高中化學(xué) 63 化學(xué) 技術(shù) 可持續(xù)發(fā)展課件 魯科版選修2

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1、目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引1.了解20世紀(jì)化學(xué)與技術(shù)的重大成就及其在社會(huì)發(fā)展中的作用。2.了解新世紀(jì)化學(xué)與技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)。3.理解化學(xué)與技術(shù)在社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中的作用。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三一、20世紀(jì)化學(xué)與技術(shù)的重大成就化學(xué)是一門(mén)富有創(chuàng)造性的、實(shí)用的學(xué)科,以化學(xué)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)技術(shù)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(chǎn)領(lǐng)域,制出各種產(chǎn)品和材料,滿足了社會(huì)在生產(chǎn)、生活、科技、文化、國(guó)防等各方面日益增長(zhǎng)的需要?；瘜W(xué)家們?cè)?0世紀(jì)發(fā)明的合成氨生產(chǎn)技術(shù)曾兩次獲諾貝爾獎(jiǎng),被評(píng)為20世紀(jì)最重大的發(fā)明。在此技術(shù)基礎(chǔ)上,研發(fā)生產(chǎn)了一系列氮肥?？股氐雀鞣N新藥物的誕生,使人類能更有效地控制許多傳染病、心血管

2、病等疾病,從而將現(xiàn)代人的平均壽命延長(zhǎng)了25年。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三20世紀(jì)發(fā)明的七大技術(shù)化學(xué)合成、信息、生物、核科學(xué)與核武器、航空航天與導(dǎo)彈、激光、納米技術(shù)中,最重要的是信息技術(shù)、化學(xué)合成技術(shù)和生物技術(shù),而化學(xué)合成技術(shù)起著核心的作用,沒(méi)有化學(xué)合成技術(shù),其余的六大技術(shù)根本不可能實(shí)現(xiàn)。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三二、新世紀(jì)化學(xué)與技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)20世紀(jì),由于科學(xué)技術(shù)的高度發(fā)展,生產(chǎn)力的迅速提高,人類社會(huì)達(dá)到了歷史上空前繁榮的水平。但是,隨之而來(lái)的資源、環(huán)境、健康等方面出現(xiàn)了十分嚴(yán)峻的問(wèn)題,構(gòu)成了對(duì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)。對(duì)人類社會(huì)面臨的挑戰(zhàn),21世紀(jì)化學(xué)的責(zé)任重大,化學(xué)科學(xué)與技術(shù)開(kāi)發(fā)任務(wù)艱巨,應(yīng)在許多方面做

3、出貢獻(xiàn)。例如:(1)研發(fā)固定氮和合成無(wú)害農(nóng)藥技術(shù),以保障人類生存與持續(xù)發(fā)展對(duì)糧食的需要,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展。(2)研發(fā)多種新藥的合成技術(shù),以控制心腦血管病、癌癥等疾病,為保障人類健康和延長(zhǎng)人類壽命提供了更有效的技術(shù)保障。(3)研發(fā)綠色化學(xué)技術(shù),從源頭治理污染。綠色化學(xué)(green chemistry)的目標(biāo)是:以化學(xué)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過(guò)程不產(chǎn)生污染,要把污染消滅在它產(chǎn)生之前,因而不存在工業(yè)生產(chǎn)的污染和治理問(wèn)題。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三(4)研制各種新材料如研制高效、低成本的光電轉(zhuǎn)換材料以開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能,從海水中大量制取淡水和多種礦物,為保護(hù)和節(jié)約自然礦產(chǎn)資源以及社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供服務(wù)。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引

