化学和应用化学

2024-12-27

化学和应用化学(共9篇)

1.化学和应用化学 篇一

1、了解化学反应速率的定义及其定量表示方法。

2、了解温度对反应速率的影响与活化能有关。

3、知道焓变和熵变是与反应方向有关的两种因素。

4、了解化学反应的可逆性和化学平衡。

5、了解浓度,压强、温度和催化剂等对化学反应速率和平衡的影响规律化学反应速率和化学平衡理论的初步知识是中学化学的重要基本理论。考查的知识点应主要是:①有关反应速率的计算和比较;②条件对反应速率影响的判断;③确定某种情况是否是化学平衡状态的特征;④平衡移动原理的应用;⑤平衡常数(浓度平衡常数)的含义及其表达式⑥利用化学平衡常数计算反应物转化率或比较。

从题型看主要是选择题和填空题,其主要形式有:⑴根据化学方程式确定各物质的反应速率;⑵根据给定条件,确定反应中各物质的平均速率;⑶理解化学平衡特征的含义,确定某种情况下化学反应是否达到平衡状态;⑷应用有关原理解决模拟的实际生产问题;(5)平衡移动原理在各类平衡中的应用;⑹根据条件确定可逆反应中某一物质的转化率、平衡常数、消耗量、气体体积变化等。

从考题难度分析,历年高考题中,本单元的考题中基础题、中档题、难题都有出现。因为高考中有几年出现了这方面的难题,所以各种复习资料中高难度的练习题较多。从新课标的要求来看,这部分内容试题应较基础,复习时应多关注生产实际,注重基础知识的掌握。

一、化学反应速率及其影响因素

1.化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的,通常用单位时间反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示,是一段时间内的平均速率。固体或纯液体(不是溶液)的浓度可视为不变的常数,故一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。用不同物质表示同一反应的化学反应速率时,其数值可能不同(因此,必须指明具体物质)。但各种物质表示的速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。

2.参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要因素,外界条件对化学反应速率也有影响。

(1)浓度对化学反应速率的影响只适用于气体反应或溶液中的反应;

(2)压强对化学反应速率的影响只适用于气体参加的反应;

(3)温度对化学反应速率的影响:实验测得,其他条件不变时,温度每升高10℃,化学反应速率通常增加原来的2-4倍,经验公式: ;

(4)使用催化剂,使原来难以进行的化学反应,分步进行(本身参与了反应,但反应前后化学性质不变),从而大幅度改变了化学反应速率。

(5)此外,光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等也会对化学反应速率产生影响。

3.浓度和压强的改变仅仅改变了单位体积内活化分子的数目,温度的改变和催化剂的存在却能改变单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数。

2.化学和应用化学 篇二

高频考点1化学反应速率的简单计算

常见考法:以图像、表格、文字、化学 (离子) 方程式等为信息呈现形式, 要求计算化学反应速率, 分析用不同物质的浓度变化表示的反应速率之间的关系。

例1. (1) (2015·广东卷) 用O2将HCl氧化为Cl2, 可提高效益, 减少污染。一定条件下测得反应过程中n (Cl2) 的数据如下表:

计算2.0~6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率:____ (以mol·min-1为单位, 写出计算过程) 。

注意:在化学反应速率和化学平衡中, 所有的浓度均指气体或溶液中的溶质的物质的量浓度, 固体和纯液体的浓度不变化, 既不用来计算反应速率, 也不计入平衡常数表达式中。

高频考点2化学反应速率的影响因素和实验探究

常见考法:分析浓度、温度、压强、催化剂、固体表面积、形成原电池等因素对化学反应速率的影响, 如分析图像或画出图像, 提出实验猜想、设计实验方案、得出实验结论等。题型多为简答题。

模式建构: (1) 理解并熟练记忆各种因素对化学反应速率的影响。如增大压强, 气体体积缩小的反应的速率增大更显著;升高温度, 吸热反应的速率增大的程度更大;Zn与稀H2SO4反应时, 加入CuSO4溶液, 形成原电池可加快产生H2的速率, 但若铜在锌的表面覆盖过多, 减小了锌与溶液的接触面积, 又会减慢反应速率。 (2) 用变量控制法 (控制其他条件相同、一个因素不同) 设计实验, 探究外界条件对化学反应速率的影响。

某条件下, 浓度c (S2O82-) 随反应时间t的变化曲线如下图, 若保持其他条件不变, 请在图中分别画出降低反应温度和加入催化剂时c (S2O82-) 随t的变化曲线示意图 (进行相应的标注) 。

(2) (2014·广东卷) 某小组拟在同浓度Fe3+的催化下, 探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂:30%H2O2、0.1mol·L-1Fe2 (SO4) 3、蒸馏水。

设计实验方案:在不同H2O2浓度下, 测定___ (要求所测得的数据能直接体现反应速率大小) 。

解析: (1) 在其他条件不变的情况下, 降低温度, 反应速率减慢;加入催化剂, 反应速率加快。所以两条曲线分别在原曲线的上方和下方。本题不涉及可逆反应, 所以反应结束时的c (S2O82-) 应与原曲线重合。 (2) 要能直接体现反应速率的大小, 可以测定收集一定体积的气体所需的时间。

答案: (1)

(2) 产生等体积气体所需的时间 (或其他合理答案)

【评注】控制温度、催化剂、溶液的pH等作为变量可以直接实现, 控制浓度作为变量的常用方法是改变所用溶液的体积和水的体积, 同时保证两者的总体积相同, 这样就只有该溶液中的溶质浓度这一个变量了。

高频考点3化学反应的能量变化图像与化学平衡

常见考法:根据可逆反应的能量变化图示分析反应的活化能, 考查催化剂对反应历程和反应活化能的影响, 判断化学平衡的特点和平衡的移动规律。通常为图像分析题。

模式建构:在化学反应的能量变化图像中, 过渡态 (中间状态) 的能量与反应物、生成物的能量差分别是正反应、逆反应的活化能, 生成物与反应物的能量差是反应的焓变。由能量变化图示确定反应的ΔH (>0或<0) , 便可分析温度对化学平衡的影响。

例3. (2016·海南卷) 由反应物X转化为Y和Z的能量变化如下图所示。下列说法正确的是 ()

C.降低压强有利于提高Y的产率

D.升高温度有利于提高Z的产率

答案:BC

【评注】ΔH的计算有多种途径:ΔH=生成物总能量-反应物总能量;ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和;ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能。催化剂“三能”———能改变反应历程 (参与反应, 改变过渡态) , 能改变 (通常是降低) 反应的活化能, 能改变 (通常是显著加快) 反应速率;催化剂“三不”———不改变反应的方向, 不改变反应的限度, 不改变反应的焓变。

高频考点4化学平衡的移动

常见考法:考查温度、压强、浓度 (包括起始比) 等因素对化学平衡的影响, 分析平衡移动的方向, 平衡移动导致的平衡常数、平衡转化率、气体的体积分数、气体的密度、相对分子质量等多种物理量的变化, 通常还涉及平衡的计算、适宜的反应条件的选择、提高产率的措施和产率变化的原因分析等。

模式建构:分析反应的特点 (气体体积是增大、减小还是不变, 是放热反应还是吸热反应等) , 依据勒夏特列原理锁定平衡移动方向;依据图像和数据所提供的信息, 分析平衡的建立、移动过程中各物理量的变化。

A.该反应的焓变ΔH>0

B.图中Z的大小为a>3>b

D.温度不变时, 图中X点对应的平衡在加压后φ (CH4) 减小

答案:A

(1) 以丙烯、氨、氧气为原料, 在催化剂存在下生成丙烯腈 (C3H3N) 和副产物丙烯醛 (C3H4O) 的热化学方程式如下:

两个反应在热力学上趋势均很大, 其原因是___;有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是____;提高丙烯腈反应选择性的关键因素是____。

(2) 图 (a) 为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线, 最高产率对应温度为460℃。低于460℃时, 丙烯腈的产率____ (填“是”或“不是”) 对应温度下的平衡产率, 判断理由是_____;高于460℃时, 丙烯腈产率降低的可能原因是____ (双选, 填字母) 。

A.催化剂活性降低

B.平衡常数变大

C.副反应增多

D.反应活化能增大

(3) 丙烯腈和丙烯醛的产率与n (氨) /n (丙烯) 的关系如图 (b) 所示。由图可知, 最佳n (氨) /n (丙烯) 约为____, 理由是_____。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为______。

解析: (1) 反应的热力学趋势与反应放热直接相关。依据反应的特点———气体体积增大的放热反应来确定有利于正反应的条件。理想的催化剂可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比率 (催化剂的这种特性称为选择性) , 所以提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂。 (2) 生成丙烯腈的反应是放热反应, 丙烯腈的平衡产率应随温度的升高而降低, 所以在低于460℃时, 图中的产率并不是平衡产率, 460℃以前是建立平衡的过程, 并未达到平衡。在高于460℃以后, 产率又降低, 其原因可能有:温度升高降低了催化剂的活性 (使反应变慢、选择性下降) ;温度升高使副反应增多等。温度升高平衡向左移动, 平衡常数变小;温度升高可能使活化能变大, 但活化能的改变不影响平衡移动。 (3) 由图像可知, 当n (氨) /n (丙烯) 为1时, 丙烯腈产率最高, 而副产物丙烯醛产率最低, 该比例即为最佳比例。由反应 (1) 知, 氨气、氧气、丙烯按1∶1.5∶1的体积比加入可使反应达到最佳状态, 而空气中氧气约占20%, 所以进料气氨、空气、丙烯的理论体积约为1∶7.5∶1。

