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文檔簡介
1、化學與技術(shù)化學與技術(shù)教案(全冊)教案(全冊)專題一專題一多樣化的水處理技術(shù)多樣化的水處理技術(shù)課程標準要求課程標準要求、知道化學在水處理中的應(yīng)用、知道化學在水處理中的應(yīng)用、了解海水的綜合利用,認識化學科學發(fā)展對自然資源利用的作用、了解海水的綜合利用,認識化學科學發(fā)展對自然資源利用的作用教學內(nèi)容增減建議教學內(nèi)容增減建議增加污水處理中電化學處理、從海水中提取鎂,掌握明礬凈水的原增加污水處理中電化學處理、從海水中提取鎂,掌握明礬凈水的原理、水的消毒原理,富營養(yǎng)化的化學原理,大量內(nèi)容閱讀了解理、水的消毒原理,富營養(yǎng)化的化學原理,大量內(nèi)容閱讀了解課時安排課時安排第一單元課時,第二單元課時,復(fù)習課時,習題課
2、時,共課時第一單元第一單元 水的凈化與污水處理水的凈化與污水處理 (第一課時)(第一課時)知識回顧1.寫出 FeCl3 AlCl3的水解方程式,思考如何得到氫氧化鋁和氫氧化鐵膠體。2.寫出制備漂白粉的化學方程式,思考漂白粉消毒的原理是什么?知識學習:1.閱讀表找出你認為有毒、應(yīng)當除去的微粒。你能利用所學的知識對這些有害物質(zhì)進行處理嗎?2.明礬凈水主要處理的水中哪些微粒?原理是什么?3.澄清的水是干凈的水嗎?九寨溝的水折射出漂亮的藍色?是良好的飲用水嗎?你認為需要怎樣的處理?氯水的消毒原理是什么?4.結(jié)合圖 1-3 完成課后 P8 的習題 3,體會自來水廠凈化天然水的設(shè)計意圖,寫出相關(guān)的方程式。
3、5.自來水能直接飲用嗎?理由是什么?習題鞏固:1.在凈水過程中用到混凝劑,其中可以作為混凝劑使用的是A、偏鋁酸鈉B、氧化鋁C、氯化鋁D、明礬2.下列廣告用語在科學上沒有錯誤的是A.這種飲料中不含任何化學物質(zhì)B.這種蒸餾水絕對純凈,其中不含任何離子C.這種口服液含豐富的氮、磷、鋅等微量元素D.沒有水就沒有生命3.下列過程中,不涉及化學變化的是A.甘油加水作護膚劑B.用明礬凈水C.烹魚時加入少量的料酒和食醋可減少腥味,增加香味D.燒菜用過的鐵鍋,經(jīng)放置常出現(xiàn)紅棕色斑跡4.長時間燒沸的天然水不宜喝的主要原因是A.水中的氧氣少了B.水中的亞硝酸鹽濃度大了C.水中的鈣鎂離子多了D.水中的二氧化碳多了5.
4、目前,科學家致力于研制高效、安全、無毒的飲用水消毒劑。(1)近年來,某些自來水廠在用液氯進行處理的同時還加入少量液氨,其反應(yīng)的化學方程為:NH3+HClO=H2O+NH2Cl(一氯氨)。NH2Cl 較 HClO 穩(wěn)定,加液氨能延長液氯殺菌時間的原因是:_。(2)科研人員發(fā)現(xiàn)在氯消毒的飲用水中,含有微量對人體有潛在危害作用的含氯化合物。世界環(huán)保聯(lián)盟即將全面禁止在自來水中加氯氣,推廣采用光譜性高效殺菌消毒劑二氧化氯(ClO2,黃綠色氣體)。目前歐洲和我國主要采用 Kesting 法(原料為氯酸鈉和鹽酸)制 ClO2,該法的缺點是同時產(chǎn)生 Cl2(占 ClO2體積的一半),使產(chǎn)物純度低。試寫出該法制
5、 ClO2的化學反應(yīng)方程式:_。Cl2和 ClO2都是通過氧化作用而殺菌消毒,試計算在等質(zhì)量時,ClO2的氧化能力是Cl2的多少倍。二、污水處理:1.閱讀本節(jié)調(diào)查研究思考水體富營養(yǎng)化是如何產(chǎn)生的?你認為該污染主要由表中哪些因素導致?2.DO 和 BOD 的含義是什么?BOD5 的含義是什么?為什么 BOD5 高,河水就會出現(xiàn)惡臭?3.你了解的處理污水的方法有哪些?該方法主要用于處理怎樣的污水?習題鞏固:1.國際上提出了“預(yù)防污染”這一新概念,綠色化學是“預(yù)防污染”的基本手段,下列各項中屬于綠色化學的是A、處理廢棄物B、治理污染點C、減少有毒物D、杜絕污染源2.新華社報道:我國太湖因藍藻瘋狂繁殖
6、而造成水質(zhì)的嚴重污染。 (1)藍藻的瘋狂生長說明湖水中哪些元素超標 (2)藍藻的瘋長會如何破壞生態(tài)平衡? (3)已知洗衣粉的成分為(Na5P3O10),三聚磷酸鈉,已知三聚磷酸是三個 H3PO4分子脫 2 分子水形成的,寫出 H3PO4、三聚磷酸的結(jié)構(gòu)式。(4)青島市政府規(guī)定從今年禁止磷洗衣粉使用,而把其中的 Na5P3O10用 Na2SiO3代替,寫出其軟化硬水時離子方程式。 3.工廠為了除含 Cr2O72-離子的酸性廢水,采用以下處理方法: 以鐵作為電極進行電解 鼓入空氣,經(jīng)過一段時間后,使廢水中的含鉻(有毒)量降到可排放的標準,其原理是: 將 Cr2O72-離子還原為可溶性三價鉻離子。電
7、解除鉻過程中,使溶液的 PH 不斷升高,使工業(yè)廢水由酸性變?yōu)閴A性,再把三價鉻離子變成不溶性氫氧化物除去。 根據(jù)上述內(nèi)容回答下列問題:(1)用鐵作電極電解時,電極反應(yīng)式為:陽極 ,陰極。(2)在水溶液中將 Cr2O72-離子還原成 Cr3+的還原劑是溶液中的離子,此氧化還原反應(yīng)的離子方程式是 。(3)在處理廢水中使溶液的 PH 不斷升高,由酸性轉(zhuǎn)變堿性是通過和途徑來實現(xiàn)的。(4)將 Cr3+轉(zhuǎn)變成不溶性氫氧化物的離子反應(yīng)式為 ,同時還有 生成4.在自然凈化中要把有機污染物自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵蔚臒o機物質(zhì),需要水中含有一定的氧氣,使有機物(C,H,O)+O2CO2+H2O。1 L 水中含有的有機物質(zhì)轉(zhuǎn)變
8、為無機物所需要的氧的量稱為生化需氧量(BOD),用gL-1為單位表示。如果水中的氧氣比BOD 少,水就發(fā)臭,魚和其他淡水生物就不能生存。若某地區(qū)一條河水中含有機物 10 ppm(即質(zhì)量分數(shù)為百萬分之十),此有機物分子式用 C6H10O5表示,而在正常大氣條件下,氧 氣在水中的溶解量是 0.0092 gL-1。(1)寫出有機物在有氧條件下轉(zhuǎn)化為無機物的化學方程式。(2)這條河水的 BOD 是多少?河水中的魚類能否維持生命?5.河道旁有甲乙兩工廠,它們排放的工業(yè)廢水中共含 K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NO3-六種離子。(1)甲廠的廢水明顯呈堿性,故甲廠廢水中所含三種離子是、。(2)乙廠
