2025-2026年北师大版高二化学第5章化学与科技练习题

2025-2026年北师大版高二化学第5章化学与科技练习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在北师大版高二化学第5章中，化学与科技的联系主要体现在哪些方面？请根据教材内容选择最准确的描述。A.仅限于新型材料的研发与应用B.主要涉及化学在能源领域的应用C.涵盖材料、能源、环境、医药等多个科技领域D.仅限于工业生产中的化学工艺优化参考答案：C解析：教材第5章明确指出化学与科技的关联性，通过案例展示了化学在材料科学（如纳米材料）、能源开发（如太阳能电池）、环境保护（如废水处理）和生物医药（如药物合成）等多个领域的应用。选项A、B、C均片面，选项D未体现化学与科技的整体联系，故C正确。2.根据第5章内容，下列哪种材料属于新型无机非金属材料，并简述其至少一项科技应用。A.金属铝B.玻璃陶瓷C.碳纤维复合材料D.合成橡胶参考答案：C解析：碳纤维复合材料是新型无机非金属材料，具有高强度、轻质等特点。教材中提到其应用于航空航天领域（如飞机机身），减轻重量并提高燃油效率。选项A、D属于金属材料和有机高分子材料，选项B虽为无机非金属材料但属于传统材料，故C正确。3.化学与能源的关系在第5章中重点讨论了哪些类型？请选择最全面的选项。A.化石能源的利用与化学加工B.新能源的开发（如氢能、太阳能）C.能源储存技术（如电池）D.以上所有参考答案：D解析：教材系统介绍了化石能源的化学转化（如煤的气化）、新能源的化学制备（如电解水制氢）、以及储能技术（如锂离子电池的化学原理）。选项A、B、C均属于化学与能源的关联内容，故D最全面。4.第5章中提到的“绿色化学”理念，其核心目标是什么？A.提高化学反应的产率B.减少化学工业对环境的污染C.降低化学品的成本D.增加化学品的种类参考答案：B解析：绿色化学强调从源头上减少或消除有害物质的使用与生成，教材中通过实例（如原子经济性、无害溶剂）阐述了其环保目标。选项A、C、D未体现绿色化学的核心，故B正确。5.在化学与医药科技的联系中，教材第5章重点介绍了哪种药物合成方法？A.高温煅烧法B.催化加氢法C.微波辐射合成D.电解合成法参考答案：B解析：教材通过阿司匹林的合成案例，讲解了催化加氢在药物制备中的应用，强调其高效性和选择性。其他选项多用于材料或无机合成，故B正确。6.根据第5章内容，下列哪种环境问题与化学污染直接相关？A.气候变暖B.光化学烟雾C.土地沙漠化D.海洋酸化参考答案：B解析：教材中通过光化学烟雾的成因（氮氧化物与挥发性有机物反应）说明化学污染对大气的影响。其他选项虽与环境相关，但与化学的直接关联性较弱，故B正确。7.在化学与材料科技中，教材第5章提到了哪种纳米材料的制备方法？A.高温熔融法B.化学气相沉积法C.物理研磨法D.生物发酵法参考答案：B解析：教材介绍了化学气相沉积法在制备纳米碳管等材料中的应用，强调其在精确控制尺寸方面的优势。其他选项多用于传统材料或生物材料，故B正确。8.化学与环境保护的关系中，第5章重点讨论了哪种废水处理技术？A.酸碱中和法B.光催化氧化法C.吸附法D.以上所有参考答案：D解析：教材系统介绍了酸碱中和（调节pH）、光催化氧化（降解有机物）、吸附（去除重金属）等废水处理技术，故D正确。9.在化学与能源科技中，教材第5章提到了哪种储能技术的化学原理？A.弹簧储能B.电化学储能（电池）C.机械压电储能D.磁场储能参考答案：B解析：教材通过锂离子电池的案例，讲解了电化学储能的原理（离子在电极间转移）。其他选项不属于化学储能范畴，故B正确。10.第5章中提到的“化学传感器”在科技中有何应用？请选择最典型的例子。A.温度计B.气体检测仪C.电子秤D.