2024高中化學專題4化學科學與人類文明第二單元化學是社會可持續(xù)發(fā)展的基礎教案蘇教版必修2

PAGE6-其次單元化學是社會可持續(xù)發(fā)展的基礎[學習目標]1.能列舉事實說明化學與科學、技術(shù)、社會的關(guān)系，知道化學是社會可持續(xù)發(fā)展的基礎。2.相識人類活動包括化學物品的制造和應用可能對環(huán)境帶來的負面影響，知道解決環(huán)境問題的方法。學問點現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展離不開化學[學生預習區(qū)]1．化學與科學技術(shù)發(fā)展的聯(lián)系(1)化學與人們的生活有著特別緊密的聯(lián)系，與信息、生命、eq\o(□,\s\up3(01))材料、eq\o(□,\s\up3(02))環(huán)境、eq\o(□,\s\up3(03))能源、地球、空間和核科學等新興學科也有緊密的聯(lián)系?；瘜W與這些學科的交叉和滲透，還產(chǎn)生了很多交叉學科。(2)化學與技術(shù)的關(guān)系：人類在20世紀獨創(chuàng)了信息技術(shù)、eq\o(□,\s\up3(04))生物技術(shù)、核科學和核武器技術(shù)、航空航天和導彈技術(shù)、激光技術(shù)、eq\o(□,\s\up3(05))納米技術(shù)、eq\o(□,\s\up3(06))化學合成和分別技術(shù)。化學合成和分別技術(shù)是人類生存所必需的，也為其余六大技術(shù)的獨創(chuàng)和發(fā)展供應了不行或缺的物質(zhì)基礎。2．化學在科學技術(shù)發(fā)展中的貢獻(1)解決工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的很多技術(shù)問題。例如：在充分了解光合作用、固氮作用機理和催化理論的基礎上，可以期望實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的工業(yè)化，在工廠中生產(chǎn)糧食和蛋白質(zhì)，使人類的生活質(zhì)量大大提高。(2)創(chuàng)建和合成具有特定性能的材料。(3)eq\o(□,\s\up3(07))納米技術(shù)、eq\o(□,\s\up3(08))分子設計技術(shù)的發(fā)展，將使分子晶體管、分子芯片、分子導線、分子計算機等化學器件得到廣泛應用。(4)eq\o(□,\s\up3(09))海水淡化技術(shù)的進步有助于解決淡水資源緊缺問題。(5)合成高效、穩(wěn)定、廉價的太陽能光電轉(zhuǎn)化材料，解決eq\o(□,\s\up3(10))能源問題。(6)合成激光、航空、航天、導彈和納米等技術(shù)所須要的高新材料。1．在電路板的制作中，已知試驗后的溶液中含有反應生成的FeCl2和CuCl2，試寫出反應的化學方程式，并標出反應中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。提示：[老師點撥區(qū)]1．印刷電路板的制作制作電路板涉及的化學反應是2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，在該反應中FeCl3為氧化劑，Cu為還原劑。氧化性：Fe3＋>Cu2＋，還原性：Cu>Fe2＋，其離子反應方程式為2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，該原理就是制作電路板的化學基礎。2．從石英沙中提取高純硅(1)制取粗硅的反應：SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up10(高溫))Si(粗)＋2CO↑。(2)粗硅提純：Si(粗)＋2Cl2eq\o(=,\s\up10(高溫))SiCl4；SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up10(高溫))Si＋4HCl。[對點即時練]1．下列說法不正確的是()A．利用單晶硅制造芯片B．光導纖維主要成分是SiO2C．硅可作半導體材料D．石英鐘表運用晶體硅答案D解析硅可作半導體材料，可制計算機芯片，SiO2可制光導纖維，也可制石英鐘表。2．“信息”“材料”和“能源”被稱為新科技革命的三大支柱。下列有關(guān)說法不正確的是()A．信息技術(shù)的發(fā)展離不開新材料的合成和應用B．目前中美日等國駕馭的陶瓷發(fā)動機技術(shù)，大大提高了發(fā)動機的能量轉(zhuǎn)化效率C．在即將到來的新能源時代，核能、太陽能、氫能將成為主要能源D．軟質(zhì)隱形眼鏡和航天飛船表面的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷都屬于有機高分子材料答案D解析在20世紀獨創(chuàng)的七大技術(shù)——信息技術(shù)、生物技術(shù)、核科學和核武器技術(shù)、航空航天和導彈技術(shù)、激光技術(shù)、納米技術(shù)、化學合成和分別技術(shù)中，化學合成和分別技術(shù)為其余六種技術(shù)供應了必需的物質(zhì)基礎，因此信息技術(shù)的發(fā)展離不開新材料的合成和應用，A項正確。陶瓷是耐高溫隔熱材料，B項正確。核能、太陽能、氫能都是干凈能源，C項正確。航天飛船表面的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷是無機非金屬材料，D項錯誤。