高考化学复习专题化学科学与人类文明.docx

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高考化学复习专题化学科学与人类文明

专题12化学科学与人类文明

[考试标准]

知识条目

必考要求

加试要求

1.化学理论的建立和发展与人类认识世界的关系

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2.化学科学的研究内容和发展前景

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3.化学在合成新物质、提高人类生活质量方面的重要作用

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4.金属活动性与金属冶炼方法的关系

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5.化学与其他学科的关系

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6.化学与人类生活

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7.化学与环境保护（温室效应、光化学烟雾、酸雨、臭氧层空洞等产生的原因及对环境的危害）

a

（一）化学是认识和创造物质的科学

1．化学研究的对象和内容

化学是一门在原子、分子、或离子层次上研究物质的组成、结构、性质变化及其内在联系和外界变化条件的科学，简而言之，化学是研究物质变化的科学，其特征是认识分子和制造分子。

2．化学基本理论的建立与发展

（1）19世纪，化学科学建立了以道尔顿原子论、分子结构和原子价键理论为中心内容的经典原子分子论；发现了元素周期律；提出了质量作用定律，奠定了化学反应的动力学基础；人工尿素的合成彻底动摇了“生命力论”，使有机化学得到迅猛发展。

（2）20世纪，化学科学又提出了一系列基本理论，帮助人们发现了物质结构与性质关系的初步规律，为人们预测化学反应的可能性、判断化学反应的方向、发展合成化学指明了方向，为功能材料的设计提供了依据。

化学家鲍林提出了氢键理论和蛋白质分子的螺旋结构模型，为DNA分子的双螺旋结构模型的提出奠定了基础。

3．人类对酸、碱的认识

（1）阿伦尼乌斯酸碱理论：

电解质电离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物是酸，电解质电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物是碱。

（2）酸碱质子理论：

凡能给出质子（H＋）的物质都是酸，凡能接受质子的物质都是碱。

若某物质既能给出质子又能接受质子，可称为酸碱两性物质。

4．常见金属的冶炼方法

（1）金属冶炼的原理和实质

①金属冶炼的原理：

利用氧化还原反应的原理，在一定条件下，用还原剂或者加热、电解方法把金属化合物还原为金属单质。

②金属冶炼的实质：

金属离子

金属单质，即Mn＋＋ne－===M。

（2）结合金属活动性顺序表和氧化还原性强弱顺序示意图理解和记忆冶炼金属的一般方法：

5．化学是人类创造新物质的工具

（1）电解技术的应用提高了食盐的利用价值。

（2）合成氨技术、生产化肥、研制杀虫剂、光合作用原理的探索使世界粮食产量大幅度增长。

（3）新药物的合成。

（二）化学与可持续发展

1．绿色化学有关概念

（1）核心：

利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。

又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。

绿色化学的理想在于不再使用有毒有害的物质，不再产生废物，不再处理废物，这是一门从源头上减少或消除污染的化学。

（2）绿色化学的研究主要围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的，因此化学反应及其产物具有以下特征：

