沉降、過濾、洗滌沉淀物（３）將沉淀物與鹽酸反應(yīng)、結(jié)晶、過濾、干燥產(chǎn)物（４）將產(chǎn)物熔融后電解關(guān)于提取鎂，下列說法中不正確的是（）Ａ.此法的優(yōu)點之一是原料來源豐富Ｂ.進(jìn)行（1）、（2）、（3）步的目的是從海水中提取MgCl2Ｃ.第四步會產(chǎn)生氯氣

D.以上過程中涉及到復(fù)分解反應(yīng)、化合反應(yīng)和置換反應(yīng)Ｄ2.分析鎂在空氣中的燃燒產(chǎn)物，肯定不存在的物質(zhì)是（）

A.CB.MgOC.MgCO3D.Mg3N2CMgBr2+２NaOH=2NaBr+Mg(OH)23.鎂粉使溴水褪色后，再向溶液中滴加氫氧化鈉溶液，產(chǎn)生白色沉淀，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

小結(jié)２.海水中的化學(xué)元素的存在與利用３.海水提鎂的工藝流程４.鎂的性質(zhì)１.鎂的用途四、從海水中提取重水

海水中溶存著80多種元素，其中不少元素可以提取利用，具有重要的開發(fā)價值。據(jù)計算，每立方千米海水中含有3750×104t固體物質(zhì)，其中除氯化鈉約3000×104t外，鎂約450×104t，鉀、溴、碘、釷、鉬、鈾等元素也不少。

中國海域

鎂在海水中含量很高，僅次于氯和鈉，居第3位。

溴的濃度較高，平均為67×10-3mL/L，地球上99％以上的溴都儲存在海水里，故溴有“海洋元素”之稱。

碘在海水中的濃度只有0.06×10-6，屬于微量元素。

鉀在海水中的總量為500×1012t以上。海水中所含鉀的儲量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鉀鹽礦物儲量。

鈾海水中的總量非?？捎^，達(dá)45×108t，相當(dāng)于陸地儲量的4500倍。一噸海水中所含重水的核聚變反應(yīng)，可釋放出相當(dāng)于256t石油燃燒所產(chǎn)生的能量。

重水核聚變反應(yīng)可釋放出相當(dāng)能量，海水中約有200×108t重水。提取

氘是氫的同位素。氘的原子核除包含一個質(zhì)子外，比氫多了一個中子。氘的化學(xué)性質(zhì)與氫一樣，但是一個氘原子比一個氫原子重一倍，所以叫做“重氫”。氫二氧一化合成水，重氫和氧化合成的水叫做“重水”。重水主要賦存于海水中，總量可達(dá)250億噸。重水現(xiàn)在已是核反應(yīng)堆運行不可缺少的輔助材料，也是制取氘的原料。制備重水有兩種方法，蒸餾法：這種方法只能得到純度為92%的重水；電解法：可得99.7%的重水，但消耗電能特別大?；瘜W(xué)法：重水可以通過多種方法生產(chǎn)。然而只有兩種方法已證明具有商業(yè)意義：水-硫化氫交換法（和氨-氫交換法。

水-硫化氫交換法是基于在一系列塔內(nèi)（通過頂部冷和底部熱的方式操作）水和硫化氫之間氫與氘交換的一種方法。在此過程中，水向塔底流動，而硫化氫氣體從塔底向塔頂循環(huán)。使用一系列多孔塔板促進(jìn)硫化氫氣體和水之間的混合。在低溫下氘向水中遷移，而在高溫下氘向硫化氫中遷移。氘被濃縮了的硫化氫氣體或水從第一級塔的熱段和冷段的接合處排出，并且在下一級塔中重復(fù)這一過程。最后一級的產(chǎn)品（氘濃縮至30%的水）送入一個蒸鎦單元以制備反應(yīng)堆級的重水（即99.75%的氧化氘）。石油、煤和天然氣的綜合利用第二單元課題三

