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1第二单元化学是社会可持续发展的基础【目标导航】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，了解解决环境问题的方法。【自主学习】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____________技术是人类生存所必需的，也为其他技术的发明提供了不可或缺的物质基础。2．化学科学发展的贡献(1)解决工农业生产中的许多技术问题。如制作印刷电路板的反应化学方程式为________________________________________________________________________。(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①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________。(3)开发高效的洁净能源。(4)合成航空、航天、导弹和纳米等技术所需的高新材料。[议一议]1.20世纪人类发明了哪些技术？2.(1)写出FeCl3溶液腐蚀铜箔的化学方程式，指出氧化剂与还原剂。(2)比较Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋氧化性的强弱。2(3)使用过的腐蚀液会失效，但还可以回收利用，其中有一步需要将Fe2＋转化为Fe3＋，下列试剂①氯气②铁③铜④稀硫酸中能实现上述变化的是__________(填序号)。二、解决环境问题需要化学科学1．燃煤烟气脱硫的常见方法方法反应原理副产品石灰石—石膏法氨水法2．消除汽车尾气对环境的污染(1)汽车尾气成分：__________________及__________、颗粒物。(2)消除汽车尾气对环境污染的方法措施：①在石油炼制过程中进行石油______处理；②安装汽车______处理装置，使有害气体CO、NO、NO2在催化剂作用下转化为无害气体______和______。③使用新的____________________代替能产生污染的四乙基铅抗震剂；④使用______________作燃料代替部分或全部燃油。⑤用氢作汽车燃料，用燃料电池作动力，使汽车成为“零排放”的__________。3．回收二氧化碳将CO2制造成____________________。CO2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_________________________________________________________。[议一议]1．SO2气体对环境的破坏表现在哪些方面？人们采取了哪些措施？2．安装汽车尾气处理装置可以将尾气中的有害气体在催化剂条件下转化成无害气体，写出反应的化学方程式。3．如果大气中氮的氧化物含量增加，会造成哪些危害？3【难点突破】一、现代科学技术的发展与化学的关系1．化学与信息、生命、材料、环境、能源、地球、空间和核科学等新兴学科紧密联系。如：(1)印刷电路板的制作：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。(2)晶体硅制造：①石英沙与过量的焦炭在高温下制得粗硅：SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑。②粗硅与Cl2在高温下制得SiCl4：Si＋2Cl2=====高温SiCl4。③高温下用氢气还原SiCl4制得高纯硅：SiCl4＋2H2=====高温Si＋4HCl。2．解决工农业生产中的技术问题(1)依据光合作用、固氮原理、催化理论，实现农业的工业化，在工厂中生产粮食和蛋白质。(2)海水淡化技术的进步，可以解决淡水资源紧缺问题。(3)合成廉价的太阳能光电转化材料，满足人类的能源需要。3．合成有特定性能的材料，如光导纤维、高强度纤维。4．合成高新材料，如分子晶体管、分子芯片、分子马达、分子导线和分子计算机。例1化学与能源、信息、材料密切相关。下列说法错误的是()A．石油的催化裂化是为了提高从石油中得到的汽油等轻质油的产量和质量B．开发太阳能、水能、风能等能源，可减少煤、石油等化石燃料的使用C．光缆在信息产业中有广泛应用，制造光缆的主要材料是单质硅D．氧化铝常用于制造耐火材料，氧化铁常用于制造红色油漆和涂料解题反思本题考查化学与能源、信息、材料的关系。变式训练1下列化学新技术与其试图解决的问题的连线不正确的是()A．某沿海城市技术开发公司研制的海水淡化膜——资源问题B．某洗衣机厂研制不用洗衣粉的洗衣机——污染问题C．研制应用于计算机领域的导电塑料——能源问题D．中科院研制的纳米玻璃用于国家大剧院——材料问题解题反思本题考查化学与现代科学技术的关系。二、环境问题和绿色化学1．酸雨(1)概念：pH＜5.6的降水叫酸雨。(2)形成：2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4,4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。(3)①化石燃料的燃烧；②硫酸厂、硝酸厂的尾气；③金属冶炼厂的尾气；④汽车尾气的排放。(4)治理4①开发新能源。如用氢能、太阳能、核能替代化石燃料。②对化石燃料进行脱硫处理。③处理SO2废气。如在煤中加入生石灰：SO2＋CaO===CaSO3,2CaSO3＋O2===2CaSO4。2．环境保护与化学3．绿色化学“绿色化学”是利用化学原理从源头上消除污染，按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为100%。(1)从环境观点看：绿色化学强调从源头上消除污染。(2)从经济观点看：绿色化学提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。例2空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是()A．推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染B．实施绿化工程，防治扬尘污染C．研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染D．加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量解题反思化石燃料的燃烧是SO2的重要污染源之一。