【课堂新坐标】16-17学年高中化学鲁教版选修2教师用书课题6专题3化学-技术-可持续发展含解析
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第1节有机化学反应类型第1课时有机化学反应的主要类型1.根据有机化合物组成和结构特点理解加成、取代和消去反应。
(重点)2.了解从化合物结构特点分析可发生何种反应、预测产物的方法。
3.了解乙烯的实验室制法。
有机化学反应的主要类型基础·初探]1.加成反应(1)定义:有机化合物分子中不饱和键两端的原子与其他原子或原子团结合,生成饱和的或比较饱和的有机化合物的反应。
(2)常见反应(3)反应规律(δ+表示正电荷,δ-表示负电荷)2.取代反应(1)定义:有机化合物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。
(2)常见反应3.消去反应(1)定义:在一定条件下,有机化合物脱去小分子物质(如H2O、HBr等)生成分子中有双键或叁键的化合物的反应。
(2)常见反应(1)能发生加成反应的有机物一定含不饱和键。
()(2)丙烯与氯气只能发生加成反应。
()(3)甲醇或(CH3)3C—CH2OH都不能发生消去反应。
()(4)由溴乙烷生成乙烯和生成乙醇的反应类型及反应条件均相同。
()(5)将乙醇与浓硫酸共热即可得到乙烯。
()【提示】(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×核心·突破]1.三大有机反应类型的比较类型取代反应加成反应消去反应反应物数目两种一种或多种一种有机物结构特征分子中存在极性单键分子中存在双键、叁键或苯环等分子中含醇羟基或卤素原子、且存在βH有机物种类烷烃、芳香烃、卤代烃、醇、羧酸、酯等烯烃、炔烃、芳香烃、醛、酮、腈等卤代烷、醇等生成物种类两种(一般是一种有机物和一种无机物)一种(有机物)两种(一种是不饱和有机物,一种是水或卤化氢)碳碳键变化无变化1.含有醛基()的有机物与溴水发生的反应不是加成反应,而是氧化反应。
2.“”与氢气、氯气等物质发生加成反应时,反应物用量不同,其加成产物也不同。
3.判断有机反应类型时,一定要熟记反应试剂和条件。
2.从反应条件或试剂判断反应类型反应条件或试剂反应类型NaOH水溶液、加热卤代烃或酯类的水解反应NaOH醇溶液、加热卤代烃的消去反应稀硫酸、加热酯或糖类的水解反应浓硫酸、加热酯化反应、醇的消去反应或苯环上的硝化反应浓硫酸、170℃乙醇的消去反应浓硫酸、140℃乙醇的取代反应光照烷烃或芳香烃烷基上的卤代反应O2/催化剂(Cu或Ag)、加热醇的催化氧化反应溴水(退色)H2/催化剂(Ni)、加热不饱和有机物与H2的加成反应KMnO4(H+)溶液铁粉苯环上的卤代反应浓硫酸(1)原理:CH3CH2OH――→CH2===CH2↑+H2O。
课题3化学·技术·可持续发展1.了解20世纪化学与技术的重大成就及其在社会发展中的作用。
(重点)2.了解新世纪化学与技术面临的挑战。
3.掌握绿色化学在化学与生产、生活中的应用。
(重难点)4.理解化学与技术在社会可持续发展中的作用。
(难点)20世纪化学与技术的重大成就1.世纪发明的合成氨生产技术曾两次获诺贝尔奖,被评为20世纪最重大的发明。
在此技术基础上,研发生产了一系列氮肥。
2.抗生素等各种新药物的诞生,使人类能更有效地控制许多传染病、心血管病等疾病,从而将现代人的平均寿命延长了25年。
3.20世纪发明的七大技术——化学合成、信息、生物、核科学与核武器、航空航天与导弹、激光、纳米技术中,最重要的是信息技术、化学合成技术和生物技术,而化学合成技术起着核心的作用,没有化学合成技术,其余的六大技术根本不可能实现。
1.合成氨属于固氮途径中的哪种方式?【提示】人工固氮。
21世纪化学与技术面临的挑战1.研发固定氮和合成无害农药技术,促进农业生产持续发展。
2.研发多种新药的合成技术,以控制心脑血管病、癌症等疾病,为保障人类健康和延长人类寿命提供更有效的技术保障。
3.研发绿色化学技术,从源头治理污染。
绿色化学的目标是:以化学为基础的生产过程不产生污染,要把污染消灭在它产生之前,因而不存在工业生产的污染和治理问题。
