專題11化學科學與人類文明

課堂互動講練達標突破訓練專題11化學科學與人類文明基礎自主梳理基礎自主梳理清單一化學與自然資源答案：A基礎回歸1．金屬礦物的開發和利用除了金、鉑等極少數金屬外，絕大多數金屬以________的形式存在于自然界。化學要研究如何合理、高效地利用這些金屬礦石，將其中的金屬從其化合物中還原出來用于生產和制造各種金屬材料，這在工業上稱為_______。(1)對于Hg～Ag，采用________________的方法。化合物冶煉直接加熱分解2Hg＋O2↑4Ag＋O2↑(2)對于Zn～Cu，可以用還原劑將它從化合物中還原出來。3CO2＋2Fe電解Mg＋Cl2↑4Al＋3O2↑2．海水資源的開發利用海洋約占地球表面積的_______，海水資源的利用和海水化學資源的利用具有非常廣闊的前景。71%清單二化學是環境保護事業的強大支柱自我診斷2．以下反應最符合綠色化學原子經濟性要求的是(

)A．乙烯聚合為聚乙烯高分子材料B．甲烷與氯氣制備一氯甲烷C．以銅和濃硝酸為原料生產硝酸銅D．用SiO2制備高純硅答案：A基礎回歸環境問題是人類社會發展面臨的重大問題之一。化學工業曾經對環境和生態造成了一定的影響，但是化學科學也為分析、監測、治理環境污染提供了有效、快捷的方法與技術，從根本上解決環境和生態問題，還要依靠綠色化學的發展。綠色化學使人們可以期望未來的化工企業將是零排放的，所有物質原料、中間產物都在內部循環、利用。1．消除汽車尾氣對環境的污染隨著人類物質生活水平的提高，汽車數量激增，發動機燃油排放的尾氣中______、____、_______、碳氫化合物、顆粒物造成的空氣污染，破壞了生態循環。為消除污染，化學家進行了一系列的研究：在石油煉制過程中進行石油的_______處理；發明了汽車尾氣處理裝置，使尾氣中的有害成分在催化劑作用下轉化為_______、_______和水蒸氣排出；使用________、_________代替部分或全部燃油。此外，用氫作汽車燃料，用_____________作動力，合成廉價的、可再生的儲氫材料和能量轉換材料，使汽車全部成為“零排放”的電動汽車，也是科學家所期望的。CONONO2脫硫N2CO2酒精天然氣燃料電池2．回收二氧化碳隨著工業的發展，大氣中二氧化碳的濃度不斷增加，____________日益嚴重。化學家研究發現可利用CO2制造全降解塑料。例如，CO2和環氧丙烷在催化劑的作用下生成一種可降解高聚物：溫室效應從根本上解解決環境和和生態問題題，還要依依靠___________的發展。綠綠色化學要要求利用化化學原理從從源頭消除除污染，讓讓所有物質質原料、中中間產物都都在內部循循環、利用用，實現零零排放。例如，有機機玻璃是用用有機物A(甲基丙烯酸酸甲酯)為單體，通通過_______反應得到的的。合成A的反應途徑徑為：綠色化學加聚此過程符合合綠色化學學的生產原原理。3．大氣污染染及防治(1)大氣污染物物：顆粒物物(粉塵)、SO2、NOx、CO、碳氫化合合物、含鹵鹵素化合物物、放射性性物質等。。(2)大氣污染的的危害：a.危害人體健健康；b.影響動、植植物生長；；c.破壞建筑物物；d.改變地球的的氣候。(3)大氣污染的的防治：調調整_____________；合理規劃劃____________________________；運用各種種防治污染染的技術，，制訂___________標準；加強強大氣質量量檢測；充充分利用環環境自凈能能力等。能源結構工業發展和和城市建設設布局大氣質量4．水污染及及防治(1)水污染源：：____________、____________、農田排水水、垃圾滲滲漏等。