




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色追求第1頁/共54頁我們應(yīng)當(dāng)如何去保護(hù)我們賴以生存的地球呢?第2頁/共54頁課題二化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色追求1.綠色化學(xué)2.實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)的途徑第3頁/共54頁教學(xué)目標(biāo)知識與能力復(fù)習(xí)氯氣的制取及其主要化學(xué)性質(zhì)通過親自動手實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動手能力、觀察、分析問題的能力和自主創(chuàng)新能力通過微型實(shí)驗(yàn)制取氯氣并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其性質(zhì)第4頁/共54頁情感與態(tài)度培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的意識培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識,倡導(dǎo)對環(huán)境危害小,節(jié)約實(shí)驗(yàn)試劑用量的微型實(shí)驗(yàn)第5頁/共54頁過程與方法通過實(shí)驗(yàn)了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生積極創(chuàng)新的精神第6頁/共54頁教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)了解綠色化學(xué)的意義掌握幾種綠色實(shí)驗(yàn)原理第7頁/共54頁
隨著人類工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,由于化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的工業(yè)三廢,造成了越來越嚴(yán)重的環(huán)境污染,人們又提出了“綠色化學(xué)“的口號。綠色化學(xué)要求原料和產(chǎn)品無害,在化學(xué)過程中不產(chǎn)生”三廢“或使得”三廢“降低到最低程度!1.綠色化學(xué)第8頁/共54頁
綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué)或清潔化學(xué),是從源頭上防止污染產(chǎn)生或把化學(xué)過程對化境的負(fù)面影響降低到最低程度的化學(xué)。第9頁/共54頁知識拓展原子經(jīng)濟(jì)性
綠色化學(xué)的“原子經(jīng)濟(jì)性”是指,在化學(xué)品合成過程中,合成方法和工藝應(yīng)被設(shè)計(jì)成能把反應(yīng)過程中所用的所有原材料盡可能多的轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)物中。第10頁/共54頁
化學(xué)反應(yīng)的“原子經(jīng)濟(jì)性”(Atomeconomy)概念是綠色化學(xué)的核心內(nèi)容之一,最早由美國斯坦福大學(xué)的B.M.Trost教授提出,他針對傳統(tǒng)上一般僅用經(jīng)濟(jì)性來衡量化學(xué)工藝是否可行的做法,明確指出應(yīng)該用一種新的標(biāo)準(zhǔn)來評估化學(xué)工藝過程,即選擇性和原子經(jīng)濟(jì)性,原子經(jīng)濟(jì)性考慮的是在化學(xué)反應(yīng)中究竟有多少原料的原子進(jìn)入到了產(chǎn)品之中,這一標(biāo)準(zhǔn)既要求盡可能地節(jié)約不可再生資源,又要求最大限度地減少廢棄物排放。第11頁/共54頁原子經(jīng)濟(jì)性示意圖第12頁/共54頁1.反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率很低,反應(yīng)物與產(chǎn)物分離困難,反應(yīng)物難于循環(huán)使用;
2.生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)物的反應(yīng)是原子經(jīng)濟(jì)的,但反應(yīng)物還能同時發(fā)生其他平行反應(yīng),生產(chǎn)不需要的副產(chǎn)物。A+B=C例如
