第1讲:牢记使命:STSE与中华传统文化(课件 学案 练习)2026届高中化学二轮专题复习

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第1讲:牢记使命:STSE与中华传统文化(课件 学案 练习)2026届高中化学二轮专题复习

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新高考化学二轮重点专题30讲2026版
第1讲-STSE与中国传统文化
contents
目录
01
考向分析
01
02
03
知识重构
重温经典
04
模型建构
考向分析
PART 01
01
一、化学与中国传统文化
1.从传统工艺角度考查。考查我国古代化学成就及相关化学史。
2.传统文化中涉及的物质
根据我国古代典籍、科技成果等素材分析物质的性质,判断是哪种物质。包括物质名称、成分、用途等。
3.传统文化中涉及的变化
根据古代典籍、古诗词等素材分析、判断是化学变化还是物理变化;判断化学反应的类型,如置换反应、氧化还原反应等。
4.传统文化中涉及的操作
根据过程判断分离和提纯的常见方法:蒸馏、蒸发、升华、萃取等。
二、化学与STSE
一般是以最新科技成果、与社会生活密切联系的材料(药物、食品、新材料等)及社会关注的环境问题等为载体,以选择题的形式考查,多数考察所提供物质的用途、特性、类别等。
主要从以下几个方面进行考查:
1.化学与环境
以绿色化学为导向,结合能源问题、重大事件等,学以致用并培养正确的价值观。
2.化学与能源
考查传统能源与新型能源的综合利用等。
3.化学与材料
基于科技发展前沿,结合生产实际,考查各种材料的制备、特性及应用等。
4.化学与生产、生活
以基础知识为考查导向,引导考生关注日常生活,紧扣学习要点。化学与生产,以实际生产流程为背景,以微工艺等形式进行考查。
考点统计
试题情境 卷别 考点分布
物质组成 物质结构 物质成分 变化原理 物质性质 物质用途 物质分类 材料性能 能源特点 能量转化 环境保护
传统文化 河南卷 √ √
河北卷
√ √
江苏卷
√ √
重庆卷
√ √ √
云南卷 √ √
√ √
甘肃卷
广东卷 √ √
2025考点统计
试题情境 卷别 考点分布
物质组成 物质结构 物质成分 变化原理 物质性质 物质用途 物质分类 材料性能 能源特点 能量转化 环境保护
STSE 山东卷 √ √ √ √
黑吉辽蒙卷
√ √
安徽卷
√ √ √ √ √
湖北卷
√ √ √
陕晋青宁卷 √ √ √
√ √ √
湖南卷
江苏卷 √ √
北京卷
√ √ √
浙江1月卷 √ √
全国卷 √ √
四川卷 √ √ √
重温经典
PART 02
02
1.(2025河南卷)活字印刷术极大地促进了世界文化的交流,推动了人类文明的进步。下列“活字”字坯的主要成分为硅酸盐的是

A.泥活字 B.木活字 C.铜活字 D.铅活字
A
【解析】泥活字的主要成分是黏土,黏土属于硅酸盐类物质,A正确;木活字主要成分是纤维素(有机物),B错误;铜活字是金属铜,C错误;铅活字是金属铅,都不属于硅酸盐,D错误
2.(2025年山东卷)化学应用体现在生活的方方面面,下列用法不合理的是
A.用明矾净化黄河水
B.用漂白粉漂白蚕丝制品
C.用食醋去除水壶中水垢
D.用小苏打作烘焙糕点膨松剂
B
【解析】明矾水解产生胶体可以吸附水中杂质,能净化黄河水,A合理;漂白粉的有效成分有氧化性,会破坏蚕丝(蛋白质)的结构,不能用于漂白蚕丝制品,B不合理;食醋中的醋酸能与水垢(主要成分为碳酸钙、氢氧化镁)反应,可除去水垢,C合理;小苏打受热分解会产生气体,能作烘焙糕点的膨松剂,D合理
3. (2025黑吉辽蒙卷)东北三省及内蒙古资源丰富,下列资源转化的主要过程不属于化学变化的是
A. 石灰石煅烧 B. 磁铁矿炼铁 C. 煤的液化 D. 石油分馏
D
【解析】石灰石煅烧生成氧化钙和二氧化碳,有新物质,是化学变化;磁铁矿炼铁生成铁单质,有新物质,是化学变化;煤的液化生成液态燃料,有新物质,是化学变化;石油分馏是利用各成分沸点不同分离,没有新物质,属于物理变化
4.(2025河北卷)河北省古建筑数量大,历史跨度长,种类齐全,在我国建筑史上占有非常重要的地位。下列古建筑组件主要成分属于有机物的是