①采用无毒、无害的原料；

②在无毒、无害的条件（包括催化剂、溶剂）下进行；

③产品应该是环境友好的；

④具有“原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现“零排放”。

此外，它还应当满足“物美价廉”的传统标准。

2．原子经济性

原子经济是指在化学合成中最大限度地利用原料分子中的每一个原子，使之结合到目标分子中（如完全的加成反应A＋B===C）而达到零排放。

原子经济性可用原子利用率来衡量，其定义可表示为原子利用率＝

×100%。

经济性的反应有两个显著优点：

一是最大限度地利用了原料；二是最大限度地减少了废物的排放。

3．燃煤烟气脱硫的常见方法

（1）石灰石石膏法：

燃煤烟气中的SO2被氢氧化钙吸收，生成的CaSO3在空气中加热被氧化为硫酸钙，得到副产品石膏（CaSO4·2H2O）。

（2）氨水法：

燃煤烟气中的SO2被氨水吸收，生成（NH4）2SO3或NH4HSO3，在空气中加热使其氧化，最后得到副产品（NH4）2SO4。

4．消除汽车尾气对环境的污染

（1）汽车尾气中的CO、NO、NO2及碳氢化合物、颗粒物造成了严重的空气污染。

（2）消除汽车尾气对环境污染的措施

①在石油炼制过程中进行石油脱硫处理；

②安装汽车尾气处理装置；

③使用新的无害的汽油添加剂代替产生污染的四乙基铅抗震剂；

④使用酒精、天然气作燃料代替部分或全部燃油；

⑤用氢气作汽车燃料，用燃料电池作动力，使汽车成为“零排放”的电动汽车。

5．回收二氧化碳

（1）CO2的排放日益增多，温室效应加剧，致使全球气候变暖。

为减少CO2的影响，可对其进行回收，将其制造成全降解塑料。

（2）二氧化碳和环氧丙烷在催化剂作用下可生成可降解高聚物，反应的化学方程式为

思考辨析

1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”

（1）用金属钠能置换CuCl2溶液中的铜（×）

（2）用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜（×）

（3）电解氯化镁溶液制取金属镁（×）

（4）用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物（√）

（5）根据酸碱质子理论，HCO

既属于酸，又属于碱（√）

2．当今环境污染主要存在以下几方面问题：

（用物质化学式或元素名称填写相关原因）

（1）酸雨——形成原因主要是__________和__________。

（2）光化学烟雾——主要是__________、碳氢化合物造成的。

（3）臭氧空洞——主要是________、氮氧化合物等的排放引起的。

（4）温室效应——主要是由于大气中__________等的含量的不断增加造成的。

（5）白色污染——__________等难降解塑料的大量使用。

（6）赤潮——含__________洗衣粉的大量使用，工、农业及城市生活污水的任意排放。

答案　

（1）SO2　氮氧化合物　

（2）氮氧化合物

（3）氟氯代烃　（4）CO2　（5）聚乙烯　（6）磷

题组一　化学与创造物质

1．（2016·浙江选考测试）20世纪化学合成技术的发展对人类健康水平和生活质量的提高做出了巨大贡献。

下列各组物质全部由化学合成得到的是（　　）

A．玻璃　纤维素　青霉素

B．尿素　食盐　聚乙烯

C．涤纶　洗衣粉　阿司匹林

D．石英　橡胶　磷化铟

答案　C

解析　A项中的纤维素是天然有机高分子化合物；B项中食盐的制备是物理过程；D项中的石英是自然界中存在的，不是由化学合成得到的。

2．（2016·温州市十校联合体高三期末）下列有关金属的工业制法中正确的是（　　）

A．制钛：

用金属钠在高温下氧化TiCl4

B．炼铁：

用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物

C．制钠：

用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液

D．制镁：

用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，用氢气还原氧化镁得到镁

答案　B

解析　A项，在氩气的气氛中，用钠在高温下还原TiCl4制得金属钛，TiCl4＋4Na

Ti＋4NaCl，错误；B项，工业制铁是CO还原铁矿石：

3CO＋Fe2O3

2Fe＋3CO2，正确；C项，工业制钠是电解熔融NaCl：

2NaCl

2Na＋Cl2↑，而电解纯净的NaCl溶液：

2NaCl＋2H2O

2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，得不到钠，错误；D项，氧化镁熔点高，工业制镁是电解熔融氯化镁：

MgCl2

Mg＋Cl2↑，错误。

题组二　绿色化学思想

3．工业上合成氨的原料之一为氢气，其来源之一是利用石油气的有关成分如丙烷（C3H8）制取。

以下途径，假设反应都能进行，从经济效益考虑最合理的反应是（　　）

A．C3H8

3C＋4H2

B．C3H8

C3H6＋H2

C．C3H8＋6H2O

3CO2＋10H2

D．2H2O

2H2↑＋O2↑

答案　C

4．“绿色化学”又称环境无公害化学。

下列叙述符合“绿色化学”原则的是（　　）

A．绿色化学的核心是利用化学原理对工业生产造成的环境污染进行治理

B．大量用纯液态有机物代替水作溶剂

C．研制新型杀虫剂，使它只对目标昆虫有毒杀作用而对其他昆虫无害

D．工业上用废铜制取胆矾CuSO4·5H2O：

　2Cu＋O2＋2H2SO4（稀）＋8H2O

2CuSO4·5H2O

答案　D

解析　“绿色化学”要求从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，不产生废弃物，原子利用率为100%，A项错；纯液态有机溶剂一般有毒，代替水作溶剂，会加剧环境污染，B项错。

