浙江省2012届高三化学 第3单元12讲 化学科学与人类文明课件

1、第十二讲 化学科学与人类文明,一、化学是打开物质世界的钥匙 1人类对金属认识的发展过程 (1)金属活动性顺序表：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu。 (2)金属冶炼方法： 加热分解法，如：加热氧化汞_ ； 热还原法，如：工业炼铁的主要反应_ ； 铝热反应(与氧化铁反应为例) _,2HgO 2HgO2,3COFe2O3 3CO22Fe,2AlFe2O3 2FeAl2O3,高温,高温,电解法，如：电解冶炼钠、镁、铝：2NaCl(熔融) 2NaCl2，MgCl2 MgCl2， 2Al2O3 4Al3O2。 2人类对酸碱认识的发展过程 (1)17世纪前人们凭感觉判断酸碱，认为

2、一切有酸味的物质都是酸，一切有涩味而溶液有滑腻感的就是碱。 (2)17世纪末，英国化学家波义耳提出新定义：酸的溶液能溶解某些金属，跟碱接触后会失去原有特性，且能使石蕊试液变红；碱的水溶液有苦涩味，能腐蚀皮肤，跟酸接触会失去原有特性，且能使石蕊试液变蓝,电解,电解,电解,3)拉瓦锡提出：一切非金属氧化物溶于水后生成的物质是酸；一切金属氧化物溶于水后生成的物质是碱。 (4)阿伦尼乌斯提出：电解质电离时产生的阳离子全是氢离子的化合物是酸；电解质电离时产生的阴离子全是氢氧根离子的化合物是碱。 (5)酸碱质子理论：凡是能给出质子的物质都是酸，凡能接受质子的都是碱。 二、化学是人类创造新物质的工具 1无机

3、物质的制备： (1)合成氨：N23H2 2NH3,2)三酸二“碱”： 盐酸：H2Cl2 2HCl 硫酸：4FeS211O2 2Fe2O38SO2, 2SO2O2 2SO3，SO3H2O H2SO4 硝酸：4NH35O2 4NO6H2O, 2NOO2 2NO2,3NO2H2O 2HNO3NO 烧碱：2NaCl2H2O 2NaOHCl2H2 纯碱(侯氏制碱法)： NaCl(饱和)CO2NH3H2O NaHCO3NH4Cl,点燃,通电,2有机物合成： (1)天然纤维制成化学纤维： 铜氨溶液的配制涉及的离子反应： Cu22OH Cu(OH)2； Cu(OH)24NH3H2O Cu(NH3)2OH4H2

4、O。 棉花的溶解 化学纤维的制取 (2)合成尿素：CO22NH3 CO(NH2)2H2O,3三大合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶,三、现代科学技术的发展离不开化学 1印刷电路板制作原理： _ 。 2信息技术的发展需要用超纯硅制造的单晶硅来制造芯片，光导纤维的主要成分： _ 。从石英砂提取纯硅的工作原理：2CSiO2 Si2CO； Si2Cl2 SiCl4；SiCl42H2 Si4HCl,2FeCl3Cu CuCl22FeCl2,SiO2,高温,高温,高温,3无机非金属材料,有机高分子材料,四、解决环境问题离不开化学科学 1重要环境问题的成因及防治 (1)引起酸雨的主要物质是_ ；引起温室效应

5、的主要物质是_ ；引起光化学烟雾的主要物质是_ ；引起臭氧层空洞的主要物质是_ 。 (2)防治酸雨措施：如：石油脱硫，煤炭用石灰固硫(钙基固硫) 用氨水吸收：SO22NH3H2O (NH4)2SO3H2O，所得亚硫酸铵用硫酸处理所得硫酸铵可用作肥料，SO2可返回作生产硫酸的原料。 采用石灰石石膏法，其原理是： SO2Ca(OH)2 CaSO3H2O, 2CaSO3O2 2CaSO4， CaSO42H2O CaSO42H2O(石膏,SO2,O2,O2,氟利昂,3)机动车发动机燃油排放的尾气的处理： 汽车尾气处理装置中发生的主要反应有： 2NO24CO N24CO2,2NO2CO 2CO2N2。

6、用新的无害的汽油添加剂代替能产生污染的四乙基铅抗震剂；用酒精、天然气代替部分或全部燃油；用氢作汽车燃料，用燃料电池作动力，合成廉价的、可再生的储氢材料和能量转换材料，使汽车全部成为“零排放,4)回收二氧化碳 利用二氧化碳制造全降解塑料涉及的主要反应方程式： 2保护水资源 (1)水污染定义：水体因某种物质的介入，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象称为水污染。 (2)主要污染物： _等无机化合物。耗氧物质、石油和难降解的有机物以及含磷洗涤剂等。农药。 (3)主要危害：加剧水资源短缺，严重危害人体健康,重金属、酸、碱、盐,4)主要污染现象：水的_能力下降，水质浑浊