A.基石 B.斗拱 C.青瓦 D.琉璃
B
【解析】古建筑中的基石主要成分是硅酸盐,属于无机物,A错误;
斗拱是由木材制成的,木材的主要成分是纤维素,属于有机物,B正确;青瓦是由黏土烧制而成的,主要成分是硅酸盐,属于无机物,C错误;琉璃的主要成分是二氧化硅,属于无机物,D错误
5.(2025安徽卷)下列有关物质用途的说法错误的是
A. 生石灰可用作脱氧剂
B. 硫酸铝可用作净水剂
C. 碳酸氢铵可用作食品膨松剂
D. 苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
A
【解析】生石灰是CaO,不与氧气反应,不能做脱氧剂。可用来脱水生成Ca(OH)2,A错误;Al3+可水解生成Al(OH)3胶体,吸附水中的悬浮杂质,通过混凝沉淀净水。B正确;NH4HCO3受热分解生成CO2、NH3、气体膨胀使食品多孔蓬松,可用作膨松剂,C正确;苯甲酸及其钠盐抑制微生物细胞呼吸酶的活性, 破坏微生物的正常代谢 ,是常见食品防腐剂,能抑制微生物生长,D正确
6.(2025安徽卷)用下列化学知识解释对应劳动项目不合理的是
选项 劳动项目 化学知识
A 用大米制麦芽糖 淀粉水解生成麦芽糖
B 用次氯酸钠溶液消毒 次氯酸钠溶液呈碱性
C 给小麦施氮肥 氮是小麦合成蛋白质的必需元素
D 用肥皂洗涤油污 肥皂中的高级脂肪酸钠含有亲水基和疏水基
【解析】A. 大米含有大量淀粉,在酸性或酶催化下水解生成麦芽糖,解释合理,A正确;B. 次氯酸钠水解或与CO2反应生成的 HClO具有强氧化性,用于杀菌消毒,与碱性无关,B错误;C. 蛋白质主要元素之一是氮,植物吸收氮肥合成蛋白质,施氮肥解释合理,C正确;D. 肥皂中的高级脂肪酸钠含亲水基(羧酸根)和疏水基(长链烷基),疏水基包裹油污,解释合理,D正确
B
7.(2025湖北卷)下列与生活相关的叙述中,不涉及化学变化的是
A.干冰升华助力舞台云雾形成
B.珍珠遇酸后失去光泽
C.加酶洗衣粉清洗蛋白质污渍
D.植物油久置氧化变质
A
【解析】干冰升华仅为状态变化,成分仍为CO2,无新物质生成,属物理变化,A符合题意;珍珠主要成分是CaCO3,与酸反应生成CO2等,属化学变化,B不符合题意;酶催化蛋白质水解为氨基酸,破坏原有结构,生成新物质,C不符合题意;植物油氧化变质后,主要生成过氧化物、醛、酮、羧酸等,发生变质,属化学变化,D不符合题意;故选A。
8.(2025陕晋青宁卷)“国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下述材料属于金属材料的是
A. “C919”大飞机用的氮化硅涂层
B. “梦想”号钻探船钻头用的合金
C. “望宇”登月服用的聚酰亚胺隔热层
D. “雪龙2”号破冰船制淡水用的反渗透膜
B
【解析】氮化硅涂层是具有硬度高、耐高温特性,属于新型结构陶瓷材料,A错误;合金是金属与其他金属或非金属熔合而成的材料,属于金属材料,B正确;聚酰亚胺是一种特种工程塑料,具有耐低温(-200~-300℃)和耐高温(短期400℃以上)性能,优异的机械性能和电绝缘性,属于有机高分子材料,C错误;反渗透膜的核心材质为有机高分子聚合物材料,如聚酰胺复合膜,D错误
9.(2025年广东卷)中华传统技艺,凸显人民智慧。下列选项所涉及材料的主要成分属于合金的是