9、的廢水中含有另外三種離子,如果加一定量 (活性炭、FeSO4、鐵粉)可以回收其中的金屬 。(3)另一種設(shè)想是將甲廠和乙廠的廢水按適當比例混合,可以使廢水中的 轉(zhuǎn)化為沉淀,經(jīng)過濾后的廢水主要含 ,可用來_ _。 第二單元第二單元 硬水軟化與海水淡化(第、課時)硬水軟化與海水淡化(第、課時)知識回顧知識回顧如何測定溶液的如何測定溶液的 PH?什么是滲析什么是滲析,滲析的原理是什么?滲析的原理是什么?知識學習知識學習一、水的硬度一、水的硬度1.水的硬度是由什么引起的?如何定義水的硬度?水的硬度是由什么引起的?如何定義水的硬度?2.硬水與軟水如何劃分?何為暫時硬度?何為永久硬度?請用化學方程式表示硬水
10、與軟水如何劃分?何為暫時硬度?何為永久硬度?請用化學方程式表示3.硬水與軟水如何定性用實驗區(qū)分?暫時硬水的危害有哪些?硬水與軟水如何定性用實驗區(qū)分?暫時硬水的危害有哪些?4.硬水軟化的方法有哪些?請嘗試用藥劑軟化法處理硬水,體會加入藥劑的量的控制硬水軟化的方法有哪些?請嘗試用藥劑軟化法處理硬水,體會加入藥劑的量的控制5.離子交換法的化學原理是什么?請用化學反應(yīng)方程式表示,利用磺化酶法處理硬水,離子交換法的化學原理是什么?請用化學反應(yīng)方程式表示,利用磺化酶法處理硬水,硬水的成分有何變化?如何使磺化酶再生,利用氫型陽離子交換樹脂進行交換,溶液硬水的成分有何變化?如何使磺化酶再生,利用氫型陽離子交換
11、樹脂進行交換,溶液的的 PH 如何變化?連用氫型陽離子交換樹脂和氫氧根型陰離子交換樹脂可以得到蒸餾如何變化?連用氫型陽離子交換樹脂和氫氧根型陰離子交換樹脂可以得到蒸餾水,在運用時要注意的問題是什么?水,在運用時要注意的問題是什么?習題鞏固:習題鞏固:1.檢驗水是否為硬水的簡便方法是A: 加入 BaCl2溶液,看是否有沉淀生成B: 將水加熱煮沸,看是否有沉淀生成C: 加入 NaOH 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2.暫時硬水和永久硬水的主要區(qū)別在于A: 含 Ca2+、Mg2+的多少B: 含 Cl-、SO42-的多少C: 含 HCO3-還是 SO42-、Cl- D:
12、含 HCO3-的多少 3.水壺里水垢的主要成分是 A: CaCO3、Ca(OH)2 B: Ca(OH)2、Mg(OH)2 C: CaCO3、MgCO3 D: CaCO3、Mg(OH)24.有關(guān)離子交換法使硬水軟化的下列敘述中,正確的是 A: 磺化煤能降低水中 Ca2+,Mg2+,SO42-和 Cl-離子濃度;B: 經(jīng)磺化煤軟化處理后的水中Na+增大;C: 磺化煤使硬水軟化及磺化煤的再生,這兩種操作可以在同一支離子交換柱中同時進行;D: 失去軟化硬水能力的磺化煤,不可能再恢復(fù)它的軟化能力。5.用石灰純堿法軟化硬水時,加入石灰的作用是A: 只能降低水的永久硬度B: 能同時除去水的永久硬度和暫時硬度
13、 C: 可把部分 Ca2+所形成的硬度轉(zhuǎn)化為 Mg2+硬度;D: 可把部分 Mg2+所形成的硬度轉(zhuǎn)化為 Ca2+硬度。6.要使同時含有 Ca2+、Mg2+離子的永久硬水軟化,正確的方法是 A: 只需加純堿 B: 先加石灰,后加純堿C: 先加純堿,后加石灰 D: 將適量的純堿和石灰混合后加入水中7.下列方法:(1)蒸餾、(2)煮沸、(3)加石灰、(4)加純堿、(5)加磷酸鈉、(6)離子交換,能同時除去硬水中的暫時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)8.用自來水配制 NaOH 溶液時,
14、往往會產(chǎn)生白色混濁,因為發(fā)生了以下反應(yīng) Mg2+2OH-=Mg(OH)2 ;Ca2+2HCO-3+2OH-=CaCO3+CO32-+2H2O 9.怎樣證明天然水具有暫時硬度和永久硬度,或是軟水,簡述實驗步驟,并寫出有關(guān)化學方程式 .10. 現(xiàn)有純堿.石灰.明礬和磺化煤,可用作凈水的是 ,可用作軟化只含 CaSO4 CaCl2的硬水的是 ,可用于軟化暫時硬水的是 .11. 磺化煤是一種離子交換劑,它是 狀物質(zhì).它 酸和堿.它的陽離子是 ,會跟硬水中的 發(fā)生 作用,有關(guān)離子方程式為 .用磺化煤來軟化硬水的優(yōu)點 、 、12. 我國規(guī)定飲用水的硬度不能超過 25 度.硬度的表示方法是:將水中的 Ca2
15、+、Mg2+都看作Ca2+,并將其質(zhì)量折算成 CaO 的質(zhì)量.通常把 1 升水中含有 10 毫克 CaO 稱為 1 度.水中的 Ca2+、Mg2+可用一定濃度的 Y 溶液進行滴定,Y 跟 Ca2+、Mg2+都以等物質(zhì)的量完全反應(yīng). (1).現(xiàn)取某地區(qū)的地下水樣品 25.0 毫升,用 0.01 摩爾/升 Y 溶液滴定,完全反應(yīng)時消耗Y 溶液 15.0 毫升.試計算該地下水的硬度,并判斷是否符合飲用標準. (2).如果每次分析時取的水樣都是 25.0 毫升,為了便于計算,要求每消耗 0.50 毫升 Y 溶液即相當于水的硬度為 1 度.則 Y 溶液的物質(zhì)的量濃度應(yīng)為多少?(91 高考題)二、海水的淡
16、化二、海水的淡化1.海水淡化的方法有哪些?閱讀圖和分析電滲析法和反滲透法的原理海水淡化的方法有哪些?閱讀圖和分析電滲析法和反滲透法的原理2.如何從海水中提取食鹽和氯化鎂,請簡要說明,用方程式表示氯化鎂和得到過程如何從海水中提取食鹽和氯化鎂,請簡要說明,用方程式表示氯化鎂和得到過程習題鞏固:習題鞏固:1.水是非常重要的資源,下列關(guān)于水的說法錯誤的是A、蒸餾法是海水淡化的方法之一B、淡水的密度小于海水的密度C、融化的雪水中礦物質(zhì)含量比深井水中的少D、0以上,溫度越高,水的密度越小2.從海水中提取金屬鎂的途徑正確的是(A)海水MgCl2Mg (B)海水Mg(OH)2MgCl2 Mg (C)海水Mg(
