第13讲化学科学与人类文明一、化学是认识和创造物质的科学1．金属的冶炼和应用冶炼实质：金属离子金属原子冶炼方法：根据金属的活动性选择相应的冶炼方法(1)活泼金属采用电解法，如2NaCl===2Na+Cl2↑，MgCl2===Mg+Cl2↑,2Al2O3====4Al+3O2↑(2)较活泼金属采用热还原法，如CuO+H2===Cu+H2O，Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2,3Fe3O4+8Al===9Fe+4Al2O3(3)不活泼金属采用热分解法，如2HgO===2Hg+O2↑2．化学科学理论的建立和发展3．人类对酸碱认识的发展4.天然纤维制造化学纤维(1)制备铜氨溶液①向20mL5%的硫酸铜溶液中滴加10%的NaOH溶液，直到沉淀完全；②过滤，洗涤沉淀；③将沉淀挤干后转移到烧杯中，然后用30mL浓氨水溶解。(2)溶解纤维素将棉花加入铜氨溶液中，不断搅拌，形成黏稠液体。(3)生成化学纤维通过注射器将黏稠液体注入稀盐酸，洗涤生成的丝状物。5．粮食增产技术(1)生产化肥合成氨的反应原理：N2+3H22NH3合成氨的反应条件：铁触媒作催化剂，压强20～50MPa，温度450℃左右(2)研制杀虫剂、除草剂DDT的危害：残留毒性、很难被生物降解(3)研究光合作用的机理6CO2+6H2OC6H12O6+6O2(4)利用基因工程育种二、化学是社会可持续发展的基础1．科学技术与化学(1)化学与生活化学与人类生活有非常紧密的联系，具体内容将在选修1《化学与生活》中学习。(2)化学学科与新兴学科化学学科的发展，促进了信息、生命、材料、环境、能源、地球、空间和核科学等新兴学科的建立与迅速发展。化学与信息科学：晶体硅的制作化学与材料：①合成有特定性能的材料；②合成高新材料。化学与能源：开发高效的清洁能源(3)化学技术与六大技术化学合成和分离技术为信息技术、生物技术、核科学和核武器技术、航空航天和导弹技术、激光技术、纳米技术等六大技术提供了不可或缺的物质基础。印刷电路板的制作原理：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl22．环境问题与化学(1)环境问题目前，主要的环境污染是工业“三废”：废水、废气和废渣。常见的环境污染(2)化学对环境保护的贡献①消除汽车尾气对环境的污染a．石油脱硫；b.汽车尾气处理；c.无害汽油添加剂；d.使用酒精、天然气、氢气燃料；e.燃料电池。②回收二氧化碳利用二氧化碳制造全降解塑料，缓解温室效应。③绿色化学绿色化学要求利用化学原理从源头消除污染，期望在化学反应和化学工业过程中充分利用参与反应的原料，所有物质原料、中间产物都在内部循环、利用，实现零排放。绿色化学的特点：a．开发绿色反应，将原子利用率提高到100%；原子利用率=×100%b．使用无毒无害的原料、催化剂、溶剂；c．发展“绿色工艺”；d．开发和生产绿色产品。绿色化学方法合成有机玻璃：问题：什么叫原子经济？【答案】原子经济要求反应物的原子全部转化成目标产物，原子的利用率达到100%，也就是说在化学反应过程中不产生任何废物。化学反应的原子经济性好坏是用原子利用率来衡量的。考点一金属的冶炼和应用【解析】虽然利用铝热反应可以冶炼铁，但是由于金属铝的价格比较高，所以工业常用CO还原铁矿石来冶炼铁，所以A选项错误；4Na+TiCl4=========4NaCl+Ti，所以B选项正确；其他金属也可以用电解法冶炼，但为了节约电能，一般情况下活泼金属用电解法，其他金属则不用电解法，所以C选项错误；类似于电解饱和食盐水，电解氯化钾溶液得到的是KOH、H2和Cl2，所以D选项错误。【方法技巧点拨】化学知识必须和生产实际相联系。教材上关于金属冶炼的方法，更多的是从理论角度考虑，实际工业采用什么方法，还要考虑综合经济效应。例如，热还原法中常用的还原剂是焦炭、CO、Al，但是Al一般只用于冶炼难熔金属。考点二化学科学理论的建立和发展【解析】阿伦尼乌斯提出的是酸碱电离学说，而不是酸碱质子理论，所以正确答案选C。【方法技巧点拨】化学史是化学知识的重要组成部分，必须要适当进行记忆。必修一、必修二中还有以下一些化学家需要记住：①汤姆生发现电子；②舍勒发现氯气；③鲍林提出氢键理论和蛋白质分子的螺旋结构模型。另外，如居里夫人发现镭等都要了解。考点三科学技术与化学(2)下图是实验室模拟工业法合成氨的简易装置。简述检验有氨气生成的方法__________________________________________________________________________________________。【解析】(1)合成氨的反应条件是“铁触媒作催化剂，压强20～50MPa，温度450℃左右”，2