第5单元 第5讲 化学与可持续发展-【金版教程】2026年高考化学一轮复习解决方案全书word（不定项版）

令学科网书城 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 第5讲 化学与可持续发展 复习目标：1.以煤、石油、天然气等的开发利用为例，了解依据物质性质及其变化综合利 用资源和能源的方法。2.能借助国家关于安全生产、食品安全、药物开发等方面的法律、法 规分析与化学有关的社会热点问题。3以酸雨的防治和废水处理为例，体会化学对环境的保 护作用。4能运用“绿色化学”思想分析和讨论化工生产的相关问题。 考点一煤、石油、天然气的综合利用 必备知识梳理 1.煤的综合利用 ()煤的组成 煤是由supl(O1)有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以supl(O2)碳元素为主，另 有少量氢、氧、氮、硫等元素。 (2)煤的加工 ①煤的干馏 定义：将煤supl(O3)隔绝空气加强热使其分解的过程。 煤的干馏是一个复杂的sup1(04物理、化学变化过程。 主要产品：出炉煤气（包含焦炉气、粗氨水、粗苯）、煤焦油、焦炭等。 提醒：煤中不含有苯等芳香烃，而是在干馏时生成了芳香烃，将煤焦油蒸馏可得苯。 ②煤的气化 将煤转化为sul(O5可燃性气体的过程，目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。化学方 高温 程式为supl(06OC+H,O(g) CO+H2 ③煤的液化 直接液化：煤十氢气 催化剂高温、高压液体燃料。 间接液化：煤+水高温 催化 水煤气 甲醇等。 2.石油的综合利用 (I)石油的成分：由多种sul(O1)碳氢化合物组成的混合物。所含元素以supl(O2)碳、氢元煮 为主。 (2)石油的加工 1 令学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b2XXk.Com○ 您身边的互联网+教辅专家 方法 过程 目的 把原油中各组分分离成supl(O3)沸点 分馏 获得各种燃料用油 不同的分馏产物 把supl(O4)碳原子多的烃脚裂成 提高supl(O6汽油等轻质油的产量和 裂化 s\up1(O5碳原子少的烃 质量 得到supl(O7)乙烯、丙烯、甲烷等化 裂解 深度裂化 工原料 在加热和催化剂作用下，使链状烃转 催化重整 得到苯、甲苯等 化为环状烃 3天然气的综合利用 ()天然气的主要成分是甲烷，它是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料，主要用 于合成氨和生产甲醇等。 2)天然气与水蒸气反应制取H2原理：CH4十HO(g)一一高嵩催化剂CO十3H2 易错辨析上判断下列说法的正误，并指出错误说法的错因。 (1)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物。(×) 错因：煤千馏得到的煤焦油和粗苯中含有苯、甲苯、二甲苯等。 (②)石油是混合物，经分馏后得到汽油、煤油和柴油等纯净物。(×) 错因：汽油、煤油、柴油均为混合物。 (3)乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到。(×) 错因：乙烯通过石油裂解生成，苯可通过煤的千馏或石油催化重整生成。 (④煤经气化、液化和干馏等物理变化，可获得清洁能源和重要的化工原料。(×) 错因：堞的气化、液化和干馏均属化学变化。 (⑤石油裂化可以得到乙烯、丙烯等小分子有机物。(×) 错因：石油裂化主要得到裂化汽油。 (⑥汽油与水互不相溶，可以用裂化汽油萃取溴水中的溴。(×) 错因：裂化汽油中含有不饱和键，可与溴发生反应。 名师思维建模 化学中的“三馏”“两裂”比较 享学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (1)化学中的“三馏” 干馏 蒸馏 分馏 隔绝空气、高温下使物质 根据液态混合物中各组分 原理 与蒸馏原理相同 分解 沸点不同进行分离 产物为沸点相近的各组分 产物 产物为混合物 产物为单一组分的纯净物 组成的混合物 变化 化学变化 物理变化 物理变化 类型 (2)化学中的“两裂” 名称 定义 目的 在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高 提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产 裂化 的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃 量 在高温下，使具有长链的烃斯裂成各种短链 裂解 获得短链不饱和烃 的气态烃和少量液态烃 关键能力提升 1.下列有关煤、石油、天然气的说法正确的是() A.石油裂解得到的汽油是纯净物 B.煤的气化就是将煤在高温条件由固态转化为气态的物理变化过程 C.天然气是一种清洁的化石燃料 D,煤就是碳，属于单质 答案：C 2.下列关于煤和石油的说法正确的是() A.由于石油中含有乙烯，所以石油裂解气中乙烯的含量较高 B.