17、OH)2 MgCl2 Mg (D)海水Mg(OH)2MgOMg3.利用電滲析法淡化海水時,得到淡水的部分陰極區(qū)B 陽極區(qū)C 中間區(qū)D 水區(qū)均得到4.利用電滲析法淡化海水時,交換膜的放置方法是:在陰極附近放陰離子交換膜在陽極附近放陰離子交換膜C 在陽極附近放陽離子交換膜在陰極附近放陽離子交換膜5.從海水中提取物質(zhì)的方法海水中含有的各種元素的特點:種類多,總儲量大,富集程度低。因此,從海水中提取物質(zhì)需要解決物質(zhì)的富集的問題。例如:(1)從海水中提取溴的主要工藝流程用法將海水濃縮。用硫酸將濃縮的海水酸化。向酸化的海水中通入適量的氯氣,使溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì):向含溴單質(zhì)的水溶液中通入空氣和水蒸汽,將溴單
18、質(zhì)吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi)以達到富集的目的,方程式為:向吸收塔內(nèi)的溶液中通入適量的氯氣反應(yīng)的方程式為用萃取吸收塔內(nèi)的溶液中的溴單質(zhì)。(2)進行從海帶中提取碘實驗的反應(yīng)原理及應(yīng)注意的問題反應(yīng)原理:海帶中的碘元素主要以 I-的形式存在,提取時用適當?shù)难趸瘎⑵溲趸?I2,再萃取出來。如用 H2O2做氧化劑,反應(yīng)的離子方程式是為:6.海水的綜合利用可以制備金屬鎂,其流和如下圖所示:粗鹽母液精鹽Mg(OH)2MgCl26H2OMgCl2Mg貝殼CaO石灰乳蒸發(fā)水,重結(jié)晶鹽酸濃縮脫水電解 煅燒水(1)若在空氣中加熱 MgCl26H2O,生成的是 Mg(OH)Cl 或 MgO,寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學方
19、程式 用電解法制取金屬鎂時,需要無水氧化鎂。在干燥的 HCl 氣流中加熱 MgCl26H2O時,能得到無水 MgCl2,其原因是 (2)Mg(OH)2沉淀中混有的 Ca(OH)2應(yīng)怎樣除去?寫出實驗步驟。 (3)實驗室時將粗鹽制成精鹽的過程中,在溶解、過濾、蒸發(fā)三個步驟的操作中都要用到玻璃棒,分別說明在這三種情況下使用玻璃棒的目的:溶解時:過濾時:蒸發(fā)時:專題二專題二從自然資源到化學品從自然資源到化學品課程標準要求課程標準要求1.了解我國主要生產(chǎn)資源、基本化工產(chǎn)品的主要種類和發(fā)展概況。了解我國主要生產(chǎn)資源、基本化工產(chǎn)品的主要種類和發(fā)展概況。2.了解合成氨的主要反應(yīng)原理、原料、重要設(shè)備、流程和意
20、義,認識催化劑的研制對促了解合成氨的主要反應(yīng)原理、原料、重要設(shè)備、流程和意義,認識催化劑的研制對促進化學工業(yè)發(fā)展的重大意義。進化學工業(yè)發(fā)展的重大意義。3.用碳酸氫銨和食鹽制備碳酸鈉,了解氯堿工業(yè)的資料。用碳酸氫銨和食鹽制備碳酸鈉,了解氯堿工業(yè)的資料。教學內(nèi)容增減建議教學內(nèi)容增減建議淡化合成氨的化學原理講述,主要培養(yǎng)分析流程和裝置圖的能力,淡化合成氨的化學原理講述,主要培養(yǎng)分析流程和裝置圖的能力,利用原料氣的獲得,強化反應(yīng)方程式的書寫;增加候氏制堿法的講述。利用原料氣的獲得,強化反應(yīng)方程式的書寫;增加候氏制堿法的講述。課時安排課時安排第一單元用課時;第二單元課時,第三單元課時。復(fù)習課時。共第一單
21、元用課時;第二單元課時,第三單元課時。復(fù)習課時。共課時課時海水第一單元第一單元氨的合成以及候氏制堿法(、課時)氨的合成以及候氏制堿法(、課時)知識回顧知識回顧1.從平衡的速率角度思考如何選擇合成氨氣的條件?從平衡的速率角度思考如何選擇合成氨氣的條件?2.合成氨氣的溫度選擇為什么選擇攝氏度左右合成氨氣的溫度選擇為什么選擇攝氏度左右3.為什么工業(yè)制硫酸中選擇常壓,而工業(yè)合成氨氣選擇高壓?為什么工業(yè)制硫酸中選擇常壓,而工業(yè)合成氨氣選擇高壓?4.工業(yè)設(shè)計考慮的因素有哪些?工業(yè)設(shè)計考慮的因素有哪些?知識學習知識學習1.觀察課本工業(yè)合成氨的流程圖思考如何及時分離出氨氣?原理是什么?2.循環(huán)設(shè)計的目的是什么
22、?如何實現(xiàn)循環(huán)?3.原料氣氮氣的得到的途徑你可以設(shè)計出哪些?你認為可行的方法是什么?能否直接利用空氣?理由是什么?4.你有幾種方法得到氫氣?你認為可行的研究方向為?利用水和煤得到氫氣是普遍采用的方法請寫出化學方程式,從實驗的角度思考如何得到純凈的氫氣?5.請觀察課本合成氨塔,思考合成氨氣塔的設(shè)計的意圖,為什么采用四層催化劑?熱交換器的作用是什么?冷激氣的設(shè)計思路是什么?6.合成的氨氣配水使用是一種肥料,為什么還要轉(zhuǎn)化為銨鹽或尿素?后者的好處是什么?7.候氏制堿法的原理為:,利用濃氨水、碳酸鈣、鹽酸、硝石灰、氯化銨、食鹽為原料生產(chǎn)碳酸氫鈉,并設(shè)計食鹽測量所得產(chǎn)品中食鹽的含量習題鞏固:1、利用天然
23、氣合成氨的工藝流程示意如下:依據(jù)上述流程,完成下列填空:(1)天然氣脫硫時的化學方程式是 (2)n mol CH4經(jīng)一次轉(zhuǎn)化后產(chǎn)生 CO 0.9n mol、產(chǎn)生 H2 mol(用含 n 的代數(shù)式表示)(3)K2CO3(aq)和 CO2反應(yīng)在加壓下進行,加壓的理論依據(jù)是 (多選扣分)(a)相似相溶原理 (b)勒沙特列原理 (c)酸堿中和原理(4)由 KHCO3分解得到的 CO2可以用于 (寫出 CO2的一種重要用途)。(5)整個流程有三處循環(huán),一是 Fe(OH)3循環(huán),二是 K2CO3(aq)循環(huán),請在上述流程圖中標出第三處循環(huán)(循環(huán)方向、循環(huán)物質(zhì))。、合成氨原料可以由天然氣制取。其主要反應(yīng)為:
