化学专题4：第二单元《化学是社会可持续发展的基础》（苏教版必修2）

欢迎进入化学课堂 第二单元化学是社会可持续发展的基础 第二单元 课堂互动讲练 知能优化训练 课前自主学案 探究整合应用 课前自主学案 一 现代科学技术的发展离不开化学1 化学与人类的密切关系 1 化学与人们的生活有着密切的联系 2 化学与信息 生命 地球 空间和核科学等新兴学科密切联系 3 化学 技术为其他技术的发明提供了不可缺少的物质基础 材料 环境 能源 合成和分离 2 化学科学发展的贡献 1 解决工农业生产中的技术问题如制作印刷电路板的反应原理为 2 创造和合成具有特定性能的材料如以石英沙为原料制备高纯硅的反应原理为 2FeCl3 Cu 2FeCl2 CuCl2 二 解决环境问题需要化学科学1 工业 三废 和 2 化学对环境保护的贡献 1 燃煤烟气的脱硫 石灰石 石膏法脱硫 化学方程式为 废气 废液 废渣 SO2 Ca OH 2 CaSO3 H2O 2CaSO3 O2 2CaSO4 氨水法脱硫 化学方程式为 SO2 2NH3 H2O NH4 2SO3 SO2 NH3 H2O NH4HSO3 2 NH4 2SO3 O2 2 NH4 2SO4 通过以上过程 在消除烟气中的SO2的同时还可以得到副产品 和化肥 2 消除汽车尾气对环境的污染 汽车尾气的成分 颗粒物等 石膏 硫酸铵 CO NO NO2 碳氢化合物 汽车尾气的消除a 石油脱硫 b 安装 装置 c 用新的无害的汽油添加剂 d 使用 等清洁燃料 e 使用 电池 3 回收二氧化碳 如制造 汽车尾气处理 酒精 天然气 氢气 燃料 全降解塑料 思考感悟二氧化碳和环氧丙烷在催化剂作用下可生成一种可降解高聚物 该反应对于环境保护有什么意义 提示 1 可反应掉CO2 减缓温室效应 2 可以用所得产物制造全降解塑料 避免造成 白色污染 4 绿色化学 要求 利用化学原理从源头上消除污染 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 结果 所有物质原料 中间产物都在内部循环 利用 实现 零排放 1 20世纪90年代初 国际上提出 预防污染 这一概念 绿色化学是 预防污染 的基本手段 下列各项中属于绿色化学的是 A 处理废弃物B 治理污染C 减少有毒物排放D 杜绝污染源答案 D 2 下列说法中正确的是 A 铅笔芯的主要成分是金属铅B CO气体有毒 在生有炉火的居室中多放几盆水 可吸收COC 臭氧层的破坏对人类健康有害D 绿色食品是指施用过化肥和农药生产出来的农副产品答案 C 3 上世纪80年代后期人们逐渐认识到 NO在人体内起着多方面的重要生理作用 下列关于NO的说法中不正确的是 A NO分子中有极性共价键B NO是造成光化学烟雾的因素之一C NO是汽车尾气的有害成分之一D NO分子所含电子总数为偶数答案 D 课堂互动讲练 1 燃煤烟气的脱硫燃煤烟气中的SO2是主要的大气污染物 会使某些地区雨水酸性严重超标 形成酸雨 为减少二氧化硫气体的排放 在石油炼制和煤的使用过程中都要对烟气进行脱硫处理 2 消除汽车尾气对环境的污染随着人们物质生活水平的提高 汽车数量激增 汽车排放的尾气中的CO NO NO2 碳氢化合物 颗粒物等会造成空气污染 破坏生态循环 特别是NO2会造成光化学烟雾 以下几个方面是化学家为消除污染所采取的重要举措 石油炼制中进行石油的脱硫处理 发明了汽车尾气处理装置 使尾气中的有害成分在催化剂作用下转化为N2 CO2和水蒸气 用新的无害汽油添加剂代替能产生污染的四乙基铅抗震剂 使用酒精 天然气代替部分或全部燃油 此外还有利用太阳能 电能 氢气 乙醇 甲醇等作为汽车的能源 用富氧空气作助燃剂 改进汽车内燃机的性能等 3 回收二氧化碳二氧化碳会使地球的温室效应加剧 引起一系列的环境问题 化学家研究发现可利用二氧化碳制造全降解塑料 如二氧化碳和环氧丙烷在催化剂作用下可生成一种可降解高聚物 反应式为 目前地球环境污染问题越来越严重 如温室效应 臭氧层的破坏 光化学烟雾事件 酸雨的形成 有毒物质的污染等已成为世界各国人民普遍关心的问题 请回答下列问题 1 产生温室效应的原因主要是大气中含有大量的 填编号 下同 A SO2B NO2C CO2D CO 2 臭氧层的破坏导致紫外线对地球表面辐射量的增加 从而使全球皮肤癌的发病人数明显增加 造成这一现象的主要原因是 A 人们大量使用氟氯烷烃B 人们在炼钢时向空气中排放了大量的高炉煤气C 石油炼制厂排放了大量的甲烷 氢气D 硝酸 硫酸工厂排放了大量的二氧化碳和一氧化碳 3 在20世纪60年代 一些工业发达国家的城市曾发生过光化学烟雾事件 并造成数以千计的人员死亡 光化学烟雾产生的主要原因是 A 汽油的不完全燃烧B 大量使用了农药化肥C 白色塑料垃圾的飘浮D 金属矿物的冶炼 4 为了减少大气中二氧化碳的含量 下列措施可行的是 A 改进能源结构B 提高能源的利用率C 大量使用催化剂D 提倡植树种草 解析 