高中化學(xué)專題4化學(xué)科學(xué)與人類文明第2單元化學(xué)是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)學(xué)案蘇教版.docx

第二單元化學(xué)是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解化學(xué)和其他學(xué)科之間的密切聯(lián)系以及對(duì)工農(nóng)業(yè)、國(guó)防、科技的巨大貢獻(xiàn)。2.了解化學(xué)合成和分離技術(shù)是人類生存所必需的，是其他各項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)。3.了解化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中的重要作用，加強(qiáng)環(huán)保意識(shí)并培養(yǎng)綠色化學(xué)的理念。(重點(diǎn))自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知一、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展離不開化學(xué)1化學(xué)與人類的密切關(guān)系(1)化學(xué)與人們的生活有著緊密的聯(lián)系。(2)化學(xué)與信息、生命、材料、環(huán)境、能源、地球、空間和核科學(xué)等新興學(xué)科有緊密的聯(lián)系。(3)化學(xué)合成和分離技術(shù)為其他技術(shù)的發(fā)明提供了不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)。2化學(xué)促進(jìn)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展化學(xué)科學(xué)的發(fā)展將幫助人們解決工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的許多技術(shù)問題，提供所需要的具有特定性能的材料，開發(fā)高效的潔凈能源。(1)解決工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的技術(shù)問題如：制作印刷電路板的反應(yīng)原理為2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2。(2)創(chuàng)造和合成具有特定性能的材料如以石英砂為原料制備高純硅的流程圖為寫出圖中的反應(yīng)的化學(xué)方程式：2CSiO2Si(粗)2CO；Si(粗)2Cl2SiCl4；SiCl42H2Si(純)4HCl。二、解決環(huán)境問題需要化學(xué)科學(xué)1環(huán)境問題生活垃圾與工業(yè)生產(chǎn)的廢氣、廢渣、廢液等給環(huán)境帶來了嚴(yán)重危害。2化學(xué)對(duì)環(huán)境保護(hù)的貢獻(xiàn)(1)燃煤煙氣的脫硫石灰石石膏法脫硫的反應(yīng)原理：aSO2Ca(OH)2=CaSO3H2O；b2CaSO3O2=2CaSO4。氨水法脫硫的反應(yīng)原理：aSO22NH3H2O=(NH4)2SO3；bSO2NH3H2O=NH4HSO3；c2(NH4)2SO3O2=2(NH4)2SO4。通過煙氣脫硫，可以消除燃煤煙氣中的SO2，同時(shí)還得到副產(chǎn)品石膏和硫酸銨。(2)消除汽車尾氣對(duì)環(huán)境的污染發(fā)動(dòng)機(jī)燃油排放的尾氣成分：CO、NO、NO2、碳?xì)浠衔?、顆粒物。消除尾氣污染a石油的脫硫處理；b汽車尾氣處理裝置將有害氣體轉(zhuǎn)化為N2、CO2和水蒸氣排出；c使用新的無害的汽油添加劑；d使用酒精、天然氣代替部分或全部燃油；e“零排放”的電動(dòng)汽車用氫作汽車燃料，用燃料電池作動(dòng)力，合成廉價(jià)的、可再生的儲(chǔ)氫材料和能量轉(zhuǎn)換材料。(3)回收二氧化碳化學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)可利用二氧化碳制造全降解塑料。例如：用二氧化碳和環(huán)氧丙烷在催化劑作用下可生成一種可降解高聚物，其合成反應(yīng)為。3綠色化學(xué)(1)要求：利用化學(xué)原理從源頭上消除污染。(2)期望：在化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)工業(yè)過程中充分利用參與反應(yīng)的原料。(3)結(jié)果：所有物質(zhì)原料、中間產(chǎn)物都在內(nèi)部循環(huán)、利用，實(shí)現(xiàn)零排放?