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1、第二单元化学是社会可持续发展的第二单元化学是社会可持续发展的基础基础 第二单元第二单元课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练课前自主学案课前自主学案探究整合应用探究整合应用课前自主学案课前自主学案自主学习自主学习自主学习自主学习一、一、现代科学技代科学技术的的发展离不开化学展离不开化学1化学与人化学与人类的密切关系的密切关系(1)化学与人化学与人们的生活有着密切的的生活有着密切的联系。系。(2)化学与信息、生命、化学与信息、生命、_、_、_、地球、空地球、空间和核科学等新和核科学等新兴学科密切学科密切联系。系。(3)化学化学_技技术为其他技其他技术的的发明提供明提供了不可缺少的物了不
2、可缺少的物质基基础。材料材料环境境能源能源合成和分离合成和分离2化学科学发展的贡献化学科学发展的贡献(1)解决工农业生产中的技术问题解决工农业生产中的技术问题如制作印刷电路板的反应原理为：如制作印刷电路板的反应原理为：_。(2)创造和合成具有特定性能的材料创造和合成具有特定性能的材料如以石英沙为原料制备高纯硅的反应原理为：如以石英沙为原料制备高纯硅的反应原理为：2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2二、解决环境问题需要化学科学二、解决环境问题需要化学科学1工业工业“三废三废”：_、_和和_。2化学对环境保护的贡献化学对环境保护的贡献(1)燃煤烟气的脱硫燃煤烟气的脱硫石灰石石灰石石膏法脱硫，化
3、学方程式为：石膏法脱硫，化学方程式为：_，_。废气气废液液废渣渣SO2Ca(OH)2=CaSO3H2O2CaSO3O2=2CaSO4氨水法脱硫，化学方程式为：氨水法脱硫，化学方程式为：SO22NH3H2O=(NH4)2SO3，SO2NH3H2O=NH4HSO3 ，2(NH4)2SO3O2=2(NH4)2SO4。通通过过以以上上过过程程，在在消消除除烟烟气气中中的的SO2的的同同时时还还可可以得到副产品以得到副产品_和化肥和化肥_。(2)消除汽车尾气对环境的污染消除汽车尾气对环境的污染汽车尾气的成分：汽车尾气的成分：_、颗粒物等。、颗粒物等。石膏石膏硫酸硫酸铵CO、NO、NO2、碳、碳氢化合物化
4、合物汽车尾气的消除汽车尾气的消除a石油脱硫；石油脱硫；b安装安装_装置；装置；c用新的无害的汽油添加剂；用新的无害的汽油添加剂；d使用使用_等清洁燃料；等清洁燃料；e使用使用_电池。电池。(3)回收二氧化碳：如制造回收二氧化碳：如制造_。汽汽车尾气尾气处理理酒精、天然气、酒精、天然气、氢气气燃料燃料全降解塑料全降解塑料思考感悟思考感悟二氧化碳和环氧丙烷在催化剂作用下可生成一种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：可降解高聚物：该反应对于环境保护有什么意义？该反应对于环境保护有什么意义？【提示提示】(1)可反应掉可反应掉CO2，减缓温室效应。，减缓温室效应。(2)可以用所得产物
5、制造全降解塑料，避免造成可以用所得产物制造全降解塑料，避免造成“白白色污染色污染”。(4)绿色化学绿色化学要求：利用化学原理从源头上消除污染。要求：利用化学原理从源头上消除污染。期期望望：在在化化学学反反应应和和化化学学工工业业过过程程中中充充分分利利用用参与反应的原料。参与反应的原料。结果：所有物质原料、中间产物都在内部循环、结果：所有物质原料、中间产物都在内部循环、利用，实现利用，实现_。零排放零排放120世世纪纪90年年代代初初，国国际际上上提提出出“预预防防污污染染”这这一一概概念念，绿绿色色化化学学是是“预预防防污污染染”的的基基本本手手段段，下列各项中属于绿色化学的是下列各项中属于