磁卡参考答案：B解析：教材通过气体传感器（如CO检测器）说明其在环境监测和工业安全中的应用。其他选项不属于化学传感器，故B正确。二、填空题（本大题共10小题，每空2分，共20分）1.根据教材第5章，新型无机非金属材料具有______、______和______等特点。参考答案：高硬度、耐高温、轻质2.化学与能源的关系中，绿色能源的典型代表包括______和______。参考答案：太阳能、氢能3.化学与医药科技中，药物合成的绿色化要求满足______和______原则。参考答案：原子经济性、环境友好性4.教材第5章提到的光化学烟雾主要是由______和______在阳光作用下反应生成的。参考答案：氮氧化物、挥发性有机物5.纳米材料的制备方法中，化学气相沉积法的主要优势是______。参考答案：可精确控制粒径6.化学与环境保护中，废水处理技术包括______、______和______等。参考答案：吸附法、混凝法、生物法7.化学与能源科技中，锂离子电池的工作原理基于______在电极间的转移。参考答案：锂离子8.化学传感器在科技中的应用包括______和______等场景。参考答案：环境监测、工业安全9.教材第5章提到的“绿色化学”理念强调从______和______两方面减少污染。参考答案：源头、过程10.化学与材料科技中，碳纤维复合材料的主要应用领域是______。参考答案：航空航天三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.根据教材第5章，金属材料属于新型无机非金属材料。（×）解析：金属材料属于传统材料，新型无机非金属材料包括玻璃陶瓷、半导体等，故错误。2.化学与能源的关系中，化石能源的利用完全符合绿色化学理念。（×）解析：化石能源的燃烧会产生污染物，与绿色化学的环保目标不符，故错误。3.教材第5章提到，化学传感器仅用于检测温度变化。（×）解析：化学传感器主要用于检测气体、离子等化学物质，温度检测属于物理传感器，故错误。4.纳米材料的制备方法中，物理研磨法适用于制备超细粉末。（√）解析：教材中提到物理研磨可用于制备纳米颗粒，但存在尺寸不均的问题，故正确。5.化学与环境保护中，酸碱中和法是处理重金属废水的常用技术。（×）解析：酸碱中和法主要调节pH，重金属处理常用吸附法或沉淀法，故错误。6.化学与能源科技中，锂离子电池属于物理储能技术。（×）解析：锂离子电池通过化学反应储能，属于电化学储能，故错误。7.教材第5章提到，光化学烟雾仅出现在城市地区。（×）解析：光化学烟雾的形成条件包括氮氧化物和VOCs，农村地区若存在这些污染物也可能发生，故错误。8.化学传感器在医疗领域的应用包括血糖检测仪。（√）解析：教材中提到化学传感器可用于生物检测，血糖检测仪属于此类，故正确。9.绿色化学理念要求所有化学反应必须使用无害溶剂。（×）解析：绿色化学强调优先选择无害溶剂，但并非绝对禁止使用其他溶剂，故错误。10.碳纤维复合材料仅用于制造飞机机身。（×）解析：教材中提到其还应用于汽车、体育器材等领域，故错误。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述化学与材料科技的关系，并举例说明教材第5章中提到的至少两种新型材料及其应用。参考答案：化学为材料提供合成方法与性能调控，如教材中提到的碳纤维复合材料（航空航天）和纳米陶瓷（耐磨涂层）。2.化学与能源科技中，绿色能源的开发面临哪些挑战？参考答案：成本高、储能难、技术成熟度不足等。3.化学与医药科技中，药物合成的绿色化有哪些具体要求？参考答案：原子经济性、减少副产物、使用可再生原料等。4.教材第5章提到，光化学烟雾的形成条件是什么？参考答案：氮氧化物、挥发性有机物和阳光。5.纳米材料的制备方法有哪些？各方法的优缺点是什么？