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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全化学选修 2化学与技术第一单元 走进化学工业 教学重点(难点) :1、化工生产过程中的基本问题;2、工业制硫酸的生产原理;平稳移动原理及其对化工生产中条件掌握的意义和作用;3、合成氨的反应原理;合成氨生产的相宜条件;4、氨碱法的生产原理;复杂盐溶液中固体物质的结晶、分别和提纯;学问归纳:1 制硫酸 造气: S+O2=SO 2 条件 加热 反应原理原料挑选反应条件催化氧化: 2SO2+O 2催化剂2SO3吸取: SO3+H 2O=H 2SO498.3%的硫酸吸取;黄铁矿: FeS2 硫磺: S 催化剂2SO2+O 22SO3放热 可逆反
2、应(低温、高压会提升转化率)转化率、掌握条件的成本、实际可能性;400 500,常压;钒触媒: V 2O 5废气: SO2+CaOH 2=CaSO3+H2O CaSO3+H 2SO4=CaSO4+SO2 +H2O 三废处理废水:酸性,用碱中和 废渣:黄铁矿废渣炼铁、有色金属;制水泥、制砖;局部循环:充分利用原料能量利用热交换:用反应放出的热预热反应物;制氨气2 反应原理N 2+3H 2催化剂 高温高压2NH 3放热、可逆反应(低温、高压会提升转化率)反应条件:铁触媒400500, 10MPa30MPa 生产过程1、造气:N2:空气(两种方法, 1液化后蒸发分别出氮气和液氧,沸点 N2196,H
3、 2183; 2将氧气燃烧为 CO2 再除去);H 2:水合碳氢化合物(生成 H2和 CO 或 CO2)2、净化:防止催化剂中毒;名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全除 H 2S:NH 3H 2O+H 2S=NH 4HS+H 2O 除 CO:CO+H 2O=CO 2+H2K 2CO 3+CO 2+H 2O=2KHCO 33、氨的合成与分别: 混合气在合成塔内合成氨;出来的混合气体中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;工业进展1、原料及原料气的净化;2、催化剂的改进(磁铁矿)3、环境爱护
4、废气: H2S直接氧化法(挑选性催化氧化)、循环;CO 2生产尿素、碳铵;三废处理 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;3 废渣:造气阶段产生氢气原料的废渣;煤渣(用煤),炭黑(重油) ;制纯碱1、CO2通入含 NH3的饱和 NaCl 溶液中NH 3+CO 2+H 2O=NH 4HCO 3 NaCl+NH 4HCO 3=NaHCO 3 +NH4Cl 氨碱法 2、2NaHCO 3Na2CO3+CO 2 +H2O(索尔维)缺点: CO 2 来自 CaCO3,CaOCaOH 22NH 3+CaCl 2+2H 2O CaCl
5、2的处理成为问题; 和 NaCl 中的 Cl 的利用不够充分;没有充分利用, 只有 70;CaCO3联合法(侯德榜)与氨气生产联合起来:NH3、CO2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、削减环境污染,NaCl 利用率达 96;资料:一、硫酸的用途 肥料的生产;硫酸铵(俗称硫铵或肥田粉):2NH 3 + H 2SO 4NH 42SO4;2PO42 + 2CaSO4;和过磷酸钙(俗称过磷酸石灰或普钙):Ca 3PO 42 + 2H 2SO4CaH浓硫酸的氧化性;名师归纳总结 ( 1) 2Fe + 6H 2SO4 浓 Fe2 SO 43 + 3SO 2
6、+ 6H 2O (铝一样)第 2 页,共 9 页(2)C + 2H 2SO4 浓 2SO2 + CO 2+ 2H 2O S + 2H 2SO4 浓 3SO2 + 2H 2O - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全2P + 5H2SO4浓 2H3PO4 + 5SO2 + 2H 2O (3)H 2S + H2SO4 浓 = S + SO2 + 2H 2O 2HBr + H 2SO4 浓 = Br 2 + SO2 + 2H 2O 8HI + H 2SO4浓 = 4I 2 + H 2S + 4H 2O (4) 2NaBr + 3H 2SO4 浓 = 2N
