2020_2021学年新人教版必修2高中化学第八章化学与可持续发展课件(4份打包)

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名称 2020_2021学年新人教版必修2高中化学第八章化学与可持续发展课件(4份打包)
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文件大小 1.6MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2021-02-23 18:37:17

文档简介

(共7张PPT)
1.了解农业生产中常见化肥的主要成分及对植物生长的作用,合理施用化肥的重要性。
2.了解常见农药的组成、对环境的影响以及对人体健康的危害,常见的防止农药中毒的措施及中毒处理办法。
3.认识常见药物的制备、作用和不良反应,学习正确地选用药物。了解毒品的名称和危害,自觉抵制毒品。
4.认识常见的食品添加剂所属的类别、组成、性质和作用,正确对待和使用食品添加剂
第二节
化学品的合理使用
学习目标

化肥施用的注意事项
1.化肥施用时应注意量的把握。施用不足,会影响农作物生长,降低产量。施用过量,则投入与产出比例失衡,造成经济浪费;农作物营养过剩,影响农作物正常生长;农产品中某些元素含量超标,影响产品的品质;土壤中过多的植物营养素随水渗入地下,污染水源。
2.硝酸钾、硝酸铵受撞击时易发生爆炸。因此,对这样的物质千万不能进行敲、砸等猛力撞击。如果这样的化肥结块不便于施用时,可以用木块轻轻碾压。
3.在化肥的施用过程中,要了解各种化肥的成分及其化学性质,不仅能避免意外事故的发生,还可以防止因化肥的不合理混用导致的肥效下降。

农药使用的注意事项
1.使用正规厂家生产的农药,避免使用假冒伪劣产品。假冒伪劣农药可能会导致人体中毒和发生燃烧爆炸事件。
2.使用气雾型农药时,应严格遵照使用说明书使用:勿接近火源,不可存放在冰箱里,不可朝电器喷射等。
3.使用农药时应避免误食,防止与皮肤接触,减少对呼吸道的刺激。
4.严禁采摘和食用刚喷洒过农药的瓜、果、蔬菜等,洗涤瓜、果、蔬菜时可将其放入水中浸泡几分钟以除去残留农药。若发生农药中毒,应立即清除毒物并送医院治疗。  
5.注意农药的使用范围和保存方法。
合理用药必须在医生、药师指导下,遵循安全、有效、经济和适当等原则,主要考虑药物和机体两个方面。药物面要考虑剂量、剂型、给药途径和时间等因素,如为了挥药物的最佳疗效,减少毒副作用,有的药物宜使用片品剂,有的宜使用注射剂。机体方面要考虑患者年龄、性别、
症状、心理和遗传等因素,如在用药时儿童是必须与成年人区别对待的特殊群体。
滥用药物危害巨大。例如,没有医生处方长期服用安眠药或镇静剂;滥用抗生素;运动员服用兴奋剂;等等。吸毒对个人和社会的危害极大。每一个人,
尤其是青少年一定要远离毒品

如何正确看待食品添加剂
1.合理使用食品添加剂可以防止食品腐败变质,保持或增强食品的营养,改善或丰富食物的色、香、味等。
2.食品添加剂的安全用量:ADI值越高,食品添加剂的安全性就越高。
3.一些化学物质经毒理学证明对人体有害,禁止用作食品添加剂,这些物质包括甲醛、吊白块、非食用色素等。
随着食品工业的发展,食品添加剂已成为人类生活中不可缺少的物质。对于什么物质可以作为食品添加剂,以及食品添加剂的使用量,卫生部门都有严格的规定,即规定对健康无任何毒性作用或不良影响的食品添加剂的用量,在此用量范围内,食品添加剂对人体是无害的。例如:防腐剂苯甲酸钠本身有一定毒性,它的使用量是有严格限制的
但只要使用得当,符合国家对于食品添加剂使用的安全标准,就完全可以起到积极的效果。在规定的范围内使用食品添加剂,一般认为对人体是无害的,但是违反规定,将一些不能作为食品添加剂的物质当作食品添加剂,或者超量使用食品添加剂,都会损害人体健康,如过量使用防腐剂亚硝酸钠会有致癌的可能。所以,应该合理使用食品添加剂,严禁将不能作为食品添加剂的物质当作食品添加剂使用,或者超量使用食品添加剂。(共8张PPT)
1.认识化学对环境保护的意义。
2.了解绿色化学的含义,知道在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。
第三节
环境保护与绿色化学
学习目标

