学年高中化学主题6化学.docx

1、学年高中化学主题6化学课题3 化学技术可持续发展课标要求认识化学科学发展对自然资源利用的作用。课标解读 1.化学科学在资源开发利用中的作用。2化学科学在环境治理方面的作用。3综合分析化学科学在社会可持续发展过程中的作用。教学地位能源、环境是社会关心的热点问题，也是社会可持续发展中的热点问题，化学技术在可持续发展中的应用尤为重要，高考命题的方向也将倾向人们关心的热点问题。新课导入建议现在，生产太阳能电池的生产过程仍然非常复杂，所需原料也相当昂贵，因此现在太阳能还远远达不到广泛应用的程度。但是随着“薄膜”太阳能电池的出现，这一状况正在悄然发生变化。“薄膜”是一种新型的低成本太阳能电池，它比普通硅片

2、电池薄100倍，而且生产成本更低。这种新型电池不仅可以安装在屋顶，还可以安装在建筑物的侧墙或窗户上，甚至还可以印刷或装订于柔软的书脊或衣服上。通过上例你认为社会可持续发展应该实行哪些措施？教学流程设计课前预习安排：看教材P126131，填写课前自主导学，并完成思考交流。步骤1：导入新课，本课时教学地位分析。步骤2：建议对思考交流进行提问，反馈学生预习效果。步骤3：师生互动完成探究1，可利用问题导思、的设问作为主线。步骤7：通过例2讲解研析，总结“探究2”中注意的问题。步骤6：师生互动完成“探究2”。步骤5：指导学生自主完成变式训练1和当堂双基达标1、2、3题。步骤4：通过例1的讲解研析，对“探

3、究1”中注意的问题进行总结。步骤8：指导学生自主完成变式训练2和当堂双基达标中的4、5题。步骤9：引导学生自主总结本课时知识框架，然后对照课堂小结。安排课下作业完成课后知能检测。课标解读重点难点1.了解20世纪化学与技术的重大成就及其在社会发展中的作用。2.了解新世纪化学与技术面临的挑战。3.理解化学与技术在社会可持续发展中的作用。1.20世纪化学与技术的重大成就。(重点)2.绿色化学在化学与生产、生活中的应用。(重难点)3.21世纪化学与技术面临的挑战，以及在社会可持续发展中的应用。(难点)20世纪化学与技术的重大成就1.化学家们在20世纪发明的合成氨生产技术曾两次获诺贝尔奖，被评为20世纪

4、最重大的发明。在此技术基础上，研发生产了一系列氮肥。2抗生素等各种新药物的诞生，使人类能更有效地控制许多传染病、心血管病等疾病，从而将现代人的平均寿命延长了25年。320世纪发明的七大技术化学合成、信息、生物、核科学与核武器、航空航天与导弹、激光、纳米技术中，最重要的是信息技术、化学合成技术和生物技术，而化学合成技术起着核心的作用，没有化学合成技术，其余的六大技术根本不可能实现。1合成氨属于固氮途径中的哪种方式？【提示】人工固氮。21世纪化学与技术面临的挑战1.研发固定氮和合成无害农药技术，以保障人类生存与持续发展对粮食的需要，促进农业生产持续发展。2研发多种新药的合成技术，以控制心脑血管病、

5、癌症等疾病，为保障人类健康和延长人类寿命提供更有效的技术保障。3研发绿色化学技术，从源头治理污染。绿色化学的目标是：以化学为基础的生产过程不产生污染，要把污染消灭在它产生之前，因而不存在工业生产的污染和治理问题。4研制各种新材料如研制高效、低成本的光电转换材料以开发太阳能，从海水中大量制取淡水和多种矿物，为保护和节约自然矿产资源以及社会的可持续发展服务。2你认为对环境问题应实行哪些措施？【提示】立法、综合治理。社会可持续发展与技术创新21世纪化学科学与技术必须实现新的超越，为社会的持续发展做贡献。在新技术开发中，应遵循下列原则：1进化代替原则；2减量化原则；3循环再利用原则；4再生资源化原则(

