中小学教育资源及组卷应用平台
必修第二册
本书为人教版、版次为2022年7月第3次印刷
第八章 化学与可持续发展
P85
摄入人体内的淀粉在酶的催化作用下也可以发生逐步的水解，最终生成葡萄糖。葡萄糖经缓慢氧化转变为二氧化碳和水，同时放出能量。食草动物的体内有纤维素水解酶，可以将纤维素水解成葡萄糖，人体内没有类似的酶，无法吸收和利用纤维素。但食物中的纤维素能刺激肠道蠕动，有助于消化和排泄。因此，人们应该摄入一定量的蔬菜、水果和粗粮等富含纤维素较多的食物。
P87
油脂能促进脂溶性维生素（如维生素A、D、E、K）的吸收，并为人体提供亚油酸等必需脂肪酸。
常见的食用油中普遍含有油酸等不饱和脂肪酸的甘油酯，其分子中含有碳碳双键，在空气中放置久了会被氧化，产生过氧化物和醛类等。变质的油脂带有一种难闻的“哈喇”味，不能食用。因此很多食品的包装中常有一小包含有铁粉等物质的脱氧剂，市售的食用油中也普遍加入叔丁基对苯二酚（TBHQ）等抗氧化剂，以确保食品安全。
P98
自然资源和可持续发展：自然资源是人类社会发展不可或缺的自然物质基础，包括土地与土壤资源、矿产资源、生物资源、水资源、能源资源和环境资源等。根据其能否再生，可以分成可再生资源和不可再生资源。可持续发展的目标是在满足人类需求的同时，强调人类行为要受自然界的制约，强调人类代际之间，人类与其他生物种群之间、不同国家和不同地区之间的公平，它包括经济可持续发展、社会可持续发展、资源可持续发展、环境可持续发展等方面。
真题链接（2021广东卷3）“天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学，长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是
A．煤油是可再生能源
B．燃烧过程中热能转化为化学能
C．火星陨石中的质量数为20
D．月壤中的与地球上的互为同位素
P100
海水中水的储量约为1.3×1018t，约占地球上总水量的97%。海水资源的利用主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法。其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较成熟，但成本较高。
图8-3海水的综合利用示意图
P101
工业上常用的一种海水提溴技术，叫做“吹出法”，其过程主要保括氧化（用氯气氧化海水中的溴离子）、吹出（用空气将生成的溴吹出）、吸收（用二氧化硫做还原剂使溴转化为氢溴酸，以使其与空气分离）、蒸馏（再用氯气将氢溴酸氧化为溴后蒸馏分离）等环节。请分析并讨论以上生产流程，写出氧化和吸收环节主要反应的离子方程式。
P102
煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素，通过煤的干馏、气化和液化获得清洁的燃料和多种化工原料，是目前实现煤的综合利用的主要途径。煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程。工业上也叫煤的焦化。
煤的干馏的主要产品有出炉煤气（焦炉气、粗氨水、粗苯）和煤焦油、焦炭。
煤的气化是将煤转化成可燃性气体的过程，主要反应是碳和水蒸气反应生成水煤气等。
P103
石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，成分复杂，需要先在炼油厂进行精炼。利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫分馏。石油经分馏后可以获得汽油、煤油、柴油等含碳原子数少的轻质油。通过催化裂化过程，将重油裂化为汽油等物质，再进一步裂解，可以获得更多的重要的化工原料。通过石油裂化和裂解可以得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的化工原料。另外，石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的调整，将链状烃转化为环状烃，如苯或甲苯等。
P103
天然气水合物是天然气与水在高压、低温条件下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷水合物，其组成可以表示为CH4 nH2O,甲烷分子处于多个水分子形成的笼中。天然气水合物的外观像冰，具有可燃性，故又被称为“可燃冰”。它被认为是21世纪的高效清洁能源。但是，储量巨大的天然气水合物的分解和甲烷的释放，可能会诱发海底的地质灾害，加重温室效应。目前，开发利用天然气水合物已经成为人们关注的重要领域，相关研究取得了多项进展。我国的天然气水合物开采技术处于世界先进水平。我国海南可燃冰试开采成功。