7、、发黑、变臭；赤潮、水华等。 (5)防治 通过重复利用废水、降低废水中污染物浓度、加强污水处理和对水体及污染源的监测与管理等措施控制工业废水和生活污水的排放。可用物理、化学、生物等方法对废水进行综合处理，其中常用的化学方法有_ (如明矾净水)、 _ (如用H2SO4中和碱性废水、用石灰中和酸性废水等)、 _ (如Hg2S2 HgS)、 _等,氧化还原法,沉淀法,中和法,沉降法,自净,3工业“三废” 对工业“三废”的处理如果不当，则会严重的污染周围环境。工业“三废”指的是_ 、 _和 _ 。化学在工业“三废”治理方面发挥了重要的作用，若对工业“三废”的处理得当，可起到减少环境污染和资源回收利用的

8、双重作用，如用石灰乳处理氯碱工业中的废气，则既可以减少_ (填气体的化学式)对环境的污染，又可以得到漂白粉有效成分是_,Ca(ClO)2,Cl2,废渣,废水(液,废气,4绿色化学 (1)定义：利用化学原理从_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，所有物质(原料、中间产物)都在内部循环、利用(原料的利用率达到_)，实现_ (2)绿色化学的研究重点 设计对_危害小的反应起始物(原材料)，同时_的反应起始物； 选择最佳的_ ，以实现最大限度的_； 研究最佳的转换反应和良性的试剂(含催化剂)； 设计对人类健康和环境更安全的目标化合物(最终产品,节能和零排放,反应(生产)条件,

9、淘汰有毒,人类健康和环境,零排放,100,源头上,金属的冶炼 【例1】从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于() A金属的化合价高低 B金属的活动性大小 C金属的导电性强弱 D金属在地壳中的含量多少,B,解释】越排在金属活动性顺序表前面的金属，性质越活泼，在自然界中以化合态形式越能稳定存在，被人类开发利用所需要的技术条件越高，被利用就越迟,迁移训练1】冶炼金属一般有下列四种方法：焦炭法；水煤气(或CO、或H2)法；活泼金属置换法；电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有：()火烧孔雀石炼铜；()湿法炼铜

10、。现代有：()铝热法炼铬；()从光卤石中炼镁。其中对它们的冶炼方法的分析不正确的是( ) A() B() C() D() 【解释】 湿法炼铜原理FeCuSO4 FeSO4Cu应该使用活泼金属置换法,B,化学发展历程 【例2】根据酸碱质子理论判定下列说法不正确的是() A所有的弱酸根都是碱 B酸式弱酸根既是酸又是碱 C不可能一种物质既是酸又是碱 D氢氧根是碱 【解释】根据酸碱质子理论，弱酸根能结合氢离子，是碱；氢氧根能结合氢离子，是碱；酸式弱酸根既能提供氢离子，又可结合氢离子，应该既是酸又是碱，所以C错误,A,迁移训练2】据人民网2008年9月4日报道，有一集团拟将在太空建立巨大的集光装置，把太

11、阳光变成激光用于分解海水制氢，其反应可表示为：2H2O 2H2O2。有下列几种说法：水分解反应是放热反应；氢气是一级能源；使用氢气作燃料有助于控制温室效应；若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可改善生存条件。其中叙述正确的是( ) A B C D,C,TiO2 激光,解释】水分解是吸热过程，错误；H2由水分解而来，属于二级能源，错误；H2燃烧产物为水，正确；科学家设想4H22CO2 2CH3OHO2，可改变生存条件，正确,催化剂,化学与制备新物质 【例3】(衢州一模)2008年我国成功发射“神舟七号”载人飞船，中国宇航员第一次进行太空行走。飞船冲破大气层摆脱地球吸引力，高

12、速运行时会与大气发生摩擦，普通金属材料如钛合金、铝合金摩擦一段时间就会燃烧，因此需要在“神舟七号”的表面涂一层吸热快、能自动脱落的复合陶瓷，对这种复合陶瓷描述正确的是(,A这种复合陶瓷是传统的硅酸盐产品 B这种复合陶瓷具有耐高温特性、光学特性、生物特性 C这种陶瓷虽然克服了传统无机非金属材料的缺点，但强度较差 D这种复合陶瓷具有耐高温、隔热、耐摩擦、硬度大等特点 【解释】从题干信息知，飞船与大气摩擦产生大量的热，故复合陶瓷具有耐高温、隔热、硬度大等特点。这种复合陶瓷属于新型无机非金属材料，不是传统的硅酸盐产品,答案】 D,迁移训练3】(丽水二模)海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。从海水中制