6、绿色化学的是()A处理废弃物处理废弃物B治理污染治理污染C减少有毒物排放减少有毒物排放 D杜绝污染源杜绝污染源答案：答案：D自主体验自主体验自主体验自主体验2下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A铅笔芯的主要成分是金属铅铅笔芯的主要成分是金属铅BCO气气体体有有毒毒，在在生生有有炉炉火火的的居居室室中中多多放放几几盆盆水，可吸收水，可吸收COC臭氧层的破坏对人类健康有害臭氧层的破坏对人类健康有害D绿绿色色食食品品是是指指施施用用过过化化肥肥和和农农药药生生产产出出来来的的农副产品农副产品答案：答案：C3上上世世纪纪80年年代代后后期期人人们们逐逐渐渐认认识识到到，NO在在人人体体内内起起着
7、着多多方方面面的的重重要要生生理理作作用用。下下列列关关于于NO的的说法中不正确的是说法中不正确的是()ANO分子中有极性共价键分子中有极性共价键BNO是造成光化学烟雾的因素之一是造成光化学烟雾的因素之一CNO是汽车尾气的有害成分之一是汽车尾气的有害成分之一DNO分子所含电子总数为偶数分子所含电子总数为偶数答案：答案：D课堂互动讲练课堂互动讲练要点一要点一化学在环境保护上的主要应用化学在环境保护上的主要应用(1)燃煤烟气的脱硫燃煤烟气的脱硫燃燃煤煤烟烟气气中中的的SO2是是主主要要的的大大气气污染染物物，会会使使某某些些地地区区雨雨水水酸酸性性严重重超超标，形形成成酸酸雨雨。为减减少少二二氧氧
8、化化硫硫气气体体的的排排放放，在在石石油油炼制制和和煤煤的的使使用用过程程中都要中都要对烟气烟气进行脱硫行脱硫处理。理。(2)消除汽车尾气对环境的污染消除汽车尾气对环境的污染随着人们物质生活水平的提高，汽车数量激增，随着人们物质生活水平的提高，汽车数量激增，汽车排放的尾气中的汽车排放的尾气中的CO、NO、NO2、碳氢化合、碳氢化合物、颗粒物等会造成空气污染，破坏生态循环，物、颗粒物等会造成空气污染，破坏生态循环，特别是特别是NO2会造成光化学烟雾。会造成光化学烟雾。以下几个方面是化学家为消除污染所采取的重要以下几个方面是化学家为消除污染所采取的重要举措：举措：石油炼制中进行石油的脱硫处理；石油
9、炼制中进行石油的脱硫处理；发明了汽车尾气处理装置，使尾气中的有害成发明了汽车尾气处理装置，使尾气中的有害成分在催化剂作用下转化为分在催化剂作用下转化为N2、CO2和水蒸气；和水蒸气；用新的无害汽油添加剂代替能产生污染的四乙用新的无害汽油添加剂代替能产生污染的四乙基铅抗震剂；基铅抗震剂；使用酒精、天然气代替部分或全部燃油。使用酒精、天然气代替部分或全部燃油。此外还有利用太阳能、电能、氢气、乙醇、甲醇此外还有利用太阳能、电能、氢气、乙醇、甲醇等作为汽车的能源；用富氧空气作助燃剂；改进等作为汽车的能源；用富氧空气作助燃剂；改进汽车内燃机的性能等。汽车内燃机的性能等。(3)回收二氧化碳回收二氧化碳二氧