P107
化学品可以分为大宗化学品和精细化学品两大类。乙烯、硫酸、纯碱和化肥等属于大宗化学品，医药、农药、日用化学品、食品添加剂等属于精细化学品。
110
阿司匹林是一种重要的合成药物，化学名称为乙酰水杨酸，具有解热镇痛作用。阿司匹林的发现源于柳树皮中含有的一种物质——水杨酸，阿司匹林就是以水杨酸为原料生产的。
真题链接（2022海南卷18节选）黄酮哌酯是一种解痉药，可通过如下路线合成：
回答问题：
(6)已知酸酐能与羟基化合物反应生成酯。写出下列F→G反应方程式中M和N的结构简式 、 。
P113
防止食品腐败变质，需要杀灭微生物或者控制其滋生条件，如采用加入食盐、干燥、加热、冷冻抽真空等方法，有的方法可以改变食品原有的味道，有的需要一定的设备才能进行。添加少量的防腐剂可以克服上述缺点，又便于食品的工业化生产。常用的防腐剂有苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐等。亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂，可以用于一些肉制品如腊肠、香肠等的生产。它不但可以使肉制品较长时间内保持鲜红色，而且具有防止变质的作用。但是亚硝酸钠具有一定的毒性，还会与食物作用生成致癌物。因此，食品中亚硝酸钠的最大使用量和残留量都有严格的规定。同时，亚硝酸钠的外观与食盐相似，应防止误食中毒。
有些食品会因为在空气中被氧化而变质，需要加入抗氧化剂，例如抗坏血酸（即维生素C）能被氧化为脱氧抗坏血酸而发挥抗氧化作用，是水果罐头中常用的抗氧化剂。
真题链接1、（2022湖北卷5）化学物质与生命过程密切相关，下列说法错误的是
A．维生素C可以还原活性氧自由基 B．蛋白质只能由蛋白酶催化水解
C．淀粉可用为原料人工合成 D．核酸可视为核苷酸的聚合产物
真题链接2、（2021全国卷7）化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是
A．食品加工时不可添加任何防腐剂
B．掩埋废旧电池不会造成环境污染
C．天然气不完全燃烧会产生有毒气体
D．使用含磷洗涤剂不会造成水体污染
P117
除了自然因素，大气污染物主要来自化石燃料的燃烧和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。这些污染物在太阳辐射等因素作用下，经过复杂变化形成次生污染物(如图8-21),在一定的天气条件下会造成酸雨、雾霾、光化学烟雾等污染现象。
P119
绿色化学也称环境友好化学，其核心思想就是改变"先污染后治理"的观念和做法，利用化学原理和技术手段，减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质，实现从源头减少或消除环境污染(图8-24绿色化学示意图)。
简单而言，化学反应就是原子重新组合的过程。因此，按照绿色化学的思想，最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率(即期望产物的总质量与生成物的总质量之比)为100%。
P120
以乙烯为原料生产环氧乙烷，过去主要使用的是氯代乙醇法，包括以下两步反应：
总的反应可表示为：
现代石油化工采用银作催化剂，可以实现一步完成：
试计算两种生产工艺的原子利用率。你还能举出其他原子利用率为100%的化学反应类型和实际例子吗？原子利用率与产率相同吗？请仔细分析和体会绿色化学对化学研究和化工生产提出来哪些新的挑战。
真题链接（2023天津卷节选）二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径。近期，我国学者以电催化反应为关键步骤，用CO2作原料，实现了重要医药中间体——阿托酸的合成，其合成路线如下：
(5)C→D反应所需试剂及条件为 。
P121
甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。
旧的合成方法是：
新的合成方法是：
与旧的方法相比，新方法的优点是（ ）。
原料无爆炸危险 B.原料都是无毒物质
C.没有副产物，原料利用率高 D.对设备腐蚀性小
真题链接（2022湖南卷6）甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。
旧法合成的反应：
新法合成的反应：
下列说法错误的是(阿伏加德罗常数的值为)
