无机非金属材料-ppt课件.pptx

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1、第五章化工生产中的重要非金属元素第三节无机非金属材料 一、一、 硅酸盐材料硅酸盐材料1.1.无机非金属材料无机非金属材料2. 2. 传统无机非金属材料传统无机非金属材料产品产品原料原料主要成分主要成分应用应用陶瓷陶瓷_( (含水的铝含水的铝硅酸盐硅酸盐) )生产建筑材料、绝缘生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫材料、日用器皿、卫生洁具生洁具黏土黏土产品产品原料原料主要成分主要成分应用应用普普通通玻玻璃璃_(SiO(SiO2 2) )_生产建筑材料、光生产建筑材料、光学仪器和各种器皿学仪器和各种器皿, ,还可制造玻璃纤维还可制造玻璃纤维用于高强度复合材用于高强度复合材料料水水泥泥_、少量石膏少量

2、石膏水泥、沙子和碎石水泥、沙子和碎石等与水混合可以得等与水混合可以得到混凝土到混凝土纯碱、石纯碱、石灰石和石灰石和石英砂英砂NaNa2 2SiOSiO3 3、CaSiOCaSiO3 3、SiOSiO2 2黏土和黏土和石灰石石灰石【微思考微思考】普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英砂为原料普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英砂为原料, ,经混合、经混合、粉碎粉碎, ,在玻璃窑中熔融在玻璃窑中熔融, ,发生复杂的物理变化和化学变发生复杂的物理变化和化学变化而制得。你能写出发生反应的化学方程式吗化而制得。你能写出发生反应的化学方程式吗? ?提示提示: :由原料和玻璃的成分及反应条件由原料和玻璃的成分及反应条件“

3、熔融熔融”, ,可知反可知反应的化学方程式为应的化学方程式为SiOSiO2 2+Na+Na2 2COCO3 3 Na Na2 2SiOSiO3 3+CO+CO2 2,SiOSiO2 2+CaCO+CaCO3 3 CaSiO CaSiO3 3+CO+CO2 2。二、新型无机非金属材料二、新型无机非金属材料1.1.硅和二氧化硅硅和二氧化硅(1)(1)硅元素的存在与结构硅元素的存在与结构存在存在原子结构原子结构示意图示意图周期表中位周期表中位置置含量含量存在形态存在形态地壳中地壳中居第居第_位位_ _二二氧化物氧化物和硅酸和硅酸盐盐第三周第三周期、第期、第AA族族(2)(2)单质硅的制备单质硅的制备

4、: :【微思考微思考】工业上利用焦炭与工业上利用焦炭与SiOSiO2 2在高温下反应制备粗硅在高温下反应制备粗硅, ,由此能由此能否说明碳的还原性大于硅否说明碳的还原性大于硅? ?提示提示: :不能。比较氧化性、还原性的强弱不能。比较氧化性、还原性的强弱, ,必须是在通必须是在通常情况下发生的反应常情况下发生的反应, ,上述反应是在高温条件下发生的上述反应是在高温条件下发生的, ,故不能比较还原性的强弱。故不能比较还原性的强弱。(3)(3)硅和二氧化硅的用途硅和二氧化硅的用途2.2.新型陶瓷新型陶瓷3.3.碳纳米材料碳纳米材料碳纳米材料在碳纳米材料在_等领域有着广阔的应等领域有着广阔的应用前景

5、。用前景。能源、信息、医药能源、信息、医药结构特点结构特点应用应用富勒烯富勒烯由碳原子构成的由碳原子构成的一系列笼形分子一系列笼形分子的总称的总称代表物代表物C C6060开启碳纳米开启碳纳米材料研究和应用的新材料研究和应用的新时代时代碳纳碳纳米管米管由石墨片层卷成的管由石墨片层卷成的管状物状物, ,具有纳米尺度的具有纳米尺度的直径直径用于生产用于生产_、电池和、电池和传感器传感器石墨烯石墨烯只有一个碳原子直径只有一个碳原子直径厚度的单层石墨厚度的单层石墨应用于光电器件、超应用于光电器件、超级电容器、电池和复级电容器、电池和复合材料合材料复合复合材料材料【情境情境思考思考】从陶瓷材料发展的历史

