内容正文:
选择题突破五 化学与STSE、传统文化
考点1 化学与STSE
[对应学生用书P48]
1.①化学与材料
材料
主要组成或性质
天然纤维
棉、麻
主要成分是纤维素,只含C、H、O三种元素
蚕丝、羊毛
主要成分是蛋白质,含C、H、O、N等元素,在酶作用下可水解
合成纤维
以煤、石油、天然气等作为原料加工制成有机小分子单体,再经聚合反应得到高分子
再生纤维
用化学方法将农林产品中的纤维素、蛋白质等天然高分子加工成黏胶纤维、大豆蛋白纤维等再生纤维
硅材料
晶体硅是半导体材料,可用于制作集成电路板、光电池等;二氧化硅制造光导纤维
合金材料
由金属与金属(或金属与非金属)高温熔合而成的具有金属特性的混合物,一般合金的硬度较大,熔点低于其组分金属的熔点
2.②化学与能源
能源
分析
石油
分馏
物理变化,得到石油气、汽油、煤油、柴油、重油等
裂化
化学变化,获得更多轻质油,特别是汽油
裂解
化学变化,获得短链气态烃,如乙烯、丙烯、甲烷等
煤
干馏
化学变化,隔绝空气加强热使之分解的过程,得到出炉煤气、煤焦油、焦炭等
气化
化学变化,将煤转化为可燃性气体的过程,主要反应是C+H2O(g)CO+H2
液化
化学变化,把煤转化为液体燃料的过程
清洁能源
天然气、氢气等在燃烧时不产生烟尘的能源
化石能源
天然气、石油和煤等不可再生能源
理想新能源
资源丰富、可以再生,对环境无污染的能源,如太阳能、地热能、海洋能、风能和氢能等
3.③化学与环境
污染名称
主要污染物及其成因
PM2.5
大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物
雾霾
SO2、NOx和可吸入颗粒物与雾气结合的混合物
酸雨
pH<5.6的雨水,SO2、NOx是导致酸雨形成的主要原因
光化学烟雾
机动车尾气中碳氢化合物和氮氧化物在光照条件下生成复杂的污染物
臭氧空洞
NOx、氟氯代烷等与臭氧发生作用,导致臭氧层损耗
水体污染
化肥、农药的过度使用,工业“三废”和生活污水的随意排放。水体富营养化可引起“水华”或“赤潮”
温室效应
化石燃料的大量使用,大气中的CO2大量增加,使地表温度上升的现象
白色污染
各种塑料垃圾对环境所造成的污染,它们很难降解,会破坏土壤结构
4.④化学与健康
合理用药
遵循安全、有效、经济和适当的原则。
非处方药——“OTC”标识
安全使用食品添加剂
着色剂
天然色素(红曲红等)和合成色素(柠檬黄等)
增味剂
谷氨酸钠等
膨松剂
碳酸氢铵、碳酸氢钠等
凝固剂
氯化镁、硫酸钙等
防腐剂
亚硝酸钠、苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐等
抗氧化剂
抗坏血酸(即维生素C)等
营养强化剂
碘酸钾、维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌等
教考衔接 ①
(1)判断正误:对的打“√”,错的打“×”。
①(2023·广东卷)千家万户通光纤,光纤的主要材质为Si( )
②(2023·天津卷)铝合金是一种金属材料( )
③(2022·浙江1月选考卷)镁合金密度较小、强度较大,可用于制造飞机部件( )
④(2022·河北卷)制造特种防护服的芳纶纤维属于有机高分子材料( )
⑤(2021·广东卷)制作粤绣所用的植物纤维布含有天然高分子化合物( )
(2)(2024·安徽卷)下列资源利用中,在给定工艺条件下转化关系正确的是( )
A.煤煤油 B.石油乙烯
C.油脂甘油 D.淀粉乙醇
教考衔接 ②
(1)下列说法不正确的是( )
A.(2022·浙江1月选考卷)通过石油的常压分馏可获得石蜡等馏分,常压分馏过程为物理变化
B.(2022·浙江6月选考卷)天然气的主要成分是甲烷,是常用的燃料
C.(2021·海南卷)大力推广使用风能、水能、氢能等清洁能源
D.(2023·广东卷)利用秸秆、厨余垃圾等生产沼气,沼气中含有的CH4可作燃料
(2)(2024·全国甲卷)人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期,现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是( )
A.木材与煤均含有碳元素
B.石油裂化可生产汽油
C.燃料电池将热能转化为电能
D.太阳能光解水可制氢
教考衔接 ③
(1)判断正误:对的打“√”,错的打“×”。
①(2023·广东卷)环保行动:宣传使用聚乳酸制造的包装材料,聚乳酸在自然界可生物降解( )
②(2022·广东卷)熟石灰具有碱性,环保工程师用熟石灰处理酸性废水( )
③(2022·浙江6月选考卷)用石灰石-石膏法对燃煤烟气进行脱硫,同时可得到石膏( )
④(2022·全国甲卷)温室气体是形成酸雨的主要物质( )
⑤(2021·全国甲卷)使用含磷洗涤剂不会造成水体污染( )