10、化碳会使地球的温室效应加剧，引起一系列二氧化碳会使地球的温室效应加剧，引起一系列的环境问题。化学家研究发现可利用二氧化碳制的环境问题。化学家研究发现可利用二氧化碳制造全降解塑料，如二氧化碳和环氧丙烷在催化剂造全降解塑料，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，反应式为：作用下可生成一种可降解高聚物，反应式为：例例例例1 1目目前前地地球球环境境污染染问题越越来来越越严重重，如如温温室室效效应、臭臭氧氧层的的破破坏坏、光光化化学学烟烟雾事事件件、酸酸雨雨的的形形成成、有有毒毒物物质的的污染染等等已已成成为世世界界各各国国人人民民普普遍遍关关心心的的问题。请回回答答下下列列问题：
11、(1)产生生温温室室效效应的的原原因因主主要要是是大大气气中中含含有有大大量的量的_(填填编号，下同号，下同)。ASO2 BNO2CCO2 DCO(2)臭氧层的破坏导致紫外线对地球表面辐射量的臭氧层的破坏导致紫外线对地球表面辐射量的增加，从而使全球皮肤癌的发病人数明显增加。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造成这一现象的主要原因是_。A人们大量使用氟氯烷烃人们大量使用氟氯烷烃B人们在炼钢时向空气中排放了大量的高炉煤人们在炼钢时向空气中排放了大量的高炉煤气气C石油炼制厂排放了大量的甲烷、氢气石油炼制厂排放了大量的甲烷、氢气D硝酸、硫酸工厂排放了大量的二氧化碳和一硝
12、酸、硫酸工厂排放了大量的二氧化碳和一氧化碳氧化碳(3)在在20世世纪纪60年年代代，一一些些工工业业发发达达国国家家的的城城市市曾曾发发生生过过光光化化学学烟烟雾雾事事件件，并并造造成成数数以以千千计计的的人人员员死亡。光化学烟雾产生的主要原因是死亡。光化学烟雾产生的主要原因是_。A汽油的不完全燃烧汽油的不完全燃烧 B大量使用了农药化肥大量使用了农药化肥C白色塑料垃圾的飘浮白色塑料垃圾的飘浮 D金属矿物的冶炼金属矿物的冶炼(4)为为了了减减少少大大气气中中二二氧氧化化碳碳的的含含量量，下下列列措措施施可可行的是行的是_。A改进能源结构改进能源结构 B提高能源的利用率提高能源的利用率C大量使用催
13、化剂大量使用催化剂 D提倡植树种草提倡植树种草【解解析析】该该题题注注重重化化学学与与生生产产生生活活实实际际的的联联系系，尤尤其其是是当当今今全全世世界界关关注注的的环环境境问问题题，试试题题起起到到了了开开阔阔视视野野，增增强强环环境境保保护护意意识识，加加强强社社会责任感和使命感的教育功能。会责任感和使命感的教育功能。【答案答案】(1)C(2)A(3)A(4)ABD变变式式训训练练1(2011年年台台州州高高一一调调研研)为为防防治治酸酸雨雨，降降低低煤煤燃燃烧烧时时向向大大气气排排放放的的SO2的的量量，工工业业上上将将生生石石灰灰和和含含硫硫煤煤混混合合后后使使用用，可可发发生生“固
14、固硫硫”(不不使使硫硫化合物进入大气化合物进入大气)反应，最后生成石膏。反应，最后生成石膏。(1)整整个个“固固硫硫”反反应应所所涉涉及及的的反反应应类类型型可可能能包包括括：化化合合反反应应、分分解解反反应应、置置换换反反应应、复复分分解解反反应应、氧氧化化还还原原反反应应、非非氧氧化化还还原原反反应应、离离子子反反应应、非非离离子子反反应应(分分子子反反应应)，则则下下列列选选项项中中符合反应实际的是符合反应实际的是_(填字母代号填字母代号)。A BC D(2)第一步第一步“固硫固硫”反应式中气态物质化学计量数反应式中气态物质化学计量数之和为之和为_(填字母代号填字母代号)。A1 B2C3