A．的电子式为
B．新法没有副产物产生，原子利用率高
C．的溶液中的微粒数小于
D．的作用是降低反应的活化能，使活化分子数目增多，百分数不变
P125
9.以金红石(主要成分为TiO2)为原料生产钛的步骤主要有：
①在高温下，向金红石与焦炭的混合物中通入Cl2，得到TiCl4，和一种可燃性气体；
②在稀有气体(如氩)氛围和加热的条件下，用镁与TiCl4,反应可得到钛。
请写出上述两步反应的化学方程式，并分析步骤②中稀有气体氛围的作用。
真题链接（2022 湖南卷17）钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为，含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下：
已知“降温收尘”后，粗中含有的几种物质的沸点：
物质
沸点/ 136 127 57 180
回答下列问题：
(1)已知，的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略、随温度的变化。若，则该反应可以自发进行。根据下图判断：时，下列反应不能自发进行的是_______。
A． B．
C． D．
(2)与C、，在的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表：
物质
分压
①该温度下，与C、反应的总化学方程式为 ；
②随着温度升高，尾气中的含量升高，原因是 。
(3)“除钒”过程中的化学方程式为 ；“除硅、铝”过程中，分离中含、杂质的方法是 。
(4)“除钒”和“除硅、铝”的顺序 (填“能”或“不能”)交换，理由是 。
(5)下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入冶炼的方法相似的是_______。
A．高炉炼铁 B．电解熔融氯化钠制钠 C．铝热反应制锰 D．氧化汞分解制汞
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
必修第二册
本书为人教版、版次为2022年7月第3次印刷
第八章 化学与可持续发展
P85
摄入人体内的淀粉在酶的催化作用下也可以发生逐步的水解，最终生成葡萄糖。葡萄糖经缓慢氧化转变为二氧化碳和水，同时放出能量。食草动物的体内有纤维素水解酶，可以将纤维素水解成葡萄糖，人体内没有类似的酶，无法吸收和利用纤维素。但食物中的纤维素能刺激肠道蠕动，有助于消化和排泄。因此，人们应该摄入一定量的蔬菜、水果和粗粮等富含纤维素较多的食物。
P87
油脂能促进脂溶性维生素（如维生素A、D、E、K）的吸收，并为人体提供亚油酸等必需脂肪酸。
常见的食用油中普遍含有油酸等不饱和脂肪酸的甘油酯，其分子中含有碳碳双键，在空气中放置久了会被氧化，产生过氧化物和醛类等。变质的油脂带有一种难闻的“哈喇”味，不能食用。因此很多食品的包装中常有一小包含有铁粉等物质的脱氧剂，市售的食用油中也普遍加入叔丁基对苯二酚（TBHQ）等抗氧化剂，以确保食品安全。
P98
自然资源和可持续发展：自然资源是人类社会发展不可或缺的自然物质基础，包括土地与土壤资源、矿产资源、生物资源、水资源、能源资源和环境资源等。根据其能否再生，可以分成可再生资源和不可再生资源。可持续发展的目标是在满足人类需求的同时，强调人类行为要受自然界的制约，强调人类代际之间，人类与其他生物种群之间、不同国家和不同地区之间的公平，它包括经济可持续发展、社会可持续发展、资源可持续发展、环境可持续发展等方面。
真题链接（2021广东卷3）“天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学，长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是
A．煤油是可再生能源
B．燃烧过程中热能转化为化学能
C．火星陨石中的质量数为20
D．月壤中的与地球上的互为同位素
【答案】C
P100
海水中水的储量约为1.3×1018t，约占地球上总水量的97%。海水资源的利用主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法。其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较成熟，但成本较高。
图8-3海水的综合利用示意图
P101
工业上常用的一种海水提溴技术，叫做“吹出法”，其过程主要保括氧化（用氯气氧化海水中的溴离子）、吹出（用空气将生成的溴吹出）、吸收（用二氧化硫做还原剂使溴转化为氢溴酸，以使其与空气分离）、蒸馏（再用氯气将氢溴酸氧化为溴后蒸馏分离）等环节。请分析并讨论以上生产流程，写出氧化和吸收环节主要反应的离子方程式。
