2012年高考总复习课件(苏教版)：专题11化学科学与人类文明.ppt

专题11 化学科学与人类文明 基础自主梳理 化学与自然资源 答案：A 基础础回归归 1金属矿矿物的开发发和利用 除了金、铂铂等极少数金属外，绝绝大多数金属以 _的形式存在于自然界。 化学要研究如何合理、高效地利用这这些金属矿矿石 ，将其中的金属从其化合物中还还原出来用于生产产 和制造各种金属材料，这这在工业业上称为为_。 (1)对对于HgAg，采用_的方法。 化合物 冶炼炼 直接加热热分解 2HgO2 4AgO2 (2)对对于ZnCu，可以用还还原剂剂将它从化合物中还还 原出来。 3CO22Fe 电解 MgCl2 4Al3O2 2海水资资源的开发发利用 海洋约约占地球表面积积的_，海水资资源的利用 和海水化学资资源的利用具有非常广阔阔的前景。 71% 化学是环境保护事业的强大支柱 自我诊诊断 2以下反应应最符合绿绿色化学原子经济经济 性要求的是 ( ) A乙烯烯聚合为为聚乙烯烯高分子材料 B甲烷烷与氯氯气制备备一氯氯甲烷烷 C以铜铜和浓浓硝酸为为原料生产产硝酸铜铜 D用SiO2制备备高纯纯硅 答案：A 基础础回归归 环环境问题问题 是人类类社会发发展面临临的重大问题问题 之一 。化学工业业曾经对环经对环 境和生态态造成了一定的影 响，但是化学科学也为为分析、监测监测 、治理环环境 污污染提供了有效、快捷的方法与技术术，从根本 上解决环环境和生态问题态问题 ，还还要依靠绿绿色化学的 发发展。绿绿色化学使人们们可以期望未来的化工企 业业将是零排放的，所有物质质原料、中间产间产 物都 在内部循环环、利用。 1消除汽车车尾气对环对环 境的污污染 随着人类类物质质生活水平的提高，汽车车数量激增，发发 动动机燃油排放的尾气中_、_、_、碳 氢氢化合物、颗颗粒物造成的空气污污染，破坏了生态态循 环环。为为消除污污染，化学家进进行了一系列的研究：在 石油炼炼制过过程中进进行石油的_处处理；发发明了 汽车车尾气处处理装置，使尾气中的有害成分在催化剂剂 作用下转转化为为_、_和水蒸气排出；使 用_、_代替部分或全部燃油。此外 ，用氢氢作汽车车燃料，用_作动动力，合 成廉价的、可再生的储氢储氢 材料和能量转换转换 材料，使 汽车车全部成为为“零排放”的电动电动 汽车车，也是科学家 所期望的。 CONONO2 脱硫 N2CO2 酒精天然气 燃料电电池 2回收二氧化碳 随着工业业的发发展，大气中二氧化碳的浓浓度不断 增加，_日益严严重。 化学家研究发现发现 可利用CO2制造全降解塑料。 例如，CO2和环环氧丙烷烷在催化剂剂的作用下生成一 种可降解高聚物： 温室效应应 从根本上解决环环境和生态问题态问题 ，还还要依靠 _的发发展。绿绿色化学要求利用化学原 理从源头头消除污污染，让让所有物质质原料、中间产间产 物都在内部循环环、利用，实现实现 零排放。 例如，有机玻璃是用有机物A(甲基丙烯烯酸甲酯酯) 为单为单 体，通过过_反应应得到的。合成A的反 应应途径为为： 绿绿色化学 加聚 此过过程符合绿绿色化学的生产产原理。 3大气污污染及防治 (1)大气污污染物：颗颗粒物(粉尘尘)、SO2、NOx、CO 、碳氢氢化合物、含卤卤素化合物、放射性物质质等。 (2)大气污污染的危害：a.危害人体健康；b.影响动动、 植物生长长；c.破坏建筑物；d.改变变地球的气候。 (3)大气污污染的防治：调调整_；合理 规规划_；运用各种 防治污污染的技术术，制订订_标标准；加强大 气质质量检测检测 ；充分利用环环境自净净能力等。 能源结结构 工业发业发 展和城市建设设布局 大气质质量 4水污污染及防治 (1)水污污染源：_、_、农农田 排水、垃圾渗漏等。 (2)水污污染物种类类：重金属(Ba2、Pb2等)，酸、碱 、盐盐等无机盐盐，耗氧物质质，石油和难难降解的有机物 、植物营营养物质质(如洗涤剂涤剂 )等。 (3)水污污染的防治：防止水污污染的根本措施是控制 _。污污水应经处应经处 理后再排放 。污污水处处理的一般方法有物理法、生物法和化学法 。 