高中化學新教材特點分析及教學策略(一)化學基本概念和化學基本理論全套教材的知識安排,注意各年級內(nèi)及各年級間的聯(lián)系,在保證知識結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性和完整性的同時,對內(nèi)容的安排采用了將各部分知識分散處理,相對集中的方法。(二)元素化合物知識關(guān)于元素化合物知識,高一教材首先介紹了堿金屬和鹵素兩個最典型的金屬族和非金屬族。(三)化工基礎(chǔ)知識高一介紹了硅酸鹽工業(yè)和環(huán)境保護知識。高二主要介紹合成氨工業(yè),刪掉了硝酸工業(yè)、鋼鐵工業(yè)和鋁的冶煉。重點突出了合成氨工業(yè)中合成氨條件的選擇。 一、環(huán)境保護1環(huán)境問題:主要是指由于人類不合理地開發(fā)和利用自然資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞,以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的環(huán)境污染。2環(huán)境保護的任務(wù)1)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測:對污染物的存在形態(tài)、含量等進行分析和測定,為控制和消除污染提供可靠的數(shù)據(jù)。2)治理工業(yè)“三廢”(廢水、廢氣、廢渣)。3)杜絕污染物的排放,從根本上解決環(huán)境問題。二、大氣污染及其治理1污染物主要來源:化石燃料的燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢氣及其攜帶的顆粒物。2污染物主要成分:CO、SO2、氮氧化物、揮發(fā)性有機物、煙塵等。3大氣污染問題大氣污染物在太陽輻射等因素作用下,經(jīng)過復雜變化形成次生污染物,具體形成過程如下:次生污染物可造成酸雨、霧霾、光化學煙霧、臭氧空洞等污染現(xiàn)象。4大氣污染的治理措施限制和減少污染物的排放,吸收和處理大氣污染物。1)通過改善燃料質(zhì)量、改進燃燒裝置和燃燒技術(shù)、改進排煙設(shè)備、發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)降低燃煤在能源結(jié)構(gòu)中的比例等措施,減少煤等化石燃料燃燒產(chǎn)生的污染;2)通過推廣使用無鉛汽油、在汽車尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉(zhuǎn)化器、使用燃料電池、乙醇汽油作為汽油代用品、發(fā)展電動車等措施,減少汽車等機動車尾氣污染;3)停止氟氯代烷的生產(chǎn)和使用以保護臭氧層;4)通過合理使用煤氣、石油氣或天然氣等家用燃料、使用合格的環(huán)保型建筑材料和裝飾材料、禁止在公共場所吸煙等措施降低COCO2、NO、NO2、SO2、尼古丁、甲醛、苯及其同系物、氡等污染物含量,改善室內(nèi)空氣質(zhì)量等。  思考與交流——酸雨是怎么形成的? 【答案】大氣污染物NO2SO2溶于水,導致酸雨。 三、酸雨的形成及治理1硫酸型酸雨及治理1)形成原理:_______________________________________________________________。2)治理:可在煤中添加生石灰、熟石灰、石灰石,或氨水作為脫硫劑。反應(yīng)原理如下:①生石灰:___________________________________________________________________。②熟石灰:___________________________________________________________________。③石灰石:___________________________________________________________________。④氨水:_____________________________________________________________________。【答案】(1 SO2+H2OH2SO3  2H2SO3+ O2===2H2SO4  2)① CaOSO2CaSO32CaSO3O22CaSO4(2CaO2SO2O22CaSO4)Ca(OH)2SO2===CaSO3H2O、2CaSO3O22CaSO42CaCO3O22SO22CaSO42CO22NH3·H2OSO2===(NH4)2SO3H2O  2(NH4)2SO3O2===2(NH4)2SO4 2硝酸型酸雨及治理1)形成原理:_______________________________________________________________2)治理:工業(yè)尾氣中NOx一般用燒堿吸收,汽車尾氣一般進行催化轉(zhuǎn)化。