参考答案：化学气相沉积法（精确控制尺寸但成本高）、物理研磨法（操作简单但尺寸不均）。6.化学与环境保护中，废水处理技术有哪些分类？参考答案：物理法（过滤）、化学法（混凝）、生物法（活性污泥）。7.化学与能源科技中，锂离子电池的工作原理是什么？参考答案：锂离子在正负极间通过电解质转移，实现充放电。8.教材第5章提到，化学传感器有哪些应用领域？参考答案：环境监测（空气质量）、工业安全（有毒气体检测）、医疗（血糖检测）。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.某化工厂排放的废水中含有铬离子，请根据教材第5章内容，设计一种绿色化处理方案，并说明其原理。参考答案：采用吸附法，使用活性炭吸附铬离子。原理：活性炭表面多孔，可物理吸附Cr(VI)，且可重复使用。2.假设你是一名材料工程师，请根据教材第5章，设计一种用于新能源汽车的轻质高强材料，并说明其化学特性。参考答案：碳纤维增强复合材料，特性：密度低（轻质）、强度高、耐腐蚀。3.教材第5章提到，光化学烟雾会对人体健康造成危害，请列举至少三种危害并说明其化学原理。参考答案：-呼吸道刺激（NO₂与水反应生成硝酸，腐蚀呼吸道）；-眼睛损伤（O₃刺激角膜）；-免疫系统抑制（长期暴露导致炎症）。4.请根据教材第5章，设计一个化学实验验证“绿色化学”的原子经济性原则，并说明实验步骤。参考答案：实验步骤：5.用乙醇与乙酸反应制备乙酸乙酯，监测原料转化率；6.通过气相色谱分析产物，计算原子经济性（理想值85%）。7.某城市空气质量监测站发现PM2.5浓度超标，请根据教材第5章，分析可能的原因并提出化学解决方案。参考答案：原因：工业排放（SO₂、NOx）、汽车尾气、扬尘；解决方案：推广清洁能源、使用催化剂净化尾气、道路洒水降尘。8.教材第5章提到，锂离子电池的循环寿命有限，请解释其化学原因并提出改进方法。参考答案：原因：电极材料损耗、电解液分解；改进：使用高稳定性电解质、优化电极结构。9.请根据教材第5章，设计一个化学实验验证“化学传感器”在环境监测中的应用，并说明实验原理。参考答案：实验原理：用pH传感器检测废水酸碱度；步骤：将传感器浸入模拟废水，观察读数变化。10.假设你是一名环保工程师，请根据教材第5章，设计一个化学方案处理农业面源污染（如化肥流失），并说明其可行性。参考答案：方案：使用缓释肥料，减少氮磷流失；可行性：教材中提到缓释技术可提高肥料利用率，减少水体富营养化。【标准答案及解析】一、单项选择题1.C2.C3.D4.B5.B6.B7.B8.D9.B10.B二、填空题1.高硬度、耐高温、轻质2.太阳能、氢能3.原子经济性、环境友好性4.氮氧化物、挥发性有机物5.可精确控制粒径6.吸附法、混凝法、生物法7.锂离子8.环境监测、工业安全9.源头、过程10.航空航天三、判断题1.×2.×3.×4.√5.×6.×7.×8.√9.×10.×四、简答题1.化学为材料提供合成方法与性能调控，如碳纤维复合材料（航空航天）和纳米陶瓷（耐磨涂层）。2.成本高、储能难、技术成熟度不足等。3.原子经济性、减少副产物、使用可再生原料等。4.氮氧化物、挥发性有机物和阳光。5.化学气相沉积法（精确控制尺寸但成本高）、物理研磨法（操作简单但尺寸不均）。6.物理法（过滤）、化学法（混凝）、生物法（活性污泥）。7.锂离子在正负极间通过电解质转移，实现充放电。8.环境监测（空气质量）、工业安全（有毒气体检测）、医疗（血糖检测）。五、应用题1.采用吸附法，使用活性炭吸附铬离子。原理：活性炭表面多孔，可物理吸附Cr(VI)，且可重复使用。2.碳纤维增强复合材料，特性：密度低（轻质）、强度高、耐腐蚀。3.-呼吸道刺激（NO₂与水反应生成硝酸，腐蚀呼吸道）；-眼睛损伤（O₃刺激角膜）；-免疫系统抑制（长期暴露导致炎症）。4