二氧化硫的主要化學性質范文
時間:2023-06-18 10:54:16
導語:如何才能寫好一篇二氧化硫的主要化學性質,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
關鍵詞:二氧化硫;教學設計;氧化物
一、課題
普通高中課程標準實驗教科書《化學(必修)》人教版第四章第三節。
二、教材分析
二氧化硫是本章學習中重要的氧化物,是工業生產硫酸環節中的一種重要的反應物質,也是學生初步認識環境污染中大氣污染的一種主要物質。課本通過實驗手段探究其物理性質、化學性質,對提高學生學習化學的興趣、培養探究精神具有重要意義。通過對其物理性質、化學性質的了解掌握,樹立較強的環保意識。
三、設計理念
在教學設計中將所學知識分解為一個個獨立而又相連的模塊,將這些相對獨立的單元通過問題的設計巧妙地串聯起來,通過對問題的提出、思考、探究來獲得認識問題、解決問題的方法;充分利用豐富的教學語言、形體語言使學生沉浸在教師創設的教學情景中,全身心地投入。比如實驗的改進和增加,思考時允許同學之間小聲討論等等。
四、教學目標分析
1.在知識方面,根據學生的認知水平和認識能力,不任意拔高,也不隨意增加內容。
2.在技能培養方面,培養學生的歸納總結能力(可逆反應的概念),注意培養學生設
計實驗、動手實驗、觀察現象、分析問題的能力。
3.在情感態度方面,培養學生的科學探究態度,認真仔細、實事求是的作風,通過二氧化硫對環境造成的危害,讓學生樹立環保意識和責任意識。
五、教學重點和難點
二氧化硫的化學性質;研究某物質的方法;二氧化硫的氧化性和還原性;可逆反應的概念。
六、教學過程設計及分析
引言:據統計,世界上的古建筑在20世紀所遭受的腐蝕比過去幾百年甚至幾千年所遭受的腐蝕還要嚴重,有的已經面目全非。造成這場災難的元兇是什么呢?它就是酸雨。酸雨的形成就與我們今天要學習的二氧化硫有關(創設情景,激意)。
(一)二氧化硫的物理性質(了解)
提問:我們討論物質的物理性質一般從哪幾個方面考慮?(分給學生每人一試管二氧化硫)
學生:(思考后回答)從物質的顏色、狀態、氣味、密度、溶解性等。學生觀察已經收集在試管中的二氧化硫,兩個學生聞它的氣味?(注意操作方法)
引導:(1)為什么只讓兩位同學聞氣味?(2)那么二氧化硫在常溫常壓下的溶解性如何?怎樣通過實驗說明?
教師:二氧化硫是一種比空氣重的有毒氣體。
學生實驗1:將裝滿二氧化硫氣體的試管倒立在水槽中(注意觀察試管內水面的變化,做好后用橡皮塞塞住備用)
思考:(1)怎樣將裝滿二氧化硫氣體的試管倒立在水槽中而又不至于氣體逸散?(2)試管中水面上升包含著哪些物理、化學現象?
現象:水面上升并迅速充滿試管。
討論:師生共同得到如下結論:SO2易溶于水,1:40
由學生解釋本實驗里包含的物理、化學現象,并且能延伸到某些氣體不易溶于水,但能跟溶液(酸、堿性)反應也會導致液面升高的現象。(創設情景,探索問題,以誘達思)
投影: 二氧化硫的物理性質
顏色
狀態
氣味
水溶性
毒性
密度
無色
氣態
刺激性
1:40
有毒
比空氣大
(二)二氧化硫的化學性質
問題:SO2是酸性氧化物嗎?怎樣證明?
討論:SO2是非金屬氧化物,可能是酸性氧化物??雌渌芤耗芊袷棺仙镌囈鹤兗t。
學生實驗2:向SO2的水溶液中滴入紫色石蕊試液,并加熱。
師生共同得到如下結論:SO2是酸性氧化物,SO2+H2O=H2SO3
信息傳遞:H2SO3= SO2+H2O
提問:觀察上面兩個反應的反應物和生成物有何特點?
歸納:可逆反應的概念(見課本72頁)
教師:下面我們來研究氣體接觸有色物質會發生什么現象?
學生實驗3:向SO2的水溶液中投入紅色花瓣,觀察花瓣顏色變化。
師生共同得到如下結論:SO2可以使某些有色物質褪色。
學生實驗4:向品紅溶液(2ml)中逐滴加入飽和SO2水溶液,并且邊加邊振蕩。觀察品紅顏色的變化。
教師指導學生完成實驗的觀察操作,并由實驗得到二氧化硫具有漂白性的結論。將褪色的品紅溶液的試管口套上一個小氣
球,加熱試管至液體沸騰,觀察溶液顏色變化。(套上小氣球起了什么作用?)
教師:剛才褪色的品紅溶液加熱至沸后又恢復原來的顏色,說明了什么問題?引導學生閱讀課本相關內容。
析疑(師生共同參與):SO2的漂白原理是通過與有色物質化合生成無色不穩定物質的過程,它跟HClO,Na2O2,O3,H2O2的漂白原理不同。漂白后的物質易分解恢復原來有色物質的顏色,并且不是對所有有色物質均有漂白作用(如紫色石蕊通入SO2變紅色,但紅色不會褪去)。
得到二氧化硫的用途:漂白劑、消毒殺菌,用在食品上時需要嚴格控制使用劑量,如一些過于白凈的面粉、饅頭(有的還有刺鼻氣味)是商家不規范使用的結果。往往會對人體帶來危害(教師的誘導作用體現在學生從形象思維發展到抽象思維,最終獲得認識問題、解決問題的方法)。
(三)二氧化硫的氧化性和還原性
問題:(1)請畫出硫原子結構示意圖,并據此分析硫元素的最高正價,最低負價。
(2)SO2中的硫顯示+4價,從氧化還原反應角度判斷它具有什么樣的性質?(激發學生思考,培養學生的想象力、創造力)
分析:S+6、S+4、 S0、S-2
教師:那么,我們有沒有辦法,通過實驗的方法來證實+4價硫在化學反應中發生價態的轉化呢?下面我們來做兩個實驗(激發興趣,引發探究,動手動腦,全員參與)。
學生討論得出方案:氧化性:SO2和H2S的反應;還原性:(1)2mlKMnO4溶液中逐滴滴加飽和二氧化硫水溶液,振蕩、觀察。(2)向2ml溴水溶液中逐滴滴加飽和二氧化硫水溶液,振蕩、觀察。
教師:通過兩個實驗觀察現象引導學生分析下面的變化:
(1)KMnO4 ——Mn2+(褪色,被還原)
SO2+H2O ——H2SO4(被氧化)
(2)Br2—— 2Br-(褪色,被還原)
SO2+H2O ——H2SO4(被氧化)
要求學生寫出二氧化硫跟溴水反應的化學方程式:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
上述實驗發生的反應證實了SO2具有還原性,其實還有像Cl2,O2等均能氧化SO2。
(四)本課小結(師生共同回顧)
SO2的物理性質:色、態、味、毒、溶。
SO2的化學性質:(1)酸性氧化物,跟水反應生弱酸H2SO3;(2)具有漂白性,消毒殺菌;(3)既有氧化性,又有還原性,能跟KMnO4,Cl2,Br2,O2等氧化劑及H2S等還原劑反應。
(五)隨堂檢測:(投影)
1.下列氣體能做噴泉實驗的有( )。
篇2
知識:使學生了解氧氣的物理性質(色、態、味、密度、熔點、沸點、水溶性等);使學生掌握氧氣的化學性質(觀察和描述木炭、硫、鐵,紅磷,蠟燭在氧氣中燃燒的現象,從中歸納出氧氣的化學性質);了解氧氣的主要用途,氧氣與人類的關系密切。
能力:培養學生觀察和描述實驗現象的能力,使他們學習通過實驗來研究物質及其變化的科學方法。
過程與方法:體會實驗中的觀察、比較、分析和歸納的方法。
情感態度價值觀:養成細致的觀察習慣和嚴謹的工作作風。
二.重點難點:
氧氣的化學性質及其現象的描述。
三.教學方法講授法(實驗演示)。
四.教學用具儀器:集氣瓶(5個裝有氧氣)、燃燒匙、酒精燈等。
藥品:木炭、硫粉、紅磷、紅鐵絲、蠟燭,石灰水、氧氣。
其它:火柴。
五.教學過程
【問題引入】空氣的成分按體積算,最多的是(),其次是(),還有(),()和(),我們是怎樣用實驗來確定空氣中氧氣的含量的呢?
