高中化学专题4化学科学与人类文明第二单元化学是社会可持续发展的基础教学案苏教版必修2.docx

高中化学专题4化学科学与人类文明第二单元化学是社会可持续发展的基础教学案苏教版必修2.docx

《高中化学专题4化学科学与人类文明第二单元化学是社会可持续发展的基础教学案苏教版必修2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学专题4化学科学与人类文明第二单元化学是社会可持续发展的基础教学案苏教版必修2.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高中化学专题4化学科学与人类文明第二单元化学是社会可持续发展的基础教学案苏教版必修2

第二单元　化学是社会可持续发展的基础

[课标要求]

1．能列举事实说明化学与科学、技术、社会的关系，知道化学是社会可持续发展的

基础。

2．认识人类活动包括化学物品的制造和应用可能对环境带来的负面影响，知道解决环境问题的方法。

1.四个重要化学反应：

（1）制印刷电路板：

2FeCl3＋Cu===CuCl2＋2FeCl2；

（2）粗硅的制取：

SiO2＋2CSi＋2CO；

（3）石灰石－石膏法脱硫：

SO2＋Ca（OH）2===CaSO3＋H2O,2CaSO3＋O2===2CaSO4。

2．六种常见的环境污染及成因：

（1）温室效应：

CO2；

（2）酸雨：

SO2、NOx；（3）臭氧空洞：

NOx、氟氯烃；（4）光化学烟

雾：

NOx、碳氢化合物；（5）赤潮（或水华）：

含N、P的废水；（6）白色污染：

废弃塑料。

现代科学技术的发展离不开化学

1．化学科学的发展，促进了许多新兴学科的建立和发展

化学不仅与人们的生活联系非常紧密，与信息、生命、材料、环境、能源、地球、空间和核科学也联系紧密。

化学科学的发展，促进了上述新兴学科的建立和迅速发展。

化学与这些学科的交叉和渗透，还产生了许多交叉学科。

2．化学合成和分离技术是其他六大技术发明的物质基础

人类在20世纪发明了信息技术、生物技术、核科学和核武器技术、航空航天和导弹技术、激光技术、纳米技术、化学合成和分离技术。

其中化学合成和分离技术是人类生存所必需的，也为其余六大技术的发明提供了不可或缺的物质基础。

（1）电子器件中印刷电路线的制作

取一块敷铜板（单面敷有铜箔的树脂绝缘板），除去铜箔上的油污，洗净、吹干，用油漆描电子线路，待油漆干后放入浓三氯化铁溶液中。

约20min后，用镊子取出，洗净、吹干。

用适当的溶剂清洗掉油漆，就得到了一块用铜箔绘制在树脂板上的线路图。

FeCl3溶液腐蚀铜箔反应的化学方程式为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。

（2）从自然界中的石英砂（SiO2）制超纯硅（单晶硅）

①制取粗硅的反应：

SiO2＋2CSi＋2CO↑。

②粗硅提纯：

Si＋2Cl2SiCl4，SiCl4＋2H2Si＋4HCl。

1．下列说法不正确的是（　　）

A．利用单晶硅制造芯片

B．光导纤维主要成分是SiO2

C．硅可作半导体材料

D．石英钟表使用晶体硅

解析：

选D　硅可作半导体材料，可制计算机芯片，SiO2可制光导纤维，也可制石英

钟表。

2．20世纪的七大技术发明中，对其他六大技术发明起推动和决定作用的是（　　）

A．信息技术

B．航空航天和导弹技术

C．化学合成和分离技术

D．生物技术

解析：

选C　化学合成和分离技术为信息、生物、核科学和核武器、航空航天和导弹、激光、纳米等技术的发明提供了物质基础。

解决环境问题需要化学科学

1．化学工业对环境和生态造成的影响

（1）工业“三废”（废气、废渣、废液）的大量排放，导致大气污染、水污染等；

（2）氟利昂的使用导致臭氧层破坏；

（3）一次性塑料制品的大量使用导致“白色污染”等；

（4）含硫燃料的燃烧导致酸雨；

（5）含磷洗衣粉的使用导致水体富营养化。

2．化学对环境保护的贡献

（1）燃煤烟气脱硫

随着工业的迅速发展和化石燃料的大量使用，产生的SO2可造成酸雨，还能导致人类患呼吸疾病，为了减少SO2的排放，可在化石燃料燃烧前首先进行除硫，或在化石燃料燃烧时进行固硫。