6、来看从陶瓷材料发展的历史来看, ,经历了三次飞跃。由陶器经历了三次飞跃。由陶器进入瓷器这是第一次飞跃进入瓷器这是第一次飞跃; ;由传统陶瓷发展到精细陶瓷由传统陶瓷发展到精细陶瓷是第二次飞跃是第二次飞跃; ;精细陶瓷粉体的颗粒较大精细陶瓷粉体的颗粒较大, ,属微米级属微米级(10(10-6-6 m), m),用新的制备方法把陶瓷粉体的颗粒加工到纳用新的制备方法把陶瓷粉体的颗粒加工到纳米级米级, ,用这种超细微粉体粒子来制造陶瓷材料用这种超细微粉体粒子来制造陶瓷材料, ,得到新得到新一代纳米陶瓷一代纳米陶瓷, ,这是陶瓷材料的第三次飞跃。纳米陶瓷这是陶瓷材料的第三次飞跃。纳米陶瓷具有延展性具有延展

7、性, ,有的甚至出现超塑性。纳米陶瓷被称为有的甚至出现超塑性。纳米陶瓷被称为2121世纪陶瓷。世纪陶瓷。试分析传统无机非金属材料和新型无机非金属材料各试分析传统无机非金属材料和新型无机非金属材料各有什么优点有什么优点? ?提示提示: :传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的比传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的比较较: :传统无机非金属材料具有性质稳定、抗腐蚀、耐高传统无机非金属材料具有性质稳定、抗腐蚀、耐高温等优点温等优点, ,但质脆但质脆, ,经不起热冲击。新型无机非金属材经不起热冲击。新型无机非金属材料除具有传统无机非金属材料的优点外料除具有传统无机非金属材料的优点外, ,还有某些

8、特征还有某些特征如如: :强度高、具有电学、光学特性和生物功能等。强度高、具有电学、光学特性和生物功能等。知识点二氧化碳与二氧化硅的性质比较知识点二氧化碳与二氧化硅的性质比较【重点释疑重点释疑】二氧化碳与二氧化硅的性质比较二氧化碳与二氧化硅的性质比较物质物质二氧化硅二氧化硅二氧化碳二氧化碳存在存在存在于岩石、沙子、存在于岩石、沙子、石英、水晶、硅藻石英、水晶、硅藻土中土中空气空气, ,燃料的燃烧产燃料的燃烧产物物物质物质二氧化硅二氧化硅二氧化碳二氧化碳物理性质物理性质固体固体, ,难溶于水难溶于水, ,熔、熔、沸点高沸点高, ,硬度大硬度大通常情况下为无色无通常情况下为无色无味气体味气体, ,

9、密度比空气密度比空气大大, ,微溶于水微溶于水物质物质二氧化硅二氧化硅二氧化碳二氧化碳化化学学性性质质与水与水反应反应不反应不反应COCO2 2+H+H2 2O=HO=H2 2COCO3 3与酸与酸反应反应只与氢氟酸反只与氢氟酸反应应:SiO:SiO2 2+4HF+4HF=SiF=SiF4 4+2H+2H2 2O O不反应不反应物质物质二氧化硅二氧化硅二氧化碳二氧化碳化化学学性性质质与碱液与碱液(NaOH)(NaOH)反应反应SiOSiO2 2+2NaOH= +2NaOH= NaNa2 2SiOSiO3 3+H+H2 2O(O(盛碱盛碱液的试剂瓶用橡胶液的试剂瓶用橡胶塞塞) )COCO2 2+

10、2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2C CO O3 3+H+H2 2O O或或COCO2 2+ +NaOH=NaHCONaOH=NaHCO3 3与碱性与碱性氧化物氧化物反应反应如与如与CaOCaO反应反应: :SiOSiO2 2+CaO +CaO CaSiOCaSiO3 3如与如与NaNa2 2O O反反应应:CO:CO2 2+Na+Na2 2O=NaO=Na2 2COCO3 3物质物质二氧化硅二氧化硅二氧化碳二氧化碳化化学学性性质质与碳与碳反应反应SiOSiO2 2+2C+2C Si+2CO Si+2COCOCO2 2+C 2CO+C 2CO用途用途制饰品、坩埚、光制饰品、坩埚、光导纤维

