《化学·技术·可持续发展》教案1

《化学・技术-可持续发展》教案

■课标要求

认识化学科学发展对自然资源利用的作用。

・课标解读

1.化学科学在资源开发利用中的作用。

2.化学科学在环境治理方面的作用。

3.综合分析化学科学在社会可持续发展过程中的作用。

•教学地位

能源、环境是社会关心的热点问题，也是社会可持续发展中的热点问题，化学技术在可持续

发展中的应用尤为重要，高考命题的方向也将倾向人们关心的热点问题。

・新课导入建议

现在，生产太阳能电池的生产过程仍然非常复杂，所需原料也相当昂贵，因此现在太阳

能还远远达不到广泛应用的程度。但是随着“薄膜”太阳能电池的出现，这一状况正在悄然

发生变化。“薄膜”是一种新型的低成本太阳能电池，它比普通硅片电池薄100倍，而且生

产成本更低。这种新型电池不仅可以安装在屋顶，还可以安装在建筑物的侧墙或窗户上，甚

至还可以印刷或装订于柔软的书脊或衣服上。通过上例你认为社会可持续发展应该实行哪些

措施？

・教学流程设计

课前预习安排：看教材P”6-⑶，填写［课前自主导学］,并完成［思考交流］。=步骤1：

导入新课，

本课时教学地位分析。今步骤2：建议对［思考交流］进行提问，反馈学生预习效果。合

步骤3：师生互动完成探究1,可利用［问题导思］①、③的设问作为主线。

步骤7：通过［例2］讲解研析，总结“探究2”中注意的问题。仁步骤6：师生互动完成“探

究2”。仁步骤5：指导学生自主完成［变式训练1］和［当堂双基达标］1、2、3题。仁步骤4：通

过［例1］的讲解研析，对“探究1”中注意的问题进行总结。

步骤&指导学生自主完成［变式训练2］和［当堂双基达标］中的4、5题。0步骤9：引导

学生自主总结本课时知识框架，然后对照［课堂小结］。安排课下作业完成［课后知能检测］。

课标解读重点难点

1.了解20世纪化学与技术的重大成就及其在

社会发展中的作用。

2.了解新世纪化学与技术面临的挑战。

3.理解化学与技术在社会可持续发展中的作

1.20世纪化学与技术的重大成就。（重点）

用。

2.绿色化学在化学与生产、生活中的应用。

（重难点）

3.21世纪化学与技术面临的挑战，以及在社

会可持续发展中的应用。（难点）

20世纪化学与技术的重大成就

1.化学家们在20世纪发明的合成氨生产技术曾两次获诺贝尔奖,被评为20世纪最重大的

发明。在此技术基础上，研发生产了一系列氮肥。

2.抗生素等各种新药物的诞生，使人类能更有效地控制许多传染病、心血管病等疾病，

从而将现代人的平均寿命延长了25年.

3.20世纪发明的七大技术一一化学合成、信息、生物、核科学与核武器、航空航天与

导弹、激光、纳米技术中,最重要的是信息技术、化学合成技术和生物技术，而化学合成技

术起着核心的作用,没有化学合成技术，其余的六大技术根本不可能实现。

1.合成氨属于固氮途径中的哪种方式?

【提示】人工固氮。

21世纪化学与技术面临的挑战

1.研发固定氮和合成无害农药技术,以保障人类生存与持续发展对粮食的需要，促进农

业生产持续发展。

2.研发多种新药的合成技术，以控制心脑血管病、癌症等疾病,为保障人类健康和延

长人类寿命提供更有效的技术保障。

3.研发绿色化学技术,从源头治理污染。绿色化学的目标是：以化学为基础的生产过

程不产生污染，要把污染消灭在它产生之前，因而不存在工业生产的污染和治理问题。

4.研制各种新材料如研制高效、低成本的光电转换材料以开发大阳能，从海水中大量

制取淡水和多种矿物，为保护和节约自然矿产资源以及社会的可持续发展服务。

2.你认为对环境问题应实行哪些措施?

【提示】立法、综合治理。

社会可持续发展与技术创新

21世纪化学科学与技术必须实现新的超越，为社会的持续发展做贡献。在新技术开发

中，应遵循下列原则：

1.进化代替原则；

2.减量化原则:

3.循环再利用原则;

4.再生资源化原则(废弃物回收再利用).