燃煤烟气的脱硫常见方法有：

①石灰石－石膏法：

燃煤烟气中的SO2被Ca（OH）2吸收，生成的CaSO3在空气中加热被氧化为CaSO4，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。

（2）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方法措施

a．在石油炼制过程中进行石油脱硫处理；

b．安装汽车尾气处理装置；

c．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；

d．使用酒精、天然气作燃料代替部分或全部燃油；

e．用氢作汽车燃料，用燃料电池作动力，使汽车成为“零排放”的电动汽车。

（3）回收二氧化碳

CO2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。

如用CO2和环氧丙烷在催化剂作用下可生成一种可降解高聚物：

3．绿色化学

（1）要求：

利用化学原理从源头消除污染。

（2）期望：

在化学反应和化学工业过程中充分利用参与反应的原料。

（3）结果：

所有物质原料、中间产物都在内部循环、利用，实现对环境的零排放。

1．燃煤烟气脱硫的方法有多种，其中石灰石－石膏法和氨水法是最常用的两种方法，对燃煤进行烟气脱硫有哪些优点？

提示：

消除大气中的污染物SO2，同时得到副产品石膏和硫酸铵。

2．汽车燃油排放的尾气有哪些污染物？

为消除污染，在汽车排气管安装尾气处理装置，能将有毒的CO和NO转化成无毒的气体，你能写出该反应的化学方程式吗？

提示：

CO、NO、NO2、碳氢化合物、颗粒物等。

比较上述两种途径，你认为哪种途径的方法更符合绿色化学的要求？

并评价每种途径的优缺点。

提示：

途径二更符合绿色化学的要求。

途径一中使用了剧毒的HCN会污染环境，且原子利用率不到100%；途径二中原子利用率达100%，但也使用到了有毒的CO，也会对环境造成不利影响。

1．常见环境问题的形成和防治

环境污染

污染源

污染物

防治措施

酸雨

煤、石油等化石燃料的燃烧，汽车尾气等

SO2、NOx

开发利用新能源；化石燃料脱硫或固硫，废气用氨水、

Ca（OH）2吸收

光化学

烟雾

石油、天然气等化石燃料的使用，汽车尾气

NOx、碳氢化合物

安装汽车尾气处理装置，开发新能源

温室效应

煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧

CO2等温室气体

减少化石燃料的使用，开发利用新能源；植树造林

臭氧层

空洞

使用含氟氯烃的冰箱、空调等

氟氯烃

限制或停止氟氯烃的使用

赤潮

含一定量氮和磷等植物营养物质的生活污水、工业废水

氮、磷等营养物质

工业、生活污水处理后再排放，限制使用含磷洗涤剂

白色污染

难以降解塑料制品的丢弃

废弃塑料制品

减少使用和加强回收，使废塑料再利用、再循环，研制开发降解塑料

2.绿色化学核心与目标

1．用短线将下列环境污染与成因连接起来。

（1）酸雨　　　　　　　　　A．NOx

（2）光化学烟雾B．SO2

（3）臭氧空洞C．氟氯烃

（4）温室效应D．碳氢化合物

（5）水华E．CO2

（6）白色污染F．塑料制品

G．水中N、P含量过高

解析：

酸雨与NOx、SO2有关；光化学烟雾与NOx、碳氢化合物有关；臭氧空洞与NOx、氟氯烃有关；温室效应与CO2有关；水中N、P含量过高会引起水华；难降解塑料制品属于白色污染。