(2)(2022·天津卷)燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是( )
A.甲是空气中体积分数最大的成分
B.乙是引起温室效应的气体之一
C.反应( Ⅰ )在常温下容易发生
D.反应( Ⅱ )中NO是氧化剂
教考衔接 ④
判断正误:对的打“√”,错的打“×”。
(1)(2023·浙江6月选考卷)维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂( )
(2)(2023·全国甲卷)苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性( )
(3)(2023·全国甲卷)维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化( )
(4)(2022·海南卷)使用食品添加剂不应降低食品本身营养价值( )
(5)(2022·海南卷)木糖醇可用作运动饮料的甜味剂( )
教考衔接 参考答案
教考衔接①
(1)①× ②√ ③√ ④√ ⑤√
解析:①光导纤维的主要材质是SiO2。
(2)C 解析:煤的干馏产品为焦炭、煤焦油、出炉煤气,煤油为石油的分馏产品,A错误;石油分馏得到汽油、煤油、柴油等轻质油,石油经裂化、裂解得到乙烯、丙烯、甲烷等化工原料,B错误;油脂在碱性条件下的水解反应为皂化反应,生成高级脂肪酸盐和甘油,C正确;淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖在酶的催化下转化为乙醇,D错误。
教考衔接②
(1)A 解析:石油经过减压分馏得到石蜡等馏分,是物理变化,A错误。
(2)C 解析:燃料电池将化学能转化为电能,C错误。
教考衔接③
(1)①√ ②√ ③√ ④× ⑤×
解析:④温室气体主要是指CO2,不会形成酸雨;⑤含磷洗涤剂的排放会导致水中磷过多,造成水中藻类疯长,消耗水中溶解的氧气,水体变浑浊。
(2)C 解析:甲是氮气,氮气是空气中体积分数最大的成分,A正确;乙是二氧化碳,则乙是引起温室效应的气体之一,B正确;由于氮气分子中含有氮氮三键,因此反应( Ⅰ )在常温下不容易发生,在高温或放电条件下发生,C错误;一氧化碳和一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳,一氧化氮中氮元素化合价降低,因此反应( Ⅱ )中NO是氧化剂,D正确。
教考衔接④
(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√
解析:(2)苯甲酸钠具有杀菌、抑菌的作用,常用作食品防腐剂,且苯甲酸钠水解,其溶液显碱性。
(3)维生素C具有强还原性,易与水果罐头中的氧气等氧化性物质反应,从而起到抗氧化的作用。
[对应学生用书P50]
命题角度1 化学与生产、生活的关系
[例1] (2023·海南卷)化学的迅速发展为满足人民日益增长的美好生活需要做出突出贡献。下列说法不合理的是( )
A.为增强药效,多种处方药可随意叠加使用
B.现代化肥种类丰富,施用方法需依据对象营养状况而定
C.规范使用防腐剂可以减缓食物变质速度,保持食品营养价值
D.在种植业中,植物浸取试剂类医药也应慎重选用
A 解析:若多种处方药随意叠加使用,药物之间可能发生化学反应,需要按照医嘱和药物说明进行使用,A错误;选择化肥时需依据对象营养状况进行针对性地选择,B正确;规范使用防腐剂可以减缓食物变质速度,保持食品营养价值,提高食品的口感,C正确;在种植业中,植物浸取试剂类医药也应慎重选用,D正确。
练1 (2024·辽宁沈阳一模)化学与人类生产、生活密切相关,下列说法错误的是( )
A.歼-20上采用的氮化镓涂层,属于新型金属材料
B.液晶既有液体的流动性,又有类似晶体的各向异性
C.氯化钠不能使蛋白质变性,但可用作食品防腐剂
D.碳酸氢铵、碳酸氢钠可用于制作面包等食品的膨松剂
A 解析:氮化镓是化合物,不是金属材料,A错误;根据液晶的特性可知,液晶既有液体的流动性,又具有单晶体的各向异性,B正确;高浓度的氯化钠溶液可以使细菌细胞脱水死亡,可用作食品防腐剂,C正确;碳酸氢铵、碳酸氢钠在加热的条件下能分解产生气体,从而使糕点变得蓬松,D正确。
命题角度2 化学与材料、科技的关系
[例2] (2024·浙江1月选考卷)根据材料的组成和结构变化可推测其性能变化,下列推测不合理的是( )
材料
组成和结构变化
性能变化
A
生铁
减少含碳量
延展性增强
B
晶体硅
用碳原子取代部分硅原子
导电性增强
C
纤维素
接入带有强亲水基团的支链
吸水能力提高
D
顺丁橡胶
硫化使其结构由线型转变为网状
强度提高