绿色化学的原则

【问题导思】

①绿色食品特指颜色为绿色的食品吗？

【提示】不是。绿色食品指无污染、安全、优质、营养类食品。

②绿色化学中的“防止”原则指什么？

【提示】见要点(1)。

③取代反应和加成反应两种类型，哪种反应符合原子经济？

【提示】加成反应。

绿色化学主要是关于环境的化学。绿色化学的12项原则：

(1)防止一一防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。

(2)讲原子经济一一应该设计这样的合成程序，使反应过程中所用的物料能最大限度地

进到终极产物中。

(3)较少有危害性的合成反应出现一一无论如何要使用可以行得通的方法，使得设计合

成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。

(4)设计要使所生成的化学产品是安全的一一设计化学反应的生成物不仅具有所需的性

能，还应具有最小的毒性。

(5)溶剂和辅料是较安全的一一尽量不用辅料(如溶剂或析出剂)，当不得已使用时，尽

可能应是无害的。

(6)设计中能量的使用要讲效率一一尽可能降低化学过程所需能量，还应考虑对环境和

经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。

(7)用可以回收的原料一一只要技术上、经济上是可行的，原料应能回收而不是使之变

坏。

(8)尽量减少派生物一一应尽可能避免或减少多余的衍生反应(用于保护基团或取消保

护和短暂改变物理、化学过程)，因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。

(9)催化作用一一催化剂(尽可能是具有选择性的)比符合化学计量数的反应物更占优

势。

(10)要设计降解一一按设计生产的生成物，当其有效作用完成后，可以分解为无害的降

解产物，在环境中不继续存在。

(11)防止污染进程能进行实时分析一一需要不断发展分析方法，在实时分析、进程中监

测，特别是对形成危害物质的控制上。

(12)特别是从化学反应的安全上防止事故发生一一在化学过程中，反应物(包括其特定

形态)的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。

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

【解析】A.关于水性涂料和油性涂料问题：水性涂料水为稀释剂，油性涂料就会以

甲苯、二甲苯、醋酸丁酯等有机溶剂为稀释剂，二者用途不同，比如，用在工业建筑大楼，

办公大楼内外墙，就用水性的较好；如用在金属机件上，管道，罐体会用到防腐隔热的油性

涂料，但是后者由于用到有机溶剂来溶解稀释，会污染环境。B.含磷洗涤剂会导致水体富营

养化；D.在通风橱中制取氯气，多余氯气仍然会排入大气中，因此要进行尾气处理。

【答案】D

判断一种行为是否符合“绿色化学”思想，关键是看是否符合绿色化学的目标：以化学

为基础的生产过程不产生污染。

1.绿色化学是指从技术经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的副作用，下

列反应不符合绿色化学概念的是()