工业废业废 水 生活污污水 污污水的任意排放 5土壤的污污染及防治 (1)土壤污污染：如果进进入土壤的污污染物的数量超 过过了土壤的净净化能力，就会引起土壤质质量下降， 这这种现现象叫做土壤污污染。 (2)土壤污污染物(按来源分) 城市污污水、工业废业废 水的污污染。 垃圾及工矿矿企业业固体废废弃物的污污染。 化肥、农药农药 的污污染。 (3)土壤污污染的防治：对对垃圾进进行填埋、焚化、 压缩压缩 等处处理，某些固体废废弃物回收处处理、绿绿化 、植树树造林、保护护植被等。 6绿色化学 随着社会的不断进步，人们越来越认识到环境保 护的重要性。早在1978年，世界环境日就提出了“ 没有破坏的发展”主题，国家也采取有力措施减少 或避免发展过程中的环境污染问题，于是提出了“ 绿色化学”的新概念。所谓“绿色化学”是指以绿色 意识为指导，研究和设计没有环境副作用、在技 术上和经济上可行的化学品和化学过程，其目标 是研究与寻找、利用无毒害原料，最大限度的节 约能源，在各个生产环节都实现零排放或零污染 ，是提高经济效益和环境效益的根本措施。“绿 色化学”的研究重点有四个：一是设计对人类健 康和环境危害小的无毒反应起始物；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 ；三是研究最佳的转换和良性试剂或催化剂；四 是设计生产对人类健康和环境更安全的产品。 课堂互动讲练 金属的冶炼 1金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系 2.铝热反应 (1)原理：高温下铝将金属氧化物中的金属还原 出来。 (2)实验装置：如图所示。 (3)实验现象 镁条剧烈燃烧，放出一定的热量，使氧化铁粉 末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应。 反应放出大量的热，并发出耀眼的强光。 纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。 待熔融物冷却后，除去外层熔渣，仔细观察， 可以发现落下的是铁珠。 (4)铝热反应的应用 (2011年漳州模拟)金属材料在日常生活 以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的 一些说法不正确的是( ) A合金的性质与其成分金属的性质不完全相同 B工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物 制得的 C金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成 金属原子 D越活泼的金属越难冶炼 例例1 1 【思路点拨拨】 【解析】 合金的性质质与其成分金属的性质质不完 全相同，如硬度、强度更大，熔点更低等，A正确 ；因AlCl3为为共价化合物，熔融时时不导电导电 ，冶炼铝炼铝 应应用电电解熔融Al2O3的方法，B错误错误 ；金属冶炼炼就 是把金属阳离子还还原为为金属原子，越活泼泼的金属 ，其阳离子的氧化性越弱，越难难被还还原，C、D正 确。 【答案】 B 【规规律方法】选择选择 金属冶炼炼的方法要依据金属在 自然界中的存在形态态和金属的活泼泼性。金属活动动 性顺顺序表中，金属的位置越靠后，越容易被还还原 ；金属的位置越靠前，越难难被还还原。 跟踪训练训练 (随学随练练，轻轻松夺夺冠) 1为为确定某铝热剂铝热剂 (含氧化铁铁和铝铝)的组组成，分别别 进进行下列实验实验 ： (1)若取a g样样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测测 得生成的气体(标标准状况，下同)体积为积为 b L。 反应应的化学方程式是 _； 样样品中铝铝的质质量是_g。 (2)若取a g样样品将其点燃，恰好完全反应应，该该反应应 的化学方程式是_ ，氧化铁铁与铝铝的质质量比是_。 (3)待(2)中的反应产物冷却后，加入足量盐酸， 测得生成的气体体积为c L，该气体与(1)中所 得气体的体积比cb_。 可得氧化铁与铝的质量比为8027。 (3)从铝热反应的化学方程式中可以得出，(2)中 生成Fe的物质的量与铝热剂中Al的物质的量相等 。由于Al与NaOH溶液反应中，2Al3H2，而Fe 与盐酸反应中，FeH2，即等物质的量的Al和 Fe分别与NaOH溶液、盐酸反应产生气体的体积 比为32，因此cb23。 绿色化学思想 1绿色化学的含义 绿色化学又称环境友好化学或清洁化学，是从源 头上防止污染产生或把化学过程对环境的负面影 响降低到最低程度的化学。绿色化学要求原料和 产品无害，在化学过程中不产生“三废”或使“三废 ”降低到最低程度。 2化学实验绿色化的途径 (1)开发绿色实验，如实验室以H2O2分解法制氧气 取代氯酸钾分解法，实现原料和反应过程的绿色 化； (2)防止实验过程中尾气、废物等对环境的污染， 实验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收，对 实验产物尽可能再利用等； (3)在保证实验效果的前提下，尽量减少实验试剂 的用量(如降低试剂浓度，减少用量等)，使实验 小型化、微型化； (4)对于危险或反应条件苛刻、污染严重或仪器、 试剂价格昂贵的实验，可采用计算机模拟化学实 验或观看实验录像等办法； (5)妥善处置实验产生的废物，防止污染环境。 3绿色化学的基本原则 (1)防治污染的产生优于治理产生的污染； 【特别别提醒】 实现绿实现绿 色化学过过程、目标标 及相应应措施，可归纳为归纳为 如图图： 例例2 2 绿绿色化学对对化学反应应提出了“原子经济经济 性”(原子节约节约 )的新概念及要求。理想的原子 经济经济 性反应应是原料分子中的原子全部转变转变 成所 需产产物，不产产生副产产物，实现实现 零排放。下列几 种生产产乙苯的方法中，原子经济经济 性最好的是(反 应应均在一定条件下进进行)( ) 【思路点拨拨】 根据原子利用率的公式计计算， 原子利用率达到100%时时，符合绿绿色化学的概念 。 【解析】 比较较AD 4个选项选项 ，只有选项选项 C中 不产产生副产产物，实现实现 了零排放，符合绿绿色化学 思想。 【答案】 C 跟踪训练训练 (随学随练练，轻轻松夺夺冠) 2“温室效应应”是全球关注的环环境问题问题 之一。 CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因 此，控制和治理CO2是解决温室效应应的有效途径 。 (1)下列措施中，有利于降低大气中 CO2浓浓度的有 _。(填字母) a减少化石燃料的使用 b植树树造林，增大植被面积积 c采用节节能技术术 d利用太阳能、风风能 以上反应应中，最节节能的是_，原 子利用率最高的是_。 解析：本题题考查查可持续发续发 展与化学反应应利用 的相关问题问题 。第(1)问问中CO2是造成温室效应应 的气体，a可以直接减少CO2的产产生，b可通过过 植物吸收大量CO2，c在节约节约 能量的同时时也减 少了CO2的排放，d是利用新能源而减少CO2 的排放，各项项措施都有利于降低空气中二氧化 碳浓度。第(2)问中反应a为植物的光合作用，反 应所需的能量来自太阳能，最节能，其他反应 均需要加热，消耗常规能源。反应c为化合反应 ，原子利用率为100%。 答案：(1)abcd (2)a c 解题方法指导（11） 化学与STSE 近年的高考化学试题注重化学的实用价值，注 意联系实际命题，引导考生关注生产、生活和 科技新成果。相关的化学问题的主要形式有： 联系科学成就诺贝尔奖获得者的研究成果、联 系生产实际、联系生活实际等。 化学与科技联系极为紧密，化学反应及能量变 化、电化学、煤、天然气、石油、无机非金属 材料、金属材料和有机高分子材料、诺贝尔化 学奖、新型药物合成、新型化学工艺等都可能 出现在高考命题中。 当今的环境问题主要包括：温室效应、酸雨、 臭氧层被破坏、光化学烟雾、白色污染、赤潮 、含磷洗衣粉的使用、重金属及其盐的污染、 沙漠化等。 