化学与社会发展(一)化学科学的发展,增进了人类对自然的认识,促进了社会的进步。
但某些化学现象可能影响人类的生活和社会的可持续发展,因而正确认识化学与社会发展的关系是十分重要的。
本主题主要内容包括与化学密切联系的材料、能源、健康、环境等,知道自然资源并不是‘‘取之不尽,用之不竭”的;认识人类要合理地开发和利用资源,树立保护环境、与自然和谐相处的意识,保证社会的可持续发展。
在学习中,要注意用大量具体的真实事件体会化学与社会发展的关系,认识学习化学的重要性。
(一)化学与能源和资源的利用【知识体系】1.认识燃料完全燃烧的重要性,了解使用氢气、天然气(或沼气)、石油液化气、酒精、汽油和煤等燃料对环境的影响,懂得选择对环境污染较小的燃料。
2.认识燃烧、缓慢氧化和爆炸的条件及防火灭火、防范爆炸的措施。
3.理解水对生命活动的重大意义,认识水是宝贵的自然资源,形成保护水资源和节约用水的意识。
4.知道化石燃料(煤、石油、天然气)是人类社会重要的自然资源,了解海洋中蕴藏着丰富的资源。
5.知道石油是由沸点不同的有机物组成的混台物,了解石油液化气、汽油、煤油等都是石油加工的产物。
6.解我国能源与资源短缺的国情,认识资源综合利用和新能源开发的重要意义。
【情景素材】·不同材料引起的火灾与自救·城市‘环保汽车”的兴起·沼气、天然气.“西气东输”工程·海底深处的“可燃冰”·海水的综合利用·原油泄漏对生态环境的危害及其处理·中国的化石能源·中国的水资源危机【学习建议】1.观察某些燃料完全燃烧和不完全燃烧的现象。
2.燃烧条件的实验探究。
3.讨论:在氢气、甲烷(天然气、沼气)、煤气、酒精、汽油和柴油中,你认为哪一种燃料最理想?4.交流并解释日常生活中常见的燃烧、缓慢氧化和爆炸等现象。
5.比较原油常见馏分的某些物理性质及其燃烧的情况。
6.调查当地燃料的来源和使用情况,提出合理使用燃料的建议【经典名题】例1(1999.黑龙江竞赛)刚开始燃烧不久的煤火上洒少量的水,火变暗甚至熄灭,向烧旺的煤火上洒少量的水,火苗更旺.请解释其原因.例2(2002.江苏省竞赛)据新华社2002年3月10日报道,山东海洋大学模拟海底条件,用甲烷与水合成了每分子带有几个结晶水分子的可燃冰,并且点燃了它,为我国开发利用海底可燃冰创造了条件.试写出合成、点燃可燃冰的化学方程式:(1)合成;(2)点燃.例3(2002.全国竞赛)2001年11月,美军为打击躲藏在阿富汗山洞中的恐怖分子,使用了一种名为BLU 一82的高效能燃料空气炸弹.这种炸弹爆炸时,除产生高温外,还可使山洞内的氧气耗尽,使其中的所有生物窒息死亡而山洞不致完全崩塌,以便后续军队进入山洞鉴别死者身份.燃料空气弹的主装药之一是环氧乙烷(C2H4O),爆炸时,环氧乙烷先成雾状分散在空气中,然后燃爆,反应的生成物为、、.(二)常见的化学合成材料【知识体系】1.知道常见的合成纤维、塑料、合成橡胶及其应用。
2.了解使用台成材料对人和环境的影响。
3.认识新材料的开发与社会发展的密切关系。
【情景素材】·从石器、瓷器、青铜器、铁器到高分子合成材料·塑料的回收、再生与降解·纳米材料·导电塑料【学习建议】1.用简单的实验方法区分棉纤维、羊毛纤维和台成纤维(如腈纶)织成的布料。
2.写调查报告:“我家里的合成材料制品”。
3.查阅并交流有关复合材抖和合成材料应用的资料。
4.调查“白色污染”形成的原因,提出消除这类污染的建议。
【经典名题】例4(2001·上海市竞赛)在我国干旱严重的华北地区,近年来利用飞机、高炮或火箭等运载工具向过冷云层中播撒碘化银(AgI)或干冰,实现增雨(或人工增雪),达到减灾的目的.下列有关人工增雨的评述中,你认为不甚理智的是( )A.它对农业生产条件和大气环境的改善有一定的效益B.它使用的AgI中的重金属元素将对地表土壤造成污染.C.它使用的AgI如换为干冰,可避免重金属元素对土壤的污染D.它是人类彻底战胜自然的表现,体现了人类的力量是无穷的例5(1993·河北省竞赛)牙膏的配料中,需加入纯度较高的轻质CaCO3粉末,它是以石灰石为原料经过分解、化合等化学反应提纯的,各步反应的化学方程式是:(1) ;(2) ;(3) .例6(2001.