第二單元化學是社會可持續發展的基礎一、現代科學技術的發展離不開化學1．化學與人類的密切關系(1)化學與人們的生活有著密切的聯系。(2)化學與信息、生命、________、________、________、地球、空間和核科學等新興學科密切聯系。(3)化學________________技術為其他技術的發明提供了不可缺少的物質基礎。2．化學科學發展的貢獻(1)解決工農業生產中的技術問題如：制作印刷電路板的反應原理為_________________________________________________________________________________________________________。(2)創造和合成具有特定性能的材料如以石英沙為原料制備高純硅的反應原理為①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________。(3)開發高效的潔凈能源。(4)合成高新材料。二、解決環境問題需要化學科學1．工業“三廢”：________、________和________。2．化學對環境保護的貢獻(1)燃煤煙氣的脫硫①石灰石——石膏脫硫法，化學方程式為__________________________________________________，________________________。②氨水脫硫法，化學方程式為________________________________________________，________________________________________________，________________________________________________________。通過以上過程，在消除煙氣中的SO2的同時還可以得到副產品________和化肥________。(2)消除汽車尾氣對環境的污染①汽車尾氣的成分：____________________________________________、顆粒物等。②汽車尾氣的消除a．石油脫硫；b．安裝________裝置；c．用________添加劑；d．使用________________等清潔燃料；e．使用________電池。(3)回收二氧化碳如制造________________。(4)綠色化學①要求：利用化學原理從________上消除污染。②期望：在化學反應和化學工業過程中充分利用參與反應的原料。③結果：所有物質原料、中間產物都在內部循環、利用，實現________。知識點1化學與現代科技的關系1．以下說法正確的是()A．納米材料是指一種被稱為“納米”的新物質制成的材料B．綠色食品是指不含任何化學物質的食品C．生物固氮是指植物通過葉面直接吸收空氣中的氮氣D．光導纖維是以二氧化硅為主要原料制成的2．CCTV《科技博覽》報道，2023年3月中科院首創用CO2合成可降解塑料聚二氧化碳。下列相關說法合理的是()A．聚二氧化碳塑料是通過加聚反應制得的B．聚二氧化碳塑料與干冰互為同素異形體C．聚二氧化碳塑料與干冰都屬于純凈物D．聚二氧化碳塑料的使用會產生白色污染知識點2環境保護綠色化學3．以節能減排為基礎的低碳經濟是保持社會可持續發展的戰略舉措。下列做法違背發展低碳經濟的是()A．發展氫能和太陽能B．限制塑料制品的使用C．提高原子利用率，發展綠色化學D．盡量用純液態有機物代替水作溶劑4．下列環境問題與引起的化學物質對應不正確的是()A．溫室效應：二氧化碳B．光化學污染：二氧化氮C．酸雨：二氧化碳D．臭氧層破壞：氟氯烴5．“綠色化學”是21世紀化學發展的主導方向。“綠色化學”的要求是從根本上消滅污染，是一門能徹底阻止污染產生的科學，它包括“綠色生成”和“綠色銷毀”等內容。在整頓音像市場的活動中，查封了一批盜版光盤，并進行了“綠色銷毀”。以下屬于“綠色銷毀”的是()A．潑上汽油焚燒B．傾倒于江河之中C．深埋于土中D．碾壓粉碎后回收利用練基礎落實1．化學與能源開發、環境保護、資源利用等密切相關。下列說法正確的是()A．為提高農作物的產量和質量，應大量使用化肥和農藥B．綠色化學的核心是應用化學原理對環境污染進行治理C．實現化石燃料清潔利用，就無需開發新能源D．垃圾是放錯地方的資源，應分類回收利用2．將一個預先做好的“ICE”形狀的鎳鈦合金，拉壞形狀后，只要在熱水中浸泡，其便會恢復原來形狀。下列說法正確的是()①記憶合金的形狀變化屬于化學變化②合金的熔點一般比組分中的任何一個熔點高，硬度比組分中的任何一個要小③利用形狀記憶合金在醫療上可用來接斷骨等，在日常生活中可制眼鏡框架等④鎳鈦合金能記憶形狀的主要原因是記憶合金晶體在慢慢地加熱過程中，每一個金屬原子會有充足的時間填滿每一個空隙，此時它的排列組合是最緊密的A．①②B．②③C．①④D．③④3．化學在自然資源的開發和利用中具有重要的意義。下列說法中不正確的是()A．利用化學知識和化學規律，人們可以更好地開發和利用資源B．