第1讲 STSE与传统文化的化学价值 课件 2025高考化学二轮复习

这是一份第1讲 STSE与传统文化的化学价值 课件 2025高考化学二轮复习，共60页。PPT课件主要包含了物质组成，物质结构，物质成分，变化原理，物质性质，物质用途，物质分类，材料性能，能源特点，环境保护等内容，欢迎下载使用。
材料的成分、类别、制作工艺
食盐中含有碘酸钾，碘酸钾受热不稳定易分解，烹煮食物时后期加入食盐，与NaCl无关
焦糖的主要成分仍是糖类，同时还含有一些醛类、酮类等物质，蔗糖在高温下并未炭化
食用纯碱主要成分为Na2CO3，制作面点时加入食用纯碱，利用了Na2CO3中和发酵过程产生的酸
鱼腥味的主要成分时三甲胺，加酸能中和三甲胺
能使骨头中的钙、磷、铁等矿物质溶解出来，提高营养价值，也能去腥味
茄子中含有酚类物质，切开后与空气接触后会发生氧化反应，导致茄子变色
蛋白中硫元素与蛋黄中铁元素生成的FeS和蛋黄混合呈灰绿色
油脂在高温下容易生成对身体有害的稠环化合物
食盐中常含有容易潮解的MgCl2
酒曲中含有多种微生物和酶，它们可以将淀粉先转变成糖再转化为乙醇。米饭过热会使微生物失活
❆食品添加剂虽然有一定毒性，但在规定范围内使用对于改善食品品质、延长食品保存期、增加食品营养成分具有重要作用,合理使用添加剂是必要的，不能全面禁止。
活性炭、二氧化硫、焦亚硫酸钾、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠
NaHCO3、NH4HCO3
苯甲酸、苯甲酸钠、亚硝酸钠、山梨酸、山梨酸钾、SO2、焦亚硫酸钠
维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌、碘酸钾
去除食品中的色素或使食品免于褐变
活性炭具有多种重要作用：
1.空气净化活性炭的多孔结构提供了巨大的表面积，能有效吸附空气中的污染物，如甲醛、苯等挥发性有机物，以及异味分子，从而显著改善空气质量
2.水质净化活性炭通过物理吸附和化学吸附作用，能够去除水中的有机物、重金属离子、余氯、农药残留和异味等，广泛应用于饮用水处理、工业废水处理和地下水修复等领域
3.医学用途用于急救和治疗，能够吸附胃肠道毒素，减少毒物的吸收
4.其他应用食品加工、酒类净化、制糖、油脂提纯等工业过程中，通过吸附杂质提升纯度
脱氧保鲜剂是由纳米硅基氧化物、活性铁粉、十水碳酸钠、活性炭和食盐混合而成。
生石灰干燥剂、硅胶干燥剂、蒙脱石干燥剂、氯化钙干燥剂、纤维干燥剂
是否水解、是否为高分子、用途等
柠檬酸、醋酸的酸性强于碳酸，可以和碳酸钙反应
通过乳化作用使小油滴分散在水中
减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
其水溶液呈碱性，可分解为碳酸钠和过氧化氢，具有强氧化性，有漂白的作用。可用于衣物的清洁、杀菌消毒等。
具有强氧化性，可水解生成次氯酸，用于杀菌、环境消毒或漂白衣物等。
利用其强酸性，去除污垢
通过强碱性物质氢氧化钠使油脂、毛发等物质发生水解反应，表面活性剂能降低油污与管道内壁的摩擦力，铝粉与碱反应产生气体，增加管道压力，冲击堵塞物，次氯酸盐用于提高油脂类和细菌的溶解效果
消毒原理不是利用氧化还原反应，而是破坏蛋白质结构使蛋白质变性
碘伏是单质碘与聚乙烯吡咯烷酮的不定型结合物。消毒原理与其氧化性有关
消毒的原理主要是依靠其强氧化性来杀死病原微生物
消毒原理都是利用其强氧化性
金属阳离子水解形成氢氧化铁胶体、氢氧化铝胶体吸附污水中细小悬浮物聚集成大颗粒并一起沉降下来
生铁是含碳量大于2%的铁碳合金，铁中含碳量越高，硬度越大，脆性越大，减少含碳量会增强延展性
