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第十一单元化学与社会发展第20讲化学与社会发展考点一能源开发1．两种绿色能源燃烧时化学方程式优点乙醇C2H5OH＋3O2=====点燃2CO2＋3H2O(1)可再生(2)节省石油资源，减少污染氢气2H2＋O2=====点燃2H2O(1)产物是水，绝对无污染(2)可由水分解得到，来源广泛2.新能源目前正在开发的新能源有太阳能、核能、风能、潮汐能、地热能、氢能等。其中氢能是未来最理想的能源，原因是来源广、无污染、热值高，但亟待解决廉价制备和安全贮运的问题。3．化学电池化学反应产生的能量可以转化为电能。化学电池就是将化学能直接转化为电能的装置。考点二化学材料1．非金属材料(1)种类：玻璃、陶瓷、水泥(2)普通玻璃：工业生产中，通常用石英砂(主要成分是SiO2)、纯碱、石灰石按一定的质量比混合，经高温烧制而成。反应的化学方程式：CaCO3＋SiO2=====高温CaSiO3＋CO2↑、Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋CO2↑。2．有机合成材料(1)常见的有机合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶等。(2)最常见的塑料是聚乙烯，“塑料王”是聚四氟乙烯。普通塑料不可降解，废弃的塑料制品会造成白色污染。(3)鉴别棉线、羊毛线、合成纤维的简单方法是灼烧。3．复合材料(1)概念：由两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学方法复合在一起制成的新材料。复合材料比它的组成材料性能优良。(2)常见的复合材料：玻璃钢、机动车轮胎、钢筋混凝土、碳纤维等。在塑料中加入玻璃纤维，就得到一种既有玻璃般的透明或半透明性，又有钢铁般的强度的材料就是玻璃钢。4．金属材料纯金属和合金都属于金属材料。考点三化肥1．化肥的种类及作用(1)氮肥：使作物枝叶繁茂，叶色浓绿，产量提高。(2)磷肥：使作物根系发达、耐寒耐旱。(3)钾肥：使作物茎秆粗壮，增强抗倒伏和抗病虫害的能力。(4)复合肥：能同时提供两种或两种以上营养成分。2．铵态氮肥或铵根离子的检验(1)试剂：Ca(OH)2或NaOH，湿润的红色石蕊试纸。(2)方法：取样品少许，加入适量的Ca(OH)2或NaOH加热(或研磨)，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。(3)铵态氮肥不能和碱性肥料并用。铵态氮肥遇到碱，都能发生反应，释放出具有刺激性气味的氨气，因而使肥效降低。(NH4)2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4＋2H2O＋2NH3↑，2NH4NO3＋Ca(OH)2===Ca(NO3)2＋2H2O＋2NH3↑铵态氮肥不稳定，受热易分解放出氨气。NH4HCO3=====△H2O＋CO2↑＋NH3↑3．农药(1)波尔多液是一种杀菌剂，使用硫酸铜、生石灰和水混合而成的。(2)农药的危害：许多农药因毒性强、药效持久和残留时间长，在消灭病虫害的同时会污染环境、危害人体健康。考点四保护环境1．水体污染源、危害及防治(1)水体污染源水污染主要源于工业废水、农业废水和生活污水的排放。(2)水体污染造成的危害①水体污染加剧了水资源的危机；②危害人体健康；③造成水体富营养化，使水生动植物因缺氧而死亡；④造成土壤污染。(3)防治措施①依据不同的水质标准对水资源进行分类管理；②加强水质监测；③禁止污水的任意排放；④加强对新技术、新工艺的研究与应用，力争实现无污染生产。2．空气中的污染(1)空气污染的主要原因随着工业的迅速发展和化石燃料的大量使用，排放到空气中的有害气体和烟尘大大增加。(2)酸雨的成因煤燃烧产生的二氧化硫和汽车发动机产生的氮氧化物排放到空气中，与大气中的水发生化学反应，生成酸，随雨水降落到地面，便形成了酸雨(pH小于5.6)。(3)酸雨的危害酸化土壤、污染水体、腐蚀建筑及文物古迹、加速金属制品的锈蚀。