15、 D4(3)比较此法与比较此法与“石灰石粉末与含硫煤混合石灰石粉末与含硫煤混合”法，法，哪个方法更好些？哪个方法更好些？_(填填“生石灰法生石灰法”或或“石灰石法石灰石法”)。为什么？。为什么？要点二要点二绿色化学绿色化学“绿绿色色化化学学”是是人人类类和和自自然然和和谐谐相相处处的的化化学学。它它的的目目标标是是研研究究和和寻寻找找能能充充分分利利用用的的无无毒毒害害原原料料，最最大大限限度度地地节节约约能能源源，在在化化学学生生产产各各个个环环节节都都实实现现净化和无污染的反应途径。净化和无污染的反应途径。“绿色化学绿色化学”的最大特点是在于它在起始端就实现的最大特点是在于它在起始端就实现
16、“预防污染预防污染”的科学手段，因而，过程和终端为的科学手段，因而，过程和终端为零排放或零污染；同时在化学转化获取新物质的零排放或零污染；同时在化学转化获取新物质的过程中充分利用每种原料的原子，具有过程中充分利用每种原料的原子，具有“原子经原子经济性济性”。显然与用化学方法处理。显然与用化学方法处理“三废三废”、清除、清除污染的终端污染控制有本质的区别。污染的终端污染控制有本质的区别。“绿色化学绿色化学”的研究包括化学反应过程的四个基的研究包括化学反应过程的四个基本因素：一是设计对人类健康和环境危害小的反本因素：一是设计对人类健康和环境危害小的反应起始物，淘汰有毒的反应起始物；二是选择最应起始
17、物，淘汰有毒的反应起始物；二是选择最佳的反应条件，以实现最大限度的节能和零排放；佳的反应条件，以实现最大限度的节能和零排放；三是研究最佳的转换反应和良性试剂；四是设计三是研究最佳的转换反应和良性试剂；四是设计对人类健康和环境更安全的目标化合物。对人类健康和环境更安全的目标化合物。“绿色化学绿色化学”的核心是利用化学反应原理从源头上的核心是利用化学反应原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。绿色化学示减少和消除工业生产对环境的污染。绿色化学示意图如下：意图如下：例例例例2 2则用乙基蒽醌法制备则用乙基蒽醌法制备H2O2的原子利用率为的原子利用率为()A12.6% B12.5%C94.1% D
18、100%【答案答案】D变变式式训训练练2下下列列做做法法中中不不符符合合“绿绿色色化化学学”思思想想的是的是()A以水性涂料代替油性涂料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以无磷洗涤剂代替含磷洗涤剂C实实验验后后的的有有毒毒有有害害物物质质应应分分类类收收集集，统统一一处处理理D在通风橱中制氯气时不用在通风橱中制氯气时不用NaOH溶液吸收尾气溶液吸收尾气解析：解析：选选D。在通风橱中制取。在通风橱中制取Cl2，不用，不用NaOH溶溶液吸收尾气，液吸收尾气，Cl2逸到空气中，污染环境。逸到空气中，污染环境。探究整合应用探究整合应用化学与化学与环境保境保护环境境问题是人是人类社会社会
19、发展面展面临的重大的重大问题之一。之一。化学工化学工业曾曾经对环境和生境和生态造成了一定的影响，造成了一定的影响，但是化学科学也但是化学科学也为分析、分析、监测、治理、治理环境境污染提染提供了有效、快捷的方法与技供了有效、快捷的方法与技术。由由于于工工业业发发展展，燃燃烧烧设设备备不不断断增增多多，设设备备规规模模不不断断增增大大。这这些些工工厂厂排排放放的的烟烟气气中中都都会会有有大大量量的的SO2废废气气。据据统统计计，我我国国1995年年工工业业SO2的的排排放放量量为为1396万万吨吨，2000年年工工业业SO2的的排排放放量量达达到到了了3800万万吨吨，由由于于SO2的的污污染染，