答案: (1) 两个反应均为放热量大的反应降低温度、降低压强催化剂 (2) 不是该反应为放热反应, 平衡产率应随温度升高而降低AC (3) 1该比例下丙烯腈产率最高, 而副产物丙烯醛产率最低1∶7.5∶1

高频考点5化学平衡常数

常见考法:书写平衡常数的表达式, 分析平衡常数的变化, 计算浓度平衡常数K和压强平衡常数Kp, 由几个已知反应的平衡常数计算另一个未知反应的平衡常数等。

例6. (1) (2016·全国卷Ⅲ) 煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx, 形成酸雨、污染大气, 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pe如下图所示:

(1) 由图分析可知, 反应温度升高, 脱硫、脱硝反应的平衡常数均____ (填“增大”“不变”或“减小”) 。

(1) 用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应:____。

(2) 由图可知, 溶液酸性增大, CrO42-的平衡转化率_____ (填“增大”“减小”或“不变”) 。根据A点数据计算, 该转化反应的平衡常数为_____。

例7. (1) (2014·全国卷Ⅰ) 下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系 (其中nH2O∶nC2H4=1∶1) 。

列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp=____ (用平衡分压代替平衡浓度计算, 分压=总压×物质的量分数) 。

(2) (2015·浙江卷) 乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:

维持体系总压强p恒定, 在温度T时, 物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α, 则在该温度下反应的平衡常数为___ (用α等符号表示) 。

(3) (2014·山东卷) 研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时, 涉及如下反应:

解析: (1) A点乙烯的平衡转化率是20%。

高频考点6化学平衡的计算

常见考法:计算平衡常数、平衡转化率、平衡浓度、气体的体积分数、密度、平均相对分子质量等。

模式建构:写出平衡式, 通过“列三行” (起始量、变化量、平衡量) 确定各量之间的关系, 然后列出比例式或等式, 依据各物理量的定义式求解。

解析:根据题给数据通过“列三行”进行分析。设CO的起始浓度为1 mol/L, 则水蒸气的起始浓度为5mol/L。

起始浓度

【评注】“列三行”是化学平衡计算中最常用且最有用的解题方法。三行列出, 就会使数据清楚, 思路清晰, 就会知道选用哪些数据, 依据什么公式, 列出什么等式, 从而得出结果。

高频考点7化学反应的方向

常见考法:判断反应的焓变ΔH>0还是ΔH<0, 熵变ΔS>0还是ΔS<0, 判断反应能否自发进行或能自发进行的条件。

(2) 判断正误。 (正确的画“√”, 错误的画“×”)

(2) Na与H2O的反应是熵增的放热反应, 该反应能自发进行。 ()

解析: (1) 该反应是吸热的熵增反应, 为使反应能自发进行, 需在高温条件下进行。 (2) (1) 反应的ΔS>0, 在高温下能自发 (常温下不能自发) 进行, 故ΔH>0。 (2) 该反应是放热的熵增反应, 正确。 (3) 题中反应在常温下能自发进行且ΔS<0, 故为放热反应, ΔH<0。 (4) 反应的ΔS<0而ΔH>0 (碳燃烧是放热反应) , 不能自发进行。

答案: (1) 高温 (2) (1) × (2) √ (3) × (4) ×

【评注】吸热反应能自发进行, 应为熵增反应;熵减反应能自发进行, 应为放热反应。

化学反应速率和化学平衡是非常重要的基本理论知识, 是每年高考必考且分值很高的热点, 高频考点还有不少, 例如, 化学平衡的标志 (判断可逆反应是否达到平衡状态) , 等效平衡 (按几种不同的起始投料开始反应所达到的平衡状态的分析比较) , 平衡图像分析, 化学反应速率和化学平衡原理在实际生产中的应用等, 限于篇幅就不再列举了, 读者不妨受本文启示, 自行建构解题模式。

3.专题八 化学反应速率和化学平衡 篇三

例1 某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3+Br2[HCl]CH3COCH2Br+HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下,获得如下实验数据:

[实验序号&初始浓度c/mol·L-1&溴的颜色消失所需的时间t/s &CH3COCH3&HCl &Br2&①&0.80&0.20&0.0010&290&②&1.60&0.20&0.0010&145&③&0.80&0.40&0.0010&145&④&0.80&0.20&0.0020&580&]

分析实验数据所得出的结论不正确的是( )

A.增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大

B.实验②和③的v(Br2)相等

C.增大c(HCl),v(Br2)增大

D.增大c(Br2),v(Br2)增大

解析 从表中数据看:①④中CH3COCH3、HCl的浓度是相同的,而④中Br2比①中的大,结果是溴颜色消失所需的时间变长,即速率变小了,D项错误。其他选项依次找出表中两组相同的数据,看一个变量对另一个变量的影响即可。

答案 D

点拨 利用有色物质的颜色变化来测定化学反应速率是常用的方法,解决本题需要找准表中两组数据进行比较,注意寻找一个变量进行分析。而具体的测定反应速率的关键是找准物质的量或物质的量浓度的变化值。

考点2 可逆反应达到平衡平衡状态的依据

例2 可逆反应:2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g),在体积固定的密闭容器中,达到平衡状态的标志是( )

①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1 ④混合气体的颜色不再改变 ⑤混合气体的密度不再改变 ⑥混合气体的压强不再改变 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变

A. ①④⑥⑦ B. ②③⑤⑦

C. ①③④⑤ D. 全部

解析 单位时间内生成n mol O2必消耗2n mol NO2,而生成2n mol NO2时,必消耗n mol O2,能说明反应达到平衡,①能说明,②不能说明;无论达到平衡与否,化学反应速率都等于化学计量系数之比,③不能说明;有颜色的气体颜色不变,则表示物质的浓度不再变化,④能说明;体积固定,气体质量反应前后守恒,密度始终不变,⑤能说明;反应前后[ΔV≠0],压强不变,意味着各物质的含量不再变化,⑥能说明;由于气体的质量不变,气体的平均相对分子质量不变时,说明气体中各物质的量不变,该反应[ΔV≠0],⑦能说明。

答案 A

点拨 化学平衡状态的根本标志是:v(正)=v(逆);各组分百分含量不变。在解题时要牢牢抓住这两个根本标志,并明确气体的颜色、密度、压强、平均相对分子质量的变化与根本标志的关系。

考点3 等效平衡

例3 在一真空密闭容器中盛有1 mol PCl5,加热到200 ℃时发生如下反应:PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g),反应达到平衡时,PCl5所占体积分数为m%。若在同一温度和同一容器中,最初投入的是2 mol PCl5,反应平衡时,PCl5所占体积分数为n%,则m和n的关系是( )

A.m>n B.m

解析 可建立虚拟路径如下:

[2 mol PCl5][2 mol PCl5][1 mol PCl5] [T、P1、V][T、P1、2V][T、P2、V][可建立

等效平衡][缩小容

器体积][(相当于

增大压强)]

答案 B

点拨 分析等效平衡的关键是分清全等平衡和等比平衡,利用等效平衡方法解化学平衡有关问题时常采用“虚拟法”。若遇到将两个状态进行比较这类问题时,可以“虚拟”一个中间过程,如一个容器、一个隔板等,然后再进行比较。

考点4 化学反应速率和化学平衡图象

例4 对于mA(g)+nB(g)⇌pC(g) ΔH=Q kJ·mol-1有如下图所示的变化,则:

[c%][t][T1、P1][T1、P2][T2、P2][O]

(1)P1与P2的关系是 ;

(2)m+n与p的关系是 ;

(3)T1与T2的关系是 ;

(4)Q与0的关系是 。

解析 本题解答时应遵循两个原则:“先拐先平”“定一议二”。在温度均为T1时,P2达到平衡需要的时间短,因此P2>P1;压强越大,C的百分含量越大,说明正反应是体积增大的反应,即m+n>p。在P2保持不变时,T1达到平衡需要的时间短,因此T1>T2;温度越高,C的百分含量越小,而升高温度平衡向吸热反应方向移动,说明正反应是放热反应,即Q<0。

答案 (1)P2>P1 (2)m+n>p (3)T1>T2 (4)Q<0

点拨 对于化学反应速率和化学平衡的有关图象问题,可按以下的方法进行分析:①看图象,弄清纵、横坐标所代表的意义,并与勒夏特列原理挂钩;②紧扣可逆反应的特征——正反应方向是吸热还是放热,体积是增大还是减小或不变,有无固体、纯液体物质参加或生成等;③看清起点、拐点、终点,看清曲线的变化趋势;④先拐先平;⑤定一议二。

考点5 转化率、平衡常数的计算及应用

例5 能源问题是当前世界各国所面临的严重问题,同时全球气候变暖,生态环境问题日益突出,开发氢能、研制燃料电池、发展低碳经济是化学工作者的研究方向。氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH<0。在850 ℃时,平衡常数K=1。

(1)若降低温度到750 ℃时,达到平衡时K 1。(填“大于”“小于”或“等于”)

(2)850 ℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO、3 mol H2O、1.0 mol CO2和x mol H2,则:

①当x=5.0时,上述反应向 (填“正反应”或“逆反应”)方向进行;

②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是 ;

③850 ℃时,若设x=5.0和x=6.0,其它物质的投料不变,当上述反应达到平衡后,测得H2的体积分数分别为a%、b%,则a b(填“大于”“小于”或“等于”)。