(4)防治空气污染的措施①在煤炭中加入固硫剂，如石灰石或生石灰等物质；②在汽车排气管上安装“催化转化器”，使尾气中的一氧化碳和氮氧化物转化为二氧化碳和氮气；③工厂废气经处理后再排放；④大力发展水电、核电，改变能源结构，减少煤、石油等化石燃料的燃烧；⑤植树造林，增强空气的自净能力。3．绿色化学(1)绿色化学的核心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。(2)理想化工生产方式把反应物的原子全部转化为期望的最终产物。(3)绿色化学工业的目标寻找可以充分利用的、无毒害的原材料和能源，且在各个环节都能实现洁净、无污染的反应途径和工艺。4．白色污染(1)危害①破坏土壤；②污染地下水；③危害海洋生物的生存；④焚烧会产生有害气体，从而污染空气。(2)防治措施①减少使用不必要的塑料制品；②重复使用某些塑料制品；③使用新的可降解塑料；④回收各种废弃塑料。例1(2015·株洲)材料在人类生产、生活中有着重要的作用。下列有关材料的说法中正确的是()A．塑料是最常见的有机合成材料，具有密度小、耐腐蚀、易加工等优点B．棉花和羊毛的主要成分都是蛋白质C．日常生活中使用的有机玻璃、腈纶、蚕丝等都属于合成纤维D．钛合金、玻璃钢、碳纤维复合材料等都属于新型有机合成材料解析：塑料是最常见的有机合成材料，具有密度小、耐腐蚀、易加工等的优点，故A正确；棉花的主要成分是棉纤维，羊毛的主要成分是蛋白质，故B错误；有机玻璃属于有机合成材料，腈纶属于合成纤维，蚕丝属于天然纤维，故C错误；钛合金属于合金材料，玻璃钢、碳纤维复合材料属于复合材料，故D错误。答案：A例2(2015·宁夏)农作物在缺氮的情况下，生长迟缓、叶色发黄。这时需施用的化肥是()A．KClB．NH4HCO3C．K2SO4D．Ca(H2PO4)2解析：KCl中含有营养元素钾，故属于钾肥；NH4HCO3中含有营养元素氮，故属于氮肥；K2SO4中含有营养元素钾，故属于钾肥；Ca(H2PO4)2中含有营养元素磷，故属于磷肥。答案：B方法总结：含有氮元素的肥料称为氮肥，含有磷元素的肥料称为磷肥，含有钾元素的肥料称为钾肥，同时含有氮、磷、钾三种元素中的两种或两种以上的肥料称为复合肥。例3(2015·北京)人们的生产生活离不开能源。(1)目前人们使用的燃料大多来自化石燃料，如__________、石油、天然气等。(2)开发和利用新能源是解决能源问题的重要途径。下列利用了新能源的是__________(填字母序号)。解析：(1)化石燃料包括煤、石油、天然气。(2)目前正在开发的新能源有太阳能、风能、地热能、氢能、潮汐能等，这些新能源都是无污染的清洁能源。答案：(1)煤(2)AB1．如图是一种最理想的氢能源循环体系，下列说法不正确的是()A．该氢能源循环体系能实现将太阳能转化为电能B．此循环中发生了反应：2H2O=====通电2H2↑＋O2↑C．该过程的实现，将解决能源危机和环境污染问题D．目前化学家亟须解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂答案：B2．下列能源中，不会对环境造成影响，属于“绿色能源”的是()A．石油B．氢能C．天然气D．煤答案：B3．下列说法正确的是()A．聚氯乙烯塑料袋可用于包装食品B．汽车尾气排放与雾霾形成无关C．铝合金是一种用途广泛的合成材料D．电池使用时化学能转化为电能答案：D4．下列化肥属于复合肥料的是()A．NH4HCO3B．K2SO4C．KNO3D．Ca(H2PO4)2答案：C5．下列关于材料的说法正确的是()A．金属材料是指金属及其合金，且合金的性能优于金属B．玻璃属于非金属材料，其主要成分是碳酸盐C．有机合成材料属于高分子材料，在汽车轮胎、棉花、塑料制品中都存在D．玻璃钢是一种复合材料，由塑料和铁丝复合而成答案：A6．每年的4月22日是“世界地球日”，2015年地球日的活动主要为“珍惜地球资源转变发展方式——提高资源利用效益”。下列做法不符合活动主题的是()A．农业和园林灌溉，改大水浸灌为喷灌、滴灌B．改进汽车发动机的燃烧方式，使汽油充分燃烧C．为提高粮食产量，大量使用各种化肥、农药D．