第一板块 层级Ⅲ 回归生产实践•破解新情境问题（课件PPT）-【新高考方案】2024年高考化学二轮复习专题增分方略（新教材 江苏专用）

项目价值 　　“工业烟气脱硫脱硝”是社会热点问题，其中所蕴含的物质性质、转化知识极为丰富，能够有效承载元素化合物的教学重难点，利于核心知识的提取，也便于任务的拆解和问题的设计，在应用化学上有诸多相通之处，具有典型的引领价值。 活动目标 活动项目一：基于教材所学知识进行工业烟气脱硫、脱硝 结合硫、氮及其化合物的性质对工业烟气进行脱硫、脱硝，落实元素化合物的学习方法，完成设计方案。 活动项目二：基于真实情境分析氯酸氧化法脱硫脱硝工艺 通过对氯酸氧化法脱硫脱硝工艺分析，激发学生学习的热情，增强学生对化学工艺的理解，落实学以致用的理念。在具体实际的工业应用中，除了考虑物质转化外，还需考虑成本、效率、反应条件、设备等因素，并结合动力学、绿色化学及工业实际对脱硫、脱硝效果进行评价。 目录 目录 1 2 活动项目(一)　基于教材所学知识进行工业烟气脱硫、脱硝 活动项目(二)　基于真实情境分析氯酸氧化法脱硫脱硝工艺 01 活动项目(一)　基于教材所学知识进行工业烟气脱硫、脱硝 据报道，2013年～2022年，十年间我国的GDP总量增长了 69%，PM2.5浓度下降了57%，实现了十连降，重污染天数下降了92%，二氧化硫浓度达到了个位数，全国的二氧化硫排放量和氮氧化物排放量已经由2 000多万吨，现在分别下降到300多万吨、900多万吨，分别下降了85%和60%。我们实现了经济在快速增长的同时，空气质量明显改善，人民群众的蓝天获得感和幸福感显著提升。,全球范围内，环境的保护与治理都是热门话题，SO2和NOx是大气主要污染物，大量SO2和NOx的排放对环境造成了不可逆的破坏，因此对工业烟气进行脱硫脱硝是工业生产中重要的一环。 (一)探究工业烟气中的脱硫方案 1．结合已学知识，设计脱除SO2的方案，书写对应化学方程式(写出合理的3～4个即可)，并结合所写方程式分别从物质类别维度和化合价升降维度总结SO2的性质。 提示：(1)①SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O ②SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl ③SO2＋2H2S===3S＋2H2O ④2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4 (2)物质类别维度：SO2属于酸性氧化物，具备酸性氧化物的通性，能与碱反应，例如与NaOH的反应。 (3)化合价升降维度：SO2中S的价态为＋4，处于中间价态，故SO2具有一定的氧化性与还原性，可利用其性质进行脱除。 2．根据所学知识，并查阅资料，设计出更多的二氧化硫的脱除方案，分小组展示成果。(设计1～2个，合理即可) 提示： 方案1——钙基固硫法 方案2——氨水脱硫法 该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2，其反应的化学方程式为2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3，2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4。(或生成NH4HSO3，然后进一步氧化) 方案3——钠、碱脱硫法 钠、碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3，发生反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。 方案4——双碱脱硫法 先利用烧碱吸收SO2，再利用熟石灰浆液进行再生，再生后的NaOH碱液可循环使用，化学反应原理为 ①吸收反应：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O,2Na2SO3＋O2===2Na2SO4。 ②再生反应：Na2SO3＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋2NaOH，Na2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4↓＋2NaOH 归纳·融通 元素化合物的知识承载了我们对于物质性质及物质间相互转化的理解，脱除SO2的化学反应多样，可以从物质类别和化合价升降的维度分析其转化，并构建认识物质性质与物质间转化的认知模型：价类二维图如图所示。 (二)探究工业烟气中的脱硝方案 下图为N元素的价类二维图及脱除NOx(NO与NO2)反应的化学方程式。 1．N元素的价类二维图 2．化学方程式 ①2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O ②NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O ③4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 ④4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 (1)反应①属于从哪个维度脱硝？能否从类维的角度脱硝？ 提示：反应①涉及元素化合价变化，故属于价维脱硝。NO2不属于酸性氧化物，无法从类维脱硝。 (2)一定条件下，能否利用NH3脱除工业烟气中的 NOx? 提示：结合价类二维图可知，NH3与NOx中间还存在其他价态的N元素，理论上可以利用NH3还原NOx。 [类题迁移] Ⅰ.氮氧化物和硫氧化物是造成大气污染的主要原因之