高中化学备课参考 氨 硝酸 硫酸精讲精析
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三、氨硝酸硫酸——氨教学目的1. 掌握氨的物理、化学性质,理解氨水显弱碱性。
2. 掌握氨气的实验室制法,铵根离子的检验。
3. 学会通过实验验证物质性质的方法。
教学重点氨的化学性质及铵根离子的检验。
教学难点氨的化学性质及铵根离子的检验。
教学时数1课时。
教学用品PPT浓氨水、浓盐酸、酚酞、碳酸氢铵、酒精灯、试管、试管夹、玻璃棒、红色石蕊试纸。
教学过程归纳整理四、铵盐:由铵根离子(NH4+)和酸根离子构成的化合物叫铵盐。
铵盐的性质:1.物理性质:都是晶体,都易溶于水。
2.化学性质。
(1)遇碱性物质有氨气放出。
NH4++OH-NH3↑+H2O(2)受热易发生分解反应。
(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2ONH4Cl NH3↑+HCl↑学习探究从铵盐的性质上看,受热分解和与碱反应,都有氨气生成?如果要制备氨气,用哪一个反应更好?为什么?如何检验一种无色液体里是否含有铵根离子?写出离子方程式。
分组讨论。
加强碱溶液,加热,看能否产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,NH4++OH-=NH3↑+H2O实验探究氨气的实验室制法:实验用是氯化铵与氢氧化钙制备氨气:阅读课本P99页,理解实验室制氨气的原理,装置要求,收集方法,干燥、检验和验满方法等归纳整理原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 装置:固 + 固气(类似实验室制氧气装置)收集:向下排空气法干燥:碱石灰思考,理解,做笔记应用提高延伸拓展1.实验室制备NH3的装置,还可以用于制备哪些气体?2.收集气体时试管口处棉花团的作用?3.如何证明某一集气瓶中的氨气已经收满?4.多余的氨气应如何处理?5.为什么不直接用NaOH和NH4Cl反应?6.如何用浓氨水、NaOH 或碱石灰制取少量NH3?讨论后交流:氧气防止氨气散逸用湿润的红色石蕊试纸放在管口通入稀硫酸中或水中吸收氢氧化钠成本高,且加热时对玻璃有腐蚀作用在烧瓶里加入适量碱石灰,从分液漏斗里滴加浓氨水。
示范教案第四节氨硝酸硫酸错误!本节的内容选择充分考虑学生已有的知识和含氮、含硫化合物的实际应用。
氮的氧化物和硫的氧化物在前面中已经学习过,学生对氮的氧化物、硫的氧化物的知识已有了一定的基础,在此基础上让学生学习氮的重要化合物——氨、铵盐以及硝酸和硫的重要化合物-—硫酸的知识,这不仅是学习非金属元素及其化合物的知识的需要,也是学生获得未来生活和发展所必需的科学素养的需要。
纵观《化学1》的教学模块,本单元安排在最后,承载巩固离子反应、氧化还原反应、物质的量等基本概念等知识的载体作用,同时也使学生对氮元素、硫元素的化合物这部分内容形成完整的知识网络。
训练学习氮元素、硫元素化合物知识的一般方法,为元素族概念的形成、各族元素性质递变规律、元素周期律的形成积累感性材料,是学习元素周期律、元素周期表知识的重要基础.建议从以下几个线索上来理解和把握本节教材:(1)要重视基础知识的落实和基本科学方法的培养.氮是比较典型的非金属,氮及其化合物在日常生活、工农业生产中应用十分广泛,教材对氨及铵盐、硝酸的性质、用途等进行了全面、详细的介绍和分析,同时在学习了有关二氧化硫、三氧化硫性质的基础上认识硫酸的性质及用途,为学生今后学习和研究非金属元素及其化合物的性质提供了方法和研究思路。