解析 (1)该反应为放热反应,温度越低,反应进行的程度越高,化学平衡常数越大。

(2)因反应在同一容器内进行,体积相同,方程式中各物质的化学计量数都是1,所以在以下计算中均可用物质的量数值代替浓度数值。①将数值代入浓度商的表达式: [Qc=c(CO2)⋅c(H2)c(CO)⋅c(H2O)=1×51×3=53>1],平衡向逆反应方向移动。②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则浓度商[Qc=c(CO2)⋅c(H2)c(CO)⋅c(H2O)]应小于1,代入数值,可得x<3。③增大一种生成物(氢气)的体积分数,反应向逆反应方向移动,但平衡移动的结果是降低这种增大的幅度,故平衡后氢气的体积分数还是大于原来的。

nlc202309030734

答案 (1)大于 (2)逆反应 x<3 小于

点拨 化学平衡常数只与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变,与反应物浓度、是否含有催化剂等无关。计算时,要看清对应的化学方程式,不要看反了,否则算出的化学平衡常数是其倒数。

考点6 化学反应进行的方向

例6 已知碳酸钙的分解CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH1仅在高温下自发;氯酸钾的分解2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g) ΔH2在任何温度下都自发,下面有几组焓变数据,其中可能正确的( )

A.ΔH1=-178.32 kJ·mol-1 ΔH2=-78.3 kJ·mol-1

B.ΔH1=+178.32 kJ·mol-1 ΔH2=-78.3 kJ·mol-1

C.ΔH1=-178.32 kJ·mol-1 ΔH2=+78.3 kJ·mol-1

D.ΔH1=+178.32 kJ·mol-1 ΔH2=+78.3 kJ·mol-1

解析 既是放热又是熵增的反应一定自发,既是吸热又是熵减的反应一定不自发,吸热的熵增反应仅在高温时自发,故只有B项正确。

答案 B

点评 在判断反应是否自发时,焓变和熵变都是与反应能否自发进行有关的因素,但又都不能独立地作为反应自发性的判据,要判断反应进行的方向,必须综合考虑体系的焓变和熵变对反应方向的综合影响。此外,还应注意催化剂与化学反应方向的问题。

[【专题练习】]

1. 关于反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),下列说法正确的是( )

①单位时间内每生成2 mol SO2,同时生成1 mol O2,则反应处于化学平衡状态 ②SO2生成速率等于SO2消耗速率,则反应处于化学平衡状态 ③SO2、O2、SO3的体积分数不再发生变化,则反应处于化学平衡状态 ④SO2、O2、SO3的分子数之比为2∶1∶2,则反应处于化学平衡状态

A. ①③ B. ②④ C. ②③ D. ③④

2. 在一固定体积的密闭容器中,加入2 mol A和1 mol B,发生反应如下;2A(g)+B(g)⇌3C(g)+D(s),当反应达到平衡时,C的浓度为w mol·L-1。若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达平衡后,C的浓度仍为w mol·L-1是( )

A. 4 mol A+3 mol B

B. 2 mol A+1 mol B+3 mol C+1 mol D

C. 3 mol A+1 mol B+1 mol C

D. 3 mol C+2 mol D

3. 下列说法正确的是( )

A.在常温下,放热反应一般能自发进行,吸热反应都不能自发进行

B.NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.7 kJ·mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向

C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据

D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向

4. 用于净化汽车尾气的反应:2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g),己知该反应速率极慢,570 K时平衡常数为1×1059。下列说法正确的是( )

A.装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO

B.提高尾气净化效率的常用方法是升高温度

C.提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂

D.570 K时及时抽走CO2、N2,平衡常数将会增大,尾气净化效率更佳

5. 在1 L的密闭容器中充入1 mol A(g)和1 mol B(g),于T ℃时进行如下反应:A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g) ΔH<0达到平衡时,A转化了50%。在T ℃时,将1 mol A(g)和4 mol B(g)充入同样的容器中,记录0~8 min内容器中各物质的量如下表。t min时为改变条件后达平衡时所测得的数据。下列说法正确的是( )

[时间/min&0&4&6&8&t&n[A(g)]/mol&1&0.25&n1&n1&0.15&n[B(g)]/mol&4&3.25&n2&n2&3.15&n[C(g)]/mol&0&0.75&n3&n3&0.85&n[D(g)]/mol&0&0.75&n4&n4&0.85&]

A.反应在第4 min时处于化学平衡状态

B.前4 min,用A(g)表示的化学反应速率为0.0625 mol·L-1·min-1

C.8 min时,混合气体中C(g)的体积分数为16%

D.t min时,反应所处的温度高于T℃

6. 某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应:A(g)+xB(g)⇌2C(g),达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化如下图所示。下列说法中正确是( )

A. 30 min时降低温度,40 min时升高温度

B. 8 min前A的平均反应速率为0.08 mol·L-1·s-1

C. 反应方程式中的x=l,正反应为吸热反应

D. 20~40 min间该反应的平衡常数均为4

7. 一定温度下,将一定量的混合气体充入密闭容器中,发生反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)达到平衡时,测得B的浓度为0.6 mol·L-1。恒温下将密闭容器的容积扩大一倍,重新达到平衡时,测得气体B的浓度为0.4 mol·L-1,下列叙述正确的是( )

A. a+b

B. 重新达到平衡时,气体A的浓度增大

C. 平衡向右移动

D. 重新达到平衡时,D的体积分数减小

8. 一定温度下的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)。已知c(SO2)始=0.4 mol·L-1,c(O2)始=1 mol·L-1,经测定该反应在该温度下的平衡常数K≈19,试判断:

(1)当SO2转化率为50%时,该反应是否达到平衡?若未达到平衡,向哪个方向进行?

(2)达到平衡时,SO2的转化率应为多少?

9. 在2 L密闭容器中,800℃时反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化情况如表:[n(NO)/mol&0.020&0.010&0.008&0.007&0.007&0.007&]

(1)写出该反应的平衡常数表达式:K= 。已知:K(300℃)>K(350℃),该反应是 热反应。

(2)右图中表示NO2的浓度变化曲线是 。用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v= 。

[c(mol·L-1)][t(s)][1 2 3 4][O][0.010

0.005] [a][b][c][d]

(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是 。

a. v(NO2)=2v(O2) b. 容器内压强保持不变

c. v逆(NO)=2v正(O2) d. 容器内的密度保持不变

nlc202309030734

(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是 。

a. 及时分离出NO2气体 b. 适当升高温度

c. 增大O2的浓度 d. 选择高效的催化剂

10. “碘钟”实验中,3I-+S2O82-=I3-+2SO42-的反应速率可以用I3-与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大。某探究性学习小组在20℃时进行实验,得到的数据如下表:

[实验编号&①&②&③&④&⑤&c(I-)/mol·L-1&0.040&0.080&0.080&0.160&0.120&c(S2O82-)/mol·L-1&0.040&0.040&0.080&0.020&0.040&t/s&88.0&44.0&22.0&44.0&T1&]

回答下列问题:

(1)该实验的目的是 ;

(2)显色时间t1= ;

(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40 ℃下进行编号③对应浓度的实验,显色时间t2的范围为 (填字母);

A. 小于22.0 sB. 22.0~44.0 s

C. 大于44.0 sD. 数据不足,无法判断

(4)通过分析比较上表数据,得到的结论是 。

11. 工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其生产流程如下图:

[ⅠⅡ][水蒸气][水蒸气][纯净氢气][转化炉][吸附塔][甲烷]

(1)此流程的第Ⅱ步反应为:CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g),该反应的化学平衡常数表达式为K= ;反应的平衡常数随温度的变化如下表:

[温度/℃&400&500&830&1000&平衡常数K&10&9&1&0.6&]

此反应是 (填“吸”“放”)热反应。在830 ℃下,若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H2O均为1 mo1,则达到平衡后CO的转化率为 。

(2)此流程的第Ⅱ步反应CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g),在830℃,以下表的物质的量(单位为mol)投入恒容反应器发生上述反应,其中反应开始时,向正反应方向进行的有 (填实验编号);

[实验编号&n(CO)&n(H2O)&n(H2)&n(CO2)&A&1&5&2&3&B&2&2&1&1&C&3&3&0&0&D&0.5&2&1&1&](3)若400℃时,第Ⅱ步反应生成l mol氢气的热量数值为33.2(单位为kJ),第Ⅰ步反应的热化学方程式为: CH4(g)+H2O(g)=3H2(g)+CO(g) [Δ]H=-103.3 kJ·mol-1。则400℃时,甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为 。

4.化学和应用化学 篇四

教学目标

使学生建立的观点;理解的特征;理解浓度、压强和温度等条件对的影响;理解平衡移动的原理。

能力目标

培养学生对知识的理解能力,通过对变化规律本质的认识,培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。

教材分析

本节教材分为两部分。第一部分为的建立,这是本章教学的重点。第二部分为常数,该部分没有要求。

教材以合成氨工业为例,指出在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应速率是不够的,还需要考虑化学反应进行的程度,即。建立观点的关键,是帮助学生理解在一定条件下的可逆反应中,正、逆反应速率会趋于相等。教材以蔗糖溶解为例指出在饱和溶液中,当蔗糖溶解的速率与结晶速率相等时,处于溶解平衡状态,并进而以 的可逆反应为例,说明在上述可逆反应中,当正反应速率与逆反应速率相等时,就处于状态。这样层层引导,通过图画等帮助学生联想,借以

在一定程度上突破状态建立的教学难点。

教材接着通过对19世纪后期,在英国曾出现的用建造高大高炉的方法来减少高炉气中

含量的错误做法展开讨论。通过对该史实的讨论,使学生对的建立和特征有更深刻的理解,培养学生分析实际问题的能力,并训练学生的科学方法。

教法建议

教学中应注意精心设置知识台阶,充分利用教材的章图、本节内的图画等启发学生联想,借以建立的观点。

教学可采取以下步骤:

1.以合成氨工业为例,引入新课,明确研究的课题。(1)复习提问,工业上合成氨的化学方程式

(2)明确合成氨的反应是一个可逆反应,并提问可逆反应的定义,强调“二同”——即正反应、逆反应在同一条件下,同时进行;强调可逆反应不能进行到底,所以对任一可逆反应来讲,都有一个化学反应进行的程度问题。

