化学：4.2.2《 解决环境问题需要化学科学》学案（苏教版必修2）
文档属性
| 名称 | 化学：4.2.2《 解决环境问题需要化学科学》学案（苏教版必修2） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 506.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2009-07-07 08:57:00 | ||
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文档简介
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第二单元 化学是社会可持续发展的基础
第二节 解决环境问题需要化学科学
第二课时
高考资源网【学习目标】
1.能运用具体事例说明化学为其他科学技术发展提供了物质基础，促进了现代科技
的发展。
2.认识人类活动，包括化学品的制造、应用可能对环境、社会带来的负面影响。
3.能列举事实论述化学与科学、技术、社会的关系。
【学习过程】
1. 通常所说的环境问题，主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的
破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的 污染。
2．解决环境问题的根本出路要依靠 化学发展。绿色化学期望在化学反应和化学工业过程中利用参与反应的原料，所有物质原料中间产物都在内部循环、利用、实现 。
3.环境污染：环境污染主要分为 、 和 。
含 、 较多的水叫做硬水。水的硬度高对生活和生产都有危害，硬水软化的实质就是 ，硬水软化的方法有 等。
4.使用汽油、煤油等矿物油的机动车日益增多， 会使空气质量下降的原因
。可以采取哪些措施：
5.随着工业的发展，大气中 的浓度不断增加， 日益严重，处理的措施
想一想：
如何消除汽车尾气对环境的污染，你有什么好的想法和建议吗？
查一查：
①你知道有关超导合金、形状记忆合金、合成橡胶、纳米材料、导电塑料等材料的组成、应用和合成等知识吗？
②二氧化硫气体对环境的破坏表现在哪些方面 人们采取了哪些措施？
【典型解悟】
例1. 化学不仅在书本中，还在生活中。比如厨房里常用小苏打或苏打粉去除砧板上的鱼腥味，而残留的小苏打或苏打粉可用下列哪种物品除去 ( )
A．陈醋 B．食盐 C．味精 D．花生油
解析：陈醋中含有CH3COOH，其酸性比H2CO3强，能与小苏打、苏打反应以除去其异味：
NaHCO3＋CH3COOH == CH3COONa＋CO2 ＋H2O
Na2CO3＋2CH3COOH == 2 CH3COONa＋CO2 ＋H2O
答案为A
例2. 下列全球性和区域性的环境问题主要是因为向大气中过量排放二氧化碳和甲烷造成的是
A．气候变暖（温室效应）B．臭氧层破坏（臭氧空洞） C．酸雨 D．赤潮和水华
解析：二氧化碳和甲烷会引起温室效应，臭氧层空洞主要是氟利昂引起的，酸雨是SO2和氮氧化物引起的，赤潮和水华主要是含磷物的过度排放引起的。答案为A
例3. 下列物质中，作为燃料时对空气没有污染的是
A．天然气 B．氢气 C．汽油 D．煤
解析：天然气主要成分是甲烷，汽油主要成分为烷烃，燃烧时均生成水和二氧化碳，煤燃烧时能生成SO2，对空气都有一定程度的污染，而氢气的燃烧产物是水，没有污染。答案为B
例4. Na2SO3可以治理工业SO2尾气污染，这是一种治理SO2尾气污染比较新颖的方法。具体操作是：①将含有SO2气体的工厂尾气通入到Na2SO3溶液中，使其吸收含有尾气中的SO2气体；②将富集有SO2气体的溶液加热，即可使其中的SO2气体逸出，这些SO2气体可以应用于制取H2SO4。该方法中Na2SO3可以循环使用，符合绿色化学的基本原则。
