《高中化学鲁科版选修2 主题6 课题3化学技术可持续发展 学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学鲁科版选修2 主题6 课题3化学技术可持续发展 学案（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课题3化学技术可持续发展1了解20世纪化学与技术的重大成就及其在社会发展中的作用。(重点)2了解新世纪化学与技术面临的挑战。3掌握绿色化学在化学与生产、生活中的应用。(重难点)4理解化学与技术在社会可持续发展中的作用。(难点)20世纪化学与技术的重大成就1.化学家们在20世纪发明的合成氨生产技术曾两次获诺贝尔奖，被评为20世纪最重大的发明。在此技术基础上，研发生产了一系列氮肥。2抗生素等各种新药物的诞生，使人类能更有效地控制许多传染病、心血管病等疾病，从而将现代人的平均寿命延长了25年。320世纪发明的七大技术化学合成、信息、生物、核科学与核武器、航空航天与导弹、激光、纳米技术中，最重要的是信
2、息技术、化学合成技术和生物技术，而化学合成技术起着核心的作用，没有化学合成技术，其余的六大技术根本不可能实现。1合成氨属于固氮途径中的哪种方式？【提示】人工固氮。21世纪化学与技术面临的挑战1.研发固定氮和合成无害农药技术，以保障人类生存与持续发展对粮食的需要，促进农业生产持续发展。2研发多种新药的合成技术，以控制心脑血管病、癌症等疾病，为保障人类健康和延长人类寿命提供更有效的技术保障。3研发绿色化学技术，从源头治理污染。绿色化学的目标是：以化学为基础的生产过程不产生污染，要把污染消灭在它产生之前，因而不存在工业生产的污染和治理问题。4研制各种新材料如研制高效、低成本的光电转换材料以开发太阳能
3、，从海水中大量制取淡水和多种矿物，为保护和节约自然矿产资源以及社会的可持续发展服务。2你认为对环境问题应实行哪些措施？【提示】立法、综合治理。社会可持续发展与技术创新21世纪化学科学与技术必须实现新的超越，为社会的持续发展做贡献。在新技术开发中，应遵循下列原则：1进化代替原则；2减量化原则；3循环再利用原则；4再生资源化原则(废弃物回收再利用)。绿色化学的原则【问题导思】绿色食品特指颜色为绿色的食品吗？【提示】不是。绿色食品指无污染、安全、优质、营养类食品。绿色化学中的“防止”原则指什么？【提示】见要点(1)。取代反应和加成反应两种类型，哪种反应符合原子经济？【提示】加成反应。绿色化学主要是关
4、于环境的化学。绿色化学的12项原则：(1)防止防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。(2)讲原子经济应该设计这样的合成程序，使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。(3)较少有危害性的合成反应出现无论如何要使用可以行得通的方法，使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。(4)设计要使所生成的化学产品是安全的设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能，还应具有最小的毒性。(5)溶剂和辅料是较安全的尽量不用辅料(如溶剂或析出剂)，当不得已使用时，尽可能应是无害的。(6)设计中能量的使用要讲效率尽可能降低化学过程所需能量，还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能
5、在大气环境的温度和压强下进行。(7)用可以回收的原料只要技术上、经济上是可行的，原料应能回收而不是使之变坏。(8)尽量减少派生物应尽可能避免或减少多余的衍生反应(用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程)，因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。(9)催化作用催化剂(尽可能是具有选择性的)比符合化学计量数的反应物更占优势。(10)要设计降解按设计生产的生成物，当其有效作用完成后，可以分解为无害的降解产物，在环境中不继续存在。(11)防止污染进程能进行实时分析需要不断发展分析方法，在实时分析、进程中监测，特别是对形成危害物质的控制上。(12)特别是从化学反应的安全上防止事故发生
6、在化学过程中，反应物(包括其特定形态)的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。下列做法中不符合“绿色化学”思想的是()A以水性涂料代替油性涂料B以无磷洗涤剂代替含磷洗涤剂C实验后的有毒有害物质应分类收集，统一处理D在通风橱中制取氯气时不用NaOH溶液吸收尾气【解析】A关于水性涂料和油性涂料问题：水性涂料水为稀释剂，油性涂料就会以甲苯、二甲苯、醋酸丁酯等有机溶剂为稀释剂，二者用途不同，比如，用在工业建筑大楼，办公大楼内外墙，就用水性的较好；如用在金属机件上，管道，罐体会用到防腐隔热的油性涂料，但是后者由于用到有机溶剂来溶解稀释，会污染环境。B.含磷洗涤剂会导致水体富营养化
