《环境保护与绿色化学》学案 一、学习目标 了解环境污染问题,并能够用现有知识分析和提出解决方法 了解绿色化学概念,能够从原子利用率的角度定量分析 课前预习探究 1、查找有关环境污染的资料 2、知识回顾 (1)有关原电池的知识回顾 例:以Zn+Cu2+=Zn2++Cu为例设计出原电池并写出对应的电极反应方程式。 电解质溶液正极材料 电极反应 负极材料 电极反应 (2)有关物质分离提纯方法的知识回顾 例:如何分离以下混合物: 乙醇和水的混合物 KCl和CaCO3混合物 NaC1和I2混合物 NH4Cl和NaSO4混合物 乙酸乙酯和碳酸钠溶液 (3)常见离子的检验方法知识回顾 Fe3 Fe- NH4 SO42- 三、课堂自主合作探究 、分析普通干电池的电极材料、电解质溶液、以及对应的电极反应方程式。已知:干电池的 总反应为:Zn+2MnO2+2NH4+=Zmn2++Mn2O3+2NH3↑+H2O, 正极 电极反应 碳棒 MnO糊 NHC糊负极: ,电极反应 电解质溶液 2、根据普通干电池的内部结构和电极反应,设计实验,回收利用其中有用物质 已知:锌的熔点为4194℃,干电池为了将电解质溶液的流动性减弱,一般是用淀粉和电 解质溶液调和成为流动性差的糊状。 (1)碳棒 用途: )锌桶 (3)MnO2的回收流程: (4)NH4Cl和ZnCh2的回收流程 3、工业上以乙烯为原料合成环氧乙烷的途径主要有2种方法: (1)、①CHCH2+Cl2+HO→ CICH CH- OH+HC ② CH- CH OH+Ca(OH2→HC一CH2+CCl+2HO 总的反应可表示为 CH:-CH;+Cl:+Ca(OH)-- H2C-CH,+CaCI,+H-o
《环境保护与绿色化学》学案 一、 学习目标 了解环境污染问题，并能够用现有知识分析和提出解决方法 了解绿色化学概念，能够从原子利用率的角度定量分析 二、 课前预习探究 1、 查找有关环境污染的资料. 2、知识回顾： (1)有关原电池的知识回顾 例：以 Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu 为例设计出原电池并写出对应的电极反应方程式。 电解质溶液_________正极材料_______,电极反应______________________________ 负极材料_________,电极反应_______________________________________________ (2)有关物质分离提纯方法的知识回顾 例：如何分离以下混合物： 乙醇和水的混合物_________ KCl 和 CaCO3 混合物__________ NaCl 和 I2 混合物_________ NH4Cl 和 Na2SO4 混合物_________乙酸乙酯和碳酸钠溶液_______ (3)常见离子的检验方法知识回顾： Fe3+____________________Fe2+_____________________NH4 +____________________ SO4 2-______________________Cl-_______________________ 三、 课堂自主-合作探究 1、分析普通干电池的电极材料、电解质溶液、以及对应的电极反应方程式。已知：干电池的 总反应为：Zn＋2MnO2＋2NH4 + =Zn2＋＋Mn2O3＋2NH3↑＋H2O， 正极：_________，电极反应_______________________ 负极：_________，电极反应_______________________ 电解质溶液：_________________ 2、根据普通干电池的内部结构和电极反应，设计实验，回收利用其中有用物质 已知：锌的熔点为 419.4℃，干电池为了将电解质溶液的流动性减弱，一般是用淀粉和电 解质溶液调和成为流动性差的糊状。 (1)碳棒：______________用途：________________ (2)锌桶：_________________________ (3)MnO2 的回收流程:___________________________________________________ (4)NH4Cl 和 ZnCl2 的回收流程：_________________________________________ 3、工业上以乙烯为原料合成环氧乙烷的途径主要有 2 种方法： （1）