A.消除硫酸厂尾气中的二氧化硫：S02+2NH3+H20=(NH4)2S03

B.消除硝酸工业尾气中的氮氧化物：NO+N02+2NaOII=2NaNO2+1120

△

C.制硫酸铜：Cu+2H2soi(浓)^=CuSCh+S02t+2HzO

△

D.制硫酸铜：2CU+O2^=2CUO,CUO+H2SO,（W）=CUSO,+II2O

【解析】C项反应产生的SO2污染大气，危害环境。

【答案】C

可持续发展的五大要点

【问题导思】

①查阅资料，全球可持续发展包括哪五个方面？

【提示】能源开发、环境保护、发展援助、清洁水源、绿色贸易。

②“加快开发化石能源，以解决当前能源紧缺问题”是否利于可持续发展？

【提示】不符合。应开发新能源。

③用乙烯制备聚乙烯反应中，原子利用率是多少？

【提示】100%。

全球可持续发展五大要点

（2012•四川高考）下列关于“化学与健康”的说法不正确的是（）

A.服用倍含量超标的药用胶囊会对人体健康造成危害

B.食用一定量的油脂能促进人体对某些维生素的吸收

C.“血液透析”利用了胶体的性质

D.光化学烟雾不会引起呼吸道疾病

【解析】铭是重金属，格含量超标的药用胶囊是有毒的，故A正确；有些维生素是脂

溶性的，油脂能促进其吸收，故B正确；血液透析是指血液中的一些废物通过半渗透血液透

析膜除去，血液透析是一种较安全、易行、应用广泛的血液净化方法之一，故C正确；光化

学烟雾是大气中的氮氧化物与碳氢化合物经过紫外线照射发生反应形成的，光化学烟雾的成

分非常复杂，具有强氧化性，刺激人的眼睛和呼吸道黏膜，伤害植物叶子，加速橡胶老化,

并使大气能见度降低，故D错。

【答案】D

2.保护环境已经成为人类的共识。人类应以可持续发展的方式使用资源，以合理的方

式对废物进行处理并循环使用。下列做法不利于环境保护的是（）

A.发电场的煤脱硫处理

B.将煤转化为水煤气做燃料

C.回收并合理处理聚乙烯塑料废物

D.电镀废液经中和后直接排放

【解析】电镀废液含有重金属离子，中和后直接排放会污染土壤。

【答案】D

1.20世纪化学与技术的3大重要成就：

合成氨、集成电路芯片、化学合成技术。

2.21世纪化学与技术面临的3方面挑战：

资源、环境、健康。

3.绿色化学的1个目标：以化学为基础的生产过程不产生污染，要把污染消灭在它产生

之前。

4.可持续发展的4原则：进化代替原则、减量化原则、循环再利用原则、再生资源化原

则。

1.节能减排对发展经济、保护环境有重要意义。下列措施不能减少二氧化碳排放的是

（）

A.利用太阳能制氢

B.关停小火电企业

C.举行“地球一小时”熄灯活动

D.推广使用煤液化技术

【解析】煤液化后，燃烧最后还是生成0）2,不能减少《）2的排放。

【答案】D

2.下列叙述中，不属于20世纪的化学成果的是（）

A.化学合成技术是20世纪最重要的技术之一，它是其他“六大”技术的核心，没有化

学合成技术，其余“六大”技术根本不可能实现

B.合成氨技术是20世纪最重大的发明，在此技术基础上研发生产了一系列氮肥

C.制造电脑所用的一切材料都是经过化学合成或冶金化学加工获得的制品

D.炼铁炼钢技术的发展，极大的改变了我们周围的世界

【答案】D

3.下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是（）

A.CH2cH2+CllaCOOOIl-CH20cH2+ClhCOOH

B.CH2cHz+Cl2+Ca（OII）2―►CH20cH2+CaCl2+II20

C.2CH,CH2+022CH2CH20

D.3CH2OHCH2OH-CH20cH2+HOCH2cH20cH2cHzOH+2H2。

【解析】C项，原子利用率为100%。

【答案】C

4.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

【解析】化肥和农药可以提高农作物的产量和质量，但大量使用时会污染土壤；绿色

化学的核心是实现零排放；化石燃料在自然界中不是取之不竭，用之不尽的，还需开发新能

源。

【答案】D

5.环境保护已成为当前和未来的一项全球性重大课题之一。为消除目前燃料使用过程

中的环境污染问题，并缓解能源危机，有的专家提出利用太阳能促进燃料循环使用的构想（如

图）。

一燃烧热

痴始--------

'燃烧产物

CH4C02

CH30HH2O

太阳能源

这种构想或方案可用如下反应表示：

光能

①2cOz——>20）+02

光能

②240——►24t+02t

光能

③C0+2H2——-CH30H

光能

©C02+2H2。——>CHI+2。2

⑴根据上述反应历程，该方案的主要目的是

⑵要实现专家的这些构想，目前和今后要解决的关键问题是

(3)煤燃料的燃烧，会产生大量的SO2气体污染环境，常在煤中加入Ca(OH)?,其能减少污

染的化学反应有

(4)如果光子的能量不够，上述反应是无法完成的。而大自然已经解决了这个问题，即

，它是地

球上最重要的化学反应之一，请写出反应的化学方程式

光能

【解析】⑴将反应按①+②+③X2方式叠加后处理得方程式CO-HQ+Hz—►

CH；S0H+02,再结合反应④可知该方案的主要目的是将CO2和转化为CH,、CHQH等燃料。

(2)现实生活中，在光照的条件下上述各步反应均不能发生，要想使它们发生必须解决

“如何使物质吸收光能发生上述反应转变为其他物质。”

(3)与Ca(0H)2反应的方程式为S02+Ca(0H)2=CaS03+HQ；2CaSO3+Oz=2CaSOi。

(4)绿色植物的光合作用实现了在日光作用下利用光能把二氧化碳和水转变成碳水化合

物的过程。

【答案】⑴将加和HzO转化为CH,、CH30H等燃料

(2)如何使物质吸收光能转变为其他物质

(3)S02+Ca(Oil)2=CaS0：t+Il20；2CaS03+02=2CaS0.,

(4)绿色植物的光合作用，即在日光作用下利用光能把二氧化碳和水转变成碳水化合物

(糖类)

光照

6C02+6H20——►C6HI206+602

叶绿体

1.环境污染已成为人类社会面临的重大问题，各种污染数不胜数。导致下列污染的主

要原因与高分子化合物有关的是()

A.酸雨B.光化学烟雾

C.温室效应D.白色污染

【解析】酸雨的主要成因是S02；光化学烟雾主要是NO2与NO的过量排放引起的；温室

效应是空气中CO,的大量积累引起的。

【答案】D

2.下列做法不能体现低碳生活的是()

A.减少食物加工过程

B.注意节约用电

C.尽量购买本地的、当季的食物

D.大量使用薪柴为燃料

【解析】薪柴燃烧释放出二氧化碳气体，不符合“低碳生活”的理念；减少食物的加

工过程和节约用电，可少耗能量，减少释放二氧化碳的量，符合“低碳生活”的理念；购买

本地和当季水果，可以减少运输过程的能量耗损，减少二氧化碳的排放，符合“低碳生活”

的理念。

【答案】D

3.化学与生产、生活、社会密切相关，下列说法错误的是（）

A.使用布袋购物、以步代车、推广电动轿车属于“低碳生活”方式

B.饮用水中矿物质的含量越高越有利于人体健康

C.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

D.采用光触媒技术将汽车尾气中的NO和CO转化为无毒气体

【解析】饮用水中矿物质含量过高对人体健康有害。

【答案】B

4.“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向。“绿色化学”要求从根本上消除污染,

是一门能彻底防止污染产生的科学，包括“绿色生成”和“绿色销毁”等内容。在整顿音像

市场的活动中，查封了一批盗版光盘，并进行了“绿色销毁”。以下属于“绿色销毁”的是

（）

A.泼上汽油焚烧B.倾倒于江河之中

C.深埋于土中D.碾压粉碎后回收利用

【解析】碾压粉碎后回收利用既销毁了盗版光盘，又可作为再生原料，最符合“绿色

化学”宗旨。

【答案】D

5.节约能源与建设新能源是摆在当前的一个课题。针对这一现象，某化学学习研究性

小组提出如下方案，你认为不够科学合理的是（）

A.采用电解水法制取无污染的氢能

B.完善煤液化制取汽油的技术

C.研制推广以甲醇为燃料的汽车

D.进一步提高石油加工工艺

【解析】电解水法制H,需要消耗较大的电能，不科学。

【答案】A

6.工业上用乙基慈醵制备HQ?,其工艺流程的反应方程式为：

O11O1IC2115+O2—►OOC2H5+IM?

