1、第四單元綠色化學與環境保第四單元綠色化學與環境保護護選修選修 化學與技術化學與技術欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術2013高考導航高考導航考綱要求考綱要求1.了解煤的脫硫處理的目的及主要了解煤的脫硫處理的目的及主要途徑。了解固體廢棄物處理的基本途徑。了解固體廢棄物處理的基本思路和方法。了解沼氣的產生。思路和方法。了解沼氣的產生。2.了解綠色化學的含義和主要原則。了解綠色化學的含義和主要原則。了解綠色化學工藝的基本特點。了了解綠色化學工藝的基本特點。了解綠色化學產品的特征。解綠色化學產品的特征。欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術命題熱點命題熱點關于污染治理、環境保護、綠

2、色化關于污染治理、環境保護、綠色化學的內容是近幾年高考的熱點，結學的內容是近幾年高考的熱點，結合合S、N等部分的知識，綜合性強，等部分的知識，綜合性強，時效性強，考題靈活，選擇題、非時效性強，考題靈活，選擇題、非選擇題都有，預計選擇題都有，預計2013年在節能減年在節能減排、污染的防治、廢舊物資利用上排、污染的防治、廢舊物資利用上可能進行命題考查。可能進行命題考查。欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術考點串講考點串講深度剖析深度剖析考點一環境污染的化學防治考點一環境污染的化學防治1煤的脫硫處理煤的脫硫處理空氣中的二氧化硫主要來自于含硫燃空氣中的二氧化硫主要來自于含硫燃料的燃燒、礦石的

3、冶煉和硫酸廠排放料的燃燒、礦石的冶煉和硫酸廠排放的工業廢氣等，由于煤的燃燒效率低，的工業廢氣等，由于煤的燃燒效率低，燃燒過程中排放大量的廢氣，燃燒過程中排放大量的廢氣，欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術其中的其中的SO2及及NOx對環境污染嚴重。對環境污染嚴重。對煤的脫硫處理可以采用下列方法：對煤的脫硫處理可以采用下列方法：(1)“流化床流化床”燃燒技術燃燒技術(鈣基固硫鈣基固硫)：將：將脫硫劑脫硫劑(如石灰石如石灰石)和煤混在一起，充分和煤混在一起，充分混合、燃燒混合、燃燒,將硫除去將硫除去.其反應原理是其反應原理是:欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術CaOSO2=C

4、aSO3,2CaSO3O2 = 2CaSO4，最后將硫轉化為，最后將硫轉化為CaSO4。(2)實施煤炭燃燒后的煙氣凈化技術：實施煤炭燃燒后的煙氣凈化技術：對煤炭燃燒產生的煙氣進行除塵、脫硫對煤炭燃燒產生的煙氣進行除塵、脫硫和脫氮等處理。例如，將煙氣通入吸收和脫氮等處理。例如，將煙氣通入吸收塔，用石灰水淋洗。其反應原理是：塔，用石灰水淋洗。其反應原理是：Ca(OH)2SO2=CaSO3H2O,2CaSO3O2=2CaSO4。欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術(3)微生物脫硫技術：煤炭中主要以微生物脫硫技術：煤炭中主要以FeS2的形式存在的硫，在微生物作用的形式存在的硫，在微生物作用下

5、，利用下，利用O2將其氧化為硫酸鹽或硫酸將其氧化為硫酸鹽或硫酸從煤中分離而除去。其反應原理是：從煤中分離而除去。其反應原理是：欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術2固體廢棄物的處理固體廢棄物的處理(1)廢舊鋼鐵的回收處理廢舊鋼鐵的回收處理廢舊鋼鐵可用于鋼鐵冶煉，用生鐵煉廢舊鋼鐵可用于鋼鐵冶煉，用生鐵煉鋼時，可加入一定量的廢舊鋼鐵進行鋼時，可加入一定量的廢舊鋼鐵進行冶煉，充分利用資源。冶煉，充分利用資源。欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術(2)高爐爐渣的處理高爐爐渣的處理爐渣是一種工業廢棄物，不同的爐渣因爐渣是一種工業廢棄物，不同的爐渣因成分的不同而處理方法不同，高爐爐渣成