(3)由以上得出合成氨工业中要考虑的两个问题,一是化学反应速率问题,即如何在单位时间里提高合成氨的产量;一是如何使 和 尽可能多地转变为,即可逆反应进行的程度以及各种条件对反应进行程度的影响——研究的问题。

2.从具体的化学反应入手,层层引导,建立的观点。如蔗糖饱和溶液中,蔗糖溶解的速率与结晶的速率相等时,处于溶解平衡状态。又如,说明一定温度下,正、逆反应速率相等时,可逆反应就处于状态,反应无论进行多长时间,反应混合物中各气体的浓度都不再发生变化。

通过向学生提出问题:达到状态时有何特征?让学生讨论。最后得出:状态是指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态(此时化学反应进行到最大限度)。并指出某一状态是在一定条件下建立的。

3.为进一步深刻理解的建立和特征,可以书中的史实为例引导学生讨论分析。得出在一定条件下当达到状态时,增加高炉高度只是增加了CO和铁矿石的接触时间,并没有改变建立时的条件,所以平衡状态不变,即CO的浓度是相同的。关于CO浓度的变化是一个移动的问题,将在下一节教学中主要讨论。从而使学生明白本节的讨论题的涵义。

“影响的条件”教材分析

本节教材在本章中起承上启下的作用。在影响化学反应速率的条件和等知识的基础上进行本节的教学,系统性较好,有利于启发学生思考,便于学生接受。

本节重点:浓度、压强和温度对的影响。难点:平衡移动原理的应用。

因浓度、温度等外界条件对化学反应速率的影响等内容,不仅在知识上为本节的教学奠定了基础,而且其探讨问题的思路和方法,也可迁移用来指导学生进行本书的学习。所以本节教材在前言中就明确指出,当浓度、温度等外界条件改变时,就会发生移动。同时指出,研究的目的,并不是为了保持平衡状态不变,而是为了利用外界条件的改变,使向有利的方向移动,如向提高反应物转化率的方向移动,由此说明学习本节的实际意义。

教材重视由实验引入教学,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出增大反应物的浓度或减小生成物的浓度都可以使向正反应方向移动的结论。反之,则向逆反应方向移动。并在温度对影响后通过对实验现象的分析,归纳出平衡移动原理。

压强对的影响,教材中采用对合成氨反应实验数据的分析,引导学生得出压强对移动的影响。

教材在充分肯定平衡移动原理的同时,也指出该原理的局限性,以教育学生在应用原理

时,应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。

“影响的条件”教学建议

本节教学可从演示实验入手,采用边演示实验边讲解的方法,引导学生认真观察实验现象,启发学生充分讨论,由师生共同归纳出平衡移动原理。

新课的引入: ①复习上一节讲过的“状态”的概念,强调状态是建立在一定条件基础上的,当浓度、压强、温度等反应条件改变时,原平衡的反应混合物里各组分的浓度也会随着改变,从而达到新的平衡状态。

②给出“的移动”概念,强调的移动是可逆反应中旧平衡的破坏、新平衡的建立的过程,在这个过程中,反应混合物中各组分的浓度一直在变化着。

③指出学习和研究的实际意义正是利用外界条件的改变,使旧的破坏并建立新的较理想的。

具体的教学建议如下: 1.重点讲解浓度对的影响

(1)观察上一节教材中的表3-l,对比第1和第4组数据,让学生思考:可从中得出什么结论?

(2)从演示实验或学生实验入手,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出结论。这里应明确,溶液颜色的深浅变化,实质是 浓度的增大与减小而造成的。

(3)引导学生运用浓度对化学反应速率的影响展开讨论,说明浓度的改变为什么会使发生移动。讨论时,应研究一个具体的可逆反应。讨论后,应明确浓度的改变使正、逆反应速率不再相等,使发生移动;增加某一反应物的浓度,会使反应混合物中各组分的浓度进行调整;新平衡建立时,生成物的浓度要较原平衡时增加,该反应物的浓度较刚增加时减小,但较原平衡时增加。2.压强和温度对的影响:应引导学生分析实验数据,并从中得出正确的结论。温度对影响也是从实验入手。要引导学生通过观察实验现象,归纳出压强和温度的改变对的影响。

3.勒夏特列原理的教学:在明确了浓度、压强、温度的改变对的影响以后,可采用归纳法,突破对勒夏特列原理表述中“减弱这种改变”含义理解上的困难:

其他几个问题:

1.关于催化剂问题,应明确:①由于催化剂能同等程度增加正、逆反应速率,因此它对的移动没有影响;②使用催化剂,能改变达到平衡所需要的时间。

2.关于移动原理的应用范围和局限性,应明确:①平衡移动原理对所有的动态平衡都适用,为后面将要学习的电离平衡、水解平衡作铺垫;②平衡移动原理能用来判断平衡移动的方向,但不能用来判断建立新平衡所需要的时间。教育学生在应用原理时应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。

3.对本节设置的讨论题,可在学生思考的基础上,提问学生回答,这是对本节教学内容较全面的复习和巩固。

4.对于本节编入的资料,可结合勒夏特列原理的教学,让学生当堂阅读,以了解勒夏特列的研究成果和对人类的贡献;可回顾第二节“工程师的设想”的讨论,明确:欲减少炼铁高炉气中CO的含量,这属于的移动问题,而利用增加高炉高度以增加 CO和铁矿石的接触时间的做法并未改变可逆反应的条件,因而是徒劳的。

教学设计示例

第一课时的概念与计算

教学目标

知识目标:掌握的概念极其特点;掌握的有关计算。能力目标:培养学生分析、归纳,语言表达与综合计算能力。情感目标:结合是相对的、有条件的、动态的等特点对学生进行辩证唯物主义教育;培养学生严谨的学习态度和思维习惯。

教学过程设计

【复习提问】什么是可逆反应?在一定条件下2molSO2与1molO2反应能否得到2molSO3?

【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是说反应到底进行到什么程度?这就是所研究的问题。

思考并作答:在相同条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。SO2与O2的反应为可逆反应不能进行完全,因此得不到2molSO3。

提出反应程度的问题,引入的概念。

结合所学过的速率、浓度知识有助于理解抽象的的概念的实质。【分析】在一定条件下,2molSO2与1molO2反应体系中各组分速率与浓度的变化并画图。

回忆,思考并作答。【板书】

一、状态 1.定义:见课本P38页

【分析】引导学生从研究的范围,达到平衡的原因与结果进行分析、归纳。

研究对象:可逆反应

平衡前提:温度、压强、浓度一定 原因:v正=v逆(同一种物质)结果:各组成成分的质量分数保持不变。准确掌握的概念,弄清概念的内涵和外延。【提问】有什么特点?

【引导】引导学生讨论并和学生一起小结。讨论并小结。平衡特点:

等(正逆反应速率相等)定(浓度与质量分数恒定)动(动态平衡)变(条件改变,平衡发生变化)

培养学生分析问题与解决问题的能力,并进行辩证唯物主义观点的教育。加深对平衡概念的理解。

讨论题:在一定温度下,反应达平衡的标志是()。(A)混合气颜色不随时间的变化

(B)数值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)

(C)单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数(D)压强不随时间的变化而变化(E)混合气的平均分子量不变

讨论结果:因为该反应如果达平衡,混合物体系中各组分的浓度与总物质的量均保持不变,即颜色不变,压强、平均分子量也不变。因此可作为达平衡的标志(A)、(D)、(E)。

加深对平衡概念的理解,培养学生分析问题和解决问题的能力。【过渡】状态代表了化学反应进行达到了最大程度,如何定量的表示化学反应进行的程度呢?

2.转化率:在一定条件下,可逆反应达状态时,某一反应物消耗量占该反应物起始量的质量分数,叫该反应物的转化率。

公式:a=△c/c始×100%

通过讨论明确由于反应可逆,达平衡时反应物的转化率小于100%。通过掌握转化率的概念,公式进一步理解的意义。3.平衡的有关计算

(1)起始浓度,变化浓度,平衡浓度。

例1 445℃时,将0.1mol I2与0.02mol H2通入2L密闭容器中,达平衡后有0.03molHI生成。求:①各物质的起始浓度与平衡浓度。

②平衡混合气中氢气的体积分数。引导学生分析:

c始/mol/L 0.01 0.05 0 c变/mol/L x x 2x c平/mol/L 0.015 0+2x=0.015 mol/L x=0.0075mol/L平衡浓度:

c(I2)平=C(I2)始-△C(I2)=0.05 mol/L-0.0075 mol/L =0.0425mol/L c(H2)平=0.01-0.0075=0.0025mol/L c(HI)平=c(HI)始+△c(HI)=0.015mol/L w(H2)=0.0025/(0.05+0.01)

通过具体计算弄清起始浓度、变化浓度、平衡浓度三者之间的关系,掌握有关的计算。

【小结】①起始浓度、变化浓度、平衡浓度三者的关系,只有变化浓度才与方程式前面的系数成比例。

5.化学和应用化学 篇五

(一)溶剂提取法:

1.溶剂提取法的原理:溶剂提取法是根据中草药中各种成分在溶剂中的溶解性质,选用对活性成分溶解度大,对不需要溶出成分溶解度小的溶剂,而将有效成分从药材组织内溶解出来的方法。当溶剂加到中草药原料(需适当粉碎)中时,溶剂由于扩散、渗透作用逐渐通过细胞壁透入到细胞内,溶解了可溶性物质,而造成细胞内外的浓度差,于是细胞内的浓溶液不断向外扩散,溶剂又不断进入药材组织细胞中,如此多次往返,直至细胞内外溶液浓度达到动态平衡时,将此饱和溶液滤出,继续多次加入新溶剂,就可以把所需要的成分近于完全溶出或大部溶出。