11、导纤维干冰用于人干冰用于人工降雨工降雨【知识拓展知识拓展】硅及其化合物性质的硅及其化合物性质的“九大反常九大反常”(1)(1)碳族元素的主要化合价一般是碳族元素的主要化合价一般是+2+2、+4+4价价, ,而硅常见而硅常见的是的是+4+4价。价。(2)(2)硅的还原性比碳强硅的还原性比碳强, ,而碳在高温下却能从而碳在高温下却能从SiOSiO2 2中还中还原出硅。原出硅。(3)(3)非金属单质与强碱反应一般不生成氢气非金属单质与强碱反应一般不生成氢气, ,而硅却能而硅却能与强碱溶液反应产生氢气。与强碱溶液反应产生氢气。(4)(4)非金属单质一般不与非氧化性酸反应非金属单质一般不与非氧化性酸反应

12、, ,而硅不但能而硅不但能与氢氟酸反应与氢氟酸反应, ,而且还有而且还有H H2 2生成生成( (类似于较活泼金属与类似于较活泼金属与酸的置换反应酸的置换反应),Si+4HF=SiF),Si+4HF=SiF4 4+2H+2H2 2。(5)SiO(5)SiO2 2是是H H2 2SiOSiO3 3的酸酐的酸酐, ,但它不溶于水但它不溶于水, ,不能直接将它不能直接将它与水作用制备与水作用制备H H2 2SiOSiO3 3。(6)(6)非金属氧化物的熔、沸点一般较低非金属氧化物的熔、沸点一般较低, ,但但SiOSiO2 2的熔、的熔、沸点却很高。沸点却很高。(7)(7)酸性氧化物一般不与酸作用酸性

13、氧化物一般不与酸作用, ,但但SiOSiO2 2却能与氢氟酸作却能与氢氟酸作用。用。SiOSiO2 2+4HF=SiF+4HF=SiF4 4+2H+2H2 2O O。(8)(8)无机酸一般易溶于水无机酸一般易溶于水, ,而而H H2 2SiOSiO3 3却难溶于水。却难溶于水。(9)(9)因因H H2 2COCO3 3的酸性强于的酸性强于H H2 2SiOSiO3 3, ,所以在所以在NaNa2 2SiOSiO3 3溶液中通入溶液中通入COCO2 2能发生下列反应能发生下列反应:Na:Na2 2SiOSiO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O=HO=H2 2SiOSiO3 3+NaNa2

14、2COCO3 3, ,但在高温下但在高温下NaNa2 2COCO3 3+SiO+SiO2 2 Na Na2 2SiOSiO3 3+CO+CO2 2也能也能发生。发生。【思考思考讨论讨论】(1)(1)盛盛NaOHNaOH溶液的试剂瓶一般是玻璃瓶、橡胶塞溶液的试剂瓶一般是玻璃瓶、橡胶塞, ,你你知道这是为什么吗知道这是为什么吗? ? 提示提示: :试剂瓶的瓶塞一般是毛玻璃试剂瓶的瓶塞一般是毛玻璃, ,易与氢氧化钠溶液易与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠溶液反应生成硅酸钠溶液, ,从而使瓶塞与瓶壁黏合在一起而从而使瓶塞与瓶壁黏合在一起而难以打开难以打开, ,所以盛所以盛NaOHNaOH溶液的试剂瓶一般是玻

15、璃瓶、橡溶液的试剂瓶一般是玻璃瓶、橡胶塞。胶塞。(2)SiO(2)SiO2 2既能与既能与NaOHNaOH溶液反应溶液反应, ,也能与氢氟酸反应也能与氢氟酸反应, ,能认能认为为SiOSiO2 2属于两性氧化物吗属于两性氧化物吗? ? 提示提示: :SiOSiO2 2不属于两性氧化物。两性氧化物指既能与酸不属于两性氧化物。两性氧化物指既能与酸反应反应, ,又能与碱反应生成盐和水的氧化物。又能与碱反应生成盐和水的氧化物。SiOSiO2 2能与氢能与氢氟酸反应氟酸反应, ,但并不生成盐和水。但并不生成盐和水。【案例示范案例示范】 【典例典例】(2019(2019嘉兴高一检测嘉兴高一检测) )下列叙