6、分的不同而處理方法不同，高爐爐渣中含有中含有P、S等元素等元素,可用于生產磷肥、可用于生產磷肥、渣磚和水泥。渣磚和水泥。欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術(3)廢舊塑料的處理廢舊塑料的處理隨著石油工業的發展，塑料制品用量增隨著石油工業的發展，塑料制品用量增多，多，“白色污染白色污染”日趨嚴重。聚苯乙烯日趨嚴重。聚苯乙烯泡沫塑料是造成泡沫塑料是造成“白色污染白色污染”的主要來的主要來源，經加熱裂解后再制苯乙烯，反應原源，經加熱裂解后再制苯乙烯，反應原理是：理是：欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術3從農業廢棄物中獲得能量從農業廢

7、棄物中獲得能量有機物在一定溫度、濕度、酸堿度下通有機物在一定溫度、濕度、酸堿度下通過沼氣菌的分解、代謝作用能產生沼氣過沼氣菌的分解、代謝作用能產生沼氣(主要成分是主要成分是CH4)。欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術沼氣池生產的沼氣用做燃料沼氣池生產的沼氣用做燃料(屬可再生屬可再生能源能源)，解決能源緊缺問題；殘渣除含，解決能源緊缺問題；殘渣除含豐富的氮、磷、鉀等常量元素外，還含豐富的氮、磷、鉀等常量元素外，還含有對農作物生長起重要作用的硼、銅、有對農作物生長起重要作用的硼、銅、鐵、錳、鋅等微量元素，是一種非常好鐵、錳、鋅等微量元素，是一種非常好的有機肥料。的有機肥料。欄目欄目導引

8、導引選修選修 化學與技術化學與技術即時應用即時應用1合成氨工藝流程如下圖所示，回答合成氨工藝流程如下圖所示，回答相關問題：相關問題：欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術(1)不同的原料生產氫氣其經濟指標如不同的原料生產氫氣其經濟指標如下表：下表：欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術從上表數據及自然資源來看最具發展前從上表數據及自然資源來看最具發展前景的是景的是_。A天然氣天然氣B石腦油石腦油C重油重油 D煤焦煤焦(2)脫硫工藝一般是通過金屬氧化物來脫硫工藝一般是通過金屬氧化物來實現的，通過三步反應最后再生成金屬實現的，通過三步反應最后再生成金屬氧化物，并得到單質硫，請補充第

9、三步氧化物，并得到單質硫，請補充第三步反應。反應。欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術_欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術(3)氣體的精制經凈化過的氣體仍有氣體的精制經凈化過的氣體仍有少量的少量的CO等有害氣體。常用的方法有等有害氣體。常用的方法有銅洗法和甲烷化法。銅洗法和甲烷化法。CO(g)Cu(NH3)2AcNH3(l)Cu(NH3)3COAc；正反應放熱，反應；正反應放熱，反應在銅洗塔中進行，吸收后的銅液送到再在銅洗塔中進行，吸收后的銅液送到再生器中，在再生器處解吸生器中，在再生器處解吸CO，適宜條，適宜條件是件是_，欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術解

10、吸后銅液循環使用。甲烷化法則是把解吸后銅液循環使用。甲烷化法則是把CO、CO2轉化為對氨合成無害的轉化為對氨合成無害的CH4,主要反應是主要反應是CO(g)3H2(g) CH4(g)H2O(g)；正反應放熱，甲烷；正反應放熱，甲烷化的條件是化的條件是_。欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術解析：本題考查了平衡原理在工業生產解析：本題考查了平衡原理在工業生產中的應用。中的應用。(1)發展前景一方面從成本發展前景一方面從成本比較，另一方面還要比較能量消耗，綜比較，另一方面還要比較能量消耗，綜合兩者