【回答】(氮氣),(氧氣),(稀有氣體),(二氧化碳),(其他氣體和雜質)
紅磷的燃燒實驗
【問題引入】為什么一定要通過實驗才能知道空氣中存在著氧氣?(比如小白鼠的缺氧實驗,可以放給學生看)而不是用肉眼去看?
氧氣是無色、沒有氣味的氣體,這是氧氣的什么性質?
紅磷能在氧氣中燃燒,這又是氧氣的什么性質?
【回答】物理性質
化學性質
【確認目標】我們這節課就來學習氧氣的性質。要求:記住氧氣的主要物理性質,掌握氧氣的化學性質。
【板書】一.認識氧氣的性質
【問題討論】出示一瓶氧氣請學生觀察并描述其物理性質。想一想,氧氣有味嗎?氧氣溶于水嗎?
【回答】無色、氣體,無味,可溶(不溶)兩種答案均可能出現。
【提問】魚在水中靠什么呼吸?它呼吸的氧氣來自哪里?
【回答】靠腮呼吸。氧氣來自水中。
【結論分析】由此可推知氧氣的溶解性,氧氣既不是可溶于水,也不是不溶于水,而是不易溶于水。
【板書】1、物理性質:
(1)無色、無味的氣體。
(2)不易溶于水。
(3)密度比空氣大(同一條件下)。
(4)液態(沸點—183°C)、固態均為淡藍色。
【學生活動】看書、劃重點(或記筆記。)
【問題討論】氧氣有哪些化學性質呢?
提問:什么叫化學性質?
【回答】物質在化學變化中表現出來的性質。
【教師】既然化學性質要在化學變化中方可表現出來,我們就來進行如下實驗。
【板書】2、化學性質
【演示實驗】木炭在氧氣中燃燒
1.將木炭加熱至紅,放入集氣瓶中。
劇烈燃燒、發白光
2.在集氣瓶中加入少量澄清的石灰水、振蕩。
石灰水變渾濁。
【提問】石灰水變渾濁說明瓶中產生了什么氣體?
【回答】二氧化碳
【結論】碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳。請學生寫出此反應的表達式。
【板書】(1)碳+氧氣二氧化碳
(C)(O2)(CO2)
【演示實驗】鐵絲在氧氣中燃燒
觀察這瓶氧氣與前幾瓶有何不同?
瓶底鋪少量的沙子(或少量水也可以),思考為什么
將鐵絲加熱至紅伸入集氣瓶中。
描述實驗現象:劇烈燃燒、火星四射、生成黑色固體。
【提問】為何集氣瓶底要放少量的沙子(或水)?
生成黑色固體的溫度很高,掉到集氣瓶底會怎樣?
【討論】會引起集氣瓶炸裂。
【回答】防止集氣瓶炸裂。
【結論】此黑色固體的名稱是四氧化三鐵,而不是我們前面所說的鐵緩慢氧化生成的紅色的氧化鐵。鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵。請學生寫出此反應的表達式。
【板書】(2)鐵+氧氣四氧化三鐵
(Fe)(O2)(Fe3O4)
【演示實驗】硫在氧氣中燃燒
1.將硫粉放在燃燒匙中加熱至燃燒。
現象:發出淡藍色火焰。
2.將燃著的硫粉伸入集氣瓶中。
現象:劇烈燃燒。發出明亮的藍紫色火焰,產生一種帶刺激性氣味的氣體。
【提問】這種帶刺激性氣味是二氧化硫。二氧化硫對空氣會造成嚴重污染。煙花、爆竹中的火藥是由木炭、硫磺等物質組成的,為什么在市區禁止燃放煙花爆竹?
【回答】防止硫燃燒后生成的二氧化硫污染空氣。
【結論】硫在氧氣中燃燒生成二氧化硫。請學生寫出此反應的表達式。
【板書】(3)硫+氧氣二氧化硫
(S)(O2)(SO2)
【演示實驗】蠟燭在氧氣中燃燒
1.將小半截蠟燭放在燃燒匙中,在酒精燈中點燃
2.把燃燒匙伸入集氣瓶中
現象:劇烈燃燒,蠟燭很快就燃燒完了。集氣瓶內壁有小水珠。
3.在集氣瓶中加入少量澄清的石灰水、振蕩。
現象:石灰水變渾濁。
【提問】集氣瓶內壁有水珠生成說明了什么?石灰水變渾濁說明瓶中產生了什么氣體?
【回答】有水珠說明蠟燭燃燒有水生成,
能使石灰水變渾濁說明反應有二氧化碳生成。
【結論】蠟燭(石蠟)在氧氣中燃燒生成水和二氧化碳。請學生寫出此反應的表達式。
【板書】(4)石蠟+氧氣水+二氧化碳
(混合物)(O2)(H2O)(CO2)
【問題討論】通過上述實驗,我們可知,物質在較純的氧氣中燃燒,比在空氣中燃燒得(),由此可見:氧氣的化學性質比較()。
【思考并回答】(更劇烈),(活潑)
【演示實驗】將帶火星的木條伸入氧氣瓶中。
觀察現象:木條燃燒起來了。
【提問】為什么殘存火星的木條會再次燃燒起來?
【思考并回答】因為氧氣的化學性質比較活潑,它可助燃(支持燃燒)。
【問題討論】如何證明一集氣瓶中裝的是氧氣?