Pd

OOC2H5+H2——►OHO1cH$

则用乙基意醍法制备H2O2的原子利用率为（）

A.12.6%B.12.5%

C.94.1%D.100%

【解析】本题考查物质制备中原子利用率的计算。若将上述两步反应相加，得总反应

一定条件

式：H2+O2H202.即乙基意醍在制备H2O2的反应中充当催化剂，而不是反应物，因此

原子利用率是100%。

【答案】D

7.从原料和环境方面的要求看，绿色化学对生产中的化学反应提出一个提高原子利用

率的要求，即尽可能不采用那些对产品的化学组成来说没有必要的原料。现有下列3种合成

苯酚的反应路线：

Cl2HQ催化剂

①——>C1——►0H+HC1

Fe高温高压

磺化NaOH

②——►SO3H——►OH+Na2s0：,+HQ

共热

02

③CHCH3cH3——►OH+CH3coe乂

催化剂

其中符合原子节约要求的生产过程是（）

A.①B.②

C.③D.①②③

【解析】③直接氧化，一步反应产率高，而且生成的丙酮也是重要的化工试剂。

【答案】C

8.“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念，在“绿色化学工艺”中，理想状态是

反应物中原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%,在用CMCCH合成

CHZCXCHJCOOCH：；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.C0和CH30HB.⑩和H2O

C.H?和CO2D.ClhOH和Hz

【解析】由题中信息知，绿色化学工艺理想状态是原子利用率为100%,根据信息和原

子守恒知A项符合题意•

【答案】A

9.工业上可用乙基意醍（A）经两步反应制备H2O2,其工艺流程可简单表示如下：

反应①

C2H500H2,NiC2H5OHOH

反应②

反应③

oC2H3OO+H2O2

反2应④

(1)涉及还原反应的方程式是(填序号),涉及氧化反应的方程式是(填序

号)«

(2)绿色化学是当今社会人们提出的一个新概念。在绿色化学中，一个重要的衡量指标

是原子的利用率，其计算公式为：原子利用率=(期望产品的摩尔质量/化学方程式中按计量

所得产物的摩尔质量之和)X100%,如：CH2=CH2+Ca(OH)2+C12--H2CCH20+CaCl2+H20

(44A

H2CCH2O工艺的原子利用率为(44+111+18)><100%。在绿色化学工艺中理想状态原子利

用率为100双试问该法生产HzOz可否称为理想状态的“绿色化学工艺”？简述理由。

【解析】(1)在有机化学反应中，加氢就是还原反应，去氢就是氧化反应，故还原反

应的方程式为：

Ni

C2H500+211：——►CJIsOHOIl

氧化反应的方程式为：

C2H3OHOH+20z-C2H5OO+2HQ

(2)若将上述两步反应式相加，得总反应式为：

一定条件

H2+02-H。

原子利用率为34/34X100%=100%

故该法生产也可称为理想状态的“绿色化学工艺”。

【答案】(1)①④②③

(2)该法生产可称为理想状态的“绿色化学工艺”。

理由见解析。

10.绿色有机合成是指采用无毒、无害的原料、催化剂和溶剂，选择具有高选择性、高

转化率，不产生或少产生对环境有害的副产品。下列是BHC公司新发明的布洛芬绿色合成方

法。

CH3C020②C0

——►0cH&——►CHEOOH——►OHCH：,布洛芬

①比③

试回答下列问题：

(1)反应③属于狱基合成，反应①、②分别所属的有机反应类型是、。

⑵反应①的化学方程式为

(3)与布洛芬互为同分异构体的芳香族化合物中，其结构可表示为X的酯类，X的结构有

—种(填数字)。

(4)某学生提议用Reppe反应一步合成布洛芬，并使原子利用率100%,已知：RCH=CH2

NiCO.<

+CO+ILO——►RCH(CII；i)COOH,请用一种有机原料合成布洛芬：

【解析】该题为简单的有机推断题。(2)此反应的小产物为CHKOOH；(3)—X的结构有

—COOCH2cH3、—OOCCH.CH:i,—CH2COOCH^—CH2OOCCH3,—CH2CH2OOCH,—CH(CH;i)OOCH,共6

种；(4)根据题目所给的信息，可以很容易写出反应式。

【答案】(1)取代反应加成反应

(2)+(CHsCO)0——

2►OCH3+CH3COOH

(3)6

NiCO4

(4)+C0+H，0——-CH；SCOOH

11.为分析某县城的空气质量情况，某校化学研究性学习小组的同学拟测定该县城空气

中S02的含量。

(D检验SOz可选用试液。

(2)SO?与酸性KMnO,溶液反应的离子方程式为

2++

5SO2+2Mn07+2H2O=5SOf+2Mn+4H

该反应的现象是,SO?在该反应中显—(填“氧化”或“还原”)性。

(3)该小组的同学拟用下列装置运用(2)中的反应原理定量分析空气中SO2的含量：

同体颗粒吸附剂

一|气体•速一|~■"月一

注：气体流速管是用来测量单位时间内通过气体的体积的装置。

①装置中棉花的作用是

通入空气前应进行的实验操作是;