4.研制各种新材料如研制高效、低成本的光电转换材料以开发太阳能,从海水中大量制取淡水和多种矿物,为保护和节约自然矿产资源以及社会的可持续发展服务。
2.你认为对环境问题应实行哪些措施?【提示】立法、综合治理。
社会可持续发展与技术创新21在新技术开发中,应遵循下列原则:1.进化代替原则;2.减量化原则;3.循环再利用原则;4.再生资源化原则(废弃物回收再利用)。
绿色化学的原则①绿色食品特指颜色为绿色的食品吗?【提示】不是。
绿色食品指无污染、安全、优质、营养类食品。
②绿色化学中的“防止”原则指什么?【提示】见要点(1)。
第2课时 乙酸1.了解乙酸的组成、物理性质和主要应用。
2.掌握乙酸的主要化学性质,掌握酯化反应的原理和实验操作。
(重点)基础·初探]1.乙酸的组成和结构乙酸分子中重要原子团的名称是什么?写重要原子团的结构简式? 【提示】 羧基;—COOH 2.乙酸的物理性质3.(1)酸的通性(2)酯化反应①定义酸和醇生成酯和水的反应。
②乙醇和乙酸的酯化反应(1)乙酸属于有机物,是非电解质。
()(2)乙酸电离方程式为CH3COOH===CH3COO-+H+。
()(3)乙酸属于四元酸,1 mol CH3COOH能与4 mol NaOH反应。
()(4)可用食醋除去水壶中的水垢(以CaCO3为主)。
()【答案】(1)×(2)×(3)×(4)√合作·探究]探究背景1]有A、B、C、D四种物质:CH3COOH、H2O、CH3CH2OH、H2CO3,进行如下实验:探究问题]1.A、B、C、D分别为什么物质?【提示】A:CH3COOH B:H2O C:CH3CH2OH D:H2CO3。
2.实验步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的目的是什么?【提示】证明羟基氢的活泼性:步骤Ⅰ:A、D>B、C,步骤Ⅱ:A>D,步骤Ⅲ:B>C。
3.通过上述实验得出什么结论?【提示】羟基氢的活泼性:CH3COOH>H2CO3>H2O>C2H5OH。
探究背景2]在做完制取乙酸乙酯的实验后,某化学兴趣小组对实验装置进行了如下改进:探究问题]1.向试管①中加入试剂时,能否先加入浓硫酸,再加入乙醇和乙酸?【提示】不能。
先加入浓硫酸,再加入乙醇和乙酸,相当于稀释浓硫酸,会使液体沸腾,使硫酸液滴向四周飞溅。
2.加热时要求小火缓慢、均匀加热,为什么?还可以采取什么加热方式?【提示】加热时要用小火缓慢、均匀加热,目的是防止乙酸、乙醇的大量挥发和液体的沸腾。
还可以用水浴加热的方式进行加热。
3.若实验完成后,沿器壁向试管②中慢慢加入一定量的紫色石蕊溶液,这时紫色石蕊溶液将存在于饱和Na2CO3溶液层和乙酸乙酯层之间(整个过程不振荡试管),试预测可能出现的现象。
*第4节几类其他聚集状态的物质1.了解非晶体、液晶、等离子体、纳米材料的结构特征及特殊性质。
2.了解上述其他聚集状态物质的实际用途和应用。
(难点)教材整理1非晶体1.定义内部原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的固体称为非晶体。
例如:橡胶、玻璃、石蜡、沥青等。
2.与晶体的区别最大区别:物质内部的微粒能否有序地规则排列。
(1)晶体内部微粒在空间按一定规律周期性重复排列而表现出长程有序。
(2)非晶体的内部微粒的排列则是长程无序和短程有序的。
3.非晶体的优异性能(1)某些非晶态合金的强度和硬度比相应晶态合金的高。
(2)某些非晶态合金在中性盐溶液或酸性溶液中的耐腐蚀性比不锈钢好。
(3)非晶态硅对阳光的吸收系数比单晶硅大。
为什么非晶体没有晶体所具有的对称性、各向异性和自范性?【提示】因为非晶体的内部微粒的排列是长程无序和短程有序。
教材整理2液晶1.定义在一定的温度范围内既具有液体的可流动性,又具有晶体的各向异性的物质称液晶。
2.性质及原因性质:液晶在折射率、磁化率、电导率等宏观性质方面表现各向异性。
原因:液晶内部分子的排列沿分子长轴方向呈现出有序的排列。
为什么液晶具有显示功能?【提示】液晶的显示功能与液晶材料内部分子的排列有关,在施加电压时,液晶分子能够沿电场方向排列,而在移去电场后,液晶分子又恢复到原来的状态,所以液晶具有显示功能。