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 C.石油没有固定的熔、沸点，但其分馏产物有固定的熔、沸点 D.石油的裂解气、煤干馏得到的焦炉气都能使酸性KMnO4溶液褪色 答案：D 3.有关煤的综合利用如图所示。下列说法错误的是() 3 享学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b2XXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 出炉煤气 CH CH.CI 条件 煤焦油 固体A 1HW高温 木煤气化包 A.①是将煤在空气中加强热使其分解的过程 B.条件a为C/光照 C.反应②为置换反应 D.B为甲醇或乙酸时，反应③原子利用率均可达到100% 答案：A 4.下列说法正确的是() A.石油是混合物，汽油是纯净物 B.沸点：汽油>煤油>柴油>润滑油 C.直馏汽油和裂化汽油成分完全相同 D.石油的分馏是物理过程，而裂化和裂解属于化学过程 答案：D 解析：石油、汽油都是混合物，A错误：沸点：汽油<煤油<柴油<润滑油，B错误；直馏汽 油多为饱和烃，而裂化汽油含有不饱和烃，两者组成上不完全相同，C错误。 考点二化学品的合理使用、环境保护与绿色化学 必备知识梳理 一、化学品的合理使用 1.化肥、农药的合理施用 (1)合理施用化肥 享学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 考虑 土壤四酸碱性、作物营养状况，化 因素 肥本身性质 硝酸铵是一种高效氮肥，但受热或 应用 经撞击易发生爆炸，必须作改性处 施 实例 理后才能施用 化 过量施用造成浪费 肥 过量 施用 很多化肥易溶于水，部分化肥随着 化 雨水流入河流和湖泊，造成水体富 的危 营养化，产生☑水华等污染现象 害 不合理施用化肥会影响土壤的图酸 碱性和土壤结构 (2)农药的合理使用 ①早期农药有除虫菊、烟草等植物和supl(O4波尔多液、石灰硫黄合剂等无机物。 ②后来，研制出有机氣农药、有机磷农药、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类农药。 ③农药的发展方向：向若高效、supl(05)低毒和低残留方向发展。 (③)不合理使用农药的危害 ①农药对生态系统和自然环境造成广泛而复杂的影响。 ②浓药会造成士壤和作物的农药残留超标。 ③农药会造成大气、地表水和地下水的污染。 2.合理用药 (1)药物分类：药物按来源分为天然药物与supl(O1)合成药物。 (2)药物作用机理 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 作用 机理 更多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，其回分子结构 与生物活性密切相关 (3)阿司匹林 ①阿司匹林化学名称是supl(03)乙跳水杨酸，具有解热镇痛作用。 ②以水杨酸为原料可以制取阿司匹林。 ③不良反应：阿司匹林在人体内产生的sul(O4水杨酸会刺激胃黏膜，长期大量服用可能会 5 亨学科网书城 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 导致胃痛、头痛、眩晕、恶心等不适症状。 (4)合理使用药物 ①在医生、药师指导下，遵循安全、有效、经济、适当等原则合理用药。 ②处方药和非处方药 必须凭医师处方和在药师指导下使用 处方药 的药物 可直接从药店购买的 非处方药 符号：OTC 药物 ③滥用药物危害巨大，如无处方长期服用安眠药或镇静剂：滥用抗生素；运动员服用兴奋剂 等。 ④拒绝毒品。 3.安全使用食品添加剂 (1)食品添加剂 ①含义：为改善食品品质和色、香、味，以及防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的 人工合成或天然物质。 ②按来源分类：天然和人工合成两大类。 (2)常见的食品添加剂 ①着色剂、增味剂一如柠檬黄、味精等。 ②膨松剂、凝固剂—如NaHCO、硫酸钙等。 ③防腐剂、抗氧化剂一如苯甲酸及其钠盐、抗坏血酸（即维生素C): ④营养强化剂一如食盐加“碘”、酱油加“铁”。 二、化学与环境保护 1.环境问题与环境保护 (1)环境问题 由于人类不合理地开发和利用白然资源而 环境 造成的生态环境破坏 问题 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 6 享学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 环境 对污染物的存在形态、含量等进行 监测 分析和测定，为控制和消除污染提 环境 供可靠的数据 保护 的任 治理工业三废（四废水、园废气、☒废渣） 务 寻找源头治理环境污染的生产工艺，杜绝 污染物的排放，能从根本上解决环境问题 2.三废的治理 (1)大气污染 ①大气污染物的米源 化石燃料的燃烧产 工业生产过程产申 生的废气及其携带 主要 的废气及其携带的 的颗粒物 来源 颗粒物 ②次生污染物的形成 化石燃料的燃烧 C0、N0.,S0,等 烟尘 挥发性有机物 阳光、空气和水蒸气等的作用 次生污染物 定条件下形成 酸雨、雾霸、四光化学烟雾等污染现象 ③两类酸雨的形成过程 a.