专题4 　化学是社会可持续发展的基础

1、第二单元化学是社会可持续发展的基础学习目标：1.了解化学和其他学科之间的密切联系以及对工农业、国防、科技的巨大贡献。2.了解化学合成和分离技术是人类生存所必需的，是其他各项技术的基础。3.了解化学在环境保护中的重要作用，加强环保意识并培养绿色化学的理念。(重点)自 主 预 习·探 新 知一、现代科学技术的发展离不开化学1化学与人类的密切关系(1)化学与人们的生活有着紧密的联系。(2)化学与信息、生命、材料、环境、能源、地球、空间和核科学等新兴学科有紧密的联系。(3)化学合成和分离技术为其他技术的发明提供了不可或缺的物质基础。2化学促进了现代科学技术的发展化学科学的发展将帮助人们解决工

2、农业生产中的许多技术问题，提供所需要的具有特定性能的材料，开发高效的洁净能源。(1)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2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2。(2)创造和合成具有特定性能的材料如以石英砂为原料制备高纯硅的流程图为写出图中的反应的化学方程式：2CSiO2Si(粗)2CO；Si(粗)2Cl2SiCl4；SiCl42H2Si(纯)4HCl。二、解决环境问题需要化学科学1环境问题生活垃圾与工业生产的废气、废渣、废液等给环境带来了严重危害。2化学对环境保护的贡献(1)燃煤烟气的脱硫石灰石­石膏法脱硫的反应原理：aSO2Ca(OH)2=CaSO3H2O；b

3、2CaSO3O2=2CaSO4。氨水法脱硫的反应原理：aSO22NH3H2O=(NH4)2SO3；bSO2NH3H2O=NH4HSO3；c2(NH4)2SO3O2=2(NH4)2SO4。通过烟气脱硫，可以消除燃煤烟气中的SO2，同时还得到副产品石膏和硫酸铵。(2)消除汽车尾气对环境的污染发动机燃油排放的尾气成分：CO、NO、NO2、碳氢化合物、颗粒物。消除尾气污染a石油的脱硫处理；b汽车尾气处理装置将有害气体转化为N2、CO2和水蒸气排出；c使用新的无害的汽油添加剂；d使用酒精、天然气代替部分或全部燃油；e“零排放”的电动汽车用氢作汽车燃料，用燃料电池作动力，合成廉价的、可再生的储氢材料和能量

4、转换材料。(3)回收二氧化碳化学家研究发现可利用二氧化碳制造全降解塑料。例如：用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，其合成反应为3绿色化学(1)要求：利用化学原理从源头上消除污染。(2)期望：在化学反应和化学工业过程中充分利用参与反应的原料。(3)结果：所有物质原料、中间产物都在内部循环、利用，实现零排放。基础自测1判断正误(正确的打“”，错误的打“×”)(1)光导纤维的主要成分是晶体硅。()(2)化学科学的发展有助于创造、合成具有特定性能的材料。()(3)燃煤时加入适量的石灰石，可缓解酸雨。()(4)回收二氧化碳有助于解决温室效应问题。()【答案】(1)

5、5;(2)(3)(4)2下列化学新技术与其试图解决的问题的连线不正确的是() 【导学号：13572202】A某沿海城市技术开发公司研制的海水淡化膜资源问题B某洗衣机厂研制不用洗衣粉的洗衣机污染问题C研制应用于计算机领域的导电塑料能源问题D中科院研制的纳米玻璃用于国家大剧院材料问题C海水淡化膜的研制可以解决淡水资源的缺乏问题；洗衣粉中的一些元素会对水资源造成污染，研制不用洗衣粉的洗衣机，可以减少洗衣粉对水质的污染；研制导电塑料、纳米玻璃都属于材料领域问题。合 作 探 究·攻 重 难常见环境问题及其防治背景材料工业革命以来，由于科学技术飞跃进步，工农业生产迅猛发展，每年人类把大量的废物抛

6、弃到环境中，日积月累，终于达到大自然再也消化吸收不了的程度。人类每年制造出成千上万种新化学物质，并投入工业生产、使用。这些化学物质中，有毒物质可达上千种，它们进入环境后，在环境中扩散、迁移、积累和转化，对环境造成严重污染。思考交流(1)SO2气体对环境的破坏表现在哪些方面？人们采取了哪些措施？【提示】破坏：形成酸雨，使土壤酸化，腐蚀古建筑，使植物枯死，庄稼减产，鱼虾死亡等。措施：对石油进行脱硫处理，在含硫的煤等燃料中加入生石灰，开发新能源，减少化石燃料的利用等。(2)安装汽车尾气处理装置可以将尾气中的有害气体在催化剂条件下转化成无害气体，写出反应的化学方程式。【提示】【提示】途径2符合绿色化学