6、废弃物回收再利用)。绿色化学的原则【问题导思】绿色食品特指颜色为绿色的食品吗？【提示】不是。绿色食品指无污染、安全、优质、营养类食品。绿色化学中的“防止”原则指什么？【提示】见要点(1)。取代反应和加成反应两种类型，哪种反应符合原子经济？【提示】加成反应。绿色化学主要是关于环境的化学。绿色化学的12项原则：(1)防止防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。(2)讲原子经济应该设计这样的合成程序，使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。(3)较少有危害性的合成反应出现无论如何要使用可以行得通的方法，使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。(4)设计要使所生

7、成的化学产品是安全的设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能，还应具有最小的毒性。(5)溶剂和辅料是较安全的尽量不用辅料(如溶剂或析出剂)，当不得已使用时，尽可能应是无害的。(6)设计中能量的使用要讲效率尽可能降低化学过程所需能量，还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。(7)用可以回收的原料只要技术上、经济上是可行的，原料应能回收而不是使之变坏。(8)尽量减少派生物应尽可能避免或减少多余的衍生反应(用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程)，因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。(9)催化作用催化剂(尽可能是具有选择性的)比符合化学计量数的反

8、应物更占优势。(10)要设计降解按设计生产的生成物，当其有效作用完成后，可以分解为无害的降解产物，在环境中不继续存在。(11)防止污染进程能进行实时分析需要不断发展分析方法，在实时分析、进程中监测，特别是对形成危害物质的控制上。(12)特别是从化学反应的安全上防止事故发生在化学过程中，反应物(包括其特定形态)的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。下列做法中不符合“绿色化学”思想的是()A以水性涂料代替油性涂料B以无磷洗涤剂代替含磷洗涤剂C实验后的有毒有害物质应分类收集，统一处理D在通风橱中制取氯气时不用NaOH溶液吸收尾气【解析】A关于水性涂料和油性涂料问题：水性涂料

9、水为稀释剂，油性涂料就会以甲苯、二甲苯、醋酸丁酯等有机溶剂为稀释剂，二者用途不同，比如，用在工业建筑大楼，办公大楼内外墙，就用水性的较好；如用在金属机件上，管道，罐体会用到防腐隔热的油性涂料，但是后者由于用到有机溶剂来溶解稀释，会污染环境。B.含磷洗涤剂会导致水体富营养化；D.在通风橱中制取氯气，多余氯气仍然会排入大气中，因此要进行尾气处理。【答案】D判断一种行为是否符合“绿色化学”思想，关键是看是否符合绿色化学的目标：以化学为基础的生产过程不产生污染。1绿色化学是指从技术经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的副作用，下列反应不符合绿色化学概念的是()A消除硫酸厂尾气中的二氧化硫：SO2

10、2NH3H2O=(NH4)2SO3B消除硝酸工业尾气中的氮氧化物：NONO22NaOH=2NaNO2H2OC制硫酸铜：Cu2H2SO4(浓) CuSO4SO22H2OD制硫酸铜：2CuO22CuO，CuOH2SO4(稀)=CuSO4H2O【解析】C项反应产生的SO2污染大气，危害环境。【答案】C可持续发展的五大要点【问题导思】查阅资料，全球可持续发展包括哪五个方面？【提示】能源开发、环境保护、发展援助、清洁水源、绿色贸易。“加快开发化石能源，以解决当前能源紧缺问题”是否利于可持续发展？【提示】不符合。应开发新能源。用乙烯制备聚乙烯反应中，原子利用率是多少？【提示】100%。全球可持续发展五大要