（1）写出①、②两步的化学方程式
① ；② 。
（2）今有10m3的0.1mol/L的Na2SO3溶液，每次吸收标准状况下的含有SO2气体的尾气89.6m3后，即达到了饱和状态。试求该工厂产生的尾气中SO2气体的体积分数是多少。
解析：（1）①Na2SO3＋SO2＋H2O＝2NaHSO3 ②2NaHSO3 Na2SO3＋SO2↑＋H2O
（2）设每次吸收的SO2的物质的量为x
Na2SO3 ＋ SO2＋ H2O ＝ 2NaHSO3
1 1
0.1mol/L×10×103L x
所以，x＝0.1mol/L×10×103L＝1000mol ，故该工厂产生的尾气中SO2气体的体积分数是(1000mol×22.4L/mol)/89.6×103L×100％＝25％
【当堂检测】
一、选择题
1. 近年来城市管理生活垃圾逐步实施分类投放的办法，其中塑料袋、废报纸、旧橡胶制品等回收垃圾属于( )
A.非金属单质 B.无机物 C.盐类 D.有机物
2. 最易被各种建筑物表面材料(石灰、墙纸等)吸收的污染物是( )
A.颗粒物 B.CO2 C.SO2 D.CO
3. 下列现象的产生与人为排放大气污染物氮氧化物无关的是( )
A.闪电 B.光化学烟雾 C.酸雨 D.臭氧层空洞
4. 为防止水源污染，最近，政府部门决定对市售洗衣粉的成分加以限制，严禁销售和使用的洗衣粉中主要是因为含有( )
A.蛋白酶 B.碱性物质 C.磷的化合物 D.香料
5. 下列关于某些社会热点问题的说法中，不正确的是( )
A.禁止使用含铅汽油是为了提高汽油的燃烧效率
B.甲醇超标的酒不能饮用
C.甲醛是某些劣质装饰板材释放的常见污染物之一
D.臭氧在高空对人类有保护作用
6. 2004年国家环境保护总局、国家工商行政管理总局等八部委联合发出通知，要求到2005年底黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽五省及湖北、山东、河北和江苏四省的部分地区基本实现乙醇汽油代替其他汽油。下列关于乙醇汽油的说法不正确的是( )
A.推广使用乙醇汽油有助于减轻大气污染，改善大气环境
B.使用乙醇汽油有助于促进粮食(特别是陈粮)转化，提高农民收入，促进经济发展
C.使用乙醇汽油可大大降低油料价格
D.乙醇是二级能源，也是一种可再生能源
7. 4月22日是“世界地球日”，2004年我国确定的主题是“善待地球——科学发展”。下列行为中不符合这一主题的是( )
A.采用“绿色化学”工艺，使原料尽可能转化为所需要的物质
B.大量开采地下水，以满足社会对水的需求
C.减少直至不使用对大气臭氧层起破坏作用的氟氯烃
D.节约能源，提高能源利用率
8. 有专家提出，如果对燃料燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合，使之变成CH4、CH3OH、NH3等的构想（如图）能够实现，那么不仅可以消除对大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机。在此过程中太阳能最终转化为( )
A.化学能 B.生物能 C.热能 D.电能
9. 根据以下提供的材料，解答第1~3题：
材料1：据2002年4月30日《中国环境报》报道，某化工厂排放的污水，使某市一条长约50 km的河水受到严重污染，对工农业生产及人民的生活造成严重危害。经环保部门测定，被污染的河水pH在1~4之间，其他水质指标也严重超标。
材料2：2002年6月1日，国家环境保护总局发布的《地表水环境质量标准》，对地表水质量作了明确规定，部分指标如下(除pH外，各项目的单位：mg／L)：
（1）如果让你测定该河水样的酸碱度，可选用( )
