(共27张PPT)
第二单元 化学是社会可持续发展的基础
2．下列做法 环境保护的是( )。
1．大气污染包括：_____、__________、____________。
C
A．垃圾分类回收处理
酸雨
温室效应
臭氧层空洞
B．限制使用一次性塑料袋
C．随意丢弃废旧电池
D．关闭污染严重的企业
3．“飘尘”是物质燃烧时产生的粒状漂浮物，颗粒很小(直
径小于 10－7 m)，不易沉降(可飘浮数小时甚至数年)，它与空气
中 SO2、O2 接触时，SO2 部分转化为 SO3，使空气酸度增加，
)。
D
形成酸雨。 飘尘所起的主要作用是(
A．氧化剂
B．还原剂
C．吸附剂
D．催化剂
一、现代科学技术的发展离不开化学
1．化学与人类的密切关系
材料
环境
能源
(1)化学与人们的生活有着密切的联系。
(2)化学与信息、生命、_____、_____、_____、地球、空
间和核科学等新兴学科密切联系。
合成和分离
(3)化学_____________技术是人类生存所必需的，也为其
他技术的发明提供了不可缺少的物质基础。
2．化学科学发展的贡献
(1)解决工农业生产中的技术问题。
①了解光合作用、固氮作用机理和催化理论，期望实现农
业的工业化；
②海水淡化技术的进步有助于缓解淡水资源紧缺。
(2)创造和合成具有特定性能的材料。
激光、航空、航天、导弹和纳米等技术所需要的高新材料，
依赖于化学合成。
(3)开发高效的清洁能源。
在充分了解结构与性能关系的基础上，合成高效、稳定、
廉价的太阳能光电转化材料，提高太阳能的利用率，解决能源
问题。
二、解决环境问题需要化学科学
废液
废气
废渣
1．工业“三废”：_____、_____和______。
2．化学对环境保护的贡献
(1)燃煤烟气的脱硫。
①石灰石—石膏脱硫法的原理：
__________________________________________________。
②氨水脱硫法的原理：
___________________________________________________
_____________________________________
通过以上过程，在消除烟气中的 SO2 的同时还可以得到副
产品_____和化肥________。
石膏
硫酸铵
SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O，2CaSO3＋O2===2CaSO4
SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3，SO2＋NH3＋H2O=== NH4HSO3，2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4
(2)消除汽车尾气对环境的污染。
①汽车尾气的成分：___________________________、颗
粒物等。
CO、NO、NO2、碳氢化合物
②汽车尾气的消除。
a．石油脱硫处理；
b．安装___________装置；
尾气处理
c．用新的无害的添加剂代替四乙基铅作抗震剂；
d．使用_______________等清洁燃料代替部分或全部燃油；
e．使用______电池作动力。
燃料
酒精、天然气
(3)回收二氧化碳。
全降解塑料
如利用二氧化碳制造______________。
(4)绿色化学。
源头
①要求：利用化学原理从_____上消除污染。
②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。
③结果：所有物质原料、中间产物都在内部循环、利用，
实现_________。
零排放
环境污染及环境保护
1．环境问题包括对生态环境的破坏和环境污染
(1)大气污染。
大气中的污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程产
生的废气及携带的颗粒。
(2)水污染。
工业废水、生活污水的任意排放，农药、化肥的过度使用
都会对水体造成污染。
水体富营养化是指在人类活动的影响下，含氮、磷等营养
物质的废水大量进入湖泊、水库和近海海域，引起藻类及其他
浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其
他生物大量死亡的现象。这种现象在河流、湖泊中出现称为水
华，在海洋中出现称为赤潮。
目前采取的措施有工业、生活用水经处理后排放，限制使
用含磷洗涤剂及合理使用化肥和农药等。
(3)固体废弃物污染。
白色污染：指难降解的塑料对环境造成的污染。
塑料制品的过度使用，使我们周围环境的塑料垃圾越来越
多。塑料可以破坏土壤结构，使土壤的透水性、透气性变差，
塑料中的有毒物质在水中浸泡时会释放出来，直接焚烧塑料造