16、述正确的是下列叙述正确的是 ( () )A.COA.CO2 2和和SiOSiO2 2都是酸性氧化物都是酸性氧化物, ,所以两者物理性质相似所以两者物理性质相似B.B.因为因为CaCOCaCO3 3+SiO+SiO2 2 CaSiO CaSiO3 3+CO+CO2 2,所以硅酸的酸性所以硅酸的酸性比碳酸强比碳酸强C.COC.CO2 2和和SiOSiO2 2都能与碳反应都能与碳反应, ,且都作氧化剂且都作氧化剂D.SiOD.SiO2 2既能和既能和NaOHNaOH反应反应, ,又能和又能和HFHF反应反应, ,所以二氧化硅所以二氧化硅属于两性氧化物属于两性氧化物【解题指南解题指南】解答本题应注意以

17、下解答本题应注意以下3 3点点: :(1)CO(1)CO2 2和和SiOSiO2 2在性质上既有一定的相似性又具有差异在性质上既有一定的相似性又具有差异性。性。(2)(2)由于由于SiOSiO2 2和和HFHF反应是反应是SiOSiO2 2的特殊性质的特殊性质,SiO,SiO2 2与其他酸与其他酸不反应不反应, ,所以所以SiOSiO2 2不是两性氧化物。不是两性氧化物。(3)SiO(3)SiO2 2、COCO2 2与与C C反应时反应时SiOSiO2 2、COCO2 2均表现氧化性。均表现氧化性。【解析解析】选选C C。COCO2 2和和SiOSiO2 2都是酸性氧化物、化学性质都是酸性氧化

18、物、化学性质相似相似, ,但物理性质差别很大但物理性质差别很大,A,A项错误项错误; ;硅酸的酸性比硅酸的酸性比H H2 2COCO3 3弱弱, ,反应之所以发生反应之所以发生, ,是因为是因为COCO2 2为气体为气体, ,可以脱离可以脱离反应体系反应体系,B,B项错误项错误;CO;CO2 2和和SiOSiO2 2与与C C反应时都作氧化剂反应时都作氧化剂,C,C项正确项正确;SiO;SiO2 2与与HFHF反应时生成的反应时生成的SiFSiF4 4不是盐不是盐, ,所以所以SiOSiO2 2不不是两性氧化物是两性氧化物,D,D项错误。项错误。【母题追问母题追问】(1)(1)利用化学方程式说

19、明碳酸和硅酸的利用化学方程式说明碳酸和硅酸的酸性强弱。酸性强弱。提示提示: :向硅酸钠溶液中通入向硅酸钠溶液中通入COCO2 2气体气体, ,发生反应发生反应NaNa2 2SiOSiO3 3+ +COCO2 2+H+H2 2O=HO=H2 2SiOSiO3 3+Na+Na2 2COCO3 3, ,根据根据“较强酸制较弱酸较强酸制较弱酸”的原理的原理, ,可知碳酸的酸性比硅酸强。可知碳酸的酸性比硅酸强。(2) C(2) C项发生的反应中碳的作用是否相同项发生的反应中碳的作用是否相同? ? 提示提示: :相同。反应相同。反应C+COC+CO2 2 2CO 2CO、2C+SiO2C+SiO2 2 S

20、i+2CO Si+2CO中碳都作还原剂。中碳都作还原剂。【迁移迁移应用应用】20182018年年 1111月月5 5日至日至7 7日日, ,世界光纤光缆大会在杭州举世界光纤光缆大会在杭州举行。本次大会以行。本次大会以“一个光纤连接的智能世界一个光纤连接的智能世界”为主题为主题, ,围绕围绕“全球光纤光缆供需走势全球光纤光缆供需走势”、“5G5G和物联网带来和物联网带来的需求展望的需求展望”、“一带一路一带一路”倡议和倡议和“智能制造智能制造”等等热点议题展开深入讨论与交流。光缆的主要成分为热点议题展开深入讨论与交流。光缆的主要成分为SiOSiO2 2。下列叙述正确的是下列叙述正确的是( ()