(2)水污染物種種類：重金金屬(Ba2＋、Pb2＋等)，酸、堿、、鹽等無機機鹽，耗氧氧物質，石石油和難降降解的有機機物、植物物營養物質質(如洗滌劑)等。(3)水污染的防防治：防止止水污染的的根本措施施是控制_____________________。污水應經經處理后再再排放。污污水處理的的一般方法法有物理法法、生物法法和化學法法。工業業廢廢水水生活活污污水水污水水的的任任意意排排放放5．土土壤壤的的污污染染及及防防治治(1)土壤壤污污染染：：如如果果進進入入土土壤壤的的污污染染物物的的數數量量超超過過了了土土壤壤的的凈凈化化能能力力，，就就會會引引起起土土壤壤質質量量下下降降，，這這種種現現象象叫叫做做土土壤壤污污染染。。(2)土壤壤污污染染物物(按來來源源分分)①城市市污污水水、、工工業業廢廢水水的的污污染染。。②垃圾圾及及工工礦礦企企業業固固體體廢廢棄棄物物的的污污染染。。③化肥肥、、農農藥藥的的污污染染。。(3)土壤壤污污染染的的防防治治：：對對垃垃圾圾進進行行填填埋埋、、焚焚化化、、壓壓縮縮等等處處理理，，某某些些固固體體廢廢棄棄物物回回收收處處理理、、綠綠化化、、植植樹樹造造林林、、保保護護植植被被等等。。6．綠綠色色化化學學隨著著社社會會的的不不斷斷進進步步，，人人們們越越來來越越認認識識到到環環境境保保護護的的重重要要性性。。早早在在1978年，，世世界界環環境境日日就就提提出出了了“沒有有破破壞壞的的發發展展”主題題，，國國家家也也采采取取有有力力措措施施減減少少或或避避免免發發展展過過程程中中的的環環境境污污染染問問題題，，于于是是提提出出了了“綠色色化化學學”的新新概概念念。。所所謂謂“綠色色化化學學”是指指以以綠綠色色意意識識為為指指導導，，研研究究和和設設計計沒沒有有環環境境副副作作用用、、在在技技術術上上和和經經濟濟上上可可行行的的化化學學品品和和化化學學過過程程，，其其目目標標是是研研究究與與尋尋找找、、利利用用無無毒毒害害原原料料，，最最大大限限度度的的節節約約能能源源，，在在各各個個生生產產環環節節都都實實現現零零排排放放或或零零污污染染，是是提提高高經經濟濟效效益益和和環環境境效效益益的的根根本本措措施施。。“綠色化化學”的研究究重點點有四四個：：一是是設計計對人人類健健康和和環境境危害害小的的無毒毒反應應起始始物；；二是是選擇擇最佳佳的反反應條條件，，以實實現最最大限限度的的節能能和零零排放放；三三是研研究最最佳的的轉換換和良良性試試劑或或催化化劑；；四是是設計計生產產對人人類健健康和和環境境更安安全的的產品品。課堂互動講練考點一金屬的冶煉1．金屬屬活動動性順順序與與金屬屬冶煉煉方法法的關關系2.鋁熱反反應(1)原理：：高溫溫下鋁鋁將金金屬氧氧化物物中的的金屬屬還原原出來來。(2)實驗裝裝置：：如圖圖所示示。(3)實驗現現象①鎂條劇劇烈燃燃燒，，放出出一定定的熱熱量，，使氧氧化鐵鐵粉末末和鋁鋁粉在在較高高溫度度下發發生劇劇烈的的反應應。②反應放放出大大量的的熱，，并發發出耀耀眼的的強光光。③紙漏斗斗的下下部被被燒穿穿，有有熔融融物落落入沙沙中。。④待熔融融物冷冷卻后后，除除去外外層熔熔渣，，仔細細觀察察，可可以發發現落落下的的是鐵鐵珠。。(4)鋁熱反反應的的應用用(2011年漳州州模擬擬)金屬材材料在在日常常生活活以及及生產產中有有著廣廣泛的的運用用。下下列關關于金金屬的的一些些說法法不正正確的的是()A．合金金的性性質與與其成成分金金屬的的性質質不完完全相相同B．工業業上金金屬Mg、Al都是用用電解解熔融融氯化化物制制得的的C．金屬屬冶煉煉的本本質是是金屬屬陽離離子得得到電電子變變成金金屬原原子D．