石油主要是由各種烷烴、環(huán)烷烴和環(huán)烷烴所組成的混合物。石油的大部分是液態(tài)烴，同時在液態(tài)烴里溶有少量的氣態(tài)烴和固態(tài)烴。石油主要含有碳和氫兩種元素，同時還含有少量的硫、氧、氮等元素。思考與交流石油煉制的目的是什么？

一方面是將石油中的混合物進(jìn)行一定程度的分離使它們物盡其用；另一方面。將含碳原子數(shù)較多的烴轉(zhuǎn)變?yōu)楹荚訑?shù)較少的烴作為化工原料，以提高石油的利用價值。汽油C5~C11煤油C11~C16柴油C15~C18常壓蒸餾塔重油C20以上減壓蒸餾塔燃料油瀝青石蠟潤滑油燃料油石蠟潤滑油燃料油石蠟潤滑油催化裂化石油氣C4以下LiquidpetroleumgasLPG原油

石油通過分餾獲得的汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油的產(chǎn)量比較低，僅占石油總產(chǎn)量的25％左右。但社會需求量大的正是這些輕質(zhì)油，為了提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量，特別是提高汽油的產(chǎn)量，還可以采用裂化的方法從重油中獲取輕質(zhì)油。

裂化就是在一定的條件下，將相對分子質(zhì)量較大、沸點較高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量較小、沸點較低的烴的過程。例如，在加熱、加壓和催化劑存在的條件下，十六烷裂化為辛烷和辛烯：裂化有熱裂化和催化裂化。熱裂化催化裂化目的:提高汽油的質(zhì)量和產(chǎn)量目的:提高汽油的產(chǎn)量缺點：溫度過高，發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象催化劑：硅酸鋁，分子篩（鋁硅酸鹽）實驗

為獲得有機(jī)化工的基本原料。在石油化工生產(chǎn)過程里，常用石油分餾產(chǎn)品（包括石油氣）作原料，采用比裂化更高的溫度（700～800℃，有時甚至高達(dá)1000℃以上），使具有長鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴和少量液態(tài)烴，以提供有機(jī)化工原料。工業(yè)上把這種方法叫做石油的裂解。所以說裂解就是深度裂化，以獲得短鏈不飽和烴為主要成分的石油加工過程。石油裂解的化學(xué)過程是比較復(fù)雜的，生成的裂解氣是一種復(fù)雜的混合氣體，它除了主要含有乙烯、丙烯、丁二烯等不飽和烴外，還含有甲烷、乙烷、氫氣、硫化氫等。裂解氣里烯烴含量比較高。因此，常把乙烯的產(chǎn)量作為衡量石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志。把裂解產(chǎn)物進(jìn)行分離，就可以得到所需的多種原料。這些原料在合成纖維工業(yè)、塑料工業(yè)、橡膠工業(yè)等方面得到廣泛應(yīng)用。閱讀裂解定義：使具有長鏈分子的烴在700度以上高溫時斷裂成短鏈的烴的過程叫裂解目的：生產(chǎn)短鏈不飽和烴如工業(yè)“三烯”乙烯的產(chǎn)量作為衡量石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志用途：合成纖維，塑料，橡膠等總結(jié)裂化、催化裂化、裂解的對比石油的煉制方法分餾裂化石油的裂解常壓減壓熱裂化催化裂化原理用蒸發(fā)冷凝的方法把石油分成不同沸點范圍的蒸餾產(chǎn)物在加熱或催化劑存在的條件下，把相對分子質(zhì)量大，沸點高的烴斷裂成相對分子質(zhì)量小，沸點低的烴在高溫下，把石油產(chǎn)品中具有長鏈分子的烴斷裂成為各種短鏈的氣態(tài)烴或液態(tài)烴。主要原料原油重油重油含直鏈烷烴的石油分餾產(chǎn)品（含石油氣）主要產(chǎn)品溶劑油

