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（经典版）

学科网书城 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 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 (1)煤的组成 煤是由supl(01)有机物和少量无机物组成的复杂混合物,其组成以supl(02)碳元素为主,另 有少量氢、氧、氮、疏等元素。 (2)煤的加工 ①煤的干. 定义:将煤sup1(03)隔绝空气加强热使其分解的过程。 煤的干是一个复杂的supl(04)物理、化学变化过程。 主要产品:出炉煤气(包含焦炉气、粗氢水、粗笨)、煤焦油、焦炭等。 提醒:煤中不含有笨等芳香经,而是在干时生成了芳香经,将煤焦油蒸可得笨。 ②煤的气化 将煤转化为supl(05)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 程式为supl(06)C+HOg)_Co+H。 高温 ③煤的液化 直接液化:煤十氢气------化剂高温、高压液体燃料。 高温 催化剂 水煤气 间接液化:煤十水 甲醇等。 2. 石油的综合利用 (1)石油的成分:由多种sup1(01)碳氢化合物组成的混合物。所含元素以supl(02)碳、氢元素 为主。 (2)石油的加工 _ 学科网书城 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 方法 过程 目的 把原油中各组分分离成sup1(03)沸点 分僧 获得各种燃料用油 不同的分产物 把supl(04)碳原子多的经断裂成 提高supl(0汽油等轻质油的产量和 裂化 supl(05)碳原子少的怪 质量 得到supl(07)乙炀、丙炀、甲煸等化 裂解 深度裂化 工原料 在加热和催化剂作用下,使链状经转 催化重整 得到笨、 甲笨等 化为环状怪 3.天然气的综合利用 (1)天然气的主要成分是甲炕,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 于合成氛和生产甲醇等。 (2)天然气与水蒸气反应制取H原理:CH4+HO(g)一一一高温催化剂CO+3H 易错辨辩析 判断下列说法的正误,并指出错误说法的错因。 (1)煤中含有笨、甲笨、二甲笨等有机化合物。(×) 错因:煤干得到的煤焦油和粗笨中含有笨、甲笨、二甲笨等。 (2)石油是混合物,经分后得到汽油、煤油和柴油等纯净物。(×) 错因:汽油、煤油、柴油均为混合物。 (③)乙炀和笨在工业上都可通过石油分溜得到。(×) 错因:乙炀通过石油裂解生成,笨可通过煤的干或石油催化重整生成。 (4)煤经气化、液化和干等物理变化,可获得清洁能源和重要的化工原料。(×) 错因:煤的气化、液化和干均属化学变化。 (5)石油裂化可以得到乙炀、丙炀等小分子有机物。(×) 错因:石油裂化主要得到裂化汽油。 ()汽油与水互不相溶,可以用裂化汽油萃取澳水中的澳。(×) 错因:裂化汽油中含有不饱和键,可与澳发生反应。 名师 思维建模 化学中的“三”“两裂”比较 12 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 D.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (1)化学中的“三” 干 蒸 分 隔绝空气、高温下使物质 根据液态混合物中各组分 原理 与蒸原理相同 分解 沸点不同讲行分离 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 的经断裂为相对分子质量小、沸点低的怪 量 在高温下,使具有长链的经断裂成各种短链 裂解 获得短链不饱和怪 的气态经和少量液态怪 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. 由于石油中含有乙炀,所以石油裂解气中乙炀的含量较高 B. 由于煤中含有笨、甲本等芳香族化合物,所以可从煤干的产品中分离得到笨 C. 石油没有固定的熔、沸点,但其分产物有固定的熔、沸点 D. 石油的裂解气、煤干得到的焦炉气都能使酸性KMnO.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 学科网书城 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 →出炉煤气 CH CH.Cl →煤焦油 条件: H0高水煤气 化料B 固体A。 A. ①是将煤在空气中加强热使其分解的过程 B. 条件a为Cl/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. 直汽油和裂化汽油成分完全相同 D. 石油的分是物理过程,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、煤油一柴油、润滑油,B错误;直汽 油多为饱和经,而裂化汽油含有不饱和经,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 学科网书城 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 考虑 土壤回酸碱性、作物营养状况、化 因素 肥本身性质 如 应用 硝酸镂是一种高效氮肥,但受热或 实例 经撞击易发生爆炸,必须作改性处 理后才能施用 过量施用造成浪费 过量 施用 很多化肥易溶于水,部分化肥随着 雨水流入河流和湖泊,造成水体富 营养化,产生0②水华等污染现象 害 不合理施用化肥会影响土壤的酸 减性和土壤结构 (2)农药的合理使用 ①早期农药有除虫菊、烟草等植物和supl(04)波尔多液、石灰梳黄合剂等无机物 ②后来,研制出有机氧农药、有机磷农药、氢基甲酸和拟除虫菊类农药 ③农药的发展方向:向着高效、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农药会造成土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sup1(01)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sup1(03)乙酷水杨酸, 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supl(04)水杨酸会刺激胃黏膜,长期大量服用可能会 5 学科网书城 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 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 处方药 必须凭医师处方和在药师指导下使用 的药物 非处方药一符号:OTC 可直接从药店购买的 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-如拧檬黄、味精等。 ②膨松剂、凝固剂-如NaHCO、磕酸等。 ③防腐剂、抗氧化剂-如笨甲酸及其钢盐、抗坏血酸(即维生素C). ④营养强化剂-如食盐加“碑”、酱油加“铁”。 二、化学与环境保护 1. 环境问题与环境保护 ()环境问题 由于人类不合理地开发和利用自然资源而 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 学科网书城 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 对污染物的存在形态、 环境 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 治理工业三废(0废水、废气。③废) 的任 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大气污染物的来源 化石燃料的燃烧产 工业生产过程产生 生的废气及其携带 的废气及其携带的 的颗粒物 颗粒物 ②次生污染物的形成 化石燃料的燃烧 CO、NO.SO.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 一定条件下形成 酸雨、雾霸、回光化学烟雾等污染现象 ③两类酸雨的形成过程 a. 疏酸型酸雨 H20. 途径1:SO-----→空气(o2)飘supl(02)$O H.SO H2O 空气(02) 途径2:SO supl(03)HSO HSOt b. 硝酸型酸雨 O2+H20 NO. HNO; (2)污水处理方法 ,N 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 D.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 污水处 物理法 一中和法 化学法 理方法 氧化还原法 生物法一 -网沉淀法 (3)固体废物的处理遵循的原则及目的 遵循原则 无害化、减量化和 资源化 目的-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supl(01)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(02)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 反应过程 反应物 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一(安全、可降 资海 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 减量化 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supl(0l)全部转化为期望的最终产物,原子利 用率达到sup1(02)100% 原子利用率一期望产物的总质量生成物的总质量×100% 易错辩析 判断下列说法的正误,并指出错误说法的错因。 (1)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 :学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 D.7xxK.Con 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纳。(×) 错因:亚硝酸纳有毒,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。(×) 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)工业上用铜与浓碗酸反应制取疏酸铜符合绿色化学的理念。(×) 错因:该反应有SO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. 做慢头时在面粉中添加少量NaHCO,可以使侵头又松又软 B. 葡萄酒中通常添加少量SO,既可以杀菌,又可防止营养成分被氧化 C. 牛奶中掺入三聚氛胶可以提高蛋白质含量 D. 补血剂疏酸亚铁片与维生素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 C ) A. 研制可降解塑料,控制白色污染产生 学科网书城 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 B. 研发新能源汽车,降低汽油柴油消耗 C. 开发利用天然经维,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)和废潦简称为“三废” B. 汽车尾气中的梳化物、氢化物与光化学烟雾的产生密切相关 C. 原子利用率的定义是: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 B. 石油{ 分 乙 _ 解乙 C.油脂 D. 淀粉 答案:C 解析:煤的干过程不产生煤油,煤油是石油分的产物,A错误;石油分不能得到乙炀 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