2019版高考化学创新大一轮人教全国通用版讲义：第十章化学实验基础及探究学案十

学案十　化学与社会、生活、环境及传统文化

【教学目标】

1．了解化学与社会、生活、环境等的关系。

2．了解传统文化中的化学。

3．了解“绿色化学”的重要性。

4．培养学生自主学习的能力，重视理论联系实际。

5．促进学生在知识和技能、过程和方法、情感态度和价值观等方面的全面发展。

【教学重点】　社会、生活、环境中的化学问题

【教学难点】　传统文化中的化学

【考情分析】

(2009～2018十年大数据)

1．化学与环境

(1)空气质量日报

空气质量日报的主要内容包括“空气污染指数”、“首要污染物”、“空气质量级别”、“空气质量状况”等。目前计入空气污染指数的项目暂定为：可吸入颗粒物、氮氧化物、二氧化硫。

(2)PM2.5

PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。

(3)酸雨

指pH小于5.6的雨雾或其他形式的大气降水，它是由人为排放的二氧化硫和氮氧化物转化而成的，绝大部分是硫酸型和硝酸型酸雨。

(4)温室效应

指由于煤、石油、天然气等化石燃料的大量使用，排放到大气中的CO2、CH4等气体的大量增加，致使地表温度上升的现象。

(5)臭氧空洞

家用电冰箱中使用的制冷剂“氟利昂”以及汽车排放的废气中的氮氧化物在臭氧转化成氧气中起到催化作用，从而使大气中的臭氧层形成空洞。

(6)光化学烟雾

指汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化合物等一次污染物，在阳光(紫外线)作用下会发生光化学反应生成二次污染物，参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的有毒烟雾污染现象

(7)水体富营养化

在人类活动的影响下，生物所需的N、P等营养物质大量进入湖泊、河流、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧气量下降，水体恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。

(8)赤潮

海水中的红藻、褐藻由于吸收较多的营养物质(N、P等)而过度繁殖，引起海潮呈赤色的现象。它会造成海水的严重缺氧。

(9)水华

人为向淡水中投入(或排入)生物需要的营养物质(N、P等)后，导致水面上的藻类疯长、繁殖，并使水质恶化而产生腥臭味，造成鱼类及其他生物大量死亡的现象。

 (10)白色污染

指各种塑料垃圾对土壤所造成的污染。它们很难降解，会破坏土壤结构。

2．化学与能源

(1)可燃冰

是水与天然气相互作用形成的晶体物质，主要存在于冻土层和海底大陆坡中，其主要成分是一水合甲烷晶体(CH4·H2O)，它是人类的后续新能源，具有高效、使用方便、清洁无污染等优点。

(2)一级能源与二级能源

一级能源是指在自然界中能以现成形式提供的能源，例如：天然气、煤、石油、水能、太阳能、风能；二级能源是指需要依靠其他能源(也就是一级能源)的能量间接制取的能源，例如：电能、一氧化碳等。

3．绿色化学

(1)绿色化学

指从根本上消灭污染，能彻底防止污染产生的科学，它包括“原料绿色化”、“化学反应绿色化”、“产物的绿色化”等内容。

(2)原子经济利用率

指目标产物占反应物总量的百分比。即原子利用率＝(预期产物的相对分子质量/全部生成物的相对分子质量总和)×100%。按绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是反应物中的原子全部转化为期望的最终产物，即原子利用率为100%。

考点指导1　化学与传统文化

【典例1】　《新修本草》是我国古代中药学著作之一，记载药物844种，其中有关于“青矾”的描述为：“本来绿色，新出窟未见风者，正如瑠璃……烧之赤色……”据此推测，“青矾”的主要成分为(　　)

A．CuSO4·5H2O   B．FeSO4·7H2O

C．KAl(SO4)2·12H2O   D．Fe2(SO4)3·9H2O

解析　FeSO4·7H2O俗名绿矾，为浅绿色，灼烧后生成红色的Fe2O3，而CuSO4·5H2O为蓝色，KAl(SO4)2·12H2O为无色，Fe2(SO4)3·9H2O为黄色。

答案　B

【解法指导】

解答化学与传统文化三大注意点

(1)回归基础：挖掘化学知识与传统文化的密切联系，达到化学源于基础文化知识，高考回归基础的目的。

(2)联系热点：关注与化学有关的热点问题，有意识地积累有关热点素材。

(3)掌握原理：熟记常见的化学工业原理，能够从原料利用率，循环利用，节能减排，绿色环保等角度对化工生产流程及方案进行正确分析与评价。

【对点训练】

1．中国传统文化对人类文明贡献巨大，古代文献中充分记载了古代化学研究成果，下列古代文献对KNO3的叙述不合理的是(　　)

