2017-2018学年化学苏教必修2讲义专题4化学科学与人类文明专题核心素养整合4

专题核心素养整合

专题一知识网络建构

专题二金属冶炼方法的选择1．金属冶炼方法与金属活动性的关系金属的活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属原子失电子能力强→弱金属离子得电子能力弱→强自然界中的存在形态化合态多数是化合态、极少数是游离态游离态主要冶炼方法电解法热还原法热分解法物理方法2.金属冶炼方法选择(1)热分解法适用于金属活动性顺序表中后面的金属，如Hg、Ag的氧化物受热就能分解。2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg＋O2↑2Ag2Oeq\o(=,\s\up7(△))4Ag＋O2↑(2)热还原法适用于大多数金属的冶炼。用热还原法冶炼的金属，其金属性一般比较强，在金属活动性顺序表中居于中间位置。常用的还原剂：焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等。①焦炭还原法：CuO＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))Cu＋CO↑②CO还原法：Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2CuO＋COeq\o(=,\s\up7(高温))Cu＋CO2③H2还原法：WO3＋3H2eq\o(=,\s\up7(高温))W＋3H2OFe3O4＋4H2eq\o(=,\s\up7(高温))3Fe＋4H2O④活泼金属还原法(铝热反应法)：Cr2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高温))2Cr＋Al2O33V2O5＋10Aleq\o(=,\s\up7(高温))6V＋5Al2O3⑤几种热还原法的比较用焦炭和一氧化碳还原法冶炼金属，炼得的金属中往往有少量的炭熔合在其中，使产品不纯，优点是炭资源丰富而又廉价。用氢气还原法冶炼金属，炼得的金属的纯度相对较高，但成本也较高。用铝热反应冶炼金属，克服了被冶炼金属及其氧化物熔点高、难以冶炼问题，但成本也较高。(3)电解法适用于K、Ca、Na、Mg、Al等强还原性金属的化合物。2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(通电),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(通电))2Na＋Cl2↑电解法冶炼金属，解决了很多活泼金属的阳离子难以被还原的问题。(4)湿法冶金利用溶液中发生的化学反应(如置换、氧化还原、中和、水解等)对原料中的金属进行提取和分离的冶金过程，可用于提取锌、铀及稀土金属等。如：西汉时期，刘安在《淮南万毕术》中记载“曾青得铁，则化为铜”：Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4，宋朝时，湿法冶金已被广泛使用。【例1】冶炼金属常用以下几种方法：①以C、CO或H2作还原剂还原；②用较活泼金属Na、Mg等还原；③利用铝热反应原理用Al还原；④电解法；⑤热分解法。下列金属各采用哪种方法还原最佳？(填序号)(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属________。(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属________。(3)Hg、Ag等不活泼金属________。(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属________。解析本题主要考查金属冶炼方法的选择。金属冶炼方法有多种，一般要选择最合适的方法。(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼的金属一般选择热还原法(还原剂为C、CO、H2等)；(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼的金属一般选择电解法；(3)Hg、Ag等不活泼金属，一般选择热分解法；(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属一般采用铝热反应，即以Al为还原剂进行冶炼。答案(1)①(2)④(3)⑤(4)③

专题三环境问题及防治措施1．六大环境问题及其危害环境问题主要污染物主要危害温室效应CO2造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小酸雨SO2、NOx土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等臭氧层破坏氟氯代烷、NOx到达地球表面的紫外线明显增多，给人类健康及生态环境带来多方面危害光化学烟雾碳氢化合物、NOx刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡白色污染废弃塑料制品①在土壤中影响农作物吸收水分和养分，导致农作物减产②混入生活垃圾中难处理、难回收③易被动物当作食物吞入，导致动物死亡赤潮和水华废水中含N、P等营养物质使水体富营养化，导致水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水体变成绿色，浑浊，水质恶化2.防治措施(1)减少污染物的排放，在排放之前进行处理。(2)对资源进行回收再利用。(3)开发新的替代品。(4)实施清洁生产，从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。[特别提示]居室污染——来自建筑、装饰和家具材料散发出的甲醛、苯、氨气等污染起居空间的现象。甲醛对眼、鼻、喉有明显的刺激性，严重时甚至致癌。苯则会损坏人体造血功能，长期在这种环境下人们会有头疼、失眠的症状，严重者则导致某些血液疾病。所以在家庭装修过程中一定要使用环保材料。【例2】目前地球环境污染问题越来越严重。请回答下列问题：(1)臭氧层的破坏导致紫外线对地球表面辐射量的增加，从而使全球皮肤癌的发病人数明显增多。造成这一现象的主要原因是()A．人们大量使用了氟氯代烷B．人们在炼钢时向空气中排放了大量的高炉煤气C．石油炼制厂排放了大量的甲烷、氢气D．硝酸、硫酸工厂排放了大量的二氧化硫和一氧化氮(2)光化学烟雾产生的主要原因是()A．汽油的不完全燃烧B．大量使用农药、化肥C．白色塑料垃圾的漂浮D．金属矿物的冶炼(3)化肥、农药的使用导致人类癌症发病率的增加，其中六六六粉曾经是广泛使用的一种农药，它是由苯与氯气通过加成反应制得的，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________。答案(1)A(2)A(3)＋3Cl2eq\o(→,\s\up7(光照

专题四“绿色化学”的十二条原则1．防止——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——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——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——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——尽量不用辅料(如溶剂或析出剂)，当不得已使用时，应尽可能是无害的。6．设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量，还应考虑对环境的影响和经济的效益。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——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——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——催化剂(尽可能是具选择性的)比符合化学计量数的反应物更占优势。10．要设计降解——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——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．从化学反应的安全上防止事故发生——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、着火等化学事故发生的可能性降至最低。【例3】甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体，合成甲基丙烯酸甲酯的方案有两种：方案甲：①(CH3)2C=O＋HCN→(CH3)2C(OH②(CH3)2C(OH)CN＋CH3OH＋H2SO4→CH2=C(CH3)COOCH3＋NH4HSO方案乙：CH3—C≡CH＋CO＋CH3OHeq\o(→,\s\up7(Pd))CH2=C(CH3)COOCH3请回答下列问题：(1)方案甲中①的反应类型是________。(2)你认为方案________(填“甲”或“乙”)较好，其主要理由是________(填字母)。A．没有副产物，原子利用率为100%