铬（Cr）镍（Ni）为关键元素，铬的含量至少为10.5%，能够在钢表面形成一层保护性的自修复氧化膜，防止腐蚀。镍的加入可以改善不锈钢在某些酸性环境下的抗腐蚀能力
密度小、强度高、塑性好可制作门窗框架，汽车发动机零部件、车身框架，飞机机身、机翼，手机电脑外壳等
黄铜是以锌为主要合金元素，具有良好的机械性能和耐磨性，常用于制造阀门、水管等；青铜则以锡为主要合金元素，具有良好的耐腐蚀性和铸造性，常用于制造轴承、齿轮等；白铜以镍为主要合金元素，具有良好的导电性和抗腐蚀性，常用于制造电线和饰品
与金刚石结构相似，是重要的半导体材料，可用于制作太阳能光伏电池板、集成电路、探测器、传感器、芯片等。
用碳原子取代部分硅原子得到的碳化硅晶体与金刚石、晶体硅结构相似，导电性不会增强，也是一种半导体材料。
以硅氧四面体为基本结构的立体网状结构，是制造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光导纤维、光学仪器、电子工业的重要部件的原料
普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英，其成分为Na2SiO3、CaSiO3、SiO2等熔化在一起得到的物质，是混合物
硅酸盐水泥原料为石灰石和黏土，成分为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙
陶瓷材料是人类应用最早的硅酸盐材料，制备原料为黏土
高密度聚乙烯（HDPE）：由乙烯在较低压力、温度和催化剂条件下加聚得到，线型结构，支链较少，链之间易于接近，相互作用力较大，熔点密度较高，较硬
低密度聚乙烯（LDPE）：由乙烯在较高压力、温度下加聚得到，支链型结构，支链较多，且长短不一，链之间不易于接近，相互作用力较小，熔点密度较低，较柔软
由酚类与醛类物质在酸或碱的催化下缩聚而成的高分子。酸性条件下得到的酚醛树脂为线型结构，碱性条件下得到的为网状结构。
制造塑料瓶、管道和包装材料
制造薄膜（PE)、袋子和绝缘材料
线型结构的酚醛树脂可用于生产胶粘剂和涂料。网状结构酚醛树脂可用于生产烹饪器具的手柄，电器、汽车的零部件、火箭发动机、返回式卫星、宇宙飞船外壳的烧蚀材料
线型结构高分子-----
网状结构高分子-----
受热不能软化或熔融，也不溶于任何溶剂
加热可熔融，也可溶于某些溶剂中
是一种以四氟乙烯为单体通过加聚反应制得的高分子聚合物。氟原子紧密地排列在碳碳主链的周围，形成一种高度对称的结构，这种结构使聚四氟乙烯具有非常高的化学稳定性，有“塑料王”的美称
常用于制作各种耐腐蚀的管道、不粘锅涂层、电线、电缆的绝缘层等
俗称有机玻璃，是由甲基丙烯酸甲酯加聚而成的高分子化合物，是一种开发较早的重要热塑性塑料。有机玻璃具有较好的透明性、化学稳定性，有机玻璃又叫明胶玻璃、亚克力
常用于车的风挡和车窗、大型建筑的天窗、望远镜和照相机上的光学镜片、人工角膜等
可降解塑料-----聚乳酸
聚乳酸具有良好的生物相容性和生物可吸收性，可以用于手术缝合线、骨科固定材料、药物缓释材料等，手术后不用拆线或取出固定材料，减轻了患者与医生的负担。 聚乳酸与淀粉等混合制成的生物降解塑料，可用于一次性餐具、食品和药品包装。为消除“白色污染”和减轻“温室效应”做出了贡献。
以木材、秸秆等含有纤维素的农副产品为原料，经加工处理得到
以石油、天然气、煤、农副产品为原料，将其转化为单体，再经过聚合反应得到
粘胶纤维、醋酸纤维、铜氨纤维、莫代尔、莱赛尔、坦塞尔
六大纶：涤纶、锦纶、腈纶、氯纶、维伦、氨纶
与天然纤维相近，透气、环保
强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水