B 解析:较低的碳含量赋予材料更好的延展性和可塑性,A正确;碳的电负性更大一些,则用碳原子取代部分硅原子,晶体的导电能力会下降,B错误;在纤维素的主链上接入带有强亲水基团的支链可以提高纤维素的吸水能力,C正确; 在橡胶中加入硫化剂和促进剂等交联助剂,在一定的温度、压力条件下,使线型大分子转变为三维网状结构,网状结构相对线性结构具有更大的强度,D正确。
练2 (2024·湖南长沙一模)化学与材料、科技等密切相关。下列说法正确的是( )
A.手机芯片与太阳能电池感光板所用的主要材料均为晶体硅
B.卡塔尔世界杯球馆屋顶采用折叠式PTFE(聚四氟乙烯)板材,属于天然高分子材料
C.“神舟十七号”发动机的耐高温结构材料Si3N4属于分子晶体
D.14C可用于文物年代的鉴定,14C与12C互为同素异形体
A 解析:太阳能电池是以硅为主要材料,利用光电效应实现能量变化的一种新型装置,硅中掺入微量杂质后能够导电,可用于生产芯片,A正确;聚四氟乙烯板材是以四氟乙烯为原料,通过发生加聚反应制造而成的,属于合成高分子材料,B错误;Si3N4具有耐高温的性质,表明其具有很高的熔点,应属于共价晶体,C错误;14C具有放射性,通过测定文物中14C的含量,利用其半衰期,可进行文物年代的鉴定,14C与12C的质子数相同、质量数不同,二者互为同位素,D错误。
解答化学与STSE类题的方法
[对应学生用书P50]
1.(2024·河南九省联考卷)人类生活品质的提升离不开科技的进步。下列说法正确的是( )
A.作为纳米荧光材料的碳量子点属于胶体
B.食品脱氧剂使用后,其中的铁粉转化成Fe3O4
C.人工转化二氧化碳合成的己糖属于高分子
D.环型碳C10、环型碳C14和金刚石均是碳元素的同素异形体
D 解析:纳米荧光材料的碳量子点颗粒直径大小在胶体的范围内,但是没有分散剂,并非胶体,A错误;食品脱氧剂使用后,其中的铁粉与空气中的氧气反应转化成Fe2O3,B错误;己糖的相对分子质量并非很大,不属于高分子,C错误;环型碳C10、环型碳C14和金刚石都是碳元素形成的不同单质,是碳元素的同素异形体,D正确。
2.2024年4月25日20时58分,“神舟十八号”载人飞船在我国酒泉卫星发射中心发射,并与空间站成功对接。下列说法错误的是( )
A.制造太阳翼的主要材料中含有高纯度二氧化硅
B.舱外机械臂由合金制成,有高强度、耐腐蚀和耐低温等特性
C.问天实验舱使用了石墨烯导热索技术,石墨烯属于新型无机非金属材料
D.核心舱配置的离子推进器以氙和氩气作为推进剂,氙和氩都属于稀有气体
A 解析:制造太阳翼的主要材料中含有的是晶体硅,A错误;舱外机械臂主要成分为性能优良的铝合金,有高强度、耐腐蚀和耐低温等特性,B正确;石墨烯是由碳元素形成的碳单质,属于新型无机非金属材料,C正确;氙和氩都是位于元素周期表0族的稀有气体,D正确。
3.(2024·四川巴中一诊)化学渗透在社会生活的各个方面。下列叙述正确的是( )
A.某科研团队开发的腺病毒载体疫苗,其主要成分为蛋白质,需在高温下保存
B.某手机的高清镜头使用的环烯烃共聚物是有机高分子材料,也是纯净物
C.核辐射废水中氚含量较高,对海洋生物没有影响
D.“静电除尘”“燃煤脱硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量
D 解析:蛋白质在高温下会发生变性,不能在高温下保存,A错误;环烯烃共聚物是有机高分子化合物,有机高分子材料属于混合物,B错误;氚是H,具有放射性,对海洋生物有影响,C错误;“静电除尘”“燃煤脱硫”“汽车尾气催化净化”都能降低空气中污染物的含量,提高空气质量,D正确。
4.(2024·陕西宝鸡一模)化学与生活、生产、科技、环境等密切相关。下列说法错误的是( )
A.北京冬奥会的运动服中使用的保暖材料石墨烯与足球烯互为同素异形体
B.纳米铁粉通过物理吸附去除污水中Hg2+、Pb2+等重金属离子
C.北斗组网卫星使用的碳纤维是一种新型无机非金属材料
D.在碳中和研究中,选择合适的催化剂将CO2转化为甲醇等液体燃料
B 解析:石墨烯与足球烯都为碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,A正确;铁能和Hg2+、Pb2+等重金属离子反应,不是物理吸附,B错误;碳纤维是新型无机非金属材料,C正确;选择合适的催化剂将CO2转化为甲醇等液体燃料,可以消耗二氧化碳,符合碳中和的要求,D正确。
5.(2023·湖北卷)2023年5月10日,天舟六号货运飞船成功发射,标志着我国航天事业进入高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是( )
A.液氮-液氢 B.液氧-液氢
C.液态NO2-肼 D.液氧-煤油
A 解析:N2分子中的N≡N键能大,N2与H2在高温、明火的条件下不能反应,A错误;液氮-液氢、液态NO2-肼、液氧-煤油均能燃烧放出巨大的能量,可以作为火箭推进剂,B、C、D正确。
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