化學(xué)專題4：第二單元《化學(xué)是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)》（蘇教版必修2）

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第二單元化學(xué)是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ) 第二單元 課堂互動(dòng)講練 知能優(yōu)化訓(xùn)練 課前自主學(xué)案 探究整合應(yīng)用 課前自主學(xué)案 一 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)化學(xué)1 化學(xué)與人類的密切關(guān)系 1 化學(xué)與人們的生活有著密切的聯(lián)系 2 化學(xué)與信息 生命 地球 空間和核科學(xué)等新興學(xué)科密切聯(lián)系 3 化學(xué) 技術(shù)為其他技術(shù)的發(fā)明提供了不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ) 材料 環(huán)境 能源 合成和分離 2 化學(xué)科學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn) 1 解決工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的技術(shù)問(wèn)題如制作印刷電路板的反應(yīng)原理為 2 創(chuàng)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(yīng)原理為 2FeCl3 Cu 2FeCl2 CuCl2 二 解決環(huán)境問(wèn)題需要化學(xué)科學(xué)1 工業(yè) 三廢 和 2 化學(xué)對(duì)環(huán)境保護(hù)的貢獻(xiàn) 1 燃煤煙氣的脫硫 石灰石 石膏法脫硫 化學(xué)方程式為 廢氣 廢液 廢渣 SO2 Ca OH 2 CaSO3 H2O 2CaSO3 O2 2CaSO4 氨水法脫硫 化學(xué)方程式為 SO2 2NH3 H2O NH4 2SO3 SO2 NH3 H2O NH4HSO3 2 NH4 2SO3 O2 2 NH4 2SO4 通過(guò)以上過(guò)程 在消除煙氣中的SO2的同時(shí)還可以得到副產(chǎn)品 和化肥 2 消除汽車尾氣對(duì)環(huán)境的污染 汽車尾氣的成分 顆粒物等 石膏 硫酸銨 CO NO NO2 碳?xì)浠衔?汽車尾氣的消除a 石油脫硫 b 安裝 裝置 c 用新的無(wú)害的汽油添加劑 d 使用 等清潔燃料 e 使用 電池 3 回收二氧化碳 如制造 汽車尾氣處理 酒精 天然氣 氫氣 燃料 全降解塑料 思考感悟二氧化碳和環(huán)氧丙烷在催化劑作用下可生成一種可降解高聚物 該反應(yīng)對(duì)于環(huán)境保護(hù)有什么意義 提示 1 可反應(yīng)掉CO2 減緩溫室效應(yīng) 2 可以用所得產(chǎn)物制造全降解塑料 避免造成 白色污染 4 綠色化學(xué) 要求 利用化學(xué)原理從源頭上消除污染 期望 在化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)工業(yè)過(guò)程中充分利用參與反應(yīng)的原料 結(jié)果 所有物質(zhì)原料 中間產(chǎn)物都在內(nèi)部循環(huán) 利用 實(shí)現(xiàn) 零排放 1 20世紀(jì)90年代初 國(guó)際上提出 預(yù)防污染 這一概念 綠色化學(xué)是 預(yù)防污染 的基本手段 下列各項(xiàng)中屬于綠色化學(xué)的是 A 處理廢棄物B 治理污染C 減少有毒物排放D 杜絕污染源答案 D 2 下列說(shuō)法中正確的是 A 鉛筆芯的主要成分是金屬鉛B CO氣體有毒 在生有爐火的居室中多放幾盆水 可吸收COC 臭氧層的破壞對(duì)人類健康有害D 綠色食品是指施用過(guò)化肥和農(nóng)藥生產(chǎn)出來(lái)的農(nóng)副產(chǎn)品答案 C 3 上世紀(jì)80年代后期人們逐漸認(rèn)識(shí)到 NO在人體內(nèi)起著多方面的重要生理作用 下列關(guān)于NO的說(shuō)法中不正確的是 A NO分子中有極性共價(jià)鍵B NO是造成光化學(xué)煙霧的因素之一C NO是汽車尾氣的有害成分之一D NO分子所含電子總數(shù)為偶數(shù)答案 D 課堂互動(dòng)講練 1 燃煤煙氣的脫硫燃煤煙氣中的SO2是主要的大氣污染物 會(huì)使某些地區(qū)雨水酸性嚴(yán)重超標(biāo) 形成酸雨 為減少二氧化硫氣體的排放 在石油煉制和煤的使用過(guò)程中都要對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫處理 2 消除汽車尾氣對(duì)環(huán)境的污染隨著人們物質(zhì)生活水平的提高 汽車數(shù)量激增 汽車排放的尾氣中的CO NO NO2 碳?xì)浠衔?