不耐磨不耐洗、容易褶皱和缩水
不耐磨不耐洗、容易磨损
容易产生静电，除维伦吸湿性较好，有“人造棉花”的美称外，吸湿性和透气性明显不及天然纤维
尼龙-----也称聚酰胺或锦纶，是一种重要的合成纤维，也是世界上第一种合成纤维。
尼龙材料具有极高的耐磨性和机械强度，重量轻、易染色且吸湿能力好。在工业领域，主要用于绳索、渔网、轮胎的帘线、降落伞和工程塑料；在服装领域，主要用于丝袜、泳装、登山衣等。 尼龙66由己二酸和己二胺缩聚而成，性能优异。常用于制造机械附件如齿轮、润滑轴承，可以代替有色金属材料制作机器外壳、汽车发动机叶片等。之后又合成了耐酸碱、耐高温、高强度的芳纶纤维，可以制成防弹装甲、消防服、防切割耐热手套等。
涤纶-----也称聚酯纤维，是合成纤维中产量最大的，由对苯二甲酸和乙二醇缩聚而成。
聚酯纤维由许多优点。首先，它具有出色的抗皱性和保形性。其次，它具有很高的强度和弹性恢复能力，使得织成的织物坚固耐用，同时迅速恢复原状。此外，还具有抗磨损、不粘毛等特点，让织物看起来更加整洁。但它透气性和吸湿性差，可以与天然纤维混纺获得改进。它广泛应用于纺织品和服装制造等领域，以及航天服、降落伞、过滤材料、绝缘材料、轮胎帘子线、传送带等。
设计思路1：改造纤维素或淀粉分子，接入强亲水基团的支链，提高它们的吸水能力。在交联剂作用下生成的网状结构的淀粉-聚丙烯酸钠高吸水性树脂，具有强大的吸水、保水能力，同时还是可生物降解的绿色材料。用于农业、林业的抗旱、保水及婴幼儿纸尿裤
设计思路2：用带有强亲水基团的烯类单体进行聚合。在丙烯酸钠中加入少量交联剂，再在一定条件下聚合，可得具有网状结构的高吸水性树脂。其中加入交联剂的目的是防止聚合物溶于水
主要材料：醋酸纤维、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等，广泛用于海水淡化、饮用水的制取、果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等领域
5. 传统文化中的材料
1. 开发利用的方法及变化原理
【例1】（2024·安徽卷）青少年帮厨既可培养劳动习惯，也能将化学知识应用于实践。下列有关解释合理的是 A．清洗铁锅后及时擦干，能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈 B．烹煮食物的后期加入食盐，能避免NaCl长时间受热而分解 C．将白糖熬制成焦糖汁，利用蔗糖高温下充分炭化为食物增色 D．制作面点时加入食用纯碱，利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸
【试题立意】本题以贴近日常生活的情境为素材，考查学生从化学视角解释生活中的常见现象的意识与能力， 体现了化学与生活的密切联系，充分发挥了高考的教学引导作用，使中学化学教学同实际生活紧密结合起来。
A．铁发生吸氧腐蚀时，正极上O2得电子结合水生成氢氧根离子，清洗铁锅后及时擦干，除去了铁锅表面的水分，没有了电解质溶液，能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈，A正确；B．食盐中含有碘酸钾，碘酸钾不稳定受热易分解，因此烹煮食物时后期加入食盐，与NaCl无关，B错误；C．焦糖的主要成分仍是糖类，同时还含有一些醛类、酮类等物质，蔗糖在高温下并未炭化，C错误；D．食用纯碱主要成分为Na2CO3，制作面点时加入食用纯碱，利用了Na2CO3中和发酵过程产生的酸，D错误；