题组·冲关]1.有关非晶体的描述,不正确的是()A.非晶体和晶体均呈固态B.非晶体内部的粒子是长程无序和短程有序C.非晶体结构无对称性、各向异性和自范性D.水晶属于非晶体【解析】水晶(SiO2)属于原子晶体。
【答案】 D2.下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是()A.具有规则几何外形的固体均为晶体B.晶体具有自范性,非晶体没有自范性C.晶体研碎后即变成非晶体D.将玻璃加工成规则的固体即变成晶体【解析】是否具有规则的几何外形不能作为判断晶体与非晶体的依据,如玻璃虽有规则的几何外形但却是混合物,属于非晶体,A项错误;研碎只是晶体大小发生变化,但晶体内部微粒仍为长程有序,所以晶体类型不变,同样,非晶体即便是加工成形,其内部粒子仍然是长程无序,短程有序,仍为非晶体,B项正确,C、D项错误。
第2课时元素的电负性及其变化规律1.了解电负性的概念,掌握电负性的变化规律及应用。
(重点)2.了解原子结构与元素性质的周期性。
(难点)1.电负性(1)概念:元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度。
(2)标准:指定氟的电负性为4.0,并以此为标准确定其他元素的电负性。
2.电负性的变化规律观察课本P25图1-3-7,总结元素电负性的变化规律。
(1)同一周期,从左到右,元素的电负性递增。
(2)同一主族,自上而下,元素的电负性递减。
3.电负性的应用(1)判断金属性和非金属性的强弱通常,电负性小于2的元素为金属元素(大部分);电负性大于2的元素为非金属元素(大部分)。
(2)判断化合物中元素化合价的正负化合物中,电负性大的元素易呈现负价;电负性小的元素易呈现正价。
(3)判断化学键的类型电负性差值大的元素原子之间主要形成离子键;电负性差值小的元素原子之间主要形成共价键。
(1)同周期元素中,稀有气体的电负性数值最大。
(×)(2)非金属性越活泼的元素,电负性越小。
(×)(3)在元素周期表中,元素电负性从左到右越来越小。
(×)(4)在形成化合物时,电负性越小的元素越容易显示正价。
(√)(5)形成离子键的两元素电负性差值一般较大。
(√)合作·探究]探究背景]同周期或同主族元素随原子序数的递增,其电负性呈一定的变化规律。
探究问题]1.电负性最大和最小的元素分别位于周期表什么位置?【提示】电负性最大的元素位于周期表的右上方(F),最小的位于周期表左下方(Cs)。
2.主族元素的电负性约为2的元素在周期表中什么位置?【提示】电负性约为2的元素在周期表中金属与非金属的分界线附近。
3.Be的电负性与Al的相同都为1.5,则Be能否与强碱溶液反应?【提示】Be与Al处于对角线位置,由于Al能与强碱溶液反应,所以Be也能与强碱溶液反应。
核心·突破]1.决定元素电负性大小的因素:质子数、原子半径、核外电子排布。
第2课时分子的空间构型与分子性质1.知道手性分子的概念,会判断手性碳原子。
2.了解等电子原理。
3.了解分子的手性以及手性分子在生产、生活和医疗中的应用。
4.了解分子的极性以及分子的极性与共价键的极性、分子的空间结构之间的关系。
(重点)教材整理1对称分子1.概念依据对称轴的旋转或借助对称面的反映能够复原的分子。
2.性质具有对称性。
3.与分子性质的关系分子的极性、旋光性及化学性质都与分子的对称性有关。
(1)CH4分子是面对称。
(√)(2)NH3和H2O分子是面对称。
(×)(3)CH3—CH3分子是轴对称。
(√)(4)分子的对称性对物质的化学性质有一定影响。
(√)教材整理2手性分子1.手性一种分子和它在镜中的像,就如同人的左手和右手,相似而不完全相同,即它们不能重叠。
2.手性分子具有手性的分子。
一个手性分子和它的镜像分子构成一对异构体,分别用D和L标记。
3.手性碳原子四个不同的原子或原子团连接的碳原子。
4.应用(1)手性分子缩合制蛋白质和核酸。
(2)分析药物有效成分异构体的活性和毒副作用。
(3)药物的不对称合成。
分子中含几个手性碳原子。
【提示】2个。
核心·突破]1.对称轴:以通过两个碳原子的连线为轴线旋转120°或240°时,分子完全恢复原状,我们称这条连线为对称轴。
