2023年化学选修2化学与技术全册教案.pdf
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1、化学选修2 化学与技术全册精编教案专题一 多样化的水解决技术(课程标准规定)1、知道化学在水解决中的应用2、了解海水的综合运用,结识化学科学发展对自然资源运用的作用(教学内容增减建议)增长污水解决中电化学解决、从海水中提取镁,掌握明研净水的原理、水的消毒原理,富营养化的化学原理,大量内容阅读了解 课时安排第一单元2课时,第二单元3课时,复 习1课时,习题1课时,共7课时第 一 单 元 水 的 净 化 与 污 水 解 决(第一课时)(知识回顾)2.写出FeCL AlCb的水解方程式,思考如何得到氢氧化铝和氢氧化铁胶体。3.写出制备漂白粉的化学方程式,思考漂白粉消毒的原理是什么?知识学习:2.阅读
2、表1 T找出你认为有毒、应当除去的微粒。你能运用所学的知识对这些有害物质进行解决吗?3.明研净水重要解决的水中哪些微粒?原理是什么?4.澄清的水是干净的水吗?九寨沟的水折射出美丽的蓝色?是良好的饮用水吗?A你认为需要如何的解决?氯水的消毒原理是什么?5.结合图13完毕课后P8的习题3,体会自来水厂净化天然水的设计意图,写出相关的方程式。6.自来水能直接饮用吗?理由是什么?习题巩固:2 .在净水过程中用到混凝剂,其中可以作为混凝剂使用的是AA、偏铝酸钠“B、氧化铝。C、氯 化 铝。出、明矶3 .下列广告用语在科学上没有错误的是AA.这种饮料中不含任何化学物质。B.这种蒸储水绝对纯净,其中不含任何
3、离子A 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4 .下列过程中,不涉及化学变化的是A A.甘油加水作护肤剂。出.用明矶净水C.烹鱼时加入少量的料酒和食醋可减少腥味,增长香味A D.烧菜用过的铁锅,经放置常出现红棕色斑迹5 .长时间烧沸的天然水不宜喝的重要因素是AA.水中的氧气少了。B.水中的亚硝酸盐浓度大了C.水中的钙镁离子多了。口.水中的二氧化碳多了6 .目前,科学家致力于研制高效、安全、无毒的饮用水消毒剂。(1)近年来,某些自来水厂在用液氯进行解决的同时还加入少量液氨,其反映的化学方程为:N H 3+H CI O=H Q+N H 2 c l(一氯氨)。N H 2
4、cl 较H CI O 稳定,加液氨能延长液氯杀菌时间的因素是:。(2)科研人员发现在氯消毒的饮用水中,具有微量对人体有潜在危害作用的含氯化合物。世界环保联盟即将全面严禁在自来水中加氯气,推广采用光谱性高效杀菌消毒剂二氧化氯(CI O 黄绿色气体)。目前欧洲和我国重要采用K e s t i n g 法(原料为氯酸钠和盐酸)制CI O 2,该法的缺陷是同时产生CL (占CI O,体积的一半),使产物纯度低。试写出该法制c I O z 的化学反映方程式:O 和 C1 0,都是通过氧化作用而杀菌消毒,试计算在等质量时,C1 0 2 的氧化能力是C 1 2 的多少倍。二、污水解决:1 .阅读本节调查研究
5、思考水体富营养化是如何产生的?你认为该污染重要由表中哪些因素导致?2 .D O 和B 0 D的含义是什么?B O D 5 的含义是什么?为什么BOD5高,河水就会出现恶臭?3 .你了解的解决污水的方法有哪些?该方法重要用于解决如何的污水?习题巩固:3.国际上提出了“防止污染”这一新概念,绿色化学是“防止污染”的基本手段,下列各项中属于绿色化学的是A A、解决废弃物 o B、治理污染点。C、减少有毒物。D、杜绝污染源4 .新华社报道:我国太湖因蓝藻疯狂繁殖而导致水质的严重污染。6(1)蓝藻的疯狂生长说明湖水中哪些元素超标_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
6、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)蓝藻的疯长会如何破坏生态平衡?_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(3)已知洗衣粉的成分为(N a s P s O i o),三聚磷酸钠,已知三聚磷酸是三个H 3P o 4 分子脱2分子水形成的,写出H 3P o 八 三聚磷酸的结构式。(4)青岛市政府规定从今年严禁磷洗衣粉使用,而把其中的N a 5 P 3。I。用N a zS i C h 代替,写出其软化硬水时离子方程式。23.工厂为了除含C n C -离子的酸性废水,采用以下解决方