11、天然氣更具前景。合兩者天然氣更具前景。(2)補充方程補充方程式的關鍵是理解題意，最后生成金屬氧式的關鍵是理解題意，最后生成金屬氧化物和硫單質。反應化物和硫單質。反應中生成中生成SO2，要，要將將SO2轉化成硫單質。金屬硫化物中硫轉化成硫單質。金屬硫化物中硫顯顯2價，價，SO2中硫顯中硫顯4價，通過兩者價，通過兩者欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術歸中反應可制得硫歸中反應可制得硫.(3)將將CO解吸出來解吸出來,要使平衡向逆反應方向移動，甲烷化的要使平衡向逆反應方向移動，甲烷化的條件是平衡正向移動條件是平衡正向移動,高壓和適宜溫度高壓和適宜溫度. (4)壓強增大，平衡向正反應方向移動

12、壓強增大，平衡向正反應方向移動,觀察圖像，觀察圖像，y也增大；提高也增大；提高H2的比例，的比例，y先增大后減小，先增大后減小，y可能是平衡時混合氣可能是平衡時混合氣體中氨氣的體積分數。體中氨氣的體積分數。欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術觀察圖像可知觀察圖像可知, ，當，當略小于略小于31時，氨氣的體積分數在相同條件下時，氨氣的體積分數在相同條件下最大。最大。欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術考點二綠色化學、原子經濟考點二綠色化學、原子經濟1“綠色化學綠色化學”的含義的含義“綠色化學綠色化學”要求利用化學原理從源頭要求利用化學原理從源頭消除污染，減少或消除在化工產品的

13、設消除污染，減少或消除在化工產品的設計、生產及應用中有害物質的使用和產計、生產及應用中有害物質的使用和產生生欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術2原子經濟性原子經濟性原子經濟性要求反應物的原子全部轉變原子經濟性要求反應物的原子全部轉變成最終產物，原子利用率達到成最終產物，原子利用率達到100%，也就是說在化學反應過程中不產生任何也就是說在化學反應過程中不產生任何廢物。化學反應的原子經濟性的好壞用廢物。化學反應的原子經濟性的好壞用原子利用率來衡量：原子利用率來衡量：欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術原子利用率原子利用率%100%由于反應中生成的副產物通常并不清楚由于反應中生

14、成的副產物通常并不清楚或者不易確定，故有人提出或者不易確定，故有人提出“原子經濟原子經濟百分數百分數”概念：概念：欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術原子經濟原子經濟% 100%欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術3綠色化學的主要原則綠色化學的主要原則一些化學家曾提出綠色化學的一些化學家曾提出綠色化學的12條原條原則，其中關鍵的是：則，其中關鍵的是：(1)使用無毒、無害的原料或可再生資使用無毒、無害的原料或可再生資源；源；欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術(2)生產利用的化學反應是原子經濟反生產利用的化學反應是原子經濟反應，即生產中使用的反應物在反應中被應，即生

15、產中使用的反應物在反應中被充分利用，反應物中各元素的原子全部充分利用，反應物中各元素的原子全部轉入生成物中；轉入生成物中；(3)生產過程使用的催化劑是無毒、無生產過程使用的催化劑是無毒、無害、有高選擇性的，使用的溶劑也應是害、有高選擇性的，使用的溶劑也應是無毒、無害的；無毒、無害的；欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術(4)生產過程的能耗要低，最好能在常生產過程的能耗要低，最好能在常溫常壓下實現；溫常壓下實現；(5)選擇化學生產過程中需要的物質，選擇化學生產過程中需要的物質，應盡量使發生化學意外事故的幾率和危應盡量使發生化學意外事故的幾率和危害性降低到最小程度，得到的產品在不害性降低