黑龙江省竞赛)制印刷电路时,常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应2FeCl3 + Cu===2FeCl2+CuCl2,向盛有FeCl2溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是( )A.烧杯中有铜无铁B.烧杯中有铁无铜C.烧杯中铜铁都有D.烧杯中铜铁都无例7(1999.北京市竞赛)应用储能介质(某种结晶化合物)储存和再利用太阳能是一项新技术,其原理是:当白天阳光照射时,储能介质熔化,同时吸收热能;当夜晚环境降温时,储能介质凝固,同时释放出热能.某地区白天气温可达约40℃,夜晚时可降至一10℃以下.根据上述原理和表10—2中几种常见储能介质的有关数据,该地区应用上述技术调节室温时,选用储能介质最好是表10—2中的( )表10—2(三)化学物质与健康【知识体系】1.了解某些元素(如钙、铁、锌等)对人体健康的重要作用。
2.了解对生命活动具肯重要意义的有机物(如糖、淀粉、油脂、氨基酸、蛋日质、维生素等)。
3.知道某些物质(如一氧化碳、甲醛、黄曲霉素等)有损人体健康,认识掌握化学知识能帮助人们抵有害物质的侵害。
4.初步认识化学科学的发展在帮助人类战胜疾病与营养保健方面的重大贡献。
【情景素材】·人每天摄入的食物中所含的有机物(如淀粉、维生素、葡萄糖、蛋白质和油脂等)·有关误用化学物质危害人体健康的事件(如食盐和工业用盐的误用)·常见的食品添加荆,我国使用食品添加剂的有关规定·吸烟者的肺部病理照片、录像或图片·被污染或变质的食物对人体的危害【学习建议】1.收集有关微量元素、维生素与人体健康关系的资料并了解人如何摄取这些物质。
2.收集化学物质引起毒害(如吸入有害气体、误食有毒物质、家居装修材料释放物的污染等)的资料,提出防止这些危害的建议。
3.观看录像,了解一氧化碳、尼古丁等物质的危害。
4.观看防毒、禁毒展览或影像资料。
5.辩沦:化学制品对人类的健康有益还是有害。
【经典名题】例8(1999·湖北省竞赛)酒厂用发酵法生产白酒时,需加入适量硫酸来控制酸度,发酵完成后进行蒸馏,即可得到白酒.但不能用盐酸代替硫酸.因为;新鲜的鸡蛋是有生命的,用石灰水浸泡后,可以在较长时间内保鲜,试用化学方程式表明其原理:.例9(2002·江苏省竞赛)维生素C(C6H8O6)主要存在于蔬菜和水果中,它能促进人体生长发育,增强人体对疾病的抵抗力.近年来,科学家还发现维生素C有防癌作用.下列关于维生素C的说法中错误的是( ) A.维生素C是氧化物B.维生素c由6个碳元素、8个氢元素、6个氧元素组成C.维生素C中,C、H、O三种元素的质量比为9:1:12D.青少年应多吃蔬菜水果,切忌偏食例10(2001.河北省竞赛)“克山病’’是首先在我国黑龙江克山县发现的一种病因不明的心肌病.“克山病”几乎全部发生在低硒地带的居民中,病人的头发、血液中硒元素的含量明显低于非病区居民.已知硒(Se)与硫的化学性质相似,下列说法中不合理的是( )A.“克山病”可能是人体中硒元素缺乏所致B.病区居民可以口服Na2SeO3预防克山病C.H2SeO4应读作硒酸D.H2SeO4中硒元素的化合价为+6例11 (1999·全国竞赛)有些牙膏里添加有少量氟化物如氟化钠(NaF),刷牙时氟化钠跟牙齿矿物质一羟磷石[Ca10(PO4)6(OH)2]反应生成氟磷灰石[Ca10(PO4)6F2],氟磷灰石具有更强的抗酸(牙缝中食物残渣发酵生成的有机酸)作用,从而达到防治龋齿的目的,写出生成氟磷灰石的化学方程式.例12(1999·湖北省竞赛)下列叙述错误的是()A.瓶装啤酒中溶有大量CO2B.水壶里形成的水垢含有碳酸盐C.常吃海带可预防甲状腺亢进病D.水烧开以前从中冒出的气泡为水蒸汽(四)保护好我们的环境【知识体系】1.认识“三废”(废水、废气和废渣)处理的必要性以及处理的一般原则。
2.了解典型的大气、水、土壤污染物的来源及危害。
3.认识合理使用化肥、农药对保护环境的重要意义。
4.初步形成正确、合理地使用化学物质的意识,认识化学在环境监测与环境保护中的重要作用。
【情景素材】·排放生活污水和工业废液的危害·光化学烟雾·空气污染指数·水体的富营养化污染与禁用含磷洗衣粉·臭氧空洞和臭氧层保护【学习建议】1.参观本地的“三废”处理设施(或观看有关的影像资料),组织讨论。
2.设汁实验,探究农药、化肥对农作物或水生生物生长的影响。
3.辩论:使用农药、化肥对人类是利多还是弊多。
