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文檔簡介

新課標人教版課件系列《高中化學》選修6第一頁,共三十七頁。第一單元從實驗走進化學課題二

《化學實驗的綠色追求》

第二頁,共三十七頁。教學目標知識與能力復習氯氣的制取及其主要化學性質通過親自動手實驗培養學生的實驗動手能力、觀察、分析問題的能力和自主創新能力通過微型實驗制取氯氣并通過實驗驗證其性質第三頁,共三十七頁。情感與態度培養學生進行化學實驗創新設計的意識培養學生的環保意識,倡導對環境危害小,節約實驗試劑用量的微型實驗第四頁,共三十七頁。過程與方法通過實驗了解化學實驗的危險性通過實驗培養學生積極創新的精神第五頁,共三十七頁。教學重難點重點難點了解綠色化學的意義掌握幾種綠色實驗原理第六頁,共三十七頁。我們所生活的環境日益遭到破壞第七頁,共三十七頁。化學三廢污染著地球第八頁,共三十七頁。思考與交流面對日趨嚴重的化學環境污染,我們應當如何去保護我們賴以生存的地球呢?使用清潔原料和生產無害產品;生產過程中不產生“三廢”;循環利用;可再生利用第九頁,共三十七頁。一、綠色化學——一種新的化學理念1.綠色化學的誕生從1960起,化學農藥的污染問題被提出來,人們開始注意到人口的急劇增加,工業的高度發達,資源的極度消耗,污染的日益嚴重,使人類不得不面對嚴重的環境危機。當今世界各國生產使用著約十萬種化學品。僅美國化學工業每年就要排放約三十億噸化學廢棄物,其中進入大氣的約60%,土壤10%,表面水系10%和地下20%.第十頁,共三十七頁。這些問題不但影響一個國家的經濟發展,而且對環境造成的危害將對全人類自身的健康甚至是生存都造成了嚴重的威脅。解決問題的辦法初期主要以治理為主,但這些辦法效果有限,費用昂貴。在積累了30年治理污染的經驗后,人們提出了污染預防這一新的概念,最后美國環保局提出了“綠色化學”這一“新化學嬰兒”。第十一頁,共三十七頁。第二節化學實驗的綠色追求一綠色化學

綠色化學又稱環境友好化學或清潔化學,是從源頭上防止污染產生或把化學過程對化境的負面影響降低到最低程度的化學。第十二頁,共三十七頁。3.綠色化學的最大特點

綠色化學的最大特點在于它是在始端就采用實現污染預防的科學手段,因而過程和終端均為零排放或零污染。顯然,綠色化學技術不是去對終端或生產過程的污染進行控制或處理。所以綠色化學技術根本區別于"三廢處理",后者是終端污染控制而不是始端污染的預防。

綠色化學是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料,最大程度地節約能源,在各環節都實現凈化和無污染的反應途徑。它的主要特點主要體現在以下五個方面:第十三頁,共三十七頁。(1)原料綠色化。以無毒、無害,可再生資源為原料。(2)化學反應綠色化。選擇“原子經濟性反應”。(3)催化劑綠色化。使用無毒、無害,可回收的催化劑。(4)溶劑綠色化。使用無毒、無害,可回收的溶劑。(5)產品綠色化。產品可再生、可回收。

第十四頁,共三十七頁。二、化學實驗的綠色化1、中學化學實驗的綠色化設計是以綠色意識為指導思想,力圖把傳統的“粗放型”實驗,改革成為“集約型”的綠色化學實驗方法。我們可以從以下幾個方面探索中學化學實驗:

第一,選擇對環境影響盡可能小的反應物,尋找實驗中有毒藥品的替代品。

第二,研究最佳實驗條件,控制試劑用量,努力實現實驗的微型化,并注意節約能源,合理設計實驗裝置。

第三,改進和設計實驗符合綠色化要求的尾氣吸收裝置,對實驗產物進行無害化處理,鼓勵學生進行綠色化實驗探索,增強學生的綠色意識。第十五頁,共三十七頁。2實現綠色化學的途徑(1)開發綠色實驗,實現原料和反應過程的綠色化。(2)防止實驗過程中尾氣、廢物等對環境的污染,加強尾氣的吸收,對產物盡可能再利用。(3)盡量減少實驗試劑的用量,使實驗小型化、微型化。(4)危險或條件苛刻,污染嚴重或價格昂貴的實驗,可采用模擬實驗或看錄象等方法。(5)妥善處置產生的廢物,防止污染環境。第十六頁,共三十七頁。思考與交流氯氣是一種十分重要的物質,回顧一下,氯氣有哪些物理性質和化學性質?它能與那些物質發生反應?實驗室中怎樣制備氯氣?第十七頁,共三十七頁。物理性質顏色、狀態、氣味溶解性化學性質現象方程式與金屬反應與非金屬反應通入含KSCN的FeSO4溶液通入KI溶液遇濕潤的淀粉KI試紙遇濕潤的有色布條與水反應與堿反應黃綠色、有刺激性氣味氣體水中可溶,有機溶劑中易溶金屬劇烈燃燒H2、P等燃燒溶液變紅溶液變黃色試紙變藍布條褪色氯水呈淺黃綠色第十八頁,共三十七頁。左圖實驗裝置比較復雜,如何將其微型化?表面皿玻璃片滴管第十九頁,共三十七頁。小結

氯氣的重要化學性質:(1)與金屬反應(2)與非金屬反應(3)與水反應(4)與堿反應(5)與還原性物質反應(6)