24、CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)(1)1m3(標準狀況)CH4按上式完全反應(yīng),產(chǎn)生 H2 mol。(2)CH4和 O2的反應(yīng)為:2CH4(g)O2(g)2CO(g)4H2(g)設(shè) CH4同時和 H2O(g)及 O2(g)反應(yīng)。1m3(標準狀況)CH4按上述兩式完全反應(yīng),產(chǎn)物氣體的體積 V(標準狀況)為 。(3)CH4和 H2O(g)及富氧空氣(O2含量較高,不同富氧空氣氧氣含量不同)混合反應(yīng),產(chǎn)物氣體組成如下表:氣體COH2N2O2體積(L)2560152.5計算該富氧空氣中 O2和 N2的體積比 V(O2)V(N2)。(4)若 CH4和 H2O(g)及富氧空氣混合反應(yīng)的產(chǎn)物中,
25、V(H2)V(N2)31 (合成氨反應(yīng)的最佳比),則反應(yīng)中的 H2O(g)和富氧空氣的體積比為何值?在合成氨時,將 1 體積氮氣和 3 體積氫氣混合后通過合成塔中催化劑,若從塔中導出的混合氣體中,氨氣的體積分數(shù)為 12%,求 N2 和 H2 的體積分數(shù)各為多少?、實驗室用氨氧化制取 NO2氣體,可將下圖中 A,B,C 三部分儀器直接相連來實現(xiàn)。按上述裝置制 NO2時,在錐形瓶中常常觀察到白色煙霧,試在方框 I 和 II 中分別出所需儀器,并在儀器中裝入適當藥品,能使錐形瓶中出現(xiàn)明顯的紅棕色 NO2氣體。(1)在錐形瓶中出現(xiàn)白色煙霧的原因是_(2)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)硝酸,最主要的一個設(shè)備是_制得 HN
26、O3的一般濃度為50%,若要制得更濃的 HNO3,可用_作吸水劑,再經(jīng)_即可得到 96%以上的濃 HNO3.工業(yè)生產(chǎn)的純堿常含有少量的 NaCl 等雜質(zhì)圖 2-3 是測定產(chǎn)品中 Na2CO3質(zhì)量分數(shù)的實驗裝置操作步驟有:A在干燥管內(nèi)填滿堿石灰,質(zhì)量為 mgB取 ng 樣品裝入廣口瓶中C檢查裝置氣密性D關(guān)閉止水夾E打開止水夾F緩慢鼓入空氣數(shù)分鐘,再稱干燥管質(zhì)量為 WgG緩慢加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣體為止 H緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘(1)正確的操作順序是(填符號):C_E_D_G_F(2)步驟 F 中,要緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘,鼓入空氣的目的是_,裝置甲的作用是_,裝置乙的作用是_(3)計算溶液中 Na2CO
27、3 的質(zhì)量分數(shù)的計算式是_(4)若去掉裝置甲,測定結(jié)果會_,若去掉裝置乙,測定結(jié)果會_(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)、我國化學侯德榜(右圖)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) 上述生產(chǎn)純堿的方法稱,副產(chǎn)品的一種用途為。(2) 沉淀池中發(fā)生的化學反應(yīng)方程式是。(3) 寫出上述流程中 X 物質(zhì)的分子式。 (4) 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(填上述流程中的編號)的循環(huán)。從沉淀池中取出沉淀的操作是。(5)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。(6) 向母液中通氨氣,加入細小食鹽顆粒,冷卻析出副產(chǎn)品,通氨氣的作用有
28、。(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、根據(jù)侯德榜制堿法原理并參考下表的數(shù)據(jù),實驗室制備純堿 Na2CO3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 3035,攪拌下分批加入研細的 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 2 小時,制得 Na2CO3固體。四種鹽在不同溫度下的溶解度(g/100g 水)表0102030405060100NaC
29、l35.735.836.036.336.637.037.339.8NH4HCO311.915.821.027.0NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.335NH4HCO3會有分解請回答:(1)反應(yīng)溫度控制在 3035,是因為若高于 35,則 ,若低于 30,則 ;為控制此溫度范圍,采取的加熱方法為 。(2)加料完畢后,繼續(xù)保溫 30 分鐘,目的是 。靜置后只CO2Na2CO3X食鹽水循環(huán) II循環(huán) I母液(提取副產(chǎn)品)煅燒爐合成氨廠沉淀池NH3NH3溫度溶解度鹽析出 NaHCO3晶體的原因是 。用蒸
30、餾水洗滌NaHCO3晶體的目的是除去 雜質(zhì)(以化學式表示)。(3)過濾所得的母液中含有 (以化學式表示),需加入 ,并作進一步處理,使 NaCl 溶液循環(huán)使用,同時可回收 NH4Cl。(4)測試純堿產(chǎn)品中 NaHCO3含量的方法是:準確稱取純堿樣品 W g,放入錐形瓶中加蒸餾水溶解,加 12 滴酚酞指示劑,用物質(zhì)的量濃度為 c(mol/L)的 HCl 溶液滴定至溶液由紅色到無色(指示 CO32HHCO3反應(yīng)的終點),所用 HCl 溶液體積為 V1 mL,再加12 滴甲基橙指示劑,繼續(xù)用 HCl 溶液滴定至溶液由黃變橙,所用 HCl 溶液總體積為 V2 mL。寫出純堿樣品中 NaHCO3質(zhì)量分數(shù)