20、我我国国每每年年损损失失高高达达1100亿元。亿元。例例例例(1)写出两个工业生产过程中产生写出两个工业生产过程中产生SO2的实例。的实例。_；_。(2)防治防治SO2污染可采取的措施有污染可采取的措施有(写出两种写出两种)：_；_。(3)湿式石灰石湿式石灰石石膏法脱硫工艺是烟气脱硫技术石膏法脱硫工艺是烟气脱硫技术中最成熟的一种方法。其工艺流程是：烟气经锅中最成熟的一种方法。其工艺流程是：烟气经锅炉预热器出来，进入电除尘器除掉大部分粉煤灰炉预热器出来，进入电除尘器除掉大部分粉煤灰烟尘，再经过一个专门的热交换器，然后进入吸烟尘，再经过一个专门的热交换器，然后进入吸收塔，烟气中的收塔，烟气中的SO
21、2与含有石灰石的浆液进行气与含有石灰石的浆液进行气液接触，通入空气后生成石膏液接触，通入空气后生成石膏(CaSO42H2O)，经，经脱硫的烟气，应用循环气体加热器进行再加热，脱硫的烟气，应用循环气体加热器进行再加热，进入烟囱，排入大气。进入烟囱，排入大气。写出湿法石灰石写出湿法石灰石石膏法脱硫所涉及的化学反石膏法脱硫所涉及的化学反应方程式应方程式_。用石灰石浆液作用石灰石浆液作SO2吸收剂而不用熟石灰吸收吸收剂而不用熟石灰吸收SO2的原因是的原因是_。上述过程中得到的石膏，如果含氯化合物上述过程中得到的石膏，如果含氯化合物(主要主要来源于燃料煤来源于燃料煤)超过杂质极限值，则石膏产品性能超过杂
22、质极限值，则石膏产品性能变坏。工业上消除可溶性氯化物的方法是变坏。工业上消除可溶性氯化物的方法是_。(4)某化学兴趣小组为了测定烟气脱硫所得石膏的某化学兴趣小组为了测定烟气脱硫所得石膏的组成组成(CaSO4xH2O)，即测定，即测定x值。做如下实验：值。做如下实验：将石膏加热使之脱水，加热过程中固体的质量与将石膏加热使之脱水，加热过程中固体的质量与时间的变化关系如下图所示。数据表明当固体的时间的变化关系如下图所示。数据表明当固体的质量为质量为2.72 g后不再改变。求：后不再改变。求： 固体质量与反应时间固体质量与反应时间石膏的化学式。石膏的化学式。图像中图像中AB段对应化合物的化学式。段对应
23、化合物的化学式。【解解析析】(1)SO2的的产产生生主主要要是是由由化化石石燃燃料料的的燃燃烧和含硫矿石的冶炼产生的。烧和含硫矿石的冶炼产生的。(2)防治防治SO2污染的措施：一是从污染源着手，削污染的措施：一是从污染源着手，削减污染物的排放量，减少煤的直接燃烧，开发新减污染物的排放量，减少煤的直接燃烧，开发新能源，以减少煤和石油的用量；二是采用各种技能源，以减少煤和石油的用量；二是采用各种技术，控制污染物的排放，进行燃料脱硫和烟气脱术，控制污染物的排放，进行燃料脱硫和烟气脱硫。硫。(3)Ca(OH)2在工业上是以石灰石为原料经过煅在工业上是以石灰石为原料经过煅烧生产的，如果用熟石灰进行脱硫，
24、成本较高。烧生产的，如果用熟石灰进行脱硫，成本较高。因石膏微溶于水，而氯化物易溶于水，故可用因石膏微溶于水，而氯化物易溶于水，故可用水洗法除去其中的氯化物。水洗法除去其中的氯化物。【答案答案】(1)化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧含硫矿石的冶炼含硫矿石的冶炼(2)开发新能源，减少化石燃料的燃烧开发新能源，减少化石燃料的燃烧脱硫处理脱硫处理(3)CaCO3 SO2=CaSO3 CO2； 2CaSO3O24H2O=2CaSO42H2OCa(OH)2在在工工业业上上是是以以石石灰灰石石为为原原料料经经过过煅煅烧烧生生产的，如果用熟石灰进行脱硫，成本较高产的，如果用熟石灰进行脱硫，成本较高用水洗法除去其中的氯化物用水洗法除去其中的氯化物(4)CaSO42H2O2CaSO4H2O