越活活潑的的金屬屬越難難冶煉煉例1【思路點點撥】【解析】合金的的性質質與其其成分分金屬屬的性性質不不完全全相同同，如如硬度度、強強度更更大，，熔點點更低低等，，A正確；；因AlCl3為共價價化合合物，，熔融融時不不導電電，冶冶煉鋁鋁應用用電解解熔融融Al2O3的方法法，B錯誤；；金屬屬冶煉煉就是是把金金屬陽陽離子子還原原為金金屬原原子，，越活活潑的的金屬屬，其其陽離離子的的氧化化性越越弱，，越難難被還還原，，C、D正確。。【答案】B【規律方方法】選擇金金屬冶冶煉的的方法法要依依據金金屬在在自然然界中中的存存在形形態和和金屬屬的活活潑性性。金金屬活活動性性順序序表中中，金金屬的的位置置越靠靠后，，越容容易被被還原原；金金屬的的位置置越靠靠前，，越難難被還還原。。跟蹤訓訓練(隨學隨隨練，，輕松松奪冠冠)1．為確確定某某鋁熱熱劑(含氧化化鐵和和鋁)的組成成，分分別進進行下下列實實驗：：(1)若取ag樣品，，向其其中加加入足足量的的NaOH溶液，，測得得生成成的氣氣體(標準狀狀況，，下同同)體積為為bL。反應的的化學學方程程式是是_______________________________________；樣品中鋁鋁的質量量是________g。(2)若取ag樣品將其其點燃，，恰好完完全反應應，該反反應的化化學方程程式是______________________________，氧化鐵鐵與鋁的的質量比比是________。(3)待(2)中的反應應產物冷冷卻后，，加入足足量鹽酸酸，測得得生成的的氣體體體積為cL，該氣體體與(1)中所得氣氣體的體體積比c∶b＝________。可得氧化化鐵與鋁鋁的質量量比為80∶27。(3)從鋁熱反反應的化化學方程程式中可可以得出出，(2)中生成Fe的物質的的量與鋁鋁熱劑中中Al的物質的的量相等等。由于于Al與NaOH溶液反應應中，2Al～3H2，而Fe與鹽酸反反應中，，Fe～H2，即等物物質的量量的Al和Fe分別與NaOH溶液、鹽鹽酸反應應產生氣氣體的體體積比為為3∶2，因此c∶b＝2∶3。考點二綠色化學思想1．綠色化化學的含含義綠色化學學又稱環環境友好好化學或或清潔化化學，是是從源頭頭上防止止污染產產生或把把化學過過程對環環境的負負面影響響降低到到最低程程度的化化學。綠綠色化學學要求原原料和產產品無害害，在化化學過程程中不產產生“三廢”或使“三廢”降低到最最低程度度。2．化學實實驗綠色色化的途途徑(1)開發綠色色實驗，，如實驗驗室以H2O2分解法制制氧氣取取代氯酸酸鉀分解解法，實實現原料料和反應應過程的的綠色化化；(2)防止實驗驗過程中中尾氣、、廢物等等對環境境的污染染，實驗驗中有危危害性氣氣體產生生時要加加強尾氣氣吸收，，對實驗驗產物盡盡可能再再利用等等；(3)在保證實實驗效果果的前提提下，盡盡量減少少實驗試試劑的用用量(如降低試試劑濃度度，減少少用量等等)，使實驗驗小型化化、微型型化；(4)對于危險險或反應應條件苛苛刻、污污染嚴重重或儀器器、試劑劑價格昂昂貴的實實驗，可可采用計計算機模模擬化學學實驗或或觀看實實驗錄像像等辦法法；(5)妥善處置置實驗產產生的廢廢物，防防止污染染環境。。3．綠色化化學的基基本原則則(1)防治污染染的產生生優于治治理產生生的污染染；【特別提醒醒】實現綠色色化學過過程、目目標及相相應措施施，可歸歸納為如如圖：例2綠色化學學對化學學反應提提出了“原子經濟濟性”(原子節約約)的新概念念及要求求。理想想的原子子經濟性性反應是是原料分分子中的的原子全全部轉變變成所需需產物，，不產生生副產物物，實現現零排放放。下列列幾種生生產乙苯苯的方法法中，原原子經濟濟性最好好的是(反應均在在一定條條件下進進行)()【思路點撥撥】根據原子子利用率率的公式式計算，，原子利利用率達達到100%時，符合合綠色化化學的概概念。