(共46张PPT)
第八章 化学与可持续发展
第三节 环境保护与绿色化学
素养目标
学法指导
1．认识化学对环境保护的意义。培养科学态度与社会责任等核心素养
2．了解绿色化学的含义，知道在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性?
本节知识内容与人类的生活关系最为密切，学习中一定要联系生产、生活实际，了解哪些活动破坏了人类赖以生存的环境，我们如何用化学方法去消除这些污染，使人类与大自然和谐相处
知识导图
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课前·新知导学
1．环境问题
指人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。
2．环境监测任务
对污染物的存在形态、含量等进行分析和鉴定，提供可靠的分析数据。
化学与环境保护
3．常见污染物及处理方法
(1)工业“三废”：是指________
、________
、________，是主要的环境污染物。
(2)大气污染物的来源。
①大气污染物主要来自__________的燃烧和工业生产过程产生的废气及其携带的________。在一定的天气条件下会造成______、_______、____________等污染现象。
废水
废气
废渣
化石燃料
颗粒物
酸雨
雾霾
光化学烟雾
②次生污染物形成示意图：
CO
NOx
SO2
烟尘
(3)污水处理方法。
①污水处理方法：常用的有________法、________法和________法等。
②具体方法：
物理
污染物
处理方法
细小悬浮物
混凝剂法——加入________、________、__________等，使污水中的细小悬浮物等聚集成__________，然后经沉淀、过滤除去
溶解在水中的污染物
________法、__________法、________法等
化学
生物
硫酸亚铁
硫酸铝
聚合氯化铝
较大颗粒
中和
氧化还原
沉淀
(4)水华与赤潮。
含________、________元素的大量污水任意排入河流、湖泊会出现________；污水排入近海水域会出现________。
氮
磷
水华
赤潮
CO2能引起温室效应，故CO2属于大气污染物之一，所以应最大限度地杜绝CO2的排放。这种观点对吗？
微思考
【答案】观点错误。CO2不属于大气污染物，大气污染物是指大气中危害人类和环境的人为污染物和天然污染物。CO2参与光合作用，所以CO2还是有一定作用的。当然，为减少温室效应，可以适当减少CO2的排放。
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)使用无磷洗衣粉，可彻底解决水体富营养化( )
(2)将废电池深埋，可以避免其中的重金属污染( )
(3)CO2、NO2和SO2都会导致酸雨的形成( )
(4)CO2、CH4、N2都是造成温室效应的气体( )
(5)酸雨是pH<7的雨水( )
(6)田间焚烧秸秆可减少土壤废弃物污染( )
(7)大脖子病是由于缺碘造成的，与环境污染无关( )
【答案】(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√
1．绿色化学与“原子经济性反应”
(1)绿色化学也称__________化学，其核心思想是改变“__________________”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______________________环境污染。
(2)最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子________为期望的最终产物，这时原子利用率为____________。
环境友好
绿色化学
先污染后治理
从源头上减少或消除
全部转化
100%
2．开发和利用自然资源遵循的原则
必须遵循________、________和________，践行绿色发展理念，保护生态环境。
减量化
再利用
再循环
化合反应、加成反应和加聚反应符合绿色化学的思想，且原子利用率是100%，正确吗？
微思考
【答案】正确。化合反应、加成反应和加聚反应只有目标产物，无副产物，故原子利用率是100%，符合绿色化学的思想。
最近，国际上提出的“绿色化学”是指化学工业生产中的( )
A．对废水、废气、废渣进行严格处理
B．化学生产中不排放任何有害物质
C．在化工厂及周围种草、种树、种花，使工厂成为花园式工厂
D．以绿色植物为原料，以生物催化剂实现化工生产过程的化学
【答案】B
【解析】绿色化学是指以绿色意识为指导，研究和设计没有(或尽可能少的)环境副作用且在技术上和经济上可行的化学产品的化学过程。
课堂·素养初培
任务 环境保护和绿色化学
素养探源
核心素养
考查途径
科学态度与
社会责任
“化学与STSE”方面的考题很多，在各类考题中都有考查，此类题目涉及的知识面广，涉及物质用途、环境问题、污染防治等综合知识
[情境导入]
(1)交流讨论煤、石油、天然气的开发利用对环境造成了哪些破坏。
【答案】煤、石油、天然气燃烧，造成温室效应、酸雨和光化学烟雾；煤、石油、天然气的开采造成植被的破坏。
(2)交流讨论当今全球面临的严重的环境污染及其影响因素。
【答案】当今全球面临的严重环境污染及其影响因素有：温室效应——CO2；酸雨——SO2及氮氧化物；臭氧空洞——氟氯烃及氮氧化物；光化学烟雾——碳氢化合物及氮氧化物；水华和赤潮——氮、磷等元素；白色污染——塑料制品。
(3)四大基本反应类型，哪种类型符合最理想的原子经济？
【答案】原子经济要求反应物中的原子全部转化为期望的最终产物，符合要求的是化合反应。
1．六大环境问题
[深化理解]
环境问题
主要污染物
主要危害
温室效应
CO2
造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小等
酸雨
SO2、NOx
土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等
臭氧层
破坏
氟氯代烷、NOx
到达地球表面的紫外线明显增多，给人类健康及生态环境带来多方面危害
光化学
烟雾
碳氢化合物、NOx
刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡
环境问题
主要污染物
主要危害
温室效应
CO2
造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小等
酸雨
SO2、NOx
土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等
臭氧层
破坏
氟氯代烷、NOx
到达地球表面的紫外线明显增多，给人类健康及生态环境带来多方面危害
光化学
烟雾
碳氢化合物、NOx
刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡
2．绿色化学
(1)绿色化学的目的：不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物。
①从科学观点看，它是化学科学基础内容的更新。
②从环境观点看，它强调从源头上消除污染。
③从经济观点看，它提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。
(2)绿色化学的核心：利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染，即预防污染优于治理污染。
(3)原子经济：按照绿色化学的原则，最理想的原子经济就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为100%。
3．绿色化学对化学反应的要求
【特别提醒】
