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1、YOUR LOGO原 创 文 档 请 勿 盗 版化学选修 2化学与技术第一单元走进化学工业教学重点（难点）：1、化工生产过程中地基本问题；2、工业制硫酸地生产原理；平衡移动原理及其对化工生产中条件控制地意义与作用；3、合成氨地反应原理；合成氨生产地适宜条件；4、氨碱法地生产原理；复杂盐溶液中固体物质地结晶、分离与提纯；知识归纳：制硫酸1造气：S+O2=SO 2(条件加热 )催化剂反应原理催化氧化： 2SO2+O 22SO3吸收：SO3+H 2O=H 2SO498.3% 地硫酸吸收；原料选择黄铁矿： FeS2硫磺： S催化剂2SO3放热可逆反应（低温、高压会提升转化率）2SO2+O 2反应条件转
2、化率、控制条件地成本、实际可能性；400 500，常压；钒触媒：V 2O5废气：CaSO3+H 2SO4 =CaSO4+SO2+H 2OSO2+Ca(OH) 2=CaSO3+H 2O废水：酸性，用碱中与废渣：黄铁矿废渣炼铁、有色金属；制水泥、制砖； 局部循环：充分利用原料三废处理能量利用热交换：用反应放出地热预热反应物；2制氨气催化剂高温高压放热、可逆反应（低温、高压会提升转化率）N 2+3H 22NH 3反应原理反应条件：铁触媒400 500， 10MPa 30MPa1、造气：N 2:空气（两种方法，(1) 液化后蒸发分离出氮气与液氧，沸点N 2 196， H2 183； (2) 将氧气燃烧
3、为CO 2 再除去）；生产过程H2 与CO 或 CO 2）H 2:水合碳氢化合物（生成2、净化：避免催化剂中毒；1精品学习资料勤奋，为踏入成功之门地阶梯第 1 页，共 10 页除H2 S： NH 3H2 O+H 2S=NH 4HS+H 2 O除CO： CO+H 2O=CO 2+H 2K 2CO 3+CO 2+H 2O=2KHCO 33、氨地合成与分离：混合气在合成塔内合成氨；出来地混合气体中15为氨气，再进入冷凝器液化氨气，剩余原料气体再送入合成塔；工业发展1、原料及原料气地净化；2、催化剂地改进（磁铁矿）3、环境保护废气：H2S直接氧化法（选择性催化氧化）、循环；CO 2生产尿素、碳铵；三废
4、处理废液：含氰化物污水生化、加压水解、氧化分解、化学沉淀、反吹回炉等；含氨污水蒸馏法回收氨，浓度较低可用离子交换法；废渣：造气阶段产生氢气原料地废渣；煤渣（用煤），炭黑（重油） ；制纯碱31、 CO2 通入含NH 3 地饱与 NaCl 溶液中NaCl+NH 4HCO 3=NaHCO 3 +NH 4ClNH 3+CO 2+H 2O=NH 4HCO 3氨碱法Na2 CO3 +CO2+H 2O2、 2NaHCO 3（索尔维）缺点： CO 2 来自 CaCO3，CaO Ca(OH) 2 2NH 3 +CaCl 2+2H 2ONaCl 中地 Cl 没有充分利用，只有CaCl 2 地处理成为问题；与70；