與有機物反應第二十頁,共三十七頁。1、Cl2的以上各化學性質哪些不可用微型實驗裝置來完成?Cl2與金屬、非金屬的反應需加熱或點燃,無法利用該微型實驗裝置來完成。2、Cl2與NaOH溶液反應無明顯現象,可利用什么試劑證明兩者發生了反應?NaOH溶液顯堿性,生成的NaCl顯中性,NaClO顯弱堿性,可利用酚酞試液證明兩者發生了反應。向NaOH溶液中加一滴酚酞,接觸Cl2后,溶液的紅色逐漸褪去。科學探究

第二十一頁,共三十七頁。實驗1-2探究步驟觀察現象探究結論探究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。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的現象(約2分鐘)。記錄各液滴的變化,寫出相應反應的化學方程式。表面皿內有黃綠色氣體生成

1、KBr溶液變為黃色2、KI(含淀粉)溶液變為藍色3、NaOH(含酚酞)變為淺紅色4、FeSO4(含KSCN)變為血紅色氯氣具有強氧化性,并且能與堿發生反應。第二十二頁,共三十七頁。表面皿玻璃片滴管pH試紙KSCN溶液反應原理KClO3+6HCl(濃)=3Cl2↑+KCl+3H2O第二十三頁,共三十七頁。思考與交流利用這套簡易裝置,可能進行哪些實驗?它們之間有什么相同特點?可進行的實驗有:CaCO3與鹽酸反應并檢驗CO2的性質;Na2SO3與硫酸反應并檢驗SO2的性質。可用來制備氣體并試驗氣體的性質,有關反應不需加熱。第二十四頁,共三十七頁。小結

通過以上實驗分析微型實驗有哪些特點?結論:微型實驗具有藥品用量少、儀器容量小、對環境的污染少、操作方便、實驗現象明顯、實驗過程快速安全。

第二十五頁,共三十七頁。本節課化學實驗綠色化的總結:(1)綠色:開發綠色實驗(2)回收:妥善處理尾氣、廢物(3)簡約:使實驗小型化、微型化

演示面粉爆炸試驗(4)模擬:計算機模擬化學實驗或視頻(5)創新:創造或改進一些實驗

演示焰色反應的創新實驗第二十六頁,共三十七頁。1、保護環境已成為人類的共識,人類應以可持續發展的方式使用資源,以合理的方式發現進行處理并循環使用。下列做法不利于環境保護的是A.發電廠的煤經脫硫處理B.將煤轉化為水煤氣作燃料C.回收并合理處理聚乙烯塑料廢物D.電鍍廢液經中和后直接排放思考與練習第二十七頁,共三十七頁。2、下列符合化學實驗“綠色化”的有()①在萃取操作的演示實驗中,將CCl4萃取溴水改為CCl4萃取碘水②在銅和濃硝酸反應的實驗中,將銅片改為可調節高度的銅絲③將實驗室的廢酸液和廢堿液中和后再排放A、①②B、①③C、②③D、①②③D第二十八頁,共三十七頁。知識拓展原子經濟性

綠色化學的“原子經濟性”是指,在化學品合成過程中,合成方法和工藝應被設計成能把反應過程中所用的所有原材料盡可能多的轉化到最終產物中。第二十九頁,共三十七頁。

化學反應的“原子經濟性”(Atomeconomy)概念是綠色化學的核心內容之一,最早由美國斯坦福大學的B.M.Trost教授提出,他針對傳統上一般僅用經濟性來衡量化學工藝是否可行的做法,明確指出應該用一種新的標準來評估化學工藝過程,即選擇性和原子經濟性,原子經濟性考慮的是在化學反應中究竟有多少原料的原子進入到了產品之中,這一標準既要求盡可能地節約不可再生資源,又要求最大限度地減少廢棄物排放。第三十頁,共三十七頁。原子經濟性示意圖第三十一頁,共三十七頁。課后作業1,結合本節課內容,請自己運用綠色化學思想,設計或改進一個化學實驗。2,完成課后試題試卷測驗。第三十二頁,共三十七頁。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區工業區處于狹窄的盆地中,12月1~5日發生氣溫逆轉,工廠排出的有害氣體在近地層積累,三天后有人發病,癥狀表現為胸痛、咳嗽、呼吸困難等。一周內有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該鎮處于河谷,10月最后一個星期大部分地區受反報旋和逆溫控制,加上26~30日持續有霧,使大氣污染物在近地層積累。二氧化硫及其氧化作用的產物與大氣中塵粒結合是致害因素,發病者5911人,占全鎮人口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。資料卡片第三十三頁,共三十七頁。3.洛杉磯光化學煙霧事件:二十世紀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,向大氣排放大量碳氫化合物、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煙霧。4.倫敦煙霧事件: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。事件發生的一周中因支氣管炎死亡是事件前一周同類人數的9.3倍。第三十四頁,共三十七頁。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燃油產生的廢氣,嚴重污染城市空氣。重金屬微粒與二氧化硫形成硫酸煙霧。1961年哮喘病發作,1967年一些患者不堪忍受而自殺。1972年市共確認哮喘病患者達817人,死亡10多人。6.米糠油事件:1968年3月日本北九洲市、愛知縣一帶生產米糠油用多氯聯苯作脫臭工藝中的熱載體,由于生產管理不善,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,實際受害者約13000人。第三十五頁,共三十七頁。7.水

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