第十二单元 课题1 人类重要的营养物质 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )
?教考导引
能源 化学能源 氢能 材料 金属材料 无机非金属材料 合成材料 复合材料 化学肥料 农药 环境保护 空气污染 水污染 固体废弃物
知识网络
化石燃料:煤、石油、天然气等
能源开发 清洁高效的氢能
电池:化学能转化为电能的装置
金属材料:合金
化学与 材料研制 无机非金属材料:玻璃、陶瓷等
社会发展 合成材料:塑料、合成纤维、合成橡胶等
复合材料:玻璃钢
农业生产 化肥 :氮肥、钾肥、磷肥、复合肥
农药
环境保护:大气污染、水污染、土壤污染
考点串讲
★自然界的能源
目前人类利用最广泛的能源是 等不可再生的化石燃料,另外还
有 能源逐步在被利用,为人类解决能源危机开辟了新天地。
★清洁高效的氢能
?氢气燃烧的热值是汽油的三倍,氢气作为理想能源的优势是 。获得氢气的方法很多,工业上可以利用 获得氢气,实验室中可以利用
获得氢气。
★化学电池
?(1)化学能通过化学反应可以转化成热能、光能、电能。
?(2)电池是一种将化学能转化成 的装置。
(3)一般电池的负极是 ,正极是 ,充填物有MnO2、炭黑、NH4Cl。
★常见材料
材料是人类文明的重要标志,我们已经学过的材料有四大类, 、
、 。
(1)玻璃:
原料: 石英砂(主要成分SiO2)、纯碱、石灰石
反应原理:
(2)塑料是由小分子聚合成的大分子而形成的,聚乙烯是一种最长用的塑料。塑料的特点:大都具有质轻、易加工成型、不导电、不传热,抗腐蚀性强的特点。
(3)复合材料是指由两种或两种以上的不同材料按一定方式复合在一起制成。
?★了解化学肥料
化肥可分为氮肥、 、 、 四大类,铵态氮肥包括
。
(1)铵态氮肥在储存、运输、使用过程中不能与 混合施用,防止生成氨气,降低肥效。草木灰是一种农家肥,主要成分是 ,其溶液呈 ,不能与铵态氮肥混用。
②在生产中和实验室可以用Ca(OH)2来检验铵态氮肥(铵盐),写出(NH4)SO4 、(NH4)NO3与Ca(OH)2反应的化学方程式: 。
★波尔多液
?波尔多液是由 和 混合制得。
?波尔多液不能在铁制容器中配制,原因 (用方程式表示)
★环境保护
(1)水污染的主要来源是: 、 和 。
?(2)造成空气污染的有害物质,大致可分为 和 两类,气体污染物主要有 、 、 等,这些气体是造成酸雨的主要原因,pH 的雨水就称为酸雨。
典例探究
【例1】目前,化石燃料是人类生产、生活的主要能源。随着全球能源使用的增长,化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭。世界各国人民的节能意识正在日趋增强,科学家也在开发新能源、研制节能产品、提高化学能的转化效率等方面,做着积极的努力。下列是目前正在利用和正在开发的部分能源:煤、石油、天然气、太阳能、风能、潮汐能、氢气、“可燃冰”等。回答下列问题:
(1)属于不可再生能源的是: 。
(2)我国“西气东输”工程输送的能源物质是: 。
(3)埋藏于海底,目前开采在技术上还存在很大困难的能源物质是: 。
(4)通过非化学反应产生能量的能源是 。