16、到最小程度，得到的產品在不能使用后要可降解成無害物質。能使用后要可降解成無害物質。欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術4綠色化學工藝的基本特點綠色化學工藝的基本特點(1)原料綠色化。如用農業性、生物性原料綠色化。如用農業性、生物性原材料等可再生資源代替石油產品制備原材料等可再生資源代替石油產品制備有機物。有機物。(2)催化劑綠色化。提高反應速率、生催化劑綠色化。提高反應速率、生產效率；減少化學轉化的步驟和使用的產效率；減少化學轉化的步驟和使用的試劑。試劑。欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術(3)溶劑綠色化。超臨界溶劑綠色化。超臨界CO2的應用。的應用。(4)產品綠色化。生

17、產和使用對人類和產品綠色化。生產和使用對人類和環境無害的化學產品。環境無害的化學產品。欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術5綠色化學產品的特征綠色化學產品的特征(1)產品的使用不會引起人類的健康問產品的使用不會引起人類的健康問題和環境污染問題，不會對生態環境造題和環境污染問題，不會對生態環境造成危害；成危害；(2)產品失去使用價值后，可以再循環產品失去使用價值后，可以再循環利用制造成新產品，或者可以在環境中利用制造成新產品，或者可以在環境中降解為無害物質。降解為無害物質。欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術特別提醒特別提醒綠色化學提出的目標和任務不是被動地綠色化學提出的目標

18、和任務不是被動地治理環境污染，而是主動地防止化學污治理環境污染，而是主動地防止化學污染。這也是綠色化學和環境保護兩個概染。這也是綠色化學和環境保護兩個概念不同的地方。綠色化學是念不同的地方。綠色化學是“防防”，環，環境保護是境保護是“治治”，只有從根本上切斷污，只有從根本上切斷污染源，才能真正做到保護環境。染源，才能真正做到保護環境。欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術即時應用即時應用2綠色化學的核心內涵是在反應過程綠色化學的核心內涵是在反應過程中和化工生產中，盡量減少或徹底消除中和化工生產中，盡量減少或徹底消除使用和產生有害物質。美國斯坦福大學使用和產生有害物質。美國斯坦福大學Ba

19、rry Trost教授提出了綠色化學下的教授提出了綠色化學下的原子經濟的概念。最理想的原子經濟是原子經濟的概念。最理想的原子經濟是全部反應物的原子嵌入期望的最終產物全部反應物的原子嵌入期望的最終產物中，不產生任何廢棄物，這時的原子經中，不產生任何廢棄物，這時的原子經欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術濟百分數便是濟百分數便是100%。原子經濟百分數。原子經濟百分數的計算公式為：的計算公式為：原子經濟原子經濟%100%欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術回答下列有關問題。回答下列有關問題。(1)下面敘述錯誤的是下面敘述錯誤的是_(填編號填編號,下同下同)。綠色化學和環境化學都

20、是研究環境保綠色化學和環境化學都是研究環境保護和治理的護和治理的綠色化學不是被動的治理環境，而是綠色化學不是被動的治理環境，而是主動地防止環境污染主動地防止環境污染欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術綠色化學保護了環境，而且也能給有綠色化學保護了環境，而且也能給有關企業帶來巨大的經濟利益關企業帶來巨大的經濟利益(2)硝酸工業的尾氣中主要含硝酸工業的尾氣中主要含NO、NO2氣體。下列關于它們的危害的敘述中，氣體。下列關于它們的危害的敘述中，正確的是正確的是_。形成酸雨形成酸雨破壞臭氧層破壞臭氧層NO能能刺激呼吸道刺激呼吸道NO2能跟血紅蛋白作用能跟血紅蛋白作用生成二氧化氮血紅蛋白而引起

21、中毒生成二氧化氮血紅蛋白而引起中毒欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術NO、NO2在空氣中形成褐色或黃色在空氣中形成褐色或黃色毒性很大的煙霧毒性很大的煙霧工廠里常采用工廠里常采用NaOH溶液吸收溶液吸收NO、NO2，使其轉化為化工產品，使其轉化為化工產品NaNO2，請，請寫出其化學反應方程式寫出其化學反應方程式_，其原子經濟百分數為，其原子經濟百分數為_。欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術(3)“細菌冶金細菌冶金”是綠色化學思想的一是綠色化學思想的一種體現，其原理是利用某些細菌的特殊種體現，其原理是利用某些細菌的特殊代謝功能開采金屬礦石，例如溶液中氧代謝功能開采金屬礦石，