成空气质量恶化。
目前采取的措施：限用、回收、研制可降解塑料等。
(4)居室污染。
主要由建筑装潢材料产生的甲醛、放射性氡等引起的污染。
2．化学在解决环境问题中的任务
(1)环境监测：目的在于为环境状况和环境治理提供可靠的
分析数据。
(2)工业“三废”的治理。
(3)寻找源头治理环境污染的生产工艺，即实施绿色化学战
略。
绿色化学
1．绿色化学是使人类和自然和谐相处的化学。它的目标是
研究和寻找能充分利用的无毒害原料，最大限度地节约能源，
在化学生产各个环节都实现净化和无污染的反应途径。
2．绿色化学的最大特点在于它在起始端就实现“预防污
染”的科学手段，因而，过程和终端为零排放或零污染；同时
在化学变化获取新物质的过程中充分利用每种原料的原子，具
有“原子经济性”。显然与用化学方法处理“三废”、清除污
染的终端污染控制有本质的区别。
3．绿色化学的核心是利用化学反应原理从源头上减少和消
除工业生产对环境的污染。绿色化学示意图如图 4－2－1 所示：
图 4－2－1
4．绿色化学的研究包括化学反应过程的四个基本因素：一
是设计对人类健康和环境危害小的反应起始物，淘汰有毒的反
应起始物；二是选择最佳的反应条件，以实现最大限度的节能
和零排放；三是研究最佳的转换反应和良性试剂；四是设计对
人类健康和环境更安全的目标化合物。
化学与生产、生活的联系
[例1]以下说法正确的是(
)。
A．纳米材料是指一种被称为“纳米”的新物质制成的材
料
B．绿色食品是指不含任何化学物质的食品
C．生物固氮是指植物通过叶面直接吸收空气中的氮气
D．光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的
解析：纳米是指材料微粒的尺寸而不是物质的名称，A 项
错误；任何物质(不包括 “场” ，如电场、磁场等)都由原子、
分子、离子等组成，从组成和结构来看，它们都是“化学物质”，
不管什么食物，都是物质，因此也都是“化学物质”，B 项错
误；植物只能吸收并利用氨和硝酸盐，不能直接利用游离的分
子氮。然而许多微生物却能将空气中的氮气还原成氨，这一过
程叫做生物固氮，例如根瘤菌的固氮过程，C 项错误；光纤通
信是利用光波传输信息的通信方式，光纤的原料是二氧化硅，
D 项正确。
答案：D
1．下列说法都正确的是(
)。
B
①海水淡化可以获得氯化钠等产品；
②四川灾区重建使用了大量钢材，钢材是合金；
③“钡餐”中使用的硫酸钡是弱电解质；
④太阳能电池板中的硅在元素周期表中处于金属与非金属的
交界位置；
⑤常用的自来水消毒剂有氯气和二氧化氮，两者都含有极性键；
⑥水陆两用公共汽车中，用于密封的橡胶材料是高分子化合
物。
A．①②③④
B．①②④⑥
C．①②⑤⑥ D．③④⑤⑥
解析：新型自来水消毒剂是ClO2。
2．下列做法 安全的是( )。
A
A.用聚氯乙烯塑料袋包装食品
B.在食品盐中添加适量的碘酸钾
C.在食品加工中科学使用食品添加剂
D.研发高效低毒的农药，降低蔬菜的农药残留量
环境污染及环境保护
A
[例2]下列措施有利于节能减排、改善环境质量的有(
)。
①在大亚湾核电站已安全运行多年的基础上，广东将继续
发展核电，以减少火力发电带来的二氧化硫和二氧化碳排放问
题；②积极推行“限塑令”，加快研发利用二氧化碳合成的聚
碳酸酯类可降解塑料；③加速建设地铁、轻轨等轨道交通，促
进珠三角城市一体化发展，减少汽车尾气排放；④发展低碳经
济、循环经济，推广可利用太阳能、风能的城市照明系统；⑤
使用生物酶降解生活废水中的有机物，使用填埋法处理未经分
类的生活垃圾。
A．①②③④ B．①②⑤ C．①②④⑤ D．③④⑤
解析：使用填埋法处理未经分类的生活垃圾不是一种节能
减排、改善环境质量的做法。
环境污染现象及其对应的环境污染物：酸雨——SO2、氮的
氧化物；温室效应——CO2、碳氢化合物；臭氧空洞——氟利
昂、氮的氧化物；光化学烟雾——氮的氧化物、碳氢化合物；
水华、赤潮——富含 N、P 等营养物质的污水；白色污染——
废弃塑料。
3．(2011 年广东广州检测)广州以举办2010年“绿色亚运”
为契机，突出抓好影响空气质量的二氧化硫、氮氧化物、可吸
入颗粒物和挥发性有机物等四类污染物的防治，这四类污染物
中能导致酸雨的是(
)。
D
A．全部
B．二氧化硫
C．氮氧化物
D．二氧化硫、氮氧化物
问题。下列因果关系 的是( )。
4．(2010 年广东广州检测)环境问题是当今社会关注的重大
D
A．粉尘较多的环境易患(或诱发)肺病
B．NO2 和 SO2 排入大气中导致酸雨
C．大气中 CO2 的增加引起温室效应
D．氟氯烃(即氟利昂)排放到大气中造成光化学烟雾
绿色化学
[例3] 绿色化学对化学反应提出了“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分子中的原