原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)是最大限度利用資源、最大限度減少污染的必要條件,但不是充分條件。這是因?yàn)槟承┗瘜W(xué)反應(yīng)中:第13頁/共54頁2.實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)的途徑化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的途徑有以下幾個方面:(1)開發(fā)綠色實(shí)驗(yàn),如實(shí)驗(yàn)室以H2O分解值得氧氣取代氯酸鉀分解法,實(shí)現(xiàn)原料和反應(yīng)過程的綠色化;(2)防止實(shí)驗(yàn)過程中尾氣、廢物等對環(huán)境的污染,實(shí)驗(yàn)中有危害性氣體產(chǎn)生時要加強(qiáng)尾氣吸收,對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物盡可能再利用等;(3)在保護(hù)實(shí)驗(yàn)效果的前提下,盡可能減少實(shí)驗(yàn)試劑的用量(如降低試劑濃度,減少用量等),使實(shí)驗(yàn)小型化、微型化;第14頁/共54頁(4)對于危險(xiǎn)或反應(yīng)條件苛刻,污染嚴(yán)重或儀器、試劑價格昂貴的實(shí)驗(yàn),可采用計(jì)算機(jī)模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)或觀看實(shí)驗(yàn)錄像等辦法;(5)妥善處置實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)的廢物,防止污染環(huán)境。第15頁/共54頁知識拓展使用化學(xué)品的5R原則(1)據(jù)用危害品。嚴(yán)禁生產(chǎn)和使用對環(huán)境有嚴(yán)重危害或長期危害的產(chǎn)品,如全國查禁毒鼠強(qiáng),一些省份停止含磷洗滌劑的生產(chǎn)與銷售等。(2)減量使用。在實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)與生活中,凡用到化學(xué)品時,都應(yīng)在不影響效果的情況下,盡量減少其用量。這樣,既節(jié)約資源又避免對環(huán)境造成污染。第16頁/共54頁(3)再生。要求在設(shè)計(jì)化工產(chǎn)品時,就應(yīng)考慮到原材料、產(chǎn)品的再生利用,特別是高分子材料。再生是變廢為寶,節(jié)省資源、能源、減少污染的有效途徑。(4)循環(huán)利用?;瘜W(xué)反應(yīng)或化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的副產(chǎn)物,排放物甚至是冷卻水等,都應(yīng)該回收循環(huán)使用,決不能不經(jīng)處理就排放到環(huán)境中去。(5)再生利用。對化學(xué)家而言,世界上沒有廢物,只有未被利用的物質(zhì)。本著這個原則,要盡可能地利用各種化學(xué)過程的”廢物“。第17頁/共54頁歷史上的八大公害事件1.馬斯河谷事件:1930年12月1~5日比利時馬斯河谷工業(yè)區(qū)工業(yè)區(qū)處于狹窄的盆地中,12月1~5日發(fā)生氣溫逆轉(zhuǎn),工廠排出的有害氣體在近地層積累,三天后有人發(fā)病,癥狀表現(xiàn)為胸痛、咳嗽、呼吸困難等。一周內(nèi)有60多人死亡。心臟病、肺病患者死亡率最高。2.多諾拉事件:1948年10月26~31日美國賓夕法尼亞洲多諾拉鎮(zhèn)該鎮(zhèn)處于河谷,10月最后一個星期大部分地區(qū)受反報(bào)旋和逆溫控制,加上26~30日持續(xù)有霧,使大氣污染物在近地層積累。二氧化硫及其氧化作用的產(chǎn)物與大氣中塵粒結(jié)合是致害因素,發(fā)病者5911人,占全鎮(zhèn)人口43%。癥狀是眼痛、喉痛、流鼻涕、干咳、頭痛、肢體酸乏、嘔吐、腹瀉,死亡17人。第18頁/共54頁3.洛杉磯光化學(xué)煙霧事件:二十世紀(jì)40年代初期美國洛杉磯市全市250多萬輛汽車每天消耗汽油約1600萬升,向大氣排放大量碳?xì)浠衔?、氮氧化物、一氧化碳。該市臨海依山,處于50公里長的盆地中,汽車排出的廢氣在日光作用下,形成以臭氧為主的光化學(xué)煙霧。4.倫敦?zé)熿F事件:1952年12月5~8日英國倫敦市5~8日英國幾乎全境為濃霧覆蓋,四天中死亡人數(shù)較常年同期約多40000人,45歲以上的死亡最多,約為平時3倍;1歲以下死亡的,約為平時2倍。事件發(fā)生的一周中因支氣管炎死亡是事件前一周同類人數(shù)的9.3倍。第19頁/共54頁5.四日市哮喘事件:1961年日本四日市1955年以來,該市石油冶煉和工業(yè)燃油產(chǎn)生的廢氣,嚴(yán)重污染城市空氣。重金屬微粒與二氧化硫形成硫酸煙霧。