【例2】（2024·吉林卷）家务劳动中蕴含着丰富的化学知识。下列相关解释错误的是A．用过氧碳酸钠漂白衣物：Na2CO4具有较强氧化性B．酿米酒需晾凉米饭后加酒曲：乙醇受热易挥发C．用柠檬酸去除水垢：柠檬酸酸性强于碳酸D．用碱液清洗厨房油污：油脂可碱性水解
【试题立意】本题以家务劳动中清洁和制作过程为素材,考查学生对物质性质及变化原理掌握情况。主要考查学生信息的获取与加工能力及依据组成、性质、用途的逻辑推理与论证能力。
A．过碳酸钠中过碳酸根中有两个O原子为-1价，易得到电子变成-2价O，因此过碳酸钠具有强氧化性，可以漂白衣物，A正确；B．酒曲上大量微生物，微生物可以分泌多种酶将谷物中的淀粉、蛋白质等转变成糖、氨基酸。糖分在酵母菌酶的作用下，分解成乙醇，因此，米饭需晾凉再加酒曲，过热会使微生物失活，B错误；C．柠檬酸的酸性强于碳酸，可以与水垢中的碳酸钙反应生成可溶性的钙离子，除去水垢，C正确；D．油脂可以在碱性条件下水解成可用于水的甘油和脂肪酸盐，用于清洗油污，D正确；
【例3】（2022·海南卷）化学与日常生活息息相关。下列说法错误的是 A．使用含氟牙膏能预防龋齿 B．小苏打的主要成分是Na2CO3 C．可用食醋除去水垢中的碳酸钙 D．使用食品添加剂不应降低食品本身营养价值
【试题立意】健康、清洁的生活离不开化学。本题以四种不同的生活情境为载体,考查学生对物质成分、性质、用途及原理的掌握情况。主要考查学生信息的获取与加工能力及依据性质、用途的逻辑推理与论证能力。
B．小苏打的主要成分是NaHCO3，苏打的成分是Na2CO3，B错误；C．食醋的主要成分为CH3COOH，酸性强于碳酸，可与碳酸钙反应生成可溶的醋酸钙，因此食醋可除去水垢中的碳酸钙，C正确；D．食品添加剂加入到食品中的目的是为改善食品品质和色、香、味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要，所以合理使用有助于改善食品品质、丰富食品营养成分，不应降低食品本身营养价值，D正确；
【例4】（2024·全国甲卷）人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期，现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是 A．木材与煤均含有碳元素 B．石油裂化可生产汽油 C．燃料电池将热能转化为电能 D．太阳能光解水可制氢
【试题立意】人类的一切活动都离不开能源,随着人类社会的发展,主要能源的形式也在发生着不断的变化。本题以能源为素材,从人类发展的不同时代选取不同的能源,考查学生对基础知识的掌握情况。
A．木材的主要成分为纤维素，纤维素中含碳、氢、氧三种元素，煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的变化逐渐形成的固体，是有机物和无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，A正确；B．石油裂化是将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程，汽油的相对分子质量较小，可以通过石油裂化的方式得到，B正确；C．燃料电池是将燃料的化学能变成电能的装置，电池中燃料并没有燃烧，不是将热能转化为电能，C错误；D．在光催化剂作用下，光能被吸收，使水分解为氢气和氧气，D正确；
【例5】（2024·海南卷）化学为实现社会可持续发展贡献巨大。下列说法错误的是A．以竹代塑，可减少白色污染 B．使用人工合成杀虫剂，对环境无影响C．无纸化办公，可减少人工合成油墨的使用D．使用无磷洗涤剂，可减少水体污染