回收利用废旧金属、废旧书籍及废弃塑料答案：C7．随着经济的发展，能源与环境成为人们日益关注的问题。(1)6月5日是世界环境日，下列有关环境与能源的说法错误的是。A．焚烧塑料是减少白色污染的有效方法B．目前氢能源没有广泛推广的主要原因是淡水资源缺乏C．空气中臭氧(O3)含量超标会引起温室效应D．化工厂可通过加高烟囱排放废气，防止空气污染答案：ABD(2)酸雨是由SO2、NO2等气体或这些气体在空气中反应后的生成物溶于雨水所形成。A、B、C三个地区雨水的pH如图所示，其中BC地区的雨水是酸雨。(3)人们正在利用和开发其他能源，如太阳能、风能等。8．实验室有三瓶化肥未贴标签，只知道它们分别是碳酸氢铵(NH4HCO3)、氯化铵(NH4Cl)和尿素[CO(NH2)2]中的一种。为鉴别三种化肥，某同学分别取少量样品编号为A、B、C，并进行如下实验(此处箭头表示得出实验结论)：根据上述实验回答：(1)写出三种化肥的名称：A尿素；B碳酸氢铵；C氯化铵。(2)如果实验Ⅱ中B、C两种样品没有另取，对实验结果无(填“有”或“无”)影响。(3)常温下如要鉴别B、C两种样品，能(填“能”或“不能”)采取闻气味的方法。(4)由实验和查阅资料可知，人们在施用铵态氮肥时，若遇到碱性物质，会使铵态氮肥转化为氨气，氨气进入大气后与雨水作用，可能形成“碱雨”。“碱雨”中碱的化学式为NH3·H2O。考点训练一、选择题(每小题4分，共36分)1．(2015·扬州)下列属于复合肥料的是()A．NaNO3B．K2SO4C．NH4H2PO4D．Ca3(PO4)2答案：C2．(2015·桂林)下列物品所含的主要材料，不属于合成材料的是()A．涤纶衣B．塑料杯C．铁桶D．尼龙袜答案：C3．(2015·成都)不属于新能源开发和利用的是()A.火力发电B.风力发电C.氢燃料客车D.太阳能电池路灯答案：A4．(2015·黄冈)下列有关叙述中错误的是()A．乙醇、沼气和氢气都是可再生能源B．“温室效应”加剧主要原因是大气中二氧化碳等气体含量升高引起的C．加速石油的开采，可以快速提高人类的生活质量D．为了防止水污染，农业上要合理使用化肥、农药答案：C5．(2015·济南)节约资源，保护环境，倡导健康安全的生活理念，下列做法中不合理的是()A．使用降解塑料袋，减少“白色污染”B．将污水排入大明湖C．察觉燃气泄漏后，严禁明火或电火花D．将垃圾分类投放答案：B6．(2015·潍坊)“绿色化学”有助于解决环境污染问题，下列做法不符合“绿色化学”理念的是()A．因地制宜，大力发展风力发电B．废旧电池集中回收，并填埋处理C．大力发展公共交通，提倡绿色出行D．使用可降解塑料，减少“白色污染”答案：B7．下列有关材料的说法错误的是()A．不锈钢是金属材料B．保鲜膜属于塑料C．棉花、蚕丝属于合成纤维D．玻璃钢是复合材料答案：C8．(2015·宿迁)化学是材料科学、生命科学、环境科学和能源科学的重要基础。下列说法正确的是()A．合金、合成纤维、合成橡胶都是有机合成材料B．酒精、吗啡、海洛因都是毒品C．二氧化硫、二氧化氮、粉尘都是大气污染物D．石油、煤、氢气都是不可再生的化石燃料【解析】合金是金属材料，不是有机合成材料，故A错误；酒精不是毒品，故B错误；二氧化硫、二氧化氮、粉尘都是大气污染物，故C正确；氢气是可以再生的能源，不属于化石燃料，故D错误。答案：C9．(2015·郴州)实验室有失去标签的四种化肥，已知可能是(NH4)2SO4，NH4Cl、CO(NH2)2、K2SO4。现各取少量进行鉴别，下列物质中能将上述肥料一次性区别开来的试剂是()A．蒸馏水B．Ba(OH)2溶液C．稀盐酸D．Ba(NO3)2溶液【解析】四种化肥都能溶于水，因此用蒸馏水无法鉴别；氢氧化钡与硫酸铵反应既产生有刺激性气味的氨气又产生白色沉淀硫酸钡，氢氧化钡与氯化铵反应只产生有刺激性气味的氨气，氢氧化钡与尿素不反应，氢氧化钡与硫酸钾反应只产生白色沉淀硫酸钡，因此氢氧化钡可以将四种化肥鉴别出来；稀盐酸和四种化肥都不反应，因此无法鉴别；硝酸钡与硫酸铵、硫酸钾都能反应产生白色沉淀硫酸钡，因此无法鉴别。答案：B二、填空题(共52分)10．(8分)(2015·青岛)材料的应用，极