2017-2018學年化學蘇教必修2講義專題4化學科學與人類文明專題核心素養(yǎng)整合4

專題核心素養(yǎng)整合

專題一知識網(wǎng)絡建構

專題二金屬冶煉方法的選擇1．金屬冶煉方法與金屬活動性的關系金屬的活動性順序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬原子失電子能力強→弱金屬離子得電子能力弱→強自然界中的存在形態(tài)化合態(tài)多數(shù)是化合態(tài)、極少數(shù)是游離態(tài)游離態(tài)主要冶煉方法電解法熱還原法熱分解法物理方法2.金屬冶煉方法選擇(1)熱分解法適用于金屬活動性順序表中后面的金屬，如Hg、Ag的氧化物受熱就能分解。2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg＋O2↑2Ag2Oeq\o(=,\s\up7(△))4Ag＋O2↑(2)熱還原法適用于大多數(shù)金屬的冶煉。用熱還原法冶煉的金屬，其金屬性一般比較強，在金屬活動性順序表中居于中間位置。常用的還原劑：焦炭、一氧化碳、氫氣和活潑金屬等。①焦炭還原法：CuO＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Cu＋CO↑②CO還原法：Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2CuO＋COeq\o(=,\s\up7(高溫))Cu＋CO2③H2還原法：WO3＋3H2eq\o(=,\s\up7(高溫))W＋3H2OFe3O4＋4H2eq\o(=,\s\up7(高溫))3Fe＋4H2O④活潑金屬還原法(鋁熱反應法)：Cr2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))2Cr＋Al2O33V2O5＋10Aleq\o(=,\s\up7(高溫))6V＋5Al2O3⑤幾種熱還原法的比較用焦炭和一氧化碳還原法冶煉金屬，煉得的金屬中往往有少量的炭熔合在其中，使產(chǎn)品不純，優(yōu)點是炭資源豐富而又廉價。用氫氣還原法冶煉金屬，煉得的金屬的純度相對較高，但成本也較高。用鋁熱反應冶煉金屬，克服了被冶煉金屬及其氧化物熔點高、難以冶煉問題，但成本也較高。(3)電解法適用于K、Ca、Na、Mg、Al等強還原性金屬的化合物。2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(通電),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(通電))2Na＋Cl2↑電解法冶煉金屬，解決了很多活潑金屬的陽離子難以被還原的問題。(4)濕法冶金利用溶液中發(fā)生的化學反應(如置換、氧化還原、中和、水解等)對原料中的金屬進行提取和分離的冶金過程，可用于提取鋅、鈾及稀土金屬等。如：西漢時期，劉安在《淮南萬畢術》中記載“曾青得鐵，則化為銅”：Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4，宋朝時，濕法冶金已被廣泛使用?！纠?】冶煉金屬常用以下幾種方法：①以C、CO或H2作還原劑還原；②用較活潑金屬Na、Mg等還原；③利用鋁熱反應原理用Al還原；④電解法；⑤熱分解法。下列金屬各采用哪種方法還原最佳？(填序號)(1)Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬________。(2)Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬________。(3)Hg、Ag等不活潑金屬________。(4)V、Cr、Mn、W等高熔點金屬________。解析本題主要考查金屬冶煉方法的選擇。金屬冶煉方法有多種，一般要選擇最合適的方法。(1)Fe、Zn、Cu等中等活潑的金屬一般選擇熱還原法(還原劑為C、CO、H2等)；(2)Na、Mg、Al等活潑或較活潑的金屬一般選擇電解法；(3)Hg、Ag等不活潑金屬，一般選擇熱分解法；(4)V、Cr、Mn、W等高熔點金屬一般采用鋁熱反應，即以Al為還原劑進行冶煉。答案(1)①(2)④(3)⑤(4)③