汽油

煤油

柴油

重油潤滑油凡士林石蠟

瀝青

石油焦抗震性能好的氣油和甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯等乙烯、丙烯、丁二烯歸納思考與交流

結(jié)合在必修化學(xué)所學(xué)內(nèi)容，與同學(xué)交流：以乙烯為原料合成那些產(chǎn)品：體會乙烯在工業(yè)合成中的價值。合成：乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、氯乙烷、聚乙烯等等學(xué)習(xí)第40頁第一自然段回答：天然氣的來源用途。2、天然氣的利用合成氨所需的氫氣、制乙烯、制甲醇、合成液體燃料、石油化工廠的景觀二、煤的綜合利用無煙煤泥煤褐煤思考與交流

閱讀課本40頁第二段，說出煤的主要元素，目前煤的綜合利用方法。

煤除了主要含碳外還含有少量的S、P、N、H、O等元素以及無機(jī)礦物質(zhì)（主要有硅、鋁、鈣、鐵等元素）煤是有機(jī)物和無機(jī)物組成的復(fù)雜混合物

1、煤的干餾——（）的過程叫煤的干餾。是一個（）過程。把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使它分解

石油的分餾是物理變化、煤的干餾是化學(xué)變化過程。化學(xué)變化石油的分餾和煤的干餾的區(qū)別：

為了預(yù)防或減少煤燃料對環(huán)境和人體健康帶來的危害，近二三十年來，世界各國大力開展了對煤利用新技術(shù)的研究，其中主要包括對煤的液化和汽化技術(shù)。煤的汽化和液化就是使煤變成清潔能源的有效途徑，與此同時煤的燃燒效率等也得到提高

2、煤的汽化與液化（1）汽化

煤的汽化就是將煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。煤汽化的主要化反應(yīng)是指碳和水蒸氣的反應(yīng)。

C+H2O===CO＋H2

這是一個吸熱反應(yīng)，所需熱量一般都由同時進(jìn)行的碳的燃燒反應(yīng)來提供。

C＋O2===CO2

碳燃燒時可以使用空氣，也可以使用氧氣，但得到的煤氣成分、熱值及用途都不同，分別叫低熱值氣和中熱值氣。中熱值氣在適當(dāng)催化劑的作用下，又可以轉(zhuǎn)變成高熱值氣。即把中熱值煤氣里的CO和H2用催化劑合成甲烷。

CO＋3H2→CH4＋H2O

把煤粉和煤液化過程中產(chǎn)生的油跟氫氣混合，在高溫下經(jīng)催化劑催化，進(jìn)行加氫解聚反應(yīng)，同時脫去硫、氮、氧等原子，生成固-液混合物的油、液化的煤以及含有未液化的煤和炭等固態(tài)物質(zhì)。經(jīng)過分離可以得到油，成為低氫、低硫的重質(zhì)液體燃料。

(2)液化

煤的液化是將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料的過程。煤的液化可以分為直接和間接兩個途徑。

間接液化的氣化-液化法首先把煤氣化為H2、CO和CH4。用催化劑把氣態(tài)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。

nCO＋2nH2→(CH2)n＋nH2O

2nCO＋nH2→(CH2)n＋nCO2

煤的液化是否能得到發(fā)展，決定于石油是否能滿足不斷增長的需要、煤跟石油的比價以及煤的液化技術(shù)的成熟程度。從世界范圍來看，由于石油價格的增長，液化技術(shù)的日臻成熟，煤液化工業(yè)的再度興起是可能的。對我國來說，目前汽油和煤的比價比國外更有利于發(fā)展以合成高級汽油為主要目的的煤的液化。在有煤地區(qū)發(fā)展煤的液化還是可以探索的。

