第八章 化学与可持续发展【知识清单】-2024-2025学年高一化学单元速记·巧练（人教版2019必修第二册）

第8章 化学与可持续发展 01 思维导图 02 考点速记 第1节 自然资源的开发利用 1、 金属矿物的开发利用 1．金属在自然界中存在的形态 （1） 游离态 ：少数金属，如金、铂 （2） 化合态 ：绝大多数金属 2．金属冶炼的原理和实质 （1）原理：采用加热、通电或使用还原剂等措施将金属从其 化合物 中还原出来 （2）实质：用还原剂使 化合态的金属 得到电子变为 金属单质 3．冶炼方法 （1）根据金属活泼性选择冶炼方法 （2）电解法 ①电解熔融的氯化钠： 2NaCl2Na+Cl2↑ ②电解熔融的氯化镁： MgCl2Mg+Cl2↑ ③电解熔融的氧化铝： 2Al2O34Al+3O2↑ （3）热还原法 ①工业上炼铁： Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ②工业上炼钨： WO3+3H2W+3H2O ③铝热法炼铬： Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3 ④工业上炼铜： 2CuO+C2Cu+CO2↑ ⑤工业上炼钛： 4Na+TiCl44NaCl+Ti （4）热分解法 ①工业上炼汞： 2HgO2Hg+O2↑ ②工业上炼银： 2Ag2O4Ag+O2↑ （5）湿法炼铜： Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu 4．合理开发和利用金属资源 （1）提高金属矿物的利用率 （2）开发环保高效的金属冶炼方法 （3）防止金属腐蚀 （4）加强金属资源的回收和再利用 （5）使用其他材料代替金属材料 2、 海水资源的开发利用 1．海水水资源的利用类型 （1）海水水资源的利用 2．海水化学资源的利用 （1）制 氯化钠 及生产 烧碱 、 纯碱 、 钠 、 氯气 、 盐酸 等 （2）制取 镁 、 钾 、 溴 及其他产品 （3）海水综合利用图 3．海水能源资源的利用 （1）从海水中提取 铀 和 重水 作核能的原料 （2）开发潮汐能、波浪能等新型能源 3、 煤、石油和天然气的综合利用 1．煤的组成与综合利用 （1）煤的组成 （2）煤的综合应用 2．天然气的综合利用 3．石油的综合利用 （1）组成： 多种碳氢化合物 组成的混合物 （2）利用方法 3．三大合成材料： 塑料 、 合成橡胶 、 合成纤维 ，这三大合成材料是以 煤 、 石油 和天然气 为原料生产的。 第二节 化学品的合理使用 一． 化肥、农药的合理使用 1．化学品的分类 2．合理使用化肥 （1）根据化肥本身的性质进行科学施用 （2）过量施用化肥易造成水体 富营养化 ，产生 水华 等污染现象 （3）不合理施用化肥会影响土壤的酸碱性和土壤结构 3．合理使用农药 （1）农药种类 （2）农药发展的方向： 高效 、 低毒 、 低残留 （3）不合理施用农药的危害 ①农药可能会破坏害虫与天敌之间的生态平衡，一些害虫还会产生抗药性。 ②蜜蜂等传粉昆虫对农药很敏感，大田用药如不注意就会引起这些昆虫的大量死亡。 ③农药施用方法、用量和时机不当，会造成土壤和作物的农药残留超标，以及大气、地表水和地下水的污染。 【特别提醒】不同化肥混合施用时可能会造成肥效的降低，如 草木灰 不能与 铵态氮肥 混合施用。 2． 合理用药 1．药物分类 2．药物的作用机理 （1）有的药物是通过改变机体细胞周围的物理、化学环境而发挥药效，如抗酸药。 （2）更多的药物是通过药物分子与机体生物大分子的功能基团结合而发挥药效，其分子结构与生物活性密切相关。 3．阿司匹林 （1）合成反应 （2）化学名称： 乙酰水杨酸 （3）功效： 解热镇痛 （4）不良反应 ①在人体内产生的水杨酸会刺激胃肠粘膜 ②长期服用可能导致胃痛、头疼、眩晕、恶心等症状 4．合理使用药物 （1）遵循原则： 安全 、 有效 、 经济 和 适当 （2）防止滥用药物 ①不能长期服用安眠药或镇静剂 ②不能滥用抗生素 ③运动员不能服用兴奋剂 （3） 拒绝毒品 三．安全使用食品添加剂 1．功能 （1）改善食品品质和色、香、味 （2）满足防腐、保鲜和加工工艺需要 2．分类 （1）按来源 ①天然食品添加剂 ②人工合成食品添加剂 （2）按功能 类别 功能 品种 着色剂 改善食品色泽 天然色素如红曲红等；合成色素如柠檬黄等 增味剂 增加食品鲜味 味精（谷氨酸钠） 膨松剂 使食品膨松或酥脆 碳酸氢铵、碳酸氢钠 凝固剂 改善食品形态 盐卤、葡萄糖酸-δ-内酯 防腐剂 防止食品腐败变质 苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐 抗氧化剂 防止食品因氧化而变质 抗坏血酸（维生素C） 营养强化剂 补充必要的营养成分 碘酸钾、维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌 第3节 环境保护与绿色化学 1． 化学与环境保护 1．环境保护 （1）环境问题：主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。 （2）环境保护的任务 ①环境监测：对污染物的存在形态、含量等进行分析和测定，为 控制 和 消除 污染提供可靠的数据。 ②治理工业“三废”（ 废水 、 废气 、 废渣 ）。 ③寻找从源头治理环境污染的生产工艺：杜绝污染物的排放，从根本上解决环境问题。 2．大气污染 （1）污染物主要来源：除了自然因素，大气污染物主要来自 化石燃料的燃烧 和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。 （2）次生污染物的形成 3．污水的处理方法 （1）常用的污水处理方法有 物理 法、 化学 法和 生物 法等。 （2）污水处理常用化学方法： 中和 法、 氧化还原 法、 沉淀 法等。 （3）污水处理的流程 ①一级处理：通常采用 物理 方法，即用格栅间、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。经过一级处理后的水一般达不到排放标准，所以通常将一级处理作为预处理。 ②二级处理：采用 生物 方法（又称 微生物 法）及某些化学方法，除去水中的可降解有机物等污染物。经过二级处理后的水一般可达到国家规定的排放标准。 ③三级处理：主要采用 化学沉淀 法、 氧化还原 法、 离子交换 法和 反渗透 法等，对污水进行深度处理和净化。经过三级处理后的水可用于绿化和景观用水等。 4．固体废弃物的处理 （1）应遵循原则： 无害化 、 减量化 和 资源化 的原则 （2）达到目的： 减少环境污染 和 资源回收利用 。 2． 绿色化学 1．绿色化学也称环境友好化学，其核心思想就是改变“先污染后治理”的观念和做法，利用化学原理和技术手段，减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质，实现从 源头 减少或消除环境污染。 2．简单而言，化学反应就是原子重新组合的过程。因此，按照绿色化学的思想，最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率（即期望产物的总质量与生成物的总质量之比）为100%。 3．绿色化学示意图 4．开发和利用自然资源遵循的原则 03 素养提升 ◆判断正误 1、 判断下列说法的正误，并说明原因。 说法 正误及解释 1 下列过程主要目的是将金属从化合态转化为游离态的是电解法冶炼铝。 正确。工业上用电解熔融的氧化铝的方法冶炼铝，铝元素的化合价由+3价降低到0价，铝元素从化合态转化为游离态。 2 制铝：以铝土矿为原料，经一系列过程制得AlCl3，再电解熔融AlCl3得铝。 错误。工业制铝是电解熔融的氧化铝：2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑，氯化铝是共价化合物，在熔融状态下不导电。 3 电解MgCl2溶液获取金属镁。 错误。电解氯化镁溶液得到氢氧化镁、氢气和氯气，工业上用电解熔融氯化镁制取镁。 4 用磁铁矿炼铁的反应中，1molFe3O4被CO还原成Fe，转移9mol电子。 错误。四氧化三铁中铁的平均化合价为+价，用磁铁矿炼铁的反应中，1molFe3O4被CO还原成Fe，转移8mol电子 5 重油裂化的主要目的是生产更多的汽油。 正确。石油裂化的目的是提高轻质液体燃料（汽油、煤油、柴油等）的产量，特别是提高汽油的产量。 6 石油分馏是化学变化，可得到汽油、煤油等。 错误。石油分馏属于物理变化。 7 石油裂化主要得到烯烃和烷烃，石油裂解则主要得到乙烯。 正确。 8 海水提溴时常用热空气或水热气将溴吹出制成粗溴，是因为单质溴易升华。 错误。通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用的是液溴沸点低、易挥发的性质，且溴可溶于水，与化学性质稳定无关，且溴不具有易升华的性质。 9 将海带灰溶于水中，滴加淀粉溶液，溶液变蓝。 错误。将海带灰溶于水中形成含碘离子的浊液，滴加淀粉溶液，溶液不变蓝。 10 海带中的碘可以直接用四氯化碳萃取。 错误。海带中的碘是以化合态形式存在，而不是碘单质，不能直接用四氯化碳萃取。 11 煤的干馏是化学变化，煤的液化是物理变化。 错误。煤的干馏是指煤在隔绝空气条件下加强热分解生成焦炭、煤焦油等产物，煤的液化是用煤来生产甲醇等液态燃料，故煤的干馏和液化均是化学变化 12 从海水中经过过滤后的Mg2+，利用OH－将其转化为Mg(OH)2沉淀，然后电解Mg(OH)2制备纯镁. 错误。从海水中提取金属镁，是将贝壳转化为Ca(OH)2，然后将海水中的Mg2+转化为Mg(OH)2，将Mg(OH)2转化为MgCl2，经过电解熔融MgCl2，从而制得金属镁. 二、判断下列说法的正误，并说明原因： 说法 正误及解释或改正 1 化肥的施用会造成土壤污染和水污染，但不会造成大气污染. 错误。有的化肥能挥发出NH3，造成大气污染。 2 碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多。 正确。碳酸氢钠能与胃酸反应，且无强刺激性，可以治疗胃酸过多。 