①堿液吸收:2NO22NaOH===NaNO3NaNO2H2O    NO2NO2NaOH===2NaNO2H2O②催化轉(zhuǎn)化:2NO24CON24CO2【答案】(12NOO2===2NO2    3NO2H2O===2HNO3NO 四、水污染及其治理1水污染的基本概念排放的污染物使水體的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)發(fā)生變化,或使生物群落組成發(fā)生變化,從而降低了水體的使用價值。1)主要污染物:①重金屬、酸、堿、鹽等無機化合物;②耗氧物質(zhì)、石油和難降解的有機物以及含磷洗滌劑等;③農(nóng)藥等。2)水污染現(xiàn)象:水的自凈能力下降,水質(zhì)渾濁、發(fā)黑、臭;赤潮、水華、水俁病等。 2污水的處理方法:物理法、化學法、和生物法等。常用的化學方法包括混凝法、中和法、氧化還原法、沉淀法等化學方法添加試劑反應(yīng)原理混凝法明礬、硫酸亞鐵Al3+3H2OAl(OH)3(膠體)3H+,生成的膠體吸附水中懸浮物中和法熟石灰、硫酸加堿中和酸,或加酸中和堿,如Ca(OH)2+H2SO4 === CaSO4↓+2H2O沉淀法Na2S、H2S加沉淀劑使金屬離子形成沉淀而除去,如除Hg2+Hg2++S2- === HgS↓氧化還原法氧化劑或還原劑如用Cl2處理電鍍廢水 3污水處理流程1)一級處理:通常采用物理法(如格柵間、沉淀池等)除去污水中不溶解的污染物,廢水的凈化程度不高,一般不能直接排放,通常作為預(yù)處理。如加入FeSO4、Al2(SO4)3等混凝劑,使污水中的細小懸浮物聚集成較大的顆粒,然后經(jīng)沉淀、過濾除去。2)二級處理:采用生物方法(又稱微生物法)及某些化學法(如曝氣池),除去廢水中的可降解有機物等污染物,二級處理后的污水一般可達到國家規(guī)定的排放標準。3)三級處理:主要采用化學沉淀法、氧化還原法、離子交換法和反滲透等,對污水進行深度處理和凈化,進一步除去二級處理未能去除的污染物,包括微生物未能降解的有機物、可溶性無機物等。經(jīng)過三級處理后的水可用于綠化和景觀用水等。 五、固體廢物污染及治理1常見的固體廢物污染:主要是指生活垃圾、工業(yè)廢料隨意堆放造成的污染。2治理原則:無害化、減量化、資源化的原則,從而達到減少環(huán)境污染和資源回收利用這兩個重要目的。環(huán)境保護的措施【例1綠水青山就是金山銀山。下列做法不利于保護環(huán)境的是(    A.推廣使用電動汽車等低碳交通工具B.推廣垃圾分類,電子設(shè)備以舊換新C.用生物方法脫除生活污水中的氮和磷D.加大鉛酸蓄電池、含汞鋅錳等電池的生產(chǎn)【答案】D 【變1-1下列有關(guān)節(jié)約資源和保護環(huán)境的說法不正確的是(    A.回收塑料及鋼鐵制品可以減少二氧化碳的排放B.使用地熱能、生物質(zhì)能等非化石能源可減少PM25C.開采使用地下可燃冰,可以增加非化石能源消費比例D.創(chuàng)新生產(chǎn)工藝,實現(xiàn)電動機車替代燃油機車符合綠色發(fā)展方式【答案】C 環(huán)境污染問題【例2以下非金屬氧化物與其引起的環(huán)境問題及主要來源對應(yīng)正確的是(    選項氧化物環(huán)境問題主要來源ACO2破壞臭氧層化石燃料的燃燒BSO2溫室效應(yīng)汽車尾氣的排放CNO2光化學煙霧工廠廢氣、汽車尾氣的排放DCO酸雨汽車尾氣和化石燃料的不完全燃燒【答案】C 【變2空氣污染物通常以氣態(tài)形式進入地面或低層大氣環(huán)境??諝馕廴疚锱c其主要來源不對應(yīng)的是(  ) 污染物來源AHCHO家具生產(chǎn)與使用、質(zhì)量低劣的涂料的使用BNONO2飛機、汽車尾氣C懸浮顆粒物建筑施工、燃煤的使用DSO2雷電時在空氣中產(chǎn)生【答案】D 環(huán)境污染與保護【例3化學與生活息息相關(guān),下列關(guān)于生活中的化學說法錯誤的是(    A.近期全球爆發(fā)了新型冠狀病毒,從化學角度,可用含氯的消毒劑、75%酒精、過氧化氫進行病毒的殺滅B.汽車的排氣管上裝有催化轉(zhuǎn)化器,使有毒的CO NO 反應(yīng)生成N2CO2C.