專題01-化學與STSE-講義(原卷版)

專題01化學與STSE一、考情分析核心素養(yǎng)科學態(tài)度與社會責任考綱物質(zhì)的組成、性質(zhì)和分類化學與生活、材料、能源、環(huán)境、生命、信息技術等的關系，了解綠色化學的重要性?？记轭A測預計在2022年高考中，仍會以某熱點為信息源輻射相關聯(lián)知識與方法,以判斷正誤、推理的形式,借助最新科技成就和古詩詞考查化學物質(zhì)的性質(zhì)、用途及相關化學原理，充分體現(xiàn)化學學科的發(fā)展性和實踐性。以選擇題的形式進行考查。二、考點分布考點剖析考點一：化學與環(huán)境1、環(huán)境問題污染起因治理大氣污染及防治酸雨硝酸型酸雨煤和石油的燃燒、汽車尾氣、硝酸工廠的廢氣開發(fā)新能源、處理工業(yè)廢氣、燃煤脫硫硫酸型酸雨煤等化石燃料的燃燒光化學煙霧氮氧化物(NxOy)和碳氫化合物(CxHy)堿液吸收法2NO2＋2NaOH==NaNO3＋NaNO2＋H2O；NO2＋NO＋2NaOH==2NaNO2＋H2O催化轉(zhuǎn)化NO2＋4CON2＋4CO2。溫室效應二氧化碳(CO2)、甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟里昂①優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)②提高植被面積③從化石燃料中捕捉CO2并加以利用或封存④開發(fā)生物質(zhì)能源，大力發(fā)展低碳或無碳燃料⑤提高能源的利用效率和節(jié)能，包括開發(fā)清潔燃燒技術和燃燒設備等霧霾直徑≤2.5μm（2.5×10-6m）；霧霾天氣的形成與部分顆粒在空氣中形成氣溶膠有關低碳出行臭氧層空洞氟氯代烴減少氟里昂的使用水體污染水體的“富營養(yǎng)化”氮和磷混凝法、中和法、沉淀法、氧化還原法固體廢棄物污染白色污染聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的包裝袋、農(nóng)用地膜、一次性餐具、塑料瓶廢棄塑料資源化、生物降解塑料、塑料回收后再生2、綠色化學與環(huán)境保護1、綠色化學的核心是利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染，盡可能使原料的利用率提高，減少副產(chǎn)品的排放，有利于環(huán)境保護。綠色化學的要求是原子利用率是100%，反應物全部轉(zhuǎn)化為期望的產(chǎn)物，使原子的利用率達到100%。2、低碳經(jīng)濟，是指在可持續(xù)發(fā)展理念指導下，通過技術創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、新能源開發(fā)等多種手段，盡可能地減少煤炭石油等高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，達到經(jīng)濟社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護雙贏的一種經(jīng)濟發(fā)展形態(tài)。低碳生活的核心是減少二氧化碳的排放。3、垃圾的處理不能進行填埋處理，而應進行分類處理?！镜淅饰觥?、(2021·全國乙卷，7)我國提出爭取在2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和，這對于改善環(huán)境、實現(xiàn)綠色發(fā)展至關重要?！疤贾泻汀笔侵窩O2的排放總量和減少總量相當。下列措施中能促進碳中和最直接有效的是（）A.將重質(zhì)油裂解為輕質(zhì)油作為燃料 B.大規(guī)模開采可燃冰作為新能源C.通過清潔煤技術減少煤燃燒污染 D.研發(fā)催化劑將CO2還原為甲醇2、(2021·全國甲卷，7)化學與人體健康及環(huán)境保護息息相關。下列敘述正確的是（）A.食品加工時不可添加任何防腐劑 B.掩埋廢舊電池不會造成環(huán)境污染C.天然氣不完全燃燒會產(chǎn)生有毒氣體 D.使用含磷冼滌劑不會造成水體污染3、CO2是自然界碳循環(huán)中的重要物質(zhì)。下列過程會引起大氣中CO2含量上升的是（）A．光合作用 B．自然降雨C．化石燃料的燃燒 D．碳酸鹽的沉積考點二：化學與能源和資源開發(fā)煤、石油、天然氣的綜合利用煤干餾是隔絕空氣加強熱，得到焦爐氣、煤焦油、焦炭等；氣化是將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程；液化是把煤轉(zhuǎn)化成液體燃料。