因此,在单元内容的学习中,科学方法的学习和化学知识的学习同样重要.在教学过程中,要精心进行问题设计,引导学生用研究式的学习方式学习和体验研究的一般方法。
(2)高度重视化学实验的教学功能。
(认真规范地做好每一个实验,把学生的思维带入到实验情景当中,对实验操作中的每一个步骤、每一个现象进行详细分析,每一个“为什么”都会激起学生的求知欲望,使学生变得主动且充满乐趣.)在此过程中,重视对学生思维迁移能力和分析归纳能力的培养。
(3)硫酸和硝酸的性质是本单元内容的重点,也是难点所在,可以把两者的性质进行比较,从中培养学生分析、归纳的能力,且从分析比较、归纳中得出规律。
硫酸、硝酸和氨1教学目标1、浓硫酸和硝酸的氧化性、氨的化学性质。
2、重视对学生知识的建构能力的培养,让同学们理解知识结构由主干知识和基本知识构成,主干知识作支撑。
3、重视环境教育,提倡环境保护的思想。
4、实验观察、想象分析,通过实验来研究物质性质的科学方法。
重点难点:浓硫酸、硝酸的强氧化性,氨的化学性质。
教学过程[问题引课]:学生思考回答课本P84的【思考与交流1、2、3】。
(1)它们都是酸,在水溶液中电离出H+,硫酸和硝酸是含氧酸,盐酸是无氧酸;硫酸是二元强酸,硝酸和盐酸是一元强酸……(2)在水溶液中都电离出氢离子。
(3)从盐酸、稀硫酸是非氧化性酸,浓硫酸或硝酸是氧化性酸的角度加以讨论。
一、硫酸和硝酸的氧化性[实验激趣]:结合教科书图4-27,以激发学生的兴趣。
指出浓硫酸的脱水性和吸水性(实验中经常做干燥剂)。
[实验演示]:演示【实验4-8】并投影下列思考题:(1)反应的条件是什么?(2)反应前后溶液及铜片有哪些变化?(3)实验发生后品红溶液(或紫色石蕊溶液)有何变化?由此得出什么结论?盛品红溶液试管口的棉花起什么作用?(该实验只有在持续加热时,才有稳定的SO2气流。
浓硫酸与铜在加热时能发生反应,放出能使紫色石蕊溶液变红或使品红溶液褪色的气体。
反应后生成物的水溶液显蓝色。
)[讨论释疑]:浓硫酸、稀硫酸中溶质都是H2SO4,为什么与Cu反应的性质有如此大的差异?分析浓硫酸的强氧化性的实质。
指出:浓硫酸、浓硝酸能与大多数金属反应,但都没有氢气生成;常温下,浓硫酸可使铁、铝等发生钝化。
指出:浓硫酸不仅能够氧化大多数金属,还能够氧化非金属:如C 、S、 P等。
C+2H2SO4(浓)≜CO2↑+2SO2↑+2H2O[例题分析]:课本P89页4、5、7题补充例题:红热的炭与浓硫酸可发生反应。
现欲设计一个实验以验证此反应所生成的各种产物。
(1)写出此反应的化学方程式:____________________________________(2)实验中可供使用的试剂有:浓硫酸、稀硫酸、澄清石灰水、NaOH溶液、Ba(OH)2溶液、品红溶液、紫色石蕊试液、溴水、酸性高锰酸钾溶液、无水硫酸铜固体、碱石灰和无水氯化钙固体。
高中化学氨硝酸硫酸教案
教学目标:
1. 了解氨硝酸和硫酸的性质、用途和制备方法;
2. 熟悉氨硝酸和硫酸的化学反应;
3. 掌握氨硝酸和硫酸的实验检测方法。
教学重点和难点:
1. 氨硝酸和硫酸的基本性质和化学反应;