2.对称面:如甲烷分子,通过与碳原子相连的两个氢原子所构成的平面,分子被分割成相同的两部分,我们称这个平面为对称面。
3.碳原子形成双键或叁键时不是手性碳原子,手性碳原子和非手性碳原子可以通过化学反应相互转化。
4.含有手性碳原子的分子是手性分子。
题组·冲关]1.下列分子为手性分子的是()A.CH2Cl2B.C.D.CH3CH2COOCH2CH3【解析】B项乳酸分子的中间碳原子连—CH3、—H、—OH、—COOH四种不同的原子和原子团,为手性分子。
【答案】 B2.有机物具有手性,发生下列反应后,生成的分子仍有手性的是()①与H2发生加成反应②与乙酸发生酯化反应③发生水解反应④发生消去反应A.①②B.②③C.①④D.②④【解析】原有机物中与—OH相连的碳原子为手性碳原子,与H2加成后,该碳原子连有两个乙基,不再具有手性;与乙酸发生酯化反应后,该碳原子所连四个取代基不同,仍具有手性;发生水解反应后,该碳原子所连四个取代基也不同,仍具有手性;当发生消去反应时,原手性碳原子生成双键后不再具有手性。
课题3煤的综合利用1.了解我国丰富的煤资源及其在地理上的分布,培养对祖国大好河山的热爱。
2.知道使煤成为清洁能源的新技术。
(重点)3.了解通过一定的化学加工技术可以把煤转化成燃油。
掌握煤加工成燃油的方法。
(难点)4.知道煤也是重要的化工原料。
5.理解煤的综合利用在我国经济和社会可持续发展中的地位和重要作用。
(重难点)1.(1)洗选技术目的:通过物理方法和表面化学方法将原煤中的可燃物和非可燃物(灰分)进行分离,使灰分和硫的含量降低。
(2)型煤技术目的:通过煤的成型加工,将粉煤变成块状型煤提高燃烧效率。
(3)水煤浆技术目的:将煤粉、水和少量化学添加剂,经过特定的工艺流程加工成水煤浆液体。
特点:燃烧时火焰中心温度低、燃烧效率高、二氧化硫及氮氧化物排放量少。
2.煤的转化技术(1)煤的气化目的:在适宜条件下将煤转化为气体燃料,用于生产民用、工业用燃料气和合成气。
煤气的成分:CO 和H 2。
(2)煤的液化直接液化:把煤直接通过高压加氢制成液体燃料。
间接液化:将煤首先经过气化制得合成气,合成气再经化学催化合成转化为烃类化合物。
3.洁净煤发电技术(1)常规煤粉发电机组加烟气污染物控制技术:主要是在常规燃煤发电机组中增加烟气净化设备,通过烟气脱硫、去氮氧化物和除尘,达到降低SO 2、NO x 和烟尘排放的目的。
(2)流化床燃烧技术:煤与空气的接触面积增加,提高煤的燃烧效率。
(3)整体煤气化联合循环发电技术的特点:效率高、污染物排放量低。
1.降低煤的灰分和含硫量的目的是什么?【提示】 减少燃煤时烟尘和SO 2的排放,防止大气污染。
1.经高温催化,加氢解聚反应,脱去硫、氮、氧等成分,形成固—液混合物。
2.气化—液化法:先将煤转化为H 2、CO 等气体,再催化为液态物质,主要反应有:n CO +2n H 2――→催化剂(CH 2)n +n H 2O2n CO +n H 2――→催化剂(CH 2)n +n CO 22.为什么煤可以转化为燃油?【提示】 煤和石油都是主要由碳和氢元素组成的物质,其本质区别是氢原子数与碳原子数的比值不同,把煤加工成油,就是通过化学反应把煤所含的碳氢化合物转化成汽油、柴油等燃油的过程。
章末知识网络构建一、化学键与化学反应二、化学反应的快慢和限度三、化学反应的利用2.利用化学反应为人类提供能量【答案】一、①共价键 ②新化学键的形成 ③吸收 ④释放 ⑤大于 ⑥小于二、⑦v (B)=Δc (B )Δt ⑧反应物本身的性质 ⑨增大⑩增大 ⑪改变 ⑫增大 ⑬相等三、1.⑭MnO 2+4HCl(浓)=====△MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O⑮向上排空气法 ⑯NaOH 溶液 ⑰2NaCl +2H 2O=====通电2NaOH +H 2↑+Cl 2↑2.⑱电能 ⑲Zn -2e -===Zn 2+ ⑳Zn +2H +===Zn 2++H 2↑章末综合测评(二)(时间45分钟,满分100分)一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共计48分)1.(2016·昌乐高一检测)固体A 的化学式为NH 5,它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的电子层结构,电子式如图所示:,下列说法正确的是( )A .NH 5属于离子化合物B .NH 5属于共价化合物C .NH 5只含有离子键D .NH 5只含有共价键 【解析】 因为A 中存在阴阳离子,所以为离子化合物,A 对、B 错;A 中H -与NH +4之间存在离子键,NH +4内部存在共价键,C 、D 错。