CO2不是有毒气体。酸雨是指pH小于5.6的雨水，因为雨水中溶有CO2而显酸性(pH为5.6)，所以正常的雨水都是酸性的，只有空气被SO2、NO2等污染后，雨水的pH才会变小，形成酸雨。
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
[典例精练]
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
【答案】A
【解析】“填埋法”不能改善环境质量，相反会造成土壤污染，⑤错误。
下表中解决相对应的环境问题所采取的措施不科学的是( )
选项
环境问题
措施
A
臭氧空洞
限制氟氯烃类物质的生产量和消耗量
B
酸雨
改变能源结构，减少二氧化硫和氮氧化物的排放量
C
白色污染
回收利用废旧塑料，开发可降解塑料
D
水体富营养化
禁止使用含磷洗衣粉及施用氮肥
【答案】D
【解析】氟氯烃是造成臭氧空洞的主要原因，A正确；减少二氧化硫、氮氧化物的排放有利于控制酸雨的产生，B正确；对废旧塑料回收利用及开发可降解塑料制品均有利于减少白色污染，C正确；禁止施用氮肥不符合农业现状，D错误。
【答案】D
辨析·易错易混
“化学与STSE”题目中易出现的误区
例
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，戴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
错解：A或D
错因分析：误认为戴口罩是利用了过滤原理易错选A；只考虑了过氧化钠的强氧化性可用来杀菌消毒，而没有考虑到产物NaOH的强腐蚀性易错选D。活性炭具有吸附作用，能吸附空气中的悬浮物，A正确；两者混用产生Cl2有毒，不能混用，B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，D正确。
满分策略：氯气是常用的自来水消毒剂，但由于其会与水中的有机物反应生成具有致癌作用的物质，所以氯气慢慢被二氧化氯替代。
正解：C
小练·素养达成
1．化学与生产、生活、环境密切相关。下列说法错误的是( )
A．为了防止白色污染应回收废旧塑料并加以焚烧
B．植树造林和增加森林植被面积能有效减少空气中CO2含量
C．当今雾霾天气频发是由于人类活动对自然环境的影响所造成的
D．甲醛是某些劣质装饰板材释放的常见污染物之一
【答案】A
【解析】废旧塑料焚烧会生成污染空气的物质，如二噁英等，A错误；植树造林和增加森林植被面积能有效减少空气中CO2含量，B正确；当今雾霾天气频发是由于人类活动排放各种污染物的结果，C正确；甲醛是装修材料中的溶剂，有毒，则甲醛是某些劣质装饰板材释放的常见污染物之一，D正确。
2．人类生活离不开化学知识，下列叙述不正确的是( )
A．臭氧是饮用水的理想消毒剂之一，因为它杀菌能力强且不影响水质
B．因患“禽流感”而被捕杀的家禽尸体常用生石灰处理
C．医疗上常用体积分数为75%的酒精进行皮肤消毒
D．食品加工、消毒、防腐常使用福尔马林
【答案】D
【解析】福尔马林有毒，不能用于食品加工，D错误。
3．下列污水处理方法中发生的化学反应错误的是( )
A．中和法：Ca(OH)2＋H2SO4====CaSO4↓＋2H2O
B．混凝法：Al3＋＋3H2O??Al(OH)3(胶体)＋3H＋
C．沉淀法：Pb(NO3)2＋Na2S====2NaNO3＋PbS↓
D．混凝法：Hg2＋＋S2－====HgS↓
【答案】D
【解析】对于酸性废水或碱性废水，一般采用中和法进行处理；由于废水中的某些污染物常以细小悬浮物的形式存在，很难用自然沉降法除去，需向废水中加入絮凝剂(如明矾等)，就会使细小悬浮污染物聚集成较大的颗粒而沉降；沉淀法主要用于处理废水中的重金属离子，常用的沉淀剂有硫化钠、硫化亚铁、硫化锰等。
4．(2019·四川成都检测)在绿色化学工艺中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物。如用CH3C≡CH合成CH2==
C(CH3)COOCH3，欲使原子利用率达到最高，还需要的反应物是( )
A．H2和CO2
B．CO2和H2O
C．CO和CH3OH
D．CH3OH和H2
【答案】C
【解析】原子利用率达到最高，即CH3C≡CH与选项中的物质化合完全转化成CH2==C(CH3)COOCH3，根据原子守恒可知，只有C项符合题意。
5．下列生产工艺不能体现“绿色化学”思想的是( )
A．海水提镁：用电解MgCl2(熔融)产生的Cl2制取盐酸
B．工业制硫酸：提高尾气排放的烟囱高度
C．工业制胆矾：使用稀硫酸、双氧水溶解铜
D．火力发电：在燃煤中加入适量生石灰
【答案】B
【解析】工业制硫酸中提高排放尾气的烟囱高度，不能减少尾气的排放，不能体现“绿色化学”思想，B错误。
6．(1)人类活动产生的污染物会影响臭氧层，如超音速飞机排放物中的氮的氧化物(NO和NO2)，它们与O3和O发生如下反应：O3＋NO
====NO2＋O2、NO2＋O====NO＋O2，以上反应反复循环，其反应总的化学方程式为__________________________，氮的氧化物在破坏臭氧层的过程中起到了____________的作用。
(2)氮的氧化物是大气污染物之一，目前有一种治理方法是在400
℃左右，有催化剂存在的情况下，用氨气把NOx还原为N2和水，写出反应的化学方程式：_______________________________。(共59张PPT)
第八章 化学与可持续发展
第二节 化学品的合理使用
素养目标
学法指导
1．了解施用化肥、农药时的注意事项，能做到科学合理有效施肥，以减小化肥、农药施用时对环境的副作用
2．了解阿司匹林的结构简式、制备方法、疗效和使用后的不良反应。培养变化观念与平衡思想
3．认识药物的毒副作用和远离毒品的重要意义
4．知道常用食品添加剂的组成、性质和应用。认识安全使用食品添加剂的重要性
本节知识内容的特点是与人们的日常生产、生活知识关系密切，但许多知识又是我们所不能掌握的，所以在学习中要密切联系实际，如农药、化肥的施用方法，药品的成分与药效，食品添加剂的种类及功效，这些需要我们在生活中慢慢积累，同时，在学习过程中可充分运用多媒体手段，搜集有关化学品的合理使用方法等
知识导图
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课前·新知导学
1．化学品的分类
化肥、农药的合理施用
化肥
医药
农药
食品添加剂
2．化肥的施用
(1)合理施用化肥需考虑的因素：土壤的__________、作物营养状况、化肥本身的性质等。
(2)化肥施用不当的危害。
①过量施用会造成水体__________，产生______现象；
②影响土壤的________和土壤结构。
酸碱性
富营养化
水华
酸碱性
3．农药的施用
(1)农药的种类。
波尔多液
拟除虫菊酯类
(2)农药对生态系统和自然环境的影响。
①可能会破坏害虫与天敌之间的生态平衡，一些害虫会产生________；
②大田用药还会引起________等昆虫的大量死亡；
③农药施用方法、用量和时机不当，会造成土壤和作物的__________超标，以及大气、地表水和地下水的污染。
抗药性
蜜蜂
农药残留
通常制造农药中所含有的氟、氯、硫、磷等关键元素在周期表中的哪个位置？
微思考
【答案】通常制造农药中所含有的氟、氯、硫、磷等关键元素在周期表中的右上角。
为了预防大樱桃在成熟期发生裂果现象，果农施用了一种钾肥。这种钾肥的水溶液能跟氯化钡溶液反应生成一种不溶于稀硝酸的白色沉淀。该钾肥为( )
A．KNO3
B．K2CO3
C．K2SO4
D．KCl
【答案】C
【解析】K2SO4与氯化钡反应生成BaSO4，不溶于稀硝酸。
1．药物种类：天然药物与合成药物。
2．药物作用方式
(1)通过改变机体细胞周围的物理、化学环境而发挥药效，如抗酸药能中和胃里过多的胃酸，缓解胃部不适。
(2)通过药物分子与机体生物大分子的功能基团结合而发挥药效。
合理用药
3．解热镇痛药——阿司匹林
(1)组成与结构。
乙酰水杨酸
羧基
酯基
(2)制备。
制取阿司匹林反应的化学方程式为
?