【试题立意】人类可以使用的资源是有限的,要实现可持续性发展，需要人类从各个方面做出努力，比如从能源方面，减少对化石能源的依赖，工业生产中减少污染物的排放、农业领域合理使用农药和化肥，发展生态农业，减少对土壤和水体的污染，日常生活中倡导绿色出行、加强资源的回收和再利用等。本题以环境保护为素材，主要考查学生的环保意识及对环保方法的理解程度。
【例5】（2024·海南卷）化学为实现社会可持续发展贡献巨大。下列说法错误的是A．以竹代塑，可减少白色污染 B．使用人工合成杀虫剂，对环境无影响C．无纸化办公，可减少人工合成油墨的使用D．使用无磷洗涤剂，可减少水体污染
A．普通塑料难以降解，大量使用会引起白色污染，而竹子是一种可降解的材料，以竹代塑可以减少塑料的使用，从而可以减少白色污染，A正确；B．人工合成杀虫剂具有一定毒性，进入环境后可能会污染水源、土壤，对生物的多样性产生负面影响，会对环境造成一定影响，B错误；C．无纸化办公，减少纸张的使用，减少了打印机中人工合成的油墨使用，C正确；D．含磷洗涤剂会导致水的富营养化，从而导致赤潮、水华等污染，使用无磷洗涤剂，可减少水体污染，D正确；
【例6】（2024·河北卷）高分子材料在生产、生活中得到广泛应用。下列说法错误的是A．线型聚乙烯塑料为长链高分子，受热易软化B．聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚合成，受热易分解C．尼龙66由己二酸和己二胺缩聚合成，强度高、韧性好D．聚甲基丙烯酸酯(有机玻璃)由甲基丙烯酸酯加聚合成，透明度高
【试题立意】新材料的发明与应用在提高人类的生活质量、推动工业的发展、促进科技创新、有助于减少环境污染和资源消耗、促进经济增长等方面具有重要的意义。本题以高分子材料为素材，主要考查学生对生活中常见高分子材料的名称、结构及性能的掌握程度及依据性能、用途进行逻辑推理与论证的能力。
A．线型聚乙烯塑料为长链状结构，分子间作用力较小，具有热塑性，受热易软化，A正确；B．聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚合成，被称为“塑料王”，稳定性高、耐腐蚀，可用作不粘锅的涂层，B错误；C．尼龙66是由己二酸和己二胺缩聚合成，强度高、韧性好，常用于制造机械附件如齿轮、润滑轴承，可以代替有色金属材料制作机器外壳、汽车发动机叶片等，C正确；D．聚甲基丙烯酸酯由甲基丙烯酸酯加聚合成，又名有机玻璃，说明其透明度高，D正确；
【例7】（2024·1浙江卷）根据材料的组成和结构变化可推测其性能变化，下列推测不合理的是
【试题立意】从组成和结构变化推测性能，主要考查学生对于物质结构和性质关系的理解与运用能力。主要包括对不同组成元素、含量、化学键类型、晶体结构、分子空间构型等结构特点的认识及它们如何影响物质的物理性质、化学性质、导电能力、延展性等性能的分析推理能力。
A．较低的碳含量赋予材料更好的延展性和可塑性，A正确；B．晶体硅和金刚石均为共价晶体，硅为半导体材料，金刚石态的碳不具有导电性，故用碳原子取代部分硅原子导电能力会下降，B错误；C．淀粉、纤维素的主链上再接上带有强亲水基团的支链(如丙烯酸钠)，在交联剂作用下形成网状结构可以提高吸水能力，C正确；D．在橡胶中加入硫化剂使线型大分子转变为三维网状结构，网状结构相对线性结构具有更大的强度，D正确；
【例8】（2024·湖北卷）2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施，下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是A．发蓝处理 B．阳极氧化 C．表面渗镀 D．喷涂油漆