【答案】 A2.下列各数值表示有关元素的原子序数,各组中能以离子键相互结合形成稳定化合物的是( )A .10与17B .6与16C .11与17D .14与8【解析】 A 项中分别是Ne 和Cl ,Ne 最外层已达到稳定结构,不能再形成化学键,错误;B 项中分别是C 和S ,两者都是非金属元素原子,不能形成离子键,错误;C 项中分别是Na 和Cl ,分别是活泼的金属元素原子和活泼的非金属元素原子,能形成离子键,正确;D 项中分别是Si 和O ,两者都是非金属元素原子,不能形成离子键,错误。
【答案】 C3.(2016·广州高一检测)对于放热反应2H 2+O 2=====点燃2H 2O ,下列说法正确的是( )A .产物H 2O 所具有的总能量高于反应物H 2和O 2所具有的总能量B .反应物H 2和O 2所具有的总能量高于产物H 2O 所具有的总能量C .反应物H 2和O 2所具有的总能量等于产物H 2O 所具有的总能量D .反应物H 2和O 2具有的能量相等【解析】 由于该反应为放热反应,因此反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量,故B 项正确。
第1节原子结构模型1.了解玻尔原子结构模型的基本观点及如何用其解释氢原子光谱的特点。
2.能应用量子力学对原子核外电子的运动状态进行描述。
(重点)3.了解原子轨道和电子云的含义。
(难点)1.不同时期的原子结构模型2.光谱和氢原子光谱(1)光谱①概念:利用仪器将物质吸收的光或发射的光的波长和强度分布记录下来的谱线。
②形成原因:电子在不同轨道间跃迁时,会辐射或吸收能量。
(2)氢原子光谱:属于线状光谱。
氢原子外围只有1个电子,故氢原子光谱只有一条谱线,对吗?【提示】不对。
3.玻尔原子结构模型(1)基本观点①成功地解释了氢原子光谱是线状光谱的实验事实。
②阐明了原子光谱源自核外电子在能量不同的轨道之间的跃迁,而电子所处的轨道的能量是量子化的。
(1)道尔顿原子学说涉及到原子内部结构。
(×) (2)氢原子光谱属于线状光谱。
(√)(3)基态氢原子转变成激发态氢原子时释放能量。
(×) (4)焰色反应与电子跃迁有关,属于化学变化。
(×)核心·突破]1.光谱(1)基态原子 吸收能量释放能量激发态原子。
(2)同一原子不同状态的能量激发态大于基态;不同原子的能量不一定存在激发态大于基态。
(3)基态原子和激发态原子相互转化时吸收或释放能量,形成光谱。
(4)光谱分析:利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素。
如焰色反应产生的原因是原子中的电子在能量不同轨道上跃迁。
2.玻尔原子结构模型(1)基本观点:①电子在确定的轨道上运动 ②轨道能量是量子化的 ③电子跃迁产生能量变化(2)意义:①成功解释了氢原子的线状光谱②说明核外电子是分层排布的(3)不足:无法解释复杂光谱问题题组·冲关]1.下列有关化学史知识错误的是()A.原子分子学说的建立是近代化学发展的里程碑B.俄国科学家门捷列夫发现了元素周期律,编制了元素周期表C.意大利科学家阿伏加德罗在总结气体反应体积比的基础上提出了分子的概念D.英国科学家道尔顿首先发现了电子【解析】英国科学家汤姆逊首先发现了电子。
一、“设计”一座硫酸厂二、陶瓷的烧制新型陶瓷材料仍有脆性纳米陶瓷三、金属的冶炼和金属材料的保护金属的冶炼1.电解精炼如粗铜(含Zn、Fe、Ag等)的提纯]电解质溶液:含Cu2+的盐溶液(如CuSO4溶液)阳极(粗铜):Zn-2e-===Zn2+、Fe-2e-===Fe2+、Cu-2e-===Cu2+阴极(纯铜):Cu2++2e-===Cu电解过程中,活泼性比Cu弱的Ag不放电,形成阳极泥(可从阳极泥中提纯Ag),电解质溶液中c(Cu2+)会不断减小,应定期更换电解质溶液。