答案：

（1）—A、B　

（2）—A、D　（3）—A、C　（4）—E　（5）—G　（6）—F

2．近年来，我国许多城市禁止使用含铅汽油，其主要原因是（　　）

A．提高汽油燃烧效率　　　　　B．降低汽油成本

C．避免铅污染大气D．铅资源短缺

解析：

选C　含铅汽油会造成大气污染而禁止使用。

[三级训练·节节过关]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．“保护环境，就是保护自己。

”目前，我国城市环境中主要的大气污染物是（　　）

A．HCl、NO2、N2、粉尘　　B．CO2、Cl2、N2、雾

C．SO2、NO2、CO、烟尘D．CO2、NO、NH3、H2S

解析：

选C　氮气、CO2不是大气污染物。

2．下列说法与“节能减排”不相符的是（　　）

A．为推广氢能的使用，工业上可采用电解水法制取大量氢气

B．将石油裂化、裂解，综合利用石油资源

C．有节制地开采煤、石油、天然气等矿物资源

D．倡导“绿色化学”理念，逐步实现化工企业零排放

解析：

选A　A项中氢能的使用固然能减排，但用电解水法制取氢气会消耗大量的能量；B项中将石油进行深加工将更能提高原料的利用率，达到“节能”的目的，资源是有限的，有效合理地开采各种化石原料是目前倡导的节能方式，C项正确；D项中实现工业零排放是原子经济性的目的，符合“绿色化学”理论。

3．“绿色化学”要求从根本上消除污染，是一门能防止污染的科学。

它包括“原料的绿色化”“化学反应的绿色化”“产物的绿色化”等内容。

其中“化学反应的绿色化”要求反应物中所有的原子完全被利用且全部转入期望的产品中。

下列不符合“化学反应绿色化”的是（　　）

解析：

选C　用Cu与浓H2SO4反应制CuSO4时，同时生成SO2，污染空气，不符合“化学反应的绿色化”。

4．绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。

原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。

在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是（　　）

解析：

选C　A、B和D有副产物生成，原子利用率均达不到100%，C项的原子利用率为100%。

5．“保护我们生存的环境，因为地球只有一个”，这已成为各国的共识。

全球环境面临的三大热点问题是酸雨、臭氧层的破坏、温室效应。

（1）酸雨形成的主要原因是人们向空气中排放了大量的________。

A．二氧化硫　　　　　　　B．二氧化碳

C．一氧化碳D．硫化氢

（2）臭氧层易被破坏的原因是________。

A．臭氧氧化性强，不稳定

B．臭氧还原性强，不稳定

C．臭氧被紫外线破坏

D．臭氧与氢气合成雨水

（3）目前地球气温普遍上升是由温室效应而引起的，引起温室效应的主要原因是________。

A．CO2能放出能量，使大气层中空气的温度升高

B．植物的光合作用需要CO2，可促进光合作用

C．CO2可产生温室效应，使地球温度升高

D．CO2能阻挡太阳光由地面反射回高空的红外辐射

解析：

酸雨的主要成分是H2SO4和HNO3，其中H2SO4含量较高。

酸雨的形成是大量含硫物质燃烧和汽车尾气所致，2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4,4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。

氮氧化物、氟氯烷烃是破坏臭氧层的主要物质。

答案：

（1）A　

（2）A　（3）D

1．化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是（　　）

A．CO2属于大气污染物

B．酸雨是pH小于7的雨水

C．CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成

D．大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧

解析：

选D　SO2及氮的氧化物是导致酸雨形成的主要物质，而CO2是造成温室效应的主要物质；CO2无毒，不属于大气污染物；酸雨是pH小于5.6的降水。

2．（福建高考）下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是（　　）

A．CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体

B．使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一

C．节能减排符合低碳经济的要求

D．合理开发利用可燃冰（固态甲烷水合物）有助于缓解能源紧缺

解析：

选A　N2不属于温室气体，A项错误；清洁能源使用中不会产生SO2、NOx等气体，B项正确；可燃冰是一种能源，D项正确。

3．近年来，建筑装潢材料进入家庭，调查发现经过装修的居室中由装潢材料缓慢释放出来的化学污染物浓度过高，影响健康。

这些污染物中最常见的是（　　）

A．CO　B．SO2

C．甲醛、甲苯等有机物蒸气　D．臭氧

解析：

选C　各种树脂、油漆、乳胶、涂料、黏合剂等大量释放出甲醛。

装修中使用的各种溶剂、黏合剂可造成苯