1961年哮喘病發(fā)作,1967年一些患者不堪忍受而自殺。1972年市共確認(rèn)哮喘病患者達(dá)817人,死亡10多人。6.米糠油事件:1968年3月日本北九洲市、愛知縣一帶生產(chǎn)米糠油用多氯聯(lián)苯作脫臭工藝中的熱載體,由于生產(chǎn)管理不善,混入米糠油,食用后中毒,患病者超過1400人,至七八月份患病者超過5000人,其中16人死亡,實(shí)際受害者約13000人。第20頁/共54頁7.水俁病事件:1953~1956年日本熊本縣水俁市含甲基汞的工業(yè)廢水污染水體,使水俁灣和不知火海的魚中毒,人食用毒魚后受害。1972年日本環(huán)境廳公布:水俁灣和新縣阿賀野川下游有汞中毒者283,其中60人死亡。8.痛痛病事件:1955~1972年日本富山縣神通川流域鋅、鉛冶煉廠等排放的含廢水污染了神通川水體,兩岸居民利用河水灌溉農(nóng)田,使稻米和飲用水含鎘而中毒,1963年至1979年3月共有患者130人,其中死亡81人。第21頁/共54頁實(shí)驗(yàn)1-2氯氣的生成及其性質(zhì)的微型實(shí)驗(yàn)
回憶實(shí)驗(yàn)室制氯氣第22頁/共54頁制取方程式—MnO2+4HCl(濃)=MnCl2+Cl2↑+2H2O裝置—分液漏斗,圓底燒瓶,加熱檢驗(yàn)—能使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色;除雜質(zhì)—先通入飽和食鹽水(除HCl),再通入濃H2SO4(除水蒸氣)收集—排飽和食鹽水法或向上排氣法尾氣回收—Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
實(shí)驗(yàn)室制法比較繁瑣、攜帶不方便,銜接處太多,可能對環(huán)境造成危害等缺點(diǎn),我們必須想想還有沒有其他的方法可以取代?第23頁/共54頁實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:氯氣的生成與重要性質(zhì)的微型實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簭?fù)習(xí)Cl2的制取原理,并通過微型實(shí)驗(yàn)制取微量氯氣,試驗(yàn)其性質(zhì)。體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)微型化與規(guī)范化的關(guān)系。3.培養(yǎng)進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的意識。第24頁/共54頁實(shí)驗(yàn)原理:KClO3晶體與濃鹽酸反應(yīng)時,會立即產(chǎn)生氯氣。實(shí)驗(yàn)利用表面皿與玻璃片之間形成的一個相對密閉的小氣室,使生成的少量氯氣在密閉空間擴(kuò)散,與各試劑液滴迅速反應(yīng),現(xiàn)象明顯,并可防止氯氣泄露。第25頁/共54頁實(shí)驗(yàn)用品:0.1mol·L-1KBr、KI、NaOH、FeSO4溶液、KClO3晶體、濃鹽酸、淀粉液、酚酞溶液、KSCN溶液、pH試紙。滴管、白紙、表面皿、玻璃片。第26頁/共54頁表面皿玻璃片滴管pH試紙KSCN溶液第27頁/共54頁實(shí)驗(yàn)步驟:1.在一塊下襯白紙的玻璃片的不同位置上分別滴加濃度為0.1mol·L-1的KBr、KI(含淀粉溶液)、NaOH(含酚酞)、FeSO4(含KSCN溶液)溶液各1滴,每種液滴彼此分開(應(yīng)在下襯得白紙上編號,記清各滴的位置),圍成半徑小于表面皿的圓形。在圓心處放置2粒芝麻大小的KClO3晶體。蓋好表面皿。第28頁/共54頁2.打開表面皿,向KClO3晶體滴加一滴濃鹽酸,立即用表面皿蓋好,觀察氯氣的生成及其與各液滴反應(yīng)的現(xiàn)象(約2分鐘)。記錄各液滴的變化,寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式。第29頁/共54頁思考與討論1.氯酸鉀與濃鹽酸的反應(yīng)是一個氧化還原反應(yīng),請分析反應(yīng)中的電子得失情況。2.利用這套簡易裝置,你設(shè)想還能進(jìn)行哪些實(shí)驗(yàn)?請舉出一些。它們之間有什么共同特點(diǎn)?第30頁/共54頁拓展實(shí)驗(yàn)
化學(xué)實(shí)驗(yàn)中要用到多種儀器,當(dāng)實(shí)驗(yàn)條件尚可但又缺少規(guī)范的儀器時,也可以利用現(xiàn)有的或易得的儀器或材料來完成實(shí)驗(yàn)。下面介紹的利用計(jì)算機(jī)軟盤盒作反應(yīng)容器來研究氣體的生成與性質(zhì)的做法,就是其中一例。第31頁/共54頁1.試?yán)糜?jì)算機(jī)軟盤盒進(jìn)行氣體的生成與性質(zhì)的微型實(shí)驗(yàn)。
