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1、目標導航,預習導引,1.了解20世紀化學與技術的重大成就及其在社會發(fā)展中的作用。 2.了解新世紀化學與技術面臨的挑戰(zhàn)。 3.理解化學與技術在社會可持續(xù)發(fā)展中的作用。,目標導航,預習導引,一,二,三,一、20世紀化學與技術的重大成就 化學是一門富有創(chuàng)造性的、實用的學科,以化學為基礎的生產技術已廣泛用于現(xiàn)代化工、冶金、制藥、材料、食品等眾多工業(yè)生產領域,制出各種產品和材料,滿足了社會在生產、生活、科技、文化、國防等各方面日益增長的需要。 化學家們在20世紀發(fā)明的合成氨生產技術曾兩次獲諾貝爾獎,被評為20世紀最重大的發(fā)明。在此技術基礎上,研發(fā)生產了一系列氮肥。 抗生素等各種新藥物的誕生,使人類能更有
2、效地控制許多傳染病、心血管病等疾病,從而將現(xiàn)代人的平均壽命延長了25年。,,,目標導航,預習導引,一,二,三,20世紀發(fā)明的七大技術化學合成、信息、生物、核科學與核武器、航空航天與導彈、激光、納米技術中,最重要的是信息技術、化學合成技術和生物技術,而化學合成技術起著核心的作用,沒有化學合成技術,其余的六大技術根本不可能實現(xiàn)。,,,,,,目標導航,預習導引,一,二,三,二、新世紀化學與技術面臨的挑戰(zhàn) 20世紀,由于科學技術的高度發(fā)展,生產力的迅速提高,人類社會達到了歷史上空前繁榮的水平。但是,隨之而來的資源、環(huán)境、健康等方面出現(xiàn)了十分嚴峻的問題,構成了對社會持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)。 對人類社會面臨的挑戰(zhàn)
3、,21世紀化學的責任重大,化學科學與技術開發(fā)任務艱巨,應在許多方面做出貢獻。例如: (1)研發(fā)固定氮和合成無害農藥技術,以保障人類生存與持續(xù)發(fā)展對糧食的需要,促進農業(yè)生產持續(xù)發(fā)展。 (2)研發(fā)多種新藥的合成技術,以控制心腦血管病、癌癥等疾病,為保障人類健康和延長人類壽命提供了更有效的技術保障。 (3)研發(fā)綠色化學技術,從源頭治理污染。綠色化學(green chemistry)的目標是:以化學為基礎的生產過程不產生污染,要把污染消滅在它產生之前,因而不存在工業(yè)生產的污染和治理問題。,,,,,,目標導航,預習導引,一,二,三,(4)研制各種新材料如研制高效、低成本的光電轉換材料以開發(fā)太陽能,從海水
4、中大量制取淡水和多種礦物,為保護和節(jié)約自然礦產資源以及社會的可持續(xù)發(fā)展提供服務。,,,,,目標導航,預習導引,一,二,三,三、社會可持續(xù)發(fā)展與技術創(chuàng)新 在21世紀化學科學與技術必須實現(xiàn)新的超越,為社會的持續(xù)發(fā)展做貢獻。在新技術開始中,應遵循下列原則: (1)進化代替原則。 (2)減量化原則。 (3)循環(huán)再利用原則。 (4)再生資源化原則(廢棄物回收再利用)。 感悟思考 1.合成氨屬于固氮途徑中的哪種方式? 提示：人工固氮。 2.你認為對環(huán)境問題應實行哪些措施? 提示：立法、綜合治理。,,,要點一,要點二,典例導航,即時演練,即時檢測,要點一綠色化學原則 問題導思 綠色食品特指顏色為綠色的食品嗎
5、? 提示：不是。綠色食品指無污染、安全、優(yōu)質、營養(yǎng)類食品。 取代反應和加成反應兩種類型,哪種反應符合原子經濟? 提示：加成反應。,要點一,要點二,典例導航,即時演練,即時檢測,綠色化學主要是關于環(huán)境的化學。綠色化學的12項原則: (1)防止防止產生廢棄物要比產生后再去處理和凈化好得多。 (2)講原子經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出對人體或環(huán)境毒性很小最好無毒的物質。 (4)設計要使所生成的化學產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
6、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,盡可能應是無害的。,要點一,要點二,典例導航,即時演練,即時檢測,(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)境和經濟的效益。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生廢棄物。 (9)催化作用催化劑(盡可能是具有選擇性的)比符合化學計量數(shù)的反應物更占優(yōu)勢。
