【志鸿优化设计】2014届高考化学一轮复习 化学与技术第3讲化学与工农业生产练习 苏教版选修2

1 第第 3 3 讲讲 化学与工农业生产化学与工农业生产 考纲点击考纲点击 1 了解精细化工产品的生产特点及精细化工在社会发展中的作用 2 了解化学肥料 农药等在农业生产中的作用 一 有机药物的制备 1 阿司匹林 阿司匹林学名 它是一种 晶体 溶于 水 略带 味 在阿司匹林的粗产品中有少量的聚合物 形成聚合物的化学方程式为 要提纯粗阿司匹林可 化学方程式为 2 以氯苯为原料合成阿司匹林 即时训练即时训练 1 1 抗生素进入产业链竞争时代 2011 年该市场行情高速增长 甲氯芬那酸是 一种非甾体抗炎镇痛药 是制备甲氯芬那酸 的中 间产物 该中间产物是利用下面的反应制得 则该反应的反应类型为 A 酯化反应 B 加成反应 C 消去反应 D 取代反应 二 合成洗涤剂 1 合成洗涤剂 1 分类及成分 合成洗涤剂分 和 两大类 其主要成分是烷基苯磺 酸钠或烷基磺酸钠等 分子结构示意图为 2 合成洗涤剂的优点 不受水质限制 在含 Mg2 Ca2 的水中使用也不丧失去污能力 去污能力更强 并且适合洗衣机使用 2 合成洗涤剂的主要原料是石油 原料便宜 3 合成洗涤剂对环境的影响 有的洗涤剂十分稳定 难以被细菌分解 污水积累 使水质变坏 有的洗涤剂有磷元素 造成水体 促使水生藻类大量繁殖 水中的溶解 氧降低 也使水质变坏 2 合成洗涤剂与肥皂的比较 物质肥皂合成洗涤剂 结构特征 是否适宜在 硬水中使用 不适宜 在硬水 中生成沉淀 从而 丧失去污能力 适宜 不生成沉淀 原料油脂石油 去污能力肥皂 合成洗涤剂 即时训练即时训练 2 2 湖南卫视曾播出过现场制造肥皂的节目 令台下观众甚感神秘 但对学过 化学的我们来说其原理却十分简单 下列有关肥皂的叙述中错误的是 A 肥皂与纯碱的去污原理相同 B 肥皂可以加速油污在水中的分散 C 肥皂是油脂在碱性条件下水解生成的 D 肥皂主要成分的分子中含有亲油基团和亲水基团 三 纤维素的化学加工 1 纤维素的利用 1 纤维素的组成和存在 纤维素属于多糖 组成可表示为 C6H10O5 n 其分子中大约 含有几千个葡萄糖单元 是构成植物细胞壁的基础物质 所有植物都含有纤维素 其中棉 花是自然界中较纯粹的纤维素 纤维素含量达 97 99 2 纤维素的利用 木材 芦苇 稻草 麦秸 蔗渣等植物纤维可用于造纸 木材纤维 还用于制作家庭装修用的纤维板 2 纤维素的水解 在催化剂存在时 一定的条件下 纤维素可水解 最终得到 纤维素淡棕色黏稠液体呈亮棕色透明状 浓硫酸 加水 微热 Error NaOH Na2CO3 中和 C6H10O5 n nH2O 催化剂 纤维素 3 纤维素酯的制造 在纤维素的高分子链内 每个葡萄糖单元中含有 3 个羟基 OH 因此纤维素可表现 出醇的一些性质 在适当的条件下可与硝酸 醋酸酐等发生酯化反应 生成 俗称硝化纤维 或纤维素醋酸酯 俗称 这些纤维素酯有着重要 的应用 即时训练即时训练 3 3 下列对淀粉 纤维素的叙述正确的是 A 它们的组成都是 C6H10O5 n 但n值不同 因此淀粉 纤维素互为同系物 B 它们都不溶于水 在热水中颗粒会膨胀破裂 发生酯化作用 C 它们都属于高分子化合物 一定条件下都可以水解 最终产物都是葡萄糖 D 淀粉是还原性糖 纤维素是非还原性糖 四 从污染的防治到绿色化学 1 环境污染及其防治措施 通常所说的环境问题 主要是指由于人类不合理的开发和利用自然资源而造成的生态 环境破坏 以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染 环境污染类型有 污染 污染和土壤污染 3 1 大气污染 定义 当大气中某些有毒 有害物质的含量超过正常值或大气的自净能力时 就发 生了大气污染 污染物 主要有颗粒物 硫的氧化物 氮氧化物 碳的氧化物 碳氢化合物 以及 含卤素化合物和放射性物质等 主要危害 危害人体健康 影响动植物生长 破坏建筑物和建筑材料 改变世界的 气候 防治的方法和措施 立法 综合治理 2 水污染 控制污水的任意排放 用物理 化学 生物等方法综合治理 3 土壤污染 定义 进入土壤中的污染物的数量超过了土壤的净化能力 就会引起土壤质量下降 这种现象就称为土壤污染 污染物 城市污水 工业废水 生活垃圾及工矿业固体废弃物 大气沉降物 牲畜 的排泄物 生物残体等 防治的措施 控制和减少污染物的排放 加强工矿企业固体废弃物及城市垃圾的处 