该题注重化学与生产生活实际的联系 尤其是当今全世界关注的环境问题 试题起到了开阔视野 增强环境保护意识 加强社会责任感和使命感的教育功能 答案 1 C 2 A 3 A 4 ABD 变式训练1 2011年台州高一调研 为防治酸雨 降低煤燃烧时向大气排放的SO2的量 工业上将生石灰和含硫煤混合后使用 可发生 固硫 不使硫化合物进入大气 反应 最后生成石膏 1 整个 固硫 反应所涉及的反应类型可能包括 化合反应 分解反应 置换反应 复分解反应 氧化还原反应 非氧化还原反应 离子反应 非离子反应 分子反应 则下列选项中符合反应实际的是 填字母代号 A B C D 2 第一步 固硫 反应式中气态物质化学计量数之和为 填字母代号 A 1B 2C 3D 4 3 比较此法与 石灰石粉末与含硫煤混合 法 哪个方法更好些 填 生石灰法 或 石灰石法 为什么 绿色化学 是人类和自然和谐相处的化学 它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原料 最大限度地节约能源 在化学生产各个环节都实现净化和无污染的反应途径 绿色化学 的最大特点是在于它在起始端就实现 预防污染 的科学手段 因而 过程和终端为零排放或零污染 同时在化学转化获取新物质的过程中充分利用每种原料的原子 具有 原子经济性 显然与用化学方法处理 三废 清除污染的终端污染控制有本质的区别 绿色化学 的研究包括化学反应过程的四个基本因素 一是设计对人类健康和环境危害小的反应起始物 淘汰有毒的反应起始物 二是选择最佳的反应条件 以实现最大限度的节能和零排放 三是研究最佳的转换反应和良性试剂 四是设计对人类健康和环境更安全的目标化合物 绿色化学 的核心是利用化学反应原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染 绿色化学示意图如下 则用乙基蒽醌法制备H2O2的原子利用率为 A 12 6 B 12 5 C 94 1 D 100 答案 D 变式训练2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 在通风橱中制氯气时不用NaOH溶液吸收尾气解析 选D 在通风橱中制取Cl2 不用NaOH溶液吸收尾气 Cl2逸到空气中 污染环境 探究整合应用 化学与环境保护环境问题是人类社会发展面临的重大问题之一 化学工业曾经对环境和生态造成了一定的影响 但是化学科学也为分析 监测 治理环境污染提供了有效 快捷的方法与技术 由于工业发展 燃烧设备不断增多 设备规模不断增大 这些工厂排放的烟气中都会有大量的SO2废气 据统计 我国1995年工业SO2的排放量为1396万吨 2000年工业SO2的排放量达到了3800万吨 由于SO2的污染 我国每年损失高达1100亿元 1 写出两个工业生产过程中产生SO2的实例 2 防治SO2污染可采取的措施有 写出两种 3 湿式石灰石 石膏法脱硫工艺是烟气脱硫技术中最成熟的一种方法 其工艺流程是 烟气经锅炉预热器出来 进入电除尘器除掉大部分粉煤灰烟尘 再经过一个专门的热交换器 然后进入吸收塔 烟气中的SO2与含有石灰石的浆液进行气液接触 通入空气后生成石膏 CaSO4 2H2O 经脱硫的烟气 应用循环气体加热器进行再加热 进入烟囱 排入大气 写出湿法石灰石 石膏法脱硫所涉及的化学反应方程式 用石灰石浆液作SO2吸收剂而不用熟石灰吸收SO2的原因是 上述过程中得到的石膏 如果含氯化合物 主要来源于燃料煤 超过杂质极限值 则石膏产品性能变坏 工业上消除可溶性氯化物的方法是 4 某化学兴趣小组为了测定烟气脱硫所得石膏的组成 CaSO4 xH2O 即测定x值 做如下实验 将石膏加热使之脱水 加热过程中固体的质量与时间的变化关系如下图所示 数据表明当固体的质量为2 72g后不再改变 求 固体质量与反应时间 石膏的化学式 图像中AB段对应化合物的化学式 解析 1 SO2的产生主要是由化石燃料的燃烧和含硫矿石的冶炼产生的 2 防治SO2污染的措施 一是从污染源着手 削减污染物的排放量 减少煤的直接燃烧 开发新能源 以减少煤和石油的用量 二是采用各种技术 控制污染物的排放 进行燃料脱硫和烟气脱硫 3 Ca OH 2在工业上是以石灰石为原料经过煅烧生产的 如果用熟石灰进行脱硫 成本较高 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 化石燃料的燃烧 含硫矿石的冶炼 2 开发新能源 减少化石燃料的燃烧 脱硫处理 3 CaCO3 SO2 CaSO3 CO2 2CaSO3 O2 4H2O 2CaSO4 2H2O Ca OH 2在工业上是以石灰石为原料经过煅烧生产的 如果用熟石灰进行脱硫 成本较高 用水洗法除去其中的氯化物 4 CaSO4 2H2O 2CaSO4 H2O 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全