石油石油的分餾是物理變化，得到石油氣、汽油、柴油、煤油等石油的裂化是化學變化，裂化得輕質(zhì)油（汽油）石油的裂解是化學變化，裂解得主要化工原料（乙烯、丙烯、甲烷）能源簡介(1)能源簡介(2)能源分類能源化石能源煤石油天然氣新能源生物質(zhì)能太陽能、風能、潮汐能、氫能、核能；能源一次能源自然界以現(xiàn)成形式提供的能源，如煤、石油、天然氣等二次能源指需要依靠其他能源的能量間接制取的能源，如氫氣、電力等(3)解決能源問題的措施①提高能源的利用效率：a.改善開采、運輸、加工等各個環(huán)節(jié)；b.科學控制燃燒反應，使燃料充分燃燒。②開發(fā)新能源：開發(fā)資源豐富、可以再生、沒有污染或污染很小的新能源?！镜淅饰觥?.化學與生活密切相關。下列說法錯誤的是（）A.火力發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化過程有化學能→熱能→機械能→電能B.頁巖氣是蘊藏于頁巖層可供開采的天然氣資源，可以歸屬為不可再生能源C.食品添加劑可以改善食物風味和延長保質(zhì)期等，使用時符合國家相關標準，對人體沒有不良影響D.廣泛使用乙醇汽油，能夠減少原油的用量，但不能降低尾氣中CO的排放量和改善大氣環(huán)境2.（2019·江西玉山一中月考）全球氣候變暖給人類的生存和發(fā)展帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)，在此背景下，“新能源”“低碳”、“節(jié)能減排”、“吃干榨盡”等概念愈來愈受到人們的重視。下列有關說法不正確的是（）A.太陽能、地熱能、生物質(zhì)能和核聚變能均屬于“新能源”B.“低碳”是指采用含碳量低的烴類作為燃料C.如圖，甲烷經(jīng)一氯甲烷生成低碳烯烴的途徑體現(xiàn)了“節(jié)能減排”思想D.讓煤變成合成氣，把煤“吃干榨盡”，實現(xiàn)了煤的清潔、高效利用3．（2020·浙江7月選考）下列說法不正確的是()A．天然氣是不可再生能源B．用水煤氣可合成液態(tài)碳氫化合物和含氧有機物C．煤的液化屬于物理變化D．火棉是含氮量高的硝化纖維考點三：化學與材料無機材料金屬材料合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬和非金屬)熔合而成的具有具有金屬特性的物質(zhì)，如鋁合金、不銹鋼。無機非金屬材料傳統(tǒng)無機非金屬材料水泥、陶瓷、玻璃新型無機非金屬材料氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硼陶瓷、光纖有機高分子材料有機高分子材料塑料合成纖維合成橡膠新型高分子材料高分子膜、尿不濕、隱形眼鏡、人造關節(jié)、心臟補片、液晶材料【典例剖析】1.（2021·廣東卷）今年五一假期，人文考古游持續(xù)成為熱點。很多珍貴文物都記載著中華文明的燦爛成就值。下列國寶級文物主要由合金材料制成的是()選項ABCD文明名稱鑄客大銅鼎河姆渡出土陶灶獸首瑪瑙杯角形玉杯2、(2020·北京卷，1)近年來，我國航空航天事業(yè)成果顯著。下列成果所涉及的材料為金屬材料的是()A.“天宮二號”航天器使用的質(zhì)量輕強度高的材料——鈦合金B(yǎng).“北斗三號”導航衛(wèi)星使用的太陽能電池材料——砷化鎵C.“長征五號”運載火箭使用的高效燃料——液氫D.“C919”飛機身使用的復合材料——碳纖維和環(huán)氧樹脂3.(2021年廣東卷，4)化學創(chuàng)造美好生活。下列生產(chǎn)活動中，沒有運用相應化學原理的是()選項生產(chǎn)活動化學原理A用聚乙烯塑料制作食品保鮮膜聚乙烯燃燒生成和B利用海水制取溴和鎂單質(zhì)可被氧化、可被還原C利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術品氫氟酸可與反應D公園的鋼鐵護欄涂刷多彩防銹漆鋼鐵與潮濕空氣隔絕可防止腐蝕考點四：化學與生活、醫(yī)藥化學與生活糖類單糖：葡萄糖(C6H12O6)、果糖(C6H12O6)二糖：蔗糖(C12H22O11)、麥芽糖(C12H22O11)、乳糖多糖：淀粉(C6H10O5)n、纖維素(C6H10O5)n油脂皂化反應、油脂硬化蛋白質(zhì)鹽析、變性、顏色反應、水解食品添加劑食品干燥劑：CaCl2、硅膠、活性氧化鋁、纖維干燥劑食品添加劑：抗氧化劑、防腐劑、增味劑、營養(yǎng)強化劑【備注】淀粉與纖維素分子式均為(C6H10O5)n，n值是一個區(qū)間，故兩者不是同分異構(gòu)體，都是混合物，是高分子化合物判斷淀粉水解程度的方法（在酸性條件下水解）a.尚未水解：必須先加NaOH中和硫酸，再加入新制氫氧化銅加熱，無磚紅色沉淀b.完全水解：加入碘水，不呈藍色3.油脂和礦物油不是同一物質(zhì)，礦物油是烴類，油脂是脂類4.腌制食品：腌制過程中會產(chǎn)生亞硝酸鹽，具有致癌性5.