______________________________________________________。
4．药品的服用
(1)合理用药主要考虑______和______两个方面。
(2)滥用药的行为：没有医生处方长期服用________或镇静剂；滥用________；运动员服用________等。
药物
机体
安眠药
抗生素
兴奋剂
(1)试列举常见的抗酸药的主要成分是什么？
(2)有人说，西药是人工合成药，有毒，不能随便吃；中药是天然的，无毒，多吃少吃都没关系。你认为对吗？
微思考
【答案】(1)氢氧化镁、氢氧化铝、碳酸钙、碳酸氢钠等的一种或几种。
(2)不管是中药还是西药，合成的还是天然的，都有毒。俗话说“是药三分毒”，总之，要对症下药，按量服用，不可滥用。
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)使用青霉素时，不用进行皮试直接静脉注射( )
(2)长期大量使用阿司匹林可预防疾病，没有副作用( )
(3)一般药物的用量，是经过严格的科学研究和大量的临床实验确定的( )
(4)服药一般用温开水，止咳糖浆也可用水冲服( )
【答案】(1)× (2)× (3)√ (4)×
1．着色剂、增味剂
(1)天然色素——常见的有________、____________、姜黄、______________、焦糖色等。
(2)合成色素。
①合成色素优点：着色力强，稳定性好，成本较低。
②常见合成色素：________、________、________等。
红曲红
安全使用食品添加剂
Β-胡萝卜素
叶绿素铜钠盐
苋菜红
柠檬黄
靛蓝
(3)增味剂中的味精。
①味精化学名称为__________，是一种无色晶体，易溶于水。
②最早从________中提取，现在主要以________为原料通过________法生产。
谷氨酸钠
海带
淀粉
发酵
2．膨松剂、凝固剂
(1)膨松剂。
①常见的膨松剂：__________、____________、由碳酸盐和酸性物质等混合而成的______________等。
②膨松剂的作用：中和酸并受热分解，产生__________，使面团疏松多孔，生产的食品松软或酥脆，易于消化吸收。
(2)凝固剂。
盐卤中含有的________、________、葡萄糖酸－δ－内酯等都是制作豆腐常用的凝固剂，可使豆浆中的蛋白质________而制作成豆腐。
碳酸氢铵
碳酸氢钠
复合膨松剂
大量气体
氯化镁
硫酸钙
聚沉
3．防腐剂、抗氧化剂
(1)防腐剂。
①常见防腐剂：__________及其钠盐、____________及其钾盐等。
②亚硝酸钠的危害：具有一定________，还会与食物作用生成________。
(2)抗氧化剂。
水果罐头中常用的抗氧化剂——____________，即___________。
苯甲酸
山梨酸
毒性
致癌物
抗坏血酸
维生素C
4．营养强化剂
食盐中添加的________，奶粉中添加的________、________、硫酸亚铁、________等都属于营养强化剂。
碘酸钾
维生素
碳酸钙
硫酸锌
“食品添加剂都有一定毒性，因此应该禁止使用食品添加剂”。这种观点正确吗？为什么？
微思考
【答案】不正确。食品添加剂对于改善食品品质、延长食品保存期、增加食品营养成分具有重要作用，在规定范围内使用食品添加剂，对人体健康无害，但超量或将不能作为食品添加剂的物质当作添加剂使用，都会损害人体健康。因此，合理使用添加剂是必要的，不可能全面禁止使用食品添加剂。
下列食品添加剂与类别对应错误的是( )
A．着色剂——苯甲酸钠
B．营养强化剂——粮制品中加赖氨酸
C．调味剂——食醋
D．防腐剂——山梨酸
【答案】A
【解析】苯甲酸钠是一种防腐剂。
课堂·素养初培
任务一 重要人工合成药物
素养探源
核心素养
考查途径
科学态度与社会责任
药物与人们身体健康密切相关，也是各类考试中经常考查的考点，往往在“化学与STSE”题目的选项中呈现，难度一般较小；有时也会在填空题中考查，如给出某新型药物的结构，让考生判断或推测该物质可能具有的性质等
不管是中药还是西药，是合成的还是天然的，都有毒。俗话说“是药三分毒”，总之，要对症下药，按量服用，不可滥用。
[情境导入]
【答案】阿司匹林中含有酯基和羧基两种官能团。阿司匹林能与活泼金属钠反应，发生中和反应、酯化反应和水解反应等。
1．三种药物的比较
[深化理解]
类别
解热镇痛药
抗生素
抗酸药
定义
具有解热、镇痛药理作用，同时还有显著抗炎、抗风湿作用的药物
由微生物或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其他活性的一类代谢物
能中和胃里过多的盐酸，缓解胃部不适，用于治疗胃痛的药物
典型
实例
阿司匹林
青霉素
氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸氢钠、碳酸镁
类别
解热镇痛药
抗生素
抗酸药
主要
用途
解热镇痛；防止心脏病、减缓老年人视力衰退和提高免疫能力；促进植物开花
医治因葡萄球菌和链球菌等引起的血毒症，如肺炎、脑膜炎、淋病和外伤感染
治疗胃痛的药物，能中和胃里过多的盐酸，缓解胃部不适
注意
事项
长期服用阿司匹林的不良反应有胃肠道反应、水杨酸反应等
青霉素在使用前一定要进行皮肤敏感试验
胃穿孔病人不能服用产生CO2的抗酸药，以防加重病情
将下列家庭常用药物与相应作用用线连起来。
板蓝根冲剂
伤口消炎
甘草片
退热止痛
红霉素
抑制胃痛、助消化
扑尔敏
抗菌消炎
阿司匹林
治疗感冒
碘酒
镇咳化痰
胃舒平
抗过敏
[典例精练]
【答案】
【解析】本题主要考查一些家庭常备药物的作用，板蓝根冲剂可用于治疗感冒，甘草片常用于镇咳化痰，红霉素用于抗菌消炎，扑尔敏用来抗过敏，阿司匹林用来退热止痛，碘酒常用来伤口消炎，胃舒平用于抑制胃痛、助消化。
下列药物属于天然药物的是( )
A．阿司匹林
B．青霉素
C．抗酸药
D．麻黄碱
【答案】D
【解析】麻黄碱是从中药麻黄中提取的生物碱，属于天然药物。
任务二 食品添加剂
素养探源
核心素养
考查途径
科学态度与社会责任
食品添加剂是与人们饮食生活密切相关的物质，也是各类考题中经常命制的考点，往往在“化学与STSE”题目的选项中呈现，难度一般较小
[情境导入]
(1)有同学说，天然的食品添加剂都是无害的，合成的食品添加剂都是有害的，这话对吗？
【答案】天然的食品添加剂不一定无害，合成的也不一定有害，食品添加剂无论是合成的还是天然的，只要在限定范围内使用，都是无害健康的。
(2)根据生活经验和常识，食品包装袋内常配有1个装有铁粉的小袋，其作用是什么？
【答案】铁粉通过吸收包装袋内的氧气，使食品处于无氧状态，阻止食品变质，可以延长保质期，所以铁粉又被称为除氧剂或脱氧保鲜剂。
1．常见的食品添加剂
[深化理解]
功能
类别
品种
改善食
品感官
着色剂
食用天然色素：辣椒红、姜黄、胡萝卜素
食用合成色素：苋菜红、胭脂红、柠檬黄
漂白剂
亚硫酸氢钠、硫黄
甜味剂
天然甜味剂：蔗糖、葡萄糖
合成甜味剂：糖精
酸味剂
醋酸、柠檬酸、乳酸
鲜味剂
谷氨酸钠(味精)
功能
类别
品种
改变食
品状态
膨松剂
碳酸氢钠、碳酸氢铵
提高食
品营养
营养
强化剂
维生素、赖氨酸、食盐加碘、酱油加铁
防止食物腐败变质
防腐剂
苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐
抗氧
化剂
抗坏血酸(维生素C)、二氧化硫
2．食品添加剂的是与非
(1)有益作用：①控制食品的化学变化、物理变化、微生物变化，以减少因食品变质而引起的损耗，降低微生物的危害，保证食品的质量。②延长食品的有效保存期。③便于食品加工，有利于加工工艺。④改善食品的色、香、味和营养价值。
(2)使用不当的危害：如过量使用防腐剂亚硝酸钠，会有致癌的可能。所以，应该合理使用食品添加剂，严禁将不能作为食品添加剂的物质当作食品添加剂使用，或者超量使用食品添加剂。
3．正确认识食品添加剂
(1)正确区别食品添加剂与有毒物质。
吊白块、三聚氰胺、瘦肉精、福尔马林、苏丹红等为有毒物质，不属于食品添加剂，食品加工过程中不能使用这些有毒物质，食品中也不能含有。
(2)正确认识天然食品添加剂与合成食品添加剂。①都有安全用量。②只要符合国家标准，都是安全的。③天然食品添加剂一般比合成食品添加剂成本高，用量大，颜色不如合成食品添加剂鲜艳。
下列说法正确的是( )
A．最常见的防腐剂是苯甲酸钠和山梨酸钾
B．着色剂仅能使食品颜色鲜艳，而不能改变食品中的营养成分，故不属于食品添加剂
C．味精不属于食品添加剂
D．碘盐中的碘不是食品添加剂
【答案】A
[典例精练]
【解析】食品添加剂的作用是改善食品的色、香、味、形等，着色剂也是食品添加剂的一种，B，C错误；加碘盐是为了防止碘缺乏而在食盐中加入了碘酸钾，碘酸钾是食品添加剂中的营养强化剂，D错误。