2. 氨硝酸和硫酸实验检测方法的掌握。
教学内容:
1. 氨硝酸的性质、用途和制备方法;
2. 硫酸的性质、用途和制备方法;
3. 氨硝酸和硫酸的化学反应;
4. 氨硝酸和硫酸的实验检测方法。
教学过程:
1. 导入环节:介绍氨硝酸和硫酸的用途和重要性;
2. 知识讲解:分别讲解氨硝酸和硫酸的性质、制备方法和化学反应;
3. 实验示范:进行氨硝酸和硫酸的实验检测方法演示;
4. 练习和讨论:让学生进行相关练习,并进行讨论;
5. 总结反思:总结氨硝酸和硫酸的特点和重要性,并让学生对本节课的内容进行反思。
教学评价:
1. 课堂表现:通过学生对知识点的理解和应用来评价;
2. 作业:布置相关作业,检验学生对知识点的掌握情况;
3. 实验报告:要求学生完成实验报告,评价其实验操作和实验结果的准确性。
教学资源:
1. 化学教科书;
2. 实验器材和实验材料;
3. 计算机和投影仪。
教学反思:
通过本节课的教学,学生可以了解氨硝酸和硫酸的基本性质和用途,掌握其化学反应和实验检测方法,从而提升化学知识和实验技能。
在后续教学中,可以结合更多的实验和实际应用案例,加深学生对氨硝酸和硫酸的理解和掌握。
必修一第四章第四节氨硝酸硫酸第一课时知识与技能:了解氨的物理性质,掌握氨的化学性质;了解铵盐的性质。
过程与方法:通过学生分组讨论、实验探究,培养学生分析问题、解决问题的能力、实验操作的能力。
情感态度与价值观:使学生体会化学对环保的重要意义,培养学生关注社会的意识和责任感;通过对问题的讨论、实验的探究,培养学生积极思考、勇于探究的精神。
教学重点、难点:氨的、化学性质。
教学过程:三、实验准备干燥圆底烧瓶、烧杯、双孔胶塞、滴管、酚酞试剂。
四、教学方法讨论,教学点拨,实验探究,归纳总结。
五、教学过程教师活动学生活动设计意图[电脑显示图片引入]“非典”期间医院用氨水消毒,家庭中也常用氨水作清洁剂。
你想知道氨有什么性质吗?这节课我们就来讨论氨气的性质。
明确本节学习目标。
化学知识与生活紧密联系,激发学生学习兴趣。
[板书]氨[展示]一瓶氨气[提问]在通常状况下,氨有哪些物理性质?[板书]1.氨的物理性质观察并归纳氨气颜色、状态、气味,再依据氨的相对分子质量推断其在标准状态下的密度比空气小。
通过观察氨气,学生独立归纳氨的物理性质。
[过渡设问]引导学生阅读第87页,在常温下,1体积的水溶解700体积的氨气,说明氨气易溶于水,事实是这样吗?我们设计一个什么实验来验证氨易溶于水呢?分组讨论,积极思考,发言。
引导学生提出氨易溶于水的假说,并利用喷泉实验来证实假说。
通过对氨的溶解过程的探究,让学生体验科学研究的方法。
续上表教师活动学生活动设计意图[演示]实验4~9氨的溶解性喷泉实验观察。
要点:见课堂实验记录。
观察实验现象,填写课堂实验记录1,并分析反应的原理,由于现象分析得出结论。
通过实验教学,进一步提高学生观察和分析实验能力。
[过渡设问]在喷泉实验中,烧瓶内酚酞溶液变红,表明氨水中有大量OH—,但氨中不含氧元素,何以产生大量的OH—?思考氨水具有弱碱性的本质原因是与水发生了化学反应,生成碱性物质。
通过抓溶液变红这一新问题,引出氨与水反应的性质。
第四章非金属及其化合物第四节氨硝酸硫酸(第一课时)教学设计一、教材分析1.教学内容本节课是人教版化学必修1第四章第四节第1课时的教学内容,主要围绕氨气展开教学,该部分的内容不仅属于第四章的教学重点,也是元素化合物模块和高考考查的重点。