解析　KNO3具有氧化性，遇金属铁，相激火生，不是自燃，A项错误。

答案　A

2．对中国古代著作涉及化学的叙述，下列解说错误的是(　　)

A．《汉书》中“高奴县有洧水可燃”，这里的“洧水”指的是石油

B．《菽园杂记》有海水提取食盐的记载：“烧草为灰，布在滩场，然后以海水渍之，俟晒结浮白，扫而复淋”。过程中“灰”的作用是吸附

C．《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”中的碱是K2CO3

D．《天工开物》中“凡石灰，经火焚炼为用”里的“石灰”指的是Ca(OH)2

解析　《天工开物》所叙述的“石灰”根据性质判断应为CaCO3，不是Ca(OH)2。

答案　D

3．我国晋代《抱朴子》中描述了大量的化学反应，其中有：①“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”；②“以曾青涂铁，铁赤色如铜”。下列叙述正确的是(　　)

A．①中描述的化学反应是可逆反应

B．“曾青”是含有Cu2＋的溶液，如硫酸铜溶液

C．“积变又还成丹砂”中的“还”可理解为“被还原”

D．水银能跟“曾青”发生置换反应生成单质铜

解析　A项，在相同条件下同时向正、逆两个方向进行的反应叫做可逆反应。①中涉及的化学反应为HgSHg＋S，Hg＋S===HgS，反应发生的条件不同，不是可逆反应，错误；B项，②中涉及的化学反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，“曾青”是含有Cu2＋的溶液，如硫酸铜溶液，正确；C项，“积变又还成丹砂”中涉及的反应为Hg＋S===HgS，Hg被氧化，错误；D项，Hg不如铜活泼，Hg不能从可溶性铜盐的水溶液中置换出单质铜，错误。

答案　B

考点指导2　化学与社会、生活、环境

【典例2】　化学与生产、生活有着密切的关系。下列说法不正确的是(　　)

解析　A项，氢氧化钠溶液呈强碱性，能和玻璃中的二氧化硅反应生成硅酸钠，硅酸钠具有黏性，能把玻璃塞黏住，所以不能用带玻璃塞的试剂瓶存放氢氧化钠溶液，错误；B项，因为聚乙烯无毒，所以可以用来盛放食品，正确；C项，用铁制容器盛放和运输浓硫酸，是因为铁在冷的浓硫酸中发生钝化，正确；D项，因为铝及氧化铝既能与酸反应又能与碱反应，所以铝制饭盒不宜长时间存放酸性或碱性的食物，正确。

答案　A

【对点训练】

4．化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是(　　)

A．焰火的五彩缤纷是某些金属元素化学性质的展现

B．工业上以氯气和石灰乳为原料制备漂白粉

C．用活性炭为蔗糖脱色和用臭氧漂白纸张的原理相似

D．明矾作为净水剂，可以除去废水中的铜离子

解析　焰火的五彩缤纷是金属原子核外电子发生跃迁形成的，这展现的是其物理性质，A项错误。Cl2与Ca(OH)2反应可制备漂白粉，B项正确。用活性炭为蔗糖脱色的原理是活性炭可吸附蔗糖中的有色物质，这属于物理变化；O3漂白纸张则发生了氧化还原反应，属于化学变化，二者原理不同，C项错误。明矾净水的原理是Al3＋水解生成的Al(OH)3胶体可吸附水中的悬浮物，但不能除去Cu2＋，D项错误。

答案　B

5．化学与生产、生活和科研密切相关，下列说法错误的是(　　)

A．用菜籽油浸泡花椒制得花椒油的过程未发生化学变化

B．河水中有许多杂质和有害细菌，加入明矾消毒杀菌后可以直接饮用

C．大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素

D．对医疗器械高温消毒时，病毒蛋白质受热变性

解析　用菜籽油浸泡花椒制得花椒油的过程为萃取，其为物理变化，A项正确；明矾能净化河水，但不能对河水消毒杀菌，B项错误；大量燃烧化石燃料会产生烟尘等，C项正确；对医疗器械高温消毒时，病毒蛋白质受热发生变性，D项正确。

答案　B

6．化学已经渗透到人类生活的方方面面。下列说法正确的是(　　)