A.石蕊试液 B.酚酞试液 C.pH试纸 D.碳酸钠溶液
（2）材料2中所指出的“氮”、“磷”、“锌”、“铅”，是指( )
A.单质 B.元素 C.离子 D.分子
（3）经测定，该化工厂排放的污水中铅的质量分数为(1×10－5)％。则该污水的水质属于（设该污水的密度为1 g·cm－3） （ ）
A.Ⅰ类 B.Ⅲ类 C.Ⅳ类 D.V类
二、非选择题
10. 联合国气候变化框架公约《京都议定书》要求到2010年发达国家限制二氧化碳等温室气体排放量要比1990年减少5.2%。
（1）科学家采取“组合转化”技术，将CO2和H2以一定比例混合，在一定条件下反应，生成一种重要的化工原料乙烯和水，请写出该反应的化学方程式： 。
（2）为了减缓大气中CO2含量，以下建议可行的是 。
a.开发太阳能、水能、风能等新能源
b.禁止使用煤、石油、天然气等矿物燃料
c.大量植树造林，禁止乱砍滥伐
11. 历史经验告诉我们，要可持续发展，就要合理地使用化学物质。
(1)下表是一些化学物质对人类的贡献和带来的问题，请再举出一例填在下表中。
(2)硫酸铵的化学式为 ，通常用 来改良酸性土壤。
(3)对于废弃的塑料制品(包含可降解塑料)宜采取 的措施，防止污染环境和提高物质的利用率。
(4)化学家从前人不合理使用化学物质造成的危害中得到启示，为保持可持续发展的研究的课题有 (请填写序号)。
①研制高效低毒农药； ②研制高效无磷洗衣粉；③研究无污染、高原子利用率的绿色化学物质的合成方法；④寻求合成可快速降解的塑料和橡胶。
(5)碘是人体不可缺少的微量元素，它能调节新陈代谢，有益于幼儿身体发育。最近，某品牌奶粉的含碘量超过了国家标准，你认为此批奶粉 (填“可以”或“不可以”)食用，理由是 。
12.下表是我国部分城市空气质量周报，阅读并回答下列问题。
注：TSP——空气中的飘尘；NOx——氮的氧化物；SOx——硫的氧化物。
（1）最容易出现酸雨的城市是 。为减少城市酸雨的产生，可采取的措施是
①少用煤作燃料；②采用燃料脱硫技术；③向已酸化的土壤中加石灰；④开发新能源
（2）汽车尾气（含有CO，SO2与NO等物质）是城市空气的污染物，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转换器，其特点是使CO和NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体N2和CO2，并促使SO2氧化为SO3，写出CO与NO反应的化学方程式 ，还原剂是 。汽车尾气中除了NO能与人体血红蛋白结合，还有 也与之结合使人中毒。用“催化转换器”处理后的汽车尾气，由于含有 而易与空气中的水蒸气作用形成酸雾，从而增加了空气的酸度，要解决这个问题，还需采取的措施是 。
13. 某化肥厂生产硝酸铵过程如下：
其中反应②为：4NO＋3O2＋2H2O==4HNO3，原料气为氨气和空气的混合物，假设空气中氧气的体积分数为0.2。
(1)写出反应①的化学方程式 。
(2)写出反应③的化学方程式 。
(3)若不考虑副反应且各步反应均完全，为使生产过程中不再补充空气，则原料气中制备硝酸的氨气(不包含第③步被硝酸吸收的氨气)的体积分数最大值为 。
参考答案
1.D 2.C 3.A 4.C 5.A 6.C 7.B 8.C 9.（1）C （2）B （3）D
10.（1） 2CO2+6H2 CH2==CH2+4H2O
（2）a c
11. (1)本题是一个开放性问题，可能有许多正确答案，考生可以使用本卷试题中提供的除本表格两种物质外的信息。答案举例：
(2)(NH4)2SO4 氢氧化钙[石灰水、熟石灰、Ca(OH)2]
(3)回收利用
(4)①②③④21世纪教育网
(5)不可以 因为过量的碘也会危害人的身体健康
12.（1）重庆 ①②④