大量燃燒化石燃料排放的廢氣中含大量CO2、SO2,造成大氣污染,從而使雨水 pH=5.6D.推廣使用燃煤脫硫技術(shù),主要是為了防治酸雨【答案】C 【變3-2以下說法中不正確的是   A.大氣中SO2、NO2隨雨水降下可能形成酸雨,酸雨的pH值小于5.6B.冬天燒煤時可在煤中加入生石灰減少二氧化硫的排放C.開發(fā)清潔能源汽車能減少和控制汽車尾氣污染D.空氣質(zhì)量報告的指標中,有可吸入顆粒物、SO2、NO2CO2等物質(zhì)的指數(shù)【答案】D 【例4將煤塊粉碎、經(jīng)脫硫處理、在適當過量的空氣中燃燒,這樣處理的目的是(    使煤充分燃燒,提高煤的利用率       減少SO2的產(chǎn)生,避免造成酸雨 減少有毒的CO產(chǎn)生,避免污染空氣   減少CO2的產(chǎn)生,避免溫室效應(yīng)A①②③             B②③④           C①③④          D①②③④【答案】A 【例5某冶金廠廢水的pH4.5,含超標10倍的Pb2。該廠處理廢水的下列設(shè)計中,比較合理的是(    A.用離子交換法除去Pb2B.在廢水中加硫酸,生成PbSO4沉淀C.在廢水中加NaOH,調(diào)節(jié)pH11.0,使Pb2轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀D.在廢水中加石灰,調(diào)節(jié)pH11.0,使Pb2轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀【答案】D 【例7.某次采集酸雨樣品,每隔一段時間測定一次pH,得到數(shù)據(jù)如下:時間開始8小時16小時24小時32小時40小時48小時pH5.04.84.54.34.24.04.01)放置時,雨水樣品酸性    (增強、減弱不變)。酸性變化的原因是__________________________________________________________(用化學方程式表示)。.汽車尾氣(含有烴類、CO、SO2NO等物質(zhì))是城市空氣的污染源。治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個催化轉(zhuǎn)換器(用鉑、鈀合金作催化劑)。它的特點是使CONO反應(yīng),生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體,并促使烴類充分燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化。2)寫出一氧化碳與一氧化氮反應(yīng)的化學方程式______________________________________________。3)在催化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化后的氣體中有CO2、SO2,下列不能鑒別這兩種氣體的是_________。AKMnO4溶液     B.石灰水      CBaCl2溶液      D.品紅溶液4)有效減少城市污染的方法可以有_________。A.開發(fā)氫能源      B.使用電動車       C.植樹造林      D.戴上呼吸面具【答案】1)增強 2SO22H2OO2===2H2SO4或(2H2SO3O2===2H2SO422CO2NO2CO2N23B 4ABC  、綠色化學的核心思想綠色化學也稱環(huán)境友好化學,其核心思想就是改變“先污染后治理”的觀念和做法,利用化學原理和技術(shù)手段,減少或消除在生產(chǎn)和應(yīng)用中涉及的有害化學物質(zhì),實現(xiàn)從源頭減少或消除環(huán)境污染。原子利用率1定義:原子利用率= ×100%2原子經(jīng)濟性反應(yīng)”:按照綠色化學的思想,最理想的“原子經(jīng)濟性反應(yīng)”就是反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物,這時原子利用率為100%  思考與交流 【答案】(125.4% 100%2)化合反應(yīng)、加聚反應(yīng)、加成反應(yīng) 三、綠色化學示意圖 綠色化學的核心思想【例8最近國際上提出的綠色化學是指化學工業(yè)生產(chǎn)中    A.對廢水、廢氣、廢渣進行嚴格處理B.不排放任何有害物質(zhì)C.