7、法:以铁作为电极进行电解鼓入空气,通过一段时间后,使废水中的含铭(有毒)量降到可排放的标准,其原理是:将 C n。离子还原为可溶性三价铝离子。电解除铝过程中,使溶液的P H 不断升高,使工业废水由酸性变为碱性,再把三价铝离子变成不溶性氢氧化物除去。A根据上述内容回答下列问题:(1)用铁作电极电解时,电极反映式为:阳极,阴极。(2)在水溶液中将C n C -离子还原成C r 的还原剂是溶液中的 离子,此氧化还原反映 的 离 子 方 程 式是。(3)在解决废水中使溶液的P H 不断升高,由酸性转变碱性是通过 和途径来实现的。(4 )将 C r -+转 变 成 不 溶 性 氢 氧 化 物 的 离 子
8、 反 映 式为,同时尚有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 生成24.在自然净化中要把有机污染物自发地转变为简朴的无机物质,需要水中具有一定的氧气,使有机物(C,H,O)+O2-C O2+H20O 1 L水中具有的有机物质转变为无机物所需要的氧的量称为生化需氧量(B O D),用g 心 为单位表达。假如水中的氧气比B O D少,水就发臭,鱼和其他淡水生物就不能生存。若某地区一条河水中具有机物1 0ppm (即质量分数为百万分之十),此有机物分子式用C 6 H IOO5 表达,而在正常大气条件下,氧气在水中的溶解量是0.0 0 9 2 g L-o(1)写出有机物在有氧条件下转化为无机物的化学
9、方程式。(2)这条河水的B O D 是多少?河水中的鱼类能否维持生命?2 5.河道旁有甲乙两工厂,它们排放的工业废水中共含K+、A g Fe3 C l、0 H-NO3-六种离子。(1)甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中所含三种离子是、o 2)乙厂的废水中具有此外三种离子,假如加一定量_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (活性炭、FeSO4、铁粉)可 以 回 收 其 中 的 金 属。A(3)另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适 当 比 例 混 合,可 以 使 废 水 中 的 转 化 为 沉 淀,通 过 滤 后 的 废 水 重 要含,可用来。第二单元硬水软化与海水淡化(第2、
10、3课时)(知识回顾)如何测定溶液的PH?什么是渗析,渗析的原理是什么?(知识学习)一、水的硬度1.水的硬度是由什么引起的?如何定义水的硬度?2.硬水与软水如何划分?何为暂时硬度?何为永久硬度?请用化学方程式表达3.硬水与软水如何定性用实验区分?暂时硬水的危害有哪些?4.硬水软化的方法有哪些?请尝试用药剂软化法解决硬水,体会加入药剂的量的控制5.离子互换法的化学原理是什么?请用化学反映方程式表达,运用磺化酶法解决硬水,硬水的成分有何变化?如何使磺化酶再生,运用氢型阳离子互换树脂进行互换,溶液的P H如何变化?连用氢型阳离子互换树脂和氢氧根型阴离子互换树脂可以得到蒸储水,在运用时要注意的问题是什么
11、?习题巩固:5.检查水是否为硬水的简便方法是AA:加 入B a CL溶 液,看是否有沉淀生成。B:将水加热煮沸,看是否有沉淀生成AC:加入Na O H溶液,看是否有沉淀生成。D:加入少量肥皂水,看是否有沉淀生成6.暂时硬水和永久硬水的重要区别在于A:含C a 2+、Mg2+的 多 少。B:含C 1-、S OJ-的多少AC:含H C O 3 一 还 是 S O”2 C 1 。D:含H C。3的多少7.水壶里水垢的重要成分是A:C a C O3、C a(OH)2。B:C a(OH)z、M g(OH)2 A C :C a C C h、MgC 0 3。8 D:C a C O3 Mg(OH)28.有关离
12、子互换法使硬水软化的下列叙述中,对 的 的 是 aA:磺化煤能减少水中C a 2+,Mg2+,50 4”和-离子浓度;B:经磺化煤软化解决后的水中 Na 4 增大;C:磺化煤使硬水软化及磺化煤的再生,这两种操作可以在同一支离子互换柱中同时进行;AD:失去软化硬水能力的磺化煤,不也许再恢复它的软化能力。9.用石灰纯碱法软化硬水时,加入石灰的作用是AA:只能减少水的永久硬度B:能同时除去水的永久硬度和暂时硬度C:可把部分C a 所形成的硬度转化为Mg?+硬度;D:可把部分Mg?+所形成的硬度转化为C a?+硬度。10.要使同时具有C a 2+、M g 2+离子的永久硬水软化,对的的方法是AA:只需