（2）2CO＋2NO 2CO2＋N2 CO CO SO2和SO3 在“催化转化器”后再连接一个能吸收SO2和SO3等酸性气体的装置。
13. 4NH3+5O2 4NO+6H2O
(2) NH3+ HNO3 == NH4NO3 (3)0.091
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第二单元 化学是社会可持续发展的基础
第二节 解决环境问题需要化学科学
第二课时
高考资源网【学习目标】
1.能运用具体事例说明化学为其他科学技术发展提供了物质基础，促进了现代科技
的发展。
2.认识人类活动，包括化学品的制造、应用可能对环境、社会带来的负面影响。
3.能列举事实论述化学与科学、技术、社会的关系。
【学习过程】
1. 通常所说的环境问题，主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的
破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的 污染。
2．解决环境问题的根本出路要依靠 化学发展。绿色化学期望在化学反应和化学工业过程中利用参与反应的原料，所有物质原料中间产物都在内部循环、利用、实现 。
3.环境污染：环境污染主要分为 、 和 。
含 、 较多的水叫做硬水。水的硬度高对生活和生产都有危害，硬水软化的实质就是 ，硬水软化的方法有 等。
4.使用汽油、煤油等矿物油的机动车日益增多， 会使空气质量下降的原因
。可以采取哪些措施：
5.随着工业的发展，大气中 的浓度不断增加， 日益严重，处理的措施
想一想：
如何消除汽车尾气对环境的污染，你有什么好的想法和建议吗？
查一查：
①你知道有关超导合金、形状记忆合金、合成橡胶、纳米材料、导电塑料等材料的组成、应用和合成等知识吗？
②二氧化硫气体对环境的破坏表现在哪些方面 人们采取了哪些措施？
【典型解悟】
例1. 化学不仅在书本中，还在生活中。比如厨房里常用小苏打或苏打粉去除砧板上的鱼腥味，而残留的小苏打或苏打粉可用下列哪种物品除去 ( )
A．陈醋 B．食盐 C．味精 D．花生油
解析：陈醋中含有CH3COOH，其酸性比H2CO3强，能与小苏打、苏打反应以除去其异味：
NaHCO3＋CH3COOH == CH3COONa＋CO2 ＋H2O
Na2CO3＋2CH3COOH == 2 CH3COONa＋CO2 ＋H2O
答案为A
例2. 下列全球性和区域性的环境问题主要是因为向大气中过量排放二氧化碳和甲烷造成的是
A．气候变暖（温室效应）B．臭氧层破坏（臭氧空洞） C．酸雨 D．赤潮和水华
解析：二氧化碳和甲烷会引起温室效应，臭氧层空洞主要是氟利昂引起的，酸雨是SO2和氮氧化物引起的，赤潮和水华主要是含磷物的过度排放引起的。答案为A
例3. 下列物质中，作为燃料时对空气没有污染的是
A．天然气 B．氢气 C．汽油 D．煤
解析：天然气主要成分是甲烷，汽油主要成分为烷烃，燃烧时均生成水和二氧化碳，煤燃烧时能生成SO2，对空气都有一定程度的污染，而氢气的燃烧产物是水，没有污染。答案为B
例4. Na2SO3可以治理工业SO2尾气污染，这是一种治理SO2尾气污染比较新颖的方法。具体操作是：①将含有SO2气体的工厂尾气通入到Na2SO3溶液中，使其吸收含有尾气中的SO2气体；②将富集有SO2气体的溶液加热，即可使其中的SO2气体逸出，这些SO2气体可以应用于制取H2SO4。该方法中Na2SO3可以循环使用，符合绿色化学的基本原则。
（1）写出①、②两步的化学方程式
① ；② 。
（2）今有10m3的0.1mol/L的Na2SO3溶液，每次吸收标准状况下的含有SO2气体的尾气89.6m3后，即达到了饱和状态。试求该工厂产生的尾气中SO2气体的体积分数是多少。