P102
煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素，通过煤的干馏、气化和液化获得清洁的燃料和多种化工原料，是目前实现煤的综合利用的主要途径。煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程。工业上也叫煤的焦化。
煤的干馏的主要产品有出炉煤气（焦炉气、粗氨水、粗苯）和煤焦油、焦炭。
煤的气化是将煤转化成可燃性气体的过程，主要反应是碳和水蒸气反应生成水煤气等。
P103
石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，成分复杂，需要先在炼油厂进行精炼。利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫分馏。石油经分馏后可以获得汽油、煤油、柴油等含碳原子数少的轻质油。通过催化裂化过程，将重油裂化为汽油等物质，再进一步裂解，可以获得更多的重要的化工原料。通过石油裂化和裂解可以得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的化工原料。另外，石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的调整，将链状烃转化为环状烃，如苯或甲苯等。
P103
天然气水合物是天然气与水在高压、低温条件下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷水合物，其组成可以表示为CH4 nH2O,甲烷分子处于多个水分子形成的笼中。天然气水合物的外观像冰，具有可燃性，故又被称为“可燃冰”。它被认为是21世纪的高效清洁能源。但是，储量巨大的天然气水合物的分解和甲烷的释放，可能会诱发海底的地质灾害，加重温室效应。目前，开发利用天然气水合物已经成为人们关注的重要领域，相关研究取得了多项进展。我国的天然气水合物开采技术处于世界先进水平。我国海南可燃冰试开采成功。
P107
化学品可以分为大宗化学品和精细化学品两大类。乙烯、硫酸、纯碱和化肥等属于大宗化学品，医药、农药、日用化学品、食品添加剂等属于精细化学品。
110
阿司匹林是一种重要的合成药物，化学名称为乙酰水杨酸，具有解热镇痛作用。阿司匹林的发现源于柳树皮中含有的一种物质——水杨酸，阿司匹林就是以水杨酸为原料生产的。
真题链接（2022海南卷18节选）黄酮哌酯是一种解痉药，可通过如下路线合成：
回答问题：
(6)已知酸酐能与羟基化合物反应生成酯。写出下列F→G反应方程式中M和N的结构简式 、 。
【答案】(6)
P113
防止食品腐败变质，需要杀灭微生物或者控制其滋生条件，如采用加入食盐、干燥、加热、冷冻抽真空等方法，有的方法可以改变食品原有的味道，有的需要一定的设备才能进行。添加少量的防腐剂可以克服上述缺点，又便于食品的工业化生产。常用的防腐剂有苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐等。亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂，可以用于一些肉制品如腊肠、香肠等的生产。它不但可以使肉制品较长时间内保持鲜红色，而且具有防止变质的作用。但是亚硝酸钠具有一定的毒性，还会与食物作用生成致癌物。因此，食品中亚硝酸钠的最大使用量和残留量都有严格的规定。同时，亚硝酸钠的外观与食盐相似，应防止误食中毒。
有些食品会因为在空气中被氧化而变质，需要加入抗氧化剂，例如抗坏血酸（即维生素C）能被氧化为脱氧抗坏血酸而发挥抗氧化作用，是水果罐头中常用的抗氧化剂。
真题链接1、（2022湖北卷5）化学物质与生命过程密切相关，下列说法错误的是
A．维生素C可以还原活性氧自由基 B．蛋白质只能由蛋白酶催化水解
C．淀粉可用为原料人工合成 D．核酸可视为核苷酸的聚合产物
【答案】B
真题链接2、（2021全国卷7）化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是
A．食品加工时不可添加任何防腐剂
B．掩埋废旧电池不会造成环境污染
C．天然气不完全燃烧会产生有毒气体
D．使用含磷洗涤剂不会造成水体污染
【答案】C
P117