在化工廠周圍種草、種樹、種花,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(chǎn)過程的化學【答案】B 原子經(jīng)濟性反應(yīng)9原子利用率期望產(chǎn)物的總質(zhì)量與生成物的總質(zhì)量之比,原子利用率越高對環(huán)境污染越小。在下列制備環(huán)氧乙烷的反應(yīng)中,原子利用率最高的是(    ABCD【答案】D 【變9-3綠色化學要求從經(jīng)濟、環(huán)保和技術(shù)上設(shè)計可行的化學反應(yīng)。據(jù)此,由單質(zhì)鎂制硝酸鎂的下列4個方案中,你認為可行而且符合綠色化學要求的方案是(    AMgMg(NO3)2BMgMgCl2Mg(OH)2Mg(NO3)2CMgMgOMg(NO3)2DMgMgSO4Mg(NO3)2【答案】C 綠色化學【例10以下是與綠色化學、環(huán)境保護和人類健康息息相關(guān)的三個主題,請根據(jù)已知信息回答下列問題:1)下列制備氯乙烷的反應(yīng)中原子經(jīng)濟性最高的是________ACH2==CH2HCl→CH3CH2ClBCH3CH2OHHClCH3CH2ClH2OCCH3CH3Cl2CH3CH2ClHClDCH2==CHClH2CH3CH2Cl由上述四個反應(yīng)可歸納出,原子經(jīng)濟性最高的是______(填反應(yīng)類型)2)有毒物質(zhì)的無害化處理也是綠色化學研究的內(nèi)容之一。ClO2是一種性能優(yōu)良的消毒劑,它可將廢水中少量的CN等有毒的酸根離子氧化而除去。請寫出用ClO2將廢水中的CN氧化成無毒氣體的離子方程式:______________________________________,該方法的優(yōu)點是______________________________________3)某飲用水廠由天然水制備純凈水(去離子水)的工藝流程示意圖如下:活性炭的作用是__________________________________________________________________。O3消毒的優(yōu)點是__________________________________________________________________。【答案】(1AD 加成反應(yīng)22ClO22CN===2CO2N22Cl 產(chǎn)物為無毒無害的ClCO2N23)吸附水中的有機物(或除去水中的異味) 反應(yīng)產(chǎn)物無毒無害  【練1十九大報告中指出:綠水青山就是金山銀山。而利用化學知識降低污染、治理污染,改善人類居住環(huán)境是化學工作者當前的首要任務(wù)。下列做法不利于環(huán)境保護的是(    A.開發(fā)清潔能源B.有效提高能源利用率C.研制易降解的生物農(nóng)藥D.對廢電池做深埋處理【答案】D 【練2下列行為中不符合促進低碳經(jīng)濟宗旨的是(    A.發(fā)展水電,開發(fā)新能源,如核能、太陽能、風能等,減少對礦物能源的依賴B.盡量使用含C的產(chǎn)品,減少使用含CC的產(chǎn)品C.推廣煤的干餾、氣化、液化技術(shù),提供清潔、高效燃料和基礎(chǔ)化工原料D.推廣利用微生物發(fā)酵技術(shù),將植物秸稈、動物糞便等制成沼氣替代液化石油氣【答案】B 【練3污水處理的主要方法有:中和法;化學沉淀法;氧化還原法;過濾法。其中屬于化學方法的有(    A①②③      B①②④        C②③④       D①②③④【答案】A 【練4當今環(huán)境污染已成為人類面臨的重大威脅,下列對應(yīng)關(guān)系不完全正確的是(    A.酸雨——SO2、NO2、CO2B.光化學煙霧——NO2、CxHyC.溫室效應(yīng)——CO2CH4D.白色污染——各種顏色的難降解的塑料膜、塑料袋等【答案】A 【練5化學與生活密切相關(guān),下列說法正確的是(    A.使用填埋法處理未經(jīng)分類的生活垃圾B.用K2FeO4代替Cl2處理飲用水,既有殺菌消毒作用,又有凈水作用C.向雞蛋清溶液中加入CuSO4溶液,有沉淀析出,該性質(zhì)可用于蛋白質(zhì)的分離與提純DCO2、NO2SO2的排放是形成酸雨的主要原因【答案】B 【練6造成霧霾的重要原因之一是汽車尾氣的排放,汽車加裝尾氣處理裝置可以減少有害尾氣的排放。在汽車尾氣凈化裝置里,氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如下圖所示。下列說法錯誤的是( ?。?/span>ANO2是該過程的中間產(chǎn)物      B.