下列说法正确的是( )
A．使用食品添加剂与提倡“绿色食品”相违背
B．含有食品添加剂的食品尽量少食用，以防中毒
C．天然食品添加剂对人体健康无害，故不限量使用
D．食品添加剂在合理限量范围内不影响人体健康
【答案】D
辨析·易错易混
食品添加剂中易出现的误区
例
下列说法正确的是( )
A．不用防腐剂处理的食品比用防腐剂处理的食品安全
B．天然添加剂比人工合成添加剂安全
C．少用添加剂比多用添加剂安全
D．应合理使用食品添加剂
错解：A
错因分析：由于错误地认为只要是食品添加剂都是有毒、有害的，易错选A。不用防腐剂进行处理的食品往往容易变质，对人体危害更大，A错误；不管添加剂是天然的还是人工合成的，只要限量使用就不影响人体健康，B错误；食品添加剂使用过量有害健康，例如防腐剂，但使用量不足也达不到应有的防腐效果，C错误。
满分策略：使用食品添加剂的必要性：对食品不做防腐处理，往往比使用无害剂量的防腐剂具有更大的危险性，这是因为变质的食物往往会引起食物中毒或诱发疾病。
正解：D
小练·素养达成
1．制取漂白粉、配制波尔多液、石硫合剂和改良酸性土壤时，都要用到的物质是( )
A．硫黄
B．熟石灰
C．胆矾
D．石膏
【答案】B
【解析】漂白粉是由Cl2与Ca(OH)2反应制得；波尔多液是CuSO4与熟石灰；石硫合剂是熟石灰与硫黄。
2．人被蚂蟥叮咬后伤口处常流血不止，科学家希望从蚂蟥体内提取某种药物，该药物具有( )
A．止血性能
B．抗血凝性能
C．止痛、止痒性能
D．抗过敏性能
【答案】B
【解析】人被蚂蟥叮咬后伤口处常流血不止，说明蚂蟥体内含有减缓血液凝固的物质。
3．下列说法错误的是( )
A．抗酸药能中和胃里过多的盐酸，缓解胃部不适，是一类治疗胃痛的药
B．碳酸镁、碳酸钡都能制成抗酸药物
C．青霉素过敏严重者会导致死亡，故用药前一定要进行皮肤敏感试验
D．青霉素是最重要的消炎药
【答案】B
【解析】MgCO3、Mg(OH)2均可制成抗胃酸药物，但BaCO3不可，因BaCO3与胃中H＋反应生成的Ba2＋是重金属离子，能使体内蛋白质变性。
4．下列关于药物的使用说法正确的是( )
A．虽然药物能治病，但大部分药物有毒副作用
B．使用青霉素时，不用进行试验直接静脉注射
C．长期大量使用阿司匹林可预防疾病，没有副作用
D．我们生病了都可以到药店自己买药吃，不用到医院
【答案】A
【解析】用青霉素前必须做皮试，B错误；是药三分毒，必须在医生的指导下用药，C，D错误。
5．下列有关食品添加剂的说法中错误的是( )
A．食品添加剂可改善食品的色、香、味
B．食品添加剂可补充食品的营养成分
C．食品添加剂可延长食品的储存时间
D．食品添加剂都是有益于人体健康的
【答案】D
【解析】食品添加剂的作用有：可改善食品的色、香、味，可补充食品的营养成分，可延长食品的储存时间，A，B，C均正确；食品添加剂要合理使用，不超量、不乱用，则对人体无害，但不能说都是有益于健康的，D错误。
6．为了科学饮食，了解一些食品相关的化学知识是必要的。
(1)油炸虾条、薯片等容易挤碎的食品，不宜选用真空袋装，而应用充气袋装。下列气体中不应该充入的是____________(填字母，下同)。
A．氮气
B．二氧化碳
C．空气
D．氧气
(2)为使以面粉为原料的面包松软可口，通常用碳酸氢钠做发泡剂，因为它____________。
①热稳定性差 ②增加甜味
③产生二氧化碳 ④提供钠离子
A．③
B．①③
C．①④
D．③④
(3)能直接鉴别氯化钠和葡萄糖两种未知浓度溶液的方法是____________。
A．观察颜色
B．测量比重
C．加热灼烧
D．分别闻味
【答案】(1)CD (2)B (3)C(共36张PPT)
第八章 化学与可持续发展
第一节 自然资源的开发利用
第2课时 煤、石油和天然气的综合利用
素养目标
学法指导
1．了解煤、石油和天然气等化石能源的加工原理
2．了解煤、石油和天然气等化石产品的利用。培养科学态度与社会责任等方面的核心素养
通过复习回顾初中所学有关化石能源的知识，同时结合生产、生活中化石能源的利用，学习有关煤、石油和天然气的组成、性质和用途，完善化石能源的加工处理方法，形成完整的知识体系
知识导图
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?
课前·新知导学
1．煤的综合利用
化石能源的综合利用
2．天然气的综合利用
甲烷
燃料
合成氨
生产甲醇
3．石油的综合利用
(1)石油是由多种____________组成的混合物。
(2)石油的加工方法。
碳氢化合物
沸点
链状
C4H10
C4H8
C2H6
C2H4
4．化石能源的用途
(1)多数作为燃料。
(2)作为塑料、合成纤维、合成橡胶等的工业上合成原料，制成纺织品、日用化学品、药物、农药及汽车用化学品等。
(1)煤的气化和液化是物理变化吗？
(2)石油的综合利用的主要途径有哪些？
微思考
【答案】(1)不是。煤的气化和液化过程中均有新物质生成，属于化学变化。
(2)分馏、裂解、裂化、石油的催化重整。
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)煤的气化是使煤转化成清洁燃料的物理过程( )
(2)石油的分馏得到的产品是纯净物( )
(3)煤的干馏可得到甲烷、苯和氨等物质( )
(4)乙烯的化学性质比聚乙烯活泼( )
(5)石油的分馏、裂化和裂解都属于化学变化( )
【答案】(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×
课堂·素养初培
任务 煤、石油和天然气的综合利用
素养探源
核心素养
考查途径
科学态度与社会责任
变化观念与平衡思想
本知识点在各类考题中通常以“化学与STSE”形式考查，往往会与化学物质的用途、科技前沿等知识融合考查，题目难度一般较小
[情境导入]
(1)煤的加工方法有哪些？
【答案】干馏、气化、液化。
(2)若从煤焦油中分离出芳香烃，应采取什么方法？
【答案】煤焦油是由各种芳香烃组成的混合物，利用分馏法把它们分离。
(3)石油的裂化和裂解有何区别与联系？
【答案】裂化和裂解原理相同，只是裂解温度比裂化温度更高，裂解又叫深度裂化。
(4)分馏汽油和裂化汽油有何区别？如何区分二者？
【答案】分馏汽油是饱和烃的混合物，裂化汽油中含不饱和烃；可用溴的四氯化碳溶液区分它们。
1．煤的综合利用
(1)主要途径：煤的干馏、煤的气化、煤的液化。
(2)干馏和分馏的比较。
[深化理解]
类别
干馏
分馏
对象
固体物质
液体混合物
目的
分解成各种不同成分
分离成各种成分
主要变化类型
复杂的物理、化学变化
物理变化
相似点
均需加热
实例
煤的干馏、木材的干馏
石油分馏
2．石油的综合利用
(1)主要途径：分馏、裂化、裂解、催化重整。
(2)石油炼制方法的比较。
方法
分馏
裂化
裂解
催化重整
原理
用蒸发和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物
在一定条件下，把含碳原子多的重油断裂为含碳原子少的轻质油
在高温下，把石油产品中具有长链的烃分子断裂为乙烯、丙烯等小分子的烃
加热和催化剂作用下，通过结构的重新调整使链状烃转化为环状烃
方法
分馏
裂化
裂解
催化重整
主要
原料
原油
重油、石蜡
石油分馏产品
(包括石油气)
石油分馏产品
主要
产品
液化石油气、汽油、煤油、柴油、重油、沥青等
优质汽油
乙烯、丙烯等
苯、甲苯等
主要
变化
类型
物理变化
化学变化
化学变化
化学变化
3．化学“六气”
名称
来源
主要成分
用途
高炉煤气
炼铁高炉
CO2、CO等
燃料
水煤气
水煤气炉
CO、H2等
燃料、化工原料
炼厂气
石油炼制厂
低级烷烃
燃料、化工原料
天然气
天然气田、油田
甲烷
燃料、化工原料
裂解气
裂解炉
“三烯二烷”
石油化工原料
焦炉气
炼焦炉
H2、CH4、C2H4等
燃料、化工原料
下列说法错误的是( )
A．石油是混合物，石油分馏得到的汽油也是混合物
B．含C20以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C．焦炭是煤干馏的一种重要产品
D．煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来
【答案】D
[典例精练]
【解析】石油经分馏后可获得汽油、煤油和柴油等含碳原子少的轻质油，但产量不高，通常采用裂化的方法，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃，提高汽油的产量，A，B正确；煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素，并不含苯和甲苯，D错误；煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等，C正确。