②该实验中需要知道的数据除气体流速、酸性KMnO,溶液的体积外还有

【解析】根据的特性，能使品红退色来检验SO?的存在；根据SO?的还原性(使酸性

KMnO”溶液退色)来测定SO2的含量。

【答案】(1)品红

(2)紫色退去还原

(3)①防止固体颗粒吸附剂被气流吹进酸性KMnO」溶液中净化、干燥

②通气的时间、酸性KMnO」溶液的浓度

12.下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。

方法I用氨水将SO?转化为阳HSO3,再氧化成(NH))2SO,

方法n用生物质热解气(主要成分CO、CH,、ID将SO2在高温下还原成单质硫

方法HI用NaBOs溶液吸收SO?,再经电解转化为H?SO」

(1)方法I中氨水吸收燃煤烟气中SO?的化学反应为：

2NH3+S02+H20=(NHJ2S03

(NHt)2sO3+SO2+ILO=2NH,nSO3

能提高燃煤烟气中SO,去除率的措施有(填字母)。

A.增大氨水浓度

B.升高反应温度

C.使燃煤烟气与氨水充分接触

采用方法I脱硫，并不需要预先除去燃煤烟气中大量的COz,原因是

_________________________(用离子方程式表示)。

(2)方法H中主要发生了下列反应：

①2co(g)+S02(g)=S(g)+2C02(g)

△〃=8.0kJ-mol-1

②2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H,0(g)

△仁90.4kJ•mol7

(3)2C0(g)+02(g)=2C02(g)

△〃=-566.0kJ♦moK1

@2H2(g)+02(g)=2H20(g)

△"=-483.6kJ•mol-1

S(g)与02(g)反应生成SOMg)的热化学方程式可表示为

(3)方法川中用惰性电极电解NallSO；,溶液的装置如下图所示。阳极区放出气体的成分为

(填化学式)。

Hz气体

呻—麟

NaHSO3JII

溶液T-II.今~稀硫酸

阴离子交换膜

【解析】(D增大氨水浓度，能反应掉较多的S02,提高了S02去除率；升高反应温度只

能加快化学反应速率，且(NHjSOa、NH’HSOs受热易分解，又生成SOz。

(2)根据盖斯定律，应用方程①一方程③得到

-1-1-1

S02(g)=S(g)+02(g)△H—8.0kJ,mol-(—566.0kJ,mol)=574.0kJ,mol,

即S(g)+O2(g)=SOz(g)A^=-574.0kj-mor'o也可用方程④一方程②求得。

(3)根据电解原理，NaHSO,溶液中的阴离子在阳极发生氧化反应，即40『一4e-=2H?O

+02t,又由于阳极区通入稀硫酸，H-+HSO「=H2O+S()2t,所以阳极区的气体为O2、so2«

【答案】(DAcHcor+so2=co2+Hsor

1

(2)S(g)+O2(g)=S02(g)A〃=-574.0kJ,mol"

(3)0八S02

一、高分子材料的分类

低分子合成方法加成聚合反应缩合聚合反应高分子化合物通用高分子材料塑料聚乙烯

酚醛树脂合成橡胶顺丁橡胶合成纤维涤纶复合材料玻璃纤维增强塑料功能高分子材料微生

物降解高分子高分子催化剂与试剂导电高分子高分子半导体超导高分子高分子导体光敏高

分子感光树脂光导电高分子光致变色高分子交换型高分子离子交换树脂电子交换树脂生物

医学高分子高分子药物仿生高分子医用高分子高分子吸附剂高分子膜高吸水性树脂

二、绿色化学与可持续发展

"20世纪最重大的发明一一合成氨

抗生素药物的诞生一一现代人寿命平均

化学合成成就《延长25年

电子技术

、生物技术

〃土地资源减少，荒漠化

矿产资源枯竭

面临的挑战＜森林破坏严重

环境污染一一“三废”、“白色污染”等

、疾病----癌症、艾滋病、痴呆等

'进化代替原则

<减量化原则

技术创新］循环再利用原则

、再生资源化原则

【特别提醒】炫的衍生物之间的转化实质为官能团之间的转化，解答其相关转化问题,

须明确官能团的性质以及断键方式。

1,4■■二氧六环(OCUCHzOCH2cH2)是一种常见的溶剂，它可以通过下列方法制得：A(煌

BnNaOH浓MS。」

类)一->C—►1,4-二氧六环，则燃类A可能是()