【解析】煤、石油、天然气、“可燃冰”等燃料,是古代动植物的遗体在地层中发生一系列复杂变化,经过数亿年才能形成的,属于不可再生的能源。我国西部地区的一些地层中,蕴藏着丰富的天然气(主要成分是甲烷),“西气东输”就是把在西部地区开采的天然气,通过输气管道运到我国东部沿海地区。“可燃冰”是人们在海底深处发现的一种由甲烷(CH4)和水结合在一起的固体状的水合物,利用目前的技术设备开采非常困难。太阳能是一种核能,而风能和潮汐能则是由于空气和海水流动产生的动能,它们都不是化学变化产生的能量。
【答案】 (1)煤、石油、天然气、可燃冰(2)天燃气(3)可燃冰(4)太阳能、风能、潮汐能
?【例2】利用化学实验可以鉴别生活中的一些物质。下表中各组物质的鉴别方法能将本组待鉴别物质都区分开的是( )
待鉴别的物质 鉴别方法
A 硬水、软水 加肥皂水,搅拌,观察产生泡沫的多少
B N2、O2、CO2、空气 用燃着的木条检验,观察木条的燃烧情况
C棉纤维、羊毛纤维、涤纶 灼烧,闻燃烧产生的气味,观察燃烧情况和灰烬
D化肥氯化钾、硫酸钾、磷矿粉[Ca3(PO4)2] 看外观,再加水,观察是否溶于水
【解析】硬水中加入肥皂水,没有泡沫,只有一层白膜;三种纤维燃烧的气味和产生的灰烬都不同,羊毛纤维燃烧有明显的燃毛发的气味,而涤纶燃烧会产生一个硬的灰烬。
?【答案】A、C
?拓展演练
一、选择题
1.小明发现菜地里许多植物出现了倒伏现象,并伴有叶色发黄、植株矮小的现象。请你帮他选出一种复合肥料( )
A.NH4Cl B. CO(NH2)2 C.KNO3 D.KCl
2.2010年上海世博会中国馆—“东方之冠”给人强烈的视觉冲击,它的主体结构为四根巨型钢筋混凝上制成的陔心筒。其中钢属于http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )( ) http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )
A.金属材料 B.合成材料 C.天然材料 D.复合材料
3.从化学角度看,下列叙述正确的是
A 海水晒盐属于化学变化 B 电动车充电是化学能转变为电能
C 不锈钢属于复合材料 D 燃油以雾状喷出有利于完全燃烧
4.二甲醚(C2H6O)具有清洁无污染、易于制造的特性,将有望成为一种全新的替代能源,在国内实现普及。下列有关二甲醚的说法错误的是 ( )
(A)二甲醚的相对分子质量为46
(B)二甲醚属于有机化合物
(C)二甲醚由2个碳原子、6个氢原子和1个氧原子构成
(D)二甲醚与甲烷完全燃烧后的产物相同
5.上海世博提出“世博会场馆只给节能开绿灯”,广州市提出“绿色亚运”。下列做法不符合“节能减排”的是 ( )
A.拿驾照“换”自行车骑,提倡乘公交车或步行的方式出行
B.在生产和生活中提倡使用节能技术和节能用具
C.加大煤、石油等化石燃料的开采力度和用量
D.上海已建成了世界上第一个二甲醚天然气商用加气站
6. 人们对空气污染程度的关注不断加强,下列气体中可以造成空气污染的有:( )
①NO2 ②NO ③CO ④CO2 ⑤SO2
A.①②③④ B.①②③⑤ C.①②④⑤ D.②③④⑤
7.“转变传统观念,推行低碳生活”的主题旨在倡导节约能源和利用清洁能源,减少温室气体二氧化碳的排放。下列措施①少用煤作燃料;②大量植树造林,禁止乱砍滥伐;③废旧电池回收再利用;④开发新能源如太阳能;⑤焚烧废旧塑料可解决“白色污染”中符合该主题的有效措施是( )
A.①②④ B.①②③⑤ C.①③④ D.①②③④
8.赤潮是海洋中一种红色的浮游生物在特定条件下过度繁殖的生物现象,这种现象对海洋的危害越来越大。为减少赤潮的发生,善待我们的家园,就需要从源头上消除污染。你认为造成赤潮的主要原因是( )