【回答】將帶火星的木條抻入氣體中,若木條燃燒復燃,則證明此氣體為氧氣。
【板書】氧氣化學性質比較活潑,可以支持燃燒(助燃)
【教師講述】我們說一種物質的性質決定了他的用途,我門來看一下氧氣有哪些用途。
【板書】二.氧氣的用途
1.供給呼吸
2.支持燃燒(助燃)
【課堂小結】這節課我們學習了氧氣的物理性質和化學性質,以及木炭、硫、鐵,蠟燭在氧氣中燃燒的現象。
【隨堂檢測】
1.對氧氣的物理性質,下列敘述中正確的是()
(A)極易溶于水(B)在標準狀況下密度比空氣大
(C)在變成無色液體(D)在變成白色固體
2.下列變化中屬于物理變化的是()
(A)磷在氧氣中燃燒(B)鎂條在空氣中燃燒
(C)氧氣由氣態變成液態(D)鐵在潮濕的空氣中生銹
3.下列物質在氧氣中燃燒時,產生有刺激性氣味的氣體的是()
(A)鎂帶(B)紅磷(C)硫粉(D)鐵絲
4.鐵絲在氧氣中燃燒的生成物是()
(A)氧化鐵(B)三氧化二鐵(C)四氧化三鐵(D)氧化亞鐵
5.做細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時,操作或現象不正確的是()
(A)先在酒精燈上加熱細鐵絲(B)盛氧氣的集氣瓶底沒有水或沙子
(C)生成物為黑色固體(D)劇烈燃燒、火星四射、放出熱量
6.檢驗氧氣的方法是()
(A)用火柴去點燃(B)用帶火星的木條去檢驗
(C)倒入澄清的石灰水(D)聞氧氣的氣味
7.要測定空氣中氧氣占的體積,最好在空氣中燃燒()
(A)碳(B)硫(C)蠟燭(D)磷
8.下列物質在氧氣中燃燒時發出明亮的藍紫色火焰是()
(A)硫粉(B)鐵絲(C)木炭(D)鎂帶
9.下列反應的特征現象分別是:鐵絲在氧氣中燃燒(),碳在氧氣中燃燒(),硫在氧氣中燃燒()。
(A)發出明亮的藍紫色火焰(B)火星四射
篇3
一、新課程中常見的有效教學模式
(一)“問題—探究—創新”教學模式
“問題—探究—創新”教學模式是教師指導學生將先前已獲得的知識用于新的不熟悉的知識的過程。具體地說,是在特定的問題情境下,師生共同經歷發現問題、提出問題、分析問題、解決問題的全過程,讓學生在教師的幫助和指導下通過親身實踐獲得情感體驗和實踐經驗,從而更加深刻地了解知識產生和獲得的全過程。傳統教學“重結果輕過程”,而現代教學論要求學生不僅要掌握科學認識的成果,更重要的是要掌握這些成果與結論的獲取途徑與過程,讓學生學會主動提出問題,大膽推測和假設,在思考、實驗的基礎上獲得合理的結論,在探究問題中不斷創新,在創新中不斷地提出問題,要讓學生在問題情境中獲得自我學習的動力和創新能力。
(二)“探究—發現—合作”教學模式
“探究—發現—合作”教學模式即教師與學生在教學活動中的作用相當,教師通過啟發引導學生自主地進行有意義建構、主動獲取知識、發展能力。該模式適合學生已經有了一定知識基礎、有了一定的知識儲備的教學章節中,同時還要結合自身學校的實際條件和教學環境量力而行。下面是筆者的一節實踐課,有望同仁指正。
創設情景:導入新課
1、課件展示硫在O2中燃燒。讓學生說出硫在氧氣中燃燒實驗現象。
2、展示空氣質量日報,每天的空氣質量日報反映出SO2是大氣污染物之一,是造成酸雨的主要成分之一。
3、觀看二氧化硫的短片。引出學習課題。引導學生思考二氧化硫有哪些性質、用途、有哪些危害以及如何防治。 【推測】①SO2是一種具有刺激性氣味、有毒的氣體。②由SO2可形成酸雨推測其易溶于水。
設計意圖:給學生提供酸雨的資料,從中認識二氧化硫是污染物,進而提出如何防治污染的問題,改變學生習慣于從教材中獲取知識的學習方式,嘗試著從生活中了解化學知識。通過分析、思考與SO2有關的生活現象認識其性質。
階段一:二氧化硫的物理性質—-感知階段
【學習活動】
1、指導觀察:學生觀察已制取的SO2氣體的顏色、聞氣味,與空氣密度比較。
2、設計實驗:證明二氧化硫能溶于水。指導學生做SO2溶于水的分組實驗。
3、引導小結:學生小結二氧化硫的顏色、氣味、狀態、沸點、密度、溶解性等物理性質。
4、學生實驗:將另一集滿SO2用膠塞塞好的小試管,發給學生,讓學生完成實驗。要求學生觀察現象,分析原因并得出結論。石蕊試液滴入SO2的水溶液中發生了什么變化?用試紙測定其溶液的PH,判斷酸堿性。說明什么?學生回答。引導學生得出二氧化硫與水反應生成亞硫酸。
設計意圖:通過上述“滴有紫色石蕊試液后,溶液變紅。”這一現象,得出結論: SO2溶于水后形成的溶液顯酸性。通過引導學生分析其原因,引出“二氧化硫的化學性質”的新課;引出“二氧化硫與水的反應”這一化學性質。
階段二:二氧化硫的化學性質—— 深化階段
【學習活動】
1、SO2由兩種元素S和O組成,思考SO2是什么氧化物,具有哪些性質?
2、各元素化合價是多少?S元素有哪些常見化合價?
3、從以上方面預見一下SO2 可能具有的化學性質,并說出理由。設計實驗來證明SO2可能具有的化學性質。觀察實驗現象,引導學生分析實驗現象,得出結論。
4、設計實驗證明SO2可能具有的化學性質(可選用石蕊試液,新制H2S溶液,酸性KMnO4溶液,氯水、溴水……我們這里準備了石蕊試液,新制H2S溶液,酸性KMnO4溶液,溴水,品紅溶液,氫氧化鋇溶液等溶液。)
【學生討論】由化學式可以看出,SO2中S處于中間價態+4價,所以SO2既有氧化性又有還原性。二氧化硫可能具有酸性氧化物的通性,氧化性和還原性。同時它又是一種獨一無二的化學物質,理應還具有它自己的一些“小個性”。
【教師指導】指導學生進行分組實驗進行分組實驗,并觀察、記錄實驗現象,分析反應培養學生實驗能力,實驗觀察、記錄、描述、分析能力。培養學生實事求是的科學作風、培養學生團隊合作精神。 本教學模式的教學實踐表明,學生能夠在“探究—發現—合作”中,積極地學習化學學科知識,主動建構自己的知識體系,提高了學習化學的興趣和學習化學學科知識的能力。
(三)“自學輔導”教學模式
自學輔導教學,即學生為主體,鼓勵學生自主思考、自主解決問題,教師只提供一些必要的幫助和輔導,教學目標和教學內容具有較大的彈性。
新課程倡導學生主動參與、樂于探究、獨立思考,培養學生自主獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力。該模式適合教學要求不高,知識點不多的教學章節中。
二、我校新課程起步階段存在的主要問題有:
1、教材結構變化較大,多數不甚習慣
新教材打破了傳統的注重學科知識體系的結構,而注重化學與社會和生活的聯系。如在傳統的教學中,鈉和氯氣是金屬與非金屬的重要代表物,是化學知識結構中的核心知識之一。老師們由于傳統教學的習慣也由于它們的突出地位,因此對鈉和氯氣的性質的教學必然會放在非 常突出的位置,從而不知不覺中淡化了科學方法的教學。況且,元素化合物在選修的教材中沒有單獨的篇幅,這種處理也有其必要性。為此,由于新教材結構的重建,由過去的學科主義轉變為現在比較重視人文主義,多數教師不甚習慣,需要相當長的時間適應。
2、教學內容難以把握,“夾生飯”現象會普遍存在
新課程化學必修教材內容涉及面廣,幾乎涵蓋 了高中化學教材中的方方面面;教學三維目標要求高。內容多課時緊,一節課可能在多個學習點中切換,而每個學習點在舊教材中都有其系統,現在淺嘗輒止,不深不透。新課程要求學生敢于質疑,多問幾個為什么,但因為課時緊,教師往往無法展開,加上課外習題普遍要求高于教材,因此造成學生“夾生飯一鍋”的現象。
3、教材不僅內容多,而且有些題目設置偏難。
篇4
關鍵詞:二氧化硫 氮氧化物
中圖分類號:G63 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0745(2013)03-0185-01
一、教學目標
掌握二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮的性質,了解大氣污染的原因及其控制。通過對SO2氧化性和還原性的推測及驗證,培養學生的實驗設計與綜合分析能力。了解酸雨形成的途徑及防治方法,增強環保意識;通過對氮氧化物的功與過的探討,認識事物的兩面性。
二、教學重點與難點
二氧化硫和氮的氧化物的性質。SO2的氧化性與還原性;有關NO、NO2、O2等混合氣體與水反應的簡單計算。
三、教學過程
利用網絡搜索查詢當地城市某一天的空氣質量報告,通過相關數據分析提出下列問題。
1.為什么空氣質量報告中要提供SO2、NO2的指數?它的意義何在?