【解析】比較A～D4個選項，，只有選選項C中不產生生副產物物，實現現了零排排放，符符合綠色色化學思思想。【答案】C跟蹤訓練練(隨學隨練練，輕松松奪冠)2．“溫室效應應”是全球關關注的環環境問題題之一。。CO2是目前大大氣中含含量最高高的一種種溫室氣氣體。因因此，控控制和治治理CO2是解決溫溫室效應應的有效效途徑。。(1)下列措施施中，有有利于降降低大氣氣中CO2濃度的有有________。(填字母)a．減少化化石燃料料的使用用b．植樹造造林，增增大植被被面積c．采用節節能技術術d．利用太太陽能、、風能以上反應應中，最最節能的的是____________，原子利利用率最最高的是是____________。解析：本題考查查可持續續發展與與化學反反應利用用的相關關問題。。第(1)問中CO2是造成溫室室效應的氣氣體，a可以直接減減少CO2的產生，b可通過植物物吸收大量量CO2，c在節約能量量的同時也也減少了CO2的排放，d是利用新能能源而減少少CO2的排放，各各項措施都都有利于降降低空氣中中二氧化碳濃度。第第(2)問中反應a為植物的光光合作用，，反應所需需的能量來來自太陽能能，最節能能，其他反反應均需要要加熱，消消耗常規能能源。反應應c為化合反應應，原子利利用率為100%。答案：(1)abcd(2)ac解題方法指指導（11）——化學與STSE近年的高考考化學試題題注重化學學的實用價價值，注意意聯系實際際命題，引引導考生關關注生產、、生活和科科技新成果果。相關的的化學問題題的主要形形式有：聯聯系科學成成就諾貝爾爾獎獲得者者的研究成成果、聯系系生產實際際、聯系生生活實際等等。化學與科技技聯系極為為緊密，化化學反應及及能量變化化、電化學學、煤、天天然氣、石石油、無機機非金屬材材料、金屬屬材料和有有機高分子子材料、諾諾貝爾化學學獎、新型型藥物合成成、新型化化學工藝等等都可能出出現在高考考命題中。。當今的環境境問題主要要包括：溫溫室效應、、酸雨、臭臭氧層被破破壞、光化化學煙霧、、白色污染染、赤潮、、含磷洗衣衣粉的使用用、重金屬屬及其鹽的的污染、沙沙漠化等。。要解答好這這類試題，，就必須在在牢固掌握握雙基知識識的基礎上上，提高閱閱讀能力、、分析能力力、知識運運用能力。。將基本概概念、化學學反應原理理、物質結結構、有機機合成等知知識遷移到到新的情境境中，通過過聯想、遷遷移轉化成成已有的化化學知識進進行解答。。在建國60周年閱兵儀儀式上，我我國展示的的殲－10、殲－11等新型飛機機，大展國國威，為我我們的平安安生活筑起起了新的“萬里長城”，新型武器器中離不開開新材料的的使用。請請完成下列列問題：(1)下列說法不不正確的是是________。A．飛機機身身材料(鎂鋁合金)經過抗氧化化處理，能能有效防止止腐蝕B．飛機中的的導線外層層可能由PVC材料制成C．碳纖維材材料可用于于制造大型型飛機通訊訊設備的外外殼例D．飛機使用用的機艙玻玻璃可由玻玻璃鋼制成成(2)飛機上使用用的某復合合材料的基基體是氮化化硅陶瓷，，增強體是是SiO2纖維。對該該復合材料料的說法正正確的是()A．該復合材材料性質很很穩定，不不會溶解在在任何酸中中B．氮化硅的的化學式為為Si3N4C．該復合材材料耐高溫溫，強度高高，導電導導熱性好，，不易老化化，可用于于制造精密密電子儀器器D．該復合材材料與玻璃璃鋼性能相相似(3)無氧銅是用用于制造飛飛機所需真真空電子器器件的重要要材料，但但是無氧銅銅含氧超標標會造成真真空電子構構件不合格格，這仍是是國際上的的技術難題題。一般所所說的銅中中含氧，實實際上指的的是含有Cu2O。某化學興興趣小組對對一份銅樣樣品展開探探究(已知：Cu2O與Cu均為紅色固固體，酸性性條件下能能發生反應應：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O)。