7、aHSO 4 + Br 2 + SO2 + 2H 2O 2FeS + 6H2SO4浓 = Fe2SO43 + 2S + 3SO2 + 6H 2O (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、氮肥工业原料与酸反应生成铵盐3+5O2=4NO+6H 2O (Pt-Rh 高温)2、硝酸工业原料能被催化氧化成为NO 4NH3、用作制冷剂易液化,汽化时吸取大量的热三、纯碱烧碱(学名氢氧化钠)是可溶性的强碱;它与纯碱并列,在工业上叫做强碱性,都能供应Na离子;1、一般肥皂;“ 两碱 ” ;烧碱和纯碱都易溶于水,呈高级脂肪酸的钠盐,一般用油脂在略为过量的烧碱作用下进行皂化而制得的
8、;假如直接用脂肪酸作原料,也可以用纯碱来代替烧碱制肥皂;其次单元 化学与资源开发利用教学重点(难点) :1、 自然水净化和污水处理的化学原理,化学再水处理中的应用和意义;硬水的软化;中和法和沉淀法在污水处理中的应用;2、 海水晒盐;海水提镁和海水提溴的原理和简洁过程;氯碱工业的基本反应原理;从海水中猎取有用物质的不同方法和流程;3、 石油、煤和自然气综合利用的新进展;名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全学问归纳:方法 原理混凝剂:明矾、绿矾、硫酸铝、聚合铝、硫酸亚铁、硫酸铁等天混凝法Al3+3H 2O3H+A
9、lOH 3絮状胶体(吸附悬浮物);带正电(使胶体杂质聚沉);然化学软化法生活用水净化过程:混凝沉淀过滤杀菌硬水:含有较多的Ca2+,Mg2+的水,较少或不含的为软水;水不利于洗涤,易形成锅垢,降低导热性,局部过热、爆炸;的临时硬度: CaHCO 32 或 MgHCO 32 引起的硬度; 1、加热法净永久硬度:钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的硬度;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污物理法2NaR+Ca2+=CaR2+2Na再生: CaR2+2Na=2NaR+Ca2+一级处理:格栅间、沉淀池等出去不溶解的污染物;预处理;水(微)生物法二级处理
10、:除去水中的可降解有机物和部分胶体污染物;处化学法三级处理:中和法酸性废水(熟石灰),碱性废水(硫酸、CO 2)理沉淀法含重金属离子的工业废水(沉淀剂,如S 2-)氧化仍原法; (试验:电浮选凝结法)方法 原理太阳照耀,海水中的水分蒸发,盐析出;名师归纳总结 海水制盐蒸发法(盐田法)盐田条件:地点(海滩、远离江河入海口)、气候;第 4 页,共 9 页盐的电解(氯碱工业)盐田划分:贮水池、蒸发池、结晶池;苦卤:分别出食盐的母液;利用2NaCl 2H2O电解2NaOH+H 2 +Cl2食盐利用海水提溴吹出法阳极: 2Cl-2e Cl 2阴极: 2H+2eH 21、氯化: Cl 22Br2ClBr
11、22、吹出:空气(或水蒸气)吹出Br 2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全3、吸取: Br2+SO2+2H 2O=2HBr+H 2SO4再用氯气氧化氢溴酸;海水提镁详细过程海水 MgOH 2 MgCl 2 Mg 海水提取重水蒸馏法、电解法、碱(贝壳) /过滤盐酸干燥 /电解明白化学交换法化学交换法、吸附法化工 目的石油分馏(常压、把石油分成不同沸点范畴的蒸馏产物,得到汽油(C511)、煤油( C1116)、柴油减压)(物理)(C1518)等轻质油,但产量较低;裂化(化学)获得更多轻质油,特殊是汽油;断链;列解(化学)获得重要有机化工原料:乙烯
12、、丙稀、丁烯等;关注问题提高燃烧热效率,解决燃烧时的污染,分别提取化学原料;干馏隔绝空气加热;得焦炉气(H 2、CH 4、乙烯、 CO 等,燃料)、煤焦油(苯等芳香气化族化合物,进一步提取) 、焦炭(金属冶炼)等;利用空气或氧气将煤中的有机物转化为可燃性气体;C水把煤转化为液体燃料的过程;煤液化直接液化:与溶剂混合,高温、高压、催化剂与氢气作用,得到汽油、柴油、芳香烃等;煤制油(内蒙古);间接液化:先转变为CO 和氢气,再催化合成为烃类、醇类燃料;以分子中只含一个碳原子的化合物(甲烷、甲醇等)为原料合成一系列化工原 一碳化学 料和燃料的化学;CO:煤 CH 4:自然气;电解饱和食盐水中;正阳失