2.空氣中的SO2、NO2主要來源是什么?
啟發學生從自身感受的角度講述大氣污染的情況。酸雨的形成及其危害。對以上問題要更深一步了解,引入本節課的課題――硫和氮的氧化物。SO2是一種非金屬氧化物,初中階段我們學習過的CO2也是一種非金屬氧化物,它們性質上有何異同?
CO2的物理性質與化學性質。
A、 物理性質:無色、無氣味氣體,密度比空氣大,可溶于水。
B、 化學性質:①一般不能燃燒,也不支持燃燒。②與水化合CO2+H2O=H2CO3。③與堿反應 CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O。④既有氧化性又有還原性。
CO2是酸性氧化物,SO2也是酸性氧化物。我們如何驗證一種氧化物是否酸性氧化物?從酸性氧化物的定義分析;從大多數酸性氧化物與水作用的情況分析;引導學生設計實驗進行驗證。
1.在澄清石灰水中通入SO2氣體。
2.在通入SO2的蒸餾水中滴加石蕊試劑。
從上面的實驗和以前學習的知識了解到SO2、CO2通入石灰水中都能使石灰水變渾濁,要求學生寫出相關化學反應方程式。提問學生:如何鑒別SO2、CO2兩種氣體?
利用SO2的氣味、漂白性、還原性等進行鑒別;組織學生討論;學生動手實驗可參考如下設計。
1.收集SO2、CO2各一瓶,聞氣體氣味;2.將SO2氣體通入品紅溶液中;3.分別將SO2、CO2氣體通入酸化的KMnO4溶液中。
SO2可使紫紅色KMnO4溶液褪色,是由于SO2的漂白作用嗎?引導學生從氧化還原反應的角度分析SO2,在SO2中硫是+4價,它可以在反應中升高,也可降低,故SO2既有氧化性又有還原性。
SO2物理及化學性質:
物理性質:無色,有刺激性氣味的有毒氣體,且易溶于水。
化學性質:與水反應,生成亞硫酸;它還能與燒堿溶液反應生成鹽和水。
根據二氧化硫的性質,聯系生活實際分析,SO2有哪些用途?在日常生活中許多織物都可利用SO2來漂白,但某些不法商家卻利用SO2來漂白食物,從而對人體造成傷害。在現實生活中,你如何利用化學知識來辨別是否添加了SO2?組織學生討論。
品紅溶液通入SO2再加熱到沸騰。SO2與有色物質作用生成不穩定的無色物質。SO2是一種酸性氧化物是有酸性氧化物的通性,SO2的漂白作用與氯水漂白作用是有區別的;SO2既有氧化性又有還原性(用幾分鐘時間給小組成員歸納要點,由學生代表陳述,其余同學補充)。
氮也具有的氧化物,那么氮的氧化物有幾種、其中氮有幾種價態、氮的氧化物中屬酸酐的有哪些、NO、NO2的互變關系如何?
1.氮的氧化物有5種價態
NO2與溴蒸氣都是紅棕色氣體,根據已學知識如何鑒別這兩種氣體?組織學生討論并以小組為單位回答,可參考以下方法:
1.將兩種氣體通入水中,觀察水溶液的顏色;
2.利用AgNO3溶液鑒別。
設計實驗:給你一試管二氧化氮,要求盡可能多地使NO2被水吸收。
從3NO2+H2O=2HNO3+NO;2NO+O2=2NO2兩化學反應綜合考慮,歸納小結NO、NO2、O2等混合氣體與H2O反應的兩個總反應:
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
拓展延伸例:將一充滿NO2和NO的混合氣體倒立水槽中,充分反應后,若水上升到1/4處,則原混合氣體中NO2和NO的體積比為多少?
[分析討論]引導學生分析試管中氣體體積縮小的原因是什么;利用差量法計算。
3NO2+H2O=HNO3+NO ΔV=2
[課堂討論]保護環境――如何防治SO2、NO2對大氣的污染?
篇5
我們是化工生產企業,生產中存在大量的化學毒物,請問:按化學毒物對人體的危害,生產性毒物是如何分類的?
蘭州 姚永輝
姚永輝先生,你好:
化學毒物按對人體的危害,分類大體如下:
1.窒息性氣體。是指能使機體發生缺氧的氣體,它可分為單純性缺氧和化學性缺氧兩大類。
單純性缺氧:這類氣體本身屬于惰性氣體或化學性質不活潑的氣體,如氮氣、二氧化碳、甲烷等。吸入這類氣體發生缺氧,是因為氧氣相對減少,故稱為單純性缺氧。
化學性缺氧:這類氣體本身屬于化學性質活潑的氣體,進入機體后,能造成血紅蛋白輸送氧的能力和組織細胞利用氧的能力下降,也就是“內窒息”。這類化學氣體,如一氧化碳、硫化氫和氰化氫等。
2.刺激性氣體。是指對眼和呼吸道粘膜有刺激作用的化學性氣體或蒸氣。刺激性氣體的種類常見的有:酸與酸酐(硫的氧化物:二氧化硫、三氧化硫;氮的氧化物:一氧化氮、二氧化氮;氟、氯、溴的氧化物:氟化氫、氯化氫;鉻酐;磷酸酐;甲酸、草酸、苯酐等)、氨、鹵族元素(氟、氯、溴、碘等)、氯的無機化合物(光氣、三氯氧磷、四氯化硅、三氯化砷、三氯化磷、三氯化銻等)、臭氧、金屬和類金屬(碳基鎳、硒化氫)、鹵烴類(溴甲烷、氯化苦等)、酯類(硫酸二甲酯、二異氰酸甲苯酯、異氰酸甲酯、甲酸甲酯、醋酸甲酯等)、醚類(氯甲基甲醚等)、醛類(甲醛、乙醛、丙烯醛等)、有機氧化物(環氧氯丙烷)、其他(苯酚、芥子氣、聚四氟乙烯熱解氣等)。
3.主要作用于血液系統的毒物,如苯、苯胺、砷化氫等。
4.主要作用于肝臟的毒物,如四氯化碳、三氯乙烯、三硝基甲苯等。
篇6
【關鍵詞】活性焦;煙氣脫硫;二氧化硫;水蒸氣
我國之前對于污染空氣的指標沒有硬性的要求,導致現在空氣污染嚴重。硫化物中尤其是二氧化硫的含量最多,不僅會對人們造成重要的危害,而且還會對空氣產生影響,然后是造成酸雨會造成更大范圍的污染。所以對于這方面我們國家也更加的重視,頒布幾部法規進行約束企業的行為。在對于脫硫技術中,以活性焦干法最為有效,所以下文主要通過介紹我國活性焦干法的現狀,進一步研究如何優化這一技術。