5、 CaCO3 地利用不够充分；联合法与氨气生产联合起来：（侯德榜）NH 3 、CO 2 都来自于合成氨工艺；这样NH 4Cl就成为另一产品化肥；综合利用原料、降低成本、减少环境污染，NaCl 利用率达96；资料：一、硫酸地用途肥料地生产； 硫酸铵（俗称硫铵或肥田粉）：2NH 3+ H 2 SO4 (NH 4) 2SO 4；与过磷酸钙（俗称过磷酸石灰或普钙）：Ca3(PO 4)2 + 2H 2 SO 4 Ca(H4；2PO 4) 2 + 2CaSO浓硫酸地氧化性；（ 1） 2Fe + 6H 2SO4 ( 浓)（铝一样）Fe2 (SO4)3 + 3SO2+ 6H 2O（ 2）C + 2H 2SO4
6、 ( 浓 )2SO2+ CO 2+ 2H 2O2精品学习资料勤奋，为踏入成功之门地阶梯第 2 页，共 10 页S + 2H 2SO4 (浓 )2P + 5H 2SO4 (浓 )3SO2+ 2H 2O2H 3PO4 + 5SO2+ 2H 2O（ 3）H 2S + H2SO4 (浓) = S + SO 2+ 2H 2O2HBr + H 2SO4 (浓 ) = Br 2+ SO2+ 2H 2O8HI + H 2SO4 (浓 ) = 4I 2 + H 2S+ 4H 2O（ 4）2NaBr + 3H2 SO4 (浓 ) = 2NaHSO 4 + Br 2+ 2H 2O+ 6H 2O+ SO22FeS +
7、 6H 2SO4(浓) = Fe 2(SO4)3 + 2S+ 3SO2（ 5）当浓硫酸加入胆矾时，浓硫酸吸水，胆矾脱水，产生白色沉淀；二、氨气1、氮肥工业原料2、硝酸工业原料3、用作制冷剂 三、纯碱与酸反应生成铵盐能被催化氧化成为4NH 3+5O2=4NO+6H2O （ Pt-Rh高温）NO易液化，汽化时吸收大量地热烧碱（学名氢氧化钠）为可溶性地强碱；它与纯碱并列，在工业上叫做强碱性，都能提供Na离子；1、普通肥皂； 高级脂肪酸地钠盐，一般用油脂在略为过量地烧碱作用下进行皂化而制得地；“两碱 ”；烧碱与纯碱都易溶于水，呈如果直接用脂肪酸作原料，也可以用纯碱来代替烧碱制肥皂；第二单元化学与资源开
8、发利用教学重点（难点）：1、天然水净化与污水处理地化学原理，化学再水处理中地应用与意义；硬水地软化；中与法与沉淀法在污水处理中地应用；2、海水晒盐；海水提镁与海水提溴地原理与简单过程；氯碱工业地基本反应原理；从海水中获取有用物质地不同方法与流程；3、石油、煤与天然气综合利用地新进展；3精品学习资料勤奋，为踏入成功之门地阶梯第 3 页，共 10 页知识归纳：方法原理混凝剂：明矾、绿矾、硫酸铝、聚合铝、硫酸亚铁、硫酸铁等Al 3+3H 2O3H+Al(OH)3混凝法絮状胶体（吸附悬浮物）；带正电（使胶体杂质聚沉）；天生活用水净化过程：混凝沉淀过滤杀菌然硬水：含有较多地Ca2+,Mg 2+地水，较少
9、或不含地为软水；水不利于洗涤，易形成锅垢，降低导热性，局部过热、爆炸；地暂时硬度： Ca(HCO 3)2 或 Mg(HCO 3)2 引起地硬度； 1、加热法净化学软化法永久硬度：钙与镁地硫酸盐或氯化物引起地硬度；化2、药剂法：纯碱、生石灰、磷酸盐3、离子交换法：离子交换树脂，不溶于水但能与同电性离子交换2NaR+Ca2+=CaR 2+2Na再生： CaR2 +2Na=2NaR+Ca 2+污物理法一级处理：格栅间、沉淀池等出去不溶解地污染物；预处理；水（微）生物法二级处理：除去水中地可降解有机物与部分胶体污染物；处三级处理：中与法酸性废水（熟石灰），碱性废水（硫酸、CO 2）理化学法S2-）沉淀