13、取镁，可按如下步骤进行：把贝壳制成石灰乳；在引入的海水中加石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物；将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物；将得到的产物熔融后电解。关于从海水中提取镁，下列说法不正确的是( ) A此法的优点之一是原料来源丰富 B进行步骤的目的是从海水中提取氯化镁 C第步电解制镁是由于镁是很活泼的金属 D以上制取镁的过程中涉及的反应有分解反应、化合反应和置换反应,D,解释】以上制取镁的过程中CaCO3CaOCO2分解反应；CaOH2O Ca(OH)2化合反应；MgCl2Ca(OH)2 Mg(OH)2CaCl2复分解反应；Mg(OH)22HCl MgCl22H2O复分解反应，MgCl26H

14、2O MgCl26H2O分解反应；MgCl2 MgCl2分解反应,环境污染及治理 【例4】城市环境污染是当前突出的环境问题。如图甲所示，X河流经某工业城市，其中a处在上游，附近有丰富的黄铁矿资源，d处在下游，有多个企业以硫酸为原料。根据某月该市环保局监测站对X河水质检测的结果，绘制成图乙,根据甲、乙两图，判断下列说法中错误的是() A造成X河污染的主要污染源最可能分布在bc段 B工业、生活污水和固体废弃物等可能是造成X河污染的污染源 Cd处污染程度减小，可能是某些污染物的离子间发生反应所致 D该城市建造硫酸厂时，综合考虑诸多因素选址在b处最合理,D,迁移训练4】(2010天津)以节能减排为基础

15、的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。下列做法违背发展低碳经济的是( ) A发展氢能和太阳能 B限制塑料制品的使用 C提高原子利用率，发展绿色化学 D尽量用纯液态有机物代替水作溶剂,D,解释】所谓低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。发展氢能和太阳能，限制塑料的使用和发展绿色化学，都符合低碳经济,绿色化学 【例5】绿色化学对于化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及要求。理想的原子经济性反应是原料中的原子全部转变成所需

16、产物，不产生副产物，实现零排放。下列几种生产乙苯(C2H5)的方法中，原子经济性最好的是(反应均在一定条件下进行)(,C,解释】根据题意：可知原子经济性是指反应物中所有的原子尽可能的都转入到生成物中,迁移训练5】(2010江苏)化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是( ) A为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药 B绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理 C实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源 D垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用,D,解释】本题主要考查的知识点是化学物质与生活的关系、绿色化学的概念、化肥农药对人类生活的影响。A项，为了提高农作物的产

17、量和质量，应研发高效低毒的农药，降低蔬菜的农药残留量；B项，绿色化学的核心是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；C项，化石能源是有限的一次能源，为了长远的可持续发展，必须要开发新能源；D项，垃圾也是一项重要的资源。综上分析可知，本题选D项,1.置换反应是金属冶炼的基本原理之一。下列不是通过置换反应得到铁的是( ) ACO通过灼热的Fe2O3 BC与灼热的FeO共热 CH2通过灼热的Fe3O4 D单质铝与Fe2O3混合物加热引燃 【答案】 A中3COFe2O3 3CO22Fe不属于置换反应,A,解释】本题考查考生对常见元素及其化合物知识的掌握情况，可用代入法，即把各选项中的X、Y

18、、Z代入图中的圆圈中进行判断。C中CO2与单质镁反应可以生成氧化镁和单质碳,2.美国等国家发射的航空器将我国的磁谱仪带入太空，其目的是探索反物质。反物质的主要特征是电子带正电荷，质子带负电荷，下列表示反物质酸碱中和的离子方程式正确的是( ) AHOH H2O BHOH H2O CHOH H2O DHOH H2O 【解释】根据题意，反物质是电子带正电荷，质子带负电荷，则H的反物质为H；OH的反物质为OH,A,3.用于2008年北京奥运会的国家游泳中心(水立方)采用了高分子膜材料“ETFE”，该材料是四氟乙烯(CF2=CF2)与乙烯(CH2=CH2)发生聚合反应得到的高分子材料。下列说法不正确的是

19、( ) A“ETFE”分子中可能存在“CH2CH2CF2CF2”的连接方法 B合成“ETFE”的反应为加聚反应 CCF2=CF2和CH2=CH2均是平面形分子 DCF2=CF2可由CH3CH3与F2两种物质直接反应制得,D,4.(绍兴高级中学模拟)2010年4月14日，我国青海玉树发生大地震。全国人民“众志成城，抗震救灾”。 (1)“拯救生命是第一位的”。为搜救埋在废墟下的幸存者，调用了许多搜救犬，搜救犬能根据人体发出的气味发现幸存者。从微观的角度分析搜救犬能发现幸存者的原因是（）。 A分子的质量很小 B不同分子性质不同 C分子不断运动 D分子间有间隔,2)地震中许多原有的水源被破坏。新水源需检测和处理后才能