浙江省高三化学 第3单元12讲 化学科学与人类文明

第十二讲化学科学与人类文明整理ppt

一、化学是打开物质世界的钥匙1．人类对金属认识的发展过程

(1)金属活动性顺序表：K

Ca

Na

Mg

Al

Zn

Fe

Sn

Pb(H)

Cu

Hg

Ag

Pt

Au。(2)金属冶炼方法：①加热分解法，如：加热氧化汞_____________________________；②热还原法，如：工业炼铁的主要反应_____________________________；铝热反应(与氧化铁反应为例)

_____________________________。

2HgO2Hg＋O2↑

3CO＋Fe2O33CO2＋2Fe

2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3

△高温高温整理ppt③电解法，如：电解冶炼钠、镁、铝：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑，MgCl2Mg＋Cl2↑，

2Al2O34Al＋3O2↑。

2．人类对酸碱认识的发展过程

(1)17世纪前人们凭感觉判断酸碱，认为一切有酸味的物质都是酸，一切有涩味而溶液有滑腻感的就是碱。

(2)17世纪末，英国化学家波义耳提出新定义：酸的溶液能溶解某些金属，跟碱接触后会失去原有特性，且能使石蕊试液变红；碱的水溶液有苦涩味，能腐蚀皮肤，跟酸接触会失去原有特性，且能使石蕊试液变蓝。电解电解电解整理ppt

(3)拉瓦锡提出：一切非金属氧化物溶于水后生成的物质是酸；一切金属氧化物溶于水后生成的物质是碱。

(4)阿伦尼乌斯提出：电解质电离时产生的阳离子全是氢离子的化合物是酸；电解质电离时产生的阴离子全是氢氧根离子的化合物是碱。(5)酸碱质子理论：凡是能给出质子的物质都是酸，凡能接受质子的都是碱。

二、化学是人类创造新物质的工具

1．无机物质的制备：

(1)合成氨：N2＋3H22NH3整理ppt

(2)三酸二“碱”：盐酸：H2＋Cl22HCl硫酸：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2,2SO2＋O22SO3，SO3＋H2OH2SO4硝酸：4NH3＋5O24NO＋6H2O,2NO＋O2

2NO2,3NO2＋H2O2HNO3＋NO烧碱：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑纯碱(侯氏制碱法)：NaCl(饱和)＋CO2＋NH3＋H2ONaHCO3↓＋NH4Cl点燃通电整理ppt

2．有机物合成：

(1)天然纤维制成化学纤维：①铜氨溶液的配制——涉及的离子反应：Cu2＋＋2OH－Cu(OH)2↓；Cu(OH)2＋4NH3·H2OCu(NH3)＋2OH－＋4H2O。②棉花的溶解③化学纤维的制取(2)合成尿素：CO2＋2NH3CO(NH2)2＋H2O整理ppt

3．三大合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶。整理ppt

三、现代科学技术的发展离不开化学

1．印刷电路板制作原理：__________________________________。

2．信息技术的发展需要用超纯硅制造的单晶硅来制造芯片，光导纤维的主要成分：_________。从石英砂提取纯硅的工作原理：2C＋SiO2Si＋2CO↑；Si＋2Cl2SiCl4；SiCl4＋2H2Si＋4HCl。

2FeCl3＋CuCuCl2＋2FeCl2

SiO2

高温高温高温整理ppt3无机非金属材料整理ppt整理ppt材料名称功能高分子材料复合材料概念既具有传统高分子材料的机械性能，又具有某些特殊功能的高分子材料两种或两种以上材料组成的新型材料，由基体和增强剂构成性能不同的功能高分子材料，具有不同的特征性质一般具有强度高、质量轻、耐腐蚀等优异性能应用制作高分子分离膜、人体器官等用于汽车工业、机械工业、体育用品、航空航天、人类健康等实例离子交换树脂、高分子药物、液晶材料、高吸水性树脂等玻璃钢、陶瓷塑料、复合地板、汽车轮胎等４有机高分子材料整理ppt

四、解决环境问题离不开化学科学

1．重要环境问题的成因及防治(1)引起酸雨的主要物质是_________；引起温室效应的主要物质是_________；引起光化学烟雾的主要物质是_________；引起臭氧层空洞的主要物质是_________。(2)防治酸雨措施：如：石油脱硫，煤炭用石灰固硫(钙基固硫)①用氨水吸收：SO2＋2NH3·H2O(NH4)2SO3＋H2O，所得亚硫酸铵用硫酸处理所得硫酸铵可用作肥料，SO2可返回作生产硫酸的原料。②采用石灰石－石膏法，其原理是：SO2＋Ca(OH)2CaSO3＋H2O,2CaSO3＋O22CaSO4，CaSO4＋2H2OCaSO4·2H2O(石膏)。SO2ＣO2ＮO2氟利昂整理ppt(3)机动车发动机燃油排放的尾气的处理：①汽车尾气处理装置中发生的主要反应有：2NO2＋4CON2＋4CO2,2NO＋2CO2CO2＋N2。②用新的无害的汽油添加剂代替能产生污染的四乙基铅抗震剂；用酒精、天然气代替部分或全部燃油；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转换材料，使汽车全部成为“零排放”。整理ppt