利用化學知識和化學規律，人們可以制取更多的物質，豐富物質世界C．人們在開發和利用資源的過程中，對環境造成了污染，化學對此無能為力D．人們對資源的開發和利用過程中，時刻不能忘記資源的可持續發展4．下列不符合當今化學研究方向的是()A．發現新物質B．合成新材料C．研究化學反應的微觀過程D．研究化學反應中原子守恒關系5．氮化鋁(AlN)具有耐高溫、抗沖擊、導熱性好等優良性質，被廣泛應用于電子工業、陶瓷工業等領域。在一定條件下，氮化鋁可通過如下反應合成：Al2O3＋N2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2AlN＋3CO，下列敘述正確的是()A．在氮化鋁的合成反應中，N2是還原劑，Al2O3是氧化劑B．上述反應中每生成2molAlN，N2得到3mol電子C．氮化鋁中氮元素的化合價為－3價D．氮化鋁晶體屬于分子晶體6.科學家研究南極冰芯樣本后發現：工業革命前的65萬年間，地球大氣層中的溫室氣體穩定，CO2含量一直處在180～289ppm之間，CH4含量在320～720ppb之間。現在大氣中的CO2和CH4含量分別高達380ppm和1700ppb，導致溫室氣體含量變化的主要原因是()①以煤為能源的機器的廣泛使用②以石油為能源的機器的廣泛使用③以原子能為能源的核工業的發展④以風能、太陽能為能源的新興工業的發展A．①②B．①③C．②③D．②④練方法技巧——“綠色化學”基本要求的應用7．近年來，冠以“綠色”的新概念不斷產生，如綠色食品、綠色材料、綠色能源、綠色化學等，這里的“綠色”是對人類社會可持續發展戰略的形象表述。“綠色化學”要求從經濟、環保和技術上設計可行的化學反應。據此，由單質鎂制硝酸鎂的下列4個方案中，你認為可行而且符合“綠色化學”要求的方案是()A．Mgeq\o(→,\s\up7(HNO3))Mg(NO3)2B．Mgeq\o(→,\s\up7(Cl2))MgCl2eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(稀硝酸))Mg(NO3)2C．Mgeq\o(→,\s\up7(O2))MgOeq\o(→,\s\up7(稀硝酸))Mg(NO3)2D．Mgeq\o(→,\s\up7(濃硫酸))MgSO4eq\o(→,\s\up7(BaNO32溶液))Mg(NO3)2題號1234567答案練綜合拓展8．如圖甲，X河流經某工業城市Y市，其中a處在上游，d處在下游。某校研究性學習小組的學生對X河流不同河流段的河水進行取樣，然后送市環保局監測站檢測，根據X河水質量檢測結果，繪制出圖乙。請據圖回答下列問題：(1)造成X河污染的主要污染源最可能分布在________。A．ab段B．bc段C．cd段D．bd段(2)列舉造成X河污染的三種可能的污染源：__________________________、______________、______________。(3)對c處水樣進行檢測，發現其中含有Cu2＋等重金屬離子，若要把銅離子變為單質銅回收，請寫出兩種回收方法：方法Ⅰ：_______________________________________________________________________________________________________________________________。方法Ⅱ：_______________________________________________________。9．“南太平洋島國圖瓦盧被迫全國移民到新西蘭”，該國前總理佩魯曾聲稱“圖瓦盧是溫室效應的第一個受害者”。目前該國正面臨生存環境嚴重惡化的局面，該國島嶼近20年來已經被海水侵蝕得千瘡百孔，島上的淡水日益減少；海水的大量侵入使土壤鹽堿化，糧食和蔬菜無法正常生長。圖瓦盧陸地最高處僅海拔4.5米，由于海平面日漸升高，據估計這些島嶼將在50年內被海水淹沒。請根據以上材料分析(1)溫室效應導致海平面上升，引起溫室效應的人為因素主要是_______________。(2)為了控制溫室效應，各國科學家提出了不少方法和設想。有人根據液態CO2密度大于海水密度的事實，設想將CO2液化后，送入深海海底，以減小大氣中CO2的濃度。為使CO2液化，可采用的措施是()A．減壓、升溫B．增壓、升溫C．減壓、降溫D．增壓、降溫(3)科學家致力于二氧化碳的“組合轉化”，把過多的二氧化碳轉化為有益于人類的物質。①如將CO2和H2以1∶4的比例混合，通入反應器。在適當的條件下反應，可獲得一種重要的能源。請完成以下化學方程式：CO2＋4H2→________＋2H2O。②若將CO2與H2混合，在一定條件下以1∶3的比例發生反應，生成某種重要的化工原料和水，該化工原料可能是()A．甲烷B．乙烯C．乙醇D．苯(4)快速、有效地減緩大氣中CO2大量增加的生態學措施是()A．使用天然氣等燃料B．控制全球人口增長C．植樹造林，保護森林D．