内容正文:
(一)主干知识·系统整合
一、自然资源的开发利用
二、化学品的合理使用
三、化学与环境保护
1.利用化合物冶炼金属时,金属元素一定发生还原反应吗?
提示:一定。因为在化合物中金属元素一定为正价,变为单质时化合价降低,得电子,发生还原反应。
2.海水各种化学资源的开发过程中,必须都要发生化学反应吗?
提示:海水晒盐不需要化学反应。
3.海水总量极大,金、铀等微量元素在海水中的总量自然也大,但工业中大量的金、铀等却不是从海水中获取的,这是什么原因呢?
提示:由于金、铀等微量元素在海水中的含量很低,从海水中富集含微量元素的化合物需要很高的成本。
4.海水提镁的流程中,哪一步操作肯定会引起氧化还原反应的发生?
提示:电解熔融MgCl2得到Mg和Cl2,该反应属于氧化还原反应。
5.煤的气化和液化得到的主要产品是什么?
提示:煤气化的产品主要是水煤气(CO、H2的混合气体);煤液化的主要产品是甲醇。
6.石油是混合物,分馏得到的汽油是纯净物吗?
提示:不是。石油分馏得到的汽油是沸点接近的烃的混合物。
7.“绝大多数食品添加剂在过量时对人体有害,所以应该禁止使用食品添加剂”。这种观点正确吗?为什么?
提示:不正确。食品添加剂在规定范围内合理使用,对人体健康不会产生不良影响,正确使用食品添加剂能够延长食品保质期或增强食品营养等,是有利的。应该合理使用食品添加剂,而不是禁止。
8.常见的膨松剂的作用原理是什么?豆腐制作过程中的凝固剂的作用原理是什么?
提示:膨松剂的化学成分有碳酸氢铵、碳酸氢钠等,这些化学物质不仅可中和酸还能受热分解,产生大量气体,使面食疏松多孔,易于消化吸收;豆腐制作过程中使用的凝固剂(盐卤)能使豆浆中的蛋白质发生聚沉。
9.日常生活中经常使用的味精、食醋属于哪一类食品添加剂?
提示:味精、食醋属于增味剂。
10.防治环境污染,用化学方法处理“工业三废”是一种重要的手段。这种措施是否符合绿色化学的理念?
提示:不符合。绿色化学的核心是利用化学原理和技术手段从源头上减少或消除工业生产对环境的污染,即不产生或少产生污染物,而不是产生污染后再治理。
(二)课题探究·提升素养
课题——水中溶氧量的测定与增氧研究
通过对陌生氧化还原反应书写、信息整合提取、定性和定量的实验设计,合理建构学生的化学知识;通过认识、测定、增加水中溶氧量的富有趣味的真实探究活动,促进学生证据推理和实验探究的核心素养;通过积极参与社会环境问题讨论的学科价值与态度,形成真实问题解决方法,培养科学意识和社会责任。
工业废水和生活污水的排放,导致海水富营养化,藻类的过度增长及分解导致水中含氧量下降。如何测定水中溶氧量、如何增氧成为必要的研究课题。
探究目标(一) 碘量法测定水中溶氧量
1.测定原理
使用碘量法测定水中溶解氧是基于溶解氧的氧化性能。当水样中加入硫酸锰和碱性KI溶液时,立即生成Mn(OH)2沉淀①。但Mn(OH)2极不稳定,迅速与水中溶解氧化反应生成锰酸锰沉淀(先生成锰酸沉淀)②。再加入硫酸酸化,已固定的溶解氧(以锰酸锰的形式存在)将KI氧化并释放出游离碘(KI先酸化为HI)③。然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定④,换算出溶解氧的含量。
写出反应②③④的化学方程式。
提示:
②2Mn(OH)2+O2===2H2MnO3↓
H2MnO3+Mn(OH)2===MnMnO3↓+2H2O
③加入硫酸酸化后的反应的化学方程式:2KI+H2SO4===2HI+K2SO4
MnMnO3+2H2SO4+2HI===2MnSO4+I2↓+3H2O
④I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6
2.实验步骤
(1)用溶解氧瓶采集水样。取水样时应尽量避免扰动水体表面,不要在瓶中留有气泡。
(2)在取样现场。将吸管插入液面下,加入Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI),反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。
(3)将固氧后的水样酸化。MnO(OH)2被I-还原为Mn2+,在暗处静置5 min。
(4)用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2O+I2===2I-+S4O)。
取100.00 mL水样经固氧、酸化后,用a mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL,则水样中溶解氧(DO)的含量为多少(mg·L-1)。
提示:根据测定原理中方程式,由关系式法可得
O2~2I2~4S2O,则m(O2)=×32 g=8ab mg
则水样中溶解氧的含量为=80ab mg·L-1
3.思考交流
(1)如何判断滴定终点?
提示:当溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原色时。
(2)第3步在暗处静置5 min的作用?
提示:不受阳光的影响(防止温度升高、溶解的氧逸出)、充分混合反应彻底。
(3)实验中哪些措施能够确保溶氧量