子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放。下列几
种生产乙苯的方法中，原子经济性最好的是(反应均在一定的条
件下进行)(
)。
解析：由理想的原子经济性反应内涵可知，副产品越少的
反应，其原子经济性越好，当副产品为零时，其原子经济性最
好，为 100%。分析上述四个反应知：A、B、D 项的反应副产
品分别是 HCl、H2O、HBr，只有 C 项涉及反应中没有副产品，
所以 C 项反应原子利用率最高(100%)。
答案：C
5．(2010 年广东深圳检测)绿色化学提倡，设计制备物质的
方案时，要从经济、环保和技术等方面考虑，以下由铜制备硝
酸铜的四种方案中，比较符合“绿色化学”概念且可行的方案
是(
)。
B
A．Cu→Cu(NO3)2
B．Cu→CuO→Cu(NO3)2
C．Cu→CuCl2→Cu(NO3)2
D．Cu→CuSO4→Cu(NO3)2
6．(双选)绿色化学提倡化工生产中应提高原子利用率，原
子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列氮
肥的制备反应中，原子利用率最高的是(
)。
AD
解析：A、D 两项各原子都完全转化为生成物，原子利用
率最高。(共16张PPT)
一
金属活动性与金属的冶炼
金属的冶炼方法与金属的活动性密切相关：K～Al 的活
动性强，采用电解其熔融的盐或氧化物等冶炼；Zn～Cu 的活动
性中等，通常采用热还原法，常用的还原剂有C、CO、H2、Al
等；Hg～Au 的活动性弱，采用加热法或物理法即可，如加热
HgO、Ag2O，物理法分离 Au 等。
[例1]冶炼金属常用以下几种方法：①以 C、CO 或 H2 作还
原剂；②以活泼金属 Na、Mg 等还原；③利用铝热反应原理还
原；④电解法；⑤热分解法。下列金属各采用哪种方法还原最
佳(用序号填写下列空白)。
(1)Fe、Zn、Cu 等中等活泼金属：____。
(2)Na、Mg、Al 等活泼或较活泼金属：____。
(3)Hg、Ag 等不活泼金属：____。
(4)V、Cr、Mn、W 等高熔点金属：____。
(5)K、Rb、Cs、Ti 等金属还原方法通常是____。
解析：根据金属的活动性进行判断，对于中等活泼的金属，
选用还原剂 C、CO 或 H2 等进行热还原法冶炼；对于活泼金属，
通常采用电解法；对于不活泼的金属采用热分解法即可；对于
高熔点的金属，通常采用铝热反应；综上，(5)采用方法②。
答案：(1)① (2)④
(3)⑤
(4)③
(5)②
二
对化学科学发展的认识
化学科学在近两个世纪得到了迅猛的发展，从经典的原子
分子论到元素周期律的发现，再到质量作用定律的提出；从蛋
白质的螺旋结构模型到 DNA 分子的双螺旋结构模型；对酸碱
的认识从有酸味的物质是酸到阿伦尼乌斯电离学说再到酸碱质
子理论。当今化学研究的方向有合成新材料、开发新能源、新
药物的合成、分子设计技术、纳米技术等等。
[例 2]1999 年度诺贝尔化学奖获得者艾哈迈德·泽维尔，开
创了飞秒(10
－15
s)化学的新领域，使用激光光谱技术观测化学反
的是(
)。
B
A．化学变化中反应物分子的分解
B．原子核内部微粒的运动
C．化学变化中生成物分子的形成
D．化学反应中原子的运动
解析：由信息“使用激光光谱技术观测化学反应时分子中
原子的运动成为可能”可知该技术无法观测到原子核内部微粒
的运动。
三
环境保护与绿色化学
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。绿色化学从反应物的选择，反应过程的
控制，到最终的产物，都要求不污染环境、物质无毒无害、能
源有效利用、过程安全可靠等。
[ 例3] 下列化合物可以由单质直接制备且体现“绿色化
学”原则的是(
)。
A
A．FeCl3
B．CuSO4
C．CuS
D．H2SO4
解析：以Fe 和Cl2 为原料制FeCl3，原料利用率100%，A
符合；CuSO4、CuS 和H2SO4 均无法由单质直接制备，其中Cu
和 S 加热反应只能生成Cu2S。
1．作出下列贡献的科学家依次是(
)。
A
(2)首先发现电子的
(1)首先建立近代原子模型的科学家
科学家
A．道尔顿、汤姆生
B．汤姆生、道尔顿
C．道尔顿、卢瑟福
D．卢瑟福、玻尔
据酸碱质子理论，下列说法 的是( )。
2．用下列物质冶炼金属的过程中，需要采用电解法冶炼的
是(
)。
B
A．Fe2O3
B．Al2O3
C．HgO
D．Cu2S
3．磷酸是三元酸，一个磷酸分子可以电离出三个质子。根
误
B
A．磷酸电离产生的酸碱两性物质有两种
B.磷酸水溶液不含碱
