第五章 化工生产中的重要非金属元素 复习课件（共20张PPT）

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第五章 化工生产中的重要非金属元素 复习
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学习目标
1.能从物质类别和化合价的角度研究物质的性质和转化。
2.通过对烟气脱硫、脱硝的思考，形成研究物质转化的一般思路，使所学知识系统化、结构化。
3.知道在工业生产中除了要关注反应能否发生，还需要对反应条件进行调控。
4.能体会物质转化在工业生产中的重要价值，能认识到化学对社会进步的价值，提升科学态度和社会责任感的核心素养。
情境导入
2018.10
2022.10
情境导入
二氧化硫和氮氧化物的排放量在逐年减少
工业烟气如何进行脱硫和脱硝？
烟气脱硫脱硝是指脱去烟气中的SO2和NOx
【任务一】构建模型：明确研究物质性质和转化的基本思路
化合价
特性
物质类别
从物质类别的视角认识物质的性质和转化
氢化物
氧化物
单质
含氧酸
盐
H2S
S
SO2
SO3
H2SO3
H2SO4
Na2SO4
Na2SO3
从化合价的视角认识物质的转化
发生氧化反应
价态:
性质:
只有还原性
既有氧化性
又有还原性
只有氧化性
低价态
高价态
-2
S
0
S
+4
S
+6
S
发生还原反应
+6
+4
0
-2
化合价
类别
氢化物
单质
氧化物
酸
盐
H2S
S
SO2
SO3
H2SO3
H2SO4
SO42-
SO32-
FeS
Na2S、NaHS
FeS2
建立价类二维图
+6
+4
0
-2
化合价
类别
氢化物
单质
氧化物
酸
盐
H2S
S
SO2
SO3
H2SO3
H2SO4
SO42-
SO32-
FeS
Na2S、NaHS
FeS2
【任务二】应用模型讨论脱除二氧化硫的方法
酸碱转化
　类维
氧化还原
价维
【任务二】应用模型讨论脱除二氧化硫的方法
方案1：类维： CaO＋SO2 CaSO3
价维：2CaSO3＋O2===2CaSO4
方案2：类维： 2NH3＋SO2 ＋ H2O===(NH4)2SO3，
价维：2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4
方案4： 价维：SO2＋H2O2===H2SO4
方案3：类维：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O
Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2
Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3
【任务二】应用模型讨论脱除二氧化硫的方法
化合价
0
+2
+4
-3
NH3
N2
NO
NO2
HNO2
HNO3
NaNO2
NaNO3
稀、浓
NH4Cl
+5
+3
N2O5
NH3·H2O
盐
氧化物
类别
氢化物
碱
单质
酸
（类维）
氧化还原
价维
╳
【任务三】应用模型讨论脱除NOx的方法
方案1 ：（价维）
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
方案2：（价维）
8NH3＋6NO2 7N2＋12H2O
4NH3＋6NO 5N2＋6H2O
【任务三】应用模型讨论脱除NOx的方法
【任务四】工业生产中条件的选择
石灰石—石膏烟气脱硫是工业传统的脱硫技术，是除去SO2的一种常用方法。其过程如图1：
烟气脱硫效率与pH有关
【任务四】工业生产中条件的选择
　　煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pc如图所示。
温度越高，SO2和NO的平衡分压pc越高,脱硫脱硝效率越低
【任务四】工业生产中条件的选择
　 煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。
　 NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果，Ca(ClO)2的优点是能生成硫酸钙沉淀，促进反应向右进行，SO2的转化率提高
【思路梳理】
物质转化
反应条件
价类二维
温度、压强、ｐＨ、浓度
成本、对设备的要求
科学思维
工程思维
绿色化学
原子利用率高、物质循环使用、环保
反应、速率、产率
【任务五】课堂练习
煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，是大气的重要污染源之一。用Ca(ClO)2溶液对烟气[n(SO2)∶n(NO)＝3∶2]同时脱硫脱硝(分别生成SO42-、NO3-)，得到NO、SO2脱除率如图所示,请思考：
1、脱除NO的反应
2、SO2脱除率高于NO的原因
2NO＋3ClO－＋H2O===2H＋＋3Cl－＋2NO3－
SO2在水中的溶解度大于NO在水中的溶解度　
3、随着脱除反应的进行，吸收剂溶液的pH怎么变化？
吸收剂的ｐＨ逐渐减小，因为根据反应原理生成大量H＋
【课后作业】
1、小组合作：查阅资料，找出几种工业脱硫脱硝的方法，并从反应原理和反应条件两方面评价方案的合理性。
2、完成作业练习中的题目。