立即減少煤和石油的燃燒第二單元化學是社會可持續發展的基礎基礎落實一、1.(2)材料環境能源(3)合成和分離2．(1)Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2(2)①SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑②Si＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(高溫))SiCl4③SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋4HCl二、1.廢液廢氣廢渣2．(1)①SO2＋Ca(OH)2=CaSO3＋H2O2CaSO3＋O2=2CaSO4②SO2＋2NH3＋H2O=(NH4)2SO3SO2＋NH3＋H2O=NH4HSO32(NH4)2SO3＋O2=2(NH4)2SO4石膏硫酸銨(2)①CO、NO、NO2、碳氫化合物②b.尾氣處理c．無害d．酒精、天然氣e．燃料(3)全降解塑料(4)①源頭③零排放對點訓練1．D[納米是指材料微粒的尺寸而不是物質的名稱，A項錯誤；任何物質(不包括“場”，如電場、磁場等)都由原子、分子、離子等組成，從組成和結構來看，它們都是“化學物質”，不管什么食物，都是物質，因此也都是“化學物質”，B項錯誤；植物只能吸收并利用氨和硝酸鹽，不能直接利用游離的分子氮。然而許多微生物卻能將空氣中的氮氣還原成氨，這叫做生物固氮。生物固氮僅在根部，并不在葉面。在葉面上可以進行光合作用，而不是固氮作用，C項錯誤；光纖通信是利用光導纖維傳輸信息的通信方式，光纖的原料是二氧化硅，用量很少，D項正確。]2．A[CO2可以發生加聚反應：nO=C=Oeq\o(→,\s\up7(催化劑))；聚二氧化碳是高分子化合物，高分子化合物的聚合度n值不確定，故高分子化合物均為混合物；聚二氧化碳是可降解塑料，降解后的產物CO2不會污染空氣。]3．D[所謂低碳經濟，是指在可持續發展理念指導下，通過技術創新、制度創新、產業轉型、新能源開發等多種手段，盡可能地減少煤炭石油等高碳能消耗，減少溫室氣體排放，達到經濟社會發展與生態環境保護雙贏的一種經濟發展形態。發展氫能和太陽能、限制塑料的使用和發展綠色化學，都符合低碳經濟。]4．C[溫室效應是由于二氧化碳等氣體像溫室的玻璃一樣對地球起保溫作用；光化學污染主要是由二氧化氮引起的，二氧化氮在紫外線照射下，發生一系列光化學反應，產生光化學煙霧；氟氯烴受紫外線照射后，分解產生氯原子，氯原子可引發臭氧損耗的反應；酸雨主要是由硫的氧化物和氮的氧化物引起的，并非二氧化碳。]5．D[光盤的材質是塑料，B、C中的措施會造成白色污染；A項中措施會釋放大量有害氣體，均不符合綠色化學的理念；D項中措施既可減少污染，又能節約資源。]課后作業1．D[本題主要考查的知識點就是①化學物質與生活的關系、②綠色化學的概念、③化肥農藥對人類生活的影響。A項，為了提高農作物的產量和質量，應研發高效低毒的農藥，降低蔬菜的農藥殘留量；B項，綠色化學的核心是利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境的污染；C項，化石能源是有限的一次能源，為了長遠的可持續發展，必須要開發新能源；D項，垃圾也是一項重要的資源。綜上分析可知，本題選D項。]2．D[鎳鈦合金形狀的改變屬于物理變化；合金的熔點比成分金屬低。]3．C[化學科學發展的歷史，是一部人類逐步深入認識物質組成、結構、變化的歷史，也是一部合成、創造更多新物質，推動社會經濟發展和促進人類文明發展的歷史，化學也在為人類社會的可持續發展、改造和利用好自然、保護好環境作出積極的努力。]4．D[當今化學研究的主要方向是發現新物質，合成新材料，開發新能源，揭示化學反應的微觀過程以及“綠色化學”等，化學反應中原子守恒關系是古代化學所研究的內容。]5．C[本題主要考查有關氧化還原反應相關概念。在Al2O3＋N2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2AlN＋3CO中，由eq\o(N,\s\up6(0))2→Aeq\o(lN,\s\up6(－3))，化合價降低，N2作氧化劑；Al2O3中Al與O的價態都沒有變化，Al2O3不是氧化劑或還原劑。反應中每個氮原子得到3個電子，顯然生成2molAlN時，1molN2得到6mol電子；由題給信息AlN具有耐高溫、抗沖擊等性質可知AlN應為原子晶體。]6．C[以糧食為主生產乙醇，消耗了大量玉米，引起了玉米價格上漲，實際產生了與人類爭糧問題，但乙醇屬可再生能源，應積極發展非糧乙醇。而煤作為化石能源，屬不可再生資源，雖然煤變油可提高煤的利用率，但此項目耗資大，屬不可持續發展項目，綜上所述，應選C。]7．A[煤和石油主要含C、H元素，在燃燒過程中產生大量的CO2和未完全燃燒的CH4等烴類物質，導致溫室氣體含量增加，而利用核能、風能、太陽能則不會產生溫室氣體。