31、的計算式:NaHCO3() 、下圖中能驗證氯化鈉溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物的裝置是、航天飛行器座艙內(nèi)空氣更新過程如圖所示:(1)是 CO2和 H2的反應(yīng)裝置,該反應(yīng)的化學方程式 (2)從裝置,可看出,O2的來源是 CO2和 H2O,宇航員每天消耗 28mol O2,呼出 23 mol CO2,則宇航員每天呼出的氣體中含 H2O mol。(3)以下是另一種將 CO2轉(zhuǎn)化為 O2的實驗設(shè)想其中,由 MgCl26H2O 制取無水 MgCl2的部分裝置(鐵架臺、酒精燈已略)如下:上圖中,裝置 a 由 、 、雙孔塞和導管組成循環(huán)物質(zhì)甲的名稱是 制取無水氯化鎂必須在氯化氫存在的條件下進行,原因是 裝置 b 中
32、填充的物質(zhì)可能是 (填入編號)c.硅膠 f.堿石灰 g. 無水氯化鈣 h.濃硫酸設(shè)計 d 裝置要注意防止倒吸,請在方框中畫出 d 裝置的簡圖,并要求與裝置 c 的出口處相連(鐵架臺不必畫出)。、I. 合成氨工業(yè)對化學的國防工業(yè)具有重要意義。寫出氨的兩種重要用途 。II. 實驗室制備氨氣,下列方法中適宜選用的是 。 固態(tài)氯化銨加熱分解 固體氫氧化鈉中滴加濃氨水 氯化銨溶液與氫氧化鈉溶液共熱 固態(tài)氯化銨與氫氧化鈣混合加熱III. 為了在實驗室利用工業(yè)原料制備少量氨氣,有人設(shè)計了如下裝置(圖中夾持裝置均已略去)。實驗操作 檢查實驗裝置的氣密性后,關(guān)閉彈簧夾 a、b、c、d、e。在 A 中加入鋅粒,向
33、長頸漏斗注入一定量稀硫酸。打開彈簧夾 c、d、e,則 A 中有氫氣發(fā)生。在 F 出口處收集氫氣并檢驗其純度。 關(guān)閉彈簧夾 c,取下截去底部的細口瓶 C,打開彈簧夾 a,將氫氣經(jīng)導管 B 驗純后點燃,然后立即罩上無底細口瓶 C,塞緊瓶塞,如圖所示。氫氣繼續(xù)在瓶內(nèi)燃燒,幾分鐘后火焰熄滅。 用酒精燈加熱反應(yīng)管 E,繼續(xù)通氫氣,待無底細口瓶 C 內(nèi)水位下降到液面保持不變時,打開彈簧夾 b,無底細口瓶 C 內(nèi)氣體經(jīng) D 進入反應(yīng)管 E,片刻后 F 中的溶液變紅?;卮鹣铝袉栴}:(1)檢驗氫氣純度的目的是 。(2)C 瓶內(nèi)水位下降到液面保持不變時,A 裝置內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象是 ,防止了實驗裝置中壓強過大。此時再打
34、開彈簧夾 b 的原因是 ,C 瓶內(nèi)氣體的成份是 。(3)在步驟中,先加熱鐵觸媒的原因是 。反應(yīng)管 E 中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是 。、聯(lián)合制堿法中關(guān)鍵的一步是把 NH4Cl 從幾乎飽和的 NaHCO3溶液中分離出來,為此根據(jù) NaCl 和 NH4Cl 溶解度的差異,向混合溶液中通入某種氣體,同時加入磨細的食鹽,可析出不夾帶NaHCO3的 NH4Cl.NaCl 和 NH4Cl 共同存在時的溶解度曲線如圖所示,以下操作正確的是第二單元第二單元氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)知識回顧知識回顧1.粗鹽中含有鈣離子、鎂離子、硫酸根離子應(yīng)該如何除去?粗鹽中含有鈣離子、鎂離子、硫酸根離子應(yīng)該如何除去?2.電解硫酸銅、氯化鈉、
35、氯化銅、氫氧化鈉的電極反應(yīng)以及總反應(yīng)如何書寫?陰極的放電解硫酸銅、氯化鈉、氯化銅、氫氧化鈉的電極反應(yīng)以及總反應(yīng)如何書寫?陰極的放電順序為?陽極的放電順序為?電順序為?陽極的放電順序為?3.電解飽和食鹽水時可能存在的副反應(yīng)有哪些?電解飽和食鹽水時可能存在的副反應(yīng)有哪些?知識學習知識學習完成活動與探究食鹽思考完成活動與探究食鹽思考1.該裝置的陰極區(qū)與陽極區(qū)分別的位置如何?陰陽極材料是否可以交換?2.如何檢驗陽極產(chǎn)物?如何檢驗陰極產(chǎn)物?,本裝置如何避免副反應(yīng)發(fā)生?3.觀察圖石棉隔膜電解食鹽水裝置,分析其工作原理,閱讀相應(yīng)內(nèi)容,思考該裝置的缺點是什么?4.利用上述方法電解食鹽水時必須要進行粗鹽的提純原
36、因是什么?,如何進行粗鹽的提純?請寫出食鹽的步驟,指出步驟的關(guān)鍵?5.分析離子膜法電解槽的工作原理,其與隔膜法的不同有幾點?改進在那里?通入氣體溫度控制(A)(B)(C)(D)CO2CO2NH3NH33040010 3040 0106.法拉第定律的內(nèi)容是什么?習題鞏固:習題鞏固:1.離子膜法制燒堿示意圖如右圖所示,有關(guān)說法正確的是A、a 口進水B、b 口進精制飽和食鹽水C、c 口出的是 Cl是由 b 口進入的 D、d 口出的是 H22.從 H+、Na+、Cu2+、Cl-、OH-、SO42-六種離子中恰當?shù)亟M成電解質(zhì),按下列要求進行電解.以碳棒為電極,使電解質(zhì)質(zhì)量減小,水量不變進行電解,則采用的
37、電解質(zhì)是 以碳棒為電極,使電解質(zhì)質(zhì)量不變,水量減小進行電解,則采用的電解質(zhì)是 以碳棒為電極,使電解質(zhì)和水都減少且溶液的 PH 值降低;則采用的電解質(zhì)是 3.氯堿廠電解飽和食鹽水制取 NaOH 的工藝流程示意圖如下:依據(jù)上圖,完成下列填空:(1)在電解過程中,與電源正極相連的電極上所發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為 ,與電源負極相連的電極附近,溶液 pH 值 (選填:不變升高或下降)(2)工業(yè)食鹽含 Ca2+Mg2+等雜質(zhì)。精制過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 , (3)如果粗鹽中 SO含量較高,必須添加鋇式劑除去 SO,該鋇試劑可以是 2424(選填 abc,多選扣分) ABa(OH)2 BBa(NO3)2
38、CBaCl2 (4)為有效除去 Ca2+Mg2+SO,加入試劑的合理順序為 (選填 a,b,c 多24選扣分)A先加 NaOH,后加 Na2CO3,再加鋇試劑B先加 NaOH,后加鋇試劑,再加Na2CO3C先加鋇試劑,后加 NaOH,再加 Na2CO3(5)脫鹽工序中利用 NaoH 和 NaCl 在溶解度上的差異,通過 冷卻 (填寫操作名稱)除去 NaCl 化 鹽 精 制 電 解 脫 鹽 粗鹽 H2O NaOH Na2CO3 Cl2 H2 50%NaOH 溶液沉渣NaCl 晶體 10%NaOH 16%NaCl 溶液(6)在隔膜法電解食鹽水時,電解槽分隔為陽極區(qū)和陰極區(qū),防止 Cl2與 NaOH