中草药成分在溶剂中的溶解度直接与溶剂性质有关。溶剂可分为水、亲本性有机溶剂及亲脂性有机溶剂,被溶解物质也有亲水性及亲脂性的不同。

有机化合物分子结构中亲水性基团多,其极性大而疏于油;有的亲水性基团少,其。极性小而疏于水。这种亲水性、亲脂性及其程度的大小,是和化合物的分子结构直接相关。一般来说,两种基本母核相同的成分,其分子中功能基的极性越大,或极性功能基数量越多,则整个分子的极性大,亲水性强,而亲脂性就越弱,其分子非极性部分越大,或碳键越长,则极性小,亲脂性强,而亲水性就越弱。

各类溶剂的性质,同样也与其分子结构有关。例如甲醇、乙醇是亲水性比较强的溶剂,它们的分子比较小,有羟基存在,与水的结构很近似,所以能够和水任意混合。丁醇和戊醇分子中虽都有羟基,保持和水有相似处,但分子逐渐地加大,与水性质也就逐渐疏远。所以它们能彼此部分互溶,在它们互溶达到饱和状态之后,丁醇或戊醇都能与水分层。氯仿、苯和石油醚是烃类或氯烃衍生物,分子中没有氧,属于亲脂性强的溶剂。

2.溶剂的选择:运用溶剂提取法的关键,是选择适当的溶剂。溶剂选择适当,就可以比较顺利地将需要的成分提取出来。选择溶剂要注意以下三点:①溶剂对有效成分溶解度大,对杂质溶解度小;②溶剂不能与中药的成分起化学变化;③溶剂要经济、易得、使用安全等。

常见的提取溶剂可分为以下三类:

1)水:水是一种强的极性溶剂。中草药中亲水性的成分,如无机盐、糖类、分子不太大的多糖类、鞣质、氨基酸、蛋白质、有机酸盐、生物碱盐及甙类等都能被水溶出。为了增加某些成分的溶解度,也常采用酸水及碱水作为提取溶剂。酸水提取,可使生物碱与酸生成盐类而溶出,碱水提取可使有机酸、黄酮、蒽醌、内酯、香豆素以及酚类成分溶出。但用水提取易酶解甙类成分,且易霉坏变质。某些含果胶、粘液质类成分的中草药,其水提取液常常很难过滤。沸水提取时,中草药中的淀粉可被糊化,而增加过滤的困难。故含淀粉量多的中草药,不宜磨成细粉后加水煎煮。中药传统用的汤剂,多用中药饮片直火煎煮,加温可以增大中药成分的溶解度外,还可能有与其他成分产生“助溶”现象,增加了一些水中溶解度小的、亲脂性强的成分的溶解度。但多数亲脂性成分在沸水中的溶解度是不大的,既使有助溶现象存在,也不容易提取完全。如果应用大量水煎煮,就会增加蒸发浓缩时的困难,且会溶出大量杂质,给进一步分离提纯带来麻烦。中草药水提取液中含有皂甙及粘液质类成分,在减压浓缩时,还会产生大量泡沫,造成浓缩的困难。通常可在蒸馏器上装置一个汽一液分离防溅球加以克服,工业上则常用薄膜浓缩装置。

2)亲水性的有机溶剂:也就是一般所说的与水能混溶的有机溶剂,如乙醇(酒精)、甲醇(木精)、丙酮等,以乙醇最常用。乙醇的溶解性能比较好,对中草药细胞的穿透能力较强。亲水性的成分除蛋白质、粘液质、果胶、淀粉和部分多糖等外,大多能在乙醇中溶解。难溶于水的亲脂性成分,在乙醇中的溶解度也较大。还可以根据被提取物质的性质,采用不同浓度的乙醇进行提取。用乙醇提取比用水量较少,提取时间短,溶解出的水溶性杂质也少。乙醇为有机溶剂,虽易燃,但毒性小,价格便宜,来源方便,有一定设备即可回收反复使用,而且乙醇的提取液不易发霉变质。由于这些原因,用乙醇提取的方法是历来最常用的方法之一。甲醇的性质和乙醇相似,沸点较低(64℃),但有毒性,使用时应注意。

3)亲脂性的有机溶剂:也就是一般所说的与水不能混溶的有机溶剂,如石油醚、苯、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、二氯乙烷等。这些溶剂的选择性能强,不能或不容易提出亲水性杂质。但这类溶剂挥发性大,多易燃(氯仿除外),一般有毒,价格较贵,设备要求较高,且它们透入植物组织的能力较弱,往往需要长时间反复提取才能提取完全。如果药材中含有较多的水分,用这类溶剂就很难浸出其有效成分,因此,大量提取中草药原料时,直接应用这类溶剂有一定的局限性。

3.提取方法:用溶剂提取中草药成分,、常用浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法及连续回流提取法等。同时,原料的粉碎度、提取时间、提取温度、设备条件等因素也都能影响提取效率,必须加以考虑。

1)浸渍法:浸渍法系将中草药粉末或碎块装人适当的容器中,加入适宜的溶剂(如乙醇、稀醇或水),浸渍药材以溶出其中成分的方法。本法比较简单易行,但浸出率较差,且如用水为溶剂,其提取液易于发霉变质)须注意加入适当的防腐剂。

2)渗漉法:渗漉法是将中草药粉末装在渗漉器中,不断添加新溶剂,使其渗透过药材,自上而下从渗漉器下部流出浸出液的一种浸出方法小当溶剂渗进药粉溶出成分比重加大而向下移动时,上层的溶液或稀浸液便置换其位置,造成良好的浓度差,使扩散能较好地进行,故浸出效果优于浸渍法。但应控制流速,在渗渡过程中随时自药面上补充新溶剂,使药材中有效成分充分浸出为止。或当渗滴液颜色极浅或渗涌液的体积相当于:原药材重的10倍时,便可认为基本上已提取完全。在大量生产中常将收集的稀渗淮液作为另一批新原料的溶剂之用。

6.化学和人类 文档(推荐) 篇六

——塑料的循环回收利用与人类自我院系:中国语言文学院

专业:汉语言文学

学号:140906020

52提要:与其它科技领域的发展一样,高分子材料的科技进步,尤其是塑料行业的发展给人类带来了巨大的物质文明,但是大量废弃物的出现也向人们发出了警钟。被现代人戏称为“白色污染”的就是越来越多的废塑料膜、塑料袋以及其他类塑料浅色制品的废弃物。本文将简要介绍塑料以及塑料的影响,浅谈它的回收及其利弊。最终得出结论:塑料具有广泛的应用前景,但在处理技术未有突破性发展时,取决于人类自我的认知与身体力行,限塑令即是其中的一部分。

关键词:便利,环境,限制与回收,人类自我。

一、塑料与生活

塑料对现代人们的生活方式、审美效果以致文化思维都造成了极大的冲击。即使从19 世纪中期的合成象牙算起,到二战前后尼龙的兴盛,也不过才七八十年的光景。如果从1907 年贝克兰注册酚醛塑料,合成高分子材料正式亮相登场时,它们从科学家的宠儿变成人类的日常生活的亮点,仅仅用了三十年左右的时间。这是材料社会里鲜有的奇迹。固然,塑料作为一种人工合成材料,同样拥有各种各样的缺陷。从文化的角度看,它毕竟是“以假乱真”,也许开始不符合现代人的胃口。从最早的酚醛树脂到通用塑料、工程塑料和特种塑料等不同特性的成千上万种产品,塑料行业一百年的发展成就实在令人瞠目结舌。通用塑料,顾名思义,指产量大,通用性强,价格低廉,深受各行各业喜爱的塑料,普遍认为有五大品种,即聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PTFE)、聚苯乙烯(PS)及ABS。它们都是热塑性塑料。工程塑料和特种塑料主要是拥有特殊功用的材料,品种则更加丰富。尼龙则是较早生产使用并极具代表性的一种,人们也许还记得尼龙丝袜在全美造成的轰动,那只是塑料应用的一瞥。据统计,20 世纪90 年代,世界塑料年产量已接近1 亿吨,2003 则高达2.012 亿吨。正如上文提到的那样,塑料制品如其他科技发明一样,不仅仅应用于宇航、生物以及其他各种高精尖领域,更直接涵盖人类日常生活,从普通的食品包装袋到农用塑料地膜,从家庭办公设备到广泛的建筑用材,从小小的垃圾袋到衣物装饰品,塑料无所不在。在发展趋势上,塑料正一步步颠覆钢铁的霸主地位,据统计,从体积上计算,塑料制品的产量已经超过了钢铁。塑料的优点是多重的,其中更有许多多数人并不了解的地方。在“限塑令”如火如荼在中国推行时,纸制材料首选成为主要的替代品之一,但环境保护者并非总能充分意识到这样一个事实:即造纸工业过程,比生产聚合物造成更大的环境污染与能源消耗,普遍认同的塑料优势特性很多:耐化学侵蚀、具光泽(部份透明或半透明)、大部分为良好绝缘体、重量轻且坚固、加工容易可大量生产且价格便宜、用途广泛且效用多、容易着色、部分耐高温。对我们人类而言,也许物美价廉是吸引人们兴趣的关键。然而,当塑料在世界之交继续发展之时,人们学会了更加辩证客观的看待科学,一场以拯救地球、保护环境的运动在酝酿中诞生。塑料的缺点,尤其是目前的难于分解、常温状态极为稳定的特性成了一把双刃剑,限制使用塑料的呼声正在兴盛。作为过去百年材料世界核心线索的材料,会在迅速的猎取大众欢心之时迅速的推出大众舞台,像那些稀土金属那样存在于实验室以及某些特定的高科技领域吗?会像鲁迅笔下的“历史中间物”形象那样,仅仅 存在于过渡的大变革时代而最终在创造历史后为历史所淘汰吗?