7、要求，实现了零排放。1常见环境污染与防治环境污染污染源污染物防治措施酸雨煤、石油等化石燃料的燃烧，汽车尾气等SO2、NOx开发利用新能源；化石燃料脱硫或固硫，废气用氨水、碱液吸收光化学烟雾汽车尾气、硝酸工业废气NOx、碳氢化合物消除尾气污染，使用清洁燃料温室效应煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧CO2等温室气体减少化石燃料的使用；开发利用新能源；植树造林臭氧层空洞使用含氟氯烃的冰箱、空调等氟氯烃限制或停止氟氯烃的使用赤潮含一定量氮和磷等植物营养物质的生活污水、工业废水氮、磷等营养物质工业、生活污水处理后再排放，限制使用含磷洗涤剂白色污染难以降解塑料的大量生产和使用废弃塑料减少使用和加强回收，使废

8、塑料再利用、再循环，研制开发易降解塑料2.绿色化学(1)绿色化学示意图(2)原子经济原子经济要求反应物的原子全部转变成期望的最终产物，原子利用率达到100%，也就是说在化学反应过程中不产生任何废物。原子利用率×100%(3)原子利用率为100%的反应类型有化合反应、加成反应和加聚反应。当 堂 达 标·固 双 基题组1化学与现代科学技术1化学与能源、信息、材料密切相关。下列说法错误的是() 【导学号：13572203】A石油的催化裂化是为了提高从石油中得到汽油等轻质油的产量和质量B开发太阳能、水能、风能等能源，可减少煤、石油等化石燃料的使用C光缆在信息产业中有广泛应用，制造光

9、缆的主要材料是单质硅D氧化铝常用于制造耐火材料，氧化铁常用于制造红色油漆和涂料C石油的催化裂化可以将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂成相对分子质量较小、沸点较低的烃；新能源的开发和利用可以达到节能减排的目的；制造光缆的主要材料是二氧化硅；氧化铝的熔点高，常用于制造耐火材料，由于氧化铁为红棕色，常用于制造红色油漆和涂料。故答案为C。2我国可再生能源法倡导碳资源的高效转化及循环利用(如图所示)。下列做法与上述理念相违背的是()A大力发展煤的气化及液化技术B加快石油等化石燃料的开采和使用C以CO2为原料生产可降解塑料D将秸秆进行加工转化为乙醇燃料B煤的气化和液化是通过化学变化将煤转化为气体和液体燃

10、料的先进洁净煤技术，可以减少污染物的排放，A项正确；石油等化石燃料为不可再生能源，加快化石燃料的开采和使用，会破坏环境，加重环境污染，B项错误；可降解塑料不会造成“白色污染”，C项正确；将秸秆转化为乙醇燃料，可以减少PM2.5的产生，D项正确。题组2环境污染与保护3下列有关环境问题的说法正确的是()A燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的含量B臭氧的体积分数超过104%的空气有利于人体健康CpH在5.67.0之间的降水通常称为酸雨D含磷合成洗涤剂易被细菌分解，故不会导致水体污染A燃煤中加入石灰石的作用是“固硫”，最终使硫元素以硫酸盐的形式存在，减少了SO2对空气的污染，A正确；空气中臭氧的

11、体积分数超过105%时，就会对人体、动植物造成危害，B错误；pH小于5.6的降水才称为酸雨，通常的降雨也是呈酸性的，因为空气中的CO2会溶于水使雨水呈酸性，C错误；过量的磷和氮进入水中，会造成水体的富营养化，导致有害藻类“疯长”，迅速覆盖在水面上，造成“水华”或“赤潮”，D错误。4非金属元素的一些氧化物会导致环境污染，以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是() 【导学号：13572204】选项氧化物环境问题主要来源ACO2酸雨化石燃料的燃烧BSO2光化学烟雾汽车尾气的排放CNO2温室效应工厂废气的排放DCOCO中毒汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧DCO2能导致温室效应，NO2能引起光化学烟雾，SO2能引起酸雨。题组3绿色化学5以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。下列做法违背发展低碳经济的是()A发展氢能和太阳能B限制塑料制品的使用C提高原子利用率，发展绿色化学D尽量用纯液态有机物代替水作溶剂D正确理解低碳经济的要点：节能、减排(CO2)，特别是降低化石燃料(原料)的利用。A项，不使用“碳”；B项，减少“碳”的应用；C项，提高原子利用率，发展绿色化学，相当于减少了“碳”的使用；D