地溝油：地溝油中有黃曲霉素，具有致癌性；可以制肥皂盒生物柴油；6.常見的凈水劑或消毒劑凈水劑：鐵鹽、鋁鹽（明礬）、木炭等消毒劑：銅鹽、高鐵酸鈉、次氯酸鈉、臭氧等漂白劑：氯氣、漂白粉(實質(zhì)是HClO)；SO2；Na2O2、H2O2；O3化學與醫(yī)藥.抗酸藥：用來治療胃酸過多。常見的抗酸藥(能中和胃酸有弱堿性)有：NaHCO3、CaCO3、MgCO3、Al(OH)3、Mg(OH)2

，而碳酸鈉堿性較強，不適合做胃酸中和劑。解熱鎮(zhèn)痛藥：阿司匹林，又稱乙酰水楊酸，水解生成的水楊酸有治療作用?？股兀鹤钤绨l(fā)現(xiàn)的一種天然抗生素是青霉素，使用前要做皮試。非處方藥即是OTC，用于消費者的自我判斷、自我治療。處方藥即是R，只能憑藥師處方購買。鴉片、嗎啡、海洛因等有麻醉、止痛、鎮(zhèn)靜作用，也可用于治療某些疾病，但它們屬于毒品。麻黃堿是興奮劑，可以使人興奮。胃部透視，服“鋇餐”，其成份是BaSO4?！镜淅饰觥?、(2020·天津卷，3)下列說法錯誤的是（）A.淀粉和纖維素均可水解產(chǎn)生葡萄糖B.油脂的水解反應可用于生產(chǎn)甘油C.氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元D.淀粉、纖維素和油脂均是天然高分子2.新冠病毒對熱敏感，56℃30分鐘、75%酒精、含氯消毒劑、過氧乙酸、乙醚和氯仿等脂溶劑均可有效滅活病毒。下列有關說法正確的是（）A.因為過氧乙酸能滅活病毒，所以在家每天進行醋熏能殺死家里的新冠肺炎病毒B.在空氣質(zhì)量檢測中的PM2.5，屬于氣溶膠C.電解食鹽水制取次氯酸鈉噴灑房間能殺死新冠肺炎病毒D.含氯消毒劑、過氧乙酸、乙醚和氯仿等都屬于有機物3．(2021·廣東卷)勞動成就夢想。下列勞動項目與所述的化學知識沒有關聯(lián)的是()選項勞動項目化學知識A社區(qū)服務：用84消毒液對圖書館桌椅消毒含氧消毒劑具有氯化性B學農(nóng)活動：用廚余垃圾制肥料廚余垃圾含N、P、K等元素C家務勞動：用白醋清洗水壺中的水垢乙酸可由乙醇氧化制備D自主探究：以油脂為原制肥皂油脂可發(fā)生皂化反應考點五：化學與傳統(tǒng)文化及工藝(一)中國古代化學的工藝簡介1．中國古代的釀酒(1)釀酒起源：據(jù)《禮記》記載，西周已有相當豐富的釀酒經(jīng)驗和完整的釀酒技術規(guī)程，其中“月令篇”敘述了負責釀酒事宜的官“大酋”在仲冬釀酒時必須監(jiān)管好的6個環(huán)節(jié)：“秫稻必齊，曲蘗必時，湛熾必潔，水泉必香，陶器必良，火齊必得，兼用六物?！?2)釀酒：先用米曲霉、黑曲霉、黃曲霉等將淀粉分解(水解)為葡萄糖，稱為糖化；再用酵母菌將葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精，發(fā)酵后的混合料經(jīng)過蒸餾，得到白酒和酒糟。2．中國古代的冶金化學膽銅法用膽水煉銅是中國古代冶金化學中的一項重要發(fā)明。