；A(chǔ)自測(cè)1判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)(1)光導(dǎo)纖維的主要成分是晶體硅。()(2)化學(xué)科學(xué)的發(fā)展有助于創(chuàng)造、合成具有特定性能的材料。()(3)燃煤時(shí)加入適量的石灰石，可緩解酸雨。()(4)回收二氧化碳有助于解決溫室效應(yīng)問題。()【答案】(1)(2)(3)(4)2下列化學(xué)新技術(shù)與其試圖解決的問題的連線不正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：13572202】A某沿海城市技術(shù)開發(fā)公司研制的海水淡化膜資源問題B某洗衣機(jī)廠研制不用洗衣粉的洗衣機(jī)污染問題C研制應(yīng)用于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的導(dǎo)電塑料能源問題D中科院研制的納米玻璃用于國(guó)家大劇院材料問題C海水淡化膜的研制可以解決淡水資源的缺乏問題；洗衣粉中的一些元素會(huì)對(duì)水資源造成污染，研制不用洗衣粉的洗衣機(jī)，可以減少洗衣粉對(duì)水質(zhì)的污染；研制導(dǎo)電塑料、納米玻璃都屬于材料領(lǐng)域問題。合 作 探 究攻 重 難常見環(huán)境問題及其防治背景材料工業(yè)革命以來，由于科學(xué)技術(shù)飛躍進(jìn)步，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)迅猛發(fā)展，每年人類把大量的廢物拋棄到環(huán)境中，日積月累，終于達(dá)到大自然再也消化吸收不了的程度。人類每年制造出成千上萬種新化學(xué)物質(zhì)，并投入工業(yè)生產(chǎn)、使用。這些化學(xué)物質(zhì)中，有毒物質(zhì)可達(dá)上千種，它們進(jìn)入環(huán)境后，在環(huán)境中擴(kuò)散、遷移、積累和轉(zhuǎn)化，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。思考交流(1)SO2氣體對(duì)環(huán)境的破壞表現(xiàn)在哪些方面？人們采取了哪些措施？【提示】破壞：形成酸雨，使土壤酸化，腐蝕古建筑，使植物枯死，莊稼減產(chǎn)，魚蝦死亡等。措施：對(duì)石油進(jìn)行脫硫處理，在含硫的煤等燃料中加入生石灰，開發(fā)新能源，減少化石燃料的利用等。(2)安裝汽車尾氣處理裝置可以將尾氣中的有害氣體在催化劑條件下轉(zhuǎn)化成無害氣體，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。【提示】【提示】途徑2符合綠色化學(xué)要求，實(shí)現(xiàn)了零排放。1常見環(huán)境污染與防治環(huán)境污染污染源污染物防治措施酸雨煤、石油等化石燃料的燃燒，汽車尾氣等SO2、NOx開發(fā)利用新能源；化石燃料脫硫或固硫，廢氣用氨水、堿液吸收光化學(xué)煙霧汽車尾氣、硝酸工業(yè)廢氣NOx、碳?xì)浠衔锵矚馕廴荆褂们鍧嵢剂蠝厥倚?yīng)煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒CO2等溫室氣體減少化石燃料的使用；開發(fā)利用新能源；植樹造林臭氧層空洞使用含氟氯烴的冰箱、空調(diào)等氟氯烴限制或停止氟氯烴的使用赤潮含一定量氮和磷等植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的生活污水、工業(yè)廢水氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)工業(yè)、生活污水處理后再排放，限制使用含磷洗滌劑白色污染難以降解塑料的大量生產(chǎn)和使用廢棄塑料減少使用和加強(qiáng)回收，使廢塑料再利用、再循環(huán)，研制開發(fā)易降解塑料2.綠色化學(xué)(1)綠色化學(xué)示意圖(2)原子經(jīng)濟(jì)原子經(jīng)濟(jì)要求反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)變成期望的最終產(chǎn)物，原子利用率達(dá)到100%，也就是說在化學(xué)反應(yīng)過程中不產(chǎn)生任何廢物。原子利用率100%(3)原子利用率為100%的反應(yīng)類型有化合反應(yīng)、加成反應(yīng)和加聚反應(yīng)。