2.电镀(如铁件镀锌)电镀液:含Zn2+的盐溶液(如ZnCl2溶液)阳极(Zn):Zn-2e-===Zn2+阴极(铁件):Zn2++2e-===Zn电镀过程中电镀液浓度不发生变化。
镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀液中必须含有镀层金属离子。
3.金属腐蚀的快慢判断(1)同种金属作电解池阳极的腐蚀速率>金属作原电池负极的腐蚀速率>金属不加保护时的腐蚀速率>用原电池原理保护时的腐蚀速率>用电解原理保护时的腐蚀速率。
(2)同种金属强电解质溶液中腐蚀的速率>弱电解质溶液中腐蚀的速率>非电解质溶液中腐蚀的速率。
如下图所示,各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是( )A.4>2>1>3 B.2>1>3>4C.4>2>3>1 D.3>2>4>1【解析】 金属的腐蚀,从本质上讲也是组成化学电池发生氧化还原反应的结果。
在原电池中,活泼金属为负极,该金属被氧化,不活泼金属便被保护起来,其被腐蚀的速率大大减小,所以装置3中的铁被腐蚀的速率比1中的慢;反之,当铁与比它不活泼的金属,如Sn、Cu等连接起来,则被腐蚀的速率增大,所以容器2中的铁比容器1中的铁被腐蚀的速率慢。
容器4是一个电解池,在这里Fe是阳极,不断地以Fe2+的形式进入溶液中,从而加速了铁的腐蚀。
在上述四种容器中,容器4中铁的腐蚀速率是最快的。
课题3化学·技术·可持续发展1.了解20世纪化学与技术的重大成就及其在社会发展中的作用。
(重点)2.了解新世纪化学与技术面临的挑战。
3.掌握绿色化学在化学与生产、生活中的应用。
(重难点)4.理解化学与技术在社会可持续发展中的作用。
(难点)1.世纪发明的合成氨生产技术曾两次获诺贝尔奖,被评为20世纪最重大的发明。
在此技术基础上,研发生产了一系列氮肥。
2.抗生素等各种新药物的诞生,使人类能更有效地控制许多传染病、心血管病等疾病,从而将现代人的平均寿命延长了25年。
3.20世纪发明的七大技术——化学合成、信息、生物、核科学与核武器、航空航天与导弹、激光、纳米技术中,最重要的是信息技术、化学合成技术和生物技术,而化学合成技术起着核心的作用,没有化学合成技术,其余的六大技术根本不可能实现。
1.合成氨属于固氮途径中的哪种方式?【提示】人工固氮。
1.研发固定氮和合成无害农药技术,促进农业生产持续发展。
2.研发多种新药的合成技术,以控制心脑血管病、癌症等疾病,为保障人类健康和延长人类寿命提供更有效的技术保障。
3.研发绿色化学技术,从源头治理污染。
绿色化学的目标是:以化学为基础的生产过程不产生污染,要把污染消灭在它产生之前,因而不存在工业生产的污染和治理问题。
4.研制各种新材料如研制高效、低成本的光电转换材料以开发太阳能,从海水中大量制取淡水和多种矿物,为保护和节约自然矿产资源以及社会的可持续发展服务。
2.你认为对环境问题应实行哪些措施?【提示】立法、综合治理。
21在新技术开发中,应遵循下列原则:1.进化代替原则;2.减量化原则;3.循环再利用原则;4.再生资源化原则(废弃物回收再利用)。
①绿色食品特指颜色为绿色的食品吗?【提示】不是。
绿色食品指无污染、安全、优质、营养类食品。
②绿色化学中的“防止”原则指什么?【提示】见要点(1)。
③取代反应和加成反应两种类型,哪种反应符合原子经济?【提示】加成反应。
绿色化学主要是关于环境的化学。
绿色化学的12项原则:(1)防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。
(2)讲原子经济——应该设计这样的合成程序,使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。
(3)较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法,使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。