3 食品着色剂的主要作用是使食品色泽诱人。 正确。着色是为了使食品的色泽更加吸引人。 4 谷氨酸钠是防腐剂。 错误。谷氨酸钠是味精的主要成分，能增味提鲜，是增味剂，不是防腐剂。 5 为增强作物的抗寒、抗旱能力，可以适当地施用一些磷肥。 正确。 6 碳铵化肥可以和碱性的草木灰混合施用。 错误。碳铵化肥与碱性的草木灰混用时会发生反应NH4++OH－NH3↑+H2O，降低肥效。 7 加碘食盐是在食盐中加入了单质碘。 错误。加碘食盐是添加碘酸钾，不是单质碘。 【易错集锦】 1. 金属冶炼的方法 点拨：用还原剂使化合态的金属得到电子变为金属单质。 【例题】下列关于金属的说法正确的是 A．金属铝和铁常温不与浓硝酸反应，可以用铁制或铝制的容器存放浓硝酸 B．铝具有还原性且铝热反应放热，可以通过铝热反应冶炼金属V、Cr、Mn C．以铝土矿为原料，电解熔融可制得金属铝 D．用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液可制得金属钠 【答案】B 【解析】A．金属铝和铁常温与浓硝酸发生钝化反应，可以用铁制或铝制的容器存放浓硝酸，A错误； B．铝具有还原性且铝热反应过程中放热，可以通过铝热反应冶炼金属V、Cr、Mn等金属，B正确； C．AlCl3为共价化合物，熔融状态下不能导电，应该用电解熔融Al2O3的方法来冶炼金属铝，C错误； D．用海水为原料制得精盐，再电解熔融的NaCl可制得金属钠，D错误； 故选B。 2. 海水中的综合利用原理和流程 点拨：制氯化镁晶体的基本操作：加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥称量 【例题】海洋中有丰富的资源，如图为海水资源利用的部分过程 下列有关说法错误的是 A．不能用澄清石灰水可鉴别和 B．第③步和第⑤步均发生了氧化还原反应 C．在第③④⑤步中溴元素均被氧化 D．工业上通过电解熔融制取金属镁 【答案】C 【分析】海水得到粗盐和母液，粗盐进一步提取得到精盐，电解饱和食盐水，用于氯碱工业；精盐中加入水，并通入氨气、二氧化碳，生成碳酸氢钠，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠；母液中得到氢氧化镁和溴化钠，氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁晶体，氯化镁晶体在氯化氢气流中加热得到无水氯化镁固体；溴化钠和氯气反应生成溴单质，溴单质和二氧化硫水溶液反应得到溴化氢和硫酸，溴化氢与溴酸根离子反应生成溴单质，据此回答； 【解析】A. Ca(OH)2与NaHCO3和Na2CO3都能反应生成CaCO3沉淀，所以不能用澄清石灰水鉴别NaHCO3和Na2CO3，故A项正确； B. 第③步反应为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，第⑤步反应为，均发生了氧化还原反应，故B项正确； C.第④步反应为Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4，溴元素被还原，故C项错误； D. 氯化镁是离子化合物，熔点相对较低，工业上可以通过电解熔融MgCl2制取金属镁，故D项正确； 故本题选C。 3. 化学中“两裂”的比较 点拨：化学中“两裂”的比较 名称 定义 目的 裂化 在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃 提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量 裂解 在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃 获得短链不饱和烃 【例题】石油被称为工业的血液，煤被称为工业的粮食。它们的加工以及综合利用具有非常重要的意义。下列说法正确的是 A．煤的干馏产物主要是各类有机物 B．石油的分馏、裂化、裂解以及煤的干馏都属于化学变化 C．煤焦油经过分馏可以得到苯、甲苯等产物，说明煤中含有苯和甲苯 D．石油的裂化、裂解说明烃在加热条件下是可以分解的，且碳链越长越易分解 【答案】D 【解析】A．煤的干馏产物有粗氨水、煤焦油、焦炉气和焦炭等物质，其中焦炭居多，A错误； B．石油的分馏属于物理变化，而石油的裂化、裂解以及煤的干馏都属于化学变化，B错误； C．煤是由有机物和少量无机物组成的复杂的混合物，通过干馏才能得到苯、甲苯、二甲苯等有机物，C错误； D．石油的裂化、裂解是在一定条件下将长链烃断裂为相对分子质量较小的短链烃的过程，说明烃在加热条件下是可以分解的，且碳链越长越易分解，D正确； 故答案为：D。 4．化学中“三馏”的比较 点拨：化学中“三馏”的比较 名称 原理 特点 干馏 隔绝空气、高温下使物质分解的过程 属于化学变化，产物为混合物 蒸馏 根据液态混合物中各组分沸点不同，加热使某一组分蒸发进行分离 属于物理变化，产物为单一组分的馏出物 分馏 根据液态混合物中各组分的沸点不同进行分离 属于物理变化，产物为沸点相近的各组分组成的混合物 【例题】下列关于煤和石油的说法正确的是 A．