22、例如溶液中氧化亞鐵硫桿菌能利用空氣中的氧氣將硫化亞鐵硫桿菌能利用空氣中的氧氣將硫鐵礦鐵礦(主要成分主要成分FeS2)氧化為氧化為Fe2(SO4)3，并使溶液酸性增強。并使溶液酸性增強。欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術該過程的化學反應方程式為該過程的化學反應方程式為_。人們可利用人們可利用Fe2(SO4)3作強氧化劑溶作強氧化劑溶解銅礦石解銅礦石(Cu2S)，然后加入鐵屑進一步，然后加入鐵屑進一步得到銅，該過程中發生的離子反應方程得到銅，該過程中發生的離子反應方程式式(請補充完整并配平請補充完整并配平)：欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術欄目欄目導引導引選修選修 化學與

23、技術化學與技術(4)有人將反應中產生的有人將反應中產生的NO收集到一個收集到一個固定容積的密閉容器中，并在常溫下將固定容積的密閉容器中，并在常溫下將其壓縮到其壓縮到1.01107 Pa，然后加熱至，然后加熱至50 時，發現氣體的壓力迅速下降。當溫時，發現氣體的壓力迅速下降。當溫度恢復到常溫，壓強降至略小于度恢復到常溫，壓強降至略小于1.01107 Pa的的2/3時，就不再改變。時，就不再改變。已知此過程中有一種產物是已知此過程中有一種產物是N2O。請寫。請寫出生成出生成N2O的反應方程式：的反應方程式：欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術_，解釋最后的氣體壓強略小于解釋最后的氣體壓強

24、略小于1.01107 Pa的的2/3原因：原因：_。欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術解析：解析：(1)綠色化學是主動防止污染，綠色化學是主動防止污染，環境化學是被動的治理污染，環境化學是被動的治理污染，錯誤；錯誤；(2)根據原子經濟百分數的公式可知根據原子經濟百分數的公式可知 100%88.5%；(4)根據題給信息可以寫出方程式：根據題給信息可以寫出方程式：3NO=N2ONO2，最后的氣體壓強，最后的氣體壓強略小于略小于1.01107 Pa的的2/3，主要是因，主要是因為為欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術平衡平衡2NO2N2O4的存在，導致氣的存在，導致氣體分子數減

25、少，壓強減小。體分子數減少，壓強減小。答案：答案：(1)(2)NONO22NaOH=2NaNO2H2O88.5%欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術命題視角命題視角 把脈高考把脈高考某些廢舊塑料可采用下列方法處某些廢舊塑料可采用下列方法處理：將廢塑料隔絕空氣加強熱，使其變理：將廢塑料隔絕空氣加強熱，使其變成有用的物質，實驗裝置如下圖所示。成有用的物質，實驗裝置如下圖所示。教材高頻考點教材高頻考點欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術加熱聚丙烯廢塑料得到的產物如下表：加熱聚丙烯廢塑料得到的產物如下表：(1)試管試管A中殘余物有多種用途，如下列中殘余物有多種用途，如下列轉化就可制取高聚物聚乙炔。轉化就可制取高聚物聚乙炔。產物產物氫氫氣氣甲甲烷烷乙乙烯烯丙丙烯烯苯苯甲甲苯苯碳碳質量分質量分數數/%1224121620 106欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術寫出反應寫出反應的化學方程式的化學方程式_、_。欄目欄目導引導引選修選修 化學與技術化學與技術(2)試管試管B收集到的產品中，能使酸性高收集到的產品中，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的物質其一氯代物有錳酸鉀溶液褪色的物