2024年
第三单元 化学科学与人类文明
[考试标准]
必考知识条目 要求 1.化学是认识和创造物质的科学 ①化学理论的建立和发展与人类认识世界的关系 ②化学科学的研究内容和发展前景 ③化学在合成新物质、提高人类生活质量方面的重要作用 ④金属活动性与金属冶炼方法的关系
(一)化学是认识和创造物质的科学 1．化学研究的对象和内容
化学是一门在原子、分子或离子层次上研究物质的组成、结构、性质变化及其内在联系和外界变化条件的科学，简而言之，化学是研究物质变化的科学，其特征是认识分子和制造分子。 2．化学基本理论的建立与发展
(1)19世纪，化学科学建立了以道尔顿原子论、分子结构和原子价键理论为中心内容的经典原子分子论；发现了元素周期律；提出了质量作用定律，奠定了化学反应的动力学基础；人工尿素的合成彻底动摇了“生命力论”，使有机化学得到迅猛发展。
(2)20世纪，化学科学又提出了一系列基本理论，帮助人们发现了物质结构与性质关系的初步规律，为人们预测化学反应的可能性、判断化学反应的方向提供了理论依据，为合成化学的发展指明了方向，为功能材料的设计提供了依据。化学家鲍林提出了氢键理论和蛋白质分子的螺旋结构模型，为DNA分子的双螺旋结构模型的提出奠定了基础。
加试知识条目 要求 a a a a 2.化学是社会可持续发展的基础 ①化学与人类生活及其他学科的关系 ②化学科学与环境保护 ③温室效应、光化学烟雾、酸雨、臭氧层空洞等产生的原因及对环境的危害 必考加试要求 要求 a a a a a a a a 2024年
3．人类对酸、碱的认识
无定义阶段→波义耳酸碱理论→拉瓦锡酸碱理论→酸碱电离理论→酸碱质子理论
(1)阿伦尼乌斯酸碱理论：电解质电离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物是酸，电解质电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物是碱。
(2)酸碱质子理论：凡能给出质子(H)的物质都是酸，凡能接受质子的物质都是碱。若某物质既能给出质子又能接受质子，可称为酸碱两性物质。 4．常见金属的冶炼方法 (1)金属冶炼的原理和实质
①金属冶炼的原理：利用氧化还原反应的原理，在一定条件下，用还原剂或者加热、电解方法把金属化合物还原为金属单质。
得到电子n＋－
②金属冶炼的实质：金属离子――→金属单质，即M＋ne===M。
(2)结合金属活动性顺序表和氧化还原性强弱顺序示意图理解和记忆冶炼金属的一般方法：
＋
5．化学是人类创造新物质的工具
(1)电解技术的应用提高了食盐的利用价值。
(2)合成氨技术、生产化肥、研制杀虫剂、光合作用原理的探索使世界粮食产量大幅度增长。 (3)新药物的合成。 (二)化学与可持续发展 1．绿色化学的有关概念
(1)核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。
绿色化学的理想在于不再使用有毒有害的物质，不再产生废物，不再处理废物，这是一门从源头上减少或消除污染的化学。
(2)绿色化学的研究主要围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的，因此化学反应及其产物具有以下特征：
①采用无毒、无害的原料；
②在无毒、无害的条件(包括催化剂、溶剂)下进行； ③产品应该是环境友好的；
④具有“原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现“零排放”。此外，它还应当满足“物美
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价廉”的传统标准。 2．原子经济性
原子经济是指在化学合成中最大限度地利用原料分子中的每一个原子，使之结合到目标分子中(如完全的加成反期望产品的总质量
应A＋B===C)而达到零排放。原子经济性可用原子利用率来衡量，其定义可表示为原子利用率＝
生成物的总质量×100%。
经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料；二是最大限度地减少了废物的排放。 3．燃煤烟气脱硫的常见方法
(1)石灰石—石膏法：燃煤烟气中的SO2被氢氧化钙吸收，生成的CaSO3在空气中被氧化为硫酸钙，得到副产品石膏(CaSO4·2H2O)。
(2)氨水法：燃煤烟气中的SO2被氨水吸收，生成(NH4)2SO3或NH4HSO3，在空气中被氧化，最后得到副产品(NH4)2SO4。 4．消除汽车尾气对环境的污染
(1)汽车尾气中的CO、NO、NO2及碳氢化合物、颗粒物造成了严重的空气污染。 (2)消除汽车尾气对环境污染的主要措施 ①在石油炼制过程中进行石油脱硫处理； ②安装汽车尾气处理装置；