一、活性焦干法煙氣脫硫技術現狀
(一)活性焦干法的原理
這種方法主要是運用活性炭或者活性焦來吸附煙氣中的硫化物,這樣可以降低硫化物進入空氣中的含量進一步提高空氣的質量,其原理包括兩方面,第一是通過把活性炭作為吸附劑將二氧化硫吸附進去,從而減少空氣中的二氧化硫的量,這是利用了活性炭的物理性質;第二是要利用活性炭的化學性質,把活性炭作為催化劑,加速二氧化硫、水以及氧氣之間的化學作用,最后生成不會對空氣質量造成危險的物質,減少二氧化硫的排放量。
(二)國內的活性焦干法脫硫工業技術的現狀
我國用活性焦來吸附的方法來進行處理二氧化硫的工藝種類繁多,根據其工藝的中對二氧化硫的吸附裝置的不同來進行分類,可以分為兩種一種是固定床工藝另一種則是移動床工藝;根據其活性焦的性質來分類可以分為水洗再生工藝以及加熱再生工藝等分類方式。
(三)活性焦干法煙氣脫硫技術存在的問題
第一,首先介紹一下這種方式的優點,活性炭是經過煤炭而提煉出的產物,這種活性焦有很多的好處,穩定性強,在各方面的指標都比活性炭的性質更好,有更強的耐壓性,有更持久的抗持久能力等,最重要的是能夠吸附更多的硫化物。第二,了解一下這種技術所存在的不足,一方面是雖然活性焦相比于活性炭來說吸附硫化物的量已經很多了,但是還是有一定的限制,所以我們就需要通過增大吸附裝置來提高整體的吸附量,這樣就增大了其體積,造成更大的耗能。另一方面就是上一方面說需要的量很大,所以成本就會提高,為了降低成本我們對于活性炭還需要進行解吸再生的方法來減少耗用量,這樣投入的資本也不會小,還會造成活性焦的磨損。還有一個有待解決的問題就是我們沒有能夠完整的了解到活性焦的化學反應的具體情況,所以經過反應之后生成的氣體我們也不確定,所以在這一方面我們還需要下功夫進行研究。
二、活性焦干法煙氣脫硫的技術研究
(一)內外擴散對于活性焦吸附硫化物量的影響
上面講到活性炭來吸附硫化物主要是通過兩方面分為化學還有物理方面,經研究表明,是先發生物理反應之后進行化學反應,來進行對于硫化物的吸附程序。對于內外擴散對于活性焦吸附硫化物的量的影響表現為,第一,是內擴散對于活性焦吸附硫化物的量的影響,根據研究表明活性焦粒的粒徑對于吸附量的影響是活性焦粒的粒徑越大吸附的量也越大,但是有飽和的粒徑,同時減小粒徑也就較少的吸附量所以我們一般選擇粒徑在60目到80目之間的活性焦的粒徑吸附效果最好。第二,外擴散對于活性焦吸附硫化物的影響,其實質是氣體的流速對吸附硫化物的影響,其流速越大吸附的硫化物越多但是也同樣存在飽和度,所以我們一般選取的是粒徑在60目到80目之間的且氣體的流速要大于2m/min。
(二)床層的溫度對于其吸附量的影響
我們首先了解的是床層的溫度對于活性焦的吸附量的影響是較大的,得出的結論是,隨著床層的溫度的提高,吸附的速度和吸附量都是逐漸降低的,這是由于在進行反應時是首先進行物理反應在進行化學反應,而物理反應是化學反應的前提,而溫度的升高不利于物理反應的進行,所以化學反應也進行不了,這樣相當于整體的效率都在減弱;另一方面的原因涉及到當時的水蒸氣的濃度,這也是在溫床溫度升高中的一項現象,這樣產生的三氧化硫和水蒸氣結合就會生成硫酸,這樣會堵塞空隙,降低其吸附能力。
(三)參與反應的物質的濃度對于吸附量的影響
物理反應不需要其他的物質參加,而化學反應需要其他物質一起參與才能發生,有氧氣、二氧化硫以及水蒸氣。第一是氧氣的濃度對于其吸附量的影響。據了解可知活性焦的吸附能力會隨著氧氣量的增加而增加,但是也是會出現飽和的現象,當氧氣的濃度到達一定的濃度后,再提高氧氣的濃度也不會增加其吸附量,相反還會降低活性焦的吸附量,所以要注意氧氣的量不要過多也不要過少,以免出現影響活性焦吸附的量的情況。第二,是考慮二氧化硫的濃度對于活性焦吸附量的影響。同樣的道理也是二氧化硫的濃度提高會提高活性焦的吸附量,但是這方面沒有飽和的程度提高的越多就會促進吸附量的增加。第三,水蒸氣的情況和氧氣類似,水蒸氣的濃度對于活性焦的吸附量的影響是,在一定濃度之前是隨著水蒸氣的濃度提高活性焦的吸附量會隨之提高,但是一旦超過這個點,隨著水蒸氣的繼續提高就會使活性焦的吸附量降低,所以對于水蒸氣的濃度一定要把握好否則就會出現副作用。
(四)活性焦脫硫效率的研究
可知在活性焦進行工作的剛開始期間,對于脫硫的效率也是很好的,但是隨著時間的進行,活性焦的吸附量以及吸附能力都會下降,時間長了之后就會使其脫硫的效率降低,要換或者進行在加工才能進行之后的脫硫效果。
篇7
關鍵詞:硫的性質實驗;實驗教學;演示實驗
文章編號:1005-6629(2011)11-0038-02 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:C
高中化學(必修1)教材(魯科版)第三章第三節硫的轉化中對硫單質的性質的實驗設計和描述較簡略。比如:硫單質的溶解性很有特點,也很重要,但教材上對此性質的實驗沒有提及。為此,可以設計一個簡便的對比實驗,來驗證硫在三種不同溶劑中的溶解性;教材中硫的化學性質的實驗均有污染環境的二氧化硫氣體生成,教材實驗沒有滲透環境保護意識。筆者對實驗方案進行了改進。
1實驗①:硫單質的溶解性實驗
硫單質的溶解性是物理性質中重要的知識點,很需要一個恰當的實驗驗證。教材知識描述:硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。硫易溶二硫化碳這一性質的驗證實驗操作簡單,而且現象明顯,不必贅述。但硫在酒精和水中的溶解度都很小,如何驗證硫不溶于水,微溶于酒精呢?