教材引导学生从氨气在自然界中的存在及其发现历史入手,认识化学合成在人类社会中的重要地位,体会科学家对科学事业的推动作用,从而促使学生有兴趣去了解这种物质。
然后教材通过富有趣味性的实验来激发学生的好奇心,从而调动学生的积极性。
本节课师生通过共同探究完成对氨气的喷泉实验、氨水的的组成、氨气的化学性质、氨气的实验室制法等的学习。
根据学生学情,铵盐的相关知识安排在下一课时。
2.教学目标⑴知识与技能:掌握氨气喷泉实验的原理、氨气的化学性质、氨气的实验室制备⑵过程与方法:①学生能通过微视频或者实验视频观察实验现象,认识问题的本质。
②进一步应用氧化还原的知识判断物质性质。
③培养学生良好的思维习惯,综合运用所学知识解决实际问题的能力。
④通过泰微课课堂示范,培养学生自主使用泰微课的能力,提升学生的学习能力。
⑶情感态度价值观:①感受学习中讨论交流共同进步的快乐,体验化学的神奇魅力。
②通过泰微课引导学生发挥主观能动性,培养自身认真仔细、严谨求实的科学态度和努力探索的优良品质,并逐步培养其创新精神3.教学重难点【教学重点分析】:氨的化学性质和制取由于氨气的相关知识是高中化学元素化合物的重点,高考中常以氨气切入点,考查学生对课本知识的再现、归纳、迁移能力,从多种实验设计中分析、比较、优选的能力。
因此本节课的重点为:氨的化学性质和制取。
【教学难点分析】:喷泉实验原理、氨气的实验室制法从学生的接受能力、已有的知识与技能水平来看,教学难点主要是:喷泉实验原理、氨气的实验室制法,主要是学生对喷泉实验的原理以及喷泉实验成功的关键可能分析、理解不到位。
而实验室制氨气中主要是学生氨气的干燥、验满、尾气处理上在初中的基础上有一个较高的提升要求,需要学生掌握了氨气的相关性质之后方能灵活运用。
课题第四章非金属及其化合物第四节氨硝酸硫酸(第 1课时)一、本节内容在教材中的地位和作用1、氨、硝酸、硫酸是非金属及其化合物的典型代表,也是化学必修(1)的重点之一,氨的学习将对后面的铵盐、硝酸、硫酸的学习起铺垫作用。
因此,必须使学生切实学好本节内容。
2、本课时在选材上着眼于氨气的主要性质,在知识安排上尽量使知识与用途相结合,理论和实际相结合,物质的重要性能与在利用中可能带来的负面作用相结合,从而使学生认识到氨在生活和生产中的应用,以及与人类和环境的关系。
二、三维目标[知识与技能 ]1、了解氨的物理性质,掌握氨的化学性质。
2、通过实验进一步训练学生的操作技能,引导学生设计实验证明氨易溶于水、氨水呈碱性。
[过程与方法 ]1、运用对比的方法,归纳与总结氨气的有关性质,从而培养学生的学习能力。
2、通过对实验的观察和分析,培养学生的观察能力、思维能力以及运用化学实验发现新知识的能力。
[情感态度和价值观]1、明确化学对人类文明作出的巨大贡献,培养学生用科学的态度看待化学的功与过。
2、通过对液氨泄漏事件处理的探讨,培养学生的环保意识和关注社会的责任感。
3、不断引导学生发挥主观能动性,归纳、整理知识线索,交流学习方法,建立自信心,培养求实、创新的精神,并尝试创造的喜悦。
三、重点、难点分析教学重点:氨的化学性质教学难点:喷泉实验的反应原理四、学情分析刚进高一的学生已经具备了初中元素化合物知识的基础,也学习了氧化还反应的基本原理、金属及其化合物等元素化合物的知识,但还无法把理论的指导作用,知识的迁移能力在化合物学习过程中体现出来。