解析：（1）①Na2SO3＋SO2＋H2O＝2NaHSO3 ②2NaHSO3 Na2SO3＋SO2↑＋H2O
（2）设每次吸收的SO2的物质的量为x
Na2SO3 ＋ SO2＋ H2O ＝ 2NaHSO3
1 1
0.1mol/L×10×103L x
所以，x＝0.1mol/L×10×103L＝1000mol ，故该工厂产生的尾气中SO2气体的体积分数是(1000mol×22.4L/mol)/89.6×103L×100％＝25％
【当堂检测】
一、选择题
1. 近年来城市管理生活垃圾逐步实施分类投放的办法，其中塑料袋、废报纸、旧橡胶制品等回收垃圾属于( )
A.非金属单质 B.无机物 C.盐类 D.有机物
2. 最易被各种建筑物表面材料(石灰、墙纸等)吸收的污染物是( )
A.颗粒物 B.CO2 C.SO2 D.CO
3. 下列现象的产生与人为排放大气污染物氮氧化物无关的是( )
A.闪电 B.光化学烟雾 C.酸雨 D.臭氧层空洞
4. 为防止水源污染，最近，政府部门决定对市售洗衣粉的成分加以限制，严禁销售和使用的洗衣粉中主要是因为含有( )
A.蛋白酶 B.碱性物质 C.磷的化合物 D.香料
5. 下列关于某些社会热点问题的说法中，不正确的是( )
A.禁止使用含铅汽油是为了提高汽油的燃烧效率
B.甲醇超标的酒不能饮用
C.甲醛是某些劣质装饰板材释放的常见污染物之一
D.臭氧在高空对人类有保护作用
6. 2004年国家环境保护总局、国家工商行政管理总局等八部委联合发出通知，要求到2005年底黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽五省及湖北、山东、河北和江苏四省的部分地区基本实现乙醇汽油代替其他汽油。下列关于乙醇汽油的说法不正确的是( )
A.推广使用乙醇汽油有助于减轻大气污染，改善大气环境
B.使用乙醇汽油有助于促进粮食(特别是陈粮)转化，提高农民收入，促进经济发展
C.使用乙醇汽油可大大降低油料价格
D.乙醇是二级能源，也是一种可再生能源
7. 4月22日是“世界地球日”，2004年我国确定的主题是“善待地球——科学发展”。下列行为中不符合这一主题的是( )
A.采用“绿色化学”工艺，使原料尽可能转化为所需要的物质
B.大量开采地下水，以满足社会对水的需求
C.减少直至不使用对大气臭氧层起破坏作用的氟氯烃
D.节约能源，提高能源利用率
8. 有专家提出，如果对燃料燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合，使之变成CH4、CH3OH、NH3等的构想（如图）能够实现，那么不仅可以消除对大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机。在此过程中太阳能最终转化为( )
A.化学能 B.生物能 C.热能 D.电能
9. 根据以下提供的材料，解答第1~3题：
材料1：据2002年4月30日《中国环境报》报道，某化工厂排放的污水，使某市一条长约50 km的河水受到严重污染，对工农业生产及人民的生活造成严重危害。经环保部门测定，被污染的河水pH在1~4之间，其他水质指标也严重超标。
材料2：2002年6月1日，国家环境保护总局发布的《地表水环境质量标准》，对地表水质量作了明确规定，部分指标如下(除pH外，各项目的单位：mg／L)：
（1）如果让你测定该河水样的酸碱度，可选用( )
A.石蕊试液 B.酚酞试液 C.pH试纸 D.碳酸钠溶液
（2）材料2中所指出的“氮”、“磷”、“锌”、“铅”，是指( )
A.单质 B.元素 C.离子 D.分子
（3）经测定，该化工厂排放的污水中铅的质量分数为(1×10－5)％。则该污水的水质属于（设该污水的密度为1 g·cm－3） （ ）
A.Ⅰ类 B.Ⅲ类 C.Ⅳ类 D.V类