二、“白色污染”与塑料回收

“白色污染”是人们对难降解的塑料垃圾污染环境的一种形象称谓。严格意义上来讲,其实并不全面,塑料家族同样具有许多有色“种族”。但是必须承认,塑料在短短几十年的生产发展中就已经显现了他的撒旦一面。以美国为例,1989 年,美国的塑料废弃物就已达到1050 万吨。据美国塑料生产者协会统计,2000

年美国生产塑料3400 余万吨,废旧塑料超过1600 万吨(约占塑料年产量的一半,相当于1.5 亿吨钢的体积)。中国的塑料工业起步相对较晚,但增速极快,大陆在80 年代末的废旧塑料量约为年60 万吨。而到2003 年,废旧塑料总量就达到约700 万吨。有识之士不得不呼吁,长此以往,我们的地球将无法承受人类如此的摧残。科学家们研究发现,塑料对人类生态环境造成了极大的潜在危害,尤其是当直接的废旧塑料包装物进入环境后,由于其性质极其稳定,很难降解,造成长期的、深层次的生态环境问题。首先,废旧塑料包装物,如农用地膜,混在土壤中,影响农作物吸收养分和水分,将导致农作物减产;第二,抛弃在陆地或水体中的废旧塑料包装物,被动物当作食物吞入,导致动物死亡(在动物园、牧区和海洋中,此类情况已屡见不鲜;北京市大兴南海子麋鹿苑的工作人员曾在一只麋鹿的胃里解剖出4 公斤的塑料袋);第三,混入生活垃圾中的废旧塑料包装物很难处理:填埋处理将会长期占用土地,混有塑料的生活垃圾不适用于堆肥处理,分拣出来的废塑料也因无法保证质量而很难回收利用等等。从审美角度看,又极大的影响了环境的自然美。随着塑料使用越来越广,废旧塑料的来源也不断扩大,主要来源有:合成高分子材料以及加工过程中产生的废料,二次加工中产生的废料和高分子材料在应用中产生的废料。高分子材料的应用是比较广泛的。可使用于各行各业,包括农业,商业,渔业,医用,家电,航天航空、机械等各部门。而来自人们日常生活以及生产使用中报废的塑料比较复杂,必须经过处理才能回收利用,无疑增大了循环的成本。这一关,对于某些文化水平欠缺,国民素质较差又缺乏广泛社会动员的国家,却可以说是致命的。尤其是在 80 年代后,随着科技革命的迅速发展推广,人类的生活水平不断提高,社会对塑料的需求量越来越大,而国际石油又短缺,致使塑料产量降低,成本飞涨,塑料价格急速上升。许多国家,尤以西方发达国家,开始重视越来越大量而负担越来越沉重的废旧塑料资源及其对生态环境造成的威胁而增加这方面科研投入,鼓励进行废旧塑料利用新技术的研究。进而在世界范围内掀起了变废为宝的新一轮塑料科技革命。据相关统计,这一阶段的主要研究方向与科技成果一是将废旧塑料能源化,包括利用燃烧产生的热能和把它摧化裂解成汽油等能源产品。二是将其资源化,即经化学改性或与其它物质共混,使其性能达到可再使用的程度,把它作为原材料再使用,或经催化降解回收单体等。⑷“垃圾是放错位置的资源”,科学家们已经成功实现技术突破,成功的将废弃物转变为有用的资源。利用废塑料生产涂料生产色漆,制备其它涂料如各色荧光漆、珠光漆、夜光漆、示温漆等。利用废塑料热解油化再生技术以及废塑料的热能利用技术—制造垃圾固体燃料等等。随着人类智慧的不断挖掘,面对着日趋复杂而又不断高效的生产机器,我们完全可以相信,在不久的将来,在理论上,塑料将是一种新的环保的高效值的可再生资源,甚至其他的废弃物也是如此。如日本九十年代初三菱油化就研制出“Reverzer”设备,可用于处理加工热塑性废旧塑料。可以加垃圾废弃物变为有价值的电缆线轴、建筑用板条、排水管等等。意大利业已开发出从城市固体垃圾中分离旧塑料的机械系统,可以有效的分离并处理聚乙烯膜、袋类制品。分离后经过复杂的处理,最后通过螺杆挤出机进行造粒。得到的聚乙烯再生粒料的大宗用途是与部分聚乙烯树脂混合后生产垃圾袋,还可以生产管材及异型材,中空制品,注塑制品等再生产品。科学家同时在进一步的研究并应用更加环境和谐的处理方法,较普遍著名广泛推崇的有:塑料的再生利用与改性利用,废旧塑料的热分解技术,废旧塑料焚烧的热能回收,深埋处理塑料废弃物以及最流行的光降解塑料和微生物降解塑料。人们在汲取工业革命破坏的反面教训上提前认识到了危机所在,这给我们赢得了时间,乐观的看,在这个技术爆炸的时代,科技可以改变处理眼前的困难。但这却不是症结所在,科学能改变科学,却改变不了人。挽救人类只有靠自己,拯救地球也只能从人类自身开始。

三、塑料回收利用的弊病与自我思考

科学处理了一切,但却在与人类的博弈中碰了壁。不禁想起张君劢的话:“科学无论如何发达,而人生观问题之解决,决非科学所能为力,惟来诸人类之自身而已。”同样适用于我们的环境。中国的国民经济在迅速膨胀的同时,塑料垃圾的制造量也不断增高。据专家介绍,中国废塑料的回收利用率只有20%左右,将近80%填埋焚烧。既造成了环境污染有浪费了资源。据统计,我国主要在行政与技术两方面采取措施,防治“白色污染”。一是加强管理,第二是禁止使用一次性难降解的塑料包装物,第三则是强制回收利用等。技术方面主要是以纸代塑与大力发展采用可降解塑料。早在九十年代就已经大力推行,到真正的强制限塑时,取得的成就还是相对小的,因为塑料制品的物美价廉、方便实用更具有诱惑力。原因更在于普通民众的基本观念。当污染真的没有构成直接的巨大威胁时,为了一时的便捷,更多的人,包括许多接受详细环保教育的人,对此“禁令”依然嗤之以鼻。正有戏剧性的变化,就像《经济学人》批评文章中指出的那样:“归于中国政府的高效率,于四月公布草案、征求意见后,仅仅过了一个多月,禁止无偿使用塑料购物袋的命令就在全国开始实行了,比起有偿使用塑料袋工作迟迟未能展开的日本,中国可以说是‘当机立断’。也许是因为近年来对社会良知道德建设工作重要性认识不够,见利忘义的现象屡有发生,正如风风火火的“三聚氰胺”。“也许你认为一些个体菜贩和生鲜食品店还会免费提供购物袋,但事实上一些店铺

却私自对本次的禁令中没有涉及到的散装食品包装袋也收取费用。甚至有商家还将计就计,把原来免费提供的纸制购物袋换成塑料的,这样就能再挣一笔。”而对塑料治理社会投入相对较早的发达国家,对白色污染的“禁绝”相对要好很多,据统计,美国在20 世纪80 年代末,塑料的回收率接近9%,世纪末已达到35%以上。日本90 年代初为7%,意大利在欧洲回收利用废旧塑料工作做得最好,达到10%。而到现在,据有些学者统计,德国和日本的废塑料回收利用率达到70%。普遍建立起了一套严密的分类回收系统,加强了立法,强化对人们的思想教育,不得不承认起了很好的效果。然而,确如一个硬币拥有正反两面那样,有的专家指出,如今的对塑料弊端的宣传有夸大的嫌疑,以致或多或少给人们带来相反的影响。总体上,合成材料在环保上优于传统自然材料。有些学者就指出,在绿色运动中,人们在错误诱导下在节能方面的优势上很少顾及其负面影响。人们经常错误的认为,从生态学角度,与合成材料相比,来自可再生资源的天然 材料更令人接受。甚至有这种倾向,至少在包装领域内,应用传统材料取代塑料。这不是无稽之谈,在20 世纪70 年代,在欧美国家开始意识到塑料的破坏性,并开始“限塑”时,多伦多大学的James Guillet 教授就认为可以通过发展可降解材料解决塑料问题,但一些组织如SPI,BPF,INCPEN 等在未进行充分的论证尝试的基础上就予以否定,1990 年更有《戳穿可降解塑料的谎言》如似的报道产生„„科学没有边界,但人的思维却很容易被蒙蔽。或许,让现代人类再度重视科学还需要当时将人类从对科学崇拜中解脱出来的那样的努力才行。或许,可以说,高分子只会造福人类,美化环境,是人类自己破坏自己,践踏地球。或许,“限塑令”以及各种全社会的环保行动可以让中国迅速成为开始干净起来,可又会不会又变成被“蛊惑”的狂热分子呢?一切还需人类自身认知的辩证发展。

参考文献:

⑴廖兵、黄玉惠、庞浩、丛广民,《废旧塑料回收利用技术的现状及发展趋势》,高分子

通报,1999 年9 月,第三期:62,中国知网(ki.net)

⑶百度百科,塑料

7.化学和应用化学 篇七

绿色化学又称为清洁化学、环境友好化学、环境无害化学, 即是用化学中的方法与技术去消灭或者减少那些对生态环境与人类健康有害的副产品、产物、试剂与溶剂、催化剂、有害的原料等, 其最终理想则在于不在使用有害、有毒物质, 不在处理废物和产生废物。这是一门从源头上将污染阻止的化学, 也是更高层次意义的化学。从“绿色化学”的定义中我们也能看出, 它是秉承着对人类的可持续发展战略的责任所诞生的[1]。