取―支試管,加入少量硫粉,再加入酒精,震蕩試管,硫粉幾乎不溶,說明硫在酒精中溶解度很??;用膠頭滴管取該試管中上層的清液2~3毫升于另―支試管中,再加入1~2毫升清水,出現了有趣的白色混濁現象。說明硫粉更難溶于水。
實驗①評析:這一小實驗讓學生感受到硫單質微溶于酒精而難溶于水,以及硫單質在三種不同溶劑中溶解性的差異。這樣獲得的知識遠大于僅靠語言描述--的說服力,且記憶深刻。
2實驗②:硫在氧氣中燃燒實驗
教材的實驗:取少量硫粉放入燃燒匙中,將燃燒匙放在酒精燈上加熱至硫粉呈熔化狀態后,迅速伸人盛滿氧氣的集氣瓶中,如圖1所示。
此實驗缺陷有:一是集氣瓶中氧氣量少,實驗現象不明顯,二是硫粉用量雖少,但實驗仍產生大量的二氧化硫氣體,集氣瓶底的水只吸收一小部分,大部分溢出集氣瓶。由于演示實驗是在教室中進行,刺鼻的氣體很快就會充滿教室,令人難受。這不利于滲透環境保護意識。
筆者利用實驗室常見儀器,設計如圖2所示的實驗裝置,實驗現象明顯、持續時間較長,而且能很好解決污染問題。燒杯中裝有NaOH溶液,用作尾氣吸收。另準備少量MnO2粉末待用。(2)燃燒匙放少量硫粉,在酒精燈上加熱至燃燒,將已備好的MnO2粉末迅速放入燒瓶,快速將帶有燃燒匙的塞子塞到燒瓶口。引導學生觀察實驗現象:硫在氧氣中燃燒發出藍紫色火焰!生成的產物被NaOH溶液吸收。
實驗②評析:實驗既解決了現象不明顯的問題,又很好地處理了二氧化硫的污染問題,而且還復習了實驗室快速獲得氧氣的簡便方法。
3實驗③:硫粉與鐵粉的反應
教材的實驗:把研細的硫粉與鐵粉按照一定的比例混合均勻,放在石棉網上堆成條狀。用灼熱的玻璃棒觸及一端,當混合物呈紅熱狀態時,移開玻璃棒(見圖(3)。
這樣操作的主要缺點是,硫粉與空氣中的氧氣接觸會生成大量的SO2氣體,造成嚴重的環境污染。經過多次試驗,我作了如下改進(見圖4)。
改進后操作不變,增加一個大燒杯,燒杯內壁用濃NaOH溶液浸潤將一張濾紙也用濃NaOH溶液浸潤,粘附在燒杯底,然后倒扣于石棉網上。
實驗③評析:(1)盡量隔絕空氣。(2)產生的S02被濃NaOH溶液吸收,降低環境污染。
改進后的“硫的性質”實驗,很適合課堂演示:現象明顯,操作簡單,解決了二氧化硫的環境污染問題。激發了學生的學習熱情,培養貫徹了環境保護的思想,課堂效率明顯提高。
參考文獻:
篇8
第一課時 氧氣的性質和用途
茍體揚
一、教學目標
知識目標:1、了解氧氣的物理性質和一些主要用途;
2、掌握氧氣的化學性質;
3、認識氧化反應。
能力目標:1、培養學生實驗操作能力、觀察能力及綜合分析的能力。
2、培養學生與他人合作的能力。
3、初步學會通過實驗來研究物質極其變化的方法。
情感目標:1、培養學生學習化學的興趣。
2、增強學生對化學的好奇心和求知欲。
二、教學重點和難點
重點:氧氣的化學性質
難點:用實驗來探究氧氣的化學性質及對實驗現象的描述
三、教學方法
演示實驗法、自主學習法
四、儀器和藥品
分液漏斗、錐形瓶、集氣瓶、玻璃片、燃燒匙、石棉網、水槽、帶活塞的導氣管、過氧化氫溶液、二氧化錳、蠟燭、木條、澄清石灰水、細鐵絲、木炭、硫粉
五、教學步驟
(一)復習并引入新課
1、提問:空氣的成分按體積算,含量最多的是,其次是,我們又是怎樣測定出空氣中氧氣的含量的?
2、討論:你知道在空氣中占了五分之一的氧氣的哪些性質?你又有什么事實能證明自然界的水中溶有氧氣?同學們在熱烈地討論著他們覺得很“熟悉”的氧氣的同時,我用課本圖片指出火箭升空圖,并說明火箭升空,液氧作助燃劑。
3、引入謎語:無影無形摸不著,火焰見它跳得高。呼吸作用它參加,動物生長離不了。(打一物質)
(二)制取氧氣,了解其物理性質
1、利用雙氧水制取幾瓶氧氣,簡介制取過程,觀察收集的氣體,說出其顏色、狀態、氣味、密度和溶解性,及其三態變化。(板書)
(三)實驗探究,掌握化學性質
1、學生協助完成木炭、蠟燭在氧氣中燃燒的實驗
(1)觀察比較:蠟燭在空氣中和在氧氣中燃燒的現象有什么不同?
(2)思考:燃燒后生成的產物相同嗎?如何證明生成物是什么呢?
(3)進行實驗探究:引導學生注意:a、把木炭、蠟燭直接伸入氧氣中會燃燒嗎?(突出條件的重要性)b、木炭、蠟燭在空氣中和在氧氣中燃燒的產物有何不同?
(4)交流討論:完成課本32頁的實驗記錄。
2、教師演示鐵在氧氣中燃燒的實驗。
(1)設疑:說出為什么鐵絲要繞成螺旋狀?為什么鐵絲末端要系上火柴梗?為什么要待火柴梗即將燃盡時才伸入集氣瓶中?
(2)演示實驗,要求學生仔細觀察,并引導學生討論:鐵在空氣中能燃燒嗎?能舉例說明嗎?(用鐵匠加工鐵器的實例說明)。(瓶中先裝的水)這水有何作用呢?
(3)完成課本32頁實驗記錄。
3、教師演示硫粉在空氣和氧氣中燃燒的實驗。
(1)觀察現象有什么不同?
(2)思考:為什么要在集氣瓶中事先裝少量水?
(3)完成課本32頁的實驗記錄。
4、小結:引導學生比較得出氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體,有助燃性。5、講解:氧化反應——物質與氧氣的反應。氧化反應分為劇烈的氧化反應和緩慢的氧化反應。并舉例說明。
6、學生討論課本第34頁圖2—7,總結氧氣的用途。
(四)總結歸納:用多媒體展示的形式
(五)板書設計
一、 氧氣的性質
1、物理性質:通常狀況下,無色無氣味的氣體,密度比空氣大,不易溶于水。
2、化學性質:比較活潑的氣體,能與很多物質發生氧化反應,支持物質的燃燒。例如:
(1)碳+氧氣 二氧化碳
(2)石蠟+氧氣 二氧化碳+ 水
(3)鐵+氧氣 四氧化三鐵
(4)硫+氧氣 二氧化硫
篇9
創意導課;探究實驗;問題情景;激情教學
日常聽課中常遇見這樣的情況:剛上課時,每個學生都興奮不已,對學習充滿熱情??墒畮追昼姾?,學生的學習狀態就開始變得越來越差,聚精會神聽課的學生越來越少,課堂氣氛越來越沉悶,教學效果出現“虎頭蛇尾”現象。冷靜分析,造成這種現象的主要原因在于教師沒有創設活潑有趣的課堂,沒有預設好點燃學生學習熱情的節奏。蘇霍姆林斯基說:“如果教師不想方設法使學生產生情趣高昂和智力振奮的內心狀態,就急于傳授知識,那么這種知識只能使人產生冷漠的態度,而不動情感的腦力勞動就會帶來疲倦。沒有歡欣鼓舞的心情,學習就會成為學生沉重的負擔。”如何創設活潑有趣的高中化學課堂,讓學生在高中化學課堂上靈動起來?下面結合筆者的教學實踐略談幾點體會。
一、創意導入新課,讓學生“心”動起來
“轉軸撥弦三兩聲,未成曲調先有情”,導入新課是否能扣人心弦,激發起學生學習的興趣,調動起學生學習的熱情,把學生的注意力迅速吸引到課堂中來,進而使學生調整好情緒,進入角色,關系到一個輕松活潑的課堂氛圍的形成,直接影響著整堂課的教學效果。
例如,“二氧化硫的性質”教學新課導入案例之一
視頻播放央視記者調查河南洛陽著名世界文化遺產“龍門石窟”酸雨腐蝕事件:記者雨天在龍門石窟核心地帶用燒杯收集雨水,現場用廣泛和精密pH試紙做小實驗,測出雨水的pH約為5.4,受采訪專家介紹,當雨水的pH為5.4,石窟里巖石被溶解速率會增大十幾倍,一個洞窟每年溶解下的巖石重量達十幾公斤,記者進一步調查距離龍門石窟十幾公里的村莊“石灰窯”冒出滾滾濃煙,現場散發出刺鼻的氣味,受采訪環保部門同志介紹,龍門石窟附近“石灰窯”燃燒煤會產生酸性氣體,形成酸雨,在一定程度上給石窟造成危害。教師提問:造成“龍門石窟”腐蝕酸雨形成的主要污染物是什么?這種污染物主要來自哪里?為什么煤燃燒會產生二氧化硫?二氧化硫形成酸雨又和它的什么性質有關呢?