13、加纯碱 B:先加石灰,后加纯碱AC: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1 1 .下列方法:(1)蒸储、(2)煮沸、(3)加石灰、(4)加纯碱、(5)加磷酸钠、(6)离子互换,能同时除去硬水中的暂时硬度和永久硬度的是A:(1)、(5)、(6)000B:(2)、(4)、(6 C:(5)、(6)D:(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)12.用自来水配制NaOH溶液时,往往会产生白色混浊,由于发生了以下反映M g2+2OH=Mg(OH)2 I;Ca2+2H C 0-34-2O H-=C aC O3 I+CO32-+2H2O 13.如何证明天然水具有暂时硬度和永久硬度,或
14、是软水,简述实验环节,并写出有关化学方程式.14.现有纯碱.石灰.明帆和磺化煤,可 用 作 净 水 的 是,可用作软化只含CaSOd CaCL的 硬 水 的 是,可用于软化暂时硬水的是。.15.磺化煤是一种离子互换齐U,它是 状物质.它酸 和 碱.它 的 阳 离 子 是,会跟硬水中的 发生_ _ _ _ _ _ _ 作用,有 关 离 子 方 程 式 为.用磺化煤来软化硬水的优点、16.我国规定饮用水的硬度不能超过25度.硬度的表达方法是:将水中的Ca2+、Mg?+都看作C a,并将其质量折算成CaO的质量.通常把1升水中具有1 0毫克CaO称为1度.水中的C a2+,M g*可用一定浓度的Y溶
15、液进行滴定,丫跟C a 、M g 都以等物质的量完全反映.(1).现取某地区的地下水样品25.0毫升,用0.01摩尔/升Y溶液滴定,完全反映时消耗Y溶液1 5.()毫升.试计算该地下水的硬度,并判断是否符合饮用标准金(2).假如每次分析时取的水样都是2 5.0毫升,为了便于计算,规定每消耗0.50毫升Y溶液即相称于水的硬度为1度.则Y溶液的物质的量浓度应为多少?(9 1高考题)二、海水的淡化1.海水淡化的方法有哪些?阅读图1 一2.。1 1和1-3.1 2分析电渗析法和反渗透法的原理4.如何从海水中提取食盐和氯化镁,5.。请简要说明,6.用方程式表达氯化镁和得到过程习题巩固:4.水是非常重要的
16、资源,下列关于水的说法错误的是AA、蒸播法是海水淡化的方法之一。B、淡水的密度小于海水的密度M:、融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少 D、0以上,温度越高,水的密度越小5.从海水中提取金属镁的途径对的的是A(A)海水f MgC 1 2 f M g。(B)海水 fM g(O H)2-M gC h-Mg(C)海水fM g (OH)2 f MgCl2 f Mg(D)海水fM g(OH)z-MgO-*M g6.运用电渗析法淡化海水时,得到淡水的部分AA 阴 极 区B阳极区 C中间区 D水区均得到7.运用电渗析法淡化海水时,互换膜的放置方法是:独在阴极附近放阴离子互换膜。B在阳极附近放阴离子互换膜AC
17、在阳极附近放阳离子互换膜。D在阴极附近放阳离子互换膜8.从海水中提取物质的方法A海水中具有的各种元素的特点:种类多,总储量大,富集限度低。因此,从海水中提取物质需要解决物质的富集的问题。例如:(1)从海水中提取澳的重要工艺流程用 法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。向酸化的海水中通入适量的氯气,使澳离子转化为澳单质:向含澳单质的水溶液中通入空气和水蒸汽,将澳单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸取塔内以达成富集的目的,方 程 式 为:向 吸 取 塔 内 的 溶 液 中 通 入 适 量 的氯气反映的方程式为用 萃取吸取塔内的溶液中的澳单质。A (2)进行从海带中提取碘实验的反映原理及应注意的问题反映原理
18、:海带中的碘元素重要以 的形式存在,提取时用适当的氧化剂将其氧化成L,再萃取出来。如用H Q z做氧化剂,反映的离子方程式是为:2 2)海水的综合运用可以制备金属镁,其流和如下图所示:A(1)若在空气中加热MgCb6H2。,(2)。生成的是Mg(OH)C 1或MgO,(3)。写出相应反映的化学方程式。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _用电解法制取金属镁时,需要无水氧化镁。在干燥的H
19、C1气流中加热MgC 1 26H20时,能得到无水MgC 12,其因素是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(4%Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应如何除去?写出实验环节。必 。0(5)。实验室时将粗盐制成精盐的过程中,(6)在溶解、过滤、蒸发三个环节的操作中都要用到玻璃棒,(7)。分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的:溶解时:0 0 0 0 0 ;0 6 6 0 0 0 0 0 0 0 A 烝:。0 0 0专题二。从自然资源到化学品(课程标准规定