下列转化不属于煤或石油的综合利用的是( )
A．将煤干馏制得煤焦油和焦炭
B．在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料
C．将煤变为煤饼作燃料
D．将石油裂解制得乙烯等化工原料
【答案】C
【解析】将煤变成煤饼作燃料是为了提高煤的利用率，不属于综合利用，C错误。
辨析·易错易混
混淆干馏、蒸馏、气化和液化的原理
例
下列说法正确的是( )
A．蒸馏和干馏均为物理变化
B．石油的分馏是化学变化
C．石油的裂化与裂解都属于化学变化
D．煤的气化和液化均为物理变化
错解：A或D
错因分析：本题易混淆干馏与蒸馏、气化、液化等原理，导致错选A或D。蒸馏、分馏是物理变化，煤的气化和液化、石油的裂化与裂解是化学变化，正确答案为C。
满分策略：(1)煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程；煤的气化是将煤转化为可燃性气体(CO、H2)的过程；煤的液化则是将煤转化为液体燃料(如甲醇等)。
(2)石油的分馏是利用原油中各组分的沸点不同进行分离的过程，而裂化和裂解都发生复杂的化学变化，生成小分子的烃。
正解：C
小练·素养达成
1．下列变化只涉及物理变化的是( )
A．煤的干馏
B．石油的裂化
C．石油的分馏
D．乙烯聚合
【答案】C
【解析】石油的分馏是利用各物质沸点不同进行分离，属于物理变化。
2．(2019·广东佛山检测)下列有关石油加工的叙述不正确的是( )
A．石油分馏所得的馏分仍是混合物
B．石油裂化的原料是石油分馏产品，包括石油气
C．石油裂化的主要目的是获得更多汽油等轻质油
D．石油裂解的原料是石油分馏产品，包括石油气
【答案】B
【解析】石油裂化和裂解都是长链烃变成短链烃，裂解是深度裂化，它的原料是石油的分馏产品，裂化的主要原料为重油等。
3．有关煤的叙述中不正确的是( )
A．煤是工业上获得苯、甲苯、二甲苯等芳香烃的重要来源物质
B．煤是由多种有机物组成的混合物，内含煤焦油等成分
C．煤除了含有C元素外，还含有少量的N、H、S、O等元素
D．煤等化石燃料的储量有限，节能和开发新能源是人类实现可持续发展的关键
【答案】B
【解析】该题主要考查煤的成分及利用，煤是由有机物和少量无机物组成的混合物，煤焦油是煤干馏的产物之一，不属于煤本身的成分，B错误。
4．近期我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田。下列有关说法正确的是( )
①石油裂解得到的汽油可与溴水反应 ②石油的分馏是化学变化 ③石油的分馏实验中，温度计水银球插入液面以下，因为它测的是混合液的温度 ④石油分馏得到的汽油仍是混合物
A．①③
B．②④
C．①④
D．②③
【答案】C
【解析】石油的分馏是依据各物质的沸点不同经加热汽化和冷凝而分离的操作，为物理变化，②错误；石油分馏实验中，温度计水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处，以测量馏出蒸气的温度，③错误。
5．下列有关聚乙烯的说法中正确的是( )
A．聚乙烯是通过加聚反应生成的
B．聚乙烯具有固定的元素组成，因而具有固定的熔、沸点
C．因聚乙烯塑料袋有毒，故不能装食品
D．因聚乙烯性质稳定，故不易造成污染
【答案】A
6．石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，石油精炼可以获得多种化工原料。
请回答：
(1)由原油获得汽油，分离的方法是________。
(2)该汽油中只含7种烃吗？为什么？
______________________________。
(3)丙烯在一定条件下生成聚丙烯，这种高分子化合物的链节为____________。
(4)石油裂化是为了得到更多的汽油，裂化汽油可以使溴的四氯化碳溶液褪色，其原因是______________________________。
【答案】(1)蒸馏(或分馏) (2)不是。因为含有同分异构体
(3)CH2CHCH3
(4)裂化汽油中含有烯烃，能与Br2发生加成反应，可以使溴的四氯化碳溶液褪色(共90张PPT)
第八章 化学与可持续发展
①了解金属在自然界中的存在形式，金属的冶炼方法及铝热反应原理，了解金属回收和资源保护的意义。
②了解海水资源、海水淡化的方法。了解海水资源的开发和利用，即海水制盐、海水提溴。
③了解煤、石油和天然气的组成及其综合利用。
④了解化肥、农药对农业生产的作用与危害及合理施用化肥、农药的方法。
⑤了解合理用药的重要性及滥用药物的危害。
⑥了解常见食品添加剂以及如何合理使用食品添加剂。
⑦了解化学在环境保护中的重要作用。
⑧了解节约能源和防止污染的重要性。
⑨了解绿色化学的含义并体会绿色化学在化工生产中的重要性。
学习内容
考查重点
自然资源的开发利用
金属矿物的开发利用
①金属冶炼的原理及应用，特别是铝热反应原理
②海水资源的综合利用，特别是海水提溴原理及流程?
海水资源的开发利用
煤、石油和天然气的综合利用
学习内容
考查重点
化学品的合理使用
化肥、农药的合理施用
③煤的干馏、气化和液化原理；石油的分馏、裂化、裂解、催化重整原理
④常见农药、化肥的合理施用方法；合理用药
⑤食品添加剂的种类和功效
⑥环境保护措施、绿色化学原理
合理用药
安全使用食品添加剂
环境保护与绿色化学
化学与环境保护
绿色化学
第一节 自然资源的开发利用
第1课时 金属矿物的开发利用 海水资源的开发利用
素养目标
学法指导
1．掌握不同金属冶炼的一般方法和原理，培养变化观念与证据推理能力
2．了解海水的主要组成元素。了解海水淡化的方法及其意义
3．了解海水资源的开发和利用，熟知从海水中提取溴、碘、金属镁的原理。培养科学探究与创新精神等核心素养
4．了解金属回收和资源保护的意义，体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。培养科学态度与社会责任等核心素养
1．在复习金属活动性顺序的基础上，领会不同活性金属的冶炼方法及一般原理
2．通过观看视频或观察教师的演示实验，加深对铝热反应原理及实验操作的学习，完善金属冶炼的方法及原理
3．通过观看海水资源综合利用的资料或视频，认识海水淡化方法、海水提溴的原理和方法
知识导图
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课前·新知导学
1．金属在自然界中的存在形态
金属矿物的开发利用
单质
化合物
2．金属的冶炼
将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来，用于生产各种金属材料的过程。
(1)热分解法。
适用于________的金属的冶炼。写出下列反应的化学方程式。
①加热分解HgO:
_______________________________。
②加热分解Ag2O:
_______________________________。
不活泼
(2)电解法。
适用于__________的金属的冶炼。写出下列反应的化学方程式。
①冶炼金属钠：_______________________________。
②冶炼金属镁：_______________________________。
③冶炼金属铝：_______________________________。
非常活泼
铝的生产原理示意图如下：
氧化铝
冰晶石
(3)高温还原法。
适用于大部分中等活泼的金属，常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气、一些活泼金属等。请完成下列冶炼金属的化学方程式。
①焦炭还原氧化铜：_______________________________。
②一氧化碳还原氧化铁：_______________________________。
③氢气还原氧化铜：_______________________________。
④铝热反应冶炼铁：_______________________________。
3．有效利用金属资源的途径
(1)提高金属矿物的____________。
(2)防止金属的____________。
(3)加强废旧金属的_______________。
(4)使用____________代替金属材料。
利用率
腐蚀
回收和再利用
其他材料
(1)金属铜的冶炼，除了高温还原法外，你还能列举出哪些获得金属铜的方法？
(2)冶炼镁是电解熔融的MgCl2，冶炼铝为什么不采取电解熔融的AlCl3?