當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基題組1化學(xué)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)1化學(xué)與能源、信息、材料密切相關(guān)。下列說法錯(cuò)誤的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：13572203】A石油的催化裂化是為了提高從石油中得到汽油等輕質(zhì)油的產(chǎn)量和質(zhì)量B開發(fā)太陽能、水能、風(fēng)能等能源，可減少煤、石油等化石燃料的使用C光纜在信息產(chǎn)業(yè)中有廣泛應(yīng)用，制造光纜的主要材料是單質(zhì)硅D氧化鋁常用于制造耐火材料，氧化鐵常用于制造紅色油漆和涂料C石油的催化裂化可以將相對(duì)分子質(zhì)量較大、沸點(diǎn)較高的烴斷裂成相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴；新能源的開發(fā)和利用可以達(dá)到節(jié)能減排的目的；制造光纜的主要材料是二氧化硅；氧化鋁的熔點(diǎn)高，常用于制造耐火材料，由于氧化鐵為紅棕色，常用于制造紅色油漆和涂料。故答案為C。2我國(guó)可再生能源法倡導(dǎo)碳資源的高效轉(zhuǎn)化及循環(huán)利用(如圖所示)。下列做法與上述理念相違背的是()A大力發(fā)展煤的氣化及液化技術(shù)B加快石油等化石燃料的開采和使用C以CO2為原料生產(chǎn)可降解塑料D將秸稈進(jìn)行加工轉(zhuǎn)化為乙醇燃料B煤的氣化和液化是通過化學(xué)變化將煤轉(zhuǎn)化為氣體和液體燃料的先進(jìn)潔凈煤技術(shù)，可以減少污染物的排放，A項(xiàng)正確；石油等化石燃料為不可再生能源，加快化石燃料的開采和使用，會(huì)破壞環(huán)境，加重環(huán)境污染，B項(xiàng)錯(cuò)誤；可降解塑料不會(huì)造成“白色污染”，C項(xiàng)正確；將秸稈轉(zhuǎn)化為乙醇燃料，可以減少PM2.5的產(chǎn)生，D項(xiàng)正確。題組2環(huán)境污染與保護(hù)3下列有關(guān)環(huán)境問題的說法正確的是()A燃煤時(shí)加入適量石灰石，可減少廢氣中SO2的含量B臭氧的體積分?jǐn)?shù)超過104%的空氣有利于人體健康CpH在5.67.0之間的降水通常稱為酸雨D含磷合成洗滌劑易被細(xì)菌分解，故不會(huì)導(dǎo)致水體污染A燃煤中加入石灰石的作用是“固硫”，最終使硫元素以硫酸鹽的形式存在，減少了SO2對(duì)空氣的污染，A正確；空氣中臭氧的體積分?jǐn)?shù)超過105%時(shí)，就會(huì)對(duì)人體、動(dòng)植物造成危害，B錯(cuò)誤；pH小于5.6的降水才稱為酸雨，通常的降雨也是呈酸性的，因?yàn)榭諝庵械腃O2會(huì)溶于水使雨水呈酸性，C錯(cuò)誤；過量的磷和氮進(jìn)入水中，會(huì)造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致有害藻類“瘋長(zhǎng)”，迅速覆蓋在水面上，造成“水華”或“赤潮”，D錯(cuò)誤。4非金屬元素的一些氧化物會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染，以下非金屬氧化物與其引起的環(huán)境問題及主要來源對(duì)應(yīng)正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：13572204】選項(xiàng)氧化物環(huán)境問題主要來源ACO2酸雨化石燃料的燃燒BSO2光化學(xué)煙霧汽車尾氣的排放CNO2溫室效應(yīng)工廠廢氣的排放DCOCO中毒汽車尾氣和化石燃料的不完全燃燒DCO2能導(dǎo)致溫室效應(yīng)，NO2能引起光化學(xué)煙霧，SO2能引起酸雨。題組3綠色化學(xué)5以節(jié)能減排為基礎(chǔ)的低碳經(jīng)濟(jì)是保持社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略舉措。下列做法違背發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的是()A發(fā)展氫能和太陽能B限制塑料制品的使用C提高原子利用率，發(fā)展綠色化學(xué)D盡量用純液態(tài)有機(jī)物代替水作溶劑D正確理解低碳經(jīng)濟(jì)的要點(diǎn)：節(jié)能、減排(CO2)，特別是降低化石燃料(原料)的利用。A項(xiàng)，不使用“碳”；B項(xiàng)，減少“碳”的應(yīng)用；C項(xiàng)，提高原子利用率，發(fā)展綠色化學(xué)，相當(dāng)于減少了“碳”的使用；D項(xiàng)增加