六大环境问题及其危害
环境问题
主要污染物
主要危害
温室效应
CO2
造成全球气候变暖,水位上升,陆地面积减小
酸雨
SO2、NOx
土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等
臭氧层破坏
氟氯代烷、
NO
到达地球表面的紫外线明显增多,给人类健康及生态环境带来多方面危害
环境问题
主要污染物
主要危害
光化学烟雾
碳氢化合物、NO
刺激人体器官,特别是人的呼吸系统,使人生病甚至死亡
白色污染
废弃塑料制品
①在土壤中影响农作物吸收水分和养分,导致农作物减产②混入生活垃圾中难处理、难回收③易被动物当作食物吞入,导致动物死亡
赤潮和水华
废水中含N、P等营养物质
使水体富营养化,导致水中藻类疯长,消耗水中溶解的氧,使水体变成绿色,浑浊,水质恶化
例1 随着我国汽车年销量的大幅增加,给空气环境造成了很大的污染。汽车尾气装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示,下列说法正确的是
(  )
A.反应中NO为氧化剂,N2为氧化产物
B.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2
C.
NO和O2必须在催化剂表面才能反应
D.催化转化总化学方程式为2NO+O2+4CO
4CO2+N2
解析:A错,该反应中,NO转化为N2,N元素化合价降低,则NO是氧化剂,N2是还原产物。
B错,有毒的气体对环境有污染,N2是空气的主要成分,无毒,CO、NO都是有毒物质,所以汽车尾气的主要污染成分是CO和NO。
C错,在空气中,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮。
D对,该反应的反应物是NO、O2、CO,生成物是CO2、N2,反应条件是催化剂,所以该反应方程式为2NO+O2+4CO
4CO2+N2。
答案:D

环境污染与防治、绿色化学
1.环境污染与防治
污染类型
主要污染物
防治方法
大气污染
①颗粒物,②SO2,③NOx,④CO,⑤碳氢化合物,⑥含卤素化合物,⑦放射性物质等
①调整能源结构,②合理规划工业发展和城市建设布局,③运用各种防治污染的技术,④制订大气质量标准,⑤加强大气质量监测,⑥充分利用环境自净能力
水污染
①重金属、酸、碱、盐等无机物,②耗氧物质,③石油和难降解的有机物,④洗涤剂等
控制污水的任意排放,污水应处理达标后再排放,处理方法有:①物理法,②化学法,③生物法
土壤污染
①城市污染,②工业废水,③生活垃圾及工矿企业固体废弃物,④化肥、农药,⑤大气沉降物,⑥牲畜排泄物,⑦生物残体等
①制止任意排放工业废气、废水和生活污水,②加强工矿企业固体废弃物及城市垃圾的处理和利用等
2.绿色化学、环境保护和可持续发展
(1)绿色化学又称环境无害化学,与其相对应的技术称为绿色技术、环境友好技术。理想的绿色技术应采用具有一定转化率的高选择性化学反应来生产目标产品,不生成或很少生成副产品或废物,实现或接近废物的“零排放”过程。化学工艺过程中使用无毒无害原料、溶剂和催化剂。关于“绿色化学”的具体要求如下:
(2)可持续发展、环境保护与绿色化学三者的关系
环境保护是可持续发展的一个重要方面,绿色化学能从根本上为环境保护和可持续发展提供一步到位、一劳永逸的技术支持。
(2)可持续发展、环境保护与绿色化学三者的关系
环境保护是可持续发展的一个重要方面,绿色化学能从根本上为环境保护和可持续发展提供一步到位、一劳永逸的技术支持。
例2
[2019·云南曲靖高一期末]化学与环境密切相关,下列有关说法错误的是
(  )
A.
NO2、NO等含氮氧化物是光化学烟雾的主要污染物
B.对酸性物质的排放加以控制,开发新能源是减少酸雨的有效措施
C.
CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成
D.大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧
解析:A对,空气中NO2、NO等含氮氧化物含量过大,易引起光化学烟雾。
B对,酸性物质(如SO2等)的排放易引起酸雨,开发新能源,可以减少酸性物质的排放,减少酸雨的产生。
C错,NO2或SO2的排放会导致酸雨的形成,CO2不能导致酸雨的形成,但空气中CO2的浓度过大,会引起温室效应。
D对,大气中CO2含量过高,会引起温室效应,导致地球变暖。
答案:C
例3 下列关于环境问题的说法正确的是
(  )
①燃煤时加入适量的石灰石,可减少废气中SO2的量
②可以使用氢氧化钠溶液消除硝酸工业尾气中的氮氧化物
③含磷合成洗涤剂易于被细菌分解,故不会导致水体污染