微思考
【答案】B
【解析】K、Ca、Na、Mg、Al等活泼金属不能用普通的还原剂把它们从其相应的氧化物中还原出来，一般采用的是电解熔融盐或氧化物的方法冶炼。
1．海水资源
(1)海洋约占地球表面积的71%，海水约占地球总水量的97%。
(2)海水中的化学元素。
海水资源的开发利用
多样性
常量元素(99%)：除O、H外，含有________________、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素；
微量元素(1%)：共计80多种
分散性
虽然海水中元素种类很多，总储量________，但许多元素的富集程度________
Cl、Na、Mg
很大
很低
2．海水资源的开发利用
(1)主要包括海水淡化和直接利用海水进行_________等。海水淡化的方法主要有________法、__________法和__________法等。
(2)海水制盐。
①氯化钠除供食用外，还可用于生产____________、____________、钠、氯气、________等。
②从制盐基础上，还可从海水中制取______、______、________及其他化工产品。
(3)从海水中还可提取______和重水，获得________________等新型能源。
循环冷却
蒸馏
电渗析
离子交换
烧碱
纯碱
盐酸
镁
钾
溴
铀
潮汐能、波浪能
3．海水提溴——“吹出法”提溴过程
过程
具体操作
化学原理
氧化
用________氧化海水中溴离子
__________________________
吹出
用________将生成的溴吹出
—
吸收
用___________作还原剂使溴转化为氢溴酸
____________________________
蒸馏
再用______将氢溴酸氧化为溴后______分离
____________________________
氯气
Cl2＋2Br－====2Cl－
＋Br2
空气
二氧化硫
氯气
蒸馏
Cl2＋2Br－
====2Cl－
＋Br2
(1)海水淡化、制盐、提取溴等属于物理变化还是化学变化？
(2)“吹出法”提溴过程中有两次氧化过程，都是用氯气将溴离子氧化为溴，这样做的目的是什么？
微思考
【答案】(1)海水淡化和海水制盐是物理变化，海水提取溴是化学变化。
(2)富集溴。
【答案】B
【解析】从海水中提取溴，先用Cl2将溴离子氧化为溴单质，再用空气吹出生成的溴，用SO2作还原剂使Br2转化为氢溴酸，最后用Cl2将氢溴酸氧化为Br2后蒸馏分离。
课堂·素养初培
任务一 金属的冶炼原理
素养探源
核心素养
考查途径
变化观念与平衡思想
科学态度与社会责任
金属的冶炼原理中常考查：金属镁、铝的冶炼原料为何不是氧化镁、氯化铝；铜的冶炼原理(火法炼铜)；氢气还原氧化铜实验的操作(何时通氢气、何时停止通氢气)等
[情境导入]
(1)根据金属冶炼的方法讨论，金属冶炼的实质是什么？
【答案】金属冶炼的实质是金属离子得到电子被还原为金属单质的过程，即Mn＋＋ne－====
M。
(2)从自然界中获得金属单质，是否都必须发生氧化还原反应？
【答案】否。有些金属单质化学性质稳定，如金、铂等，在自然界中主要以游离态形式存在，获得这些金属就不需要发生氧化还原反应，用富集的方法就可以，如淘金。
(3)为什么不用电解氧化镁而选用电解氯化镁的方法来制备镁？(已知：MgO的熔点为2
852
℃，MgCl2的熔点为118
℃)
【答案】氯化镁的熔点比氧化镁的熔点低，用氯化镁作原料制备镁更节约能源。
1．金属活动性顺序与金属冶炼的关系
[深化理解]
2．金属冶炼的热还原法
(1)热还原法的分类。
③用C作还原剂冶炼得到的金属往往混有焦炭和碳化物，得不到纯度较高的金属。
④用铝热反应冶炼金属，虽克服了被冶炼金属及其氧化物熔点高、难冶炼的问题，但是成本较高。
[典例精练]
【答案】C
【解析】活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al用电解法冶炼，中等活泼金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu用热还原法冶炼，不活泼金属Hg、Ag利用热分解法冶炼，故A、B、D均正确；C中为火法炼铜，C错误。
金属材料在日常生活、生产中有着广泛的应用。下列关于金属的说法不正确的是( )
A．越活泼的金属越难冶炼
B．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D．工业上金属Mg、Al都是用电解熔融的氯化物制得的
【答案】D
【解析】金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子被还原成金属原子，因此金属越活泼，对应金属阳离子氧化性越弱，则金属越难冶炼，A、C均正确；合金一般比各成分金属的熔、沸点更低，硬度更大，B正确；因AlCl3为共价化合物，其熔融状态下不导电，因此不能用电解AlCl3的方法来冶炼铝，而通常用电解Al2O3的方法来冶炼铝。
任务二 海水提溴
素养探源
核心素养
考查途径
变化观念与平衡思想
科学态度与社会责任
本知识点在考题中常有考查，特别是在综合实验题中的考查，要综合运用溴的性质、用途等知识
[情境导入]
从海水中提取溴元素连续发生以下三个反应：
①Cl2＋2Br－====Br2＋2Cl－
②Br2＋SO2＋2H2O====2HBr＋H2SO4
③Cl2＋2Br－====Br2＋2Cl－
(1)海水中溴元素是以溴离子形式存在，只发生反应①就得到单质溴，为什么还设计②③两步反应？
【答案】使溴进一步富集。
(2)反应②中溴发生什么反应，表现出溴单质的什么性质？
【答案】发生还原反应，溴单质表现氧化性。
1．生产流程图
[深化理解]
海水中溴元素以Br－形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图：
[典例精练]
(1)步骤①反应的离子方程式是______________________________。
(2)步骤③反应的化学方程式是______________________________。
(3)从理论上考虑，下列也能吸收Br2的是________。
A．NaCl
B．FeCl2
C．Na2SO3
D．H2O
(4)步骤⑤蒸馏的过程中，温度应控制在80～90
℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：_______________________________。
(5)为什么不直接用“溴水混合物Ⅰ”而要用“溴水混合物Ⅱ”进行蒸馏得到液溴？____________________________________。
【答案】(1)2Br－＋Cl2
====
Br2＋2Cl－
(2)SO2＋Br2＋2H2O
====
H2SO4＋2HBr (3)BC
(4)若温度过高，大量水蒸气随溴蒸出，所得气体中水蒸气的含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低
(5)“溴水混合物Ⅰ”中虽然含有溴单质，但浓度低，如果直接蒸馏，处理量大，生产成本高，而“溴水混合物Ⅱ”实际上将溴水浓缩了
下列推断不合理的是( )
A．热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质
B．SO2吸收溴的反应方程式为SO2＋2H2O＋Br2====H2SO4＋2HBr
C．流程中循环利用的物质有SO2、Br2、Cl2等
D．没有采用直接蒸馏含溴海水得到单质主要是为了节能
【答案】C
【解析】溴易挥发，用热空气将溴吹出，A正确；SO2与溴水反应生成硫酸和氢溴酸，B正确；流程中SO2被氧化为H2SO4，不可能被循环使用，C错误；“空气吹出”“SO2吸收”“氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程，与直接蒸馏含Br2的海水相比效率更高，消耗能源少，成本低，D正确。
任务三 海带提碘、海水提镁
素养探源
核心素养
考查途径
变化观念与平衡思想
科学态度与社会责任
海带提碘、海水提镁在新教材正文中没有过多介绍，但在课后习题中还是以大题的形式进行了较为详细的学习，所以对这两部分知识还是要加以重视。考题中经常考查：海带提碘的原理、碘元素的检验、海水提镁流程、氯化镁水合物制取氯化镁固体时的操作环境限制等
[情境导入]
(1)海带中的碘元素以何种形式存在？如何将海带中的碘元素转化成单质碘？
【答案】海带中的碘元素以I－形式存在，可加入氧化剂把I－氧化成I2。
(2)检验溶液中是否含有I－，所用试剂是硝酸银溶液和稀硝酸，二者的添加顺序如何？
【答案】先向含I－的溶液中添加硝酸银溶液，再加稀硝酸，若先加稀硝酸，I－会被氧化为I2。
(3)海水提镁的过程中涉及的基本反应类型是什么？
【答案】分解反应、复分解反应。
1．海带中含有碘元素的检验
(1)实验步骤。
[深化理解]
(2)主要反应：2H＋＋2I－＋H2O2====I2＋2H2O
2．海带中提碘
(1)主要流程：海带→浸泡→氧化→过滤→提纯→碘单质
(2)主要反应：Cl2＋2KI====2KCl＋I2。
【特别提醒】
