教师资格统考：化学学科知识与教学能力中学第14课时 PPT课件.pptx

1、化学学科知识与教学能力（中学）,教师资格（统考）,第五节 生活中的化学,（一）关注营养均衡,一、化学和生活,（二）化学与健康,一、化学和生活,（三）促进身体健康 1.水在人体中的作用 水是人体中含量最多的一种物质,约占人体体重的2/3。没有水就没有生命,每人每天要补充2.5-4L的水。水在人体内起着调节体温的作用。夏天或发烧时,人体靠出汗来降低体温,带走热量;冬天它为身体储存热量,使体温不至于因外界温度降低而明显下降。,一、化学和生活,2.安全使用食品添加剂 为了改善食物的色、香、味,或补充食品在加工过程中失去的营养成分,以及防止食物变质等,我们经常会在食物中加人一些天然的或化学合成的物质,这

2、些物质称为食品添加剂。 3.正确使用药物 阿司匹林是人们熟悉的治感冒药,具有解热镇痛作用。它的化学名称为乙酰水杨酸, ,是第一个人工合成的药物,还是迄今为止销量最多的药物。,一、化学和生活,（四）材料的分类,一、化学和生活,（五）生活中的材料,一、化学和生活,（六）环境污染热点问题 (1)酸雨。硫的氧化物以及所形成的硫酸和硫酸盐随雨雪降到地面形成了酸雨 (2)工业四废。工业四废是指废水、废气、废渣、废热。 (3)粉尘。粉尘是指煤、矿石等固体物料在运输、筛选、粉碎、卸料等机械处理过程中产生的或风扬起的灰尘等。 (4)破坏臭氧层的物质。破坏臭氧层的物质主要有SO2、NO、NO2、氟利昂(CF2Cl

3、2)。(5)大气主要污染物。大气主要污染物有SO2、NO2、CO、粉尘等。,一、化学和生活,(6)温室效应。碳排放的增加即空气中CO2的增加是造成“温室效应”的主要因素。人口剧增是导致温室效应”加剧的主要原因。 (7)水体富营养化:赤潮、水华。引起赤潮的主要原因是工、农业及城市生活污水中含磷元素。 (8)氰化物。CN有剧毒(电镀液中常含有),含CN的污水、废气会严重污染环境。 (9)Cu、Hg、Pb等重金属盐。重金属盐可使人中毒,误食后应迅速喝大量鸡蛋清或牛奶,一、化学和生活,(10)NaNO2。NaNO2有毒,外观类似食盐,易误食,NaNO2进入血液,可把亚铁血红蛋白氧化为高铁血红蛋白,使血

4、液失去携带氧的功能,造成组织缺氧 (11聚乙烯等一次性使用的塑料垃圾带来的白色污染。 (12)室内装饰材料释放的甲醛、苯、放射性物质及抽烟、烟油等产生的居室污染。 (13)强烈致癌物质、食品污染物苏丹红、二喝英等。,一、化学和生活,(14)空气质量监测主要包括“空气污染指数”“空气质量级别”“首要污染物”。目前计入的污染物主要有SO2、NO2和可吸人颗粒物。 (15)水质监测。 (16)“世界地球日”“世界环境日”的主题,“世界无烟日”,禁毒大型环保计划、活动、工程。,一、化学和生活,一、化学和生活,(七)保护生态环境 1.改善大气质量 大气污染物根据组成成分可分为颗粒物、硫的氧化物、氮的氧化

5、物、碳氢化合物以及氟氯代烃（常用作制冷剂,商品名为氟利昂)等。 大气污染的危害是多方面的,它既危害人体健康,又影响动植物的生长,严重时会影响地球的气候,如形成酸雨,使全球变暖和破坏臭氧层等。,一、化学和生活,2.改善水质 要防止水体污染,改善水质,最根本的措施是控制业废水和生活污水的排放。具体措施有重复利用废水,回收废水中的有用成分,减少废水的排放量,采用新工艺降低废水中污染物的浓度,加强污水处理使污水达到国家规定标准后再排放,加强对水体及污染源的监测和管理等。 处理污水一般分物理法、生物法和化学法。一般根据水质状况和处理后水的去向来确定污水处理程度,可分为一级、二级和三级。,一、化学和生活,

6、在用化学方法处理污水时,常用的方法有混凝法、中和法、沉淀法。 3.垃圾资源化 垃圾处理要遵循无害化、减量化和资源化的原则,目前常用的方法有卫生填埋、堆肥和焚烧。,一、化学和生活,(八)绿色化学 1绿色化学的含义 绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物。从科学观点看,绿色化学是化学科学基础内容的更新:从环境观点看,它强调从源头上消除污染;从经济观点看,它提倡合理利用资源和能源,降低生产成本。,一、化学和生活,2.绿色化学的基本原则 防止污染的产生优于治理产生的污染。 原子经济性(设计的合成方法应将反应过程中所用的材料,尽可能全部转化到最终产品中)。 只要可行,应尽量采用对人类和

7、环境低毒或无毒的合成路线。 设计的化学品应保留其功效,降低其毒性。 应尽可能避免使用辅助物质(如溶剂、分离试剂等),如果使用也应是无毒的,一、化学和生活,应考虑到能源消耗对环境和经济的影响,并应尽量少地使用能源(在常温、常压下进行)。 只要技术和经济上可行,原料应是可再生的,而不是即将耗竭的。 尽量避免不必要的衍生步骤。 催化剂(尽可能好的选择性)优于化学计量性试剂。 化工产品在完成其使命后,应能降解为计量性试剂。 应进一步发展分析方法,使有害物质在生成前能够进行即时在线跟踪和控制。,一、化学和生活,（九）原子利用率的计算 原子利用率 = X100% 按照绿色化学的原则，理想的院子经济就是反应