由于煤中含有苯、甲苯等芳香族化合物，所以可从煤干馏的产品中分离得到苯 B．石油没有固定的熔、沸点，但其分馏产物有固定的熔、沸点 C．石油裂解和裂化的主要目的都是得到重要产品乙烯 D．石油的裂解气、煤干馏得到的焦炉气都能使酸性溶液褪色 【答案】D 【解析】A．煤经过干馏可得到苯和甲苯等，但煤本身不含苯和甲苯等，A错误； B．石油分馏所得的馏分仍是多种烷烃和环烷烃的混合物，没有固定的熔、沸点，B错误； C．石油裂化的目的是提高轻质液体燃料(汽油、煤油、柴油等)的产量，特别是提高汽油的产量，裂解的目的是获得乙烯、丙烯等化工原料，C错误； D．石油的裂解气、煤干馏得到的焦炉气中均含有烯烃，烯烃中含有的碳碳双键能使酸性溶液褪色，D正确； 故选D。 5．化肥、农药的使用 点拨：化肥、农药使用的利与弊 利 弊 （1）提高农产品产量。 （2）与有机肥料和天然农药相比，化肥和有机合成农药用量少、见效快。 （3）降低生产成本，促进农业机械化发展 （1）滥用农药会破坏生态环境。 （2）研制和施用杀虫剂等农药已经进入了恶性循环。 （3）影响食品品质 【例题】化学品的使用要求科学、合理、安全和有效。下列对化学品使用的观念正确的是 A．禁止沾染毒品，维护生命健康 B．超量施用化肥，禁止施用农药，可以达到提高粮食产量的目的 C．药品分为处方药与非处方药，处方药包装上有“OTC”标识 D．味精、碳酸氢钠、维生素C、三聚氰胺都属于食品添加剂，可以大量使用 【答案】A 【解析】A．毒品是指由于非医疗目的而反复连续使用，能够产生依懒性即成瘾性的药品，吸毒危害巨大，人们特别是青少年一定要远离毒品，故A正确； B．超量使用化肥，不仅会造成浪费，部分化肥会随着雨水流入河流、湖泊，造成水体富营养化，产生水华等污染现象，应合理施用化肥，故B错误； C．药品分为处方药和非处方药，非处方药在包装上有“OTC”标识，故C错误； D．三聚氰胺对人体有害，不能用于食品添加剂，食品添加剂不能大量使用，如果过量食用，对人体健康会产生不良影响，因此必须严格按照范围内使用食品添加剂，故D错误； 答案为A。 6． 药物的使用 点拨： 1．处方药与非处方药 （1）处方药需要凭医生处方才能从药房或药店获得，并要在医生指导下使用。 （2）非处方药不需要凭医生处方，消费者可自行购买和使用，其包装上有“OTC”标识。 2．抗生素的利与弊 （1）抗生素具有良好的抗菌作用，但同时也会使细菌产生抗药性，并且还会出现一些副作用，这些问题已经日益被人们关注。抗生素诱发细菌产生抗体，这种抗体是可以传递的。 （2）抗生素会产生副作用，轻则出现皮疹，重则出现严重的贫血症状，甚至休克、死亡。 【例题】化学品的正确使用，关乎人体健康与环境保护。下列说法错误的是 A．食盐可作调味剂，也可作食品防腐剂 B．如果受到创伤，可以用药棉把伤口清理干净，然后用双氧水擦洗 C．化肥和农药施用不当会给人类和环境带来危害 D．药物在促进人类健康的同时，不会产生任何副作用 【答案】D 【解析】A．食盐的主要成分是氯化钠，‌具有咸味，‌因此可用作调味品， ‌食盐能够使细菌脱水死亡，‌达到抑制细菌繁殖的目的，‌因此也常用作食品防腐剂，A正确； B．对于创伤，可用药棉把伤口清理干净，然后用双氧水擦洗，双氧水具有强氧化性，具有杀菌消毒的作用，B正确； C．化肥和农药施用不当会给人类和环境带来危害，C正确； D．药物在促进人类健康的同时，可能对机体产生与用药目的无关的有害作用，D错误； 故选D。 7． 食品添加剂的使用 点拨： 正确认识食品添加剂的注意事项 （1）正确区别食品添加剂与有毒物质 ①常见的食品添加剂或加入食品添加剂的食品有亚硝酸钠、苯甲酸钠、加碘食盐、加铁酱油、锌强化食盐、高钙奶粉等。 ②吊白块、三聚氰胺、瘦肉精、福尔马林、苏丹红等为有毒物质，不属于食品添加剂，食品加工过程中不能使用这些有毒物质，食品中也不能含有。 （2）正确认识天然食品添加剂与合成食品添加剂。 ①天然食品添加剂与合成食品添加剂都有安全用量。 ②天然食品添加剂与合成食品添加剂只要符合国家标准，都是安全的。 ③天然食品添加剂一般比合成食品添加剂成本高、用量大，颜色不如合成食品添加剂鲜艳。 【例题】在现代食品工业中，食品添加剂的合理使用满足了人们对食品多样化的需求。下列食品添加剂与类别对应正确的是 A．加工腊肉、香肠时添加的亚硝酸钠属于着色剂 B．制作馒头、面包时加入的小苏打属于膨松剂 C．糖果中添加的苋菜红、柠檬黄、靛蓝等属于增味剂 D．食物中添加的味精（即谷氨酸钠）属于防腐剂 【答案】B 【解析】A．加工腊肉、香肠时添加的亚硝酸钠属于防腐剂，A错误； B．制作馒头、面包时加入的碳酸氢铵、小苏打属于膨松剂，B正确； C．糖果中添加的苋菜红、柠檬黄、靛蓝等属于着色剂，C错误； D．食物中添加的味精（即谷氨酸钠）属于增味剂，D错误； 故选B。 8． 常见的环境问题 点拨： 1．