21、)A.COA.CO2 2与与SiOSiO2 2都能跟都能跟H H2 2O O反应生成相应的酸反应生成相应的酸B.SiOB.SiO2 2与与COCO2 2都不能与酸反应都不能与酸反应C.SiOC.SiO2 2与与COCO2 2( (干冰干冰) )都能够与氢氧化钠溶液反应都能够与氢氧化钠溶液反应D.D.水晶的主要成分是水晶的主要成分是SiCSiC【解析解析】选选C C。A A项项,CO,CO2 2与水反应与水反应,SiO,SiO2 2不与水反应不与水反应, ,也也不溶于水不溶于水;B;B项项,SiO,SiO2 2能与能与HFHF反应反应, ,但但COCO2 2不与酸反应不与酸反应;C;C项项,Si

22、O,SiO2 2、COCO2 2均能与均能与NaOHNaOH溶液反应溶液反应:SiO:SiO2 2+2NaOH=+2NaOH=NaNa2 2SiOSiO3 3+H+H2 2O,COO,CO2 2+2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2COCO3 3+H+H2 2O;DO;D项项, ,水晶是纯水晶是纯净的净的SiOSiO2 2,SiC,SiC俗称金刚砂。俗称金刚砂。【补偿训练补偿训练】1.(20191.(2019兰州高一检测兰州高一检测) )下列关于二氧化硅的叙述不下列关于二氧化硅的叙述不正确的是正确的是( () )光导纤维主要成分是光导纤维主要成分是SiOSiO2 2, ,故故SiOSiO2

23、 2可以导电能跟可以导电能跟强碱反应强碱反应, ,但不能与水反应但不能与水反应SiOSiO2 2的熔、沸点较低的熔、沸点较低既不是酸性氧化物既不是酸性氧化物, ,又不是碱性氧化物又不是碱性氧化物A.A.和和B.B.C.C.和和D.D.只有只有【解析解析】选选B B。光导纤维只能对光传导。光导纤维只能对光传导;SiO;SiO2 2熔、沸点熔、沸点很高很高; ;虽然虽然SiOSiO2 2不溶于水不溶于水, ,但它仍然是酸性氧化物但它仍然是酸性氧化物, ,它是它是H H2 2SiOSiO3 3的酸酐。的酸酐。2.2.硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列说法正硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列说

24、法正确的是确的是( () )A.A.水晶项链是硅酸盐制品水晶项链是硅酸盐制品B.B.硅单质广泛用于光纤通讯硅单质广泛用于光纤通讯C.C.利用盐酸刻蚀石英制作艺术品利用盐酸刻蚀石英制作艺术品D.D.水泥、玻璃、陶瓷属于传统无机非金属材料水泥、玻璃、陶瓷属于传统无机非金属材料【解析解析】选选D D。水晶项链主要成分是二氧化硅。水晶项链主要成分是二氧化硅,A,A错错; ;光光纤是由二氧化硅制造而成的纤是由二氧化硅制造而成的,B,B错错; ;石英中的二氧化硅不石英中的二氧化硅不与盐酸反应与盐酸反应,C,C错。错。3.3.下列关于碳和硅的叙述中下列关于碳和硅的叙述中, ,正确的是正确的是( () )A.

25、A.其氧化物都能与其氧化物都能与NaOHNaOH溶液反应溶液反应B.B.其单质在加热时都能跟其单质在加热时都能跟O O2 2反应反应C.C.其氧化物都能溶于水生成相应的酸其氧化物都能溶于水生成相应的酸D.D.碳和硅两种元素共有两种单质碳和硅两种元素共有两种单质【解析解析】选选B B。COCO与与NaOHNaOH溶液不反应溶液不反应,A,A错误错误;SiO;SiO2 2与水与水不反应不反应,C,C错误错误; ;碳有多种同素异形体碳有多种同素异形体,D,D错误。错误。 【素养提升素养提升】 “玛瑙玛瑙”早期被书写成早期被书写成“马脑马脑”。因。因“色如马脑色如马脑, ,故从故从彼名彼名”。自佛经传