他们已初步掌握某些基本实验技能,思维活跃,喜欢挖掘问题的本质,以此为契机在教学中变验证性实验为探究实验,可以激发学生学习的主动性并培养学生严谨求实的科学态度。
五、教材的处理1、实验的改动:增加了氨溶于水与空气溶于水的对比实验,变浓氨水与浓盐酸演示实验为分组实验,增加了浓氨水与浓硫酸反应的对比实验,以培养学生观察,分析,实验探究能力。
氨硝酸硫酸教案_硫酸硝酸及氨的化学教案第2课时[比较学习法]:浓硫酸、硝酸的氧化性有许多相似的地方,通过比较可以加深理解、方便记忆。
如浓硫酸、硝酸作氧化剂时,都是硫、氮元素被还原;都是浓的溶液氧化性比稀的溶液强;浓硫酸、浓硝酸都能与不活泼金属和一些非金属反应;在常温下,浓硫酸、浓硝酸都能使铁、铝表面氧化生成牢固的氧化物薄膜,从而阻止酸与内层金属的反应等。
[实验观察]:Cu与浓硝酸和稀硝酸反应的比较:3Cu+8HNO3=3CuNO32+2NO↑+4H2O观察现象:①产生无色气体。
②溶液由无色变为蓝色。
③铜在不断的溶解。
此气体遇空气变为了红棕色,所以无色气体是NO。
结论:铜和稀硝酸常温下反应比较缓慢。
C+4HNO3浓4NO2↑+CO2↑+2H2O 现象:①产生红棕色气体。
②溶液由无色变为绿色。
③铜在不断溶解。
结论:铜和浓硝酸常温下反应剧烈。
[错误点拨]:硝酸愈稀被还原的程度愈大,说明硝酸愈稀氧化能力愈强。
指出:硫酸、硝酸都是浓的溶液氧化性比稀的溶液强,不看被还原的程度大小。
同样,金属还原性的强弱,只看失去电子的难易,不看失电子的多少。
[资料介绍]:王水的成分:浓硝酸与浓盐酸的混合物,其体积比为1:3。
氧化能力极强,可溶解金和铂。
[知识拓宽]:镁、锌等金属与不同浓度的硝酸作用能得到氮的不同低价态的还原产物。
例如,当硝酸中HNO3的质量分数为9%~33%时,反应按下式进行:4Zn+10HNO3=4ZnNO32+5H2O+N2O↑ 。
若硝酸更稀,反应会生成氨,氨与过量的硝酸进一步反应生成硝酸铵。
4Zn+10HNO3=4ZnNO32+NH4NO3+3H2O 。
[例题分析]: 1。
在标准状况时,把NO2和O2按4:1的体积比混合使其充满一个大试管,把大试管倒立于水中,水面逐渐上升,最后试管中溶液的物质的量浓度mol.L-1不考虑试管中溶液扩散为 A. 0.8 B. 0.72 C. 0.1 D. 0.036补充两个重要的关系式: 4NO2 -----O2 , 4NO ------ 3 O22.用废铜屑和工业硝酸为原料,制取硝酸铜,请设计2~3个方案,并对实验方案进行评价。
第四节 氨 硝酸 硫酸精讲精析课程标准解读1.能运用氧化还原反应知识理解浓硫酸的氧化性。
2.能运用氧化还原反应知识理解硝酸的氧化性。
3.学会24SO -的检验4.知道氨气的物理性质(通常情况下的颜色、气味、溶解性),知道氨水呈弱碱性。
5.学会氨气的实验室制取、收集、检验的方法。
6.铵盐的性质(易溶于水、受热易分解、与碱共热、与酸反应)。
7.知道冷的浓硫酸、浓硝酸与铁、铝的钝化作用。
8.知道硝酸的保存方法。
9.能化学方程式列举出工业上用生产硝酸的基本原理。
教材知识全解一、氨1.合成氨条件的选择 工业上用N 2和H 2合成氨:22N 3H + 32NH Q +从反应速率和化学平衡两方面看,选择什么样的操作条件才有利于提高生产效率和降低成本呢?从速率看,温度高、压强大(即2N 、2H 浓度大)都会提高反应速率; 从化学平衡看,温度低、压强大都有利于提高2N 和2H 的转化率。