4、一二三三、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新在21世紀(jì)化學(xué)科學(xué)與技術(shù)必須實(shí)現(xiàn)新的超越,為社會(huì)的持續(xù)發(fā)展做貢獻(xiàn)。在新技術(shù)開(kāi)始中,應(yīng)遵循下列原則:(1)進(jìn)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(rèn)為對(duì)環(huán)境問(wèn)題應(yīng)實(shí)行哪些措施?提示：立法、綜合治理。要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測(cè)要點(diǎn)一綠色化學(xué)原則問(wèn)題導(dǎo)思綠色食品特指顏色為綠色的食品嗎?提示：不是。綠色食品指無(wú)污染、安全、優(yōu)質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)類食品。取代反應(yīng)和加成反應(yīng)兩種類型,哪種反應(yīng)符合原子經(jīng)濟(jì)?提示：加成反應(yīng)。要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢

5、測(cè)綠色化學(xué)主要是關(guān)于環(huán)境的化學(xué)。綠色化學(xué)的12項(xiàng)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(jì)應(yīng)該設(shè)計(jì)這樣的合成程序,使反應(yīng)過(guò)程中所用的物料能最大限度地進(jìn)到終極產(chǎn)物中。(3)較少有危害性的合成反應(yīng)出現(xiàn)無(wú)論如何要使用可以行得通的方法,使得設(shè)計(jì)合成程序只選用或產(chǎn)出對(duì)人體或環(huán)境毒性很小最好無(wú)毒的物質(zhì)。(4)設(shè)計(jì)要使所生成的化學(xué)產(chǎn)品是安全的設(shè)計(jì)化學(xué)反應(yīng)的生成物不僅具有所需的性能,還應(yīng)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(dāng)不得已使用時(shí),盡可能應(yīng)是無(wú)害的。要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測(cè)(6)設(shè)計(jì)中能量的使用要講效率盡可能降低化學(xué)過(guò)

6、程所需能量,還應(yīng)考慮對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的效益。合成程序盡可能在大氣環(huán)境的溫度和壓強(qiáng)下進(jìn)行。(7)用可以回收的原料只要技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上是可行的,原料應(yīng)能回收而不是使之變壞。(8)盡量減少派生物應(yīng)盡可能避免或減少多余的衍生反應(yīng)(用于保護(hù)基團(tuán)或取消保護(hù)和短暫改變物理、化學(xué)過(guò)程),因?yàn)檫M(jìn)行這些步驟需添加一些反應(yīng)物同時(shí)也會(huì)產(chǎn)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(xué)計(jì)量數(shù)的反應(yīng)物更占優(yōu)勢(shì)。(10)要設(shè)計(jì)降解按設(shè)計(jì)生產(chǎn)的生成物,當(dāng)其有效作用完成后,可以分解為無(wú)害的降解產(chǎn)物,在環(huán)境中不繼續(xù)存在。要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測(cè)(11)防止污染進(jìn)程能進(jìn)行實(shí)時(shí)分析需要不斷發(fā)展分析方法,在實(shí)時(shí)分

7、析、進(jìn)程中監(jiān)測(cè),特別是對(duì)形成危害物質(zhì)的控制上。(12)特別是從化學(xué)反應(yīng)的安全上防止事故發(fā)生在化學(xué)過(guò)程中,反應(yīng)物(包括其特定形態(tài))的選擇應(yīng)著眼于使包括釋放、爆炸、著火等化學(xué)事故的可能性降至最低。要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測(cè)【例1】 以下反應(yīng)最符合綠色化學(xué)原子經(jīng)濟(jì)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(chǎn)硝酸銅D.用SiO2制備高純硅答案：A 要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測(cè)1.下列現(xiàn)象符合“綠色化學(xué)”基本原則的是()A.對(duì)化工廠的廢氣、廢水、廢渣進(jìn)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?gòu)U棄物C.在化工廠周圍種草、種