除了自然因素，大气污染物主要来自化石燃料的燃烧和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。这些污染物在太阳辐射等因素作用下，经过复杂变化形成次生污染物(如图8-21),在一定的天气条件下会造成酸雨、雾霾、光化学烟雾等污染现象。
P119
绿色化学也称环境友好化学，其核心思想就是改变"先污染后治理"的观念和做法，利用化学原理和技术手段，减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质，实现从源头减少或消除环境污染(图8-24绿色化学示意图)。
简单而言，化学反应就是原子重新组合的过程。因此，按照绿色化学的思想，最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率(即期望产物的总质量与生成物的总质量之比)为100%。
P120
以乙烯为原料生产环氧乙烷，过去主要使用的是氯代乙醇法，包括以下两步反应：
总的反应可表示为：
现代石油化工采用银作催化剂，可以实现一步完成：
试计算两种生产工艺的原子利用率。你还能举出其他原子利用率为100%的化学反应类型和实际例子吗？原子利用率与产率相同吗？请仔细分析和体会绿色化学对化学研究和化工生产提出来哪些新的挑战。
真题链接（2023天津卷节选）二氧化碳的转化与综合利用是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径。近期，我国学者以电催化反应为关键步骤，用CO2作原料，实现了重要医药中间体——阿托酸的合成，其合成路线如下：
(5)C→D反应所需试剂及条件为 。
【答案】 (5)O2，△/催化剂
P121
甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。
旧的合成方法是：
新的合成方法是：
与旧的方法相比，新方法的优点是（ ）。
原料无爆炸危险 B.原料都是无毒物质
C.没有副产物，原料利用率高 D.对设备腐蚀性小
真题链接（2022湖南卷6）甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。
旧法合成的反应：
新法合成的反应：
下列说法错误的是(阿伏加德罗常数的值为)
A．的电子式为
B．新法没有副产物产生，原子利用率高
C．的溶液中的微粒数小于
D．的作用是降低反应的活化能，使活化分子数目增多，百分数不变
【答案】D
P125
9.以金红石(主要成分为TiO2)为原料生产钛的步骤主要有：
①在高温下，向金红石与焦炭的混合物中通入Cl2，得到TiCl4，和一种可燃性气体；
②在稀有气体(如氩)氛围和加热的条件下，用镁与TiCl4,反应可得到钛。
请写出上述两步反应的化学方程式，并分析步骤②中稀有气体氛围的作用。
真题链接（2022 湖南卷17）钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为，含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下：
已知“降温收尘”后，粗中含有的几种物质的沸点：
物质
沸点/ 136 127 57 180
回答下列问题：
(1)已知，的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略、随温度的变化。若，则该反应可以自发进行。根据下图判断：时，下列反应不能自发进行的是_______。
A． B．
C． D．
(2)与C、，在的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表：
物质
分压
①该温度下，与C、反应的总化学方程式为 ；
②随着温度升高，尾气中的含量升高，原因是 。
(3)“除钒”过程中的化学方程式为 ；“除硅、铝”过程中，分离中含、杂质的方法是 。
(4)“除钒”和“除硅、铝”的顺序 (填“能”或“不能”)交换，理由是 。
(5)下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入冶炼的方法相似的是_______。
A．高炉炼铁 B．电解熔融氯化钠制钠 C．铝热反应制锰 D．氧化汞分解制汞
【答案】(1)C
5TiO2+6C+10Cl2 5TiCl4+2CO+4CO2
随着温度升高，CO2与C发生反应：C+CO2 2CO
(3) 3VOCl3+Al=3VOCl2+AlCl3 蒸馏
(4) 不能 若先“除硅、铝”再“除钒”，“除钒”时需要加入Al，又引入Al杂质；
(5)AC
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