水溶液△，脱水

A.丁烯B.丁烘

C.乙焕D.乙烯

［解析］解答此题可用逆推法。CH2=CH2CH2BrCH2BrCH2OHCH2OHOCH2CH2OCH2CH2

【答案】D

“白色污染”的危害及其治理

1.塑料制品废弃物严重污染环境，被称为“白色污染”，其危害主要表现在以下方面

(1)在自然界，塑料垃圾难以分解，埋在土壤里经久不烂，长此下去会破坏土壤结构，

降低土壤肥效，污染地下水。

(2)焚烧废弃塑料会释放出多种有毒的化学气体，严重污染环境，既威胁人类的健康，

又影响市容市貌。

2.“白色污染”的治理方法如下

(1)废弃塑料资源化。以废弃塑料为资源，加以开发和利用，其途径有：

①直接作为材料。如市售再生塑料制品。

②制取合成高分子的单体。高分子是单体聚合而成的，那么在一定条件下可由废弃塑料

再制成单体。

③制取燃料油•有些类似于石油的裂化，因为像聚乙烯(CH2cH2)、聚丙烯

(CHCH2CH3)等的结构类似于长链烧。

'汽油

硅酸盐分子筛分储

煤油

“裂化”过程可表示为：有关塑料一►低分子石油燃

430-460℃.柴油

（2）研制生物降解塑料，已经研究的方法有：

①天然高分子改造法。以淀粉、纤维素、甲壳素、木质素、海藻等天然高分子为原料,

通过化学修饰和共聚等方法，对这些分子进行改性，可合成生物降解塑料。

②化学合成法模拟天然高分子结构，从简单的小分子出发制备分子链上连有酯基、酰胺

基、肽键的聚合物。这些“基”有些类似天然油脂、蛋白质中的结构片段，易被生物降解。

也可在高分子链中嵌入易被生物降解的链段。

③微生物发酵法。许多微生物能以某些有机物为碳源，通过代谢分泌出聚酯或聚糖类高

分子。如英国研制出的类似聚丙烯的细菌塑料、美国研制的土豆塑料等。

塑料废弃物的危害是（）

①难以分解，破坏土壤结构，影响植物生长

②污染海洋

③危及海洋生物的生存

④造成海难事件

⑤破坏环境卫生，污染地下水

A.①②③④⑤B.①②③④

C.②③④D.①③⑤

【解析】人们把由塑料造成的污染称为“白色污染”。“白色污染”最为严重的是食

品包装袋、原料包装袋的废弃物造成的污染。由于它们是一种不能被微生物分解的材料，因

而造成的危害较大。

【答案】A

1.下列各项中，现在提倡的是（）

①原子经济②绿色化学③液体饮料中加少量三聚鼠胺④研发新型环保汽车

A.①②B.③④

C.①②④D.①②③④

【答案】C

2.“飘尘”是物质燃烧时产生的粒状漂浮物，颗粒很小（直径小于KT，m）,不易沉降（可

漂浮数小时甚至数年），它与空气中的SO?、Oz接触时，SO?会转化为S0”使空气酸度增加。

飘尘所起的主要作用与下列变化中硫酸的作用相同的是（）

A.胆研中加浓硫酸

B.浓硫酸与木炭共热

C.乙酸乙酯与稀硫酸共热

D.浓硫酸与铜共热

【解析】飘尘与空气中的SOZ、O2接触时，SO?会转化为SO”则飘尘在该反应中起催化

作用。胆矶中加浓硫酸，浓硫酸表现了吸水性；浓硫酸与木炭共热，浓硫酸表现了强氧化性;

