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目标导航,预习导引,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。,目标导航,预习导引,一,二,三,一、20世纪化学与技术的重大成就 化学是一门富有创造性的、实用的学科,以化学为基础的生产技术已广泛用于现代化工、冶金、制药、材料、食品等众多工业生产领域,制出各种产品和材料,满足了社会在生产、生活、科技、文化、国防等各方面日益增长的需要。 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世纪最重大的发明。在此技术基础上,研发生产了一系列氮肥。 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。,目标导航,预习导引,一,二,三,20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。,目标导航,预习导引,一,二,三,二、新世纪化学与技术面临的挑战 20世纪,由于科学技术的高度发展,生产力的迅速提高,人类社会达到了历史上空前繁荣的水平。但是,随之而来的资源、环境、健康等方面出现了十分严峻的问题,构成了对社会持续发展的挑战。 对人类社会面临的挑战,21世纪化学的责任重大,化学科学与技术开发任务艰巨,应在许多方面做出贡献。例如: (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、癌症等疾病,为保障人类健康和延长人类寿命提供了更有效的技术保障。 (3)研发绿色化学技术,从源头治理污染。绿色化学(green chemistry)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。,目标导航,预习导引,一,二,三,(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提供服务。,目标导航,预习导引,一,二,三,三、社会可持续发展与技术创新 在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。在新技术开始中,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(废弃物回收再利用)。 感悟思考 1.合成氨属于固氮途径中的哪种方式? 提示：人工固氮。 2.你认为对环境问题应实行哪些措施? 提示：立法、综合治理。,要点一,要点二,典例导航,即时演练,即时检测,要点一绿色化学原则 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。 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。,要点一,要点二,典例导航,即时演练,即时检测,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。,要点一,要点二,典例导航,即时演练,即时检测,(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。,要点一,要点二,典例导航,即时演练,即时检测,(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。,要点一,要点二,典例导航,即时演练,即时检测,【例1】 以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是() A.乙烯聚合为聚乙烯高分子材料 B.甲烷与氯气制备一氯甲烷 C.以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜 D.用SiO2制备高纯硅,答案：A,要点一,要点二,典例导航,即时演练,即时检测,1.下列现象符合“绿色化学”基本原则的是() A.对化工厂的废气、废水、废渣进行处理 B.尽可能地节约使用不可再生资源,最大限度地减少废弃物 C.在化工厂周围种草、种花、种树,使化工厂成为花园式工厂 D.以绿色植物为原料,以生物催化剂实现化工生产过程的化学 答案：B,要点一,要点二,典例导航,即时演练,即时检测,要点二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%。,要点一,要点二,典例导航,即时演练,即时检测,全球可持续发展五大要点:,要点一,要点二,典例导航,即时演练,即时检测,【例2】 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,要点一,要点二,典例导航,即时演练,即时检测,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方一,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,加速橡胶老化,并使大气能见度降低,故D错。 答案：D,要点一,要点二,典例导航,即时演练,即时检测,2.下列关于某些社会热点问题的说法,不正确的是 () A.禁止使用含铅汽油是为了提高汽油的燃烧效率 B.甲醇超标的酒不能饮用 C.甲醛是某些劣质装饰材料释放的常见污染物之一 D.臭氧对人类有保护作用 解析：禁止使用含铅汽油是为了防止重金属铅造成大气污染。 答案：A,要点一,要点二,即时检测,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(),解析：C项反应产生的SO2污染大气,危害环境。 答案：C,要点一,要点二,即时检测,2.节能减排对发展经济、保护环境有重要意义。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：D,要点一,要点二,即时检测,3.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)。 (导学号52710104) 这种构想或方案可用如下反应表示:,要点一,要点二,即时检测,(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。 (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。,要点一,要点二,即时检测,
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