2 绿色化学秉承的模式和发展思虑

2.1 高效是化学始终追求的目标

高效的思虑体现是尽可能的少利用原材料, 尽可能的少排放污染物, 尽可能的多制造成品, 尽可能的多提高转化率。国家制定的污染物标准同时也是建立在每个化工企业都能按照高效生产操作的前提上。

2.2 利用与回收材料

重复利用材料体现的降低成本的理念, 而回收材料体现的是节约资源的理念。两者都是在资源节约型的社会环境下对企业经营成本的改善和减少都是相当有效的方式。对自然环境难以在短时间内进化或者难以进化的各种材料应当尽量实现重复利用;对那些高污染的化学制品例如电池等, 则应当尽量实现回收再利用。在社会中倡导回收利用材料同样是一种极为有效的绿色途径。

2.3 拒绝使用高污染原材料与通过回收实现再生利用

在化学的制品的生产设计过程中就应当对其再生利用进行考虑, 高分子的原材料在对自然环境的污染时最明显, 唯有在设计中即考虑到将其纳入回收的行列, 才能真正变废为宝, 将污染转化为绿色。而对那部分的具有高污染且无法回收、无法替代的产品则应当尽量拒绝使用。

3 绿色化学教育中的应用与探索

3.1 应用绿色化学改革教材

应当在化学类教材中添加多个国家于绿色化学领域的探究成果和应用, 以及绿色化学的相应理论知识。从学生方面来谈, 应多和教师进行绿色化学方面知识的交流和讨论, 加强这类知识有相当的必要性;从教师方面来谈, 应当主动引导学生对绿色化学方面的知识进行关注。

3.2 将“绿色化学”融入课堂

在教学过程中, 要引导学生树立绿色环保的意识, 教师则要充分起到教学中的带头作用, 以自身为模范, 树立节能和绿色环保意识。应尽量多接触了解绿色环保的相关书籍和文章等, 将之融入课堂, 变更传统的教学思维与方式, 多针对部分化学物质排放的有害性进行强调, 而不应当仅仅对其具体效用与功能进行教导。同时, 教师还应当在平时对“绿色化学”的发展和研究方向多进行关注, 尽力在课堂中将其发展动向与过程传授给学生。

3.3 对教材知识进行灵活补充

教材是在一定时间内固定不变的, 而科学发展却是日新月异的, 针对科学发展中“绿色化学”方面知识的变动, 相对于一成不变的书籍, 教师应当灵活的进行一定的补充、扩展教学, 使得学生的“绿色化学”知识能够形成一个完整的延续过程。而不仅仅是一些滞后和过时的信息。尤其是在有机化学上的体现, 许多有机物质都会对环境造成一定程度的破坏和污染, 这些都需要教师于教授过程当中注意强调的, 针对这些有机物质可以多利用生物科技, 凭借微生物做催化剂将其合成所需的化学制剂, 从而减少排放等[2]。

3.4 将“绿色化学”融入实验

对于学生而言, 简单枯燥的教材授课并不足够, 实验的过程用事实向学生反映应当持有认真与严谨的态度对待科学。实验中, 无论是对各种试剂还是催化剂等物质的选择都应当充分考虑到以绿色环保物质, 替代有毒害或者于环境有损的物质。实验过程中应当合理安排物质剂量, 避免浪费, 同时应当尽量使得化学反应进行完全, 以此避免不完全反应与燃烧等化学过程, 从而实现对有害物质的低排放甚至是零排放。

化学以其重要性始终走在科学前端, 在现今其飞速发展的过程当中其方向却有所偏离, 秉承其原有宗旨的同时, 人们也逐渐开始注重利用化学应用于化工行业的同时还应当做好环境的保护与坚持可持续发展的战略方针, 即是“绿色化学”的产生。诚然, 在现代化工业中, 化学发展与研究具有不可替代的重大作用, 然而在各类污染事故频发出现甚至因此导致的人类灾害面前, 人们真正意识到了可持续发展的重要性, 一味的追求利益的最大化而不懂得合理保护与节约终将受到自然的惩罚, 将“绿色化学”理念融入高校教学中是教师的责任, 也是现今化工行业可持续发展所迫切需要的。

摘要:现今我国的高校化学教学中对绿色化学的融入越发重视, 这是由我国社会的可持续发展的战略的所决定的。“绿色化学”是由美国化学会提出, 得到了世界的广泛响应, 其核心原理是利用化学原理从原地上消除或者减少工业生产对环境造成的污染;反应物的原子将全部转化为所期望的最终产物。简单的说, 即是在反应和生产中减少有害物质的排放与产生, 在高校中融入“绿色化学”的理念对学生将来进入工厂、社会以及相应的研究领域树立了牢固的可持续发展意识和环保意识。本文将对我们高校教育中绿色化学的意义以及其探索和应用做一些简单探讨。

关键词:绿色化学,高校教学,发展思路

参考文献

[1]郭艳微, 朱志良.绿色化学的发展趋势[J].清晰世界, 2011 (2) :90-92.

8.化学和应用化学 篇八

一、教学设计反思

在教学中,通过演示实验、图像和大量生动形象的事例,引导学生分析影响化学平衡移动的因素。其中浓度对化学平衡的影响学习难度较大,因此重难点知识要自然合理穿插引入,设置难易适当的问题,尽量做到内容简单化,达到浅显易懂的教学效果。教师通过化学平衡常数概念、意义的讲解,引导学生从平衡常数角度分析外界条件如何影响化学平衡,并能利用平衡常数来判断反应进行的方向。

二、教学过程反思

教学过程中,首先是从化学平衡的概念和特征的复习引入到化学平衡的移动,通过演示实验与图像分析把化学平衡移动的实质清晰地呈现出来,而且可以分不同情况加以分析,从本质上剖析和认识勒夏特列原理。其次,通过学生十分熟悉的合成氨反应为引子,引导学生思考如何定量描述反应的限度,自然地进入化学平衡常数概念、意义的学习,引导学生从平衡常数角度分析温度为什么能影响化学平衡,归纳总结温度对化学平衡的影响;然后让学生理性分析预测浓度对化学平衡的影响,提高学生的科学学习方法与能力。教学中,为了加深学生对概念和理论的理解,教师先通过编设习题引导学生自我练习,让学生对概念产生感性认识,再提出有梯度的问题引导学生思考外界条件是如何影响化学平衡的。在此基础上,教师点出外界条件改变引起的化学平衡的移动还有两种情况:一种是平衡常数改变;另一种是平衡常数不变。最后,教师通过对几个高考图像的讲解指导学生加深理论知识的理解。

三、教学效果反思

在教学中,教师充分利用实验、绘图和大量生动形象的事例,由浅入深,层层递进,使学生能够在解决问题的过程中发现问题并加深对抽象概念的理解与应用,提高认知度。但是在操作过程中也出现一些不足。教师利用实验、绘图和高考图像进行讲解时,自以为是地认为讲解得清晰到位,没有随时观察学生的反应,从而一笔带过。从课后学生反馈的信息发现,学生的认知是需要一个过程的,并不是马上就接受,所以教学过程中教师要及时发现存在问题,调整教学方式和思路,在准确流畅地将知识传授给学生的同时,精心地筛选课上例题及课后练习,课堂上多让学生讲,自己只是在旁边提醒、引导、点评,努力实现学生课堂和课后自我突破,否则不能启发学生的思维,导致课堂教学效率和学生学习效率下降。

9.化学教案-过滤和结晶 篇九

教学目标知识目标:

1.了解过滤是使不溶性固体和液体分离的一种常用方法,结晶是分离几种可溶性固体混合物的一种方法,化学教案-过滤和结晶。2.了解过滤的适用范围和主要操作,了解利用结晶方法,在提纯物质时的简单应用。能力目标:

1.学习过滤操作和结晶操作; 2.溶解度曲线与结晶的关系讨论。情感目标:

通过粗盐提纯和硝酸钾晶体生成的实验操作渗透科学素质和事实求事精神的培养。

教学建议知识讲解指导 1.注意区分过滤和结晶的概念及适用范围,不要混淆 2.在讲过滤的操作方法时,注意强调:(1)主要仪器包括哪些(2)操作注意事项 3.应明确在操作的各步骤中玻璃棒的作用 4.对于学生素质较好的学校,在完成教学大纲所要求的教学内容以后,可结合上节所学有关溶解度的计算,适当补充在温度改变时,有关溶解度的计算。(另加一课时)

(1)高温的饱和溶液降温时,会有晶体析出。例:71℃时的溶解度是140g,9℃时是20g,将71℃时的饱和溶液200g降温至9℃时,问能析出多少g晶体?(100g)(2)低温的饱和溶液,升高温度时,需加入一定量的固体溶质,才可使溶液再次达到饱和。例:将20℃时250g饱和溶液,加热至8℃时,需加入多少g晶体才可使溶液再次达到饱和?(已知20℃时的溶解度11.1g,80℃时为21.4g)关于过滤和结晶的教学建议 1.本节教材内容较少,也比较简单,目的是向学生介绍两种分离混合物的一般方法,除应用一些固体物质溶解度的知识外,并不做深入的分析和更多的要求。重结晶属选学内容,可根据当地化工生产情况作适当处理。在学法上,从如何得到粗盐,又如何精制为精盐这样的问题引入课题,提出过滤和结晶是最常用的混合物分离方法。接着教材分两段,分别介绍过滤法分离固态物质和结晶法分离可溶性固体的道理。2.为了使学生了解结晶法,可以分离几种可溶性固态物质的混合物,教材安排了一个实验,让学生直观地观察利用热饱和溶液冷却的方法,使硝酸钾从它与氯化钠的混合液中结晶出来,经过滤达到使硝酸钾晶体与氯化钠母液分离的目的。从而进一步从温度变化对硝酸钾和氯化钠的溶解度影响的不同,讲解应用这种方法的道理,以加深学生的理解。3.本节内容不但要以前面学习的溶液、溶解度及影响溶解度的主要因素等相应知识为基础,还与过滤等实验基本操作的技能相联系,如过滤法要跟物质的溶解性及过滤实验操作相联系,结晶法(或重结晶法)跟物质的溶解度、溶解度曲线知识相联系。总结分离、提纯物质的两种方法,可用下表表示:

方法过滤结晶适用范围除去液体中固体杂质,或使纯净结晶与母液分离。分离几种可溶性固体的混合物依据原理固体颗粒大,不能通过滤纸或过滤层,而滤液可以通过滤纸或过滤层。利用固体物质溶解性不同,以及溶解度受温度变化影响的不同,使一种物质先结晶而达到分离的目的。主要操作制过滤器、过滤浓缩结晶,降温结晶 课堂引入指导

在生产生活中,人们所接触到的物质很多都是混合物,为了适应各种不同的需要,常常要把混合物里的几种物质分开,得到较纯净的物质,这叫做混合物的分离,过滤和结晶是最常用的混合物分离的方法。课堂结束指导

列表对比过滤法和结晶法教学设计方案1教学重点:用过滤和结晶分离混合物的一般原理。教学难点:利用结晶方法,分离几种可溶固体物质的混合物的原理。教学过程: 引言:在生产生活中,人们所接触到的物质很多都是混合物,为了适应各种不同的需要,常常要把混合物里的几种物质分开,得到较纯净的物质,这叫做混合物的分离,过滤和结晶是最常用的混合物分离的方法。(板书)第四节 过滤和结晶

一、过滤 1.定义:过滤是把溶于液体的固态物质跟液体分离的一种方法。2.原理:过滤时,液体穿过滤纸上的小孔,而固态物质留在滤纸上,从而使固体和液体分离。3.操作方法: 例如:粗盐提纯(请学生设计实验步骤)展示粗盐,让学生看到粗盐上的沙子等不溶性固体物质,以利于学生思考。(演示实验)粗盐提纯 归纳出:(1)步骤: ①在烧杯中溶解粗盐 ②过滤(2)注意事项: 一贴:滤纸紧贴漏斗内壁 二低:滤纸低于漏斗边缘0.5cm 滤液低于滤纸边缘 三靠:漏斗下端紧靠烧杯内壁 玻璃棒靠在三层滤纸处 烧杯靠在玻棒上倾倒液体(3)玻璃棒的作用 溶解——加速溶解 过滤——引流 让学生总结过滤作为分离物质的一种方法的适用范围。过滤是用于分离不容性固体和可溶性固体的一种方法。设问过渡:如果要分离硝酸钾和氯化钠固体能用过滤的方法吗?如果不能,想一想能用什么方法来分离它们? 二 结晶 1.定义:溶质以一定几何形状的晶体从溶液中析出的过程叫做结晶。2.原理:几种可溶性固态物质的混合物,根据它们在同一种溶剂里的溶解度不同,用结晶的方法加以分离。(讲述)常用的结晶方法主要有两种,对于溶解度受温度影响不大的固态溶质,一般用蒸发溶剂的方法得到晶体;对于溶解度受温度影响较大的固态溶质,一般可以用冷却的热饱和溶液的方法,使溶质结晶析出,化学教案《化学教案-过滤和结晶》 例如:硝酸钾中混有少量氯化钠,应怎样分离?(演示实验)在烧杯中加入10g和NaCl混合物,注入15mL水,加热使混合物完全溶解,然后冷却,观察的析出,再进行过渡,晶体留在滤纸上,NaCl溶解在滤液中。(讲述)我们已经知道,的溶解度受温度变化的影响较大(80℃时,的溶解度是169g,20℃时为31.6g),因此较高温度下的饱和溶液降温时,部分从溶液里结晶析出。而NaCl的溶解度受温度变化的影响较小(80℃时,NaCl的溶解度是38.4g,20℃时为36g),降温时大部分NaCl仍溶解在溶液里。过滤时,晶体留在滤纸上,大部分NaCl仍留在滤液里(这种滤液叫做母液)。小结: 作业:课本142页习题1、2、3 教学设计方案2[教学方法] 实验讨论法。[教学用具] 仪器:烧杯、漏斗、玻璃棒、试管、试管夹、铁架台、铁环、滤纸、酒精灯、药匙。药品:硝酸钾、氯化钠、明矾、胆矾。其它:投影仪、火柴、粗盐、溶解度曲线图。[教学过程] 【引言】我们日常接触的物质很多是混合物,请同学们举出几个混合物。从混合物中得到纯净物,需要把混合物分离。今天我们学习两种混合物的分离方法。【板书】第四节 过滤和结晶

一、过滤 【提问】怎样除去粗盐中混有的泥沙?引导学生根据做过的粗盐提纯实验进行讨论。【演示】粗盐提纯 实验由学生分步操作 讲台上摆放几种仪器请选择过滤实验所需仪器。请一个学生到讲台前组装过滤装置 请一个学生到讲台前做过滤实验 引导学生观察粗盐提纯的步骤。引导学生观察澄清滤液,比较过滤前的粗盐溶液。指出:泥沙不溶于水,留在滤纸上,用过滤的方法除去粗盐中的泥沙。达到了提纯的目的。组织学生讲评实验 引导学生讨论小节 【提问】思考题:能否用其他方法从氯化钠溶液中分离出氯化钠来? 我们来学习另外一种分离混合物的方法 【讲述】把氯化钠溶液加热蒸发,溶液达饱和后继续蒸发就得到了氯化钠。固体从溶液中析出的过程叫结晶。【板书】

二、结晶 在结晶过程中形成的,具有规则几何外形的固体叫晶体。【展示】几种晶体标本:明矾、胆矾、食盐晶体。【设问】这些晶体是如何得到的呢? 引导学生回忆:固体物质溶解度随着温度的升高,发生怎样的变化? 【展示溶解度曲线图】指导学生分别查出硝酸钾和氯化钠在20℃、60℃、100℃时的溶解度。根据两种物质溶解度随温度变化,归纳出变化规律。【设问】对溶解度受温度变化影响不大的固体物质用什么方法得到晶体? 指导学生看书讨论。【设问】如果是几个可溶性固体混合物例如硝酸钾和氯化钠的混合物怎样分离呢? 【演示】(实验)引导学生观察实验。【设问】1.是什么物质结晶析出? 2.过滤时,留在滤纸上的是什么物质? 3.滤液中溶质是什么? 引导学生根据硝酸钾和氯化钠溶解度曲线进行讨论。【讲述】对溶解度受温度变化影响相当大的固体物质,一般用冷却热饱和溶液的方法得到固体。利用这一方法可以分离可溶性固体混合物。引导学生归纳小结结晶的两种方法。指导学生小结:混合物的分离方法。

探究活动制作硫酸铜单晶目的: 通过制作硫酸铜晶体,检验控制晶体的生长的因素,练习结晶和重结晶操作,培养学生严谨、一丝不苟的科学态度。仪器和药品: 烧杯100mL、1000mL,玻璃棒,电炉或其它加热设备,小刀,硫酸铜(纯度不低于化学纯)固体时间:每天30分钟,持续7-35天操作: 1.在100mL的烧杯中配置硫酸铜饱和溶液,用培养皿盖住烧杯口,静置一夜。2.从结晶出来的晶体中选择一块晶形比较好的硫酸铜晶体,作为晶种。注意晶种的每一个面都必须光滑,整齐。3.用一根长约10-15cm的头发或细铜丝将晶种捆好,固定在玻璃棒上。4.用1000mL烧杯配置3/4烧杯高于室温不超过5℃的饱和硫酸铜溶液,注意硫酸铜溶液中不能有硫酸铜固体 5.将捆有晶种的玻璃棒横放在烧杯口,晶种放入溶液中。注意晶种不能与烧杯接触。烧杯口用白纸盖住。静置。观察。6.如果晶种上长出多个硫酸铜晶体或硫酸铜则应将晶体取出用小刀切去小的晶体。然后将烧杯内的硫酸铜重新配成高于室温不超过5℃的饱和硫酸铜溶液,注意硫酸铜溶液中不能有硫酸铜固体。7.重复5,6步骤直到得到满意的晶体为止。热冰简介 配制一过饱和醋酸钠溶液,当加入醋酸钠的晶体时,就会立即结晶,而此结晶会充满整个锥形瓶,其样子就像水结冰似的,而且用手摸时会有热热的感觉,故称其为“热冰”。实验步骤: 1.取一250mL的锥形瓶,装50mL的蒸馏水,加入醋酸钠使其溶于水中,直到无法溶解为止。2.在锥形瓶内再多加一倍量的醋酸钠,然后放到电炉上加热使其完全溶解,形成过饱和溶液。3.将溶解完的醋酸钠溶液,用少许的蒸馏水清洗锥形瓶的内壁之醋酸钠,再放到室温下,使其慢慢地冷却,若无其它因素,应可成过饱和的溶液,如图1所示。4.在做好的过饱和醋酸钠溶液中,加入一些醋酸钠晶体,会使溶液迅速的结晶,并会放出大量的热量,如图2所示。

注:步骤1~3可先在上课前先完成,这样不会耽误上课的时间。

上一篇:培养新型职业农民制度下一篇:现代主义自然观与浪漫主义自然观之比较