11、点(2012四川高考)下列关于“化学与健康”的说法不正确的是()A服用铬含量超标的药用胶囊会对人体健康造成危害B食用一定量的油脂能促进人体对某些维生素的吸收C“血液透析”利用了胶体的性质D光化学烟雾不会引起呼吸道疾病【解析】铬是重金属，铬含量超标的药用胶囊是有毒的，故A正确；有些维生素是脂溶性的，油脂能促进其吸收，故B正确；血液透析是指血液中的一些废物通过半渗透血液透析膜除去，血液透析是一种较安全、易行、应用广泛的血液净化方法之一，故C正确；光化学烟雾是大气中的氮氧化物与碳氢化合物经过紫外线照射发生反应形成的，光化学烟雾的成分非常复杂，具有强氧化性，刺激人的眼睛和呼吸道黏膜，伤害植物叶子，加速

12、橡胶老化，并使大气能见度降低，故D错。【答案】D2保护环境已经成为人类的共识。人类应以可持续发展的方式使用资源，以合理的方式对废物进行处理并循环使用。下列做法不利于环境保护的是()A发电场的煤脱硫处理B将煤转化为水煤气做燃料C回收并合理处理聚乙烯塑料废物D电镀废液经中和后直接排放【解析】电镀废液含有重金属离子，中和后直接排放会污染土壤。【答案】D【教师备课资源】原子利用率符合生态工业技术要求的化学生产新工艺，除了要用无害的原料、溶剂、催化剂外，还要尽量节约原材料，使参加反应的所有原料尽量转化成产品，尽量节约原料，因此要提高原料转化成产品的原子利用率。原子利用率是指所有反应物中的原子转移到目标产

13、物中的原子的比值(目标产物的质量/各反应物的质量之和)。例如，要合成目标产物C，采用的反应若是：ABCD，就必然有废物D产生，会不可避免地造成副产物污染和资源的浪费。符合生态工业技术要求的反应设计可以是：EFC。这时原料E和F中的所有原子都进入了目标产物C，使原子利用率达到了100%。120世纪化学与技术的3大重要成就：合成氨、集成电路芯片、化学合成技术。221世纪化学与技术面临的3方面挑战：资源、环境、健康。3绿色化学的1个目标：以化学为基础的生产过程不产生污染，要把污染消灭在它产生之前。4可持续发展的4原则：进化代替原则、减量化原则、循环再利用原则、再生资源化原则。1节能减排对发展经济、保

14、护环境有重要意义。下列措施不能减少二氧化碳排放的是()A利用太阳能制氢B关停小火电企业C举行“地球一小时”熄灯活动D推广使用煤液化技术【解析】煤液化后，燃烧最后还是生成CO2，不能减少CO2的排放。【答案】D2下列叙述中，不属于20世纪的化学成果的是()A化学合成技术是20世纪最重要的技术之一，它是其他“六大”技术的核心，没有化学合成技术，其余“六大”技术根本不可能实现B合成氨技术是20世纪最重大的发明，在此技术基础上研发生产了一系列氮肥C制造电脑所用的一切材料都是经过化学合成或冶金化学加工获得的制品D炼铁炼钢技术的发展，极大的改变了我们周围的世界【答案】D3下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用

15、率最高的是()ACH2CH2CH3COOOHCH2OCH2CH3COOHBCH2CH2Cl2Ca(OH)2CH2OCH2CaCl2H2OC2CH2CH2O22CH2CH2OD3CH2OHCH2OHCH2OCH2HOCH2CH2OCH2CH2OH2H2O【解析】C项，原子利用率为100%。【答案】C4化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是()A为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药B绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理C实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源D垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用【解析】化肥和农药可以提高农作物的产量和质量，但大量使用时会

16、污染土壤；绿色化学的核心是实现零排放；化石燃料在自然界中不是取之不竭，用之不尽的，还需开发新能源。【答案】D5环境保护已成为当前和未来的一项全球性重大课题之一。为消除目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有的专家提出利用太阳能促进燃料循环使用的构想(如图)。这种构想或方案可用如下反应表示：2CO22COO22H2O2H2O2CO2H2CH3OHCO22H2OCH42O2(1)根据上述反应历程，该方案的主要目的是_；(2)要实现专家的这些构想，目前和今后要解决的关键问题是_；(3)煤燃料的燃烧，会产生大量的SO2气体污染环境，常在煤中加入Ca(OH)2，其能减少污染的化学反应有_；(