(1)海水中的碘的浓度很低，碘一般从海带或一些海藻植物中提取。
(2)由于I2易升华，从碘的有机溶剂溶液中提取时应采用水浴加热，可避免高温下I2的升华。
3．海水中提镁
(1)工艺流程。
下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是( )
[典例精练]
A．用装置甲灼烧碎海带
B．用装置乙过滤海带灰的浸泡液
C．用装置丙制备用于氧化浸泡液中I－的Cl2
D．用装置丁吸收氧化浸泡液中I－后的Cl2尾气
【答案】B
海带中含有碘元素。从海带中提取碘有如下步骤，合理的操作顺序是( )
①通入足量Cl2 ②将海带焙烧成灰后加水搅拌
③加CCl4振荡
④用分液漏斗分液 ⑤过滤
A．①②③④⑤
B．②⑤①③④
C．①③⑤②④
D．②①③⑤④
【答案】B
【解析】从海带中提取碘的过程是焙烧→溶解→过滤→用Cl2把I－氧化成I2→CCl4萃取→分液。
(一)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的富集？
学生提出三个不同观点。
观点
1：直接往海水中加入沉淀剂。
观点
2：高温加热蒸发海水后，再加入沉淀剂。
观点
3：利用晒盐后的苦卤水，再加入沉淀剂。
请你评价三个学生提出的观点是否正确(填“是”或“否”)，并简述理由。
观点
是否正确
简述理由
学生1的观点
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学生2的观点
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学生3的观点
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(二)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的分离？
(1)为了使镁离子沉淀下来，加入的足量试剂①是___________
_________(填化学式)。
(2)加入的足量试剂②是____________(填化学式)。
【答案】(一)学生1：否 海水中镁离子浓度小，沉淀剂的用量大，不利于镁离子的沉淀
学生2：否 能源消耗大，海水的综合利用低，成本高
学生3：是 镁离子富集浓度高，成本低
(二)(1)Ca(OH)2 (2)HCl (3)c
【解析】(二)(1)加入试剂①从经济效益考虑，要使用氢氧化钙。
(2)要使氢氧化镁转化为氯化镁，则需要加入盐酸反应。
(3)对于a、b来说，制取单质镁，不用电解氧化镁的方法，原因是氧化镁相对氯化镁来说，熔点太高，消耗能源太多，a、b错误；制取镁时，要把氢氧化镁转化为无水氯化镁，然后电解熔融状态的氯化镁，c正确，d错误。
关于提取镁，下列说法不正确的是( )
A．此法的优点之一是原料来源丰富
B．进行①②③步操作的目的是从海水中提取氯化镁
C．第④步电解时会产生氯气
D．以上提取镁的过程中涉及的反应有分解反应、置换反应和复分解反应
【答案】D
【解析】海水和贝壳都易于得到，而且十分丰富，所以此法的优点之一是原料来源丰富，A正确；海水中含有氯化镁，但浓度低且含有其他杂质，不能直接蒸发结晶，B正确；贝壳的主要成分是碳酸钙，碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，发生的是分解反应；电解熔融氯化镁时产生氯气和镁，属于分解反应；生石灰和水反应是化合反应，氢氧化钙与氯化镁反应、氢氧化镁与盐酸反应都属于复分解反应，所以提取镁的过程中没有涉及置换反应，C正确，D错误。
辨析·易错易混
混淆金属的冶炼方法与金属活泼性的关系
例1
下列化工生产原理正确的是( )
A．用电解熔融NaCl的方法来制取金属钠
B．用电解熔融AlCl3的方法来制取金属铝
C．用钠加入MgCl2溶液的方法制取金属镁
D．用铝粉与NaCl晶体共热的方法制取金属钠
错解：C或D
错因分析：本题易忽视金属的活泼性对金属的冶炼方法的影响，混淆各类冶炼方法，导致错选C项或D项。AlCl3是共价化合物，熔融AlCl3不导电，应采用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝，B错误；钠易与水反应产生H2，不会置换出Mg，C错误；Na比Al更活泼，NaCl与Al不发生反应，D错误。
满分策略：(1)工业上冶炼铝时用Al2O3而不用AlCl3；冶炼镁时用MgCl2而不用MgO。
(2)铝热反应用于冶炼还原性比Al弱的金属，制取熔点较高的金属，如铬、锰、钨等。
(3)由铁矿石冶炼铁可以用电解法制取，也可以用金属钠还原，只是成本较高，通常用CO还原，还原剂的选择要从成本和来源两方面考虑。
正解：A
错解：C
错因分析：本题错选C的主要原因是：忽略了工业生产中冶炼Mg采用电解熔融的MgCl2而不采用熔融的MgO，原因是MgO的熔点远高于MgCl2的熔点，在熔化时要消耗更多的能量。海水中镁元素是以Mg2＋形式存在的，应先加入石灰乳使Mg2＋沉淀生成Mg(OH)2，B错误。
满分策略：工业生产中为提高经济效益，常采用“低耗”“节能”的方法，如MgO的熔点高，工业采用电解氯化镁的方法冶炼镁。
正解：D
小练·素养达成
1．已知一些金属单质的发现与其金属活动性存在着某种必然的联系，请你推测：下列事件发生在铁器时代之前的是
( )
A．金属铝的冶炼
B．青铜器时代
C．金属钾的使用
D．戴维发现金属钠
【答案】B
【解析】金属越不活泼，越易被还原成金属单质，被发现和使用得越早。在四个选项中，比铁不活泼的金属只有Cu，B正确。
2．海洋是一个巨大的宝藏，期待着人们的开发和利用。下列物质不经过化学变化就能从海水中获得的是( )
A．单质溴
B．单质镁
C．烧碱
D．食盐
【答案】D
3．下列金属一般用电解熔融盐的方法冶炼的是( )
A．活动性强的金属
B．活动性弱的金属
C．人类较早使用的金属
D．明代作货币的金属
【答案】A
【解析】金属活动性强的金属如Na、K、Mg、Ca等，一般用电解熔融盐的方法冶炼。
4．(2019·山东淄博检测)从海水中可以提取溴，但得到的液溴中常常溶有少量氯气，除去氯气应该采用的方法是( )
A．加适量的KI溶液
B．通入溴蒸气
C．加入适量的NaOH溶液
D．加入适量的NaBr溶液
【答案】D
【解析】Cl2和Br2均能与KI反应生成I2，A错误；Cl2与Br2不发生反应，B错误；Cl2和Br2均与NaOH发生反应，C错误；Cl2与NaBr发生反应：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，D正确。
5．下列是四位同学对于海水淡化供居民用水所提供的方法，其中原理上完全不可行的是( )
【答案】A
【解析】海水淡化的方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法。明矾的主要成分是KAl(SO4)2·12H2O，加明矾不能使海水中的盐沉淀出来，所以不能使海水淡化，A错误。
6．自然资源的利用具有广阔前景。
(1)冶炼金属常用以下几种方法：a．以C、CO或H2作还原剂 b．铝热反应法 c．电解法 d．热分解法
下列金属各采用哪种方法？
①Fe、Zn、Cu等相对较活泼金属________(填序号，下同)。
②Na、Mg、Al等活泼金属________。
③Hg、Ag等不活泼金属________。
④V、Gr、Mn、W等高熔点金属________。
(2)从海水中提取溴的主要步骤是向浓缩的海水中通入氯气，将溴离子氧化，该反应的离子方程式是_________________________。
(3)下图是从海水中提取镁的简单流程。
工业上常用于沉淀Mg2＋的试剂A的俗名是_________________，
氢氧化镁转化为MgCl2的离子方程式是____________________。
(4)海带灰中富含以I－形式存在的碘元素。实验室提取I2的途径如下所示：
①灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是______。步骤②加热煮沸一会儿的目的是______________________________。
②向酸化的滤液中加过氧化氢溶液，写出该反应的离子方程式：__________________________。反应结束后，再加入CCl4作萃取剂，振荡、静置，可以观察到CCl4层呈________色。
【答案】(1)①a ②c ③d ④b
(2)2Br－＋Cl2====Br2＋2Cl－
(3)熟石灰 Mg(OH)2＋2H＋====Mg2＋＋2H2O
(4)①坩埚 促使海带灰中含碘物质快速充分溶解
②2I－＋H2O2＋2H＋====I2＋2H2O 紫(或紫红)(共44张PPT)
第八章 化学与可持续发展
本章总结
构建·知识网络
化
学
与
可
持
续
发
展
化
学
与
可
持
续
发
展
总结·专题提升
1．问题设置与考查知识点
有关无机化工生产试题的考查内容归纳起来主要有六个方面：
(1)将原料转化为产品的生产原理：考查“复分解反应、氧化还原反应、水解反应”等原理。
(2)除去所有杂质并分离提纯产品：考查“物质分离与提纯的实验操作”。
无机化工生产流程综合分析
(3)提高产量与产率(转化率)：考查“化学反应速率和化学平衡”。