常见环境问题 环境问题 主要物质 主要危害 温室效应 CO2 造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小等 酸雨 SO2、NOx 土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等 臭氧层破坏 氟氯代烷、NOx 到达地球表面的紫外线明显增多，给人类健康及生态环境带来多方面危害 光化学烟雾 碳氢化合物、NOx 刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡 白色污染 废弃塑料制品 ①在土壤中影响农作物吸收水分和养分，导致农作物减产。 ②混入生活垃圾中难处理、难回收。 ③易被动物当作食物吞入，导致动物死亡 赤潮和水华 废水中含氮、磷元素的营养物质 使水体富营养化，导致水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水体变得浑浊、水质恶化 PM2.5 颗粒物 污染空气，形成雾霾天气，增加交通事故，危害人体健康 2．常见工业尾气的主要成分及处理方法 尾气 主要成分 处理方法 硫酸厂尾气 SO2、O2、N2等 用氨水吸收 硝酸厂尾气 NO、NO2、N2、O2等 用NaOH溶液吸收 高炉煤气 CO、CO2、N2等 回收利用 炼钢烟气 Fe2O3烟尘、CO等 回收利用 焦炉气 H2、CH4、CO、CO2、C2H4、N2 可用作燃料 氯碱工业尾气 Cl2 用NaOH溶液吸收 【例题】环境保护是一项关乎国计民生的事业，下列叙述正确的是 A．环境保护工程师的主要工作是预防和治理环境污染 B．酸雨是pH小于6.5的雨水 C．燃煤脱硫有助于减少二氧化碳的排放 D．绿色化学的核心思想是污染后及时治理，防止产生更大的危害 【答案】A 【解析】A．环境保护工程师的主要工作是预防和治理环境污染，A正确； B．酸雨是pH小于5.6的酸性降水，B错误； C．燃煤脱硫能减少煤燃烧时SO2的排放，但不能减少CO2的排放，C错误； D．绿色化学的核心思想是从源头减少或消除环境污染，而不是污染后及时治理，防止产生更大的危害，D错误； 故合理选项是A。 9． 绿色化学 点拨： 1．绿色化学核心思想：从源头减少或消除环境污染。 2．绿色化学的研究对象 （1）设计对人类健康和环境危害小的反应起始物，淘汰有毒的反应起始物。 （2）选择最佳的反应条件，以实现最大限度的节能和零排放。 （3）研究最佳的转换反应和良性试剂。 （4）设计对人类健康和环境更安全的目标化合物 3．原子经济性反应 （1）含义：充分利用反应物中的各个原子，既能充分利用资源，又能防止污染。 （2）衡量：原子利用率＝×100% ①原子利用率越高，反应产生的废弃物就越少，对环境造成的污染也就越小。 ②最理想的“原子经济性反应”要求反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率达到100%，在化学反应过程中不产生任何废弃物。 ③原子利用率为100%的反应有化合反应、加成反应、加聚反应。 【例题】下列关于化学与生产生活、环境保护与绿色化学的认识不正确的是 A．绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染 B．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染 C．在生产、流通和消费等过程中实行“减量化、再利用、资源化” D．大量含硫化石燃料燃烧是形成酸雨的主要原因 【答案】B 【解析】A．绿色化学是用化学的技术和方法去减少或消除有害物质的生产和使用，要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染，故A正确； B．化石燃料含硫元素，即使化石燃料完全燃烧，燃烧产物含有二氧化硫，引起酸雨，造成大气污染，故B错误； C． 在生产、流通和消费等过程中实行“减量化、再利用、资源化” ，最优化利用资源，有利于环境保护，故C正确； D． 大量含硫化石燃料燃烧产生二氧化硫，是形成酸雨的主要原因，故D正确； 故选B。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！28 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第8章 化学与可持续发展 01 思维导图 02 考点速记 第1节 自然资源的开发利用 1、 金属矿物的开发利用 1．金属在自然界中存在的形态 （1） ：少数金属，如金、铂 （2） ：绝大多数金属 2．金属冶炼的原理和实质 （1）原理：采用加热、通电或使用还原剂等措施将金属从其 中还原出来 （2）实质：用还原剂使 得到电子变为 3．冶炼方法 （1）根据金属活泼性选择冶炼方法 （2）电解法 ①电解熔融的氯化钠： ②电解熔融的氯化镁： ③电解熔融的氧化铝： （3）热还原法 ①工业上炼铁： ②工业上炼钨： ③铝热法炼铬： ④工业上炼铜： ⑤工业上炼钛： （4）热分解法 ①工业上炼汞： ②工业上炼银： （5）湿法炼铜： 4．