8、花、種樹(shù),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(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)過(guò)程的化學(xué)答案：B要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測(cè)要點(diǎn)二可持續(xù)發(fā)展的五大要點(diǎn)問(wèn)題導(dǎo)思查閱資料,全球可持續(xù)發(fā)展包括哪五個(gè)方面?提示：能源開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)、發(fā)展援助、清潔水源、綠色貿(mào)易?！凹涌扉_(kāi)發(fā)化石能源,以解決當(dāng)前能源緊缺問(wèn)題”是否利于可持續(xù)發(fā)展?提示：不符合。應(yīng)開(kāi)發(fā)新能源。用乙烯制備聚乙烯反應(yīng)中,原子利用率是多少?提示：100%。要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測(cè)全球可持續(xù)發(fā)展五大要點(diǎn): 要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測(cè)【例2】 下列關(guān)于“化學(xué)與健康”的說(shuō)法不正確的是 ()A.服用鉻含量超標(biāo)的藥用膠囊會(huì)對(duì)人體

9、健康造成危害B.食用一定量的油脂能促進(jìn)人體對(duì)某些維生素的吸收C.“血液透析”利用了膠體的性質(zhì)D.光化學(xué)煙霧不會(huì)引起呼吸道疾病要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測(cè)解析：鉻是重金屬,鉻含量超標(biāo)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(jìn)其吸收,故B正確;血液透析是指血液中的一些廢物通過(guò)半滲透血液透析膜除去,血液透析是一種較安全、易行、應(yīng)用廣泛的血液凈化方法方一,故C正確;光化學(xué)煙霧是大氣中的氮氧化物與碳?xì)浠衔锝?jīng)過(guò)紫外線照射發(fā)生反應(yīng)形成的,光化學(xué)煙霧的成分非常復(fù)雜,具有強(qiáng)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(jiàn)度降低,故D錯(cuò)。答案：D要點(diǎn)一要點(diǎn)二

10、典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測(cè)2.下列關(guān)于某些社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題的說(shuō)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(biāo)的酒不能飲用C.甲醛是某些劣質(zhì)裝飾材料釋放的常見(jiàn)污染物之一D.臭氧對(duì)人類有保護(hù)作用解析：禁止使用含鉛汽油是為了防止重金屬鉛造成大氣污染。答案：A要點(diǎn)一要點(diǎn)二即時(shí)檢測(cè)1.綠色化學(xué)是指從技術(shù)經(jīng)濟(jì)上設(shè)計(jì)可行的化學(xué)反應(yīng),盡可能減少對(duì)環(huán)境的副作用,下列反應(yīng)不符合綠色化學(xué)概念的是()解析：C項(xiàng)反應(yīng)產(chǎn)生的SO2污染大氣,危害環(huán)境。答案：C要點(diǎn)一要點(diǎn)二即時(shí)檢測(cè)2.節(jié)能減排對(duì)發(fā)展經(jīng)濟(jì)、保護(hù)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(yáng)能制氫B.關(guān)停小火電企業(yè)C.舉

11、行“地球一小時(shí)”熄燈活動(dòng)D.推廣使用煤液化技術(shù)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(diǎn)一要點(diǎn)二即時(shí)檢測(cè)3.環(huán)境保護(hù)已成為當(dāng)前和未來(lái)的一項(xiàng)全球性重大課題之一。為消除目前燃料使用過(guò)程中的環(huán)境污染問(wèn)題,并緩解能源危機(jī),有的專家提出利用太陽(yáng)能促進(jìn)燃料循環(huán)使用的構(gòu)想(如圖)。 (導(dǎo)學(xué)號(hào)52710104)這種構(gòu)想或方案可用如下反應(yīng)表示:要點(diǎn)一要點(diǎn)二即時(shí)檢測(cè)(1)根據(jù)上述反應(yīng)歷程,該方案的主要目的是 。 (2)要實(shí)現(xiàn)專家的這些構(gòu)想,目前和今后要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是 。 (3)煤燃料的燃燒,會(huì)產(chǎn)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(xué)反應(yīng)有 。 (4)如果光子的能量不夠,上述反應(yīng)是無(wú)法完成的。而大自然已經(jīng)解決了這個(gè)問(wèn)題,即,它是地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)之一,請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。 要點(diǎn)一要點(diǎn)二即時(shí)檢測(cè)