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1突破全国卷专题讲座(二)化学与STSE[学生用书P76]1．STSE是由英语单词Science(科学)、Technology(技术)、Society(社会)、Environment(环境)的首字母缩写而成的词。2．STSE创新题的特点这类题通常是高起点、低落点，与生活、科技和环境相关。一般选择最新科技成果(最近诺贝尔奖成果、科技新发现、上一年度国内或国外十大科技进展等)，与社会、生活联系紧密的材料(药物、食品、新型材料等)作为载体命题，问题设计严格依据《高考大纲》，知识源于教材，最终都是用化学知识解决问题。试题出题特点常以选择题或非选择题等题型出现。高考试题对STSE的考查主要有两方面的内容：一是近期发生的重大事件，要求从化学视角，运用化学原理去解释；二是运用化学原理去解释生活中的一些现象。STSE创新题的命题通常有如下方面：1．化学与生活化学与生活密不可分，休戚相关，涉及的内容有：①食品(如食用油、醋、酱油、盐、食用色素、防腐剂、调味品、添加剂、干燥剂等)与人体健康；②烟酒与人体健康；③油漆、涂料、装饰材料中的化学知识；④化妆品与化学知识；⑤药品相关知识；⑥毒品；⑦饮用水及水溶液；⑧维生素；⑨氟与人体健康；⑩钙与人体健康等。2．化学与环境保护当今社会面临着环境日益恶化、生态平衡被破坏等一系列问题，高考命题常以此为考查点，由此达到宣传与教育的作用。重点关注：工业“三废”和生活垃圾处理不当对空气、水体和土壤造成的污染；绿色化学新理念在工、农业生产中起导向作用。(1)富营养化：含磷洗衣粉的使用是造成水体富营养化的重要原因。由于迅速繁殖的浮游生物的颜色不同，使水面呈现蓝色、红色或棕色等。这种现象在江、河、湖泊中出现称为“水华”，在海湾中出现叫做“赤潮”。(2)绿色食品：指无污染、无公害、安全且有营养价值的卫生食品。(3)绿色化学：指从根本上消灭污染，能彻底防止污染产生的科学。绿色化学观点：①开发“原子经济”反应；②采用无毒、无害的原料；③采用无毒、无害的催化剂；④采用无毒、无害的溶剂；⑤利用可再生的资源合成化学品；⑥环境友好产品。(4)白色污染：指各种塑料垃圾对环境所造成的污染。因为它们很难降解，会破坏土壤结构。(5)光化学烟雾：指汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化合物等一次污染物，在阳光(紫外线)作用下会发生光化学反应生成二次污染物，参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象。(6)酸雨：指pH小于5.6的雨水，它是由人为排放的二氧化硫和氮氧化物转化而成的，绝大部分是硫酸和硝酸，我国以硫酸型酸雨为主。(7)温室效应：指由于煤、石油、天然气等化石燃料的大量使用，排放到大气中的CO2气体大量增加，使地表温度上升的现象。(8)臭氧空洞：家用电冰箱中使用的制冷剂“氟利昂”以及汽车尾气中的氮氧化物在臭氧转化成氧气的过程中起催化作用，从而使大气平流层中的臭氧含量减少而形成臭氧空洞。(9)重金属及重金属污染：如铜、锌、银、铬、镉、镍、铅、汞等。重金属的化合物(以及少数重金属单质)对环境的污染称为重金属污染，如含铅汽油的使用等会造成铅污染。(10)空气质量日报：1997年5月起，我国有几十座城市先后开始定期发布城市空气质量周报，在此基础上，现在许多城市开始发布空气质量日报。其主要内容包括：“空气污染指数API”“空气质量级别”“首要污染物”等，目前计入API的项目有：二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物等。空气污染指数越小，空气质量越好。3．化学与能源能源是人类社会发展进步的物质基础，是向人类提供电能、热能、机械能等一切自然2资源的总称。根据开发和使用情况，能源又可分为常规能源，如煤、石油、天然气等；新能源，如核能、太阳能、地热能、氢能等。重点关注：新能源如新型燃料电池、高能绿色电池等的开发和利用。