計(jì)算機(jī)軟盤盒是用透明塑料制成的,它與一般無極試劑沒有明顯的反應(yīng),而且具有一定的封閉性,可用于進(jìn)行氣液反應(yīng)的微型實(shí)驗(yàn)。第32頁/共54頁(1)在軟盤盒蓋得適當(dāng)位置鉆孔,以便滴加液體反應(yīng)試劑。(2)在軟盤盒底的適當(dāng)位置滴加或放置反應(yīng)試劑。(3)蓋好盒蓋,并通過小孔滴加試劑,反應(yīng)即可在密閉空間內(nèi)進(jìn)行。方法步驟:第33頁/共54頁2.請你利用該軟盤盒,設(shè)計(jì)氣體生成與性質(zhì)的小實(shí)驗(yàn)第34頁/共54頁
利用喝過珍珠奶茶的透明塑料杯和吸管改進(jìn)成實(shí)驗(yàn)裝置:第35頁/共54頁1.在吸管上均勻剪開4個傾斜向上的缺口。2.將濾紙剪成4個小條備用。3.分別將濾紙條浸入品紅溶液、溴水、KMnO4溶液、NaOH(含酚酞)溶液,片刻后取出,分別插在吸管的4個缺口上。4.在正對吸管的杯底位置放置適量Na2SO3粉末。5.將吸管插入塑料杯。第36頁/共54頁6.在吸管和杯口塑料膜接觸的部位圍一圈浸過稀NaOH溶液的棉花條,防止多余的SO2逸出污染環(huán)境。7.從吸管上口向Na2SO3粉末上滴加一滴濃H2SO4,并迅速用干燥的棉花團(tuán)堵住吸管上口。8.透過透明塑料杯壁觀察現(xiàn)象。9.反應(yīng)結(jié)束后,打開棉花團(tuán),沿吸管滴入適量稀NaOH溶液,堵住管口,振蕩搖動塑料杯,使多余的SO2氣體吸收完全。第37頁/共54頁再設(shè)計(jì)1~2種利用其他日常物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的方案第38頁/共54頁實(shí)驗(yàn)1-3污水處理—電浮選凝聚法試驗(yàn)?zāi)康模?.了解電浮選凝聚法處理污水的原理及裝置。2.培養(yǎng)保護(hù)環(huán)境的意識。第39頁/共54頁試驗(yàn)原理:Fe片、Al片、直流電源、導(dǎo)線、污水形成閉合回路,與直流電源正極相連的陽極鐵失去電子生成Fe2+,進(jìn)一步被氧化,并生成Fe(OH)3沉淀,F(xiàn)e(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉積下來,具有凈化的作用;與直流電源負(fù)極相連的陰極產(chǎn)生H2,氣泡把污物中的懸浮物帶到水面形成浮渣層,積累到一定厚度時刮去(或撇掉)浮渣層,即起到了浮選凈化的作用。第40頁/共54頁其反應(yīng)可表示為:陽極:Fe—2e-=Fe2+2H2O—4e-=4H++O24Fe2++10H2O+O2=4Fe(OH)3↓+8H+陰極:2H++2e-=H2↑第41頁/共54頁第42頁/共54頁實(shí)驗(yàn)用品:污水、鹽酸、氫氧化鈉溶液、硫酸鈉溶液。燒杯、鋁片、鐵片、直流電源(含電壓、電流表)、pH試紙、導(dǎo)線。第43頁/共54頁pH試紙燒杯直流電源導(dǎo)線鋁片、鐵片第44頁/共54頁實(shí)驗(yàn)步驟:1.取洗滌液200ml(內(nèi)含洗滌劑和油污)調(diào)節(jié)pH值到5~6,加入少許的Na2SO4,溶解后倒入電解槽。2.從直流電源的兩級接出來兩根導(dǎo)線,分別在電源的正極連接鐵片,負(fù)極連接鋁片,兩極平行置入電解槽,把
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 合作預(yù)算合同范本
- 售后回購融資合同范例
- 二人合伙養(yǎng)狗合同范本
- 賣房定金違約合同范本
- 個人店面裝修合同范本
- 1內(nèi)9折回購合同范本
- 會展安裝設(shè)計(jì)合同范本
- 單位院子改造合同范本
- 單位刮大白合同范本
- 公司車輛洗車合同范例
- 靜脈留置針完整版課件
- GB/T 24475-2023電梯遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)
- 統(tǒng)編教材四年級下冊語文第二單元教學(xué)解讀及建議1
- 《中式面點(diǎn)技藝(第二版)》教案(高教版)
- 六年級下冊數(shù)學(xué)同步學(xué)堂
- 通信施工安全生產(chǎn)培訓(xùn)(登高作業(yè)施工專題)
- 2015產(chǎn)后出血技能評分表new
- 人教版五年級下冊口算題大全(全冊齊全)
- 企業(yè)生產(chǎn)管理-9S現(xiàn)場管理培訓(xùn)PPT課件教材講義
- 護(hù)學(xué)崗值班登記表
- 2023年山東醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校高職單招(語文)試題庫含答案解析
評論
0/150
提交評論