鲁科版高中化学选修2(化学与技术)优质课件【完整版】

下列分离物质的方法中，不是根据粒子大小进
行分离的是( )
A．渗析
B．过滤
C．分馏
D．膜分离
【解析】 A项，渗析是根据胶体粒子直径和溶液中分
子、离子直径不同，将溶液中溶质与胶粒分离开的方法；B
项，过滤是根据浊液中分散质直径和溶液中分散质直径不
同，将二者分离的方法；C项，分馏是利用混合物中各组分
沸点不同，将各组分分离的方法；D项，膜分离是利用O2和
能很强的特点，进行加压吸附和减压解吸的分离方法；活性
炭也是具有较大表面积；膜分离是利用具有透过性能的薄膜
【解析】 膜分离是利用特制的、具有选择透过性能的 薄膜，在外力推动下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种 方法。
【答案】 D
3．(双选)下列操作利用吸附作用分离的是( )
A．深冷分离
B．变压吸附
C．活性炭除去毒气 D．膜分离
【解析】 深冷分离是根据各组分的沸点不同进行精馏
分离；变压吸附是利用分子筛具有较大的内表面积，吸附性
2．液态空气精馏时，沸点高的组分先挥发出来还是沸 点低的组分先挥发出来？
【提示】 随着温度的升高，沸点低的组分先达到沸点 而挥发出来。
【问题导思】
①分离空气常用的方法有哪些？
【提示】 a．深冷分离法；b.变压吸附分离法；c.膜分离法。 ②精馏液态空气时，先获得液氮(沸点：－196 ℃)还是液氧(沸点： －183 ℃)? 【提示】 沸点低的液氮先分离出来。
行 节流膨胀
。
(3)分离液态空气的方法——精馏
精馏也叫分馏，是在一个设备内同时进行 多次部分汽化
和部分冷凝 来分离液态混合物的方法。
2．变压吸附 (1)原理：沸石分子筛和炭分子筛具有巨大的内表面积 ， 吸附性能很强，且具有较高的选择性，从而得到富氧空气。 (2)过程：加压吸附和 减压 解吸。 (3)优点：比深冷分离法能耗低，设备简单。 3．膜分离 (1)定义：利用具有选择透过性能的薄膜，在外力推动 下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种新的分离方法。 (2)优点：过程简单，设备费用低 ，能耗少等。
③当空气通过膜分离装置时，氧分子能透过膜而氮分子不能透 过膜，说明哪种气体分子的直径更大一些？
【提示】 直径大的气体分子不能透过膜，故分子直径：N2>O2。
1．深冷分离 (1)定义：深冷分离是先将空气降温、加压液化，再将 液态空气升温，根据空气中各组分的沸点不同进行精馏分 离。 (2)方法
2．变压吸附分离 将加压的空气通过分子筛，氮气和氧气因分别被吸附而 分离开来，再把被吸附的气体从分子筛中解吸出来的分离方 法称为变压吸附。 3．膜分离 膜分离是利用特殊制造的、具有选择透过性能的薄膜， 在外力推动下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种新的分 离方式。
●新课导入建议 人类离不开空气，空气是人类活动中的重要资源，在生 活和生产中常用到空气中的各种组分。如潜水员潜水用的氧 气、合成氨工业用的N2，医疗中病人需要输氧、液氮在医疗 中作为冷冻剂、灯泡中的填充气(多举生活、生产中的实 例)。你知道空气有哪些成分吗？如何获得各种组分？
课标解读
重点难点
1.知道深冷分离、变压吸附分离和膜
分离三种空气分离方法的原理以及 它们的适用范围。 2.了解蒸馏和精馏的原理以及它们之 间的区别和联系，了解吸附作用的 原理。 3.理解空气各组分的物理性质与所采 用的分离方法的关系。 4.认识空气作为一种资源的重要性以 及分离技术对开发和利用资源的意
1.空气的成分及在化 工生产中的应用。(重 点) 2.空气的分离方法及 原理。(难点) 3.空气分离原理与空
气各组分性质的关系 。(重难点)
义。
空气是氧气、氮气 、二氧化碳、稀有气体等组成的混合 物。炼钢和金属焊接需要 氧气 ，合成氨需要 氮气 ， 而 稀有气体 常用做保护气及各种灯泡的填充气。
1．稀有气体常用做保护气和灯泡填充气，这是利用气 体的什么性质？
【提示】 稳定性。
1.深冷分离 (1)定义：先将空气 降温、加压 液化后，再将液态空 气升温，根据空气中各种组分的 沸点 不同进行精馏分离。 (2)空气液化的方法：先 加压 再进行 热交换 ，最后进
鲁Байду номын сангаас版高中选修2 （化学与技术）
化学
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空气分离
教师用书独具演示
●课标要求 了解我国基本化工的生产资源、基本化工产品的主要种 类和发展概况。 ●课标解读 1.了解空气在化工生产中的重要应用。 2．了解空气分离的方法。
●教学地位 本课时内容涉及化工生产中的重要资源——空气，是化 工生产的基础，贯穿于多数的化工生产中，并且人类日常生 活中也离不开空气。
1．空气的4种成分：O2、N2、CO2、稀有气体。 2．空气的3种分离方法：深冷分离、变压吸附、 膜分离。
1．下列各项不属于我国城市空气质量报告内容的是
()
A．SO2
B．CO2
C．NO2
D．PM10
【解析】 该题是常识性问题。CO2不属于城市空气质
量报告内容。
【答案】 B
2．下列说法错误的是( ) A．空气是氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体等组成的 混合物 B．空气中的氮气可用于合成氨、稀有气体常用做保护 气及各种灯泡的填充气 C．在深冷分离中，液态空气精馏是利用空气中各组分 的沸点不同进行分离 D．膜分离是利用分子筛对空气进行分离，从而制得富 氧空气
【教师备课资源】 可怕的氡
氡是最近几年进行室内监测时发现的最惊人的污染物。 氡本身并不危险，但是它的带电裂变产物可附在灰尘上，这 些尘粒进入肺后会形成极其危险的内辐射，这种近距离辐射 对细胞的破坏十分厉害。氡是从砖块、混凝土、土壤和水中 散发出来的，在普通住宅里测得的氡含量比户外高好几倍； 有人在浴室里测到，喷淋龙头放水15分钟后，氡在空气中的 含量增加了25%。
N2分子大小不同使二者分离的方法。 【答案】 C
在压强为1.01×105Pa时液态氮的沸点是－196 ℃，液态 氧的沸点是－183 ℃，液态氦的沸点是－269 ℃。采用深冷 分离法从空气中分离这3种气体时，随温度升高它们逸出的 先后顺序是( )
A．氦气、氮气、氧气 B．氧气、氮气、氦气 C．氮气、氧气、氦气 D．氧气、氦气、氮气 【解析】 采用深冷分离空气时，随温度升高，沸点低 的气体先逸出。 【答案】 A