專題三環(huán)境問題及防治措施1．六大環(huán)境問題及其危害環(huán)境問題主要污染物主要危害溫室效應CO2造成全球氣候變暖，水位上升，陸地面積減小酸雨SO2、NOx土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蝕等臭氧層破壞氟氯代烷、NOx到達地球表面的紫外線明顯增多，給人類健康及生態(tài)環(huán)境帶來多方面危害光化學煙霧碳氫化合物、NOx刺激人體器官，特別是人的呼吸系統(tǒng)，使人生病甚至死亡白色污染廢棄塑料制品①在土壤中影響農(nóng)作物吸收水分和養(yǎng)分，導致農(nóng)作物減產(chǎn)②混入生活垃圾中難處理、難回收③易被動物當作食物吞入，導致動物死亡赤潮和水華廢水中含N、P等營養(yǎng)物質(zhì)使水體富營養(yǎng)化，導致水中藻類瘋長，消耗水中溶解的氧，使水體變成綠色，渾濁，水質(zhì)惡化2.防治措施(1)減少污染物的排放，在排放之前進行處理。(2)對資源進行回收再利用。(3)開發(fā)新的替代品。(4)實施清潔生產(chǎn)，從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。[特別提示]居室污染——來自建筑、裝飾和家具材料散發(fā)出的甲醛、苯、氨氣等污染起居空間的現(xiàn)象。甲醛對眼、鼻、喉有明顯的刺激性，嚴重時甚至致癌。苯則會損壞人體造血功能，長期在這種環(huán)境下人們會有頭疼、失眠的癥狀，嚴重者則導致某些血液疾病。所以在家庭裝修過程中一定要使用環(huán)保材料?！纠?】目前地球環(huán)境污染問題越來越嚴重。請回答下列問題：(1)臭氧層的破壞導致紫外線對地球表面輻射量的增加，從而使全球皮膚癌的發(fā)病人數(shù)明顯增多。造成這一現(xiàn)象的主要原因是()A．人們大量使用了氟氯代烷B．人們在煉鋼時向空氣中排放了大量的高爐煤氣C．石油煉制廠排放了大量的甲烷、氫氣D．硝酸、硫酸工廠排放了大量的二氧化硫和一氧化氮(2)光化學煙霧產(chǎn)生的主要原因是()A．汽油的不完全燃燒B．大量使用農(nóng)藥、化肥C．白色塑料垃圾的漂浮D．金屬礦物的冶煉(3)化肥、農(nóng)藥的使用導致人類癌癥發(fā)病率的增加，其中六六六粉曾經(jīng)是廣泛使用的一種農(nóng)藥，它是由苯與氯氣通過加成反應制得的，寫出該反應的化學方程式：________________________________________________________________________。答案(1)A(2)A(3)＋3Cl2eq\o(→,\s\up7(光照

專題四“綠色化學”的十二條原則1．防止——防止產(chǎn)生廢棄物要比產(chǎn)生后再去處理和凈化好得多。2．講原子經(jīng)濟——應該設計這樣的合成程序，使反應過程中所用的物料能最大限度地進到終極產(chǎn)物中。3．較少有危害性的合成反應出現(xiàn)——無論如何要使用可以行得通的方法，使得設計合成程序只選用或產(chǎn)出對人體或環(huán)境毒性很小最好無毒的物質(zhì)。4．設計要使所生成的化學產(chǎn)品是安全的——設計化學反應的生成物不僅具有所需的性能，還應具有最小的毒性。5．溶劑和輔料是較安全的——盡量不用輔料(如溶劑或析出劑)，當不得已使用時，應盡可能是無害的。6．設計中能量的使用要講效率——盡可能降低化學過程所需能量，還應考慮對環(huán)境的影響和經(jīng)濟的效益。合成程序盡可能在大氣環(huán)境的溫度和壓強下進行。7．用可以回收的原料——只要技術上、經(jīng)濟上是可行的，原料應能回收而不是使之變壞。8．盡量減少派生物——應盡可能避免或減少多余的衍生反應(用于保護基團或取消保護和短暫改變物理、化學過程)，因為進行這些步驟需添加一些反應物同時也會產(chǎn)生廢棄物。9．催化作用——催化劑(盡可能是具選擇性的)比符合化學計量數(shù)的反應物更占優(yōu)勢。10．要設計降解——按設計生產(chǎn)的生成物，當其有效作用完成后，可以分解為無害的降解產(chǎn)物，在環(huán)境中不繼續(xù)存在。11．防止污染進程能進行實時分析——需要不斷發(fā)展分析方法，在實時分析、進程中監(jiān)測，特別是對形成危害物質(zhì)的控制上。12．從化學反應的安全上防止事故發(fā)生——在化學過程中，反應物(包括其特定形態(tài))的選擇應著眼于使包括釋放、爆炸、著火等化學事故發(fā)生的可能性降至最低?！纠?】甲基丙烯酸甲酯是合成有機玻璃的單體，合成甲基丙烯酸甲酯的方案有兩種：方案甲：①(CH3)2C=O＋HCN→(CH3)2C(OH②(CH3)2C(OH)CN＋CH3OH＋H2SO4→CH2=C(CH3)COOCH3＋NH4HSO方案乙：CH3—C≡CH＋CO＋CH3OHeq\o(→,\s\up7(Pd))CH2=C(CH3)COOCH3請回答下列問題：(1)方案甲中①的反應類型是________。(2)你認為方案________(填“甲”或“乙”)較好，其主要理由是________(填字母)。A．沒有副產(chǎn)物，原子利用率為100%