10、法含重金属离子地工业废水（沉淀剂，如氧化还原法； （实验：电浮选凝聚法）方法原理太阳照射，海水中地水分蒸发，盐析出；盐田条件：地点（海滩、远离江河入海口）、气候；海水制盐蒸发法（盐田法）盐田划分：贮水池、蒸发池、结晶池；盐地苦卤：分离出食盐地母液；利用电解2 +Cl 22NaCl 2H 2O2NaOH+H食盐利用电解（氯碱工业）阳极： 2Cl -2e Cl 2阴极： 2H+2e H2Cl 22Br 2Cl Br 21、氯化：海水提溴吹出法2、吹出：空气（或水蒸气）吹出Br 24精品学习资料勤奋，为踏入成功之门地阶梯第 4 页，共 10 页3、吸收： Br 2+SO2 +2H 2O=2HBr+H
11、 2SO4再用氯气氧化氢溴酸；海水Mg(OH) 2 MgCl2 Mg海水提镁具体过程碱（贝壳）/ 过滤盐酸干燥 /电解蒸馏法、电解法、了解化学交换法海水提取重水化学交换法、吸附法化工目地分馏（常压、把石油分成不同沸点范围地蒸馏产物，得到汽油（C511）、煤油（C1116 ）、柴减压）（物理）油（ C1518）等轻质油，但产量较低；石油裂化（化学）获得更多轻质油，特别为汽油；断链；列解（化学）获得重要有机化工原料：乙烯、丙稀、丁烯等；关注问题提高燃烧热效率，解决燃烧时地污染，分离提取化学原料；H2 、CH 4 、乙烯、 CO等，燃料）、煤焦油（苯等芳隔绝空气加热；得焦炉气（干馏香族化合物，进一步
12、提取）、焦炭（金属冶炼）等；气化利用空气或氧气将煤中地有机物转化为可燃性气体；C水把煤转化为液体燃料地过程；煤直接液化：与溶剂混合，高温、高压、催化剂与氢气作用，得到汽油、柴油、液化芳香烃等；煤制油（内蒙古）；间接液化：先转变为CO 与氢气，再催化合成为烃类、醇类燃料；以分子中只含一个碳原子地化合物（甲烷、甲醇等）为原料合成一系列化工原一碳化学料与燃料地化学；CH 4 ：天然气；CO：煤电解饱与食盐水中；正阳失，负阴得；5精品学习资料勤奋，为踏入成功之门地阶梯第 5 页，共 10 页阳极：活性电极，放电顺序：S2-SO32-I -Br -Cl -OH- NO -SOF2-4-3阴极：Ag+Fe
13、 3+Cu 2+ H+(酸性溶液 )Pb 2+Sn 2+Fe 2+ Zn 2+ (H +)Al 3+ Mg 2+Na +Ca 2+K +（1 ）在电解饱与食盐水中，阳极有气泡产生，有刺激性味道地气体，湿润地KI- 淀粉试纸变蓝；阴极有气泡，可燃气体；（2 ）如果交换电极：如果用地都为惰性电极（石墨或铂），那么可以互换（反应不变）；但如果原来阴极用地为铁棒，那么不能互换，若互换，铁作阳极：Fe-2 e-=Fe 2+，阴极： 2H+2 e-=H2 ；阴极产生地氢氧根离子会与阳极产生地亚铁离子在溶液中反应，生成氢氧化亚铁（白色沉淀，不稳定马上变成灰绿色，最终变成红褐色）；（ 3 ）阳离子交换膜有一种
14、特殊地性质，即它只允许阳离子通过，而阻止阴离子与气体通过，也就为说只允许Na+ 通过，Cl 2 与而 Cl- 、 OH- 与气体则不能通过；这样既能防止阴极产生地H2 与阳极产生地Cl2 相混合而引起爆炸，又能避免NaOH 溶液作用生成NaClO 而影响烧碱地质量；（4 ）阳极接在电源正极上，电源正极会不断地吸电子，所以只能挂惰性电极，如炭棒与Pt 等，若挂其他，如铁棒，那么电子被电源正极吸收，Fe 会变成铁离子，从而进入电解液中，你会很快看到铁棒不见了；那至于为什么用炭棒而不用炭棒便宜；Pt，则为价格关系；而阴极接在电源负极上，电源负极在不断产生电子，所以挂什么并没有什么大地关系，挂铁地话，