可见,压强增大,从反应速率和化学平衡看都是有利于合成氨的。
但从生产实际考虑,压强越大,需要的动力越大,对材料的强度和设备的制造要求越高,将使成本增大。
故一般合成氨厂采用的压强是20~50MPa 帕斯卡。
而温度升高,有利于反应速率但不利于2N 和2H 的转化率。
如何在较低的温度下保持较大转化率的情况下,尽可能加快反应速率呢?选用合适的催化剂能达到这个目的。
那么,较低的温度是低到什么限度呢?不能低于所用催化剂的活性温度。
目前使用的催化剂是以铁为主体的多成分催化剂——又称铁触媒。
其活性温度为450℃~550℃,即温度应在450~550℃为宜。
将来如制出活性温度更低、活性也很在的新型催化剂时,合成氨使用的温度当然比现在要低,转化率就能更高了。
选择适宜的条件:根据22N 3H + 32NH Q +这一反应的特点,运用化学反应速 率和化学平衡的理论来选择适宜条件。
该反应为可逆、体积减小、正反应为放热等特点。
(1)适宜的压强:为何强调适宜?压强越大、有利于NH 3的合成,但太大,所需动力大,材料强度高,设备制造要求高,成本提高,选择2×107~5×107Pa 压强。
(2)适宜的温度:温度越低越有利于NH 3的合成,为何还要选择5000C 高温?因为温度越低,反应速率越小,达平衡时间长,单位时间产量低,另外5000C 时,催化剂活性最大。
(3)使用催化剂(4)及时分离出3NH ,并不断补充2N 和2H (2N 要过量,提高成本较高的2H 转化率)2.工业合成氨适宜条件的选择在实际生产中,需要考虑反应速率、化学平衡、原料选择、产量和设备等多方面情况,以确定最佳的生产条件。
二、硝酸 1.物理性质纯净硝酸是无色、易挥发,有刺激性气味的液体,密度比水大。
因为它的晶体为分子 晶体,所以它的熔沸点较低。
因为硝酸分子为强极性分子,所以它能以任意比溶于水。
常用浓硝酸的质量分数大约是69%。
98%以上的浓硝酸叫“发烟硝酸”。
浓硝酸为挥发性酸,打开瓶盖露置于空气中,瓶口上方观察到白雾。
2.化学性质硝酸溶于水发生完全电离:33HNO H NO +-=+,常用浓硝酸中,硝酸也是以离子形成存在于水溶液中,因此硝酸具有酸的通性。
硝酸是一种强酸,除具有酸的通性外还有它本身的特性。
1、硝酸的不稳定性硝酸的浓度越大越易分解,温度越高分解越快,光越强分解越快。
为了防止硝酸的分 解,必须把它盛在棕色瓶里密封贮放在黑暗而且温度低的地方。
常用浓硝酸略带黄色,是因为少部分硝酸分解而产生的2NO 气体溶解在硝酸中的缘故。
如果将浓硝酸加热分解产生的气体收集起来再溶于水时,该混合气可被水完全吸收,无残留气体。
2、硝酸的氧化性硝酸是一种很强的氧化剂,不论稀硝酸还是浓硝酸都有氧化性。
硝酸越浓氧化性越强。
同浓度的硝酸温度越高氧化性越强。
硝酸能氧化除Pt 、Au 之外的绝大多数金属,还能氧化许多非金属,及具有还原性的物质。
如:铜、汞、银等不活泼金属与浓硝酸剧烈反应,一般认为生成硝酸盐和二氧化氮而与稀硝酸反应通常需加热,产生金属硝酸盐和一氧化氮,在反应中硝酸均既表现氧化性又表现酸性。
值得注意的是切不可以还原产物的价态来判断硝酸氧化性的强弱,必须肯定浓硝酸氧化吸收剂:水或稀硝酸浓缩剂:硝酸镁或浓硫酸尾气吸收剂:氢氧化钠溶液。