7、(10)要設計降解按設計生產的生成物,當其有效作用完成后,可以分解為無害的降解產物,在環(huán)境中不繼續(xù)存在。,要點一,要點二,典例導航,即時演練,即時檢測,(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的控制上。 (12)特別是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、著火等化學事故的可能性降至最低。,要點一,要點二,典例導航,即時演練,即時檢測,【例1】 以下反應最符合綠色化學原子經濟性要求的是() A.乙烯聚合為聚乙烯高分子材料 B.甲烷與氯氣制備一氯甲烷 C.以銅和濃硝酸為原料生產
8、硝酸銅 D.用SiO2制備高純硅,答案：A,要點一,要點二,典例導航,即時演練,即時檢測,1.下列現(xiàn)象符合“綠色化學”基本原則的是() A.對化工廠的廢氣、廢水、廢渣進行處理 B.盡可能地節(jié)約使用不可再生資源,最大限度地減少廢棄物 C.在化工廠周圍種草、種花、種樹,使化工廠成為花園式工廠 D.以綠色植物為原料,以生物催化劑實現(xiàn)化工生產過程的化學 答案：B,要點一,要點二,典例導航,即時演練,即時檢測,要點二可持續(xù)發(fā)展的五大要點 問題導思 查閱資料,全球可持續(xù)發(fā)展包括哪五個方面? 提示：能源開發(fā)、環(huán)境保護、發(fā)展援助、清潔水源、綠色貿易。 “加快開發(fā)化石能源,以解決當前能源緊缺問題”是否利于可持續(xù)
9、發(fā)展? 提示：不符合。應開發(fā)新能源。 用乙烯制備聚乙烯反應中,原子利用率是多少? 提示：100%。,要點一,要點二,典例導航,即時演練,即時檢測,全球可持續(xù)發(fā)展五大要點:,要點一,要點二,典例導航,即時演練,即時檢測,【例2】 下列關于“化學與健康”的說法不正確的是 () A.服用鉻含量超標的藥用膠囊會對人體健康造成危害 B.食用一定量的油脂能促進人體對某些維生素的吸收 C.“血液透析”利用了膠體的性質 D.光化學煙霧不會引起呼吸道疾病,要點一,要點二,典例導航,即時演練,即時檢測,解析：鉻是重金屬,鉻含量超標的藥用膠囊是有毒的,故A正確;有些維生素是脂溶性的,油脂能促進其吸收,故B正確;血液
10、透析是指血液中的一些廢物通過半滲透血液透析膜除去,血液透析是一種較安全、易行、應用廣泛的血液凈化方法方一,故C正確;光化學煙霧是大氣中的氮氧化物與碳氫化合物經過紫外線照射發(fā)生反應形成的,光化學煙霧的成分非常復雜,具有強氧化性,刺激人的眼睛和呼吸道黏膜,傷害植物葉子,加速橡膠老化,并使大氣能見度降低,故D錯。 答案：D,要點一,要點二,典例導航,即時演練,即時檢測,2.下列關于某些社會熱點問題的說法,不正確的是 () A.禁止使用含鉛汽油是為了提高汽油的燃燒效率 B.甲醇超標的酒不能飲用 C.甲醛是某些劣質裝飾材料釋放的常見污染物之一 D.臭氧對人類有保護作用 解析：禁止使用含鉛汽油是為了防止重
11、金屬鉛造成大氣污染。 答案：A,要點一,要點二,即時檢測,1.綠色化學是指從技術經濟上設計可行的化學反應,盡可能減少對環(huán)境的副作用,下列反應不符合綠色化學概念的是(),解析：C項反應產生的SO2污染大氣,危害環(huán)境。 答案：C,要點一,要點二,即時檢測,2.節(jié)能減排對發(fā)展經濟、保護環(huán)境有重要意義。下列措施不能減少二氧化碳排放的是() A.利用太陽能制氫 B.關停小火電企業(yè) C.舉行“地球一小時”熄燈活動 D.推廣使用煤液化技術 解析：煤液化后,燃燒最后還是生成CO2,不能減少CO2的排放。 答案：D,要點一,要點二,即時檢測,3.環(huán)境保護已成為當前和未來的一項全球性重大課題之一。為消除目前燃料使用過程中的環(huán)境污染問題,并緩解能源危機,有的專家提出利用太陽能促進燃料循環(huán)使用的構想(如圖)。 (導學號52710104) 這種構想或方案可用如下反應表示:,要點一,要點二,即時檢測,(1)根據(jù)上述反應歷程,該方案的主要目的是。 (2)要實現(xiàn)專家的這些構想,目前和今后要解決的關鍵問題是。 (3)煤燃料的燃燒,會產生大量的SO2氣體污染環(huán)境,常在煤中加入Ca(OH)2,其能減少污染的化學反應有。 (4)如果光子的能量不夠,上述反應是無法完成的。而大自然已經解決了這個問題,即,它是地球上最重要的化學反應之一,請寫出反應的化學方程式。,要點一,要點二,即時檢測,
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