20、)1.了解我国重要生产资源、基本化工产品的重要种类和发展概况。2.了解合成氨的重要反映原理、原料、重要设备、流程和意义,结识催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。3.用碳酸氢钱和食盐制备碳酸钠,了解氯碱工业的资料。(教学内容增减建议)淡化合成氨的化学原理讲述,重要培养分析流程和装置图的能力,运用原料气的获得,强化反映方程式的书写;增长候氏制碱法的讲述。(课时安排)第一单元用4课时;第二单元3课时,第三单元3课时。复习2课时。共1 2课时第 一 单 元 氨的合成以及候氏制碱法(4、5、6课时)(知识回顾)1.从平衡的速率角度思考如何选择合成氨气的条件?2.合成氨气的温度选择为什么选择50 0
21、摄氏度左右3.为什么工业制硫酸中选择常压,而工业合成氨气选择高压?4.工业设计考虑的因素有哪些?(知识学习)1.观测课本工业合成氨的流程图思考如何及时分离出氨气?原理是什么?2.循环设计的目的是什么?如何实现循环?3.原料气氮气的得到的途径你可以设计出哪些?你认为可行的方法是什么?能否直接运用空气?理由是什么?5.你有几种方法得到氢气?你认为可行的研究方向为?运用水和煤得到氢气是普遍采用的方法请写出化学方程式,从实验的角度思考如何得到纯净的氢气?8.请观测课本合成氨塔,思考合成氨气塔的设计的意图,为什么采用四层催化剂?热互换器的作用是什么?冷激气的设计思绪是什么?1 0.合成的氨气配水使用是一
22、种肥料,为什么还要转化为镂盐或尿素?后者的好处是什么?14.候氏制碱法的原理为:,,运用浓氨水、碳酸钙、盐酸、硝石灰、氯化镂、食盐为原料生产碳酸氢钠,并设计食盐测量所得产品中食盐的含量习题巩固:1、运用天然气合成氨的工艺流程示意如下:依据上述流程,完毕下列填空:(1)天然气脱硫时的化学方程式是_(2)n m ol C H4经一次转化后产生CO 0.9n mo 1、产生H?mol(用含n的代数式表达)(3 )K 2 c o 3 (a q)和CO,反 映 在 加 压 下 进 行,加 压 的 理 论 依 据 是 (多选扣分)(a)相似相溶原理(b )勒沙特列原理(c)酸碱中和原理(4)由K H C
23、O 3 分解得到的C 0 z 可以用于_(写出C 0 2 的一种重要用途)。(5 )整个流程有三处循环,一是F e (O H)3 循环,二是K2 c o:,(a q)循环,请在上述流程图中标出第三处循环(循环方向、循环物质)。2、合成氨原料可以由天然气制取。其重要反映为:C H4(g)+H,O (g)-C O (g)+3 H2(g)(1)I m3(标准状况)C H4 按上式完全反映,产生H?m o L(2)C H 和C h的反映为:2 c H,(g)+C h(g)f 2 c o (g)+4 H2(g)设C H4 同时和H2 0(g)及0 2(g)反映。1 n P (标准状况)CM 按上述两式完
24、全反映,产物气体的体积V (标准状况)为。(3)C H 4 和H2 O (g)及富氧空气(。2 含量较高,不同富氧空气氧气含量不同)混合反映,产物气体组成如下表:气体C0H2N202体积(L)2560152.5计算该富氧空气中0 2 和N2 的体积比V (O 2)/V(N2)O(4)若C H4 和H2 O (g)及富氧空气混合反映的产物中,V (H2)/V (ND=3 :1 (合成氨反映的最佳比),则反映中的H2 O (g)和富氧空气的体积比为什么值?在合成氨时,将1体积氮气和3 体积氢气混合后通过合成塔中催化剂,若从塔中导出的混合气体中,氨气的体积分数为1 2%,求N2 和H2 的体积分数各
25、为多少?3、实验室用氨氧化制取N02气体,可将下图中A,B,C三部分仪器直接相连来实现。浓氨水A I B H C A按上述装置制NOZ时,在锥形瓶中经常观测到白色烟雾,试在方框I和 I I中分别出所需仪器,并在仪器中装入适当药品,能使锥形瓶中出现明显的红棕色NO?气体。(1)在锥形瓶中出现白色烟雾的因素是 4(2)现代工业生产硝酸,最重要的一个设备是 制得HNCh的一般浓度为50%,若要制得更浓的HNO力可用作吸水剂,再经 即可得到96%以上的浓H NCh4.工业生产的纯碱常具有少量的N a C 1 等杂质.图2-3是测定产品中NazCO3质量分数的实验装置.操作环节有:A.在干燥管内填满碱石
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