合理开发和利用金属资源 （1）提高金属矿物的利用率 （2）开发环保高效的金属冶炼方法 （3）防止金属腐蚀 （4）加强金属资源的回收和再利用 （5）使用其他材料代替金属材料 2、 海水资源的开发利用 1．海水水资源的利用类型 （1）海水水资源的利用 2．海水化学资源的利用 （1）制 及生产 、 、 、 、 等 （2）制取 、 、 及其他产品 （3）海水综合利用图 3．海水能源资源的利用 （1）从海水中提取 和 作核能的原料 （2）开发潮汐能、波浪能等新型能源 3、 煤、石油和天然气的综合利用 1．煤的组成与综合利用 （1）煤的组成 （2）煤的综合应用 2．天然气的综合利用 3．石油的综合利用 （1）组成： 组成的混合物 （2）利用方法 3．三大合成材料： 、 、 ，这三大合成材料是以 、 和 为原料生产的。 第二节 化学品的合理使用 一． 化肥、农药的合理使用 1．化学品的分类 2．合理使用化肥 （1）根据化肥本身的性质进行科学施用 （2）过量施用化肥易造成水体 ，产生 等污染现象 （3）不合理施用化肥会影响土壤的酸碱性和土壤结构 3．合理使用农药 （1）农药种类 （2）农药发展的方向： 、 、 （3）不合理施用农药的危害 ①农药可能会破坏害虫与天敌之间的生态平衡，一些害虫还会产生抗药性。 ②蜜蜂等传粉昆虫对农药很敏感，大田用药如不注意就会引起这些昆虫的大量死亡。 ③农药施用方法、用量和时机不当，会造成土壤和作物的农药残留超标，以及大气、地表水和地下水的污染。 【特别提醒】不同化肥混合施用时可能会造成肥效的降低，如 不能与 混合施用。 2． 合理用药 1．药物分类 2．药物的作用机理 （1）有的药物是通过改变机体细胞周围的物理、化学环境而发挥药效，如抗酸药。 （2）更多的药物是通过药物分子与机体生物大分子的功能基团结合而发挥药效，其分子结构与生物活性密切相关。 3．阿司匹林 （1）合成反应 （2）化学名称： （3）功效： （4）不良反应 ①在人体内产生的水杨酸会刺激胃肠粘膜 ②长期服用可能导致胃痛、头疼、眩晕、恶心等症状 4．合理使用药物 （1）遵循原则： 、 、 和 （2）防止滥用药物 ①不能长期服用安眠药或镇静剂 ②不能滥用抗生素 ③运动员不能服用兴奋剂 （3） 拒绝毒品 三．安全使用食品添加剂 1．功能 （1）改善食品品质和色、香、味 （2）满足防腐、保鲜和加工工艺需要 2．分类 （1）按来源 ①天然食品添加剂 ②人工合成食品添加剂 （2）按功能 类别 功能 品种 着色剂 改善食品色泽 天然色素如红曲红等；合成色素如柠檬黄等 增味剂 增加食品鲜味 味精（谷氨酸钠） 膨松剂 使食品膨松或酥脆 碳酸氢铵、碳酸氢钠 凝固剂 改善食品形态 盐卤、葡萄糖酸-δ-内酯 防腐剂 防止食品腐败变质 苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐 抗氧化剂 防止食品因氧化而变质 抗坏血酸（维生素C） 营养强化剂 补充必要的营养成分 碘酸钾、维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌 第3节 环境保护与绿色化学 1． 化学与环境保护 1．环境保护 （1）环境问题：主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。 （2）环境保护的任务 ①环境监测：对污染物的存在形态、含量等进行分析和测定，为 和 污染提供可靠的数据。 ②治理工业“三废”（ 、 、 ）。 ③寻找从源头治理环境污染的生产工艺：杜绝污染物的排放，从根本上解决环境问题。 2．大气污染 （1）污染物主要来源：除了自然因素，大气污染物主要来自 和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。 （2）次生污染物的形成 3．污水的处理方法 （1）常用的污水处理方法有 法、 法和 法等。 （2）污水处理常用化学方法： 法、 法、 法等。 （3）污水处理的流程 ①一级处理：通常采用 方法，即用格栅间、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。经过一级处理后的水一般达不到排放标准，所以通常将一级处理作为预处理。 ②二级处理：采用 方法（又称 法）及某些化学方法，除去水中的可降解有机物等污染物。经过二级处理后的水一般可达到国家规定的排放标准。 ③三级处理：主要采用 法、 法、 法和 法等，对污水进行深度处理和净化。经过三级处理后的水可用于绿化和景观用水等。 4．固体废弃物的处理 （1）应遵循原则： 、 和 的原则 （2）达到目的： 和 。 2． 绿色化学 1．绿色化学也称环境友好化学，其核心思想就是改变“先污染后治理”的观念和做法，利用化学原理和技术手段，减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质，实现从 减少或消除环境污染。 2．简单而言，化学反应就是原子重新组合的过程。因此，按照绿色化学的思想，最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率（即期望产物的总质量与生成物的总质量之比）为100%。 