碳化學(xué)是指以分子中只含一個碳原子的化合物如一氧化碳、二氧化碳、甲烷、甲醇等)為原料，用化工的方法制造一系列化工原料和燃料的化學(xué)。

2

C＋O===2COC+H2O===CO＋H2

CO+H2O===CO2＋H2

高溫條件，天然氣重整：

CH4＋H2O=CO＋3H2煤汽化的主要反應(yīng)：三、煤化工和天然氣化工的發(fā)展—碳化學(xué)典型例題

例1：工業(yè)上合成氨的原料氣之一——H2有一種來源是取自石油氣，如丙烷。（1）有人設(shè)計了以下反應(yīng)途徑（假設(shè)反應(yīng)都能進(jìn)行），你認(rèn)為最合理的是A、D、B、C、（2）按照所選反應(yīng)途徑，理論上用1mol丙烷最多可制得氨A、4mol

B、4.7molC、10molD、2.7mol（3）所選反應(yīng)途徑最顯著的特點是A.簡單易行B.所得H2純度高C.所得H2產(chǎn)量高D.可獲得大量熱能例2：如何用化學(xué)方法檢驗一瓶裂化汽油里是否含有甲苯、二甲苯等芳香烴？寫出實驗步驟。取約5ml汽油，滴加溴水至溴水不褪色為止，再加入適量NaOH溶液除去剩余Br2，分液。取油層液體，滴加酸性KMnO4稀溶液，振蕩。若KMnO4溶液褪色，則說明含有苯的同系物（甲苯、二甲苯）。無機(jī)非金屬材料第三單元課題一

同學(xué)們，以下工業(yè)建筑及生活用品都是有那些材料構(gòu)成的？水泥玻璃中國陶瓷珍品之清彩瓷中國陶瓷珍品之清青花唐三彩思考與交流

通過，以上幻燈片提示，誰能說出什么是硅酸鹽材料？自然界中那些物質(zhì)是硅酸鹽或硅的氧化物？傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品以什么物質(zhì)為原料生產(chǎn)？原料又有什么結(jié)構(gòu)特殊性？陶瓷、水泥、玻璃等是硅酸鹽材料；沙石、黏土、石英、石棉、高齡石等許多礦物是硅酸鹽或硅的氧化物；傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品以黏土、鉀長石和鈉長石為原料。結(jié)構(gòu)中都含有硅氧四面體

特點：穩(wěn)定性高、硬度高、熔點高、難溶于水、絕緣、耐腐蝕等1.陶瓷(China)主要原料：黏土傳統(tǒng)生產(chǎn)過程：混和、成型、干燥、燒結(jié)、冷卻反應(yīng)原理：復(fù)雜的物理、化學(xué)變化

主要成分：硅酸鹽主要特性：抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型等優(yōu)點。

一、傳統(tǒng)硅酸鹽材料陶瓷器制造過程示意圖你能說出陶釉的成分嗎？

金屬及金屬氧化物，如紅色Cu2O。我國古代人民真?zhèn)ゴ?，向他們學(xué)習(xí)！二、玻璃1.原

料：純堿、石灰石和石英2.主要設(shè)備：玻璃熔爐

3.生產(chǎn)過程：原料粉碎，玻璃熔爐中強(qiáng)熱，成型冷卻4.反應(yīng)原理：復(fù)雜的物理、化學(xué)變化，主要反應(yīng)Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑

高溫

CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2↑

高溫5.主要成分：Na2SiO3?CaSiO3?SiO2

6.主要性能：玻璃態(tài)物質(zhì)，沒有固定的熔點，在一定溫度范圍內(nèi)逐漸軟化。（Na2O?CaO?6SiO2）普通玻璃光學(xué)玻璃石英玻璃鋼化玻璃光學(xué)玻璃鋼化玻璃2.水泥：主要原料：黏土和石灰石主要設(shè)備：水泥回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)過程：生料研磨，高溫煅燒得熟料，再加石膏研成粉末得普通硅酸鹽水泥輔助原料：石膏—作用是調(diào)節(jié)水泥硬化速度水泥回轉(zhuǎn)窯主要成分：硅酸三鈣(3CaO?SiO2)、