要解答好这类试题，就必须在牢固掌握双基知 识的基础上，提高阅读能力、分析能力、知识 运用能力。将基本概念、化学反应原理、物质 结构、有机合成等知识迁移到新的情境中，通 过联想、迁移转化成已有的化学知识进行解答 。 在建国60周年阅兵仪式上，我国展示的歼 10、歼11等新型飞机，大展国威，为我们的平 安生活筑起了新的“万里长城”，新型武器中离不 开新材料的使用。请完成下列问题： (1)下列说法不正确的是_。 A飞机机身材料(镁铝合金)经过抗氧化处理，能 有效防止腐蚀 B飞机中的导线外层可能由PVC材料制成 C碳纤维材料可用于制造大型飞机通讯设备的外 壳 例例 D飞机使用的机舱玻璃可由玻璃钢制成 (2)飞机上使用的某复合材料的基体是氮化硅陶瓷 ，增强体是SiO2纤维。对该复合材料的说法正确 的是( ) A该复合材料性质很稳定，不会溶解在任何酸 中 B氮化硅的化学式为Si3N4 C该复合材料耐高温，强度高，导电导热性好 ，不易老化，可用于制造精密电子仪器 D该复合材料与玻璃钢性能相似 (3)无氧铜铜是用于制造飞飞机所需真空电电子器件的 重要材料，但是无氧铜铜含氧超标标会造成真空电电 子构件不合格，这这仍是国际际上的技术难题术难题 。一 般所说说的铜铜中含氧，实际实际 上指的是含有Cu2O 。某化学兴兴趣小组对组对 一份铜样铜样 品展开探究(已 知：Cu2O与Cu均为红为红 色固体，酸性条件下能 发发生反应应：Cu2O2H=CuCu 2H2O) 。 甲同学取少量该红色试样溶于过量的稀硝酸；乙 同学取少量该红色试样溶于过量的稀硫酸。甲、 乙的实验中能判断样品中是否含有Cu2O的是 _。甲同学的实验现象是： _。 【解析】 本题题主要考查查材料的组组成、性能 与应应用及基本的实验设计实验设计 能力，题题目新颖颖， 体现现了化学与科技的密切联联系。设设置的三个问问 题题需要同学们综们综 合各方面的知识识分析解答，如 (1)中选项选项 C要注意碳纤维纤维 的导电导电 性，(2)中根 据复合材料的组组成来分析其性质质，(3)中要根据 相应应的信息和反应应来设计实验设计实验 方案。 (1)选项A，镁铝合金经过抗氧化处理，表面形 成氧化膜而增强了其抗腐蚀的能力。选项B， PVC是一种绝缘材料，可用于制造导线外层。 选项C，碳纤维具有韧性好、强度高而质轻的特 点，但碳纤维能导电，不能用于制造大型飞机 通讯设备的外壳。选项D，玻璃钢具有透明性好 、硬度大、抗冲击能力强等特点，适合用于制 造机舱玻璃。 (2)选项A，根据该复合材料的组成特点，SiO2能 溶解在氢氟酸中。选项B，硅原子最外层有4个电 子，氮原子最外层有5个电子，所以氮化硅的化学 式为Si3N4。选项C，该复合材料不导电，不能用 于制造电子仪器。选项D，二者的成分不相同， 性能也不相同。 (3)根据反应原理，Cu2O溶解在稀硫酸中导致溶 液出现蓝色，且有固体物质Cu生成。而溶解在 稀硝酸中时，HNO3具有很强的氧化性被还原为 NO，NO与空气中的O2反应生成红棕色的NO2， 所以无论是Cu或Cu2O都会完全溶解，无法确定 样品中是否含有Cu2O。 【答案】 (1)C (2)B (3)乙 红色固体完全溶 解形成蓝色溶液，试管口有红棕色气体出现 【技巧点拨拨】 本题题看似陌生，其实质实质 是考查查 材料和简单实验设计简单实验设计 。解答时时，一是从复合 材料、玻璃钢钢的组组成和性质质推断其用途。二是 探究无氧铜铜中是否含有Cu2O时时，要根据信息 来确定选择选择 何种酸来达到实验实验 目的。 跟踪训练训练 (随学随练练，轻轻松夺夺冠) 陕陕西省凤凤翔县县615个孩子血铅铅超标标是由于东东岭 冶炼炼公司排放的废废水、废废渣所致。医学专专家已 制定出了合理的治疗疗方案，轻轻度铅铅中毒，应该应该 采取饮饮食综综合疗疗法驱铅驱铅 ，中、重度患者应应住院 治疗疗，尽快恢复正常。试试回答下列问题问题 ： (1)饮食综合驱铅治疗物质包含新鲜蔬菜、牛奶等 。下列说法正确的是_。