3．绿色化学示意图 4．开发和利用自然资源遵循的原则 03 素养提升 ◆判断正误 1、 判断下列说法的正误，并说明原因。 说法 正误及解释 1 下列过程主要目的是将金属从化合态转化为游离态的是电解法冶炼铝。 2 制铝：以铝土矿为原料，经一系列过程制得AlCl3，再电解熔融AlCl3得铝。 3 电解MgCl2溶液获取金属镁。 4 用磁铁矿炼铁的反应中，1molFe3O4被CO还原成Fe，转移9mol电子。 5 重油裂化的主要目的是生产更多的汽油。 6 石油分馏是化学变化，可得到汽油、煤油等。 7 石油裂化主要得到烯烃和烷烃，石油裂解则主要得到乙烯。 8 海水提溴时常用热空气或水热气将溴吹出制成粗溴，是因为单质溴易升华。 9 将海带灰溶于水中，滴加淀粉溶液，溶液变蓝。 10 海带中的碘可以直接用四氯化碳萃取。 11 煤的干馏是化学变化，煤的液化是物理变化。 12 从海水中经过过滤后的Mg2+，利用OH－将其转化为Mg(OH)2沉淀，然后电解Mg(OH)2制备纯镁. 二、判断下列说法的正误，并说明原因： 说法 正误及解释或改正 1 化肥的施用会造成土壤污染和水污染，但不会造成大气污染. 2 碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多。 3 食品着色剂的主要作用是使食品色泽诱人。 4 谷氨酸钠是防腐剂。 5 为增强作物的抗寒、抗旱能力，可以适当地施用一些磷肥。 6 碳铵化肥可以和碱性的草木灰混合施用。 7 加碘食盐是在食盐中加入了单质碘。 【易错集锦】 1. 金属冶炼的方法 点拨：用还原剂使化合态的金属得到电子变为金属单质。 【例题】下列关于金属的说法正确的是 A．金属铝和铁常温不与浓硝酸反应，可以用铁制或铝制的容器存放浓硝酸 B．铝具有还原性且铝热反应放热，可以通过铝热反应冶炼金属V、Cr、Mn C．以铝土矿为原料，电解熔融可制得金属铝 D．用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液可制得金属钠 2. 海水中的综合利用原理和流程 点拨：制氯化镁晶体的基本操作：加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥称量 【例题】海洋中有丰富的资源，如图为海水资源利用的部分过程 下列有关说法错误的是 A．不能用澄清石灰水可鉴别和 B．第③步和第⑤步均发生了氧化还原反应 C．在第③④⑤步中溴元素均被氧化 D．工业上通过电解熔融制取金属镁 3. 化学中“两裂”的比较 点拨：化学中“两裂”的比较 名称 定义 目的 裂化 在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃 提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量 裂解 在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃 获得短链不饱和烃 【例题】石油被称为工业的血液，煤被称为工业的粮食。它们的加工以及综合利用具有非常重要的意义。下列说法正确的是 A．煤的干馏产物主要是各类有机物 B．石油的分馏、裂化、裂解以及煤的干馏都属于化学变化 C．煤焦油经过分馏可以得到苯、甲苯等产物，说明煤中含有苯和甲苯 D．石油的裂化、裂解说明烃在加热条件下是可以分解的，且碳链越长越易分解 4．化学中“三馏”的比较 点拨：化学中“三馏”的比较 名称 原理 特点 干馏 隔绝空气、高温下使物质分解的过程 属于化学变化，产物为混合物 蒸馏 根据液态混合物中各组分沸点不同，加热使某一组分蒸发进行分离 属于物理变化，产物为单一组分的馏出物 分馏 根据液态混合物中各组分的沸点不同进行分离 属于物理变化，产物为沸点相近的各组分组成的混合物 【例题】下列关于煤和石油的说法正确的是 A．由于煤中含有苯、甲苯等芳香族化合物，所以可从煤干馏的产品中分离得到苯 B．石油没有固定的熔、沸点，但其分馏产物有固定的熔、沸点 C．石油裂解和裂化的主要目的都是得到重要产品乙烯 D．石油的裂解气、煤干馏得到的焦炉气都能使酸性溶液褪色 5．化肥、农药的使用 点拨：化肥、农药使用的利与弊 利 弊 （1）提高农产品产量。 （2）与有机肥料和天然农药相比，化肥和有机合成农药用量少、见效快。 （3）降低生产成本，促进农业机械化发展 （1）滥用农药会破坏生态环境。 （2）研制和施用杀虫剂等农药已经进入了恶性循环。 （3）影响食品品质 【例题】化学品的使用要求科学、合理、安全和有效。下列对化学品使用的观念正确的是 A．禁止沾染毒品，维护生命健康 B．超量施用化肥，禁止施用农药，可以达到提高粮食产量的目的 C．药品分为处方药与非处方药，处方药包装上有“OTC”标识 D．味精、碳酸氢钠、维生素C、三聚氰胺都属于食品添加剂，可以大量使用 6． 药物的使用 点拨： 1．处方药与非处方药 （1）处方药需要凭医生处方才能从药房或药店获得，并要在医生指导下使用。 （2）非处方药不需要凭医生处方，消费者可自行购买和使用，其包装上有“OTC”标识。 