乙酸乙酯与稀硫酸共热时，乙酸乙酯水解，稀硫酸起催化作用；浓硫酸与铜反应时，表现了

浓硫酸的强氧化性和酸性。

【答案】C

3.已知具有相同的原子和电子的分子或离子称为等电子体，等电子体的结构与性质相

似。C6H6与BNHe为等电子体，下列叙述中正确的是（）

A.二者的相对分子质量相等

B.二者具有相同的化学性质

C.二者分子中所有原子均处于同一个平面上

D.二者均属于有机物中的芳香族化合物

【答案】C

4.下列有关“尿不湿”的说法中，错误的是（）

A.“尿不湿”之所以具有吸水性，是因为添加了一种高吸水性树脂

B.高吸水性树脂是含有竣基（一COOH）、羟基（一0H）等强亲水基团，并具有一定交联的

网状高分子化合物

C.这种纸尿片吸收尿液以后，虽然体积膨胀，但却挤不出液体来

D.尿液中的水分子与亲水基团紧密结合，排列在网状高分子结构之外

【解析】“尿不湿”中添加的高吸水性树脂，是一种功能高分子材料，它可以用淀粉、

纤维素等天然高分子化合物与丙烯酸、苯乙烯磺酸发生聚合反应制得，也可以用聚乙烯醇或

聚丙烯酸进行共聚制得。它是含有一COOII、一0H等强亲水性基团，并具有一定交联的网状高

分子化合物。尿液中的水分子与亲水基团紧密结合，并被包裹在网状高分子结构之中，而不

是“排列在高分子结构之外”，所以选项D错误。

【答案】D

5.新型解热镇痛抗炎药扑炎痛的结构如图所示，下列关于扑炎痛的叙述正确的是（）

OCCHBOCOONHCCH^O

A.该物质的分子式为CwHieNOs

B.该物质的核磁共振氢谱上共有11个峰

C.该物质与浓溟水反应生成白色沉淀

D.该物质在酸性条件下水解最终可以得到3种物质

【解析】根据给出的结构可知扑炎痛的分子式为C.HQNOS,A错误；扑炎痛分子中共有

9种不同的氢原子，故其核磁共振氢谱上共有9个峰，B错误；该物质不含酚羟基，C错误；扑

炎痛在酸性条件下水解最终可以得到QhCOOH、COOHO1I和11亦0113种物质，D正确。

【答案】D

6.咖啡糅酸具有较广泛的抗菌作用，其结构简式如下所示。关于咖啡糅酸的下列说法

不正确的是()

OHHOHOCOOHOOCCHCHOHOH

A.分子式为C16HHi

B.与苯环直接相连的原子都在同一平面上

C.1mol咖啡糅酸水解时可消耗8molNaOH

D.与浓淡水既能发生取代反应又能发生加成反应

【答案】C

7.药用有机化合物A为一种无色液体，从A出发可发生如下所示的一系列反应：

+

NaOH溶液CO2+H2OH浓硫酸△

A(CSH802)——►B——►D(C6H6。具有酸性)C————►GCHG)

△①②③GHQH④

(1)写出化合物A、B、C的结构简式：

A,B,C0

(2)用化学方程式表示下列反应：

②。

(3)指出下列反应类型：①,④。

【解析】此题可采用逆推法解答。由【)的分子式及其性质可知应为苯酚；E与CzHQH酯

化得的酯，可知E为ClhCOOH；则A应为CIhCOOH与苯酚所形成的酯，B、C应为苯酚与乙酸

的钠盐。

【答案】(DCH3COOC*,CMONa

CH：,COONa

(2)CoHjONa+C02+H20——►C6H50H+NaHC03

(3)水解反应酯化反应

8.茉佐卡因是一种医用麻醉药品，学名为对氨基苯甲酸乙酯，它以对硝基甲苯为主要

起始原料经下列反应制得：

KMnO.i/H+BFe/H+

02NCH3——>A——►C——►HACOOCH2cHa

浓硫酸/△还原

(D)

请回答下列问题：

⑴写出A、B、C的结构简式：

B、Co

(2)写出同时符合下列要求的化合物C的所有同分异构体的结构简式(E、F、G除

外)

①化合物1,4-二取代苯，其中苯环上的一个取代基是硝基；

②分子中含有co。结构的基团。

注：E、F、G结构如下：

NO2cH2OCCH3ONO2OCCH2CHQNO2cH£0CH：Q

(E)(F)(G)

(3)E、F、G中有一化合物经酸性水解，其中的一种产物能与FeCL溶液发生显色反应，

写出该水解反应的化学方程式

(4)苇佐卡因(D)的水解反应如下：

+

H20/0H-H

NH2COOCH2CII：!——►——►H+C2H50H

(D)

化合物H经聚合反应可制成高分子纤维，广泛用于通讯、导弹、宇航等领域，请写出该

聚合反应的化学方程式

【解析】(1)由原料到目标产物的转化可表示如下：

++

KMnO4/HC2HSOHBFe/H

NO2cH3——►N02(A)C00H——►N02(C)C00C2H5——-NH2(D)COOC2H5

浓硫酸/△还原

(2)书写化合物C的同分异构体时注意题给限制条件：

①苯环对位二取代苯；②分子中含有酯基或短基。

根据题给条件知苯环上除有一个硝基外，在硝基对位上有C00结构，可以是酯基或竣基,

除题中所给三种同分异构体外还缺两种竣酸和两种甲酸对应的酯。(3)能水解出酚羟基结构

-+

H2O/OHH

的物质只有F。(4)D——►——-ILNCOOIldl)+C2H50HO

【答案】(l)OjNCOOHC2H50H

02NC00C2H5

(2)0MH2cH2OOCH、O2NCH(CH3)OOCI1^O2NCH2cH2COOH、O2NCH(CH3)COOH

H+

(3)O2NOOCCH2CH3+H2O——►02N0H+CH3CH2C00H

催化剂

(4)T?H2NC00H——►NHCO+nH,0

综合检测(六)

化学•技术•社会

一、选择题

1.针对节能减排课题，某研究性学习小组提出如下方案，你认为不符合课题要求的是

()

A.利用太阳能制氢燃料

B.利用潮汐能发电

C.大力建设火电厂

D.用节能灯代替白炽灯

【解析】大力建设火电厂则会增加燃煤的用量，即增大C02的排放量。

【答案】C

2.以下命题违背化学变化规律的是()

A.石墨制成金刚石

B.煤加氢变成人造石油

C.水变成汽油

D.干冰转化成原子晶体

【解析】化学变化中符合物料(原子)守恒。水由氢、氧元素组成，汽油由碳、氢元素

组成，用化学反应不能实现不同元素之间的相互转化。

【答案】C

3.当前，我国城市大气污染的主要“罪魁”是()

