鲁科版高中化学选修2(化学与技术)优质课件【完整版】

2．液态空气精馏时，沸点高的组分先挥发出来还是沸 点低的组分先挥发出来？
【提示】 随着温度的升高，沸点低的组分先达到沸点 而挥发出来。
【问题导思】
①分离空气常用的方法有哪些？
【提示】 a．深冷分离法；b.变压吸附分离法；c.膜分离法。 ②精馏液态空气时，先获得液氮(沸点：－196 ℃)还是液氧(沸点： －183 ℃)? 【提示】 沸点低的液氮先分离出来。
【解析】 膜分离是利用特制的、具有选择透过性能的 薄膜，在外力推动下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种 方法。
【答案】 D
3．(双选)下列操作利用吸附作用分离的是( )
A．深冷分离
B．变压吸附
C．活性炭除去毒气 D．膜分离
【解析】 深冷分离是根据各组分的沸点不同进行精馏
分离；变压吸附是利用分子筛具有较大的内表面积，吸附性
③当空气通过膜分离装置时，氧分子能透过膜而氮分子不能透 过膜，说明哪种气体分子的直径更大一些？
【提示】 直径大的气体分子不能透过膜，故分子直径：N2>O2。
1．深冷分离 (1)定义：深冷分离是先将空气降温、加压液化，再将 液态空气升温，根据空气中各组分的沸点不同进行精馏分 离。 (2)方法
2．变压吸附分离 将加压的空气通过分子筛，氮气和氧气因分别被吸附而 分离开来，再把被吸附的气体从分子筛中解吸出来的分离方 法称为变压吸附。 3．膜分离 膜分离是利用特殊制造的、具有选择透过性能的薄膜， 在外力推动下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种新的分 离方式。
【教师备课资源】 可怕的氡
氡是最近几年进行室内监测时发现的最惊人的污染物。 氡本身并不危险，但是它的带电裂变产物可附在灰尘上，这 些尘粒进入肺后会形成极其危险的内辐射，这种近距离辐射 对细胞的破坏十分厉害。氡是从砖块、混凝土、土壤和水中 散发出来的，在普通住宅里测得的氡含量比户外高好几倍； 有人在浴室里测到，喷淋龙头放水15分钟后，氡在空气中的 含量增加了25%。
行 节流膨胀
源自文库
。
(3)分离液态空气的方法——精馏
精馏也叫分馏，是在一个设备内同时进行 多次部分汽化
和部分冷凝 来分离液态混合物的方法。
2．变压吸附 (1)原理：沸石分子筛和炭分子筛具有巨大的内表面积 ， 吸附性能很强，且具有较高的选择性，从而得到富氧空气。 (2)过程：加压吸附和 减压 解吸。 (3)优点：比深冷分离法能耗低，设备简单。 3．膜分离 (1)定义：利用具有选择透过性能的薄膜，在外力推动 下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种新的分离方法。 (2)优点：过程简单，设备费用低 ，能耗少等。
1．空气的4种成分：O2、N2、CO2、稀有气体。 2．空气的3种分离方法：深冷分离、变压吸附、 膜分离。
1．下列各项不属于我国城市空气质量报告内容的是
()
A．SO2
B．CO2
C．NO2
D．PM10
【解析】 该题是常识性问题。CO2不属于城市空气质
量报告内容。
【答案】 B
2．下列说法错误的是( ) A．空气是氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体等组成的 混合物 B．空气中的氮气可用于合成氨、稀有气体常用做保护 气及各种灯泡的填充气 C．在深冷分离中，液态空气精馏是利用空气中各组分 的沸点不同进行分离 D．膜分离是利用分子筛对空气进行分离，从而制得富 氧空气
鲁教版高中选修2 （化学与技术）
化学
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空气分离
教师用书独具演示
●课标要求 了解我国基本化工的生产资源、基本化工产品的主要种 类和发展概况。 ●课标解读 1.了解空气在化工生产中的重要应用。 2．了解空气分离的方法。
●教学地位 本课时内容涉及化工生产中的重要资源——空气，是化 工生产的基础，贯穿于多数的化工生产中，并且人类日常生 活中也离不开空气。
能很强的特点，进行加压吸附和减压解吸的分离方法；活性
炭也是具有较大表面积；膜分离是利用具有透过性能的薄膜
下列分离物质的方法中，不是根据粒子大小进
行分离的是( )
A．渗析
B．过滤
C．分馏
D．膜分离
【解析】 A项，渗析是根据胶体粒子直径和溶液中分
子、离子直径不同，将溶液中溶质与胶粒分离开的方法；B
项，过滤是根据浊液中分散质直径和溶液中分散质直径不
同，将二者分离的方法；C项，分馏是利用混合物中各组分
沸点不同，将各组分分离的方法；D项，膜分离是利用O2和
N2分子大小不同使二者分离的方法。 【答案】 C
在压强为1.01×105Pa时液态氮的沸点是－196 ℃，液态 氧的沸点是－183 ℃，液态氦的沸点是－269 ℃。采用深冷 分离法从空气中分离这3种气体时，随温度升高它们逸出的 先后顺序是( )
A．氦气、氮气、氧气 B．氧气、氮气、氦气 C．氮气、氧气、氦气 D．氧气、氦气、氮气 【解析】 采用深冷分离空气时，随温度升高，沸点低 的气体先逸出。 【答案】 A
分离三种空气分离方法的原理以及 它们的适用范围。 2.了解蒸馏和精馏的原理以及它们之 间的区别和联系，了解吸附作用的 原理。 3.理解空气各组分的物理性质与所采 用的分离方法的关系。 4.认识空气作为一种资源的重要性以 及分离技术对开发和利用资源的意
1.空气的成分及在化 工生产中的应用。(重 点) 2.空气的分离方法及 原理。(难点) 3.空气分离原理与空
气各组分性质的关系 。(重难点)
义。
空气是氧气、氮气 、二氧化碳、稀有气体等组成的混合 物。炼钢和金属焊接需要 氧气 ，合成氨需要 氮气 ， 而 稀有气体 常用做保护气及各种灯泡的填充气。
1．稀有气体常用做保护气和灯泡填充气，这是利用气 体的什么性质？
【提示】 稳定性。
1.深冷分离 (1)定义：先将空气 降温、加压 液化后，再将液态空 气升温，根据空气中各种组分的 沸点 不同进行精馏分离。 (2)空气液化的方法：先 加压 再进行 热交换 ，最后进
●新课导入建议 人类离不开空气，空气是人类活动中的重要资源，在生 活和生产中常用到空气中的各种组分。如潜水员潜水用的氧 气、合成氨工业用的N2，医疗中病人需要输氧、液氮在医疗 中作为冷冻剂、灯泡中的填充气(多举生活、生产中的实 例)。你知道空气有哪些成分吗？如何获得各种组分？
课标解读
重点难点
1.知道深冷分离、变压吸附分离和膜