三、二氧化硫1.二氧化硫的物理性质无色、有刺激性气味的有毒气体;密度比空气大;易溶于水(1∶40);易液化(-10℃)2.二氧化硫的化学性质(1)酸性氧化物能和碱反应生成盐和水能与水反应生成相应的酸(二氧化硫的水溶液使紫色石蕊试液变红)二氧化硫溶于水形成的亚硫酸只能存在于溶液中,它很不稳定,容易分解成水和二氧化硫,故二氧化硫溶于水的反应是可逆反应。
(2)氧化性:SO2气体通过氢硫酸,溶液变浑浊,有淡黄色不溶物出现。
(3)还原性:SO2使溴水和高锰酸钾溶液褪色(4)漂白性:SO2使品红溶液褪色3.用途(1)制硫酸;(2)漂白纸浆、毛、丝、草帽等;(3)杀菌消毒。
4.制法(1)工业制法a,硫磺燃烧法b,煅烧硫铁矿法(2)实验室制法实验中常使用溶质的质量分数为60%左右的硫酸,也可用浓硫酸。
四、硫酸及其盐1.浓硫酸有强氧化性,包括还原性很弱的银在内的很多物质,都能在一定条件下被浓硫酸氧化。
硫酸之所以能有如此强的氧化性,一个原因是在高浓度下硫酸以分子的形式存在,另一个原因是硫酸中含有非金属性较强且又呈最高价态(+6)的硫元素。
2.浓硫酸在作氧化剂时,主要是+6价硫的原子得电子,被还原为含低价硫元素的物质,一般不会有+1价氢被还原,即一般不会生成氢气。
3.二氧化硫对人体的危害二氧化硫是大气中主要污染物之一,是衡量大气是否遭到污染的重要标志。
在我国的一些城镇,大气中二氧化硫的危害较为普遍而又严重。
二氧化硫进入呼吸道后,因其易溶于水,故大部分被阻滞在上呼吸道,在湿润的粘膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸、硫酸和硫酸盐,使刺激作用增强。
上呼吸道的平滑肌因有末梢神经感受器,遇刺激就会产生窄缩反应,使气管和支气管的管腔缩小,气道阻力增加。
上呼吸道对二氧化硫的这种阻留作用,在一定程度上可减轻二氧化硫对肺部的刺激。
但进入血液的二氧化硫仍可通过血液循环抵达肺部产生刺激作用。
二氧化硫可被吸收进入血液,对全身产生毒副作用,它能破坏酶的活力,从而明显地影响碳水化合物及蛋白质的代谢,对肝脏有一定的损害。
动物试验证明,二氧化硫慢性中毒后,机体的免疫受到明显抑制。
二氧化硫浓度为10—15 ppm时,呼吸道纤毛运动和粘膜的分泌功能均能受到抑制。
浓度达20ppm时,引起咳嗽并刺激眼睛。
若每天吸入浓度为100ppm 8小时,支气管和肺部出现明显的刺激症状,使肺组织受损。
浓度达400ppm时可使人产生呼吸困难。
二氧化硫与飘尘一起被吸入,飘尘气溶胶微粒可把二氧化硫带到肺部使毒性增加3—4倍。
若飘尘表面吸附金属微粒,在其催化作用下,使二氧化硫氧化为硫酸雾,其刺激作用比二氧化硫增强约1倍。
长期生活在大气污染的环境中,由于二氧化硫和飘尘的联合作用,可促使肺泡纤维增生。
如果增生范围波及广泛,形成纤维性病变,发展下去可使纤维断裂形成肺气肿。
二氧化硫可以加强致癌物苯并(a)芘的致癌作用。
据动物试验,在二氧化硫和苯并(a)芘的联合作用下,动物肺癌的发病率高于单个因子的发病率,在短期内即可诱发肺部扁平细胞癌。
五、硫酸工业环境保护1.接触法制硫酸中应注意的几个问题:(1)依据反应物之间的接触面积越大反应速率越快的原理,送进沸腾炉的矿石要粉碎成细小的矿粒,增大矿石跟空气的接触面积,使之充分燃烧。