硫酸型酸雨 H20 途径1：SO2 空气(o2)4 supl(02SQ3 H2SO4 20 空气(02) 途径2：S02 skup1(03)H2SO H2SO b.硝酸型酸雨 2++H20 NO. HNO3 (2)污水处理方法 7 享学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 物理法 中和法 污水处 化学法 氧化还原法 生物法一 理方法 4沉淀法 (③)固体废物的处理遵循的原则及目的 固无害化、圆减量化和 遵循原则 ☑资源化 日的一减少环境污染和资源回收利用 三、绿色化学 1.绿色化学的核心思想 利用spl(O1)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supl(O2)源头减少或消除环境污染。 2.绿色化学示意图 安全的生产工艺 提高能源的利用率 反应物 反应过程 反应产物 无毒、无害 原子经济 环境友好产品 原料可再生 性反应高选择 (安全、可降 资源 性反应 解和再利用) 应用无毒、 应用无毒、 无害的催化剂 无害的溶剂 3.开发和利用自然资源遵循的原则 诚量化 遵循原则 再利用 践行绿色发展理念，保护生态 环境 再循环 4.原子经济性反应 最理想的“原子经济性反应”：反应物的原子sul(O1)全部转化为期望的最终产物，原子利 用率达到supl(02)1006 原子利用率=期望产物的总质量生成物的总质量×100% 易错辨析二判断下列说法的正误，并指出错误说法的错因。 ()为保障粮食高产，尽量多施用化肥。(×) 错因：过量施用化肥会削弱庄稼生产能力，同时还会造成环境污染等。 8 令学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (2)抗生素能抵抗细菌感染，对人体有益，可以大量使用。(×) 错因：抗生素使用不当可能引起不良反应，也可能造成细菌耐药性增长，威胁人体健康。 (③)为了使火腿肠颜色更鲜红，可以多加一些亚硝酸钠。(×) 错因：亚硝酸钠有毒，要严格控制用量。 (④绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行彻底治理。(X) 错因：绿色化学的核心是利用化学原理和技术手段从源头减少或消除环境污染。 (⑤)工业上用铜与浓硫酸反应制取硫酸铜符合绿色化学的理念。(×) 错因：该反应有SO2产生，不符合绿色化学的理念。 (⑥无机中的化合反应、有机中的取代和加成反应都符合绿色化学原子经济性的要求。(×) 错因：取代反应不符合原子经济性的要求。 关键能力提升 角度一理解与辨析化学品的合理使用 1.下列不属于农药污染综合治理措施的是() A.研制低毒、低残留农药 B.改进农药使用方法，控制一次使用量 C.禁止在农田中使用农药 D.综合防治植物病虫，减少农药用量 答案：C 2.下列有关食品中的添加剂不正确的是() A.做馒头时在面粉中添加少量NaHCO,可以使馒头又松又软 B.葡萄酒中通常添加少量SO2,既可以杀菌，又可防止营养成分被氧化 C.牛奶中摻入三聚氰胺可以提高蛋白质含量 D.补血剂硫酸亚铁片与维生素C同时服用效果更佳 答案：C 角度二归纳与应用绿色化学与环境保护 3.党的二十大报告指出“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生”。下列做法不合理的是 () A。研制可降解塑料，控制白色污染产生 9 享学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 B.研发新能源汽车，降低汽油柴油消耗 C.开发利用天然纤维，停止使用合成材料 D.研究开发生物农药，减少作物农药残留 答案：C 4.下列关于环境保护与绿色化学的说法中，正确的是() A.在环保相关领域中，将废气、废水（液）和废渣简称为“三废” B.汽车尾气中的硫化物、氮化物与光化学烟雾的产生密切相关 C.原子利用案的定义是：产品实际产量（质量）与产品理论产量（质量）之比 D.化肥的过度使用会影响土壤的酸碱性和土壤结构，但不会造成水体富营养化 答案：A 解析：与光化学烟雾的产生密切相关的是氮氧化物，故B错误；原子利用率是指期望产物的 总质量与生成物的总质量之比，故C错误；化肥的过度使用会造成水体富营养化，故D错误。 高考真题演练 1.(2024安微卷)下列资源利用中，在给定工艺条件下转化关系正确的是() A煤干偏煤油 B.石油分馏乙烯 C.油脂皂化甘油 D.淀粉水解乙醇 答案：C 解析：煤的干馏过程不产生煤油，煤油是石油分馏的产物，A错误：石油分馏不能得到乙烯， B错误：淀粉水解生成葡萄糖，D错误。 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 答案：C 解析：燃料电池是将燃料的化学能转化为电能的装置，C错误。 3.(2024浙江6月选考)化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是() 10