汽車尾氣的主要污染成分為CONOCNOO2必須在催化劑表面才能反應(yīng)D.該催化轉(zhuǎn)化的總反應(yīng)方程式:2NOO24CO4CO2N2【答案】C 【練7綠色化學的核心就是利用化學原理從源頭上減少或消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。下列不符合綠色化學理念的是(    A.盡可能使用無毒無害的原材料B.盡可能減少生產(chǎn)過程中的能量消耗C.治理產(chǎn)生的污染優(yōu)于防治污染的產(chǎn)生D.盡可能采用對人類和環(huán)境低毒或無毒的合成路線【答案】C【練8煤是一種常用的燃料,但由于燃燒產(chǎn)生的廢氣中含有的SO2NO2NO等多種有害氣體和煙塵會對環(huán)境造成污染,因此需要對煤進行加工后再燃燒,或?qū)U氣凈化后再排放。1)將煤直接進行燃燒,造成環(huán)境污染的表現(xiàn)之一是形成硝酸型酸雨。有關(guān)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為硝酸的反應(yīng)中,原子利用率為100%的反應(yīng)的化學方程式為_____________以下是對硝酸型酸雨的評價,其中正確的是________(填字母)a.能殺死水中的浮游生物,減少魚類食物來源,破壞生態(tài)系統(tǒng)b.對電線、鐵軌、橋梁、房屋等均會造成嚴重損害c.破壞臭氧層2)如圖所示是對煤燃燒產(chǎn)生的廢氣進行常溫脫硫處理的基本流程示意圖,試寫出在廢氣脫硫并形成副產(chǎn)物的過程中所發(fā)生的主要反應(yīng)的化學方程式:_________________________________________________________________________________________________________________________________________。3)廢氣脫硫以后含量明顯增加的氣體是____________(寫物質(zhì)名稱),它對環(huán)境的負面影響是________________________________________________________________________。4)檢驗脫硫后的氣體中是否含有SO2的簡單方法是______________________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(12NOO2===2NO2 ab2CaCO3SO2===CaSO3CO2、2CaSO3O2===2CaSO4、CaSO42H2O===CaSO4·2H2O3)二氧化碳 使溫室效應(yīng)加劇,導致全球氣候變暖4)將氣體通入品紅溶液中,觀察溶液是否褪色,若溶液褪色,說明廢氣中還含有SO2;若溶液不褪色,說明廢氣中不含SO2 【練9綠色化學是預(yù)防污染的根本手段,它的目標是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料,最大限度地節(jié)約能源,在化工生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)中都實現(xiàn)凈化和無污染。1)下列各項符合綠色化學要求的是____。A.處理廢棄物       B.治理污染點       C.減少有毒物       D.杜絕污染源2)在我國西部大開發(fā)中,某地為籌建一大型化工基地,征集到下列方案,其中你認為可行的是____A.建在西部干旱區(qū)可以脫貧致富B.應(yīng)建在水資源豐富和交通方便且遠離城市的郊區(qū)C.企業(yè)有權(quán)自主選擇廠址D.不宜建在人口稠密的居民區(qū)3)某化工廠排放的污水中含有Mg2+、Fe3+Cu2+、Hg2+四種離子。某同學設(shè)計了從該污水中回收純凈的金屬銅的方案。
在能制得純銅的方案中,哪一步操作會導致環(huán)境污染?_________。應(yīng)增加哪些措施防止污染?________________________________________________。【答案】D    BD        增加冷凝回收裝置     
 

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第三節(jié) 環(huán)境保護與綠色化學

版本: 人教版 (2019)

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