A．“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，该过程属于化学变化

B．去皮苹果放在空气中久置变黄与纸张久置变黄原理相似

C．高纯硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”

D．酸雨以及光化学烟雾的形成通常都与氮的含氧化合物有关

解析　该过程属于物理变化，A项错误；去皮苹果放在空气中久置变黄是因为苹果中的Fe2＋与空气中的氧气发生了氧化还原反应，纸张久置变黄色是因为SO2与有色物质结合生成的无色物质不稳定，易分解恢复成原来的颜色，二者原理不同，B项错误；SiO2用于制作光导纤维，C项错误；酸雨以及光化学烟雾的形成通常都与氮的含氧化合物有关，D项正确。

答案　D

考点指导3　绿色化学

【典例3】　食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。下列说法错误的是(　　)

A．硅胶可用作食品干燥剂

B．P2O5不可用作食品干燥剂

C．六水氯化钙可用作食品干燥剂

D．加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂

解析　A项，硅胶疏松多孔，吸附水分能力强，且无毒、无味、无腐蚀性，可用作食品干燥剂，正确；B项，P2O5具有吸水性，吸水生成对人体有一定危害的磷酸或偏磷酸，因此不可用作食品干燥剂，正确；C项，六水氯化钙没有吸水性，不可用作食品干燥剂，错误；D项，加工后具有吸水性的植物纤维无毒、无味、无腐蚀性，加工后可用作食品干燥剂，正确。

答案　C

【对点训练】

7．“绿色化学实验”已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”思想的是(　　)

①实验室收集氨气采用图甲所示装置

②实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图乙所示装置

③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验

④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应实验

A．②③④   B．①②③

C．①②④   D．①③④

解析　甲装置中多余的NH3可用水吸收，①符合绿色化学的思想；乙装置中多余的Cl2可用浸有碱液的棉球吸收，防止Cl2污染环境，②符合；丙装置中反应生成的NO贮存在气球中，防止NO污染环境，④符合；实验③所用的HCl和NH3会散失到大气中，对环境造成污染，③不符合。

答案　C

【课堂小结】

解答STSE“四步”曲

1．古代造纸工艺中使用的某种物质存在副作用，它易导致纸张发生酸性腐蚀，使纸张变脆，易破损。该物质是(　　)

A．生石灰   B．草木灰

C．明矾   D．漂白粉

解析　该物质易导致纸张发生酸性腐蚀，说明该物质的水溶液呈酸性，生石灰溶于水得到氢氧化钙溶液，溶液呈碱性；草木灰的主要成分为K2CO3，漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2，二者均为强碱弱酸盐，故草木灰、漂白粉溶于水得到的溶液均呈碱性；明矾溶于水，由于Al3＋水解而使溶液呈酸性。故该物质为明矾，C项正确。

答案　C

2．(2018·长郡中学新高三实验班选拔)纵观古今，化学与生活皆有着密切联系。下列有关说法错误的是(　　)

A．“梨花淡白柳深青，柳絮飞时花满城”中柳絮的主要成分和棉花的相同

B．制作烟花的过程中常加入金属发光剂和发色剂使烟花放出五彩缤纷的颜色

C．草莓棚中使用的“吊袋式二氧化碳气肥”的主要成分可以是碳酸钙

D．芒硝晶体(Na2SO4·10H2O)白天曝晒后失水、溶解吸热，晚上重新结晶放热，实现了太阳能转化为化学能继而转化为热能

解析　柳絮和棉花的主要成分都是纤维素，A项正确；制作烟花的过程中加入的金属发光剂和发色剂可使烟花放出五彩缤纷的颜色，B项正确；吊袋式二氧化碳气肥在太阳光的照射下会产生CO2气体，其主要成分不可能是碳酸钙，C项错误；Na2SO4·10H2O白天曝晒后失水、溶解吸热，太阳能转化为化学能，晚上重新结晶放热，化学能转化为热能，D项正确。

答案　C

3．(2018·成都毕业班摸底)化学与科技、医药、工业生产均密切相关。下列有关叙述正确的是(　　)