二、非选择题
10. 联合国气候变化框架公约《京都议定书》要求到2010年发达国家限制二氧化碳等温室气体排放量要比1990年减少5.2%。
（1）科学家采取“组合转化”技术，将CO2和H2以一定比例混合，在一定条件下反应，生成一种重要的化工原料乙烯和水，请写出该反应的化学方程式： 。
（2）为了减缓大气中CO2含量，以下建议可行的是 。
a.开发太阳能、水能、风能等新能源
b.禁止使用煤、石油、天然气等矿物燃料
c.大量植树造林，禁止乱砍滥伐
11. 历史经验告诉我们，要可持续发展，就要合理地使用化学物质。
(1)下表是一些化学物质对人类的贡献和带来的问题，请再举出一例填在下表中。
(2)硫酸铵的化学式为 ，通常用 来改良酸性土壤。
(3)对于废弃的塑料制品(包含可降解塑料)宜采取 的措施，防止污染环境和提高物质的利用率。
(4)化学家从前人不合理使用化学物质造成的危害中得到启示，为保持可持续发展的研究的课题有 (请填写序号)。
①研制高效低毒农药； ②研制高效无磷洗衣粉；③研究无污染、高原子利用率的绿色化学物质的合成方法；④寻求合成可快速降解的塑料和橡胶。
(5)碘是人体不可缺少的微量元素，它能调节新陈代谢，有益于幼儿身体发育。最近，某品牌奶粉的含碘量超过了国家标准，你认为此批奶粉 (填“可以”或“不可以”)食用，理由是 。
12.下表是我国部分城市空气质量周报，阅读并回答下列问题。
注：TSP——空气中的飘尘；NOx——氮的氧化物；SOx——硫的氧化物。
（1）最容易出现酸雨的城市是 。为减少城市酸雨的产生，可采取的措施是
①少用煤作燃料；②采用燃料脱硫技术；③向已酸化的土壤中加石灰；④开发新能源
（2）汽车尾气（含有CO，SO2与NO等物质）是城市空气的污染物，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转换器，其特点是使CO和NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体N2和CO2，并促使SO2氧化为SO3，写出CO与NO反应的化学方程式 ，还原剂是 。汽车尾气中除了NO能与人体血红蛋白结合，还有 也与之结合使人中毒。用“催化转换器”处理后的汽车尾气，由于含有 而易与空气中的水蒸气作用形成酸雾，从而增加了空气的酸度，要解决这个问题，还需采取的措施是 。
13. 某化肥厂生产硝酸铵过程如下：
其中反应②为：4NO＋3O2＋2H2O==4HNO3，原料气为氨气和空气的混合物，假设空气中氧气的体积分数为0.2。
(1)写出反应①的化学方程式 。
(2)写出反应③的化学方程式 。
(3)若不考虑副反应且各步反应均完全，为使生产过程中不再补充空气，则原料气中制备硝酸的氨气(不包含第③步被硝酸吸收的氨气)的体积分数最大值为 。
参考答案
1.D 2.C 3.A 4.C 5.A 6.C 7.B 8.C 9.（1）C （2）B （3）D
10.（1） 2CO2+6H2 CH2==CH2+4H2O
（2）a c
11. (1)本题是一个开放性问题，可能有许多正确答案，考生可以使用本卷试题中提供的除本表格两种物质外的信息。答案举例：
(2)(NH4)2SO4 氢氧化钙[石灰水、熟石灰、Ca(OH)2]
(3)回收利用
(4)①②③④21世纪教育网
(5)不可以 因为过量的碘也会危害人的身体健康
12.（1）重庆 ①②④
（2）2CO＋2NO 2CO2＋N2 CO CO SO2和SO3 在“催化转化器”后再连接一个能吸收SO2和SO3等酸性气体的装置。
13. 4NH3+5O2 4NO+6H2O
(2) NH3+ HNO3 == NH4NO3 (3)0.091
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