CO2的大量排放会加剧温室效应
A.
①②④
B.
①②③④
C.
①②
D.
③④
解析:①加入适量的石灰石,煤燃烧时生成的二氧化硫被吸收转化成亚硫酸钙或硫酸钙等物质,故正确;②硝酸工业尾气中的氮氧化物能溶于NaOH溶液,利用NaOH溶液可消除尾气中的氮氧化物,防止污染空气,故正确;③磷元素是植物的营养元素,浓度大时会造成浮游植物疯长,导致水体缺氧,动植物大量死亡,水质恶化,故错误;④二氧化碳是一种温室气体,大量排放CO2,将导致温室效应加剧,故正确。
答案:A(共17张PPT)
1.知道金属在自然界中的存在形态,金属冶炼的一般方法和原理,会写相关反应的化学方程式。
2.掌握铝热反应的原理和实验步骤。
3.了解金属回收的意义,树立环保意识。
4.知道海水淡化的意义和方法。
5.熟知从海水中提取溴、碘、金属镁的原理,会写相关反应的化学方程式。
第一节
自然资源的开发利用
第1课时
金属矿物的开发利用
海水资源的开发利用
学习目标

金属的活泼性与冶炼方法
1.金属的冶炼原理
金属冶炼的实质是使金属化合物中的金属离子得到电子被还原为金属单质的过程:Mn++ne-=M。
2.金属活泼性与对应离子得电子能力的关系
金属越活泼,其对应离子越难得电子,越难被还原为单质。
3.金属活动性顺序与金属冶炼的关系
活动性顺序
K、Ca、Na、Mg、Al
Zn、Fe、Sn、Pb(H)、Cu
Hg、Ag
Pt、Au
单质还原性(原子失电子能力)
强→弱
阳离子氧化性(离子得电子能力)
弱→强
金属冶炼方法
电解法
热还原法
热分解法
富集法
还原剂或特殊措施
直流电提供电子
H2、CO、C、Al等,加热或高温
加热(△)
物理方法或化学方法
4.金属冶炼的热还原法
(1)热还原法的分类
(2)热还原法的优缺点
①用H2作还原剂时,生成物H2O在高温下以H2O(g)蒸发出去,使制得的金属纯度较高,但成本也较高。
②用CO作还原剂冶炼金属时,CO一般在冶炼炉中通过下列反应生成:C+O2
CO2,
CO2+C
2CO,所以用CO还原法冶炼得到的金属中混有杂质C,纯度不高。
③用C作还原剂冶炼得到的金属往往混有焦炭和碳化物,得不到纯度较高的金属。
④用铝热反应冶炼金属,虽然克服了被冶炼金属及其氧化物熔点高、难冶炼的问题,但是成本较高。
例1 [2019·湖北荆门高一期末]下列金属的工业制法正确的是
(  )
A.制钛:用金属钠置换出氯化钛(TiCl4)溶液中的钛
B.炼铁:用焦炭和空气反应生成的一氧化碳在高温下还原铁矿石中的铁
C.制钠:用海水作原料制得精盐,再电解纯净氯化钠溶液得到金属钠
D.炼铜:用黄铜矿经电解精炼得到铜
解析:A错,在溶液中,钠与水反应,应用金属钠置换熔融氯化钛,得到钛。
B对,CO具有较强的还原性,工业上用CO还原铁矿石得到铁。