顆粒物等會(huì)造成空氣污染 破壞生態(tài)循環(huán) 特別是NO2會(huì)造成光化學(xué)煙霧 以下幾個(gè)方面是化學(xué)家為消除污染所采取的重要舉措 石油煉制中進(jìn)行石油的脫硫處理 發(fā)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(zhuǎn)化為N2 CO2和水蒸氣 用新的無(wú)害汽油添加劑代替能產(chǎn)生污染的四乙基鉛抗震劑 使用酒精 天然氣代替部分或全部燃油 此外還有利用太陽(yáng)能 電能 氫氣 乙醇 甲醇等作為汽車的能源 用富氧空氣作助燃劑 改進(jìn)汽車內(nèi)燃機(jī)的性能等 3 回收二氧化碳二氧化碳會(huì)使地球的溫室效應(yīng)加劇 引起一系列的環(huán)境問(wèn)題 化學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)可利用二氧化碳制造全降解塑料 如二氧化碳和環(huán)氧丙烷在催化劑作用下可生成一種可降解高聚物 反應(yīng)式為 目前地球環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重 如溫室效應(yīng) 臭氧層的破壞 光化學(xué)煙霧事件 酸雨的形成 有毒物質(zhì)的污染等已成為世界各國(guó)人民普遍關(guān)心的問(wèn)題 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 產(chǎn)生溫室效應(yīng)的原因主要是大氣中含有大量的 填編號(hào) 下同 A SO2B NO2C CO2D CO 2 臭氧層的破壞導(dǎo)致紫外線對(duì)地球表面輻射量的增加 從而使全球皮膚癌的發(fā)病人數(shù)明顯增加 造成這一現(xiàn)象的主要原因是 A 人們大量使用氟氯烷烴B 人們?cè)跓掍摃r(shí)向空氣中排放了大量的高爐煤氣C 石油煉制廠排放了大量的甲烷 氫氣D 硝酸 硫酸工廠排放了大量的二氧化碳和一氧化碳 3 在20世紀(jì)60年代 一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的城市曾發(fā)生過(guò)光化學(xué)煙霧事件 并造成數(shù)以千計(jì)的人員死亡 光化學(xué)煙霧產(chǎn)生的主要原因是 A 汽油的不完全燃燒B 大量使用了農(nóng)藥化肥C 白色塑料垃圾的飄浮D 金屬礦物的冶煉 4 為了減少大氣中二氧化碳的含量 下列措施可行的是 A 改進(jìn)能源結(jié)構(gòu)B 提高能源的利用率C 大量使用催化劑D 提倡植樹(shù)種草 解析 該題注重化學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際的聯(lián)系 尤其是當(dāng)今全世界關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題 試題起到了開(kāi)闊視野 增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識(shí) 加強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感和使命感的教育功能 答案 1 C 2 A 3 A 4 ABD 變式訓(xùn)練1 2011年臺(tái)州高一調(diào)研 為防治酸雨 降低煤燃燒時(shí)向大氣排放的SO2的量 工業(yè)上將生石灰和含硫煤混合后使用 可發(fā)生 固硫 不使硫化合物進(jìn)入大氣 反應(yīng) 最后生成石膏 1 整個(gè) 固硫 反應(yīng)所涉及的反應(yīng)類型可能包括 化合反應(yīng) 分解反應(yīng) 置換反應(yīng) 復(fù)分解反應(yīng) 氧化還原反應(yīng) 非氧化還原反應(yīng) 離子反應(yīng) 非離子反應(yīng) 分子反應(yīng) 則下列選項(xiàng)中符合反應(yīng)實(shí)際的是 填字母代號(hào) A B C D 2 第一步 固硫 反應(yīng)式中氣態(tài)物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)之和為 填字母代號(hào) A 1B 2C 3D 4 3 比較此法與 石灰石粉末與含硫煤混合 法 哪個(gè)方法更好些 填 生石灰法 或 石灰石法 為什么 綠色化學(xué) 是人類和自然和諧相處的化學(xué) 它的目標(biāo)是研究和尋找能充分利用的無(wú)毒害原料 最大限度地節(jié)約能源 在化學(xué)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)凈化和無(wú)污染的反應(yīng)途徑 綠色化學(xué) 的最大特點(diǎn)是在于它在起始端就實(shí)現(xiàn) 預(yù)防污染 的科學(xué)手段 因而 過(guò)程和終端為零排放或零污染 同時(shí)在化學(xué)轉(zhuǎn)化獲取新物質(zhì)的過(guò)程中充分利用每種原料的原子 具有 原子經(jīng)濟(jì)性 顯然與用化學(xué)方法處理 三廢 清除污染的終端污染控制有本質(zhì)的區(qū)別 綠色化學(xué) 