早在西漢時就已有人覺察到這一化學反應，《淮南萬畢術》《神農(nóng)本草經(jīng)》就提到：“白青(堿式碳酸銅)得鐵化為銅”，“石膽……能化鐵為銅”淘冶黃金黃金都是以游離狀態(tài)存在于自然界，分沙金和脈金(小金)兩種。歷史上的早期采金技術都是“沙里淘金”。例如，《韓非子·內(nèi)儲說上》提到“麗水之中生金”煉鋅明初中國已掌握了從爐甘石煉取金屬鋅的技術，那時稱這種金屬為“倭鉛”。明代著作《天工開物》中有世界上現(xiàn)存最早的關于煉鋅術的文字記載鎳白銅鎳白銅自古是中國云南的特產(chǎn)。東晉常璩《華陽國志》就已記載：“螳螂縣因山名也，出銀、鉛、白銅、雜藥?！泵鞔颇弦汛罅可a(chǎn)似銀的鋅鎳銅合金，稱為“中國白銅”3．中國古代的造紙術以我國古書《天工開物》卷中所記載的竹紙制造方法為例，步驟如下：斬竹漂塘將新砍下的嫩竹放入池塘中，浸泡一百日以上，利用天然微生物分解并洗去竹子的青皮煮徨足火放入“徨”桶內(nèi)與石灰一道蒸煮，利用石灰的堿性脫脂、殺死微生物等春臼把上述處理的竹子，放入石臼中打爛，形同泥面蕩料入簾將被打爛的竹料倒入水槽內(nèi)，并以竹簾在水中蕩料，竹料成為薄層附于竹簾上面覆簾壓紙將竹簾反過來，使?jié)窦埪溆诎迳?。重復蕩料與覆簾步驟，疊積上千張濕紙后，加木板重壓以擠去大部分的水透火焙干將濕紙逐張揚起，生火焙干(二)常考經(jīng)典史籍材料歸納1．《抱樸子內(nèi)篇·黃白》中“曾青涂鐵，鐵赤如銅”，其“曾青”是可溶性銅鹽；“丹砂燒之成水銀，積變又還成丹砂”，丹砂是紅色的硫化汞。2．《本草綱目》中“冬月灶中所燒薪柴之灰，令人以灰淋汁，取堿浣衣”里的“堿”是K2CO3；“(火藥)乃焰消、硫磺、山木炭所合，以為烽燧諸藥者”，利用KNO3的氧化性。3．《天工開物》中“凡石灰，經(jīng)火焚煉為用”里的“石灰”指的是CaCO3；“凡研消不以鐵碾入石臼，相激火生，禍不可測”說明KNO3研磨能易分解。4．《夢溪筆談·器用》中“古人以劑鋼為刃，柔鐵為莖干，不爾則多斷折”里的“劑鋼”是鐵的合金。5．《開寶本草》記載：“硝石，所在山澤，冬月地上有霜，掃取以水淋汁后，乃煎煉而成”涉及物質(zhì)的溶解、蒸發(fā)、結(jié)晶。6．《茶疏》中對泡茶過程有如下記載：“治壺、投茶、出浴、淋壺、燙杯、釃茶、品茶……”。文中涉及的操作方法是溶解。7．《驗方新編》中有如下敘述：“凡暑月身熱昏沉，未明癥候，恐是出丹。用生白扁豆數(shù)粒食之。如不知腥味，則以生白扁豆、水泡濕，研汁一小杯，調(diào)水一盞服之。即愈?！蔽闹猩婕暗牟僮鞣椒ㄊ墙??！镜淅饰觥?.(2020·海南高考)古籍《天工開物》收錄了井鹽的生產(chǎn)過程。其中“汲水而上，入于釜中煎煉，頃刻結(jié)鹽，色成至白”的描述，涉及的物質(zhì)分離操作為()A．趁熱過濾 B．萃取分液C．常壓蒸餾 D．濃縮結(jié)晶2.(2020·課標全國Ⅱ，7)北宋沈括《夢溪筆談》中記載：“信州鉛山有苦泉，流以為澗。挹其水熬之則成膽礬，烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”。下列有關