(2)、 2CH 2HC一CH 请评价这两种方法的优缺点。 请计算这两种方法的原子利用率 原子利用率=目标产物的质量 100% 产物的总质量之和 目标产物的质量×100% 反应物总质量之和 四、课后延伸作业 1、振兴东北老工业基地是国务院做出的重大决策。在发展工业的同时,还必须注意生态环境。 请回答下列问题 城市工矿企业等排放的有害物质,除使大气污染加重外,还导致气候的变化 ①排入大气的气体,产生效应,导致全球气候变暖 ②排入大气的和的氧化物,会造成酸雨危害(填元素符号) ③大气中的SO2将直接危害陆生高等植物的叶组织,目前有一种比较有效的方法是:用直升 飞机喷撒CaCO3分解成的CaO与空气中SO2等物质反应最后生成CaSO4降解其污染, 请写出CaO CaSO4的中涉及到得化学方程式 2、“绿色化学”是指从技术、经济上设计可行的化学反应尽可能减少对环境的污染,下列化学 反应不符合“绿色化学”概念的是 A消除硫酸厂尾气排放:SO2+2NH3·H2O=(NH)SO3+H2O B消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O C制CuSO4 Cu+2H? SO4=CuSO4+SO+HO D fil] Cu(NO3 )2 2Cu+O2=2Cu0, Cu0+2HNO3 =Cu(NO3)2+H2O 3、某研究性学习活动小组准备从废旧电池中回收碳棒、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质,整个 实验过程如下。试回答下列问题: (1)干电池的构造和工作原理: 干电池的工作原理是:Zn+MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH↑+H2O,则干电池工作时负 极上的电极反应式为 ,正极反应前后经历了下列两个反应,即2NH4+2e=H21↑+ 2NH3↑,2MnO2+H2=H2O+Mn2O3,由以上两个反应式可知,正极上发生的电极反应式 为 (2)锌皮和碳棒的回收 用钳子和剪刀剪开干电池的锌筒,将锌皮和碳棒取出,并用毛刷洗干净,将电池内的黑色粉 末移入烧杯中。 (3)NHCl、ZnCl2的提取、检验和分离 ①如何从黑色粉末中提取NH4Cl、ZnCl2晶体的混合物?写出简要的实验步骤 ②用什么方法可将NHCl、ZnCl2晶体的混合物分离开? ③最后剩余的黑色残渣的主要成分是二氧化锰,还有炭黑和有机物等。可用 方法除 去杂质以得到二氧化锰
（2）、 请评价这两种方法的优缺点。 请计算这两种方法的原子利用率 原子利用率＝ 目标产物的质量 × 100% 产物的总质量之和 ＝ 目标产物的质量 × 100％ 反应物总质量之和 四、 课后延伸作业 1、振兴东北老工业基地是国务院做出的重大决策。在发展工业的同时，还必须注意生态环境。 请回答下列问题： 城市工矿企业等排放的有害物质，除使大气污染加重外，还导致气候的变化。 ①排入大气的 气体，产生 效应，导致全球气候变暖。 ②排入大气的 和 的氧化物，会造成酸雨危害（填元素符号）。 ③大气中的 SO2 将直接危害陆生高等植物的叶组织，目前有一种比较有效的方法是：用直升 飞机喷撒 CaCO3 分解成的 CaO 与空气中 SO2 等物质反应最后生成 CaSO4 降解其污染， 请写出 CaO CaSO4 的中涉及到得化学方程式 ____________ ________. 2、“绿色化学”是指从技术、经济上设计可行的化学反应尽可能减少对环境的污染，下列化学 反应不符合“绿色化学”概念的是： A 消除硫酸厂尾气排放： SO2+2NH3·H2O=(NH4)2SO3+H2O B 消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染 NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O C 制 CuSO4 Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+H2O D 制 Cu(NO3)2 2Cu+O2=2CuO 、CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O 3、某研究性学习活动小组准备从废旧电池中回收碳棒、MnO2、NH4Cl、ZnCl2 等物质，整个 实验过程如下。试回答下列问题： (1)干电池的构造和工作原理： 干电池的工作原理是：Zn＋2MnO2＋2NH4 + =Zn2＋＋Mn2O3＋2NH3↑＋H2O，则干电池工作时负 极上的电极反应式为 ，正极反应前后经历了下列两个反应，即 2NH4 +＋2e－ =H2↑＋ 2NH3↑，2MnO2＋H2=H2O＋Mn2O3，由以上两个反应式可知，正极上发生的电极反应式 为 。 (2)锌皮和碳棒的回收： 用钳子和剪刀剪开干电池的锌筒，将锌皮和碳棒取出，并用毛刷洗干净，将电池内的黑色粉 末移入烧杯中。 (3)NH4Cl、ZnCl2 的提取、检验和分离： ①如何从黑色粉末中提取 NH4Cl、ZnCl2 晶体的混合物？写出简要的实验步骤： 。 ②用什么方法可将 NH4Cl、ZnCl2 晶体的混合物分离开？ 。 ③最后剩余的黑色残渣的主要成分是二氧化锰，还有炭黑和有机物等。可用 方法除 去杂质以得到二氧化锰