規(guī)律方法解化學技術(shù)與化學科學類題的一般步驟解題步驟留意事項第一步：分析題意依據(jù)題中描述，理解每一個選項表達的詳細含義其次步：聯(lián)系原理在理解題意的基礎上，提取相應的學問點，與所學的詳細化學原理關(guān)聯(lián)第三步：推斷正誤利用化學原理對題意的描述作出正確的推斷學問點解決環(huán)境問題須要化學科學[學生預習區(qū)]1．化學對環(huán)境問題的影響化學工業(yè)曾對eq\o(□,\s\up3(01))環(huán)境和eq\o(□,\s\up3(02))生態(tài)造成肯定的影響，但化學科學也為eq\o(□,\s\up3(03))分析、eq\o(□,\s\up3(04))監(jiān)測、eq\o(□,\s\up3(05))治理環(huán)境污染供應了有效、快捷的方法與技術(shù)。2．化學對環(huán)境愛護的貢獻(1)燃煤煙氣脫硫①石灰石－石膏法脫硫的原理eq\o(□,\s\up3(06))SO2＋Ca(OH)2=CaSO3＋H2O，eq\o(□,\s\up3(07))2CaSO3＋O2=2CaSO4。②氨水法脫硫的原理eq\o(□,\s\up3(08))SO2＋2NH3＋H2O=(NH4)2SO3，eq\o(□,\s\up3(09))SO2＋NH3＋H2O=NH4HSO3，eq\o(□,\s\up3(10))2(NH4)2SO3＋O2=2(NH4)2SO4。通過上述過程，既可以消退燃煤煙氣中的二氧化硫，又可以得到副產(chǎn)品eq\o(□,\s\up3(11))石膏(CaSO4·2H2O)和eq\o(□,\s\up3(12))硫酸銨。(2)消退汽車尾氣對環(huán)境的污染①汽車尾氣中的CO、NO、NO2及碳氫化合物、eq\o(□,\s\up3(13))顆粒物造成了嚴峻的空氣污染。②消退汽車尾氣對環(huán)境污染的方法措施a．在石油煉制過程中進行石油eq\o(□,\s\up3(14))脫硫處理；b．安裝汽車eq\o(□,\s\up3(15))尾氣處理裝置；c．運用新的無害的汽油添加劑代替產(chǎn)生污染的四乙基鉛抗震劑；d．運用酒精、eq\o(□,\s\up3(16))天燃氣作燃料代替部分或全部燃油；e．用氫作汽車燃料，用燃料電池作動力，使汽車成為“零排放”的電動汽車。(3)回收二氧化碳CO2排放日益增多，eq\o(□,\s\up3(17))溫室效應加劇，致使全球氣候變暖。為削減CO2的影響，可對其進行回收，將其制造成全降解塑料。如用CO2和環(huán)氧丙烷在催化劑作用下可生成一種可降解高聚物：3．綠色化學(1)要求：利用化學原理從eq\o(□,\s\up3(18))源頭消退污染。(2)期望：在化學反應和化學工業(yè)過程中充分利用參加反應的原料。(3)結(jié)果：全部物質(zhì)原料、中間產(chǎn)物都在內(nèi)部循環(huán)、利用，實現(xiàn)對環(huán)境的零排放。2．有機物A是甲基丙烯酸甲酯，合成A有以下兩種途徑：比較上述兩種途徑，你認為哪種途徑的方法更符合綠色化學的要求？并評價每種途徑的優(yōu)缺點。提示：途徑二更符合綠色化學的要求。途徑一中運用了劇毒的HCN會污染環(huán)境，且原子利用率不到100%；途徑二中步驟少且原子利用率達100%，但也運用到了有毒的CO，也會對環(huán)境造成不利影響。[老師點撥區(qū)]1．常見環(huán)境問題的形成和防治環(huán)境污染污染源污染物防治措施酸雨煤、石油等化石燃料的燃燒，汽車尾氣等SO2、NOx開發(fā)利用新能源；化石燃料脫硫或固硫；廢氣用氨水、Ca(OH)2汲取光化學煙霧石油、自然氣等化石燃料的運用，汽車尾氣NOx、碳氫化合物安裝汽車尾氣處理裝置；開發(fā)新能源溫室效應煤、石油、自然氣等化石燃料的燃燒CO2等溫室氣體削減化石燃料的運用，開發(fā)利用新能源；植樹造林臭氧層空洞運用含氟氯烴的冰箱、空調(diào)等氟氯烴限制或停止氟氯烴的運用赤潮含肯定量氮和磷等植物養(yǎng)分物質(zhì)的生活污水、工業(yè)廢水氮、磷等養(yǎng)分物質(zhì)工業(yè)、生活污水處理后再排放；限制運用含磷洗滌劑白色污染難以降解塑料制品的丟棄廢棄塑料制品削減運用和加強回收，使廢塑料再利用、再循環(huán)；研制開發(fā)可降解塑料2．綠色化學核心與目標[對點即時練]3．中科院采納納米技術(shù)，勝利開發(fā)了“用二氧化碳合成可降解塑料”的新技術(shù)。下列說法錯誤的是()A．該技術(shù)有助于削減“白色污染”B．該技術(shù)有助于緩解“溫室效應”C．該技術(shù)開拓了利用二氧化碳的新途徑D．該可降解塑料不屬于有機合成材料答案D解析二氧化碳塑料因為是可降解塑料，所以不會產(chǎn)生白色污染，A項正確；二氧化碳是產(chǎn)生溫室效應的一種氣體，所以將二氧化碳轉(zhuǎn)化為塑料，能削減溫室效應，B項正確；該技術(shù)開拓了利用二氧化碳的新途徑，C項正確；該可降解塑料是合成塑料，屬于有機合成材料，D項錯誤。4．“綠色化學”是當今社會提出的一個新概念。在“綠色化學”工藝中，志向狀態(tài)是反應物中的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的產(chǎn)物，即原子利用率為100%。以下反應最符合綠色化學原子經(jīng)濟性要求的是()A．乙烯聚合為聚乙烯高分子材料B．用甲烷與氯氣制備一氯甲烷C．以銅和濃硝酸為原料生產(chǎn)硝酸銅D．用SiO2制備高純硅答案A解析A項，nCH2=CH2→CH2—CH2；B項，CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up10(光照))CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up10(光照))CH2Cl2＋HCl……；C項，Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；D項，SiO2制備高純硅：SiO2＋2Ceq\o