4．化学与材料化学是材料发展的源泉，以新型材料为背景考查物质的结构和性质及化学原理一直是高考的热点。这类试题与化学基本概念及元素化合物的性质联系紧密，认真理解好题意就能顺利解答。下面是常见材料的知识整理。材料1．随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期，防止食品受潮及富脂食品氧化变质，在包装袋中应放入的化学物质是()A．无水硫酸铜、蔗糖B．硅胶、硫酸亚铁C．食盐、硫酸亚铁D．生石灰、食盐解析：选B。本题考查化学在日常生活中的应用，解题时应注意分析关键词，如本题中的防止食品受潮及富脂食品氧化变质，从中可知加入的物质应为干燥剂和还原剂，故答案为B。2．2008年发生的三聚氰胺奶粉事件至今让一些婴幼儿的家长心有余悸。三聚氰胺(C3H6N6)是氰胺(H2N—C≡N)的反应产物，也可以看成三聚氰酸C3N3(OH)3中—OH被—NH2取代的产物。下列有关推断中正确的是()A．三聚氰胺是一种不饱和烃B．奶粉中掺入三聚氰胺的目的是提高脂肪的含量3C．氰胺生成三聚氰胺属于加成反应D．三聚氰酸与三聚氰胺互为同分异构体解析：选C。三聚氰胺含有氮元素，不属于烃类，A错；检测奶粉质量的重要指标是蛋白质的含量，而蛋白质通常是通过氮元素的含量来测定的，所以，奶粉中掺入三聚氰胺能提高氮元素的质量分数，B错；氰胺合成三聚氰胺反应的化学方程式为3H2N—C≡N―→C3H6N6，只能是“—C≡N”发生加成反应，C正确；三聚氰胺和三聚氰酸的分子式不同，不互为同分异构体，D错。3．下列措施不科学的是()A．为防止“白色污染”，将废塑料集中起来焚烧B．为遏制“温室效应”的加剧，大力发展水电和核能C．为防止“臭氧空洞”的进一步扩大，禁止使用“含氟冰箱”D．为减少大气污染，减少煤炭的燃烧而改烧天然气解析：选A。废塑料焚烧会产生许多有害气体；大力发展水电和核能有利于减少火力发电产生的CO2的排放；减少氟氯烃的排放可防止“臭氧空洞”的进一步扩大；燃烧天然气产生的污染比燃烧煤炭产生的污染少得多，故只有A不科学。4．关于法兰西帝国征俄的战败，近来有一种科学的解释，拿破仑为节约军费，把军服上的铜扣换作锡扣，俄国低温的气候使锡发生了化学变化(“消失”了)，也就是说拿破仑的六十多万法军在俄敞风而行，多数被活活冻死。已知：锡与碳位于同一主族，灰锡(粉末状)和白锡(块状)是锡的两种同素异形体，Sn(s，灰)===Sn(s，白)ΔH＝＋2.1kJ·mol－1。下列说法中正确的是()A．锡扣消失的变化属于放热反应B．锡的主要化合价是－4、＋2、＋4C．等质量的灰锡燃烧放出的热量高于白锡D．锡扣消失的变化属于氧化还原反应解析：选A。由题给反应知白锡转化为灰锡属于放热反应，低温下可自发进行，故锡扣消失的变化是由白锡转变为灰锡，属于放热反应，白锡燃烧放出的热量比等质量的灰锡多；锡为金属元素，无－4价；同素异形体之间的转化无价态变化，不属于氧化还原反应，故只有A正确。5．某日凌晨，一大厦发生火灾。起火原因是燃放烟花爆竹引燃了大楼表面的聚氨酯泡沫保温易燃材料，起火点附近有一块镶嵌在楼体外墙上的LED显示屏。下列有关说法中正确的是()A．焰火主要是利用了化学中“焰色反应”的有关知识B．烟花爆竹能产生巨大的经济效益，应大力提倡燃放烟花爆竹C．LED显示屏中的氮化镓(GaN)由同主族元素N和Ga组成D．聚氨酯属于酯类，由C、H、O三种元素组成解析：选A。燃放烟花爆竹会产生硫的氧化物，对空气造成污染，同时会产生大量垃圾，还可能引发火灾，不应多燃放，B错误；氮化镓(GaN)中Ga为＋3价，位于第ⅢA族，而N位于第ⅤA族，C错误；从名称看，聚氨酯中一定含有N元素，D错误。6．下列关于化学与生产、生活的认识正确的是()A．镀锌铁表层破损后，铁更容易被腐蚀B．SiO2制成的玻璃纤维，由于导电能力强而被用于制造通讯光缆C．用磷酸钙陶瓷制造人体骨骼，这是利用该材料的生物功能D．汽车尾气污染物中含有氮的氧化物，是汽油不完全燃烧造成的解析：选C。A中镀锌铁表层破损后，将会形成原电池，铁作为正极，受到保护，故A错误；SiO2不具有导电能力，故B错误；D中氮的氧化物是由空气中的氮气产生，故D错误。