题组三　化学与社会、生产、生活的密切关系

5．（2016·全国卷Ⅰ，7）化学与生活密切相关。

下列有关说法错误的是（　　）

A．用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维

B．食用油反复加热会产生稠环芳烃等有害物质

C．加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性

D．医用消毒酒精中乙醇的浓度为95%

答案　D

解析　A项，蚕丝属于蛋白质，灼烧时具有烧焦羽毛的气味，人造纤维是以天然纤维为原料经过溶解、纺丝加工制得的化学纤维，灼烧时没有烧焦羽毛的气味，正确；B项，食用油经过反复加热，可发生一系列复杂的化学变化，这些变化不仅使食用油的营养价值降低，还会产生对人们身体有毒害作用的不饱和脂肪酸聚合物、杂环胺和稠环芳烃等物质，正确；C项，病毒由遗传物质核酸和蛋白质外壳组成，加热可使蛋白质变性而杀死病毒，正确；D项，医用消毒酒精中乙醇的体积分数为75%，错误。

6．（2016·台州9月选考质量评估）下列用品的主要成分及其用途，对应不正确的是（　　）

选项

A

B

C

D

用品

主要

成分

（NH4）2SO4

NaHCO3

Si

Fe2O3

用途

化肥

干燥剂

光电池

涂料

答案　B

题组四　环境污染与治理

7．工、农业及城市生活污水中含磷。

家用洗涤剂是污水中磷的一个重要来源（洗涤剂中含有磷酸钠）。

关于处理污水时要不要除去磷的说法正确的是（　　）

A．磷是生物所需的营养元素，不必除去

B．含磷的污水是很好的肥料，不必除去

C．含磷污水排到自然水中引起藻类增殖，使水变质，必须除去

D．磷对人无毒，除去与否都无关紧要

答案　C

解析　含磷的污水是水污染的重要来源之一，这种富含营养元素（N、P等）的污水排入自然水中，会使水中微生物和藻类大量繁殖、生成，从而使水中的溶解氧大量减少，引起水中生物死亡、水质恶化，降低了水的使用价值。

8．（2016·全国卷Ⅱ，7）下列关于燃料的说法错误的是（　　）

A．燃料燃烧产物CO2是温室气体之一

B．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染

C．以液化石油气代替燃油可减少大气污染

D．燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一

答案　B

解析　A项，温室气体包括CO2、CH4等气体，正确；B项，二氧化硫主要来源于煤、石油等化石燃料的燃烧排放的废气，会造成大气污染，错误；C项，用液化石油气减少燃油中硫等杂质燃烧产生的空气污染物，正确；D项，燃料不完全燃烧会产生CO，CO易与血红蛋白结合，是大气污染物之一，正确。

9．（2016·台、温、丽、衢高二联考）化学与科学、技术、社会、环境密切相关，下列有关说法中不正确的是（　　）

A．制作聚乙烯食品包装袋、食物保鲜膜的材料都是无毒的高分子化合物

B．煤经过气化和液化两个物理变化，可变为清洁能源

C．氢氧燃料电池要广泛地应用于实际生产、生活中，高容量储氢材料的研制是需解决的关键技术问题之一

D．使用可再生资源、提高原子经济性、推广利用二氧化碳与环氧丙烷生成的可降解高聚物等都是绿色化学的内容

答案　B

解析　煤的气化和液化都是化学变化。

10．汽车尾气（含有烃类、CO、SO2与NO等物质）是城市空气的污染源之一。

治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”（用铂、钯合金作催化剂）。

它的特点是使CO和NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。

（1）写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式______________________________________

________________________________________________________________________。

（2）“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是__________________。

________________________________________________________________________。

（3）控制城市空气污染源的方法可以有______（填字母）。

A．开发氢能源B．使用电动车

C．植树造林D．戴上呼吸面具

答案　

（1）2CO＋2NO

N2＋2CO2　

（2）SO2转化成SO3，SO3遇水生成硫酸　（3）ABC

专题强化练

1．（2016·温州8月选考模拟）下列说法不正确的是（　　）

A．玉米不能制造酒精B．小苏打可治疗过多的胃酸

C．干冰可用于人工降雨D．硅晶体可作半导体材料

答案　A

解析　玉米经水解生成葡萄糖，葡萄糖再由酒化酶催化可产生酒精，A错。

2．（2016·浙江省名校协作体高三试题）下列关于著名科学家及其成就的描述不正确的是（　　）

A．德国化学家维勒第一次人工合成了尿素，从而揭开了人工合成有机物的序幕

B．中国化学家侯德榜成功发明了侯氏制碱法，打破了外国当时对中国的相关技术封锁

C．英国科学家卢瑟福根据α粒子散射实验提出了“葡萄干面包式”原子结构模型

D．俄国化学家门捷列夫在前人基础上研究提出了元素周期律并列出了第一张元素周期表

答案　C

解析　英国科学家卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型而不是“葡萄干面包式”结构模型，故C项错误。