26、入中国后。自佛经传入中国后, ,翻译人员考虑到翻译人员考虑到“马脑属马脑属玉石类玉石类”, ,于是巧妙地译成于是巧妙地译成“玛瑙玛瑙”。玛瑙的主要成分为二氧化硅玛瑙的主要成分为二氧化硅, ,由于与水化二氧化硅由于与水化二氧化硅( (硅硅酸酸) )交替而常重复成层。因其夹杂氧化金属交替而常重复成层。因其夹杂氧化金属, ,颜色可从颜色可从极淡色以至暗色。想一想如何由二氧化硅制取硅酸极淡色以至暗色。想一想如何由二氧化硅制取硅酸(H(H2 2SiOSiO3 3)?)?提示提示: :二氧化硅不与水反应二氧化硅不与水反应, ,故应先与碱故应先与碱( (如如NaOHNaOH溶液溶液) )反应生成硅酸盐反应生

27、成硅酸盐, ,再与酸再与酸( (如盐酸如盐酸) )反应生成硅酸。反应生成硅酸。【课堂回眸课堂回眸】课题任务课题任务: :以硫及其化合物、氮及其化合物的知识为载以硫及其化合物、氮及其化合物的知识为载体体, ,解决酸雨的防治问题解决酸雨的防治问题【情境创设情境创设】柳州蝶变柳州蝶变: :从从“酸雨之都酸雨之都”到到“宜居花城宜居花城”在上世纪在上世纪8080至至9090年代年代, ,广西柳州传统重工业聚集广西柳州传统重工业聚集, ,粗放粗放型发展模式使大气遭到严重污染型发展模式使大气遭到严重污染, ,年酸雨出现频率最高年酸雨出现频率最高达达98%,98%,被列为全国四大被列为全国四大“酸雨之都酸雨

28、之都”之一。作为广西之一。作为广西最大的工业基地和西南工业重镇最大的工业基地和西南工业重镇, ,柳州市多年来一直努柳州市多年来一直努力在工业发展与环境保护之间寻求平衡力在工业发展与环境保护之间寻求平衡, ,现已成为践行现已成为践行绿色发展理念的城市典范。近绿色发展理念的城市典范。近2020多年来多年来, ,柳州市经过酸柳州市经过酸雨治理、生态建设和新型工业化探索雨治理、生态建设和新型工业化探索, ,已经由过去的已经由过去的“酸雨之都酸雨之都”蜕变为蜕变为“宜居花城宜居花城”。在绿色发展理念的指引下在绿色发展理念的指引下, ,柳州实现了经济效益与柳州实现了经济效益与环境效益的统一环境效益的统一,

29、 ,工业发展与生态环境的良性互动工业发展与生态环境的良性互动, ,走走出了一条出了一条“生态工业城生态工业城”的发展新路。如今柳州已成的发展新路。如今柳州已成为国家低碳试点城市、国家循环经济示范城市。为国家低碳试点城市、国家循环经济示范城市。【素养解读素养解读】1.1.核心素养核心素养: :(1)(1)科学探究与创新意识科学探究与创新意识: :能发现和提出有探究价值的能发现和提出有探究价值的问题问题, ,能从问题和假设出发能从问题和假设出发, ,依据研究目的依据研究目的, ,设计探究方设计探究方案。案。(2)(2)科学态度与社会责任科学态度与社会责任: :具有探索未知、崇尚真理的具有探索未知、

30、崇尚真理的意识意识; ;具有节约资源、保护环境的可持续发展意识。具有节约资源、保护环境的可持续发展意识。2.2.素养目标素养目标: :通过课题的探究学习通过课题的探究学习, ,掌握硫、氮及其化合物的相关知掌握硫、氮及其化合物的相关知识识, ,初步养成绿色应用意识初步养成绿色应用意识, ,增强社会责任感。增强社会责任感。【素养探究素养探究】【探究一探究一】酸雨成分的分析酸雨成分的分析1.1.某同学查阅资料得知某同学查阅资料得知: :酸雨是指酸雨是指pHpH小于小于5.65.6的雨雪或的雨雪或其他形式的降水。雨、雪等在形成和降落过程中其他形式的降水。雨、雪等在形成和降落过程中, ,吸收吸收并溶解了