7．下列物质与其用途相符合的是()①单晶硅——半导体材料②SiO2——光导纤维③AgI——人工增雨剂④明矾——混凝剂，用于净水⑤Al2O3——耐火材料⑥NaClO——消毒剂A．全部B．只有①②④⑤⑥C．只有①②④⑤D．只有②④⑥4答案：A8．下列表述不正确的是()A．人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是Al2O3B．清洁能源所用光电池的生产材料主要是用高纯度的硅C．在医疗上碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多D．氮的固定只有在高温、高压、催化剂的条件下才能实现解析：选D。植物也能进行氮的固定，故D错误。9．下列说法中，正确的是()A．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用B．工业上金属Na、Mg都是用电解其相应的氯化物水溶液制得的C．CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在D．可将氢氧化钠固体放在石英坩埚中加热熔化，测定熔融氢氧化钠的导电性解析：选A。Na、Mg均不能用电解其相应的氯化物水溶液制得，故B错误；CO、NO都不能在空气中稳定存在，它们能与氧气反应，故C错误；石英坩埚的主要成分是SiO2，能与氢氧化钠反应，故D错误。10．生活中处处有化学，下列表述不正确的是()A．对不可回收垃圾常用的处理方法有卫生填埋、堆肥和焚烧B．制造玻璃是复杂的物理变化，玻璃的组成不同，性能不同C．血糖过低的患者可利用注射葡萄糖溶液的方法迅速补充营养D．固体煤经处理变为气体燃料后，可以减少SO2和烟尘的污染，且燃烧效率高解析：选B。制造玻璃是化学变化。11．有效地利用现有能源和开发新能源已受到各国的普遍重视。(1)可用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能。例如：加入CH3OC(CH3)3来生产“无铅汽油”。CH3OC(CH3)3分子中必存在原子间连接形式有________(填写编号)。①C===O②—C—OH③—C—O—C—(2)天然气的燃烧产物无毒、热值高、管道输送方便，将成为我国西部开发的重点之一，其主要的成分是________(填名称)。能说明它是正四面体而非正方形平面结构的理由是________(填写编号)。①其一元取代物不存在同分异构体②其二元取代物不存在同分异构体③它是非极性分子(3)为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，下列可供开发又较经济的制氢方法是________(填写编号)。①电解水②锌和稀硫酸反应③光解海水其次，制得纯氢气后还需要解决的问题是________________________(写出其中一个)。解析：(1)根据CH3OC(CH3)3分子组成特点，只能存在—C—O—C—结构。(3)光解海水不用另外消耗能源，可以降低成本。答案：(1)③(2)甲烷②(3)③氢气的输送和贮存12．有人预测传统的电力系统将在2050年前彻底消失，替代传统电力系统的将是氢氧燃料电池，它以天然气和水蒸气为原料，以铂合金做催化剂制得H2并从天然气中分离出来，然后使H2燃烧而产生能量。(1)写出以天然气和水蒸气为原料制H2的化学方程式：__________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)已知这种氢氧燃料电池的电解质溶液为氢氧化钾溶液，其电极反应式和电池总反应式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：此类试题经常提供一些新信息，如有关开发新能源、新材料及诺贝尔奖的获得等。解题时要透过新信息看到试题的本质，按题设情景抽象归纳、推理后解决新问题。(1)根据题给信息可直接写出反应的化学方程式，注意高