2019-2020学年高中化学 专题4 化学科学与人类文明 第2单元 化学是社会可持续发展的基础课件

第二单元化学是社会可持续发展的基础[目标导学]1．认识化学是现代科技发展的基础。2．认识化学正在帮助人们认识并克服人类对环境产生的负面影响。3．了解绿色化学的基本要求及其对社会可持续发展的重要意义。4．了解温室效应、光化学烟雾、酸雨、臭氧空洞等污染。[背诵经典导学]1．四个重要化学反应：(1)制印刷电路板：2FeCl3＋Cu===CuCl2＋2FeCl2；(2)粗硅的制取：SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑；(3)石灰石—石膏法脱硫：SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O,2CaSO3＋O2===2CaSO4。2．六种常见的环境污染及成因：(1)温室效应：CO2；(2)酸雨：SO2、NOx；(3)臭氧空洞：NOx、氟氯烃；(4)光化学烟雾：NOx、碳氢化合物；(5)赤潮(或水华)：含N、P的废水；(6)白色污染：废弃塑料。扬帆起航温习双基课前学习空间1．当今社会面临着诸多问题，如_____________________、____________________、_____________________________等，这些问题的解决，都需要化学的支持。化石能源日益枯竭水资源紧缺生态环境遭到破坏2．人类在20世纪发明______________、______________、_____________________、____________________________、______________、______________、________________________七大技术，其中______________________是人类生存所必需的，也为其余六大技术的发明和发展提供了不可或缺的物质基础。3．光导纤维的化学成分是______________；制电路板的化学方程式为2FeCl3＋Cu===CuCl2＋2FeCl2。信息技术生物技术核科学和核武器技术航空航天和导弹技术激光技术纳米技术化学合成和分离技术化学合成和分离技术SiO24．环境问题是人类社会发展面临的重大问题之一。化学工业曾经对环境和生态造成了一定的影响，但是化学科学也为___________、___________、____________环境污染提供了有效、快捷的方法与技术。分析监测治理5．燃煤烟气脱硫常用的方法有石灰石—石膏法、氨水法等，其原理分别为(1)石灰石—石膏法脱硫_____________________________，__________________________________。(2)氨水法脱硫____________________________________,____________________________________________________；______________________________。SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2OSO2＋NH3＋H2O===NH4HSO3SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO32CaSO3＋O2===2CaSO42(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4通过上述过程，既可以消除燃煤烟气中的二氧化硫，同时还可以得到副产品____________和_____________________。硫酸铵石膏(CaSO4·2H2O)6．汽车随社会的发展日益增多，尾气的排放越来越多，尾气中的______________及______________、颗粒物造成了严重的空气污染。这是目前空气污染的主要途径。CO、NO、NO2碳氢化合物7．CO2排放日益增多，使地球表面的温室效应加剧，致使全球气候变暖。为减少CO2的影响，可对其进行回收，将其制造成全降解塑料。例如，二氧化碳和环氧丙烷在催化剂作用下可生成一种可降解高聚物，反应方程式为___________________________________________________________________________________________。8．绿色化学要求利用化学原理从______________消除污染，期望在化学反应和化学工业过程中______________参与反应的原料，所有物质原料、中间产物都在内部循环、利用，实现______________。源头充分利用零排放——小试身手考查：21．20世纪的七大技术发明中，对其他六大技术发明起推动和决定作用的是()A．信息技术B．航空航天和导弹技术C．化学合成和分离技术D．生物技术解析：化学合成和分离技术为信息、生物、核科学和核武器、航空航天和导弹、激光、纳米等技术的发明提供了物质基础。答案：C考查：42．下列名词与环境污染无关的是()A．酸雨B．光化学烟雾C．冻雨D．水体富营养化解析：酸雨的形成主要是空气中含有氮的氧化物和硫的氧化物造成的，主要是二氧化硫造成的，所以酸雨与环境污染有关，故A错误；光化学烟雾是氮氧化合物和烃的大量排放造成的，与环境污染有关，故B错误；冻雨是由过冷水滴与温度低于0℃的物体碰撞立即冻结的降水，与环境污染无关，故C正确；水体富营养化是含氮、磷等营养物质的任意排放造成的，与环境污染有关，故D错误。答案：C考查：3,5,6,73．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法正确的是()A．高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维B．向煤中加入适量石灰石，在燃烧时SO2最终生成CaSO3，可减少对大气的污染C．汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2D．大量燃烧化石燃料排放的废气中含大量CO2、SO2，造成大气污染，从而使雨水pH＝5.6解析：高纯度的二氧化硅用于制作光导纤维，故A错误；CaSO3易被氧化为CaSO4，向煤中加入适量石灰石，在燃烧时SO2最终生成CaSO4，故B错误；CO和NO通过催化转化器生成无毒的N2和CO2，故C正确；大量燃烧化石燃料排放的废气中含大量SO2，造成大气污染，从而使雨水pH＜5.6，故D错误。