(4)减少污染：考查“绿色化学”生产。
(5)原料的来源：考查物质的来源及成本问题。
(6)生产设备简单，生产工艺简便可行等工艺生产问题：要准确、顺利解答无机化工生产流程题，除了要掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识以及除杂、分离提纯物质的基本技能外，还要具备分析工艺生产流程的能力。
2．解答无机化工生产流程题的程序
(1)基本步骤。
①从题干中获取有用信息，了解生产的产品。
②整体阅读流程图，辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。
③分析流程中的每一个步骤，从几个方面了解流程：反应物是什么；发生了什么反应；该反应造成了什么后果；对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。
④从问题中获取信息，帮助解题。
(2)解题思路。
明确整个流程及每一步的目的→仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质→结合基础理论与实际问题思考→注意答题的模式与要点。
海水是一种丰富的资源，工业生产可以从海水中提取许多有用的物质，这些物质广泛应用于生活、生产、科技等方面。如下图是从含碘CCl4溶液中提取碘的实验过程。
请回答下列问题：
(1)向含碘CCl4溶液中加入稍过量的Na2SO3溶液，则发生反应的离子方程式为___________________________________________；该操作将I2还原为I－的目的是_______________________________。
(2)操作X的名称为________，所用的主要仪器是______________。
(3)氧化时，在三颈烧瓶中将含I－的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入Cl2，在40
℃左右反应(实验装置如图所示)。
实验控制在较低温度下进行的原因是__________________________；锥形瓶里盛放的溶液为________。
典练·素养提升
素养解读 资源、能源、材料、环保、健康、安全等是当今社会重要的研究主题，化学与这些主题密切相关，在其研究中发挥着重要作用。
按照绿色化学思想和循环经济原则，利用化学变化可以改变原有物质的组成和结构，合成新物质，使之具有更加优异的性能；可以科学、安全、有效和合理地开发自然资源和使用各种化学品。
通过金属矿物、海水资源和化石能源等自然资源的开发和利用，认识和体会化学反应原理的重要应用，培养变化观念与平衡思想、科学态度与社会责任等学科核心素养。
通过化学在环境保护等方面的重要应用，体会绿色化学研究的重要意义，最终达到人与自然的和谐相处，培养珍惜大自然对人类的恩赐，爱护大自然的美好心态，从而提升自己的社会责任感。
1．(变化观念与平衡思想、科学态度与社会责任)化学与材料、生活和环境密切相关。下列有关说法中正确的是( )
A．煤炭经蒸馏、气化和液化等过程，可获得清洁能源和重要的化工原料
B．医药中常用酒精来消毒，是因为酒精能够使细菌蛋白发生变性
C．“海水淡化”可以解决淡水供应危机，向海水中加入明矾可以使海水淡化
D．新型材料聚酯纤维、光导纤维都属于有机高分子化合物
【答案】B
【解析】煤炭的综合应用无蒸馏，A错误；75%的医用酒精可以使蛋白质变性，杀死细菌，B正确；明矾净水是除去水中悬浮杂质，不能使海水淡化，C错误；光导纤维主要成分是SiO2，不是有机高分子，D错误。
2．(科学态度与社会责任)化学与生活、环境、社会等密切相关。下列说法正确的是( )
A．凡含有食品添加剂的食物对人体健康都有害，
不可食用
B．棉、丝、毛及合成纤维完全燃烧都只生成H2O和CO2,
对环境不会有影响
C．三聚氰胺(C3H6N6)是引起婴幼儿因食用“三鹿牌”奶粉而患泌尿系统结石病症的元凶，
它不属于有机物
D．我国规定商家不得无偿提供塑料袋，
目的是减少“白色污染”和节约资源
【答案】D
【解析】其观点因噎废食，如食盐加碘、牛奶添钙、铁等，A错误；它们的组成中也有的含氮、硫等，
完全燃烧生成氮氧化物、硫氧化物等大气污染物，B错误；三聚氰胺(C3H6N6)含碳，
且含典型的有机官能团，
属于有机物，C错误。
3．(科学态度与社会责任)从毒韭菜到炸鸡翅、从速溶茶到儿童奶粉，
关于食品质量的报道中不断有①“致癌农药”、②“苏丹红”、③“碘元素”、④“亚硝酸盐”等化学名词出现。业内人士告诉记者，
化学性污染正成为危及食品安全的一大“杀手”。上述化学名词所提到的物质中，在某食品添加剂中允许含有但符合限量时不会引起中毒的是( )
A．②③④
B．②③
C．③④
D．只有③
【答案】C
【解析】根据题述几种化学物质中，
在限量时，
加碘食盐中含有碘元素、腌制食品中含有亚硝酸盐不会引起中毒。
4．(科学态度与社会责任)有一些食物中，
加入了维生素C这种食品添加剂，
维生素C在食品中起的作用是( )
A．调味剂
B．着色剂
C．防腐剂
D．营养强化剂
【答案】D
【解析】一些食物中加入维生素C作为食品的添加剂，
可补充人体必需的维生素，
使食品的营养价值增强，D正确。
5．(变化观念与平衡思想、科学态度与社会责任)已知A、B、F是家庭中常见的有机物，E的产量是衡量石油化工发展水平的标志，F是一种常见的高分子材料。根据下面转化关系回答下列问题：
(1)操作⑥、操作⑦的名称分别为________、________。
(2)下列物质中沸点最高的是________(填字母)。
A．汽油
B．煤油
C．柴油
D．重油
(3)在①～⑤中属于取代反应的是______(填序号)。
(4)写出结构简式：A____________、F____________。
(5)写出反应③的离子方程式：___________________________。
(6)作为家庭中常见的物质F，它给我们带来了极大的方便，同时也造成了环境污染，这种环境污染称为______________。
【解析】石油经过分馏可生产石油气、汽油、柴油等产品，而上述产品再经过高温裂解可制得乙烯、丙烯等化工产品，E的产量是衡量石油化工发展水平的标志，故E为乙烯，则F为聚乙烯，B为乙醇。由框图知C为乙醇与酸A发生酯化反应生成的酯，且A为家庭中常见有机物，故A为乙酸，C为乙酸乙酯，其他答案可依次推出。
6．(变化观念与平衡思想、科学态度与社会责任)海水中有取之不尽的化学资源，从海水中可提取多种化工原料。如下图是某工厂综合利用海水资源的示意图。
(2)海水中提取食盐后的母液中含有K＋、Na＋、Mg2＋等。从离子反应的角度考虑，向母液中加入石灰乳的作用是___________________。
(3)海水中的镁元素处于________(填“游离态”或“化合态”)，从海水中提取氯化镁的反应________(填“是”或“不是”)氧化还原反应，用电解法冶炼金属镁的反应________(填“是”或“不是”)氧化还原反应，原因是_______________________________。
(4)电解熔融的氯化镁所得的镁蒸气冷却后即为固体镁，可以冷却镁蒸气的气体氛围为________。
A．H2
B．CO2
C．空气
D．O2
对话·命题专家
(2017·全国卷Ⅲ)化学与生活密切相关。下列说法错误的是( )
A．PM2.5是指粒径不大于2.5
μm的可吸入悬浮颗粒物
B．绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
C．燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
D．天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料
考查角度
本题通过PM2.5、绿色化学、环境污染、清洁能源等与人类生产、生活密切相关的知识等角度考查
考查目的
考查与化学密切相关的能源、环境问题，目的是培养科学态度与社会责任的核心素养
考查形式
在高考中主要以选择题形式考查，难度系数较小，但涉及面较广
解题策略：化学知识融合在人类日常的生产、生活中，做到学以致用，密切联系实际生活。
答案：C
如图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图。根据以下信息，判断下列相关分析不正确的是( )
A．上述提取Mg的流程中，没有涉及的反应类型是置换反应
B．因氮气的化学性质相对稳定，冷却电解无水氯化镁所得的镁蒸气时，可选择氮气
C．反应⑥所用的气态氧化剂可从本厂生产烧碱处循环利用或从本厂生产镁单质处循环利用
D．从母液中提取Mg和Br2的先后顺序：先提取Br2，后提取Mg
考查角度
通过海水资源综合利用的原理、方法等角度考查
考查目的
考查海水资源的综合利用，物质分离、提纯的方法，目的是培养变化观念与平衡思想、科学态度与社会责任的核心素养
考查形式
在高考选择题中以实验综合考查，填空题中主要结合无机化工流程考查，综合性较强，难度中等
解题策略：辨别分析流程步骤的作用，理解四大基本反应类型与氧化还原反应的关系，掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识，了解除杂、分离提纯物质的基本原理。
答案：B