硅酸二鈣(2CaO?SiO2)、鋁酸三鈣(3CaO?Al2O3)等主要性能：水硬性主要用途：建筑、修路。

如：水泥砂漿、混凝土、鋼筋混凝土。反應(yīng)原理：復(fù)雜的物理、化學(xué)變化學(xué)與問

你聽說過豆腐渣工程嗎，產(chǎn)生現(xiàn)象的原因很多，但都與水泥標(biāo)號有關(guān)，查閱資料了解水泥標(biāo)號有關(guān)問題。定義：特性：種類：具有特殊結(jié)構(gòu)和特殊功能（性質(zhì)）的新材料。能承受高溫、強(qiáng)度大：氮化硅陶瓷（耐1200OC)具有光學(xué)特性：光導(dǎo)纖維具有電學(xué)特性：K3C60超導(dǎo)體具有生物功能：如Ca3(PO4)2系陶瓷用途：氮化硅陶瓷光導(dǎo)纖維醫(yī)學(xué)、日常生活、交通、通訊、機(jī)械、建筑航空、航天等二、新型無機(jī)非金屬材料碳化硅SiC,俗稱金剛砂。熔點高(2450℃),硬度大(9.2),是重要的工業(yè)磨料。如其中摻入某些雜質(zhì),會使之出現(xiàn)半導(dǎo)體,作為高溫半導(dǎo)體,用于電熱元件。作為高溫結(jié)構(gòu)陶瓷,日益受到人們的重視。它最適宜的應(yīng)用領(lǐng)域是高溫、耐磨和耐蝕的環(huán)境,現(xiàn)已用作火箭噴嘴,熱電偶保護(hù)管,熱交換器和耐磨、耐蝕的零件。碳化硅制成的渦輪葉片

1、新型陶瓷氮化硅陶瓷（Si3N4

）是灰白色固體，硬度為9，是最硬的材料之一。它的導(dǎo)熱性好且膨脹系數(shù)小，可經(jīng)受低溫高溫、驟冷驟熱反復(fù)上千次的變化而不破壞，因此是十分理想的高溫結(jié)構(gòu)材料。

科技人員發(fā)現(xiàn)，如果用耐高溫的陶瓷，如氮化硅陶瓷等代替合金鋼制造陶瓷發(fā)動機(jī)，其工作溫度可達(dá)1300℃～1500℃。

美國軍方曾做過一次有趣的實驗：在演習(xí)場200米跑道的起跑線上，停放著兩輛坦克，一輛裝有500馬力的鋼質(zhì)發(fā)動機(jī)，而另一輛裝有同樣馬力的陶瓷發(fā)動機(jī)。陶瓷發(fā)動機(jī)果然身手不凡，那輛坦克僅用了19秒鐘就首先到達(dá)終點，而鋼質(zhì)發(fā)動機(jī)坦克在充分預(yù)熱運轉(zhuǎn)后，用了26秒才跑完全程。其奧秘就在于陶瓷發(fā)動機(jī)的熱效率高，不僅可節(jié)省30％的熱能，而且工作功率比鋼質(zhì)發(fā)動機(jī)提高45％以上。另外，陶瓷發(fā)動機(jī)無需水冷系統(tǒng)，其密度也只有鋼的一半左右，這對減小發(fā)動機(jī)自身重量也有重要意義。交流1、新興陶瓷材料具有那些優(yōu)良的性能？2、碳化硅結(jié)構(gòu)同硅相似，分析其可能的性質(zhì)。3、寫出制取碳化硅、氮化硅的化學(xué)反應(yīng)方程式。SiO2+3C=SiC+2CO↑3Si+2N2=Si3N43SiCl4+2N2+6H2=Si3N4+12HCl原子晶體