答案：C核心要点突破定位重点深化理解知识点一现代科学技术的发展离不开化学1．印刷电路板的制作取一块敷铜板(单面敷有铜箔的树脂绝缘板)，除去铜箔上的油污，洗净、吹干，用油漆描出电子线路，待油漆干后放入浓三氯化铁溶液中。约20min后，用镊子取出，洗净、吹干。用适当的溶剂清洗掉油漆，你就得到一块用铜箔绘制在树脂板上的电路板。原理：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。【名师提示】该反应是氧化还原反应，氧化性：Fe3＋Cu2＋Fe2＋。2．单晶硅的制备(1)制粗硅：SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑。(2)制精硅：Si＋2Cl2=====高温SiCl4、SiCl4＋2H2=====高温Si＋4HCl。【名师提示】(1)制粗硅的反应属于置换反应，且为同主族元素形成的单质之间的置换。由于碳过量，故产物生成CO，而不会生成CO2。(2)制精硅用H2置换Si，是非金属单质间的置换。3．化学科学的发展促进了现代科学技术的发展(1)使农业生产工业化：在充分了解光合作用，固氮作用机理和催化理论的基础上，人类可模拟植物，使粮食和蛋白质生产工厂化，使人类生活质量大大提高。(2)开发具有特殊功能的材料淡化海水，解决淡水资源紧缺问题。(3)合成高效、稳定、廉价的太阳能光电转化材料，解决人类面临的能源危机以及化石能源造成的环境污染问题。(4)使人类从直接利用天然材料迈向创造和合成有特定性能的材料。(5)为其他科学技术(如激光、航空、航天、导弹)和纳米技术提供所需材料，促进其他科学技术的发展。知识点二解决环境问题需要化学科学1．环境污染(1)工业三废：废水、废气、废渣。(2)酸雨：pH5.6的雨水，其形成与SO2、NOx等大气污染物有关。(3)温室效应：煤、石油及天然气的燃烧产生大量CO2，造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小。(4)光化学烟雾：煤和石油的燃烧、硝酸工厂和汽车尾气的排放产生大量氮氧化物。(5)臭氧层破坏：氟利昂(CF2Cl2)和NOx可造成臭氧层破坏。(6)白色污染：废弃塑料制品对环境造成的污染。2．消除措施(1)消除SO2对环境的污染a．石灰石—石膏法CaCO3＋SO2=====水CaSO3＋CO22CaSO3＋O2＋4H2O===2CaSO4·2H2O石膏(CaSO4·2H2O)在工业、农业、医疗、雕塑等方面都有重要应用。b．氨水法SO2＋2NH3·H2O===(NH4)2SO3(NH4)2SO3＋SO2＋H2O===2NH4HSO32(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4该方法不仅可以吸收SO2，还可以得到硫酸铵。(2)消除汽车尾气对环境的污染a．石油的脱硫处理；b．尾气催化转化：2CO＋2NO=====催化剂2CO2＋N2；c．用新的无害的汽油添加剂代替能产生污染的四乙基铅抗震剂；d．使用酒精、天然气部分或全部代替燃油。(3)回收二氧化碳二氧化碳和环氧丙烷在催化剂作用下形成可降解的高聚物：知识点三绿色化学(1)核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产和日常生活对环境的污染。(2)从环境上：强调从源头上消除污染，从一开始就避免污染物的产生。(3)从经济上：提倡合理利用资源和能源，降低生产成本，尽可能提高原子利用率，最高目标是原子利用率为100%，即反应物原子全部转化为期望产物。【名师提示】绿色化学提出的任务和目标不是被动地治理环境污染，而是主动地防止环境污染，从根本上切断污染源，才能真正做到保护环境。——对点训练考查：知识点一2【例1】下列说法不正确的是()A．利用单晶硅制造芯片B．光导纤维主要成分是SiO2C．硅可作半导体材料D．石英钟表使用晶体硅【解析】硅可作半导体材料，可制计算机芯片，SiO2可制光导纤维，也可制石英钟表。【答案】D考查：知识点一3【例2】纳米技术开辟了材料的新天地，在北京申奥工程中，就使用了我国研制的一项新成果——“纳米塑料”，下列说法不正确的是()A．纳米是长度单位B．纳米是材料名称C．纳米塑料是高分子化合物D．纳米聚乙烯的物理性质比普通聚乙烯优异【解析】化学科学与现代科技之间存在密切关系，本题涉及的纳米技术的最基本组成部分是纳米材料。纳米是长度单位，而非材料名称。纳米技术是研究在10－7m～10－9m内，原子、分子和其他类型的物质制备技术。纳米材料是纳米科技最基本的组成部分，是通过用物理、化学及生物学的方法制备出包含几百个或几千个原子、分子的“颗粒”。这种“颗粒”的尺寸只有几个纳米。纳米材料特别“神奇”，其性能特别优越。【答案】B考查：知识点二【例3】目前地球环境污染问题越来越严重，如温室效应、臭氧层的破坏、酸雨的形成、有毒物质的污染等已成为目前世界各国人民普遍关心和研究的问题。请回答下列问题：(1)产生温室效应的主要原因是大气中含有大量的()A．SO2B．NO2C．CO2D．CO(2)臭氧层的破坏导致地球表面的紫外线辐射量增加，从而使全球皮肤癌的发病人数明显增加。造成这一现象的主要原因是()A．人们大量使用了氟氯烃B．人们在炼钢时向空气中排放了大量的高炉煤气C．石油炼制厂排放了大量的二氧化硫和一氧化氮D．硝酸、硫酸工厂排放了大量的二氧化硫和一氧化氮(3)在20世纪60年代，一些工业发达国家的城市发生过光化学烟雾事件，造成数以千计的人员伤亡。光化学烟雾产生的主要原因是()A．汽油的不完全燃烧B．大量使用了农药、化肥C．白色塑料垃圾的污染D．金属矿物的冶炼(4)为了减少大气中的二氧化碳的排放量，下列措施可行的是()A．改进能源结构B．提高能源的利用率C．大量使用催化剂D．提倡植树种草(5)为了防治酸雨，降低煤燃烧时向大气中排放SO2的量，工业上将生石灰和含硫煤混合后使用，可发生“固硫”(不使硫化物进入大气)反应，最后生成石膏。①整个“固硫”反应所涉及的反应类型可能包括：a.化合反应，b.分解反应，c.置换反应，d.复分解反应，e.氧化还原反应，f.非氧化还原反应，g.离子反应，h.非离子反应(分子反应)。则下列选项中符合反应实际的是()A．aegB．abe