C错,电解熔融NaCl可得到金属钠,电解氯化钠溶液得不到金属钠。
D错,利用黄铜矿与焦炭高温还原法冶炼铜,电解精炼粗铜得到纯铜。
答案:B
【点拨】
选择金属冶炼方法的基本思路
1.选择何种方法冶炼金属,应依据金属在自然界中的存在形态和金属的活动性。
2.金属冶炼时,金属元素由化合态变为游离态,金属活动性不同,其阳离子得电子能力不同,得电子能力强的,易被还原,可选用加热法分解或热还原法,得电子能力弱的较难被还原,可用电解法。
3.在金属活动性顺序中,金属的位置越靠后,其阳离子越容易被还原,用一般的还原方法就能将金属阳离子还原;金属的位置越靠前,其阳离子越难被还原;最活泼的金属的阳离子只能用最强的还原方法来还原。

铝热反应
1.铝热反应
概念
铝和金属氧化物在高温下发生剧烈反应并放出大量热的化学反应
原理
Al作还原剂,另一种氧化物作氧化剂,用铝将氧化物中的金属置换出来
铝热剂
铝粉和某些金属氧化物(Fe2O3、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物
引发操作
在铝热剂上放KClO3,插入镁条,并将镁条点燃
反应特点
在高温下进行,反应迅速并放出大量的热,新生成的金属单质呈熔融态且易与Al2O3分离
应用
冶炼难熔的相对较不活泼的金属,如V、Cr、Mn等;焊接钢轨等

铝热反应实验
实验装置
实验现象
镁条剧烈燃烧,放出一定的热量,使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应。反应放出大量的热,并发出耀眼的白光。纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中
实验结论
在高温下,铝与Fe2O3发生反应,放出大量的热
注意事项
(1)镁条要打磨净表面的氧化膜,否则难以点燃;(2)氧化铁粉末要干燥,铝粉不能被氧化,否则难以反应;(3)要保证纸漏斗重叠时四周均为四层,且内层纸漏斗一定要用水润湿,以防高温物质从四周溅出;(4)蒸发皿中的细沙要适量,既要防止蒸发皿炸裂,又要防止熔融的液体溅出伤人;(5)实验装置要与人有一定距离,防止人被烧伤
例2 
如图为铝热反应的实验装置,请回答下列问题:
(1)该实验装置中还缺 
   。引发铝热反应的操作为

(2)若将氧化铁换成氧化镁,该反应    (填“能”或“不能”)发生,理由是

(3)铝热反应的用途有

解析:(1)利用镁条燃烧放热从而引发铝热反应,同时促使KClO3分解产生O2,使镁条快速燃烧。
(2)Mg比Al活泼,Al不能从MgO中置换出Mg。
答案:(1)镁条和氯酸钾 在混合物中间插一根镁条,将氯酸钾放在混合物上镁条的周围,点燃镁条 
(2)不能 镁比铝活泼,铝不能置换镁 
(3)用于焊接钢轨;冶炼某些熔点高的金属