31、空气中的二氧化硫、氮氧化合物等物质并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化合物等物质, ,形成形成了了pHpH低于低于5.65.6的酸性降水。中国的酸雨多为硫酸型酸雨的酸性降水。中国的酸雨多为硫酸型酸雨, ,少为硝酸型酸雨少为硝酸型酸雨, ,此外此外, ,各种机动车排放的尾气也是形各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。成酸雨的重要原因。(1)(1)酸雨是指酸雨是指pHpH小于小于5.65.6的雨雪或其他形式的降水。以的雨雪或其他形式的降水。以5.65.6为标准是因为正常雨水的为标准是因为正常雨水的pHpH大约为大约为5.6,5.6,请分析原因请分析原因。提示提示: :空气中含有空气中含有COCO

32、2 2, CO, CO2 2与雨水反应生成碳酸与雨水反应生成碳酸, ,故雨水故雨水的的pHpH约为约为5.65.6。(2)“(2)“硝酸型酸雨硝酸型酸雨”是如何形成的是如何形成的? ?提示提示: :氮的氧化物氮的氧化物NONO2 2、NONO与雨水反应生成硝酸与雨水反应生成硝酸, ,使雨水使雨水的的pHpH小于小于5.6,5.6,发生的反应为发生的反应为2NO+O2NO+O2 2= 2NO= 2NO2 2、3NO3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO+NO。(3)(3)某测定酸雨的站点对取得的酸雨样品进行了某测定酸雨的站点对取得的酸雨样品进行了pHpH的测的测定定, ,

33、随时间推移随时间推移, ,得到了如下实验数据。试分析酸雨的得到了如下实验数据。试分析酸雨的类型、形成原因及类型、形成原因及pHpH随时间变化的原因。随时间变化的原因。时间时间(h)(h)开始开始8 816162424323240404848pHpH5.05.04.84.84.54.54.34.34.24.24.04.04.04.0提示提示: :隔一段时间检测隔一段时间检测, ,发现发现pHpH逐渐减小逐渐减小, ,酸性增强酸性增强, ,发发生的反应为生的反应为2H2H2 2SOSO3 3+O+O2 2=2H=2H2 2SOSO4 4, ,酸雨样品中的酸雨样品中的H H2 2SOSO3 3逐逐渐

34、被氧化成渐被氧化成H H2 2SOSO4 4, ,使溶液的酸性增强使溶液的酸性增强, ,由此可以得出酸由此可以得出酸雨形成过程为二氧化硫与水反应雨形成过程为二氧化硫与水反应SOSO2 2+H+H2 2O=HO=H2 2SOSO3 3, ,酸酸雨为硫酸型酸雨。雨为硫酸型酸雨。(4)(4)如何设计实验证明如何设计实验证明(3)(3)中的结论中的结论, ,写出你的思路写出你的思路, ,并并与同学们进行交流。与同学们进行交流。提示提示: :取一定量上述雨水取一定量上述雨水, ,加入足量盐酸加入足量盐酸, ,再加热将产再加热将产生的气体通入品红溶液中生的气体通入品红溶液中, ,品红溶液褪色品红溶液褪色;

35、 ;取反应取反应后的雨水于另一试管中后的雨水于另一试管中, ,加入加入BaClBaCl2 2溶液溶液, ,产生白色沉淀产生白色沉淀; ;如图如图: :【探究二探究二】防止酸雨的措施的选择防止酸雨的措施的选择2.2.通过近通过近2020年的治理年的治理, ,柳州空气的二氧化硫含量已于柳州空气的二氧化硫含量已于20062006年达标。年达标。(1)(1)把煤燃烧产生的废气通入把煤燃烧产生的废气通入CaCOCaCO3 3与水形成浆状物与水形成浆状物, ,可可以起到很好的脱硫效果以起到很好的脱硫效果, ,同时制得副产品石膏。试写出同时制得副产品石膏。试写出有关反应的化学方程式。有关反应的化学方程式。提