7、；D.在通风橱中制取氯气，多余氯气仍然会排入大气中，因此要进行尾气处理。【答案】D判断一种行为是否符合“绿色化学”思想，关键是看是否符合绿色化学的目标：以化学为基础的生产过程不产生污染。1绿色化学是指从技术经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的副作用，下列反应不符合绿色化学概念的是()A消除硫酸厂尾气中的二氧化硫：SO22NH3H2O=(NH4)2SO3B消除硝酸工业尾气中的氮氧化物：NONO22NaOH=2NaNO2H2OC制硫酸铜：Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2OD制硫酸铜：2CuO22CuO，CuOH2SO4(稀)=CuSO4H2O【解析】C项反应产生的SO2污染大气
8、，危害环境。【答案】C可持续发展的五大要点【问题导思】查阅资料，全球可持续发展包括哪五个方面？【提示】能源开发、环境保护、发展援助、清洁水源、绿色贸易。“加快开发化石能源，以解决当前能源紧缺问题”是否利于可持续发展？【提示】不符合。应开发新能源。用乙烯制备聚乙烯反应中，原子利用率是多少？【提示】100%。全球可持续发展五大要点下列关于“化学与健康”的说法不正确的是()A服用铬含量超标的药用胶囊会对人体健康造成危害B食用一定量的油脂能促进人体对某些维生素的吸收C“血液透析”利用了胶体的性质D光化学烟雾不会引起呼吸道疾病【解析】铬是重金属，铬含量超标的药用胶囊是有毒的，故A正确；有些维生素是脂溶性
9、的，油脂能促进其吸收，故B正确；血液透析是指血液中的一些废物通过半渗透血液透析膜除去，血液透析是一种较安全、易行、应用广泛的血液净化方法之一，故C正确；光化学烟雾是大气中的氮氧化物与碳氢化合物经过紫外线照射发生反应形成的，光化学烟雾的成分非常复杂，具有强氧化性，刺激人的眼睛和呼吸道黏膜，伤害植物叶子，加速橡胶老化，并使大气能见度降低，故D错。【答案】D2保护环境已经成为人类的共识。人类应以可持续发展的方式使用资源，以合理的方式对废物进行处理并循环使用。下列做法不利于环境保护的是()A发电场的煤脱硫处理B将煤转化为水煤气做燃料C回收并合理处理聚乙烯塑料废物D电镀废液经中和后直接排放【解析】电镀废
10、液含有重金属离子，中和后直接排放会污染土壤。【答案】D120世纪化学与技术的3大重要成就：合成氨、集成电路芯片、化学合成技术。221世纪化学与技术面临的3方面挑战：资源、环境、健康。3绿色化学的1个目标：以化学为基础的生产过程不产生污染，要把污染消灭在它产生之前。4可持续发展的4原则：进化代替原则、减量化原则、循环再利用原则、再生资源化原则。1节能减排对发展经济、保护环境有重要意义。下列措施不能减少二氧化碳排放的是()A利用太阳能制氢B关停小火电企业C举行“地球一小时”熄灯活动D推广使用煤液化技术【解析】煤液化后，燃烧最后还是生成CO2，不能减少CO2的排放。【答案】D2绿色化学又称环境无公害
11、化学。下列叙述符合绿色化学原则的是() 【导学号：28920062】A绿色化学的核心是利用化学原理对工业生产造成的环境污染进行治理B用聚苯乙烯等塑料代替木材生产包装盒、快餐盒等，以减少木材使用C研制新型杀虫剂，使它只对目标昆虫有毒杀作用而对其他昆虫无害D现代石油化工采用银作催化剂，将乙烯直接氧化生产环氧乙烷符合“原子经济”【解析】绿色化学是从源头上杜绝或减少污染，而不是先污染再治理，A错误；聚苯乙烯等塑料会造成白色污染，不符合绿色化学原则，B错误；杀虫剂都是有毒的化学试剂，会对环境产生污染或毒害，C错误；乙烯与氧气反应生成环氧乙烷，没有副产物，原子利用率为100%，D正确。【答案】D3下列制备
12、环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是()【解析】C项，原子利用率为100%。【答案】C4化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是()A为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药B绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理C实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源D垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用【解析】化肥和农药可以提高农作物的产量和质量，但大量使用时会污染土壤；绿色化学的核心是实现零排放；化石燃料在自然界中不是取之不竭，用之不尽的，还需开发新能源。【答案】D5环境保护已成为当前和未来的一项全球性重大课题之一。为消除目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危
13、机，有的专家提出利用太阳能促进燃料循环使用的构想(如图)。这种构想或方案可用如下反应表示：2CO22COO22H2O2H2O2CO2H2CH3OHCO22H2OCH42O2(1)根据上述反应历程，该方案的主要目的是_；(2)要实现专家的这些构想，目前和今后要解决的关键问题是_；(3)煤燃料的燃烧，会产生大量的SO2气体污染环境，常在煤中加入Ca(OH)2，其能减少污染的化学反应有_；(4)如果光子的能量不够，上述反应是无法完成的。而大自然已经解决了这个问题，即_，它是地球上最重要的化学反应之一，请写出反应的化学方程式_。【解析】(1)将反应按2方式叠加后处理得方程式CO2H2OH2CH3OHO2，再结合反应可知该方案的主要目的是将CO2和H2O转化为CH4、CH3OH等燃料。(2)现实生活中，在光照的条件下上述各步反应均不能发生，要想使它们发生必须解决“如何使物质吸收光能发生上述反应转变为其他物质。”(3)与Ca(OH)2反应的方程式为SO2Ca(OH)2=CaSO3H2O；2CaSO3O2=2C