C.磷酸可以和酸反应
D.碱可以和磷酸反应
解析：磷酸在水中分步电离，由酸碱质子理论，其中的磷
酸根离子只能接受质子，是碱，B 错。
4．金属冶炼中 涉及到的反应类型是( )。
D
A．氧化还原反应
B．置换反应
C．分解反应
D．复分解反应
解析：由冶炼金属的原理：将金属单质从其化合物中还原
出来，必定涉及氧化还原反应，而复分解反应一定不是氧化还
原反应。
5．(双选)下列说法 的是( )。
AD
A.绿色化学的核心就是在生产过程中减少污染
B.符合绿色化学要求的反应不一定都加入催化剂
C.绿色化学也要求能源的有效利用
D.绿色化学不要求反应溶剂无毒无害
6．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带来的环境污染问题，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 4－Z－1)。
图 4－Z－1
这种构想或方案可用如下反应表示：
①2CO2
光能
2CO＋O2：
②________________________；
③____________________________；
光能
2H2O 2H2↑＋O2↑
光能
2N2＋6H2O 4NH3＋3O2
④_______________________________；
2CO2＋4H2O
光能
2CH3OH＋3O2
⑤___________________________。
(1)请完成上述化学方程式。
(2)要实现上述的一些构想，目前和今后要解决的关键问题
是_________________________________。
(3)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：
_________________________________。
光能
CH4＋2O2
CO2＋2H2O
光
叶绿素
6CO2＋6H2O C6H12O6＋6O2
如何使物质吸收光能转变为其他物质
绿色植物的光合作用(共16张PPT)
专题四
化学科学与人类文明
第一单元 化学是认识和创造物质的科学
1．在几千年前，我国就开始使用青铜器，写出湿法冶铜的
化学方程式：____________________________。
2．写出工业上制备金属钠的化学反应方程式：
________________________________
2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑
通电
3．下列物质属于盐的是(
)。
B
A．NaOH
B．Na2CO3
C．加碘盐
D．Ca(OH)2
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
一、化学是打开物质世界的钥匙
1．金属的冶炼
(1)冶炼实质：金属离子
得电子
金属原子。
(2)冶炼方法。
①电解法：适用于 K～Al 的冶炼。如电解熔融 Al2O3 炼铝
的化学方程式为：________________________________。
2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑
通电
冰晶石
②热还原法：适用于 Zn～Cu 的冶炼。常用的还原剂有 C、
H2、____。如 CO 还原 Fe2O3 炼铁的化学方程式为：_______
_________________________________。
3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2
高温
CO
③热分解法：适用于 Hg～Ag 的冶炼。如 HgO 受热分解的
化学方程式为：____________________。
④物理方法：Au～Pt。
质量作用定律
2．化学科学理论的建立与发展
原子价键理论
(1)19 世纪。
道尔顿原子论
分子结构
①以_______________、_________和______________为中
心内容的经典原子分子论的建立。
元素周期律
②1869 年门捷列夫发现了_______________。
③_______________的提出奠定了化学反应的动力学基础。
④_____的人工合成，彻底动摇了“生命力论”。
尿素
2HgO
2Hg＋O2↑
(2)20 世纪。
鲍林
氢键
蛋白质
①化学家______提出了______理论和_______分子的螺旋
结构模型，为 DNA 分子双螺旋结构模型的提出奠定了基础。
②扫描隧道显微镜的发展，实现了对____________的操纵。
3．人类对酸碱认识的发展
(1)阿伦尼乌斯电离学说。
原子或分子
①酸：电解质电离时产生的阳离子全部是_______的化合