39、 反應(yīng);采用無隔膜電解冷的食鹽水時,Cl2與 NaOH 充分接觸,產(chǎn)物僅是 NaClO 和 H2,相應(yīng)的化學方程式為 4.某學生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器,用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液,通電時,為使 Cl2被完全吸收,制得有較強殺菌能力的消毒液,設(shè)計了如圖的裝置,則對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是Aa 為正極,b 為負極;NaClO 和 NaClBa 為負極,b 為正極;NaClO 和 NaClCa 為陽極,b 為陰極;HClO 和 NaClDa 為陰極,b 為陽極;HClO 和 NaCl5.如圖所示裝置中,a、b 都是惰性電極,通電一段時間后,b 極附近溶液呈藍色。下列說
40、法中正確的是Ax 是正極,y 是負極 Bx 是負極,y 是正極Ca 極和 Pt 都有氣泡產(chǎn)生 DCuSO4溶液 PH 值保持不變,U 形管溶液 PH 值增大。6.如圖 84,當陰極增重 2.16g 時,下列判斷正確的是AAgNO3=0.08molLB陽極產(chǎn)生 112mL 氣體(標況) C有 1.2041023個電子轉(zhuǎn)移D反應(yīng)中有 0.02mol 物質(zhì)被氧化7.取 500mL 4.84 mol/L 的食鹽水(=1.18g/mL),以石墨做電極電解,在標準狀況下,陽極上放出 5600mL 氣體。若電解前后溶液的體積變化忽略不計,求:(1)電解后溶液的 PH 值約是多少?(2)電解后食鹽的物質(zhì)的量濃
41、度是多大?第三單元硫酸工業(yè)及鋁的冶煉第三單元硫酸工業(yè)及鋁的冶煉知識回顧知識回顧1.寫出接觸法制硫酸的化學原理寫出接觸法制硫酸的化學原理2.思考加快固體和氣體反應(yīng)速率的方法?思考可以使二氧化硫充分轉(zhuǎn)化成三氧化硫的方思考加快固體和氣體反應(yīng)速率的方法?思考可以使二氧化硫充分轉(zhuǎn)化成三氧化硫的方法法3.在合成氨氣的實驗中如何選擇反應(yīng)的條件?如何充分利用能量在合成氨氣的實驗中如何選擇反應(yīng)的條件?如何充分利用能量4.請列舉冶煉金屬的工業(yè)方法?從原理上指出鈉、鎂、鋁、鐵、銅、銀、金的冶煉方法,請列舉冶煉金屬的工業(yè)方法?從原理上指出鈉、鎂、鋁、鐵、銅、銀、金的冶煉方法,方法選擇的依據(jù)是什么?方法選擇的依據(jù)是什么
42、?知識學習知識學習1.工業(yè)制硫酸的三原理對應(yīng)的三設(shè)備是什么?三原理是如何指導三設(shè)備的設(shè)計的?三設(shè)備的設(shè)計哪些方面考慮了速率因素?哪些方面考慮了平衡因素?哪些方面考慮了工業(yè)效益?xyCPtab電 源CuSO 溶液KI和淀粉溶液42.為何進行二氧化硫氣體的凈化?為什么不直接使用水來吸收三氧化硫?二氧化硫中含有三氧化硫如何除去?硫酸為什么不氧化還原性較強的二氧化硫?3.如何治理工業(yè)三廢?習題鞏固:習題鞏固:1.在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中,為了有利于 SO2的轉(zhuǎn)化,且能充分利用熱能,采用了中間有熱交換器的接觸室(見下圖。按此密閉體系中氣體的流向,則在 A 處流出的氣體為A SO2 B SO3,O2 C SO2,
43、 O2 DSO2,SO3 2.硫鐵礦高溫下空氣氧化產(chǎn)生二氧化硫:4FeS211O28SO22Fe2O3設(shè)空氣中 N2、O2的含量分別為0.800 和 0.200(體積分數(shù),以下氣體含量均用體積分數(shù)表示) ,試完成下列各題:(1)1.00mol FeS2完全氧化,需要空氣的體積(標準狀況)為 L(2)55L 空氣和足量 FeS2完全反應(yīng)后,氣體體積(同溫同壓)變?yōu)?L(3)用空氣氧化 FeS2產(chǎn)生的氣體混合物中,O2的含量為 0.0800,計算 SO2的含量。(4)設(shè) FeS2氧化產(chǎn)生的氣體混合物為 100L,其中 O2為 aL,SO2為 bL。 寫出 a 和 b 的關(guān)系式 在右圖中畫出 a 和
44、 b 的關(guān)系曲線(FeS2氧化時,空氣過量20%)說明:為方便作圖,縱坐標用 13b 表示3.工業(yè)上測量 SO2、N2、O2混合氣體中 SO2含量的裝置如下圖;反應(yīng)管中裝有碘的淀粉溶液。SO2和 I2發(fā)生的反應(yīng)為(N2、O2不與 I2反應(yīng)):SO2I22H2OH2SO42HI(1)混合氣體進入反應(yīng)管后,量氣管內(nèi)增加的水的體積等于 的體積(填寫氣體的分子式) 。(2)反應(yīng)管內(nèi)溶液藍色消失卮,沒有及時停止通氣,則測得的 SO2含量 (選填:偏高,偏低,不受影響) 。(3)反應(yīng)管內(nèi)的碘的淀粉溶液也可以用 代替(填寫物質(zhì)名稱) 。(4)若碘溶液體積為 VamL ,濃度為 C molL1,N2與 O2的
45、體積為 VbmL(已折算為標準狀況下的體積) 。用 C、Va、Vb表示 SO2的體積百分含量為: 。(5)將上述裝置改為簡易實驗裝置,除導管外,還需選用的儀器為 (選下列儀器的編號) 。a燒杯 b試管 c廣口瓶 d容量瓶 e量筒 f單孔塞 g雙孔塞4.(1)用含硫 48%的硫鐵礦為原料,用接觸法制硫酸,如果原料的利用率為 96%,硫酸的產(chǎn)率為 90%30t 硫鐵礦能生產(chǎn) 98%的硫酸多少噸?(2)用含 FeS290%的硫鐵礦為原料,用接觸法制硫酸,如果原料的利用率為 96%,硫酸的產(chǎn)率為 90%30t 硫鐵礦能生產(chǎn) 98%的硫酸多少噸?(3)用接觸法制硫酸時,在吸收塔中用 98%的濃硫酸 10