③使用新的无害的汽油添加剂代替产生污染的四乙基铅抗震剂； ④使用酒精、天然气作燃料代替部分或全部燃油；
⑤用氢气作汽车燃料，用燃料电池作动力，使汽车成为“零排放”的电动汽车。 5．回收二氧化碳
(1)CO2的排放日益增多，温室效应加剧，致使全球气候变暖。为减少CO2的影响，可对其进行回收，将其制造成全降解塑料。
(2)二氧化碳和环氧丙烷在催化剂作用下可生成可降解高聚物，反应的化学方程式为
催化剂
――→
。
正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)二氧化碳是酸雨的主要成分(×)
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(2017·浙江4月选考，6A)
(2)植物秸杆的主要成分是纤维素，纤维素在催化剂作用下经水解可得葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下能转化为酒精(√)
(2016·浙江10月选考，16B)
(3)电解饱和食盐水可制取金属钠(×)
(2016·浙江4月选考，8A)
(4)利用化石燃料燃烧放出的热量使水分解产生氢气，是氢能开发的研究方向(×)
(2016·浙江4月选考，11B)
(5)可利用二氧化碳制造全降解塑料(√)
(2015·浙江10月选考，19C)
(6)氯气有毒，不能用于药物的合成(×)
(2015·浙江10月选考，19D)
(7)光合作用是将光能转化为化学能的有效途径(√)
(2015·浙江9月选考，10A)
(8)氢能是一种理想的“绿色能源”(√)
(2015·浙江9月选考，10B)
(9)用植物秸杆制沼气是有效利用生物质能的方式之一(√)
(2015·浙江9月选考，10D)
(10)CO在高温下能将Fe2O3还原为Fe(√)
(2015·浙江9月选考，14B)
备考导向 化学科学与人类文明是学考中的必考内容，常以选择题的形式考查。涉及化学科学与创造物质、化学科学与人类健康、绿色化学、化学科学与环境保护等，考查较为简单，属于识记性的知识。
题组一 化学科学与物质创造
1．(2017·金华市东阳中学高三月考)1993年的世界十大科技新闻称：中国学者许志福和美国科学家穆尔共同合成了世界上最大的碳氢分子，其中1个分子由1 134个碳原子和1 146个氢原子构成。关于此物质，下列说法错误的是( ) A．是烃类化合物
B．常温下呈固态
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C．具有类似金刚石的硬度 答案 C
D．易被氧化
解析 只有碳氢两种元素的物质为烃，当碳原子数超过16时，一般为固态；烃一般为分子晶体，硬度较小；从其分子组成来看，远没有达到饱和，故含有不饱和键，易被氧化。
2．(2017·杭州市七县高三上期末)中国最新战机歼-31使用了高强度、耐高温的钛合金材料，工业上冶炼钛的反高温
应如下：TiCl4＋2Mg=====Ti＋2MgCl2。下列有关该反应的说法正确的是( ) A．TiCl4是还原剂 C．TiCl4发生氧化反应 答案 B
高温
解析 TiCl4＋2Mg=====Ti＋2MgCl2反应中钛元素化合价降低，Mg的化合价升高，则TiCl4为氧化剂，故A错误；反应中Mg失电子，被氧化，故B正确；反应中钛元素化合价降低，则TiCl4发生还原反应，故C错误；Mg的化合价升高失电子，故D错误。
3．(2017·金华市东阳中学高三月考)聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一，它具有弹性好，不易老化、耐擦洗、色泽亮丽等优点。下边是聚丙烯酸酯的结构简式，它属于( )
B．Mg被氧化 D．Mg得到电子
①无机化合物 ②有机化合物 ③高分子化合物 ④离子化合物 ⑤共价化合物 A．①③④ C．②③⑤ 答案 C
4．(2017·浙江省余姚中学高三选考评估)下列关于常见物质的工业冶炼说法正确的是( ) A．工业制金属钠：电解饱和食盐水
B．工业炼铁：需要用到的原料有铁矿石、一氧化碳、空气和石灰石
C．冶炼镁：将六水合氯化镁晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁，电解熔融氯化镁，可以得到金属镁 D．生物炼铜法：利用某种能耐受铜盐毒性的细菌，这种细菌利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，把不溶性的硫化铜直接转化为单质铜 答案 C
题组二 化学科学与绿色化学思想
5．(2017·台州市高三2月选考评估)下列做法不符合绿色化学原则的是( )
B．①③⑤ D．②③④
2024版高考化学大一轮复习专题6铝、氮及其化合物第三单元化学科学与人类文明学案