①农田中化肥、农药的超量使用 ②工业生产和城市居民生活污水的任意排放 ③使用含磷洗衣粉 ④过度进行海水养殖 ⑤海洋中的潮汐现象 ⑥海岸绿化
A. ①③⑤ B.①②③④ C.②④⑥ D. ①②③⑤
9.下列说法错误的是( )
A.月饼盒中放入装有铁粉的小包装,可以防止月饼变质
B.液化气泄漏时,应首先关闭阀门,打开门窗换气
C.车船表面喷涂油漆,可防止生锈
D.石油、天然气、焦炉煤气是三大重要的化石燃料
10.材料是时代进步的重要标志,有机合成材料的出现更是材料发展史上的一次重大突破。下面有关材料说法正确的是( )
A、涤纶、羊毛和棉花都是天然纤维
B.水泥、玻璃钢、汽车轮胎都是常见的复合材料
C.开发使用可降解塑料能有效解决“白色污染”问题
D.合成材料的大量使用给人类带来了严重污染,所以要禁止生产和使用
二、填空与简答
11.目前,全世界气候变化出现异常,专家对此现象展开了激烈讨论,因此与碳有关的词汇(如碳汇、低碳经济)迅速流传开来。
⑴大气中二氧化碳含量不断上升的主要原因是 (答一条即可)
⑵碳汇为绿色植物吸收并储存二氧化碳的能力,绿色植物通过 作用吸收二氧化碳。
⑶低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式。下列做法符合“低碳经济”理念的是 (填序号)
①大力发展火力发电 ②大力发展新能源汽车 ③优化建筑设计,推广节能建筑
12.王强家菜地里的蔬菜叶色发黄。周日,爸爸叫王强去买化肥硝酸铵(NH4NO3),当他赶到商场时,硝酸铵刚好卖完。
⑴根据所学的化学知识,你建议他购买 (填序号),也能起到与硝酸铵相同的作用。
①氯化钾KCl ②尿素 CO(NH2)2 ③磷矿粉Ca3(PO4)2
⑵硝酸铵是含氮量较高的化肥,硝酸铵中氮元素的质量分数为 。
⑶硝酸铵不能与碱性物质混合施用的原因是 。
⑷尿素属 。(填“有机物”或“无机物”)
13.化学与人类的生活和社会发展有密切的关系,试用你所学的化学知识回答下列问题:
(1)国务院曾于两年前就发出“限塑令”,以限制生产和使用塑料购物袋。
①塑料属于 (填“天然”或“合成”)材料;
②聚乙烯塑料完全燃烧产生二氧化碳和水,由此可知聚乙烯塑料中一定含有 元素;
③从环境或能源角度,谈一点限制生产和使用塑料购物袋的意义 。
(2)我省农村大力推广使用沼气。
①沼气的主要成分是 (填化学式);
②用家畜粪便、秸秆等作原料生产沼气的过程主要发生 (填“物理”或“化学”)变化;
③用沼气做燃料与直接用秸秆作燃料相比,前者的优点是 (只写一点)。
14.(8分)在生产生活中,你会发现“化学就在身边”。
洗洁精能清除油污,这是利用它的 作用。
上海世博园内安装的“直饮水”机,采用“活性炭+超滤层+紫外线”净水工艺。活性炭在此起 作用,净化后的水属于 (选填“混合物”或“纯净物”)。
在农业生产中,施用的草木灰(有效成份为K2CO3)属于 肥。
在含有硫酸镁、硫酸铜的工业废水中加入过量的锌粉,充分反应后过滤,所得固体是(填写化学式) 。
化学为体育不仅雪中送炭,而且锦上添花。举重、体操等项目的运动员在比赛前常用白色的“镁粉”搓手,这是因为“镁粉”质轻、吸水性好,可做防滑剂。
“镁粉”的有效成份是碱式碳酸镁,它不可燃,300℃即分解,其分解的化学方程式是:
Mg5(OH)2(CO3)4 △ 5MgO+X+4CO2↑,则X的化学式是 ;根据这些信息,还能推断出“镁粉”的另一种用途是 。