海水提溴
海水提溴的主要方法是空气吹出法。
1.主要流程
(2)主要反应
Cl2+2Br-=Br2+2Cl-(氧化)
Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4(富集)
Cl2+2Br-=Br2+2Cl-(提取)
例1 [2019·安徽师大附中期末]下面是工业海水提溴的部分流程,下列有关说法正确的是
(  )
A.“吹出”采用热空气而不是常温空气的原因是热空气的氧化性强
B.碱液吸收所发生的化学反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5
C.第③步中“酸化”要用强氧化性的酸,如硝酸
D.含溴的水溶液Ⅱ中的单质溴浓度比Ⅰ中的大
解析:A错,“吹出”采用热空气而不是常温空气的原因是热空气的温度高,溴更易挥发。
B错,步骤②中碱液吸收得到含Br-、BrO3-的溶液,根据得失电子守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶1。
C错,第③步酸化过程中,发生离子反应5Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O,不能选用强氧化性的酸。
D对,Ⅰ→Ⅱ的过程是富集溴的过程,显然Ⅱ中单质溴的浓度比Ⅰ中的大。
答案:D
【点拨】
1.海水呈弱碱性,在氧化前需加硫酸酸化。
2.氧化后海水中Br2的浓度很低,故不能直接蒸馏得到液溴,需进一步进行富集。

海带中提碘
1.海带中含有碘元素的检验
(1)关键反应的反应原理:2H++2I-+H2O2=I2+2H2O。
(2)实验步骤及证明方法
2.海带中提碘
(1)流程:海带→灼烧→浸泡→氧化→过滤→提纯→碘单质。
(2)主要的化学反应原理:Cl2+2KI=2KCl+I2。
例2 [2019·北京石景山区高一期末]从海带中提取碘,设计如下实验方案,下列说法不正确的是
(  )
A.步骤①的操作方法:灼烧和溶解
B.步骤①需要的主要仪器:坩埚和烧杯
C.步骤③的试剂a必须是氧化剂
D.步骤④的试剂b可选用酒精
解析:A对,步骤①的操作是将海带进行灼烧后再将海带灰溶解得到海带灰浊液。
B对,步骤①的操作为灼烧和溶解,灼烧时使用的仪器为坩埚,溶解时需要用到烧杯。
C对,步骤③是将I-氧化成I2,试剂a必须是氧化剂。
D错,酒精能与水以任意比例互溶,不能作为萃取剂。
答案:D

海水提镁
1.工艺流程
2.主要反应原理
CaCO3
CaO+CO2↑
CaO+H2O=Ca(OH)2
Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑
例3
[2019·北京东城区春季综合测试]海水中含有丰富的Na+、Mg2+、Cl-、Br-等化学资源。以浓缩海水为原料,通过一系列工艺流程可以提取Mg、Br2等产品。
(1)从海水中提取镁的主要步骤如下:

操作a的名称是    。

A与试剂X反应的离子方程式是

(2)空气吹出法是用于工业规模海水提溴的常用方法,其中一种工艺是以预先经过酸化的浓缩海水为原料,通过以下步骤提取溴。
步骤Ⅰ:用氯气置换溴离子使之成为单质溴;
步骤Ⅱ:通入空气和水蒸气,将溴吹入吸收塔,使溴蒸气和吸收剂SO2发生作用转化成氢溴酸;
步骤Ⅲ:用氯气将氢溴酸氧化得到产品溴。
①下列说法正确的是    (填序号)。
a.步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的目的是使溴富集
b.上述步骤中的反应可说明氧化性:Cl2>Br2
c.步骤Ⅰ和步骤Ⅲ发生的主要反应的原理不同
②若在步骤Ⅱ中消耗的SO2的质量为6.4×103
g,则上述过程中理论上消耗的氯气的体积在标准状况下至少是    L。
解析:(1)①石灰水与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,过滤可得到沉淀,因此操作a的名称是过滤。