8、物的原子全部转化为期望的最终产物，即原子利用率达到100%,一、化学和生活,目标产物（期望产物）的总质量,生成物的总质量,（二）化学与技术 （一）化学与资源开发,一、化学和生活,1.水资源的开发和利用,一、化学和生活,（二）从海水中提取化学物质,一、化学和生活,2.石油、煤和天然气的综合利用 （1）石油的综合利用,一、化学和生活,（2）煤的综合利用,一、化学和生活,（3）天然气的综合利用 天然气除了直接用作燃料外,还可以作为化工生产的原料。例如,合成氨所需的氢气,主要以天然气为原料制得。由于天然气制乙烯的生产能力在世界上占很大的比例,近年来,随着技术的进步,由天然气制甲醇的生产能力大大提高,进

9、而将甲醇作为基础原料,可以转化为一系列基本有机化工产品。,一、化学和生活,（二）硫酸工业 1.原料 硫酸工业的原料：黄铁矿或硫、空气、浓硫酸 2.生产原理、生产阶段及典型设备,一、化学和生活,催化剂,3.接触室中适当生产条件的选择,一、化学和生活,4.环境保护与原料综合利用,一、化学和生活,（三）合成氨工业,一、化学和生活,（四）硝酸的工业生产,一、化学和生活,（五）纯碱的生产 1索尔维制碱法 （1）制碱过程 制取饱和铵盐水。用食盐制成饱和食盐水,用熟石灰、纯碱除去钙、镁离子,得精制盐水,通入氨气制成饱和铵盐水。 碳酸氢钠的生成。碳酸氢钠是一种溶解度不大的细小晶体。当溶液中钠离子和碳酸氢根离子

10、的浓度很大时,就会析出碳酸氢钠晶体。 纯碱的生成和氨的回收。,一、化学和生活,（2）该法的优、缺点 优点:原料食盐、石灰石价廉易得,产品纯度较高,副产品二氧化碳和氨气可循环使用,生产过程简单。 缺点:大量氯化钙用途不大,氯化钠利用率低(只有约70%有用,約30%的氯化钠留在母液中),一、化学和生活,2.侯氏制碱法(联合制碱法) （1）反应原理 侯氏制碱法的反应原理 将二氧化碳气体通入到饱和铵盐水中,利用碳酸氢钠的溶解度小于碳酸氢铵、氯化钠、氯化铵的溶解度的原理析出碳酸氢钠晶体。 煅烧碳酸氢钠晶体制得纯碱。 根据氯化铵在常温时的溶解度比氯化钠大,而在低温时却比氯化钠溶解度小的原理,在278-28

11、3K (5-10)时,向母液中加人磨细的食盐粉末,使氯化铵析出。,一、化学和生活,（2）该法优点 保留了氨碱法的优点,消除了它的缺点,使食盐的利用率提高到96%;氯化铵可做氮肥;可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气一氧化碳转化成二氧化碳,革除了碳酸钙制二氧化碳这一工序,一、化学和生活,(六)化肥与农药 1.常见化肥的种类及特点和用途 常见化肥的种类及特点和用途如下: （1）氮肥(含有氮元素的化肥)。氮是形成蛋白质、核酸、叶绿素的重要元素。氮肥是速效肥料,能使庄稼生长茂盛,与磷肥、钾肥配合,能达到增产的目的。 （2）磷肥(含有磷元素的化肥)。磷肥能促进作物根系发达,增强抗寒、抗旱能力,能促进作物提

12、早成熟,穗粒增多,籽粒饱满。,一、化学和生活,（3）钾肥(含有钾元素的化肥)。钾肥易溶于水,易被吸收,能促进作物生长、增强抗病虫害和抗倒伏能力。 （4）复合肥料(含有氮、磷、钾中的2种或2种以上营养元素的化肥)。复合肥能同时均匀地供给作物几种养分,充分发挥营养元素间的相互作用,有效成分高,还能根据实际需要专门加工配制 （5）微量元素肥料。微量元素肥料不易被雨水冲洗,肥效时间长,不污染环境,充分利用固体废弃物。,一、化学和生活,（6）农家肥料。农家肥常含多种营养元素,营养元素含量较少,经腐蚀后逐步转化为可溶于水、能被作物吸收的物质。成本低廉,能改良土壤结构。,一、化学和生活,2.农药 天然产物和

13、无机物等属于人类最早使用的第一代农药,是人类很早凭经验发现和使用的一些天然物质防治虫害的,如燃烧艾蒿、烟草驱除害虫等。 有机氯、有机磷、氨基甲酸酯等有机合成农药为第二代农药。,一、化学和生活,拟除虫菊酯和特异性农药等则是人类开发利用的第三代农药,它们改变了农药通过中毒作用杀死害虫的传统观念,而用微量的激素类物质干扰害虫的生长、发育、繁殖或影响害虫的行为、习性来保护作物,具有高效、低毒和低残留的特点。因此,第三代农药也成为“环境友好农药”。,一、化学和生活,（七）肥皂与合成洗涤剤。 1.有效成分 肥皂的有效成分:高级脂肪酸钠。合成洗涤剂的有效成分:烷基苯磺酸钠或烷基磺酸钠。 2.去污原理 分子中同时含有亲水基和亲油基,在浸泡、搓洗、漂洗等过程中肥皂(合成洗涤剂)、油污、水之间发生润湿、乳化和起泡三种主要作用而达到去污目的。,一、化学和生活,3.对环境的影响 肥皂在自然界能被微生物分解,不会积累污染水源。 合