A．2017年4月26日，中国第二艘航母举行下水仪式，该航母使用了素有“现代工业的骨骼”之称的碳纤维。碳纤维是一种新型的有机高分子材料

B．离子交换膜在工业上应用广泛，如氯碱工业使用阴离子交换膜

C．半导体行业中有一句话：“从沙滩到用户”，计算机芯片的主要成分是经提纯的SiO2

D．获得诺贝尔生理学或医学奖的屠呦呦女士用乙醚从黄花蒿中提取出青蒿素，该技术应用了萃取原理

解析　碳纤维是一种新型的无机非金属材料，A项错误；氯碱工业使用的是阳离子交换膜，B项错误；计算机芯片的主要成分是单质硅，C项错误；青蒿素易溶于乙醚，难溶于水，用乙醚从黄花蒿中提取出青蒿素，应用了萃取原理，D项正确。

答案　D

4．炼丹鼻祖葛洪在《抱朴子》中写道：“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”(“积变”是指将水银与单质硫混合)，下列有关说法错误的是(　　)

A．上述反应涉及两种基本反应类型

B．丹砂的主要成分是硫化汞

C．水银是液态银

D．丹砂“烧之”涉及氧化还原反应

解析　分析题中信息可知，“积变又还成丹砂”是发生了反应：S＋Hg===HgS，据此可知丹砂的主要成分是硫化汞，还可知“丹砂烧之成水银”是发生了反应：HgSHg＋S，上述两个反应分别属于基本反应类型中的化合反应和分解反应，且都属于氧化还原反应，故A、B、D均正确；水银是汞的俗称，C项错误。

答案　C

5．化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是(　　)

解析　乙烯是一种植物催熟剂，利用高锰酸钾能将乙烯氧化的性质，用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土来吸收乙烯保鲜水果，A项正确；利用S2－能与Cu2＋和Hg2＋形成难溶物CuS和HgS来除去废水中的Cu2＋和Hg2＋，与Na2S的还原性无关，B项错误；用氧化铁制作红色涂料是利用其呈红色的性质，与其是否能与酸反应无关，C项错误；用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈是因为明矾溶液中的Al3＋水解而使溶液呈酸性，从而除去铜镜表面的铜锈，D项错误。

答案　A

6．化学与生活密切相关。下列说法正确的是(　　)

A．纤维素在人体内的变化：纤维素葡萄糖CO2＋H2O，释放能量维持生命活动

B．煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯

C．大豆富含蛋白质，将其磨成豆浆并煮沸后蛋白质变成了氨基酸

D．粮食酿酒经过了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程

解析　人体内没有水解纤维素的酶，纤维素在人体内可以促进大肠蠕动，从而促进消化吸收其他营养物质，A项错误；花生油是植物油，牛油是动物油，两者的主要成分都属于油脂，都可发生皂化反应，但植物油中含有较多的不饱和油脂，B项错误；豆浆煮沸后蛋白质变性，但不会水解，蛋白质在相应酶的作用下水解生成氨基酸，C项错误；用粮食酿酒时，淀粉先在糖化酶作用下水解为葡萄糖，葡萄糖再在酵母菌的作用下转变为酒精，都是化学变化，D项正确。

答案　D

7．化学与生产、生活、社会密切相关。下列说法中不正确的是(　　)

A．绿色化学的核心是从源头上消除工业生产对环境的污染

B．“硫黄姜”又黄又亮，可能是在用硫黄熏制的过程中产生的SO2所致

C．铁在潮湿的空气中放置，易发生化学腐蚀而生锈

D．华裔科学家高琨在光纤传输信息领域中取得突破性成就，光纤的主要成分是高纯度的二氧化硅

解析　铁中含有杂质碳，在潮湿的环境下容易形成原电池，发生电化学腐蚀。

答案　C

8．化学与生产、生活、环境等社会实际密切相关。下列叙述错误的是(　　)

A．雾霾是一种分散系，分散剂是空气，带活性炭口罩防雾霾的原理是吸附原理

B．洁厕灵的主要成分是盐酸，不能与“84”消毒液(主要成分是NaClO)混用

C．推广使用煤液化技术，可减少二氧化碳等温室气体的排放

D．Cl2、ClO2、O3和Na2O2等都具有强氧化性，但Na2O2不能用于饮用水的消毒

解析　活性炭具有吸附作用，能吸附空气中的悬浮物，A项正确；两者混用产生Cl2有毒，不能混用，B项正确；煤的组成元素主要是碳，碳完全燃烧生成二氧化碳，因此推广使用煤液化技术，不能减少二氧化碳等温室气体的排放，C项错误；Cl2、ClO2、O3和Na2O2等都具有强氧化性，Cl2、ClO2、O3可用于饮用水的消毒，但Na2O2溶于水生成NaOH，NaOH有腐蚀性，因此Na2O2不能用于饮用水消毒。

答案　C