(2)依据增大廉价易得的反应物的浓度,使较贵重的原料得以充分利用的原理,采用过量的空气使黄铁矿充分燃烧。
(3)通入接触室的混合气体必须预先净化,其原因是:炉气中含有二氧化硫、氧气、氮气、水蒸气以及砷、硒化合物、矿尘等。
砷、硒化合物和矿尘等会使催化剂中毒;水蒸气对生产和设备有不良影响。
因此,炉气必须通过除尘、洗涤、干燥等净化处理。
(4)在接触室里装有热交换器,其作用是在二氧化硫接触氧化时,用放出的热量来加热未反应的二氧化硫和空气,充分利用热能,节约燃料。
(5)不能用水吸收三氧化硫而用98.3%的浓硫酸,若用水或稀硫酸吸收,容易形成酸雾,且吸收速度慢。
2.环境保护与原料的综合利用(1)注意科学实验与实际生产的区别在科学实验中,为了探索某个重要的原理或实现某个重要的反应,可以不惜大量的时间和资金。
而化工生产必须在遵循科学原理、实现某个反应的基础上,着重考虑综合经济效益,最大限度地提高劳动生产率、降低成本、保护生态环境,为国民经济部门提供质优价廉的化工产品,以达到优质高效的目的。
(2)硫酸生产中的“三废”处理硫酸厂的尾气必须进行处理,因为烟道气里含有大量的二氧化硫气体,如果不加利用而排空会严重污染空气。
3.能量的充分利用许多化学反应是放热反应。
化工生产中应充分利用反应热,这对于降低成本具有重要意义。
硫酸厂生产中的反应热得到充分利用后,不仅不需要由外界向硫酸厂供应能量,而且还可以由硫酸厂向外界输出大量能源。
在硫酸生产过程中使用的热交换器就是利用了反应所放出的热量来加热二氧化硫和氧气的混合气体,以节约能源。
4.生产规模与厂址选择(1)化工厂选址的因素一般来说,现代化工生产要求有较大的生产规模。
化工厂厂址选择是很复杂的问题,涉及原料、水源、能源、土地供应、交通运输、环境保护和市场需求等诸多因素,应对这些因素综合考虑,权衡利弊,才能作出合理的选择。
化工厂厂址选择一般应考虑下列因素:①是否有市场需求;②是否接近原料供应地;③土地供应是否充足;④水源是否充足;⑤能源是否充足且廉价;⑥交通运输是否方便;⑦能否达到环境保护要求。
上述这些因素必须在遵循科学原则的基础上,着重考虑综合经济效益,即要求最大限度地提高劳动生产率,降低成本,保护生态环境。
(2)硫酸厂选址的因素由于硫酸是腐蚀性液体,不便贮存和运输,因此要求把硫酸厂建在靠近硫酸消费中心的地区,工厂规模的大小,主要由硫酸用量的多少决定;硫酸厂厂址应远离水源和河流的上游,以免工厂的污水污染水源;也不要设置在城镇和居民区盛行风向的上风地带,以免工厂排放的大量烟尘和有害气体污染城镇的水源和大气等。
5.环境保护(1)酸雨一般认为,酸雨是由于燃烧高硫煤排放的二氧化硫等酸性气体进入大气后,造成局部地区大气中的二氧化硫富集,在水凝结过程中,溶解于水形成亚硫酸,然后经某些污染物的催化作用及氧化剂的的氧化作用生成硫酸,随雨水降下形成酸雨.酸雨的pH值一般少于5.6.酸雨的危害:对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引起肺水肿等疾病而使人致死.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长.破坏土壤、植被、森林.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍.酸雨的治理:二氧化硫污染大气的罪魁——煤,平均含硫量约为2.5%-3%。