2024高中化学专题4化学科学与人类文明第二单元化学是社会可持续发展的基础教案苏教版必修2

PAGE6-其次单元化学是社会可持续发展的基础[学习目标]1.能列举事实说明化学与科学、技术、社会的关系，知道化学是社会可持续发展的基础。2.相识人类活动包括化学物品的制造和应用可能对环境带来的负面影响，知道解决环境问题的方法。学问点现代科学技术的发展离不开化学[学生预习区]1．化学与科学技术发展的联系(1)化学与人们的生活有着特别紧密的联系，与信息、生命、eq\o(□,\s\up3(01))材料、eq\o(□,\s\up3(02))环境、eq\o(□,\s\up3(03))能源、地球、空间和核科学等新兴学科也有紧密的联系。化学与这些学科的交叉和渗透，还产生了很多交叉学科。(2)化学与技术的关系：人类在20世纪独创了信息技术、eq\o(□,\s\up3(04))生物技术、核科学和核武器技术、航空航天和导弹技术、激光技术、eq\o(□,\s\up3(05))纳米技术、eq\o(□,\s\up3(06))化学合成和分别技术。化学合成和分别技术是人类生存所必需的，也为其余六大技术的独创和发展供应了不行或缺的物质基础。2．化学在科学技术发展中的贡献(1)解决工农业生产中的很多技术问题。例如：在充分了解光合作用、固氮作用机理和催化理论的基础上，可以期望实现农业的工业化，在工厂中生产粮食和蛋白质，使人类的生活质量大大提高。(2)创建和合成具有特定性能的材料。(3)eq\o(□,\s\up3(07))纳米技术、eq\o(□,\s\up3(08))分子设计技术的发展，将使分子晶体管、分子芯片、分子导线、分子计算机等化学器件得到广泛应用。(4)eq\o(□,\s\up3(09))海水淡化技术的进步有助于解决淡水资源紧缺问题。(5)合成高效、稳定、廉价的太阳能光电转化材料，解决eq\o(□,\s\up3(10))能源问题。(6)合成激光、航空、航天、导弹和纳米等技术所须要的高新材料。1．在电路板的制作中，已知试验后的溶液中含有反应生成的FeCl2和CuCl2，试写出反应的化学方程式，并标出反应中电子转移的方向和数目。提示：[老师点拨区]1．印刷电路板的制作制作电路板涉及的化学反应是2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，在该反应中FeCl3为氧化剂，Cu为还原剂。氧化性：Fe3＋>Cu2＋，还原性：Cu>Fe2＋，其离子反应方程式为2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，该原理就是制作电路板的化学基础。2．从石英沙中提取高纯硅(1)制取粗硅的反应：SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up10(高温))Si(粗)＋2CO↑。(2)粗硅提纯：Si(粗)＋2Cl2eq\o(=,\s\up10(高温))SiCl4；SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up10(高温))Si＋4HCl。[对点即时练]1．下列说法不正确的是()A．利用单晶硅制造芯片B．光导纤维主要成分是SiO2C．硅可作半导体材料D．石英钟表运用晶体硅答案D解析硅可作半导体材料，可制计算机芯片，SiO2可制光导纤维，也可制石英钟表。2．“信息”“材料”和“能源”被称为新科技革命的三大支柱。下列有关说法不正确的是()A．信息技术的发展离不开新材料的合成和应用B．目前中美日等国驾驭的陶瓷发动机技术，大大提高了发动机的能量转化效率C．在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源D．软质隐形眼镜和航天飞船表面的高温结构陶瓷都属于有机高分子材料答案D解析在20世纪独创的七大技术——信息技术、生物技术、核科学和核武器技术、航空航天和导弹技术、激光技术、纳米技术、化学合成和分别技术中，化学合成和分别技术为其余六种技术供应了必需的物质基础，因此信息技术的发展离不开新材料的合成和应用，A项正确。陶瓷是耐高温隔热材料，B项正确。核能、太阳能、氢能都是干净能源，C项正确。航天飞船表面的高温结构陶瓷是无机非金属材料，D项错误。规律方法解化学技术与化学科学类题的一般步骤解题步骤留意事项第一步：分析题意依据题中描述，理解每一个选项表达的详细含义其次步：联系原理在理解题意的基础上，提取相应的学问点，与所学的详细化学原理关联第三步：推断正误利用化学原理对题意的描述作出正确的推断学问点解决环境问题须要化学科学[学生预习区]1．化学对环境问题的影响化学工业曾对eq\o(□,\s\up3(01))环境和eq\o(□,\s\up3(02))生态造成肯定的影响，但化学科学也为eq\o(□,\s\up3(03))分析、eq\o(□,\s\up3(04))监测、eq\o(□,\s\up3(05))治理环境污染供应了有效、快捷的方法与技术。