3．新型无机材料碳化钛（TiC）、碳化硼（B4C3）、氮化硅（Si3N4）等称为非氧化物陶瓷，合成这些物质需在高温下进行，在合成工艺中必须注意（　　）

A．通入充足的氧气

B．避免与氧气接触

C．可在氮气、氧气中合成

D．通入少量氧气

答案　B

解析　由题给信息“需要在高温下合成”，结合所学无机化学部分知识，碳、硅等在高温下可与氧气化合，因而应避免接触氧气。

解这一类题目一定要认真审题，并结合已学知识综合作答。

4．在“绿色化学工艺”中，理想状态是原子利用率为100%。

在用CH3C≡CH合成CH2==CCH3COOCH3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要其他的反应物有　　

A.CO和CH3OHB.CO2和H2O

C.H2和CO2D.CH3OH和H2

答案　A

解析　从原子守恒和绿色化学的思想出发：

CH3C≡CH＋其他的反应物―→CH2==C（CH3）COOCH3，则其他的反应物的原子组成为C2H4O2，只有选项A中的物质按等物质的量混合符合题意。

5．（2016·湖州中学高二期中）化学与社会、生产、生活密切相关。

下列说法正确的是（　　）

A．石英只能用于生产光导纤维

B．从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现

C．为了增加食物的营养成分，可以大量使用食品添加剂

D．“地沟油”禁止食用，但可以用来制肥皂

答案　D

6．（2016·全国卷Ⅲ，7）化学在生活中有着广泛的应用，下列对应关系错误的是（　　）

化学性质

实际应用

A

Al2（SO4）3和小苏打反应

泡沫灭火器灭火

B

铁比铜金属性强

FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板

C

次氯酸盐具有氧化性

漂白粉漂白织物

D

HF与SiO2反应

氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记

答案　B

解析　A项，Al2（SO4）3和小苏打发生相互促进的水解反应，生成Al（OH）3、Na2SO4和CO2，可以用于泡沫灭火器灭火，正确；B项，FeCl3和Cu反应生成FeCl2和CuCl2只能说明Cu的还原性比Fe2＋强，并不能说明铁比铜金属性强，错误；C项，次氯酸盐可以转化为氧化性更强且具有漂白性的HClO，故漂白粉可以漂白织物，正确；D项，氢氟酸中的HF可与玻璃中的SiO2反应生成SiF4气体，所以可用于在玻璃器皿上刻蚀标记，正确。

7．自然界“酸雨”形成的原因主要是（　　）

A．未经处理的工业废水的任意排放

B．大气中二氧化碳含量增多

C．工业上大量燃烧含硫的燃料和金属矿石的冶炼

D．汽车排放的尾气和燃料不完全燃烧产生的气体

答案　C

解析　自然界中的酸雨主要是硫酸型酸雨，这是由于大气中SO2和SO3含量过高造成的，形成这种情况的主要原因是工业上大量燃烧含硫的燃料和金属矿石的冶炼，汽车尾气的排放不是主要原因。

8．“保护环境”是我国的基本国策。

下列做法不应该提倡的是（　　）

A．采取低碳、节俭的生活方式

B．按照规定对生活废弃物进行分类放置

C．深入农村和社区宣传环保知识

D．经常使用一次性筷子、纸杯、塑料袋等

答案　D

解析　D项，经常使用一次性筷子、纸杯会浪费木材，破坏森林，塑料袋的使用会造成“白色污染”，不应该提倡。

9．（2016·浙江选考测试）下列说法不正确的是（　　）

A．煤、石油、天然气均为化石燃料，它们属于不可再生资源

B．生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量

C．氢气的燃烧产物是水，是清洁能源，在生产中已大量使用

D．大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用

答案　C