甲同學取少少量該紅色色試樣溶于于過量的稀稀硝酸；乙乙同學取少少量該紅色色試樣溶于于過量的稀稀硫酸。甲甲、乙的實實驗中能判判斷樣品中中是否含有有Cu2O的是______。甲同學的的實驗現象象是：_______________________________________。【解析】本題主要考考查材料的的組成、性性能與應用用及基本的的實驗設計計能力，題題目新穎，，體現了化化學與科技技的密切聯聯系。設置置的三個問問題需要同同學們綜合合各方面的的知識分析析解答，如如(1)中選項C要注意碳纖纖維的導電電性，(2)中根據復合合材料的組組成來分析析其性質，，(3)中要根據相相應的信息息和反應來來設計實驗驗方案。(1)選項A，鎂鋁合金金經過抗氧氧化處理，，表面形成成氧化膜而而增強了其其抗腐蝕的的能力。選選項B，PVC是一種絕緣緣材料，可可用于制造造導線外層層。選項C，碳纖維具具有韌性好好、強度高高而質輕的的特點，但但碳纖維能能導電，不不能用于制制造大型飛飛機通訊設設備的外殼殼。選項D，玻玻璃璃鋼鋼具具有有透透明明性性好好、、硬硬度度大大、、抗抗沖沖擊擊能能力力強強等等特特點點，，適適合合用用于于制制造造機機艙艙玻玻璃璃。。(2)選項項A，根根據據該該復復合合材材料料的的組組成成特特點點，，SiO2能溶溶解解在在氫氫氟氟酸酸中中。。選選項項B，硅硅原原子子最最外外層層有有4個電電子子，，氮氮原原子子最最外外層層有有5個電電子子，，所所以以氮氮化化硅硅的的化化學學式式為為Si3N4。選選項項C，該該復復合合材材料料不不導導電電，，不不能能用用于于制制造造電電子子儀儀器器。。選選項項D，二二者者的的成成分分不不相相同同，，性性能能也也不不相相同同。。(3)根據據反反應應原原理理，，Cu2O溶解解在在稀稀硫硫酸酸中中導導致致溶溶液液出出現現藍藍色色，，且且有有固固體體物物質質Cu生成成。。而而溶溶解解在在稀稀硝硝酸酸中中時時，，HNO3具有有很很強強的的氧氧化化性性被被還還原原為為NO，NO與空空氣氣中中的的O2反應應生生成成紅紅棕棕色色的的NO2，所所以以無無論論是是Cu或Cu2O都會會完完全全溶溶解解，，無無法法確確定定樣樣品品中中是是否否含含有有Cu2O。【答案案】(1)C(2)B(3)乙紅紅色色固固體體完完全全溶溶解解形形成成藍藍色色溶溶液液，，試試管管口口有有紅紅棕棕色色氣氣體體出出現現【技巧巧點點撥撥】本題題看看似似陌陌生生，，其其實實質質是是考考查查材材料料和和簡簡單單實實驗驗設設計計。。解解答答時時，，一一是是從從復復合合材材料料、、玻玻璃璃鋼鋼的的組組成成和和性性質質推推斷斷其其用用途途。。二二是是探探究究無無氧氧銅銅中中是是否否含含有有Cu2O時，，要要根根據據信信息息來來確確定定選選擇擇何何種種酸酸來來達達到到實實驗驗目目的的。。跟蹤蹤訓訓練練(隨學學隨隨練練，，輕輕松松奪奪冠冠)陜西西省省鳳鳳翔翔縣縣615個孩孩子子血血鉛鉛超超標標是是由由于于東東嶺嶺冶冶煉煉公公司司排排放放的的廢廢水水、、廢廢渣渣所所致致。。醫醫學學專專家家已已制制定定出出了了合合理理的的治治療療方方案案，，輕輕度度鉛鉛中中毒毒，，應應該該采采取取飲飲食食綜綜合合療療法法驅驅鉛鉛，，中中、、重重度度患患者者應應住住院院治治療療，，盡盡快快恢恢復復正正常常。。試試回回答答下下列列問問題題：：(1)飲食綜綜合驅驅鉛治治療物物質包包含新新鮮蔬蔬菜、、牛奶奶等。。下列列說法法正確確的是是______。A．新鮮鮮蔬菜菜中的的維生生素C氧化了了血液液中的的Pb2＋而達到到治療療目的的B．含有有Pb2＋的工業業廢水水中加加入適適當Na2S也不能能達到到排放放標準準C．牛奶奶在身身體內內直接接被