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第五章 化工生產中的重要非金屬元素 復習
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學習目標
1.能從物質類別和化合價的角度研究物質的性質和轉化。
2.通過對煙氣脫硫、脫硝的思考，形成研究物質轉化的一般思路，使所學知識系統(tǒng)化、結構化。
3.知道在工業(yè)生產中除了要關注反應能否發(fā)生，還需要對反應條件進行調控。
4.能體會物質轉化在工業(yè)生產中的重要價值，能認識到化學對社會進步的價值，提升科學態(tài)度和社會責任感的核心素養(yǎng)。
情境導入
2018.10
2022.10
情境導入
二氧化硫和氮氧化物的排放量在逐年減少
工業(yè)煙氣如何進行脫硫和脫硝？
煙氣脫硫脫硝是指脫去煙氣中的SO2和NOx
【任務一】構建模型：明確研究物質性質和轉化的基本思路
化合價
特性
物質類別
從物質類別的視角認識物質的性質和轉化
氫化物
氧化物
單質
含氧酸
鹽
H2S
S
SO2
SO3
H2SO3
H2SO4
Na2SO4
Na2SO3
從化合價的視角認識物質的轉化
發(fā)生氧化反應
價態(tài):
性質:
只有還原性
既有氧化性
又有還原性
只有氧化性
低價態(tài)
高價態(tài)
-2
S
0
S
+4
S
+6
S
發(fā)生還原反應
+6
+4
0
-2
化合價
類別
氫化物
單質
氧化物
酸
鹽
H2S
S
SO2
SO3
H2SO3
H2SO4
SO42-
SO32-
FeS
Na2S、NaHS
FeS2
建立價類二維圖
+6
+4
0
-2
化合價
類別
氫化物
單質
氧化物
酸
鹽
H2S
S
SO2
SO3
H2SO3
H2SO4
SO42-
SO32-
FeS
Na2S、NaHS
FeS2
【任務二】應用模型討論脫除二氧化硫的方法
酸堿轉化
　類維
氧化還原
價維
【任務二】應用模型討論脫除二氧化硫的方法
方案1：類維： CaO＋SO2 CaSO3
價維：2CaSO3＋O2===2CaSO4
方案2：類維： 2NH3＋SO2 ＋ H2O===(NH4)2SO3，
價維：2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4
方案4： 價維：SO2＋H2O2===H2SO4
方案3：類維：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O
Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2
Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3
【任務二】應用模型討論脫除二氧化硫的方法
化合價
0
+2
+4
-3
NH3
N2
NO
NO2
HNO2
HNO3
NaNO2
NaNO3
稀、濃
NH4Cl
+5
+3
N2O5
NH3·H2O
鹽
氧化物
類別
氫化物
堿
單質
酸
（類維）
氧化還原
價維
╳
【任務三】應用模型討論脫除NOx的方法
方案1 ：（價維）
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
方案2：（價維）
8NH3＋6NO2 7N2＋12H2O
4NH3＋6NO 5N2＋6H2O
【任務三】應用模型討論脫除NOx的方法
【任務四】工業(yè)生產中條件的選擇
石灰石—石膏煙氣脫硫是工業(yè)傳統(tǒng)的脫硫技術，是除去SO2的一種常用方法。其過程如圖1：
煙氣脫硫效率與pH有關
【任務四】工業(yè)生產中條件的選擇
　　煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx，采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫、脫硝。在不同溫度下，NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應中SO2和NO的平衡分壓pc如圖所示。
溫度越高，SO2和NO的平衡分壓pc越高,脫硫脫硝效率越低
【任務四】工業(yè)生產中條件的選擇
　 煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx，采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫、脫硝。
　 NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2，也能得到較好的煙氣脫硫效果，Ca(ClO)2的優(yōu)點是能生成硫酸鈣沉淀，促進反應向右進行，SO2的轉化率提高
【思路梳理】
物質轉化
反應條件
價類二維
溫度、壓強、ｐＨ、濃度
成本、對設備的要求
科學思維
工程思維
綠色化學
原子利用率高、物質循環(huán)使用、環(huán)保
反應、速率、產率
【任務五】課堂練習
煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx，是大氣的重要污染源之一。用Ca(ClO)2溶液對煙氣[n(SO2)∶n(NO)＝3∶2]同時脫硫脫硝(分別生成SO42-、NO3-)，得到NO、SO2脫除率如圖所示,請思考：
1、脫除NO的反應
2、SO2脫除率高于NO的原因
2NO＋3ClO－＋H2O===2H＋＋3Cl－＋2NO3－
SO2在水中的溶解度大于NO在水中的溶解度　
3、隨著脫除反應的進行，吸收劑溶液的pH怎么變化？
吸收劑的ｐＨ逐漸減小，因為根據反應原理生成大量H＋
【課后作業(yè)】
1、小組合作：查閱資料，找出幾種工業(yè)脫硫脫硝的方法，并從反應原理和反應條件兩方面評價方案的合理性。
2、完成作業(yè)練習中的題目。

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