2．化学对环境爱护的贡献(1)燃煤烟气脱硫①石灰石－石膏法脱硫的原理eq\o(□,\s\up3(06))SO2＋Ca(OH)2=CaSO3＋H2O，eq\o(□,\s\up3(07))2CaSO3＋O2=2CaSO4。②氨水法脱硫的原理eq\o(□,\s\up3(08))SO2＋2NH3＋H2O=(NH4)2SO3，eq\o(□,\s\up3(09))SO2＋NH3＋H2O=NH4HSO3，eq\o(□,\s\up3(10))2(NH4)2SO3＋O2=2(NH4)2SO4。通过上述过程，既可以消退燃煤烟气中的二氧化硫，又可以得到副产品eq\o(□,\s\up3(11))石膏(CaSO4·2H2O)和eq\o(□,\s\up3(12))硫酸铵。(2)消退汽车尾气对环境的污染①汽车尾气中的CO、NO、NO2及碳氢化合物、eq\o(□,\s\up3(13))颗粒物造成了严峻的空气污染。②消退汽车尾气对环境污染的方法措施a．在石油炼制过程中进行石油eq\o(□,\s\up3(14))脱硫处理；b．安装汽车eq\o(□,\s\up3(15))尾气处理装置；c．运用新的无害的汽油添加剂代替产生污染的四乙基铅抗震剂；d．运用酒精、eq\o(□,\s\up3(16))天燃气作燃料代替部分或全部燃油；e．用氢作汽车燃料，用燃料电池作动力，使汽车成为“零排放”的电动汽车。(3)回收二氧化碳CO2排放日益增多，eq\o(□,\s\up3(17))温室效应加剧，致使全球气候变暖。为削减CO2的影响，可对其进行回收，将其制造成全降解塑料。如用CO2和环氧丙烷在催化剂作用下可生成一种可降解高聚物：3．绿色化学(1)要求：利用化学原理从eq\o(□,\s\up3(18))源头消退污染。(2)期望：在化学反应和化学工业过程中充分利用参加反应的原料。(3)结果：全部物质原料、中间产物都在内部循环、利用，实现对环境的零排放。2．有机物A是甲基丙烯酸甲酯，合成A有以下两种途径：比较上述两种途径，你认为哪种途径的方法更符合绿色化学的要求？并评价每种途径的优缺点。提示：途径二更符合绿色化学的要求。途径一中运用了剧毒的HCN会污染环境，且原子利用率不到100%；途径二中步骤少且原子利用率达100%，但也运用到了有毒的CO，也会对环境造成不利影响。[老师点拨区]1．常见环境问题的形成和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、Ca(OH)2汲取光化学烟雾石油、自然气等化石燃料的运用，汽车尾气NOx、碳氢化合物安装汽车尾气处理装置；开发新能源温室效应煤、石油、自然气等化石燃料的燃烧CO2等温室气体削减化石燃料的运用，开发利用新能源；植树造林臭氧层空洞运用含氟氯烃的冰箱、空调等氟氯烃限制或停止氟氯烃的运用赤潮含肯定量氮和磷等植物养分物质的生活污水、工业废水氮、磷等养分物质工业、生活污水处理后再排放；限制运用含磷洗涤剂白色污染难以降解塑料制品的丢弃废弃塑料制品削减运用和加强回收，使废塑料再利用、再循环；研制开发可降解塑料2．绿色化学核心与目标[对点即时练]3．中科院采纳纳米技术，胜利开发了“用二氧化碳合成可降解塑料”的新技术。下列说法错误的是()A．该技术有助于削减“白色污染”B．该技术有助于缓解“温室效应”C．该技术开拓了利用二氧化碳的新途径D．该可降解塑料不属于有机合成材料答案D解析二氧化碳塑料因为是可降解塑料，所以不会产生白色污染，A项正确；二氧化碳是产生温室效应的一种气体，所以将二氧化碳转化为塑料，能削减温室效应，B项正确；该技术开拓了利用二氧化碳的新途径，C项正确；该可降解塑料是合成塑料，属于有机合成材料，D项错误。4．“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，志向状态是反应物中的原子全部转化为期望的产物，即原子利用率为100%。以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是()A．乙烯聚合为聚乙烯高分子材料B．用甲烷与氯气制备一氯甲烷C．以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜D．用SiO2制备高纯硅答案A解析A项，nCH2=CH2→CH2—CH2；B项，CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up10(光照))CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up10(光照))CH2Cl2＋HCl……；C项，Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；D项，SiO2制备高纯硅：SiO2＋2Ceq\o