15、反而保护了铁不变为铁离子；其实负极挂炭棒什么地，也可；在工业生产中一般阴极不用铁棒而做成铁网，增大反应接触面；而炭不易做成网状，所以选用炭棒；第三单元化学与材料地发展教学重点（难点）：1、硅氧四面体地特殊性，一些无机非金属材料生产地化学原理；形成对化学与材料发展关系比较全面地认识；2、金属冶炼地原理，金属腐蚀地原理与防腐方法；电解、电镀地原理；3、常见高分子材料地生产原理；知识归纳：一、无机非金属材料原料黏土成分生产原理高温烧制性能、用途抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型；盛 放物品、艺术品传统硅酸盐材 料陶瓷6精品学习资料勤奋，为踏入成功之门地阶梯第 6 页，共 10 页玻璃石英砂、石
16、灰石、 纯碱 石灰石、黏土光学玻璃、耐腐蚀玻璃，不同颜色玻璃；Na2SiO3CaSiO3高温NaCO3+SiO 2NaSiO 3+C22CaCO3 类似O2水泥硅酸二三钙 ,铝酸三 钙、铁铝酸钙磨成粉煅烧加石膏等粉磨水硬性，用作建筑材料；混凝土：水泥、砂子、碎 石碳化硅SiO2,C结构与金刚石相似，硬度大，优质磨料，性质稳定， 航天器涂层材料； 熔点高、硬度大、化学性 质稳定，制造轴承、气轮 机叶片、发动机受热面；半导体工业SiC高温SiO2 +CSiC+CO 氮化硅高纯Si、 N2Si3N 4高温3Si2N 2Si 3N43SiCl 4+2N 2+6H 2= Si 3N 4+12HCl单质硅
17、高纯焦炭、石 英砂Si高温SiO2 2CSi+2CO 新材料=SiHCl 3+H 2高温SiHCl 3+H 2Si+3HCl金刚石研磨材料CH 4CCH 4=C （金刚石）2H 2、超导材料等其余新材料C60（新型贮氢材料）二、金属材料金属活动顺序表：标出金属冶炼地方法及范围：原料铁矿石、焦炭、 石灰石、空气生铁装置高炉原理还原剂 CO 地生成：炼铁C+O 2=CO 2CO 2+C=2CO生铁形成：Fe2O3+3CO=2Fe+3CO炼钢氧气顶吹转炉降低 C :2C+O 2=2CO2Fe+O2=2FeOFeO+C=CO+Fe除杂质 :FeS+CaO=CaS+FeO脱硫添加合金元素：Cr、 Mn
18、、 Ni炼铝铝土矿、纯碱、石灰、煤、燃 料油电解槽铝土矿溶解：Al 2O3+2NaOH=2NaAlO 2+H 2O氢氧化铝析出：氢氧化铝脱水：NaAlO2+CO 2+2H 2O=Al(OH) 3+NaHCO 32Al(OH)3=Al 2O3 +3H 2O电解电解氧化铝：2Al2O34Al+3O2冰晶石阳极：(Na3AlF 6)氧化铝熔融液,少量 CaF26O2 12e- =3O2阴极： 4Al 3+12e-=4Al金属腐蚀及防护：分类实例7精品学习资料勤奋，为踏入成功之门地阶梯第 7 页，共 10 页氧气、氯气等，温度影响较大；钢材高温容易氧化一层氧化皮 原电池反应，例如钢材化学腐蚀金属腐蚀原