理和利用 2 绿色化学 1 含义 2 工艺 四化 绿色化 绿色化 绿色化 绿色化 3 绿色化学产品特征 使用时 用完后 即时训练即时训练 4 4 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 一 肥皂与合成洗涤剂的比较 肥皂 以硬脂酸钠为例 合成洗涤剂 以烷基苯磺酸钠为例 原料 动植物油脂 属于生物质原 料 成本较高 但可再生 石油产品 属于化石原料 价格便宜 但 不能再生 分子 结构 C17H35COONa 去污亲水基团 疏水基团 亲油亲水基团 疏水基团 亲油基团 4 原理基团 水溶 液 pH 8 9 会造成某些人群皮 肤过敏 5 9 比较适中 在酸性 水中 洗涤效果降低洗涤效果不受影响 在硬 水中 与 Mg2 Ca2 反应生成沉 淀 即浮渣 不易形成泡 沫 洗涤效果降低 洗涤效果不受影响 生物降 解性 可被微生物降解 无支链的可被微生物降解 有支链的不 易被微生物降解 例 1 洗衣粉的主要成分之一是烷基苯磺酸钠 常用的是十二烷基苯磺酸钠 其合 成路线如下 C12H26C12H25Cl Cl2 HCl C6H6 HCl 浓硫酸 H2O NaOH H2O 请回答下列问题 1 分子中的亲水基是 亲油基是 2 由十二烷基苯制取十二烷基苯磺酸的化学方程式为 反应类 型为 3 用油脂可以制肥皂 试写出从硬脂酸甘油酯生成硬脂酸钠和甘油的化学方程式 反应类型为 4 在洗涤剂中添加酶制剂能促进污垢中的蛋白质 如奶渍 肉汤 等水解为可溶性的物 质而被除去 使用加酶洗衣粉时 在水溶液中浸泡 10 30 min 水温在 40 50 最佳 加酶洗衣粉不宜在高温下 潮湿环境中贮存 也不宜久存 为什么 5 过去使用的合成洗涤剂中常加入三聚磷酸钠 Na5P3O10 作助剂 它可使硬度大的洗 涤水软化 对微细的无机粒子或油脂具有分散 乳化 胶溶作用 防止污渍再次沉积到衣 物上 它还能维持水溶液的弱碱性 提高洗涤剂的去污能力和洗涤效果 但是 20 世纪 90 年代以来 世界各国先后提出必须生产和使用无磷洗涤剂 请解释原因 二 绿色化学 1 绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染 按照 绿色化学的原则 最理想的 原子经济 就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物 使原子的利用率为 100 2 绿色化学工艺 1 原料绿色化 用可再生资源 农业性 生物性 原料替代不可再生性原料 2 催化剂绿色化 选用无毒 无污染 可重复使用的高效催化剂 如分子筛 酶等 3 溶剂绿色化 溶剂要低污染 低残留 溶解性强 如超临界二氧化碳或液态二氧化 碳 离子液体等 4 产品绿色化 产品的使用不会引起生态危害 不会威胁人类健康 可循环利用 例 2 在 绿色化学工艺 中 理想状态是反应物中原子全部都转化为欲制得的产 物 即原子利用率为 100 在用 CH3C CH 合成 CH2 C CH3 COOCH3的过程中 欲使原子利 用率达到最高 还需要的其他反应物有 A CO 和 CH3OH B CO2和 H2O C H2和 CO2 D CH3OH 和 H2 拓展应用拓展应用绿色化学对化学反应提出了 原子经济性 的新概念及要求 理想的原子经 5 济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物 不产生副产物 实现零排放 以下反 应中符合绿色化学原理的是 A 乙烯与氧气在银催化作用下生成环氧乙烷 B 乙烷与氯气制备氯乙烷 C 苯和乙醇为原料 在一定条件下生产乙苯 D 乙醇与浓硫酸共热制备乙烯 1 化学与人类生活 社会可持续发展密切相关 下列措施有利于节能减排 保护环境 的是 加快化石燃料的开采与使用 研发易降解的生物农药 应用高效洁净的能源转换技术 田间焚烧秸秆 推广使用节能环保材料 A B C D 2 化学与科学 技术 社会 环境密切相关 下列做法中不正确的是 A 回收废旧电池 主要目的是回收其中的金属 B 减少燃煤使用 改用风能 太阳能等能源 符合 低碳生活 的理念 C 在食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋 可防止食物受潮 氧化变质 D 用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果中的乙烯 