(4)设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能,还应具有最小的毒性。
(5)溶剂和辅料是较安全的——尽量不用辅料(如溶剂或析出剂),当不得已使用时,尽可能应是无害的。
(6)设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量,还应考虑对环境和经济的效益。
合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。
(7)用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的,原料应能回收而不是使之变坏。
(8)尽量减少派生物——应尽可能避免或减少多余的衍生反应(用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程),因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。
(9)催化作用——催化剂(尽可能是具有选择性的)比符合化学计量数的反应物更占优势。
(10)要设计降解——按设计生产的生成物,当其有效作用完成后,可以分解为无害的降解产物,在环境中不继续存在。
(11)防止污染进程能进行实时分析——需要不断发展分析方法,在实时分析、进程中监测,特别是对形成危害物质的控制上。
(12)特别是从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中,反应物(包括其特定形态)的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。
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.在通风橱中制取氯气时不用NaOH溶液吸收尾气【解析】A.关于水性涂料和油性涂料问题:水性涂料水为稀释剂,油性涂料就会以甲苯、二甲苯、醋酸丁酯等有机溶剂为稀释剂,二者用途不同,比如,用在工业建筑大楼,办公大楼内外墙,就用水性的较好;如用在金属机件上,管道,罐体会用到防腐隔热的油性涂料,但是后者由于用到有机溶剂来溶解稀释,会污染环境。
B.含磷洗涤剂会导致水体富营养化;D.在通风橱中制取氯气,多余氯气仍然会排入大气中,因此要进行尾气处理。
【答案】 D判断一种行为是否符合“绿色化学”思想,关键是看是否符合绿色化学的目标:以化学为基础的生产过程不产生污染。
1.绿色化学是指从技术经济上设计可行的化学反应,尽可能减少对环境的副作用,下列反应不符合绿色化学概念的是( )A .消除硫酸厂尾气中的二氧化硫:SO 2+2NH 3+H 2O===(NH 4)2SO 3B .消除硝酸工业尾气中的氮氧化物:NO +NO 2+2NaOH===2NaNO 2+H 2OC .制硫酸铜:Cu +2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4+SO 2↑+2H 2OD .制硫酸铜:2Cu +O 2=====△2CuO ,CuO +H 2SO 4(稀)===CuSO 4+H 2O【解析】 C 项反应产生的SO 2污染大气,危害环境。
【答案】 C①查阅资料,全球可持续发展包括哪五个方面? 【提示】 能源开发、环境保护、发展援助、清洁水源、绿色贸易。
②“加快开发化石能源,以解决当前能源紧缺问题”是否利于可持续发展?【提示】 不符合。
应开发新能源。
③用乙烯制备聚乙烯反应中,原子利用率是多少?【提示】 100%。
全球可持续发展五大要点下列关于“化学与健康”的说法不正确的是( )A.服用铬含量超标的药用胶囊会对人体健康造成危害B.食用一定量的油脂能促进人体对某些维生素的吸收C.“血液透析”利用了胶体的性质D.光化学烟雾不会引起呼吸道疾病【解析】铬是重金属,铬含量超标的药用胶囊是有毒的,故A正确;有些维生素是脂溶性的,油脂能促进其吸收,故B正确;血液透析是指血液中的一些废物通过半渗透血液透析膜除去,血液透析是一种较安全、易行、应用广泛的血液净化方法之一,故C正确;光化学烟雾是大气中的氮氧化物与碳氢化合物经过紫外线照射发生反应形成的,光化学烟雾的成分非常复杂,具有强氧化性,刺激人的眼睛和呼吸道黏膜,伤害植物叶子,加速橡胶老化,并使大气能见度降低,故D错。