15.(7分)2010年5月1日至10月31日世界博览会在中国上海举行,是迄今为止参展国最多、规模最大的一届。
(1)上海世博园上空飘浮着“鲸鱼”状巨大的系留气球,全天候为世博会安全保障、电视转播提供服务。为了安全,气球内充入的气体是 。
(2)上海世博会吉祥物的名字叫“海宝”,意即“四海之宝”。目前,市面上有两种海宝玩具在售,一种是聚氯乙烯材料的“充气海宝”,另一种是以纯羊毛为外材,内充无毒聚酯纤维的“毛绒海宝”。下列说法正确的是 。
①聚酯纤维属于合成纤维;②聚氯乙烯是有机高分子材料;③可以用燃烧的方法区分羊毛和聚酯纤维;④聚氯乙烯属于复合材料;⑤充气海宝和毛绒海宝都可以用碱性强的洗涤剂清洗
(3)世博金条已面世,成为收藏热点。俗语常言“真金不怕火炼”,是指金具有 的化学性质。黄金和黄铜外观相似,你可以用哪种化学试剂来区分 。
(4)太阳能光伏发电是世博会历史上太阳能发电技术最大规模的应用,总装机容量超过4.68兆瓦。太阳能光伏发电最关键的材料是高纯硅,生产高纯硅的流程示意图如下:
①整个制备过程必须达到无水无氧。在H2还原SiHCl3过程中若混入O2,可能引起的
后果是 。
②为了达到绿色化学和节约资源的目的,物质A需要循环使用,A的化学式是 。
三、实验与探究
16、这学期,小亮和班级的两名同学主动承担了维护班级花坛的工作。前不久,他们发现有部分花的叶面出现了枯黄的现象,便及时向花坛里施用了足量的化肥,但效果并不明显。 他们决定用所学的化学知识来解决这一问题。
收集资料
(1)花的叶色枯黄,他们选择施用 (填写“氮”、“磷”或“钾 ”)肥是正确的。
(2)前一段时间他们曾用熟石灰(化学式为 )对花坛中的 性土壤进行过改良。
(3)近一个星期一直无雨,气温较高。
(4)通过查阅资料,小亮和同学们知道:含NH4+的盐受热或与碱混合会放出有刺激性气味的氨气,氨气的水溶液呈碱性。
提出假设
(1)太阳的曝晒和气温升高都可使肥效流失。
(2)熟石灰与化肥反应也可使肥效流失。
设计并进行实验
(1)小亮取少量这种化肥置于试管中加热,并在试管口放一条干燥的pH试纸,pH试纸无变化。
(2)另取少量这种化肥与熟石灰混合,闻到 气味。
他的结论
由以上第二个实验中的现象他能得出肥效流失与 有关。
反思与应用
(1)小亮进行的第一个实验中,pH试纸无变化,这与查阅资料给出的信息不符,其原因是 。
(2)参与了小亮和同学们的探究活动,想必你也一定受到了启发,你能对小亮保存剩余化肥提出一条合理化建议吗 。
17.2010年1月7日,兰州石化公司石油化工厂的一个装有液化气等轻烃的罐区发生爆炸。消防官兵在灭火中使用了很多水炮对着火的罐体不断喷水,经46小时终于将火扑灭。环保部门监测发现:空气中粉尘颗粒增多,比正常值超出八倍。
(1)水炮灭火的主要原理是 。
(2)目前计入空气污染物的项目为:一氧化碳、二氧化硫、可吸入颗粒物、 等。
(3)当地某化学兴趣小组想探究爆炸现场附近的空气中是否含有CO气体。设计实验方案如下:
【实验目的】确定气体样品中是否含有CO。
【实验原理】①除去收集的空气样品中的氧气;②3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2(假设该样品中不含除CO之外的其他能与Fe2O3,反应的物质)。
【实验仪器】
甲 乙 丙
请根据他们的设计回答下列问题:
①在实验时,上述仪器的连接顺序是:丙→乙→甲→乙。其中乙装置需要使用两次,第一次的作用是 。