13、,负阴得;名师归纳总结 阳极:活性电极,放电次序:S 2-SO3 2-I-Br-Cl-OH-NO 3-SO4 2-F-+Ca2+K+第 5 页,共 9 页阴极:Ag+Fe3+Cu2+H+酸性溶液 Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全(1)在电解饱和食盐水中,阳极有气泡产生,有刺激性味道的气体,潮湿的KI-淀粉试纸变蓝;阴极有气泡,可燃气体;(2)假如交换电极:假如用的都是惰性电极(石墨或铂),那么可以互换(反应不变);但假如原先阴极用的是铁棒,那么不能互换,如互换,铁作阳极:Fe-2e-=
14、Fe2+,阴极: 2H+2 e-=H 2;阴极产生的氢氧根离子会和阳极产生的亚铁离子在溶液中反应,生成氢氧化亚铁(白色沉淀,不稳固立刻变成灰绿色,最终变成红褐色);( 3)阳离子交换膜有一种特殊的性质,即它只答应阳离子通过,而阻挡阴离子和气体通过,也就是说只答应 Na+ 通过,而 Cl- 、OH- 和气体就不能通过;这样既能防止阴极产生的 H2 和阳极产生的 Cl2 相混合而引起爆炸,又能防止 Cl 2 和 NaOH溶液作用生成 NaClO 而影响烧碱的质量;(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,如炭棒和 Pt 等,如挂其他,如铁棒,那么电子被电源正极吸取, F
15、e 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 Pt,就是价格关系;炭棒廉价;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的关系,挂铁的话, 反而爱护了铁不变为铁离子;其实负极挂炭棒什么的,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 化学与材料的进展教学重点(难点):1、硅氧四周体的特殊性,一些无机非金属材料生产的化学原理;形成对化学与材料进展关系比较全面的熟悉;2、金属冶炼的原理,金属腐蚀的原理和防腐方法;电解、电镀的原理;3、常见高分子材料的生产原理;学问归纳:一、无机
16、非金属材料陶瓷原料成分生产原理性能、用途黏土高温烧制抗氧化、 抗酸碱腐蚀、 耐高温、绝缘、易成型;盛放物品、艺术品传统硅玻璃石英砂、Na2SiO3Na2CO3+SiO 2高温Na2SiO3+C光学玻璃、 耐腐蚀玻璃, 不石灰石、CaSiO3同颜色玻璃;酸盐材水泥纯碱硅 酸 二 三O2 CaCO3类似水硬性,用作建筑材料;料石灰石、磨成粉煅烧加石膏等黏土钙 ,铝 酸 三粉磨混凝土:水泥、砂子、碎石钙、铁铝酸钙名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全碳化硅SiO 2,C SiC SiO2+C高温SiC+CO 结构与金
17、刚石相像,硬度大,优质磨料,性质稳固,航天器涂层材料;新材料氮化硅高纯 Si、Si3N43Si2N 2高温Si3N4熔点高、 硬度大、 化学性质单质硅N2稳固, 制造轴承、 气轮机叶3SiCl 4+2N 2+6H 2= Si3N 4+12HCl片、发动机受热面;高 纯 焦Si SiO22C高温Si+2CO半导体工业金刚石炭、石英研磨材料砂=SiHCl 3+H 2SiHCl 3+H2高温Si+3HCl CH 4C CH4=C(金刚石) 2H2其 余 新C60(新型贮氢材料) 、超导材料等材料 二、金属材料 金属活动次序表:标出金属冶炼的方法及范畴:炼铁原料装置原理铁矿石、焦炭、高炉仍原剂 CO
18、的生成: C+O 2=CO 2CO 2+C=2CO 炼钢石灰石、空气氧 气 顶生铁形成: Fe2O3+3CO=2Fe+3CO生铁降低 C :2C+O 2=2CO 2Fe+O2=2FeO FeO+C=CO+Fe 炼铝铝土矿、纯碱、吹转炉除杂质 :FeS+CaO=CaS+FeO 脱硫添加合金元素:Cr、Mn 、Ni 电解槽铝土矿溶解: Al 2O3+2NaOH=2NaAlO 2+H 2O 石灰、 煤、燃料氢氧化铝析出:NaAlO 2+CO 2+2H 2O=AlOH3 +NaHCO 3油氢氧化铝脱水:2AlOH 3=Al 2O3+3H 2O 电解氧化铝: 2Al 2O3电解4Al+3O 2冰晶石 N