【答案】 D2.保护环境已经成为人类的共识。
人类应以可持续发展的方式使用资源,以合理的方式对废物进行处理并循环使用。
下列做法不利于环境保护的是() A.发电场的煤脱硫处理B.将煤转化为水煤气做燃料C.回收并合理处理聚乙烯塑料废物D.电镀废液经中和后直接排放【解析】电镀废液含有重金属离子,中和后直接排放会污染土壤。
【答案】 D1.20世纪化学与技术的3大重要成就:合成氨、集成电路芯片、化学合成技术。
2.21世纪化学与技术面临的3方面挑战:资源、环境、健康。
3.绿色化学的1个目标:以化学为基础的生产过程不产生污染,要把污染消灭在它产生之前。
4.可持续发展的4原则:进化代替原则、减量化原则、循环再利用原则、再生资源化原则。
1.节能减排对发展经济、保护环境有重要意义。
下列措施不能减少二氧化碳排放的是()A.利用太阳能制氢B.关停小火电企业C.举行“地球一小时”熄灯活动D.推广使用煤液化技术【解析】煤液化后,燃烧最后还是生成CO2,不能减少CO2的排放。
【答案】 D2.绿色化学又称环境无公害化学。
下列叙述符合绿色化学原则的是() 【导学号:28920062】A.绿色化学的核心是利用化学原理对工业生产造成的环境污染进行治理B.用聚苯乙烯等塑料代替木材生产包装盒、快餐盒等,以减少木材使用C.研制新型杀虫剂,使它只对目标昆虫有毒杀作用而对其他昆虫无害D.现代石油化工采用银作催化剂,将乙烯直接氧化生产环氧乙烷符合“原子经济”【解析】绿色化学是从源头上杜绝或减少污染,而不是先污染再治理,A错误;聚苯乙烯等塑料会造成白色污染,不符合绿色化学原则,B错误;杀虫剂都是有毒的化学试剂,会对环境产生污染或毒害,C错误;乙烯与氧气反应生成环氧乙烷,没有副产物,原子利用率为100%,D正确。
【答案】 D3.下列制备环氧乙烷的反应中,原子利用率最高的是()【解析】C项,原子利用率为100%。
【答案】 C4.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【解析】化肥和农药可以提高农作物的产量和质量,但大量使用时会污染土壤;绿色化学的核心是实现零排放;化石燃料在自然界中不是取之不竭,用之不尽的,还需开发新能源。
【答案】 D5.环境保护已成为当前和未来的一项全球性重大课题之一。
为消除目前燃料使用过程中的环境污染问题,并缓解能源危机,有的专家提出利用太阳能促进燃料循环使用的构想(如图)。
这种构想或方案可用如下反应表示:①2CO 2――→光能2CO +O 2②2H 2O ――→光能2H 2↑+O 2↑③CO +2H 2――→光能CH 3OH④CO 2+2H 2O ――→光能CH 4+2O 2(1)根据上述反应历程,该方案的主要目的是___________________________ _______________________________________________________________;(2)要实现专家的这些构想,目前和今后要解决的关键问题是_____________ _______________________________________________________________;(3)煤燃料的燃烧,会产生大量的SO 2气体污染环境,常在煤中加入Ca(OH)2,其能减少污染的化学反应有____________________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________;(4)如果光子的能量不够,上述反应是无法完成的。
而大自然已经解决了这个问题,即_________________________________________________________,它是地球上最重要的化学反应之一,请写出反应的化学方程式_______________________________________________________________。