A.NHs、NO、CO2、雾

B.ca、电、ch、酸雨

C.SO2、NO/、CO、烟尘

D.CO”SOz、CH,、沙尘暴

【解析】SOz、NO2、co均为有毒气体，属于大气污染物。

【答案】C

4.下列关于某些社会热点问题的说法，不正确的是（）

A.禁止使用含铅汽油是为了提高汽油的燃烧效率

B.甲醇超标的酒不能饮用

C.甲醛是某些劣质装饰材料释放的常见污染物之一

D.臭氧对人类有保护作用

【解析】禁止使用含铅汽油是为了防止重金属铅造成大气污染。

【答案】A

5.下列物质中不属于功能高分子材料的是（）

A.高分子分离膜

B.光敏高分子材料

C.微生物降解高分子材料

D.聚乙烯高分子材料

【解析】高分子分离膜具有选择性，光敏高分子材料具有感光性，微生物降解高分子

材料能降解，均有特殊性能，故均为功能高分子材料。

【答案】D

6.下列说法中，不正确的是（）

A.传感膜和热电膜均是功能高分子材料的产品

B.传感膜能将化学能转换成电能

C.热电膜能将热能转换成化学能

D.热电膜能将热能转换成电能

【答案】C

7.随着工业的发展，橡胶的产量和性能已不能满足工业生产的需要，近年来，人们合

成了一种无机耐火橡胶，它的结构应该是（）

A.CH2—CH=CH—CH2

B.CH2—CH2

C.CHECH3cHe压

D.PC12=N

【解析】无机耐火橡胶应属于无机物，故排除有机物。A、B、C三项物质中均含有碳

元素，均属于有机物。

【答案】D

8.CHHCHCOOC,H5CHHCHCOOC2H5CHHCHCOOC2H5对此聚合物分析正确的是（）

A.其单体是%=是2和H—COOC2H$

B.它是缩聚反应的产物

C.其链节是CH£Hz—COOC此

D.其单体是CH2=CH—C00C2H5

【解析】由结构可以看出，重复单元是CHHCHCOOG也即链节，单体是CH2cHeOOGHs。

【答案】D

9.某种新药中的有效成分的结构简式如下：

CH3cHeH2cH3cHeH£OOH,从结构上来看，它不应该属于（）

A.芳香族化合物

B.竣酸类物质

C.炫的含氧衍生物

D.既可以跟酸也可以跟碱反应的物质

【解析】该物质分子中含有苯环，故属于芳香族化合物；含有竣基（一COOH）,故属于

竣酸类；含有氧元素，故属于燃的含氧衍生物；不含与酸反应的官能团，故与酸不反应。

【答案】D

10.（双选）在一定条件下，下列药物的主要成分都能发生取代、加成、水解、中和4种

反应的是（）

A.烟酸：NCOOH

B.阿司匹林：OCOCIIaCOOH

C.芬必得：H;!CCHCH2CH;!CHCH3COOH

D.扑热息痛：HONHCOCHs

【解析】烟酸和芬必得分子中均不含能水解的官能团，均不能发生水解反应。

【答案】BD

11.下列对三种有机物的叙述不正确的是（一SH的性质类似于一0H）（）

OCOCH:iCOOHCCH3CH3SHCHNH2C00H

阿司匹林青霉氨基酸

CHOHCHNHCH3cH3

麻黄碱

A.三种有机物都能发生酯化反应

B.青霉氨基酸不能与盐酸反应，但能与NaOH反应

C.麻黄碱的分子式为GMsOH,苯环的一氯代物有3种

D.阿司匹林能与适量NaOH反应生成可溶性阿司匹林（OCOCH：（COONa）

【解析】青霉氨基酸分子中既有氨基，又有较基，所以既能与盐酸反应，又能与NaOH

反应。

【答案】B

12.抗病毒药物泛昔洛韦（Famciclovir）的结构简式如图所示，关于泛昔洛韦的说法错

误的是（）

N

ri7

HN^/\/CH00cCH,

2NNII2

CH2cHlcHCH2OOCCH3

A.能发生水解反应

B.核磁共振氢谱有8个峰

C.5个N原子可能处于同一平面

D.既能和盐酸反应乂能和氢氧化钠溶液反应

【解析】A项因此物质的分子中含有酯基，故可发生水解反应；B项分子结构中氢原子

共8种（注意右下角的两个乙酰氧基等效），所以核磁共振氢谱有8个峰；C项氮原子成键时采

取sp\sp2杂化，绝对非平面结构；D项分子结构中含氨基，故能和盐酸反应；也含酯基，故

能和氢氧化钠溶液反应。

【答案】C

二、非选择题

13.（1）在调水工程中，沿途工业污水的任意排放是造成水质恶化的最大原因。经检测

某工厂废液中含有大量的Mg2+、Al3\Ag\Fe3\Ba2+o试分析回答下列问题：

①该废液中可能大量存在的阴离子是一（填编号）。

A.SOrB.N07

c.crD.cor