又如,“二氧化硫的性質”教學新課導入案例之二
現場展示紅酒瓶,讓學生觀察紅酒瓶上的標簽,找到紅酒的成分,發現紅酒中含有二氧化硫。提問為什么二氧化硫有毒,可是可以出現在紅酒中呢?這節讓我們走進二氧化硫,解開大家的疑問。
從學生身邊真實的生活情景和社會熱點導入新課,學生的興趣與熱情得到激發,從而增強認知的沖動性和思維的活躍性。新課的導入可以是一段動聽的音樂,一個精彩的故事,一個好玩的游戲,一段好看的視頻,一個驚奇的實驗,一首浪漫的詩,創意導入新課,學生的“心”就會動起來。
二、體驗探究實驗,讓學生“手”動起來
化學是一門以實驗為基礎的學科,在化學實驗中,學生能體驗動手操作的快樂,并激發起理性思考,創設以探究為主線的實驗教學情景,讓學生經歷發現問題――提出問題――進行合理的猜想――自主設計和完成實驗對猜想進行驗證――總結交流實驗結論――應用結論解決問題的過程,不僅可以活躍課堂氣氛,更可以幫助學生理解和掌握化學知識,鍛煉和提高實驗能力,啟迪學生的科學思維,形成科學的方法、態度和價 值觀。
例如,二氧化硫的性質DD體驗探究實驗
【預測】二氧化硫的化學性質:
1.依據物質分類,二氧化硫屬于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性: ①與水反應生成亞硫酸;②與堿性氧化物反應生成亞硫酸鹽;③與堿反應生成亞硫酸鹽和水。
2.依據氧化還原反應原理,二氧化硫中的硫的化合價是+4價,是中間價態 ,具有氧化性,也具有還原性。
【設計實驗】學生分組設計實驗方案,匯報交流討論得出的實驗方案,選擇和優化實驗方案,完善細節,最終確定實驗方案。
【學生實驗】按已確定的方案進行實驗,記錄現象、結論。
【交流成果,歸納總結】各學習小組派代表交流本組研究成果。
【方法指導】歸納科學探究的一般過程:發現問題――提出預測――設計方案――驗證預測――得出結論。
引導學生從已有的知識出發,采用體驗、合作、自主等學習方式,根據科學探究的一般過程體驗探究實驗,營造了活潑有趣又有價值的學習氛圍,讓學生“手”動 起來。
三、巧設問題情景,讓學生“腦”動起來
現代教育理論認為,“教師不在于要講授多少知識,而在于激發學生的學習動機,喚起學生的求知欲,讓他們興趣盎然地參與到教學全過程中來,經過自己的思維活動和動手操作獲得知識”。巧設問題情景,讓問題引人入勝,層次分明,跌宕曲折,充滿懸念,可以激發學生學習化學的求知欲和積極性,活躍課堂氣氛的同時充分調動學生的思維活動,提高課堂教學效率。
案例一:二氧化硫的性質中SO2通入BaCl2溶液是否產生沉淀?可以設計如下問題:
問題1:假如生成了白色的沉淀,這種沉淀會是什么物質?(讓學生的思維發生碰撞,突破思維的瓶頸。)
問題2:如果生成物是BaSO3 或BaSO4 ,那么還有什么其他生成產物?(引導學生從復分解反應原理和氧化還原反應相關知識進行分析。)
問題3:BaSO3溶解性如何?在水中可以溶解嗎?在強酸(如鹽酸)中呢?如果可以請寫出化學反應方程式。(說明不可能生成BaSO3 )
問題4:請問鹽酸和亞硫酸的酸性誰強誰弱?根據復分解反應原理弱酸可以制取強酸嗎?(鞏固復分解反應原理的應用)
問題5:如果將SO2通入CaCl2 溶液中,能否產生沉淀?(培養學生類比思維)
問題6:將SO2通入硝酸鋇溶液中,又能否產生沉淀?(培養學生綜合思維能力,SO2溶在水中與水反應生成亞硫酸,亞硫酸電離出氫離子和硝酸根離子結合成稀硝酸將SO2氧化成硫酸,硫酸再與硝酸鋇反應生成硫酸鋇沉淀。)
案例二:“氨氣的噴泉實驗”,設計如下問題:
問題1:實驗裝置中膠頭滴管里面裝的是什么物質?操作的時候先擠一下膠頭滴管是什么目的?為什么可以形成噴泉?(從觀察到的實驗現象上升到原理的高度,可以提升學生思維深度,讓課堂教學富有靈性。)
問題2:如果將燒瓶里氣體換成氯氣或二氧化碳可以產生噴泉嗎?具有什么性質的氣體可以產生噴泉?(引導學生進一步理解完成噴泉實驗的原理。)
問題3:如果用氯氣或二氧化碳來完成噴泉實驗可以采取什么方法?(培養學生思維的靈活性、發散性。)
問題4:如果膠頭滴管忘記裝水了,能不能想個辦法完成噴泉實驗呢?(問題切合實際又充滿懸念,讓學生有強烈的回答欲望,培養學生思維的創造性。)
問題5:根據噴泉實驗完成的原理,你如何理解導管內空氣存在對噴泉實驗的影響?(從原理出發,結合實驗裝置實際,突破關鍵點,培養學生思維的綜合性。)
問題的設置要立足學生的實際、富有趣味,難度適合,層層深入,觸動學生的思維,讓學生“腦”動起來。
四、激情教學、特色語言,讓學生“情”動起來
讓課堂充滿激情,讓學生感受學習的快樂,教師一個微笑,學生一個求知的眼神,回答問題的一種默契,一個及時鼓勵,歡笑間一種會意等,是教學過程中的催化劑,讓課堂煥發出生命的活力,擦出智慧的火花。
語言風趣,講解生動,能贏得學生的喜愛、信賴和敬佩,從而對學習產生濃厚的興趣,即產生所謂“愛屋及烏”的效果,讓學生“情”動在課堂。
篇10
關鍵詞:電廠煙氣;SCR;脫銷工藝;特點分析
中圖分類號:F407.6文獻標識碼:A文章編號:
隨著我國經濟的發展, 在能源消費中帶來的環境污染也越來越嚴重。其中,大氣煙塵、酸雨、溫室效應和臭氧層的破壞已成為危害人類生存的四大殺手。在我國,二氧化硫、氮氧化物等有害物質主要是由燃煤過程產生的。排放燃煤煙氣所含的煙塵、二氧化硫、氮氧化物等有害物質是造成大氣污染、酸雨的主要來源。經濟的發展同時伴隨著耗電量的劇增,這使得燃煤電廠的煙氣排放成為重點關注對象。目前,我國已經開展了大規模的煙氣脫硫項目, 但煙氣脫硝正待全面展開。有研究資料表明,近年酸雨的類型已經從硫酸型向硫酸和硝酸復合型轉化,如果再不加強對煙氣中氮氧化物的治理, 氮氧化物的總量和在大氣污染物中的比重都將直線上升, 并有可能取代二氧化硫成為大氣中的主要污染物。