單晶硅在日常生活中是電子計算機(jī)、自動控制系統(tǒng)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中不可缺少的基本材料。電視、電腦、冰箱、電話、手表、汽車，處處都離不開單晶硅材料，單晶硅作為科技應(yīng)用普及材料之一，已經(jīng)滲透到人們生活中的各個角落。

單晶硅在火星上是火星探測器中太陽能轉(zhuǎn)換器的制成材料?；鹦翘綔y器在火星上的能量全部來自太陽光，探測器白天休息--利用太陽能電池板把光能轉(zhuǎn)化為電能存儲起來，晚上則進(jìn)行科學(xué)研究活動。也就是說，只要有了單晶硅，在太陽光照到的地方，就有了能量來源。

單晶硅在太空中是航天飛機(jī)、宇宙飛船、人造衛(wèi)星必不可少的原材料。人類在征服宇宙的征途上，所取得的每一步進(jìn)步，都有著單晶硅的身影。航天器材大部分的零部件都要以單晶硅為基礎(chǔ)。離開單晶硅，衛(wèi)星會沒有能源，沒有單晶硅，航天飛機(jī)和宇航員不會和地球取得聯(lián)系，單晶硅作為人類科技進(jìn)步的基石，為人類征服太空作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。

單晶硅在太陽能電池中的應(yīng)用高純的單晶硅是重要的半導(dǎo)體材料。在光伏技術(shù)和微小型半導(dǎo)體逆變器技術(shù)飛速發(fā)展的今天，利用硅單晶所生產(chǎn)的太陽能電池可以直接把太陽能轉(zhuǎn)化為光能，實現(xiàn)了邁向綠色能源革命的開始。由硅石粗硅高純多晶硅（純度在9個“9”以上(99.9999999％以上)單晶硅（1）粗硅的制備：又稱工業(yè)硅，純度在95％99％的硅（反應(yīng)要點高溫1600℃1800℃）

（2）SiHCl3的制備多用粗硅與干燥氯化氫在200℃以上反應(yīng)：Si十3HCl==SiHCl3+H2（3）精餾提純后的SiHCl3用高純氫氣還原得到多晶硅

SiHCl3十H2==Si十3HCl2、現(xiàn)代信息技術(shù)材料----單晶硅

SiO2(s)十2C(s)＝Si(s)十2CO(g)

閱讀：科學(xué)視野—太陽能電池討論1.高壓合成金剛石的局限性？2.化學(xué)氣相沉積法制造金剛石薄膜的原理是什么？3.石墨、金剛石、C60新材料誕生新技術(shù)注意：金剛石石墨C60之間的關(guān)系？碳的三種物質(zhì)形態(tài)C60金剛石石墨C60及其應(yīng)用前景

C60的發(fā)現(xiàn)

1985年，美國科學(xué)家克羅托（H.W.K.kroto)等用質(zhì)譜儀,嚴(yán)格控制實驗條件,得到以C60為主的質(zhì)譜圖。由于受建筑學(xué)家布克米尼斯持?富勒（BuckminsterFuller）設(shè)計的球形薄殼建筑結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，克羅托（kroto)等提出C60是由60個碳原子構(gòu)成的球形32面體，即由12個五邊形和20個六邊形構(gòu)成。其中五邊形彼此不相連，只與六邊形相連。隨后將C60分子命名為布克米尼斯持?富勒烯（BuckminsterFuller）。由于C60分子的結(jié)構(gòu)酷似足球，所以又稱為足球烯（Footballene）除C60外，具有封閉籠狀結(jié)構(gòu)的還可能有C28、C32、C50、C70、C84、……C240、C540等，統(tǒng)稱為Fullerenes，中文譯名為富勒烯。