(4)回收二氧化碳

利用二氧化碳制造全降解塑料涉及的主要反应方程式：

2．保护水资源(1)水污染定义：水体因某种物质的介入，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象称为水污染。(2)主要污染物：①___________________________等无机化合物。②耗氧物质、石油和难降解的有机物以及含磷洗涤剂等。③农药。(3)主要危害：加剧水资源短缺，严重危害人体健康。重金属、酸、碱、盐整理ppt(4)主要污染现象：水的_________能力下降，水质浑浊、发黑、变臭；赤潮、水华等。(5)防治

通过重复利用废水、降低废水中污染物浓度、加强污水处理和对水体及污染源的监测与管理等措施控制工业废水和生活污水的排放。可用物理、化学、生物等方法对废水进行综合处理，其中常用的化学方法有_________

(如明矾净水)、_________

(如用H2SO4中和碱性废水、用石灰中和酸性废水等)、_________

(如Hg2＋＋S2－HgS↓)、_________等。氧化还原法沉淀法中和法沉降法自净整理ppt3．工业“三废”

对工业“三废”的处理如果不当，则会严重的污染周围环境。工业“三废”指的是_________、_________和_________。化学在工业“三废”治理方面发挥了重要的作用，若对工业“三废”的处理得当，可起到减少环境污染和资源回收利用的双重作用，如用石灰乳处理氯碱工业中的废气，则既可以减少_________

(填气体的化学式)对环境的污染，又可以得到漂白粉[有效成分是_________]。

Ca(ClO)2

Cl2

废渣废水(液)

废气整理ppt4．绿色化学

(1)定义：利用化学原理从_________消除污染，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，所有物质(原料、中间产物)都在内部循环、利用(原料的利用率达到_________)，实现_________

(2)绿色化学的研究重点①设计对_______________危害小的反应起始物(原材料)，同时_________________的反应起始物；②选择最佳的_________________，以实现最大限度的______________；③研究最佳的转换反应和良性的试剂(含催化剂)；④设计对人类健康和环境更安全的目标化合物(最终产品)。节能和零排放反应(生产)条件淘汰有毒人类健康和环境零排放

100%

源头上整理ppt

金属的冶炼【例1】从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于(

)A．金属的化合价高低B．金属的活动性大小C．金属的导电性强弱D．金属在地壳中的含量多少B整理ppt

【解释】越排在金属活动性顺序表前面的金属，性质越活泼，在自然界中以化合态形式越能稳定存在，被人类开发利用所需要的技术条件越高，被利用就越迟。整理ppt【迁移训练1】冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气(或CO、或H2)法；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有：(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜；(Ⅱ)湿法炼铜。现代有：(Ⅲ)铝热法炼铬；(Ⅳ)从光卤石中炼镁。其中对它们的冶炼方法的分析不正确的是()A．(Ⅰ)①B．(Ⅱ)②C．(Ⅲ)③D．(Ⅳ)④【解释】

湿法炼铜原理Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu应该使用③活泼金属置换法。B整理ppt

化学发展历程

【例2】根据酸碱质子理论判定下列说法不正确的是(

)A．所有的弱酸根都是碱B．酸式弱酸根既是酸又是碱C．不可能一种物质既是酸又是碱D．氢氧根是碱【解释】根据酸碱质子理论，弱酸根能结合氢离子，是碱；氢氧根能结合氢离子，是碱；酸式弱酸根既能提供氢离子，又可结合氢离子，应该既是酸又是碱，所以C错误。A整理ppt【迁移训练2】据人民网2008年9月4日报道，有一集团拟将在太空建立巨大的集光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢，其反应可表示为：2H2O2H2↑＋O2↑。有下列几种说法：①水分解反应是放热反应；②氢气是一级能源；③使用氢气作燃料有助于控制温室效应；④若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可改善生存条件。其中叙述正确的是()A．①②B．②③C．③④D．①②③④CTiO2激光整理ppt【解释】水分解是吸热过程，①错误；H2由水分解而来，属于二级能源，②错误；H2燃烧产物为水，③正确；科学家设想4H2＋2CO22CH3OH＋O2，可改变生存条件，④正确。催化剂整理ppt

化学与制备新物质

【例3】(衢州一模)2008年我国成功发射“神舟七号”载人飞船，中国宇航员第一次进行太空行走。飞船冲破大气层摆脱地球吸引力，高速运行时会与大气发生摩擦，普通金属材料如钛合金、铝合金摩擦一段时间就会燃烧，因此需要在“神舟七号”的表面涂一层吸热快、能自动脱落的复合陶瓷，对这种复合陶瓷描述正确的是(