17、4)如果光子的能量不够，上述反应是无法完成的。而大自然已经解决了这个问题，即_，它是地球上最重要的化学反应之一，请写出反应的化学方程式_。【解析】(1)将反应按2方式叠加后处理得方程式CO2H2OH2CH3OHO2，再结合反应可知该方案的主要目的是将CO2和H2O转化为CH4、CH3OH等燃料。(2)现实生活中，在光照的条件下上述各步反应均不能发生，要想使它们发生必须解决“如何使物质吸收光能发生上述反应转变为其他物质。”(3)与Ca(OH)2反应的方程式为SO2Ca(OH)2=CaSO3H2O；2CaSO3O2=2CaSO4。(4)绿色植物的光合作用实现了在日光作用下利用光能把二氧化碳和水转变

18、成碳水化合物的过程。【答案】(1)将CO2和H2O转化为CH4、CH3OH等燃料(2)如何使物质吸收光能转变为其他物质(3)SO2Ca(OH)2=CaSO3H2O；2CaSO3O2=2CaSO4(4)绿色植物的光合作用，即在日光作用下利用光能把二氧化碳和水转变成碳水化合物(糖类)6CO26H2OC6H12O66O21环境污染已成为人类社会面临的重大问题，各种污染数不胜数。导致下列污染的主要原因与高分子化合物有关的是()A酸雨B光化学烟雾C温室效应 D白色污染【解析】酸雨的主要成因是SO2；光化学烟雾主要是NO2与NO的过量排放引起的；温室效应是空气中CO2的大量积累引起的。【答案】D2下列做法

19、不能体现低碳生活的是()A减少食物加工过程B注意节约用电C尽量购买本地的、当季的食物D大量使用薪柴为燃料【解析】薪柴燃烧释放出二氧化碳气体，不符合“低碳生活”的理念；减少食物的加工过程和节约用电，可少耗能量，减少释放二氧化碳的量，符合“低碳生活”的理念；购买本地和当季水果，可以减少运输过程的能量耗损，减少二氧化碳的排放，符合“低碳生活”的理念。【答案】D3化学与生产、生活、社会密切相关，下列说法错误的是()A使用布袋购物、以步代车、推广电动轿车属于“低碳生活”方式B饮用水中矿物质的含量越高越有利于人体健康C绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染D采用光触媒技术将汽车

20、尾气中的NO和CO转化为无毒气体【解析】饮用水中矿物质含量过高对人体健康有害。【答案】B4“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向。“绿色化学”要求从根本上消除污染，是一门能彻底防止污染产生的科学，包括“绿色生成”和“绿色销毁”等内容。在整顿音像市场的活动中，查封了一批盗版光盘，并进行了“绿色销毁”。以下属于“绿色销毁”的是()A泼上汽油焚烧 B倾倒于江河之中C深埋于土中 D碾压粉碎后回收利用【解析】碾压粉碎后回收利用既销毁了盗版光盘，又可作为再生原料，最符合“绿色化学”宗旨。【答案】D5节约能源与建设新能源是摆在当前的一个课题。针对这一现象，某化学学习研究性小组提出如下方案，你认为不够科学合

21、理的是()A采用电解水法制取无污染的氢能B完善煤液化制取汽油的技术C研制推广以甲醇为燃料的汽车D进一步提高石油加工工艺【解析】电解水法制H2需要消耗较大的电能，不科学。【答案】A6工业上用乙基蒽醌制备H2O2，其工艺流程的反应方程式为：OHOHC2H5O2OOC2H5H2O2OOC2H5H2OHOHC2H5则用乙基蒽醌法制备H2O2的原子利用率为()A12.6% B12.5%C94.1% D100%【解析】本题考查物质制备中原子利用率的计算。若将上述两步反应相加，得总反应式：H2O2H2O2，即乙基蒽醌在制备H2O2的反应中充当催化剂，而不是反应物，因此原子利用率是100%。【答案】D7从原料

