2021_2022学年新教材高中化学第5章化工生产中的重要非金属元素章末总结探究课学案新人教版必修第二册

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第5章 化工生产中的重要非金属元素 项目任务：硫、氮及其化合物在生产生活中应用探究[引言]　硫、氮及其化合物在日常生活和工业生产中应用非常广泛。在近年的高考试题中“学以致用”的化学试题特别受到关注。通过此类试题，考查学生的化学核心素养。探究任务[探究1]　某同学发现夏天爷爷买的白草帽，用了一段时间后变黄了，通过询问身边的人了解到草帽是用“硫黄熏”过的，你是否认可该说法？白草帽变黄的原因是什么？提示：“硫黄熏”这个说法不准确，漂白的原理是利用硫黄在加热条件下与氧气反应生成SO2，SO2具有漂白性，将草帽漂白，并非硫黄直接作用；SO2与有色物质结合生成无色物质，在受热(太阳光照射)等条件下分解释放出SO2，又会恢复原色。[探究2]　某化学兴趣小组从新闻中得知，某公司生产的甘草中检出二氧化硫不符合食品安全国标。于是查阅资料得知：二氧化硫是食品加工过程中常用的漂白剂、防腐剂和抗氧化剂。不法商贩常常采用加热硫黄的方法来熏制食品，达到漂白的效果。(1)根据所学知识可以釆用什么方法检测漂白方法使用了SO2?(2)SO2作防腐剂和抗氧化剂体现SO2的什么性质？(3)写出采用加热硫黄的方法来熏制食品时发生反应的化学方程式。提示：(1)取漂白后的物质加热，若恢复原色，则采用SO2进行漂白。(2)还原性。(3)S＋O2SO2。[探究3]　某公路上两辆罐车在行驶时不慎追尾，导致其中一辆罐车内装的浓硫酸发生泄漏。现场几名工人在公路上铺洒石灰。一辆汽车正在向泄漏有浓硫酸的沟渠里灌注液态石灰。(1)现场使用液态石灰处理。这是利用硫酸的什么性质？写出反应的化学方程式。(2)现场能否使用自来水进行稀释来处理现场？(3)生活生产中常用铁制容器储存和运输浓硫酸，是不是常温下铁不能与硫酸反应？请解释原因。(4)能否用水清洗储存浓硫酸的铁罐？请解释原因。提示：(1)铺洒石灰利用了硫酸的酸性，石灰和浓硫酸发生复分解反应，化学方程式为CaO＋H2SO4===CaSO4＋H2O。(2)不能；直接浇水稀释浓硫酸会放出大量热，且稀硫酸会对周边环境造成更大的污染，对周围植物也有害。(3)铁制容器储存和运输浓硫酸，不是常温下铁不能与浓硫酸反应，而是发生反应在铁的表面形成致密的氧化膜，隔绝铁与硫酸的接触而停止反应。(4)不能；用水清洗储存浓硫酸的铁罐时，浓硫酸稀释放热，温度升高，铁与硫酸反应，造成铁罐被腐蚀。[探究4]　皮蛋，又称松花蛋，因其独特的口味，是不少市民喜爱的食物。传统皮蛋的制作主要原料有生石灰、纯碱、食盐、红茶、植物灰等。某皮蛋生产企业使用工业硫酸铜“炮制”皮蛋，工业硫酸铜中含有大量重金属。实验证明铜在低温下不能和O2发生反应，也不能和稀硫酸共热发生反应。(1)但工业上是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并不断地通入空气来制取CuSO4溶液的。铜屑在此状态下发生的一系列什么反应？写出反应的化学方程式。(2)利用铜和浓硫酸在加热条件下也能制备CuSO4溶液，在该反应中硫酸表现什么性质？氧化剂与还原剂的物质的量之比是多少？写出反应的化学方程式。(3)试分析以上两种方法哪种好？说明原因。提示：(1)Cu与O2反应生成CuO迅速溶解在热的稀硫酸中生成CuSO4。2Cu＋O22CuO、CuO＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2O。(2)酸性和氧化性。　1∶1。　Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(3)第一种方法好。　①制得相同质量的产品，第一种方法消耗的硫酸少，且节约能源；②第二种方法生成SO2，会造成大气污染。[探究5]　中国汽车销量增长幅度很大，同时也带来了空气污染。汽车尾气转化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。(1)汽车尾气的主要污染成分包括哪些？(2)由图分析写出汽车尾气转化装置里发生的反应？在反应中氮的氧化物分别表现什么性质？(3)由图可以推出NO和O2必须在催化剂表面才能反应吗？(4)汽车尾气的排放有哪些危害？提示：(1)CO、NO2、NO等。(2)发生的反应为2NO＋O2===2NO2，NO表现还原性；2NO2＋4CO4CO2＋N2，NO2表现氧化性。(3)不能，NO和O2在空气中就能迅速反应生成NO2。(4)汽车尾气被人吸收造成伤害，排入大气会引起光化学烟雾、硝酸型酸雨等。[素养评价]　通过探究中的素材阅读，了解硫、氮及其化合物在生产生活中应用，学生体会到了化学知识是有用的思想，进而培养了学生的“科学探究与创新意识，科学态度与社会责任”的核心素养。