②根据实验中出现的 或 现象,能判断出爆炸现场附近的空气样品中有较多CO。
③从环境保护的角度考虑,你认为该实验的设计是否存在缺陷,如果有,该如何改进
。
四、计算与应用
18.时下有些年轻人喜欢染发,染发时一般要用到一种着色剂 对苯二胺,其化学式为C6H8N2.它是一种有毒的化学药品,会对染发者的身体带来伤害。
对苯二胺的相对分子质量为 __ __ __ __ ;
对苯二胺中各元素的质量比为多少?(要求写出最简整数比)
19. 氢气是未来理想的能源,天然气是人们目前已广泛使用的一种化石能源。回答下面的问题:
(1)写出氢气和天然气主要成分燃烧的化学方程式:
①氢气燃烧:_____________________;
②天然气主要成分燃烧:_____________________。
(2)比较上面两个反应,你会发现它们有许多相同之处,请你写出其中的两条: ______________、______________。
上面两个反应也有一些不同之处,请你指出其中的一点:______________。
(3)已知氢气的热值为143×103kJ/kg,某天然气的热值为98×103kJ/kg,则完全燃烧0.5kg氢气,相当于完全燃烧____kg该天然气所放出的热量(精确到0.01)。
(4)与使用天然气作燃料相比,用氢气作燃料除了发热量高外,请你再说出一条优点____。
参考答案:
拓展演练
一、选择题
1.C 2.A 3.D 4.C 5.C 6.B 7. A 8.B 9.D 10. C
二、填空与简答
11.⑴含碳燃料的大量使用或工业上排放大量的二氧化碳等。⑵ 光合 ⑶ ②③
12、⑴ ② ⑵35% ⑶硝酸铵能与碱性物质反应产生氨气,降低肥效。 ⑷有机物
13. (1) ① 合成 ② 碳、氢 或C、H ③ 遏制白色污染或节约石油资源或节约资源(其它合理答案均得分)
(2)① CH4 ②化学 ③ 清洁无尘或改善农村环境卫生(其它合理答案均得分)
14.(1)乳化 (2)吸附;混合物 (3)钾(或农家) (4)Zn和Cu (5)H2O;阻燃剂(或灭火剂等)
15.(7分)(1)氦气(或He) (2)①②③
(3)加热的条件下不与氧气发生反应(或稳定) 盐酸(或稀硫酸、AgNO3溶液等)
(4)①硅被氧化得不到高纯硅 发生爆炸 ②HCl
三、实验探究
16、[收集资料](1)氮(或N) (2)Ca(OH)2 酸
[设计并实验](2)氨(或有刺激性气味)[他的结论]土壤中残留熟石灰有关
[反思与应用](1)pH试纸是干燥的(2)防晒
17.(1)将温度降到可燃物的着火点以下 (2)二氧化氮
(3)①检验原气体样品中的二氧化碳是否除尽;
②甲中药品由红变黑 乙中石灰水第一次不变浑浊,第二次变浑浊
③在d处将尾气点燃(或在d处用气球收集尾气等其它合理答案也可)
四、计算与应用
18.(1)108 (2)C:H:N=6×12:1×8:2×14 =18:2:7
19.(1)① 2H2+O22H2O ② CH4+2O2CO2+2H2O
(2)相同点:都属于氧化反应 都是两种气体之间发生的反应(或反应条件都是点燃、都有水生成、都发光、都放出热量、都是由化学能转变为内能、生成物都属于氧化物等合理答案) 不同点:①属于化合反应,②不属于化合反应(或②有CO2生成,①没有CO2生成;或①生成物只有一种物质,②生成物是两种物质等合理答案)
(3)0.73 (4)对环境无污染(或氢气是可再生能源、或氢气可用水来制取,来源广泛)