A是氢氧化镁,与盐酸反应生成氯化镁和水,则A与试剂X反应的离子方程式是Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O。
(2)①
a对,用氯气置换溴离子使之成为单质溴,通入空气和水蒸气,将溴吹入吸收塔,使溴蒸气和吸收剂SO2发生作用转化成氢溴酸,步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的目的是富集溴。
b对,氯气能把溴离子氧化为单质溴,说明氧化性:Cl2>Br2。
c错,步骤Ⅰ和步骤Ⅲ发生的主要反应的原理相同,均是氯气将溴离子氧化为单质溴。
②二氧化硫的物质的量是6
400
g÷64
g/mol=100
mol,失去电子的物质的量是200
mol,根据电子转移守恒可知两次消耗氯气的物质的量均是100
mol,共计200
mol,在标准状况下的体积是4
480
L。
答案:(1)①过滤 ②
Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O (2)①
ab ②
4.48×103(共8张PPT)
1.了解煤、石油、天然气的组成及其综合利用。
第一节
自然资源的开发利用
第2课时
煤、石油和天然气的综合利用
学习目标

化学“三馏”的比较
名称
装置图
定义
适用范围
变化类型
蒸馏
把液体加热到沸腾变为蒸气,再使蒸气冷却凝结成液体的操作
被蒸馏混合物中至少有一种组分为液体,各组分沸点差别越大,挥发出的物质(馏分)越纯
物理变化
分馏
对多组分混合物在控温下先后、连续进行的两次或多次蒸馏
多组分沸点不同的混合物在一个完整操作中分离出多种馏分
物理变化
干馏
把固态混合物(如煤、木材)隔绝空气加强热使其分解的过程
——
化学变化
例1 如图是实验室煤的干馏实验装置图,根据图示回答下列问题。
(1)指出图中各仪器的名称:
b:    ,c:    ,d:    。
(2)装置c的作用是      ,有机物可通过    的方法使其中的重要成分分离出来。
(3)e处点燃的气体是    ,火焰呈    色。
解析:煤的干馏有两个条件:一是隔绝空气,防止煤在空气中燃烧;二是加强热。生成的有机物在装置c中进行降温和冷凝,而生成的有机物是混合物,各组分沸点差异大,所以可以根据沸点的不同,进行分馏;从e处出来的气体是焦炉气,焦炉气燃烧火焰呈蓝色。
答案:(1)硬质玻璃管 烧杯 U形管 
(2)将干馏生成的气体降温和冷凝 分馏 (3)焦炉气 蓝

石油炼制方法的比较
石油炼制的方法
石油的分馏
石油的裂化
石油的裂解
原理
用蒸发和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物
在催化剂存在的条件下,把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃
在高温下,把石油产品中具有长链分子的烃断裂为各种短链的气态烃或液态烃
主要原料
原油
重油
石油分馏产品(包括石油气)
主要产品
汽油、煤油、柴油、重油
汽油、甲烷、乙烷、丁烷、乙烯、丙烯等
乙烯、丙烯等
例2 [2019·西宁高一期末]石油蒸馏装置如图所示,下列说法正确的是
(  )
A.仪器W的名称:圆底烧瓶
B.碎瓷片的作用:催化剂
C.冷却水的流向:X进水,Y出水
D.收集到的60~150
℃的馏分为混合物
解析:A错,仪器W的名称是蒸馏烧瓶。
B错,碎瓷片的作用是防止暴沸,不是催化剂。
C错,冷凝管中冷却水从下口通入,从上口流出,故X是出水口,Y是进水口。
D对,石油分馏得到汽油、煤油、柴油等馏分,都是多种烃的混合物。
答案:D
【点拨】
1.对煤进行干馏,可得到苯、甲苯、二甲苯等芳香烃,这些芳香烃是煤中的有机物在无氧、高温条件下发生化学反应的产品,不是煤中原有的。
2.煤干馏得到的产物为焦炉气、粗苯、煤焦油、焦炭和粗氨水。焦炉气主要由氢气和甲烷组成,并含有少量一氧化碳、乙烯等。
3.石油是由各种烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物,没有固定的熔沸点,不可再生。石油分馏是利用多次蒸发和冷凝,将石油分离为几种不同沸点范围的混合物的一种方法,属于物理变化。