46、00g 來吸收 SO3,生成H2SO4SO3,然后再稀釋成 98%的濃硫酸,可得 98%的硫酸多少克?5.在工業(yè)制取硫酸時,混合氣體的組成是 SO2占 7%,O2占 11%,N2占 82%。將 100 體積的混合氣體通入接觸室反應(yīng)后,在恢復(fù)到原來的溫度和壓強后導出氣體的體積變?yōu)?7.2 體積,則 SO2的轉(zhuǎn)化率為A、40% B、60% C、80% D、90%6.在氧氣中充分煅燒 1g 鐵和硫組成的化合物,使其中的硫全部轉(zhuǎn)化為 SO3氣體,然后又全部轉(zhuǎn)化為硫酸,這些硫酸恰好被 60mL0.5molL-1的 NaOH 溶液完全中和,則原化合物中硫的質(zhì)量分數(shù)為A、48%B、44%C、34% D、42
47、.8%第四單元第四單元鋁的冶煉鋁的冶煉知識學習知識學習1.請以線圖的方式表示利用鋁土礦(含雜質(zhì) Fe2O3、SiO2)提純得到三氧化二鋁,并寫出反應(yīng)方程式2.電解氯化鈉得到金屬鈉,電解氯化鎂得到金屬鎂,為何不電解其氧化物得到對應(yīng)金屬?為什么不能電解氯化鋁得到金屬鋁,直接電解氧化鋁得到金屬鋁的困難何在?科學家是如何解決這一難題的?解決該難題的意義何在?3.觀察圖 2-16 解釋裝置如此設(shè)計的意圖,預(yù)測在生產(chǎn)中可能存在的問題是什么?習題鞏固習題鞏固1.冶煉金屬一般有下列方法:焦炭法 水煤氣(或氫氣,或一氧化碳)法 活潑金屬置換法 電解法;四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。(1)請對下表中的金屬冶煉方法進行
48、分析,從上述四種方法中選擇相應(yīng)的序號填入表中空格:火燒孔雀石煉銅濕法煉銅鋁熱法煉鉻從光鹵石中煉鎂 火燒孔雀石煉銅所發(fā)生反應(yīng)的化學方程式(寫主要的兩個):_ 、_。(2)請再舉出使用上述方法冶煉金屬的例子各一個(用化學方程式表示):_ 、_ 、_ 。2.下列反應(yīng)原理不符合工業(yè)冶煉金屬實際情況的是(A) (B) (C) (D) 3.冰晶石在冶煉鋁的過程中的作用是 A 催化劑 B 助熔劑 C 氧化劑 D 還原劑4.下列關(guān)于鋁的冶煉的說法正確的是A 用石墨作陽極,陽極因高溫與氧氣反應(yīng)而不斷減少,因此要不斷更換陽極B 用石墨作陰極,利用了石墨的穩(wěn)定性C 不能用電解氯化鋁來得到金屬鋁,是因為氯化鋁的熔點高
49、D 冰晶石的加入,有利于降低能耗,降低冶煉成本。5.Fe 是地殼中含量很豐富的元素,也是生物體所必需的元素。自然界中鐵礦石主要有赤鐵礦和磁鐵礦。金屬鐵是在高爐中冶煉的,高爐煉鐵除了加入鐵礦石外,還需加入焦炭和石灰石。請?zhí)羁眨簩懗龃盆F礦主要成分的化學式:_。寫出赤鐵礦還原成鐵的化學方程式:_。寫出焦炭在高爐中所參與反應(yīng)的兩個化學方程式:_。寫出 CaCO3所參與反應(yīng)的兩個化學方程式:_。6.(1)用鋁熱反應(yīng)把 V2O5中的 V 還原出來,每還原得到 1 mol V 則被氧化的鋁的物質(zhì)的量是_mol,反應(yīng)方程式_ 。(2)利用鋁熱反應(yīng)原理,將鋁粉、石墨和二氧化鈦按一定的比例混合置于金屬表面上,在高
50、溫下煅燒可制得耐熱物質(zhì) TiC。試進一步寫出反應(yīng)的方程式:_。 (用雙線橋分析電子得失)7.某課外活動小組加熱炭粉(過量)和氧化銅的混合物。再用圖 119 裝置,對獲得的銅粉(含炭)樣品進行實驗。圖中鐵架臺等裝置已略去。請你幫助他們完成下列報告。圖 119(1)實驗?zāi)康模篲(2)實驗用品:儀器:天平、分液漏斗、錐形瓶、硬質(zhì)玻璃管、干燥管、酒精燈、洗氣瓶等藥品:紅褐色(含炭)樣品、過氧化氫溶液、二氧化錳、堿石灰、濃硫酸等(3)實驗內(nèi)容:(4)計算:樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)_(用含、1、2的代數(shù)式表示)(5)問題和討論:實驗完成后,老師評議說:按上述實驗設(shè)計,即便 C 中反應(yīng)完全,D 中吸收完全,也不會
51、得出正確的結(jié)果。經(jīng)討論,有同學提出在 B 與 C 之間加入一個裝置。再次實驗后,得到了較正確的結(jié)果。那么,原來實驗所測得的銅的質(zhì)量分數(shù)偏小的原因可能是_ 。在 B 與 C 之間加入的裝置可以是_ ,其中盛放的藥品是_。8.鐵是自然界里分布最廣的金屬元素之一,在地殼中的質(zhì)量約占 5%左右。鐵礦石的種類很多,重要的有磁鐵礦石(主要成分是 Fe3O4) 、赤鐵礦石(主要成分是 Fe2O3)等。(1)寫出用赤鐵礦煉鐵的主要化學反應(yīng)方程式:_。(2)紅熱的鐵能跟水蒸氣起反應(yīng),有一種產(chǎn)物是可燃氣體,則其化學反應(yīng)方程式為:_。在常溫下,鐵跟水不起反應(yīng)。但是,在水和空氣里的氧氣及二氧化碳等的共同作用下,鐵很容
52、易生銹而被腐蝕,每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵產(chǎn)量的四分之一。刷油漆是重要的防腐蝕措施之一,油漆防腐蝕的主要原理是_ 。(3)鐵元素是人體的重要營養(yǎng)元素,舉一例說明鐵元素在人體中的重要作用_。專題三專題三讓有機反應(yīng)為人類造福讓有機反應(yīng)為人類造福課標要求1.通過實例了解精細化工產(chǎn)品的生產(chǎn)原理、簡單流程、原料和產(chǎn)品。2.舉例說明化學工業(yè)和化學過程工業(yè)的特點?;顒雍吞骄拷ㄗh1.實驗:紡織品的漂白、染色。2.參觀當?shù)氐木毣て髽I(yè)(或者觀看有關(guān)的影像片、收集有關(guān)的資料),討論精細化工發(fā)展的前景和可能存在的問題。3.參觀調(diào)查:化學在農(nóng)林產(chǎn)品深加工(例如用淀粉制取酒精或高吸水材料,果脯的制作加工等)中的
53、應(yīng)用。教學內(nèi)容增減建議1、 以有機藥物制備為基礎(chǔ),復(fù)習有機化學基礎(chǔ)中的合成思想,使學生建立全面的有機合成的方法;2、 洗滌劑單元基本是原硬脂酸鈉的去污原理,只作簡化處理。3、 纖維素的化學加工,在有機化學基礎(chǔ)“糖類蛋白質(zhì)”單元已做介紹,在此刪去。4、 建議本專題以全面復(fù)習有機合成的方法為主進行一定程度的有機綜合復(fù)習。課時建議1.第一單元有機藥物的制備學案3 課時2.第二單元合成洗滌劑的生產(chǎn)1 課時3.第四單元有機高分子合成2 課時4.知識梳理總結(jié)1 課時第一單元第一單元有機藥物的制備學案有機藥物的制備學案知識回顧1、 工業(yè)合成時,應(yīng)全面考慮的因素有哪些。2、 工業(yè)上分別以石油為原料和以食物淀粉