从绿色化学的角度应改用无污染的新能源。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必用NaOH溶液吸收尾气解题反思从绿色化学的角度应消除污染源，治理污染就应消除污染源。【当堂过关】1.“化学，让生活更美好”。下列叙述不能直接体现这一主旨的是()A．风力发电，让能源更清洁B．合成光纤，让通讯更快捷C．合成药物，让人类更健康D．环保涂料，让环境更宜居52．人们从自然界的石英沙中制取粗硅的反应是()A．SiO2＋2CO=====高温Si＋2CO2B．Si＋O2=====△SiO2C．SiO2＋2H2=====高温Si＋2H2OD．SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑3．“绿色化学”要求从根本上消除污染，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()A．消除硫酸厂尾气中的SO2：SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3B．消除制硝酸工业的尾气氮氧化物：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2OC．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2OD．制聚乙烯：nCH2===CH2――→催化剂2—CH24．化学与生产、生活息息相关，下列叙述错误的是()A．铁表面镀锌可以增强其抗腐蚀性B．用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染C．大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素D．含重金属离子的电镀废液不能随意排放5．生活中处处有化学。下列说法正确的是()A．制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金B．做衣服的棉和麻均与淀粉互为同分异构体C．煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯类D．磨豆浆的大豆富含蛋白质，豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸6．飘尘是物质燃烧时产生的粒状飘浮物，颗粒很小(直径小于10－7m)，不易沉降(可漂浮数小时甚至数年)，它与空气中的SO2、O2接触时，SO2会部分转化为SO3，使空气酸度增加，形成酸雨。(1)飘尘所起的主要作用是________。A．氧化作用B．还原作用C．吸附作用D．催化作用(2)由题意，试写出形成酸雨的两个化学方程式：________________________，________________________________________________。(3)汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气中均含有氮氧化物，全世界每年排放量约5×107kg，NO2溶于水生成________酸。6(4)酸雨可导致下列哪种危害________。A．腐蚀建筑物B．导致树木枯萎C．造成洪涝灾害D．恶化人类环境(5)为了减少酸雨的形成，必须减少SO2的排放量，对燃料中的硫化物进行________，对废气中的氮氧化物进行________________。学案答案精析第二单元化学是社会可持续发展的基础自主学习一、1.(2)材料环境能源(3)合成和分离2．(1)Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2(2)①SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑②Si＋2Cl2=====高温SiCl4③SiCl4＋2H2=====高温Si＋4HCl议一议1．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。2．(1)Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2，氧化剂：FeCl3，还原剂：Cu。(2)氧化性：Fe3＋Cu2＋Fe2＋。(3)①7二、1.(从左到右，从上到下)SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O,2CaSO3＋O2===2CaSO4石膏(CaSO4·2H2O)SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3，SO2＋NH3＋H2O===NH4HSO3，2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4(NH4)2SO42．(1)CO、NO、NO2碳氢化合物(2)①脱硫②尾气N2CO2③无害的汽油添加剂④酒精、天然气⑤电动汽车3．全降解塑料议一议1．破坏：形成酸雨，使土壤酸化，腐蚀古建筑，使植物枯死，庄稼减产，鱼虾死亡等。措施：对石油进行脱硫处理，在含硫的煤等燃料中加入生石灰，开发新能源，减少化石燃料的利用等。2．2CO＋2NO催化剂△2CO2＋N2,4CO＋2NO2催化剂△4CO2＋N2。3．可造成硝酸型酸雨，臭氧层空洞，光化学烟雾等。难点突破例1C[石油的催化裂化可以将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂成相对分子质量较小、沸点较低的烃；新能源的开发和利用可以达到节能减排的目的；制造光缆的主要材料是二氧化硅；氧化铝的熔点高，常用于制造耐火材料，由于氧化铁为红棕色，常用于制造红色油漆和涂料。故答案为C。]变式训练1C[海水淡化膜的研制可以解决淡水资源的缺乏问题；洗衣粉中的一些元素会对水资源造成污染，研制不用洗衣粉的洗衣机可以减少洗衣粉对水质的污染；研制导电塑料、纳米玻璃都属于材料领域问题。故答案为C。]例2D[空气污染主要包括粉尘污染、氮的氧化物及硫的氧化物污染等，其中氮的氧化物主要来源于汽车尾气及硝酸厂的废气，而SO2则主要来源于煤和石油的燃烧，故本题答案为D。]变式训练2D[油性涂料中含有有机溶剂，挥发会造成大气污染。磷元素是营养元素，大量使用含磷洗涤剂会造成赤潮等水污染。有毒有害物质分类收集、统一处理，能够减少污染。在通风橱中制取Cl2，尾气不用NaO