2．抗生素的利与弊 （1）抗生素具有良好的抗菌作用，但同时也会使细菌产生抗药性，并且还会出现一些副作用，这些问题已经日益被人们关注。抗生素诱发细菌产生抗体，这种抗体是可以传递的。 （2）抗生素会产生副作用，轻则出现皮疹，重则出现严重的贫血症状，甚至休克、死亡。 【例题】化学品的正确使用，关乎人体健康与环境保护。下列说法错误的是 A．食盐可作调味剂，也可作食品防腐剂 B．如果受到创伤，可以用药棉把伤口清理干净，然后用双氧水擦洗 C．化肥和农药施用不当会给人类和环境带来危害 D．药物在促进人类健康的同时，不会产生任何副作用 7． 食品添加剂的使用 点拨： 正确认识食品添加剂的注意事项 （1）正确区别食品添加剂与有毒物质 ①常见的食品添加剂或加入食品添加剂的食品有亚硝酸钠、苯甲酸钠、加碘食盐、加铁酱油、锌强化食盐、高钙奶粉等。 ②吊白块、三聚氰胺、瘦肉精、福尔马林、苏丹红等为有毒物质，不属于食品添加剂，食品加工过程中不能使用这些有毒物质，食品中也不能含有。 （2）正确认识天然食品添加剂与合成食品添加剂。 ①天然食品添加剂与合成食品添加剂都有安全用量。 ②天然食品添加剂与合成食品添加剂只要符合国家标准，都是安全的。 ③天然食品添加剂一般比合成食品添加剂成本高、用量大，颜色不如合成食品添加剂鲜艳。 【例题】在现代食品工业中，食品添加剂的合理使用满足了人们对食品多样化的需求。下列食品添加剂与类别对应正确的是 A．加工腊肉、香肠时添加的亚硝酸钠属于着色剂 B．制作馒头、面包时加入的小苏打属于膨松剂 C．糖果中添加的苋菜红、柠檬黄、靛蓝等属于增味剂 D．食物中添加的味精（即谷氨酸钠）属于防腐剂 8． 常见的环境问题 点拨： 1．常见环境问题 环境问题 主要物质 主要危害 温室效应 CO2 造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小等 酸雨 SO2、NOx 土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等 臭氧层破坏 氟氯代烷、NOx 到达地球表面的紫外线明显增多，给人类健康及生态环境带来多方面危害 光化学烟雾 碳氢化合物、NOx 刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡 白色污染 废弃塑料制品 ①在土壤中影响农作物吸收水分和养分，导致农作物减产。 ②混入生活垃圾中难处理、难回收。 ③易被动物当作食物吞入，导致动物死亡 赤潮和水华 废水中含氮、磷元素的营养物质 使水体富营养化，导致水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水体变得浑浊、水质恶化 PM2.5 颗粒物 污染空气，形成雾霾天气，增加交通事故，危害人体健康 2．常见工业尾气的主要成分及处理方法 尾气 主要成分 处理方法 硫酸厂尾气 SO2、O2、N2等 用氨水吸收 硝酸厂尾气 NO、NO2、N2、O2等 用NaOH溶液吸收 高炉煤气 CO、CO2、N2等 回收利用 炼钢烟气 Fe2O3烟尘、CO等 回收利用 焦炉气 H2、CH4、CO、CO2、C2H4、N2 可用作燃料 氯碱工业尾气 Cl2 用NaOH溶液吸收 【例题】环境保护是一项关乎国计民生的事业，下列叙述正确的是 A．环境保护工程师的主要工作是预防和治理环境污染 B．酸雨是pH小于6.5的雨水 C．燃煤脱硫有助于减少二氧化碳的排放 D．绿色化学的核心思想是污染后及时治理，防止产生更大的危害 9． 绿色化学 点拨： 1．绿色化学核心思想：从源头减少或消除环境污染。 2．绿色化学的研究对象 （1）设计对人类健康和环境危害小的反应起始物，淘汰有毒的反应起始物。 （2）选择最佳的反应条件，以实现最大限度的节能和零排放。 （3）研究最佳的转换反应和良性试剂。 （4）设计对人类健康和环境更安全的目标化合物 3．原子经济性反应 （1）含义：充分利用反应物中的各个原子，既能充分利用资源，又能防止污染。 （2）衡量：原子利用率＝×100% ①原子利用率越高，反应产生的废弃物就越少，对环境造成的污染也就越小。 ②最理想的“原子经济性反应”要求反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率达到100%，在化学反应过程中不产生任何废弃物。 ③原子利用率为100%的反应有化合反应、加成反应、加聚反应。 【例题】下列关于化学与生产生活、环境保护与绿色化学的认识不正确的是 A．绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染 B．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染 C．在生产、流通和消费等过程中实行“减量化、再利用、资源化” D．大量含硫化石燃料燃烧是形成酸雨的主要原因 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！28 学科网（北京）股份有限公司 $$