54、為原料合成乙酸乙酯的方法。第一課時:第一課時:知識復(fù)習(在此用一節(jié)課時間將有機化學中的基本反應(yīng)與合成方法進行回顧與復(fù)習。)一、有機合成的常用方法:(分別以代表物質(zhì)用方程式表示下列過程,注意反應(yīng)的條件)1、官能團的引入(1)引入羥基(-OH): 烯烴與水加成 醛(酮)與氫氣加成 鹵代烴堿性水解 酯的水解 格氏試劑與醛、酮反應(yīng)(2)引入鹵原子(-X): 烷烴與 X2取代 不飽和烴(烯、炔)與 HX 或 X2加成 醇與 HX 取代等 芳香烴取代(3)引入 C=O 雙鍵: 醇的氧化 烯的氧化 炔加成 H2O(4)引入 C=C 雙鍵: 烷烴裂解 炔烴加成 某些醇或鹵代烴的消去 C=C 某些鹵代烴的消去
55、C=C(5)引入羧基: 醛氧化 酯水解 某些芳香烴的支鏈氧化 格氏試劑與 CO22、官能團的消除(1)通過加成消除不飽和鍵(2)通過消去或氧化、酯化等消除羥基(-OH)(3)通過加成或氧化等消除醛基(-CHO)3、官能團間的衍變根據(jù)合成需要(有時題目信息中會明示某些衍變途徑) ,可進行有機物的官能團衍變,以使中間產(chǎn)物遞進。常見有三種方式:(1)利用官能團的衍生關(guān)系進行衍變,如伯醇醛羧酸。O O (2)通過某種化學途徑使一個官能團變?yōu)閮蓚€,如CH3CH2OHCH2=CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH。消去 - H2O加成 Cl2水解 (3)通過某種手段改變官能團的位置。4、增長碳鏈的
56、方法:(1)獲得高分子化合物 加聚:C=C 或 C=C-C=CCC 縮聚:由苯酚與甲醛縮聚乙二醇與乙二酸類縮聚HO-CH2-COOH 類縮聚氨基酸類縮聚(2)由制乙苯或異丙苯與乙烯與丙烯(3)格氏試劑法: RMgCl+RClRR RMgCl+R HRHRC| O C| OH RMgCl+O=C=OR -OHC| O (4)酯化反應(yīng)、加成。(5)其它一般會以信息形式給出,常見方式為有機物與 HCN 反應(yīng)以及不飽和化合物間的加成、聚合等。5、減少碳鏈的反應(yīng):某些烴(如苯的同系物,烯烴)的氧化, (1)水解反應(yīng):酯的水解,糖類、蛋白質(zhì)的水解;(2)裂化和裂解反應(yīng);(3)氧化反應(yīng):燃燒,某些烴(如苯的
57、同系物,烯烴)的氧化(信息題);(4)羧酸鹽脫羧反應(yīng)(信息題)。6、成環(huán)反應(yīng):(1)加成成環(huán):不飽和烴小分子加成(信息題);(2)二元醇分子間或分子內(nèi)脫水成環(huán)(3)二元醇和二元酸酯化成環(huán);(4)羥基酸、氨基酸通過分子內(nèi)或分子間脫去小分子的成環(huán)。第一課時:第一課時:新知識學習1.以氯苯為原料合成阿司匹林+H2O+HClClOH+CO2(水楊酸)OH催化劑 OHCOOH+(CH3CO)2O+CH3COOH。OHCOOH硫酸 OHOCH3CO醋酸酐乙酰水楊酸醋酸2.有機藥物制備的一般過程:通過結(jié)構(gòu)分析確定分子結(jié)構(gòu)根據(jù)分子結(jié)構(gòu)研究物質(zhì)的合成路線通過具體的化學合成實驗探究合成每一種中間產(chǎn)物的生成條件選擇
58、最經(jīng)濟的手段制備出目標產(chǎn)物。(合成過程中要防止產(chǎn)生對環(huán)境有害的副產(chǎn)物或廢棄物)。知識鞏固1.由電石(CaC2)、食鹽水合成聚氯乙稀。2.由乙醇及無機試劑合成乙二醇。3.工業(yè)上分別以石油為原料和以食物淀粉為原料合成乙酸乙酯的方法。4.以乙烯為原料合成CH2CH2OOOO5.以電石為原料合成乙酸乙酯。6.以丁烷為原料合成CH2OCH2CH2OCH27.以甲苯、丙稀為原料合成CH2CH3CH3OH8.CHCH 為原料合成2=CHnCHCH() CH| Cl HCl 2=CHn引發(fā)劑 CH| Cl 此過程中涉及到的反應(yīng)類型有9.CH2=CH2為原料合成 CH2=CHCOOHCH2=CH2CH3CH2O
59、HCH3CHOCH3OH() () () CH| CN H2O,H + CH3COOHCH2=CHCOOH 反應(yīng)過程涉及到的類型有CH| OH () 10. CH3CH3為原料制取 CH3CH3C = =| CH3 C| CH3 CH| OH CH3CH3()CH3CH3C = =| CH3 C| CH3 KMnO4 () CH| OH 11. CH3CHO 和 HCHO 為原料合成 CH2=CHCHOCH3CHO+HCHO()CH2=CHCHOOH - () 反應(yīng)過程涉及到的類型有12. 由乙烯和其它無機原料合成環(huán)狀化合物 E,請在下列方框內(nèi)填入合適的化合物的結(jié)構(gòu)簡式。3.學習小結(jié):通過對以
60、上有機合成過程的分析,同學們思考原料和目標產(chǎn)物在結(jié)構(gòu)上發(fā)生了哪些變化?有機合成中合成路線的合理設(shè)計的關(guān)鍵是什么?本節(jié)總結(jié):本節(jié)總結(jié):有機合成設(shè)計的基本內(nèi)容是由目標分子經(jīng)骨架和官能團的轉(zhuǎn)化得到合成元或中間體。轉(zhuǎn)化是依據(jù)已知或可靠的反應(yīng)而進行的,由此可倒推至目標分子所需的起始原料,此過程正好與合成相反,因此也稱為反合成。同一目標分子可以進行多途徑的反合成分析,因此可推導出不同的合成路線和起始原料,形成所謂合成樹。再進一步的合成設(shè)計工作是將此合成樹進行裁剪,從經(jīng)濟性、有效性以及靈活性等多方面進行綜合考察,然后選定在實驗室中付諸實施的合成計劃。第二單元第二單元合成洗滌劑的生產(chǎn)合成洗滌劑的生產(chǎn)知識回顧1
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