36、示提示: :由于亚硫酸的酸性大于碳酸由于亚硫酸的酸性大于碳酸, ,故发生的反应为故发生的反应为SOSO2 2+ CaCO+ CaCO3 3=CaSO=CaSO3 3+CO+CO2 2,CaSO,CaSO3 3再被氧气氧化再被氧气氧化:2CaSO:2CaSO3 3+ +O O2 2=2CaSO=2CaSO4 4。(2)(2)为了持续打好环保战为了持续打好环保战, ,柳州市政府推广绿色低碳的柳州市政府推广绿色低碳的出行方式出行方式, ,大力支持当地清洁车辆的生产与使用。如使大力支持当地清洁车辆的生产与使用。如使用纯电动汽车用纯电动汽车, ,这些措施可以大大减少汽车尾气的排放这些措施可以大大减少汽车

37、尾气的排放, ,汽车尾气的主要污染气体有哪些汽车尾气的主要污染气体有哪些? ?造成的主要环境危造成的主要环境危害有哪些害有哪些? ?提示提示: :汽车尾气的主要污染气体为汽车尾气的主要污染气体为COCO、NONO、NONO2 2等等, ,对环对环境的主要危害有光化学烟雾、酸雨等。境的主要危害有光化学烟雾、酸雨等。(3)(3)为了彻底修复城市生态为了彻底修复城市生态, ,进一步改造城市风貌进一步改造城市风貌, ,柳州柳州市不仅做了市不仅做了“节能减排节能减排”的减法的减法, ,还进行还进行“绿色覆盖绿色覆盖”的加法的加法, ,实施了一系列城市绿化建设工程。这些做法体实施了一系列城市绿化建设工程。

38、这些做法体现了什么环境治理的思想现了什么环境治理的思想? ?提示提示: :柳州市的做法体现了环境治理的两种措施柳州市的做法体现了环境治理的两种措施: :控控制进入大气、土壤和水体的碳、硫和氮等化合物的量制进入大气、土壤和水体的碳、硫和氮等化合物的量; ;增强生态系统对碳、硫和氮等化合物的吸收能力。增强生态系统对碳、硫和氮等化合物的吸收能力。【探究三】【探究三】迁移应用迁移应用3.3.水华指淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现水华指淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象象, ,是藻类大量繁殖后使水体呈现蓝色或绿色的一种现是藻类大量繁殖后使水体呈现蓝色或绿色的一种现象。你能解释原因吗象。你能解

39、释原因吗? ?可以采取什么措施防止这种现象可以采取什么措施防止这种现象的发生的发生? ?提示提示: :水华主要是由于生活及工农业生产中含有大量氮水华主要是由于生活及工农业生产中含有大量氮、磷的废污水进入水体后、磷的废污水进入水体后, ,水体富营养化水体富营养化, ,引起藻类大引起藻类大量繁殖。为了防止水体富营养化可采取以下措施量繁殖。为了防止水体富营养化可采取以下措施: :严严控水域附近建设氮肥厂、磷肥厂控水域附近建设氮肥厂、磷肥厂; ;禁止含磷洗涤剂的禁止含磷洗涤剂的使用使用; ;工业、生活废水去营养化处理工业、生活废水去营养化处理; ;合理使用氮合理使用氮肥、磷肥。肥、磷肥。【素养评价素养

40、评价】1.1.科学态度与社会责任科学态度与社会责任水平水平2:2:运用所学的化学知识运用所学的化学知识和方法解释生产、生活中简单的化学问题和方法解释生产、生活中简单的化学问题; ;在实践中逐在实践中逐步形成节约成本、循环利用、保护环境等观念。步形成节约成本、循环利用、保护环境等观念。2.2.科学探究与创新意识科学探究与创新意识水平水平4:4:能根据文献和实际需能根据文献和实际需要提出综合性的探究课题要提出综合性的探究课题, ,根据假设提出多种探究方案根据假设提出多种探究方案, ,并评价和优化方案。并评价和优化方案。3.3.科学态度与社会责任科学态度与社会责任水平水平3:3:具有理论联系实际的具有理论联系实际的观念观念, ,有将化学成果应用于生产、生活的意识有将化学成果应用于生产、生活的意识, ,能依据能依据实际条件并运用所学的化学知识和方法解决生产、生实际条件并运用所学的化学知识和方法解决生产、生活中简单的化学问题活中简单的化学问题。