)整理pptA．这种复合陶瓷是传统的硅酸盐产品B．这种复合陶瓷具有耐高温特性、光学特性、生物特性C．这种陶瓷虽然克服了传统无机非金属材料的缺点，但强度较差D．这种复合陶瓷具有耐高温、隔热、耐摩擦、硬度大等特点【解释】从题干信息知，飞船与大气摩擦产生大量的热，故复合陶瓷具有耐高温、隔热、硬度大等特点。这种复合陶瓷属于新型无机非金属材料，不是传统的硅酸盐产品。整理ppt【答案】D整理ppt【迁移训练3】(丽水二模)海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。从海水中制取镁，可按如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物；④将得到的产物熔融后电解。关于从海水中提取镁，下列说法不正确的是()A．此法的优点之一是原料来源丰富B．进行①②③步骤的目的是从海水中提取氯化镁C．第④步电解制镁是由于镁是很活泼的金属D．以上制取镁的过程中涉及的反应有分解反应、化合反应和置换反应D整理ppt【解释】以上制取镁的过程中①CaCO3CaO＋CO2↑分解反应；CaO＋H2OCa(OH)2化合反应；②MgCl2＋Ca(OH)2Mg(OH)2↓＋CaCl2复分解反应；③Mg(OH)2＋2HClMgCl2＋2H2O复分解反应，MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O分解反应；④MgCl2Mg＋Cl2↑分解反应。整理ppt

环境污染及治理【例4】城市环境污染是当前突出的环境问题。如图甲所示，X河流经某工业城市，其中a处在上游，附近有丰富的黄铁矿资源，d处在下游，有多个企业以硫酸为原料。根据某月该市环保局监测站对X河水质检测的结果，绘制成图乙。整理ppt

根据甲、乙两图，判断下列说法中错误的是(

)A．造成X河污染的主要污染源最可能分布在bc段B．工业、生活污水和固体废弃物等可能是造成X河污染的污染源C．d处污染程度减小，可能是某些污染物的离子间发生反应所致D．该城市建造硫酸厂时，综合考虑诸多因素选址在b处最合理D整理ppt【迁移训练4】(2010·天津)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整理ppt【解释】所谓低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。发展氢能和太阳能，限制塑料的使用和发展绿色化学，都符合低碳经济。整理ppt

绿色化学【例5】绿色化学对于化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及要求。理想的原子经济性反应是原料中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放。下列几种生产乙苯(C2H5)的方法中，原子经济性最好的是(反应均在一定条件下进行)(

)C整理ppt【解释】根据题意：可知原子经济性是指反应物中所有的原子尽可能的都转入到生成物中。整理ppt

【迁移训练5】(2010·江苏)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D整理ppt【解释】本题主要考查的知识点是①化学物质与生活的关系、②绿色化学的概念、③化肥农药对人类生活的影响。A项，为了提高农作物的产量和质量，应研发高效低毒的农药，降低蔬菜的农药残留量；B项，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；C项，化石能源是有限的一次能源，为了长远的可持续发展，必须要开发新能源；D项，垃圾也是一项重要的资源。综上分析可知，本题选D项。整理ppt1.置换反应是金属冶炼的基本原理之一。下列不是通过置换反应得到铁的是()A．CO通过灼热的Fe2O3B．C与灼热的FeO共热C．H2通过灼热的Fe3O4D．单质铝与Fe2O3混合物加热引燃【答案】A中3CO＋Fe2O33CO2＋2Fe不属于置换反应。A整理ppt【解释】本题考查考生对常见元素及其化合物知识的掌握情况，可用代入法，即把各选项中的X、Y、Z代入图中的圆圈中进行判断。C中CO2与单质镁反应可以生成氧化镁和单质碳。整理ppt2.美国等国家发射的航空器将我国的磁谱仪带入太空，其目的是探索反物质。反物质的主要特征是电子带正电荷，质子带负电荷，下列表示反物质酸碱中和的离子方程式正确的是()A．H－＋OH＋H2OB．H＋＋OH＋H2OC．H－＋OH－H2OD．H＋＋OH－H2O【解释】根据题意，反物质是电子带正电荷，质子带负电荷，则H＋的反物质为H－；OH－的反物质为OH＋。A整理ppt3.用于2008年北京奥运会的国家游泳中心(水立方)采用了高分子膜材料“ETFE”，该材料是四氟乙烯(CF2=CF2)与乙烯(CH2=CH2)发生聚合反应得到的高分子材料。下列说法不正确的是()A．“ETFE”分子中可能存在“—CH2—CH2—CF2—CF2—”的连接方法B．合成“ETFE”的反应为加聚反应C．CF2=CF2和CH2=CH2均是平面形分子D．CF2=CF2可由CH3CH3与F2两种物质直接反应制得D整理ppt4.(绍兴高级中学模拟)2010年4月14日，我国青海玉树发生大地震。全国人民“众志成城，抗震救灾”。

(1)“拯救生命是第一位的”。为搜救埋在废墟下的幸存者，调用了许多搜救犬，搜救犬能根据人体发出的气味发现幸存者。从微观的角度分析搜救犬能发现幸存者的原因是（）。

A．分子的质量很小

B．不同分子性质不同

C．分子不断运动

D．分子间有间隔

ＢＣ

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(2)地震中许多原有的水源被破坏。新水源需检测和处理后才能成为饮用水。我国规定水质必须在感官性指标、化学指标、病理学指标等方面均达标方可成为生活饮用水。①感官性指标中有一项要求：不得含有肉眼可