可以实现水果保鲜的目的 3 下列关于化学与生产 生活的认识不正确的是 A CO2 CH4 N2等均是造成温室效应的气体 B 使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一 C 节能减排符合低碳经济的要求 D 合理开发利用可燃冰 固态甲烷水合物 有助于缓解能源紧缺 4 在 十二五 期间 江苏省将大力实施 清水蓝天 工程 下列不利于 清水蓝天 工程实施的是 A 积极推广太阳能 风能 地热能及水能等的使用 减少化石燃料的使用 B 加强城市生活污水脱氮除磷处理 遏制水体富营养化 C 加大稀土资源的开采和出口 保证经济快速发展 D 大力实施矿物燃料 脱硫 脱硝技术 减少硫的氧化物和氮的氧化物污染 5 2012 山西忻州一次联考 下列说法正确的是 A 乙酸不能发生氧化反应 B 毛发 豆油和蔗糖在一定条件下都能水解 C 糖类 蛋白质完全水解的产物互为同分异构体 D 棉 麻 丝和毛完全燃烧都只生成 CO2和 H2O 6 原创 2011 年 9 月各大媒体报道了有关地沟油的内容 引起全国民众的持续关注 下列有关说法不正确的是 A 地沟油不能使高锰酸钾酸性溶液褪色 B 油脂是人类的营养物质之一 进入人体后 在胃中水解产生高级脂肪酸和甘油 C 地沟油可以生产生物柴油作为汽车燃料 D 地沟油在一定条件下与氢气发生加成 可以生成脂肪 7 科学家把药物连在高分子载体 E 上可制成缓释长效药剂 阿司匹林 可连接在某高分子聚合物上 形成缓释长效药剂 其中一种结构 6 简式为 试回答 1 缓释长效阿司匹林的载体的结构简式 2 服药后 在人体内通过水解作用 可以缓慢地释放出阿司匹林 写出这个水解反应 的化学方程式 3 这种高分子载体是由单体发生聚合反应而制得的 写出单体的结构简式 7 参考答案参考答案 基础梳理整合基础梳理整合 一 1 2 乙酰氧基苯甲酸 又名乙酰水杨酸 白色 难 酸 将产物与碳酸氢钠作用 使乙酰水杨酸与碳酸氢钠反应而溶解 聚水杨酸不反应 然 后过滤分离 2 即时训练即时训练 1 1 D 二 1 1 固态洗衣粉 液态洗涤剂 3 富 营养化 即时训练即时训练 2 2 A 三 2 葡萄糖 砖红色沉淀 光亮的银镜 nC6H12O6 3 纤维素硝酸酯 醋酸纤维 即时训练即时训练 3 3 C 四 1 大气 水 2 1 原料中所有的原子全转化为产品中的原子 实现零排放 2 原料 催化剂 溶剂 产品 3 不影响健康 不污染环境和不危害生态 可循环 利用 造新产品或可降解成无害物 即时训练即时训练 4 4 D 解析 解析 本题考查了资源的综合利用 绿色化学 和环保的概念 绿色化学 是指 设计没有或者只有尽可能小的环境副作用并且在技术上和经济上可行的化学品和化学过程 强调使用过程中没有对水体 大气造成污染 通常指的污染是排出有毒气体 水体富营养 化 白色污染 氯气有毒不能直接排到大气中去 因此 D 不符合绿色化学思想 本题易误 选 A 可能对涂料的接触较少 水性涂料是安全无毒 节约资源 保护环境的涂料 核心归纳突破核心归纳突破 例 1 答案 答案 1 SO3Na 2 H2SO4 H2O 取代反 应 8 3 3NaOH3C17H3 5COONa 取代 水解 皂化 加热 4 酶发挥催化作用需要适宜的条件 温度 酸碱度等 酶自身是蛋白质 在不适宜的 条件下容易变性 如高温 5 三聚磷酸钠造成水体富营养化 破坏了水体原有的生态平衡 对人类的生存环境造 成了很大的影响 例 2 C 解析 解析 CH3C CH 的分子式为 C3H4 CH2 C CH3 COOCH3的分子式为 C4H8O2 二者相差 CH4O2 即所需其他反应物按一定配 比要满足 CH4O2 只有 C 项中的 H2与 CO2按 2 1 的配比时满足要求 拓展应用拓展应用 A 解析 解析 乙烯催化氧化生成环氧乙烷的化学方程式为 2CH2 CH2 O2 原子利用率为 100 乙烷与 Cl2反应制氯乙烷是取代反应 原子 Ag 利用率小于 100 C 项也为取代反应 D 项为消去反应 原子利用率均小于 100 演练巩固提升演练巩固提升 1 B 解析 解析 加快化石燃料的开采与使用 加剧了碳排放 推广清洁能源 将会有助 于改善大气的状况 易降解的生物农药 有助于改善我国的食品不安全状况 有利于保护 环境 随着农用化学物质源源不断地 大量地向农田中输入 造成有害化学物质通过土壤 和水体在生物体内富集 并且通过食物链进入到农作物和畜禽体内 导致食物污染 最