19、理吸氧腐蚀（大多）：阴极=Fe2+析氢腐蚀（酸性）：阴极=Fe2+1/2O 2+H 2 O+2e-=2OH -Fe-2e-阳极电化学腐蚀2H +2e-=H 2Fe-2e-阳极氧化膜用化学方法在钢铁、铝地表面形成致密氧化膜镀铬、锌、镍（在空气中不容易发生化学变化地金属，原理）金属防腐方法电镀其余改善环境、牺牲阳极（原电池地负极）、外加电流等三、高分子材料分类：天然高分子：淀粉、纤维素、蛋白质合成高分子：聚乙烯、聚氯乙烯、合成橡胶合成方法举例基本概念聚氯乙稀：聚苯乙烯：单体：链节： 聚合度：加成聚合反应缩合聚合反应涤纶、尼龙、酚醛树脂塑料分类结构性质溶解于一些有机溶剂，一定温度范围会软化、 熔融，
20、加工成形 不易溶于有机溶剂，加热不会熔融举例聚乙烯热塑性线型热固性体型酚醛树脂高分子材料降解分类：生物降解、光降解、化学降解废旧高分子材料地再利用途径：（1）再生、改性重新做成有用材料与制品；（2）热裂解或化学处理地方法制备多种化工原料；（3）作为燃料回收利用；化学肥料实例生产原理8精品学习资料勤奋，为踏入成功之门地阶梯第 8 页，共 10 页尿素2NH 3+CO2H2 NCOONH 4H2NCOONH 4H2NCONH 2+H 2O催化剂氮肥4NH 3+5O24NO+6H 2 O2NO+O 2=2NO 2硝酸铵3NO 2+H2 O=2HNO 3 +NONH 3+HNO 3=NH 4NO 3其
21、余：碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、氨水、硝酸钙、硝酸钾等过磷酸钙 /普钙硫酸处理；成分：Ca(H2PO4)2 H2 O 与CaSO4磷肥其余：重过磷酸钙Ca(H2PO4)2，钙镁磷肥、KH2PO4 等钾肥复合肥料草木灰 K 2CO 3，氯化钾，硫酸钾、硝酸钾等铵磷复合肥、硝磷复合肥、硝酸铵、2PO4 等KH农药实例、六六六作用、影响防治有害生 物，提高农 作物产量； 影响生物群 落、土壤、大气、水等；有机氯（、DDE ）DDT杀虫剂有机磷、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类等；波尔多液（硫酸铜、石灰）、石灰硫磺合剂等、除草剂等 乙烯利、矮壮素等杀菌剂植物生长调节剂肥皂通式高级脂肪酸钠（钾）肥皂成分RCOO
22、Na 或 RCOOK油脂水解 /碱性条件生产原理-+Na+水中电离亲油基（憎水基） 亲水基主要作用RCOONa=RCOORCOO -Na+去污原理使肥皂、油污、水之间发生润湿、乳化、起泡9精品学习资料勤奋，为踏入成功之门地阶梯第 9 页，共 10 页简单图示第四单元化学与技术地发展教学重点（难点）：1、化肥为农作物补充必要地营养元素，主要化肥地生产原理；了解农药地组成、结构与性质为决定其防治病虫害效果地关键因素；化肥、农药地使用及其对环境地影响；2、了解肥皂、合成洗涤剂地组成、特点、性质及其生产原理；3、通过典型实例了解精细化学品地生产特点，体会化学与技术发展在满足生产与生活需要中地不可替代作用；知识归纳:合成洗涤剂故态：洗衣粉液态：洗洁净主要成分烷基苯磺酸钠生产原理结构优化1、确定合适地碳链长度（12 18）；（过长水溶性降低，过短水溶性过强）2、不含支链地烃基；（容易生物降解）3、合理配方；（提高综合性能，环境污染、增白、香味等）工业味精：表面活性剂；用量少，能显著降低水与空气或其他物质地界面张力（表面张力），提高工业生产效率，提高产品质量与性能；10精品学习资料勤奋，为踏入成功之门地阶梯第 10 页，共 10 页