4.从报刊、电视或其他媒体上收集一段时间以来当地空气质量周(日)报或相关信包,分析这一时段空气质量变化的原因。
5.从环保部门(或环保网站)了解当地环境污染情况,参与有关的环境监测活动,提出治理的初步建议。
【经典名题】例13 (2002.全国竞赛)表10—1是我国部分城市空气质量周报,阅读并回答下列问题:(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、S02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与NO反应,生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,写出CO与NO 反应的化学方程式.控制城市汽车尾气对空气造成污染的方法是①开发氢能源;②使用电动车;③植树造林;④戴呼吸面具.例14(2001.江苏省竞赛)我国古代有“女娲补天’’的传说’,今天,人类也面临着“补天”的问题,试回答:当代所说的“补天”是指什么?你知道采取什么措施可以“补天”?例15(2001.辽宁省竞赛)近年来,我省许多城市都限放烟花爆竹,其原因是燃放烟花爆竹时:①产生有毒气体;②产生噪声;③产生粉尘;④污染水源;⑤污噪土壤;⑥易发生火灾.其中正确的是( )A.①②③⑥B.①②④⑥c.①②⑤⑥D.①③④⑤例16(1999.全国竞赛)欲防止煤燃烧产生的SO2污染大气,有多种化学方法.例如:(1)在煤中掺入消石灰,煤燃烧时,SO2与消石灰反应生成CaSO3,CaSO3再被氧化成CaSO4,写出反应的化学方程式.(2)回收利用:将工厂燃烧煤的废气中的SO2通入石灰乳中,可生成Ca(HSO3)2,它可用于造纸浆等,写出反应的化学方程式.例17(2001.全国竞赛)(1)如图10—1在大钟罩内放一盆绿色植物,再向钟罩内充满二氧化碳(验满),然后将连有u形管和导管的单孔橡胶塞塞紧钟罩,u形管内事先注有少量水,以防钟罩内气体溢出.整个装置白天置于阳光下,夜晚置于日光灯下,几天以后,从外观上看不出什么变化,你认为钟罩内发生了什么反应,用什么方法证实?(2)图10—2两矿泉水瓶是用塑料导管密封连通的,2号为敞口空瓶,1号盛的是吃剩的面条和汤水,盖紧l号瓶盖,夏天,十几小时之后l号瓶内液体逐渐进入2号瓶,再过一段时间,1号瓶的液体全部进入2号瓶.此时1号瓶内的主要气体物质是,证实的实验是,有关化学方程式是.例18(1999.全国竞赛)河水里微生物使有机物(以C6H10O5表示)转化为CO2和H2O的过程中所需的O2量叫生化需氧量(BOD),BOD是衡量水体质量的一个指标.(1)C6H10O5和O2反应生成CO2和H2O的化学反应方程式为.(2)20℃时,1.0L某水体(假设该水的密度为lg/mL)中含有机物(C6H10O5)的质量分数为0.0010%.则该水体的BOD为g/L.(3)20℃时,1.0L水中溶有氧0.0092g.上述水体适合于鱼类生存吗?原因:.例19(2001.四川省竞赛)1.观察图10—3,回答下列问题:(1)矿物燃料的大量燃烧和森林的大量砍伐,会造成大气层中二氧化碳含量发生怎样的变化?将导致全球的什么效应出现?(2)植物光合作用产生的淀粉的化学式为(C6H10O5)n.写出光合作用的化学方程式:.(3)呼吸作用过程中,生物体内葡萄糖(C6H12O6)缓慢氧化成CO2和水,化学方程式是:.2.“绿色化学”的核心内涵是“在反应过程或化工生产中,尽量减少彻底消除使用和产生有害物质”.下列情况符合绿色化学内涵的是( )A.工厂烟囱冒出黑烟B.化工厂排出污水C.农村大量使用农药.D.造纸厂用O2,或O3(臭氧)漂白纸浆例20(1999.上海市竞赛)农业及城市生活污水中含磷,家用洗涤剂(含有磷酸钠).就是污水中磷的一个重要来源,处理污水时要不要除去磷,有以下几种意见,你认为正确的是( )A.磷是生物的营养元素,不必除去B.含磷的污水是很好的肥料,不必处理C.含磷的污水排放到自然水中能引起藻类增殖,使水变质,必须除去D.磷对人无毒,除去与否无关紧要例21(2002·天津市竞赛)在某化工厂甲、乙两车间排放的废水中,分别含有较多量的Na2CO3和有毒物质CuSO4,两车间排放的废气中含有较多的SO2等有用气体.环保部门建议选用生石灰、铁屑和水等廉价易得的原料,综合治理上述污染,并回收得到铜和亚硫酸钠等有害物质。