A．发蓝处理技术通常用于钢铁等黑色金属，通过在空气中加热或直接浸泡于浓氧化性溶液中来实现，可在金属表面形成一层极薄的氧化膜，这层氧化膜能有效防锈，A不符合题意；B．阳极氧化是将待保护的金属与电源正极连接，在金属表面形成一层氧化膜的过程，B不符合题意；C．表面渗镀是在高温下将气态、固态或熔化状态的欲渗镀的物质(金属或非金属元素)通过扩散作用从金属的表面渗入内部以形成表层合金镀层的一种表面处理的方法，在这个过程中，金属表面会形成钝化膜，C不符合题意；D．喷涂油漆是将油漆涂在待保护的金属表面并没有在表面形成钝化膜，D符合题意；
【试题立意】本题以科技发展为情境，体现了化学在科技发展中的重要贡献。主要考查学生对化学工艺原理的了解程度及逻辑推理能力。
【例9】（2024·全国新课标卷）文房四宝是中华传统文化的瑰宝。下列有关叙述错误的是A．羊毛可用于制毛笔，主要成分为蛋白质B．松木可用于制墨，墨的主要成分是单质碳C．竹子可用于造纸，纸的主要成分是纤维素D．大理石可用于制砚台，主要成分为硅酸盐
【试题立意】在中国传统文化的继承与发扬历程中,文房四宝发挥着重要作用,是人类文明得以传播的重要载体。本题以文房四宝为素材,考查学生对笔、墨、纸、砚中有关化学成分的辨析能力及对物质用途的了解程度。让学生在感受化学学科对人类生活产生重要影响的同时，认识中华优秀传统文化对人类发展和社会进步作出的巨大贡献。
A．动物的毛、皮、角主要成分都是蛋白质，毛笔有多种，有羊毫、狼毫、紫豪等，A正确；B．墨的主要成分是炭黑，炭黑是碳元素的一种单质，碳的单质在常温下化学性质很稳定，不易与其他物质发生化学反应，故用墨汁书写的字画历经千年仍不褪色，松木不完全燃烧产生的烟尘可制墨，B正确；C．竹子的主要成分是纤维素，用其造的纸的主要成分也是纤维素，C正确；D．大理石主要成分为碳酸钙，不是硅酸盐，质地坚硬，细腻度适中，研磨墨块时不易磨损，研磨出的墨汁颗粒细腻，书写流畅，所以大理石可用于制砚台，D错误；
【例10】（2024·河北卷）燕赵大地历史悠久，文化灿烂。对下列河北博物院馆藏文物的说法错误的是
A．青铜铺首主要成分是铜锡合金B．透雕白玉璧主要成分是硅酸盐C．石质浮雕主要成分是碳酸钙D．青花釉里红瓷盖罐主要成分是硫酸钙
【试题立意】本题以馆藏文物素材,考查学生对物质成分的掌握情况。主要考查学生信息的获取与加工能力。
A．青铜铺首是青铜器，青铜的主要成分是铜锡合金，A正确；B．透雕白玉璧是玉石，玉石的主要成分是硅酸盐，B正确；C．石质浮雕是汉白玉，汉白玉的主要成分是碳酸钙，C正确；D．青花釉里红瓷盖罐是陶瓷，陶瓷的主要成分是硅酸盐，D错误；
【例11】（2024·湖北卷）劳动人民的发明创造是中华优秀传统文化的组成部分。下列化学原理描述错误的是
【试题立意】本题以中华优秀传统文化素材,考查学生对物质制作工艺的关键操作的了解程度及基于组成、结构、性质、用途的逻辑推理与论证能力。
A．墨的主要成分是碳单质，松木在窑中不完全燃烧会生成黑色的碳单质，可以用来制造墨块，A正确；B．黏土在高温中烧结，会发生一系列的化学反应，此过程有新化学键的形成，B正确；C．草木灰主要成分为碳酸钾，水溶液显碱性，纸张的主要成分是纤维素，纤维素不能溶解在草木灰水中，浸泡的主要目的是用于分离树皮中的果胶、木质素等杂质，提高纸张的质量，C错误；D．中国古代黑火药是有硫磺、硝石、木炭混合而成的，在点燃时发生剧烈的氧化还原反应，产生大量气体并放出大量的热，反应方程式为S+2KNO3+3C=K2S+3CO2↑+N2↑，D正确；
这类题目一般有两种类型，一种为有主题型，一种为无主题型。有主题型可以从题干中找出研究方向，无主题型需要从选项中找出研究方向。