22、和环境方面的要求看，绿色化学对生产中的化学反应提出一个提高原子利用率的要求，即尽可能不采用那些对产品的化学组成来说没有必要的原料。现有下列3种合成苯酚的反应路线：ClOHHClSO3HOHNa2SO3H2OCHCH3CH3OHCH3COCH3其中符合原子节约要求的生产过程是()A BC D【解析】直接氧化，一步反应产率高，而且生成的丙酮也是重要的化工试剂。【答案】C8“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念，在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%，在用CH3CCH合成CH2C(CH3)COOCH3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要的其他反

23、应物有()ACO和CH3OH BCO2和H2OCH2和CO2 DCH3OH和H2【解析】由题中信息知，绿色化学工艺理想状态是原子利用率为100%，根据信息和原子守恒知A项符合题意。【答案】A9工业上可用乙基蒽醌(A)经两步反应制备H2O2，其工艺流程可简单表示如下：C2H5OOC2H5OHOHC2H5OOH2O2(1)涉及还原反应的方程式是(填序号)_，涉及氧化反应的方程式是(填序号)_。(2)绿色化学是当今社会人们提出的一个新概念。在绿色化学中，一个重要的衡量指标是原子的利用率，其计算公式为：原子利用率(期望产品的摩尔质量/化学方程式中按计量所得产物的摩尔质量之和)100%，如：CH2=CH

24、2Ca(OH)2Cl2H2CCH2OCaCl2H2OH2CCH2O工艺的原子利用率为100%。在绿色化学工艺中理想状态原子利用率为100%。试问该法生产H2O2可否称为理想状态的“绿色化学工艺”？简述理由。【解析】(1)在有机化学反应中，加氢就是还原反应，去氢就是氧化反应，故还原反应的方程式为：C2H5OO2H2C2H5OHOH氧化反应的方程式为：C2H5OHOH2O2C2H5OO2H2O2(2)若将上述两步反应式相加，得总反应式为：H2O2H2O2原子利用率为34/34100%100%故该法生产H2O2可称为理想状态的“绿色化学工艺”。【答案】(1)(2)该法生产可称为理想状态的“绿色化学工

25、艺”。理由见解析。10绿色有机合成是指采用无毒、无害的原料、催化剂和溶剂，选择具有高选择性、高转化率，不产生或少产生对环境有害的副产品。下列是BHC公司新发明的布洛芬绿色合成方法。OCH3CH3COOHOHCH3布洛芬试回答下列问题：(1)反应属于羰基合成，反应、分别所属的有机反应类型是_、_。(2)反应的化学方程式为_。(3)与布洛芬互为同分异构体的芳香族化合物中，其结构可表示为X的酯类，X的结构有_种(填数字)。(4)某学生提议用Reppe反应一步合成布洛芬，并使原子利用率100%，已知：RCH=CH2COH2ORCH(CH3)COOH，请用一种有机原料合成布洛芬：_。【解析】该题为简单的

26、有机推断题。(2)此反应的小产物为CH3COOH；(3)X的结构有COOCH2CH3、OOCCH2CH3、CH2COOCH3、CH2OOCCH3、CH2CH2OOCH、CH(CH3)OOCH，共6种；(4)根据题目所给的信息，可以很容易写出反应式。【答案】(1)取代反应加成反应(2)(CH3CO)2OOCH3CH3COOH(3)6(4)COH2OCH3COOH11为分析某县城的空气质量情况，某校化学研究性学习小组的同学拟测定该县城空气中SO2的含量。(1)检验SO2可选用_试液。(2)SO2与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为5SO22MnO2H2O=5SO2Mn24H该反应的现象是_，SO2在该反应中显(填“氧化”或“还原”)性。(3)该小组的同学拟用下列装置运用(2)中的反应原理定量分析空气中SO2的含量：注：气体流速管是用来测量单位时间内通过气体的体积的装置。装置中棉花的作用是_