隨著我國工業化進程的不斷深化,近年來我國工業得到了較為快速地發展。其中燃煤發電工業就是一個方面。目前,我國在燃煤發電方面的發展十分迅速,為我國的國民經濟的不斷增長帶來極大促進作用。然而,片面地對經濟效益的追求是遠遠不夠的,因為燃煤發電廠會產生很多NOx,而它卻對人體有極大的危害性。因此,需要對其進行預防與控制。目前,對燃煤發電廠產生的氮氧化物的防治措施主要采用了低氮燃燒技術,對于該技術雖然在一定程度上可以緩解氮氧化物的污染,但是該技術的脫銷效率非常有限。因此,急需一個脫銷效率極高的技術加以防治,近年來,隨著我國燃煤電廠的氮氧化物的污染日益嚴重以及受到越來越多的人們的關注。一種新型的、高效的脫銷技術就這樣誕生了――SCR脫銷技術。下文就是對該技術的特點進行了介紹和分析,以更好地為日益增多的同類型脫硝裝置的工藝設計與設備選型提供一定的借鑒。
1 SCR系統介紹
SCR脫銷技術,其英文全稱為Selective Catalytic Reduction,翻譯為選擇性催化劑還原技術。其主要的原理就是在脫銷催化劑的作用下,還原劑氨氣在溫度很低的情況下將一氧化氮和二氧化氮還原成為氮氣,在此種情況下幾乎不會發生氨氣的氧化反應。這就使得氮氣的選擇性有了很大程度的提高,減少了氨氣的消耗。SCR技術首先誕生于上個世紀的日本,緊接著在八九十年代,歐美發達國家也將此技術投入了工業應用,當時的脫銷效率就已經達到了85%以上,如今,隨著時間的推移,該技術不但沒有淡出人們的視線,繼續在化工企業中投入使用。而且使用效果較以往有所提高,在世界范圍內,已經被公認為是大型工業鍋爐中煙氣脫銷的主要方法及途徑。注意。其脫銷速度是與氮氧化物之間存在著一定的關系,即NH3,NOx的摩爾比為1時,氮氧化物的脫硫效率高達90%,而且還能對氨氣的逃逸量以及逃逸速度進行有效地控制。為了確保煙氣在進入吸收塔之內時溫度不是急劇上升,一般講SCR反應器一般需要放置在省煤器的后面以及空氣預熱器的前面。氨氣在實際地操作過程中。需要保證氨氣能夠在加熱環境下進行。當前時期下電廠煙氣脫銷過程中使用最多的一種工藝就選擇性催化還原法,簡稱SCK法。該種方法脫銷效率十分大,非常適合我國國情。因此,被我國各大電廠廣泛地采用。
2 技術特點分析
2.1 氨區的安全技術
氨氣在脫銷過程中,發揮著十分大的左右,但氨氣一般具有刺激性氣味,屬于化學危險品。氨氣具有的化學性質,主要包括易燃性、可燃性以及刺激性等。在氨氣發生泄漏時。氨會迅速在空氣中被氧化,而且極易發生擴散,導致對周圍的生態環境以及人類產生巨大的傷害。因此。燃煤電廠應該按照化工行業的設計規范對氨區的位置進行合理的設計,在設計時需要考慮氨區可能會出現的一系列不安全因素。如可能發生火災、爆炸以及散發有毒物質等,均要將此納入考慮的范圍之中,采取的技術措施也要科學合理。如可以采取氨氣吹掃、雙水路供水噴淋、自動漏氨檢測儀設置等技術措施,以確保氨站的安全與穩定運行。
2.2 氨氣/煙氣的混合技術
工程設計的難點是SCR反應器注氨系統。注入的氨氣與煙氣均勻混合是保證脫硝率和減少氨逃逸率的重要措施。該工程除了在每個SCR反應器的注氨煙道斷面上布置了數量較多的噴嘴外,在噴嘴與催化劑層之間的煙道上又布設了氨氣/煙氣靜態均混器、導流葉片、氣流整流器,以達到煙氣與氨氣的均勻、有效混合。
2.3 未設旁路和灰斗
在對路旁的SCR脫銷系統進行設計時,一般存在旁路擋板的積灰以及密封性方面等問題,再加上運行成本以及設備的維護費用高等問題,應該對其進行重新設計。通過查閱相關文獻以及根據本工程的實際情況,采取了對路旁設置取消,簡化系統的措施。此外,為了減少投資上的成本,SCR反應器不需要帶有灰斗,只對進入空預器的SCR反應器出口煙道的走向與角度作適當優化。
2.4 催化劑的選用
SCR中如果缺少了催化劑,那么整個脫銷過程將無法進行下去,因此可以說催化劑是SCR脫銷系統中的最為核心的部位。目前,由于國內的生產技術有限。根本沒有能力對SCR催化劑進行規模性的生產,因此燃煤廠SCR脫銷催化劑都需要從國外進口。但是,雖然可以從國外進口催化劑,但是在對催化劑進行選擇時,仍需要考慮一些因素。例如催化劑的類型、提及、尺寸大小、氣流孔徑以及使用溫度等方面的因素,以上這些因素屬于常規因素,對于某些重點問題,還需要進行考慮:
2.4.1 催化劑的組分。根據本工程的實際情況,選擇的催化劑的組分含有五氧化二釩、三氧化鎢以及二氧化鈦。在這三種成分中,五氧化二釩的主要角色就是充當活化的角色,而且還可以將二氧化硫催化生成三氧化硫;二氧化鈦是起著載體的作用的,這主要是由于二氧化鈦的表面具有非常好的分散度與活性,而且二氧化硫經過氧化生成的三氧化硫與二氧化鈦的反應十分弱,而且還屬于可逆反應;三氧化鎢所起的作用就是增加催化劑的活性與熱穩性。有時也可以將組分中添加少許三氧化鉬,其作用是為了抑制二氧化硫的氧化以及防止催化劑受煙氣中砷元素的影響而發生中毒現象。
2.4.2 氧化鈣的影響。本工程中所燃燒的煤中的鈣含量約為30%左右,在飛灰中會產生大量的氧化鈣。氧化鈣會和催化劑表面上的三氧化硫進行結合而生成硫酸鈣,這就會覆蓋在催化劑的表面上,使得催化劑的活性減弱。對此??梢圆扇∪缦麓胧┻M行預防;改善催化劑的配方,例如可以在催化劑中加入鎢和鉬的含量,抑制三氧化硫的生成,從而能夠減少硫酸鈣的形成。
2.5 催化劑層數的設置
滿足排放標準的前提就是要對層數進行設置,對于初期投資盡量減少。一般而言,每層的催化劑的脫銷效率在40%左右,兩層可以達到70%左右,三層就可以達到90%左右。對于本工程而言,脫銷效率不能低于80%,遠期脫銷效率不能低于90%,采取了“二運行。一預留”的措施,該結構就有三層催化劑層,從而使得脫銷效率大為增大。
參考文獻:
[1] 朱林,吳碧君,段玖祥,等,SCR煙氣脫銷催化劑生產與應用現狀[J].中國電力,2009,42(8).