C60的超導(dǎo)性

1991年，赫巴德（Hebard）等首先提出摻鉀C60具有超導(dǎo)性，超導(dǎo)起始溫度為18K，打破了有機(jī)超導(dǎo)體（Et）2Cu[N（CN）2]Cl超導(dǎo)起始溫度為12.8K的紀(jì)錄。不久又制備出Rb3C60的超導(dǎo)體，超導(dǎo)起始溫度為29K。表1-1列出了已合成的各種摻雜C60的超導(dǎo)體和超導(dǎo)起始溫度，說明摻雜C60的超導(dǎo)體已進(jìn)入高溫超導(dǎo)體的行列。我國在這方面的研究也很有成就，北京大學(xué)和中國科學(xué)院物理所合作，成功地合成了K3C60和Rb3C60的超導(dǎo)體，超導(dǎo)起始溫度分別為8K和28K。有科學(xué)工作者預(yù)言，如果摻雜C240和摻雜C540，有可能合成出具有更高超導(dǎo)起始溫度的超導(dǎo)體。人們對C60的研究還在繼續(xù)，希望同學(xué)們加油，將來的某一天你也會在這方面獲得巨大成功。1.普通玻璃是

,玻璃可在一定溫度范圍內(nèi)軟化，制成工藝品等。這是因為玻璃不是

，而是一種

物質(zhì)，沒有固定

?；旌衔锘旌衔锛儍粑锶芊悬c2.制水泥和玻璃時都需要用的原料是（）（A）黏土（B）石英（C）石灰石（D）純堿C3.下列說法正確的是（）（A）SiO2是酸性氧化物，它不溶于水也不溶于任何酸（B）SiO2是制造玻璃的主要原料之一，它在常溫下與NaOH溶液不反應(yīng)（C）因高溫時SiO2與Na2CO3反應(yīng)放出CO2，所以H2SiO3酸性比H2CO3強(qiáng)（D）CO2通入水玻璃中可得原硅酸D

金屬材料第三單元課題二金屬的廣泛應(yīng)用一.從礦石中獲得金屬(1)煉鐵原理:原料:

在高溫下用還原劑把鐵從其氧化物中還原出來鐵礦石,焦炭,石灰石,空氣(2)煉鋼1.鋼鐵的冶煉2.鋁的冶煉1)原理和步驟:a.從鋁土礦中提純Al2O3b.電解冰晶石-氧化鋁熔融液電解法——活潑金屬的冶煉方法陽極:陰極:6O2－－12e－=3O2↑4Al3＋+12e－=4Al二.金屬腐蝕及防止(1)化學(xué)腐蝕一般情況下，溫度越高，金屬腐蝕越快。金屬材料與其表面接觸的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng).1.金屬腐蝕(2)電化學(xué)腐蝕(腐蝕的主要原因)原理：原電池反應(yīng)不同金屬或不純金屬與電解質(zhì)溶液接觸,因發(fā)生原電池反應(yīng),比較活潑金屬失電子而被氧化,這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕.中性溶液或酸性很弱——吸氧腐蝕（鋼鐵腐蝕的主要情況）2H2O+O2+4e=4OH－Fe－2e=Fe2+正極：得電子負(fù)極：失電子2H++2e=H2↑酸性較強(qiáng)——析氫腐蝕Fe－2e=Fe2+正極：負(fù)極：2.金屬腐蝕的防護(hù)和利用金屬腐蝕的本質(zhì)金屬與其接觸的物質(zhì)在一定條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)而受到損害

金屬腐蝕的防護(hù)方法2.改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1.金屬表面覆蓋保護(hù)層如油漆、油脂等，電鍍Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜作保護(hù)層。

原理：隔絕金屬與外界空氣、電解質(zhì)溶液的接觸。3.電化學(xué)保護(hù)法原理：形成原電池反應(yīng)時，讓被保護(hù)金屬做正極，不反應(yīng)，起到保護(hù)作用；而活潑金屬發(fā)生氧化反應(yīng)被腐蝕。如將Cr、Ni等金屬加進(jìn)鋼里制成合金鋼。1.埋在地下的自來水鐵管，在