物，如 HCl、H2SO4 等；
氢氧根离子
②碱：电解质电离时产生的阴离子全部是___________的化
合物，如 NaOH 等。
氢离子
②碱：能__________的物质，如 OH－等；
如 H2O、HCO 3 等。
(2)酸碱质子理论。
给出质子
①酸：能__________的物质，如 HNO3 等；
接受质子
③酸碱两性物质：既能_________又能__________的物质，
－
给出质子
接受质子
二、化学是人类创造物质的工具
1．合成氨
(1)反应原理：_______________________。
(2)合成氨技术对人类的贡献：______等人于 20 世纪初发
明的合成氨技术，使世界粮食产量增长近一倍。
哈伯
N2＋3H2 2NH3
2．合成农药
(1)DDT：残留毒性，对环境危害大。
新型农药
(2)发展方向：研制高效、低残毒且能被生物降解的_________。
3．合成医药
(1)阿司匹林；(2)青霉素。
金属的活
动性顺序 K、Ca、Na、Mg、Al Zn、Fe、Sn、Pb、Cu Hg、Ag Pt、Au
金属原子
失电子能力 强 弱
金属离子
得电子能力 弱 强
主要冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 物理方法
金属活动性顺序与金属冶炼方法
常用的金属冶炼方法有电解法、热还原法、热分解法等。
金属的活泼性不同，可以采用不同的方法冶炼：
(1)金属冶炼方法的选择取决于金属在自然界中的存在状
态和金属的活泼性。
(2)金属越活泼，冶炼时所需条件越苛刻，人类社会发现和
使用的时间就相对晚一些。
(3)同一种金属可采用不同的冶炼方法，如Cu 可用电解法
冶炼，也可用热还原法冶炼。
概念 适用范围 应用举例
阿伦尼
乌斯电
离学说 电解质电离时产生
的阳离子全部是氢
离子的化合物是
酸，阴离子全部是
氢氧根离子的化合
物是碱 只适用于水溶液 HCl——酸，
NaOH——碱
酸碱质
子理论 能给出质子的物质
都是酸；能接受质
子的物质都是碱；
既能给出质子又能
接受质子的物质为
酸碱两性物质 无水条件、非水溶液、水溶液均适用 HNO3——酸，
CH3COO－——
－
碱，HCO3 ——
酸碱两性物质
阿伦尼乌斯电离学说与酸碱质子理论的对比
金属的冶炼
[例1](2011 年河北衡水检测)不同的金属应选用不同的冶炼
方法，如热还原法、热分解法、电解法。你认为选择的原则主
要是依据(
)。
C
A．金属在自然界的存在形式
B．金属熔点的高低
C．金属离子得电子的能力
D．金属元素在地壳中的含量
解析：金属冶炼采用不同的方法是由金属的活动性决定的，
金属越活泼，则金属离子越难得到电子，冶炼条件越苛刻，故
选 C。
1．(2010 年广东梅州检测)用下列物质冶炼金属的过程中，
需要加入还原剂的是(
)。
A
A.Fe2O3
B．Al2O3
C．HgO
D．MgO
(
)。
B
解析：Mg 的冶炼应用电解法。
[例2]根据酸碱质子理论判定下列说法 的是(
酸碱质子理论的应用
)。
A．所有的弱酸根都是碱
C
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
解析：弱酸根和酸式弱酸根都是弱酸部分电离的产物，它
们能结合氢离子形成弱酸，所以它们都是碱，A 项正确；而酸
式弱酸根还能电离出氢离子，所以它又是酸，可见 B 项正确，
C 项错误；氢氧根能接受氢离子，所以它是碱，D 项正确。
接受质子的物质都是碱。若某物质既能给出质子又能接受质子，
可称为酸碱两性物质。根据质子理论，我们生活中使用的食盐
(NaCl)、食醋(含 CH3COOH)、小苏打(NaHCO3)、苏打(Na2CO3)
等物质中，只属于碱性物质的是(
)。
D
3．质子理论认为，凡能给出质子(H＋)的物质都是酸，凡能
A．NaHCO3 B．NaCl
C．CH3COOH D．Na2CO3
化学史知识
[例3]化学科学的进步，凝聚着无数化学先驱的毕生心血。
下列有关说法正确的是(
)。
C
①维勒首次人工合成了尿素；②卢瑟福提出了带核的原子
结构模型；③道尔顿提出了原子论；④侯德榜发明了联合制碱
法；⑤门捷列夫发现了元素周期律；⑥阿伦尼乌斯提出酸碱质
子理论。
A．②③④⑤⑥
C．①②③④⑤
B．①②③④⑥
D．全部正确
解析：阿伦尼乌斯提出的是酸碱电离学说，而不是酸碱质
子理论，故正确答案为 C。
4．下列化学事件中与有机物的合成有关的是(
)。
A.尿素的合成
C.酸碱质子理论的提出
B.联合制碱法的发明
D.元素周期律的发现
D
A．DDT 已被证明对环境危害大
B．哈伯发明的合成氨技术，使世界粮食增产近一倍
C.青霉素是由弗莱明发现的
D.酸碱电离理论是由拉瓦锡提出的
A