的研究包括化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的四個(gè)基本因素 一是設(shè)計(jì)對(duì)人類健康和環(huán)境危害小的反應(yīng)起始物 淘汰有毒的反應(yīng)起始物 二是選擇最佳的反應(yīng)條件 以實(shí)現(xiàn)最大限度的節(jié)能和零排放 三是研究最佳的轉(zhuǎn)換反應(yīng)和良性試劑 四是設(shè)計(jì)對(duì)人類健康和環(huán)境更安全的目標(biāo)化合物 綠色化學(xué) 的核心是利用化學(xué)反應(yīng)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染 綠色化學(xué)示意圖如下 則用乙基蒽醌法制備H2O2的原子利用率為 A 12 6 B 12 5 C 94 1 D 100 答案 D 變式訓(xùn)練2下列做法中不符合 綠色化學(xué) 思想的是 A 以水性涂料代替油性涂料B 以無(wú)磷洗滌劑代替含磷洗滌劑C 實(shí)驗(yàn)后的有毒有害物質(zhì)應(yīng)分類收集 統(tǒng)一處理D 在通風(fēng)櫥中制氯氣時(shí)不用NaOH溶液吸收尾氣解析 選D 在通風(fēng)櫥中制取Cl2 不用NaOH溶液吸收尾氣 Cl2逸到空氣中 污染環(huán)境 探究整合應(yīng)用 化學(xué)與環(huán)境保護(hù)環(huán)境問(wèn)題是人類社會(huì)發(fā)展面臨的重大問(wèn)題之一 化學(xué)工業(yè)曾經(jīng)對(duì)環(huán)境和生態(tài)造成了一定的影響 但是化學(xué)科學(xué)也為分析 監(jiān)測(cè) 治理環(huán)境污染提供了有效 快捷的方法與技術(shù) 由于工業(yè)發(fā)展 燃燒設(shè)備不斷增多 設(shè)備規(guī)模不斷增大 這些工廠排放的煙氣中都會(huì)有大量的SO2廢氣 據(jù)統(tǒng)計(jì) 我國(guó)1995年工業(yè)SO2的排放量為1396萬(wàn)噸 2000年工業(yè)SO2的排放量達(dá)到了3800萬(wàn)噸 由于SO2的污染 我國(guó)每年損失高達(dá)1100億元 1 寫出兩個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生SO2的實(shí)例 2 防治SO2污染可采取的措施有 寫出兩種 3 濕式石灰石 石膏法脫硫工藝是煙氣脫硫技術(shù)中最成熟的一種方法 其工藝流程是 煙氣經(jīng)鍋爐預(yù)熱器出來(lái) 進(jìn)入電除塵器除掉大部分粉煤灰煙塵 再經(jīng)過(guò)一個(gè)專門的熱交換器 然后進(jìn)入吸收塔 煙氣中的SO2與含有石灰石的漿液進(jìn)行氣液接觸 通入空氣后生成石膏 CaSO4 2H2O 經(jīng)脫硫的煙氣 應(yīng)用循環(huán)氣體加熱器進(jìn)行再加熱 進(jìn)入煙囪 排入大氣 寫出濕法石灰石 石膏法脫硫所涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式 用石灰石漿液作SO2吸收劑而不用熟石灰吸收SO2的原因是 上述過(guò)程中得到的石膏 如果含氯化合物 主要來(lái)源于燃料煤 超過(guò)雜質(zhì)極限值 則石膏產(chǎn)品性能變壞 工業(yè)上消除可溶性氯化物的方法是 4 某化學(xué)興趣小組為了測(cè)定煙氣脫硫所得石膏的組成 CaSO4 xH2O 即測(cè)定x值 做如下實(shí)驗(yàn) 將石膏加熱使之脫水 加熱過(guò)程中固體的質(zhì)量與時(shí)間的變化關(guān)系如下圖所示 數(shù)據(jù)表明當(dāng)固體的質(zhì)量為2 72g后不再改變 求 固體質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間 石膏的化學(xué)式 圖像中AB段對(duì)應(yīng)化合物的化學(xué)式 解析 1 SO2的產(chǎn)生主要是由化石燃料的燃燒和含硫礦石的冶煉產(chǎn)生的 2 防治SO2污染的措施 一是從污染源著手 削減污染物的排放量 減少煤的直接燃燒 開(kāi)發(fā)新能源 以減少煤和石油的用量 二是采用各種技術(shù) 控制污染物的排放 進(jìn)行燃料脫硫和煙氣脫硫 3 Ca OH 2在工業(yè)上是以石灰石為原料經(jīng)過(guò)煅燒生產(chǎn)的 如果用熟石灰進(jìn)行脫硫 成本較高 因石膏微溶于水 而氯化物易溶于水 故可用水洗法除去其中的氯化物 答案 1 化石燃料的燃燒 含硫礦石的冶煉 2 開(kāi)發(fā)新能源 減少化石燃料的燃燒 脫硫處理 3 CaCO3 SO2 CaSO3 CO2 2CaSO3 O2 4H2O 2CaSO4 2H2O Ca OH 2在工業(yè)上是以石灰石為原料經(jīng)過(guò)煅燒生產(chǎn)的 如果用熟石灰進(jìn)行脫硫 成本較高 用水洗法除去其中的氯化物 4 CaSO4 2H2O 2CaSO4 H2O 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全