19、a3AlF 6氧化铝熔融液,少量 CaF2阳极:6O212e-=3O2 阴极:4Al3+12e-=4Al 金属腐蚀及防护:名师归纳总结 金属腐蚀原理分类实例2+ 第 7 页,共 9 页化学腐蚀氧气、氯气等,温度影响较大;钢材高温简洁氧化一层氧化皮电化学腐蚀原电池反应,例如钢材吸氧腐蚀(大多):阴极 1/2O 2+H 2O+2e-=2OH-阳极 Fe-2e-=Fe金属防腐方法氧化膜析氢腐蚀(酸性):阴极 2H+2e-=H 2阳极 Fe-2e-=Fe2+用化学方法在钢铁、铝的表面形成致密氧化膜电镀镀铬、锌、镍(在空气中不简洁发生化学变化的金属,原理)- - - - - - -精选学习资料 - -
20、- - - - - - - 学问点大全其余改善环境、牺牲阳极(原电池的负极)、外加电流等三、高分子材料分类:自然高分子:淀粉、纤维素、蛋白质合成高分子:聚乙烯、聚氯乙烯、合成橡胶合成方法聚氯乙稀:举例性质基本概念加成聚合反应单体:聚苯乙烯:链节:缩合聚合反应涤纶、尼龙、酚醛树脂聚合度:塑料分类结构举例热塑性线型溶解于一些有机溶剂,肯定温度范畴会软化、熔聚乙烯融,加工成形热固性体型不易溶于有机溶剂,加热不会熔融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的再利用途径:(1)再生、改性重新做成有用材料和制品;(2)热裂解或化学处理的方法制备多种化工原料; (3)作为燃料回收
21、利用;化学肥料实例生产原理氮肥尿素2NH 3+CO2H2NCOONH 4H2NCOONH 4H2NCONH 2+H 2O 硝酸铵4NH 3+5O2催化剂4NO+6H 2O 2NO+O 2=2NO 23NO2+H2O=2HNO 3+NO NH 3+HNO 3=NH 4NO 3其余:碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、氨水、硝酸钙、硝酸钾等名师归纳总结 磷肥过磷酸钙 /普钙硫酸处理;成分:CaH 2PO42H 2O 和 CaSO4作用、影响第 8 页,共 9 页其余:重过磷酸钙CaH2PO42,钙镁磷肥、 KH 2PO4 等钾肥草木灰 K 2CO 3,氯化钾,硫酸钾、硝酸钾等复合肥料铵磷复合肥、硝磷复合肥、
22、硝酸铵、KH 2PO4 等农药实例- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全杀虫剂有机氯( DDT 、六六六、DDE )防治有害生第四单元物,提高农化学与技术作物产量;杀菌剂有机磷、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类等;影响生物群的进展波尔多液(硫酸铜、石灰)、石灰硫磺合剂等、除草剂等落、土壤、植物生长调剂剂乙烯利、矮壮素等大气、水等;教学重点(难点):1、化肥为农作物补充必要的养分元素,主要化肥的生产原理;明白农药的组成、结构和性 质是打算其防治 病虫害成效的关键因素;化肥、农药的使用及其对环境的影响;2、明白肥皂、合成洗涤剂的组成、特点、性质及其生产原理
23、;3、通过典型实例明白精细化学品的生产特点,体会化学与技术进展在满意生产和生活需要中的不行替代作用;学问归纳 : 合成洗涤剂故态:洗衣粉液态:洗干净主要成分烷基苯磺酸钠生产原理结构优化1、确定合适的碳链长度(1218);(过长水溶性降低,过短水溶性过强)2、不含支链的烃基;(简洁生物降解)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的界面张力(表面张力),提高工业生产效 率,提高产品质量和性能;肥皂 通式肥皂成分高级脂肪酸钠(钾)RCOONa 或 RCOOK 油脂水解 /碱性条件 生产原理去污原理水中电离RCOONa=RCOO-+Na+亲油基(憎水基)RCOO-亲水基Na+主要作用使肥皂、油污、水之间发生润湿、乳化、起泡简洁图示名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 9 页