A.纸哪吒 B.石印章 C.木活字 D.不锈钢针
【解析】纸哪吒→纸→纤维素(有机化合物),A错误;石印章→石→硅酸盐或碳酸盐,B错误;木活字→木→纤维素和木质素(有机化合物),C错误;不锈钢针→钢→合金,D正确
D
10.(2025湖南)材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列材料属于金属材料的是
A.高强韧无磁不锈钢——聚变能实验装置中的低温结构部件
B.金刚石薄膜——“梦想”号大洋钻探船使用的钻头表面涂层
C.超细玄武岩纤维——嫦娥六号携带的月面国旗的纺织材料
D.超细玻璃纤维——国产大飞机中隔音隔热的“飞机棉”
A
【解析】金属材料包括纯金属及其合金,选项A中的不锈钢是铁基合金,属于金属材料,A正确;B.金刚石是碳的非金属形态,是无机非金属材料,B错误;C.玄武岩纤维是由火山岩(主要成分为硅酸盐矿物)熔融制成的无机非金属材料,类似于玻璃纤维,不属于金属材料,C错误;D.玻璃纤维的主要成分是二氧化硅等非金属氧化物,属于无机非金属材料,因此不属于金属材料,D错误。
11.(2025江苏卷)大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是
A.工业合成氨 B.湿法炼铜 C.高炉炼铁 D.接触法制硫酸
【解析】A项,工业合成氨反应的方程式为N2+3H2 2NH3,以N2为反应物,正确;B项,湿法炼铜是指Fe与Cu2+发生反应,错误;C项,高炉炼铁是指Fe2O3与CO反应,错误;D项,接触法制硫酸是指用硫黄或黄铁矿与O2在高温下反应生成SO2,再氧化生成SO3,最后与H2O反应生成H2SO4,错误。
A
12.(2025重庆)抗日战争时期,根据地物资紧缺,军民自力更生,就地取材,采用下列方法生产化工产品,其中利用了氧化还原反应原理的是
用石磨代替打浆机碾碎硝化棉
B. 用陶缸作反应器以硫黄为原料生产硫酸
C. 通过蒸馏法以自酿的白酒为原料生产工业酒精
D. 通过水解法以植物油和熟石灰为原料生产甘油
【解析】研磨硝化棉是物理粉碎过程,无化合价变化,不涉及氧化还原反应,A错误;硫磺(S)转化为硫酸(H2SO4)时,硫的化合价从0升至+6,发生氧化反应,涉及氧化还原反应,B正确;蒸馏法分离酒精是物理过程,无新物质生成,不涉及氧化还原反应,C错误;植物油水解生成甘油和脂肪酸盐,属于水解反应,无化合价变化,不涉及氧化还原反应,D错误;故选B。
B
13.(2024云南卷)画中有“化”,多彩中华。下列叙述正确的是
A.岩彩壁画颜料所用贝壳粉,主要成分属于硅酸盐
B.油画颜料调和剂所用核桃油,属于有机高分子
C.竹胎漆画颜料赭石的主要成分氧化铁,耐酸、碱
D.水墨画墨汁的主要成分碳,常温不易被氧化
D
【解析】贝壳粉的主要成分是碳酸钙,A错误;核桃油属于油脂,是高级脂肪酸甘油酯,不属于有机高分子化合物,B错误;氧化铁不溶于碱,但能与酸发生反应,C错误;墨汁是由碳磨成,常温下不容易被氧化,D正确。
14.(2025甘肃卷)下列爱国主义教育基地的藏品中,主要成分属于无机非金属材料的是
A.劳动英雄模范碑(南梁革命纪念馆藏)
B.红军党员登记表(红军长征胜利纪念馆藏)
C.陕甘红军兵工厂铁工具(甘肃省博物馆藏)
D.谢觉哉使用过的皮箱(八路军兰州办事处纪念馆藏)
【解析】劳动英雄模范碑通常由石材或混凝土制成,属于无机非金属材料(如硅酸盐类),A符合题意;红军党员登记表为纸质材料,主要成分是纤维素(有机高分子材料),B不符合题意;铁工具由金属铁制成,属于金属材料,C不符合题意;皮箱由皮革(动物蛋白质加工而成,属于有机材料)制成,D不符合题意;
B
15.(2025北京卷)我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁矿(FeTiO3)存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是
A. 月壤钛铁矿中存在活泼氢
B. 将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气
C. 月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
D. 将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
B
【解析】月壤钛铁矿中的吸附来自太阳风的原子,具有还原性,属于活泼氢,A正确;地球上的钛铁矿处于氧气包围的环境中,加热可能无法生成水蒸气,B错误;加热钛铁矿生成水和Fe,有化合价的升降,属于氧化还原反应,C正确;水蒸气液化会释放热量,D正确;
16.(2025年浙江1月卷)化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A.ClO2 具有强氧化性,可用于杀菌消毒
B. 聚丙烯是高分子材料,可用作吸水剂
C. Na2CO3溶液呈碱性,可用于去除油污
D. 硬铝密度小、强度高、抗腐蚀能力强,可用作飞机材料
B
【解析】ClO2具有强氧化性,可用于杀菌消毒,A选项正确;聚丙烯是高分子材料,难溶于水,不能作吸水剂,B选项错误;碱性溶液可以除油污,Na2CO3溶液呈碱性,可用于去除油污,C选项正确;硬铝密度小、强度高、抗腐蚀能力强,可用作飞机材料,D选项正确。
17.(2025年全国卷)化学与人类生活密切相关。下列叙述正确的是
A. 硫酸铜具有杀菌作用,可用作饮用水消毒剂
B. 小苏打遇酸能产生气体,可用作食品膨松剂
C. 碳化硅抗氧化且耐高温,可用作固体电解质
D. 聚氯乙烯塑料制品耐腐蚀,可用作食品包装
B
【解析】硫酸铜具有杀菌作用,能使蛋白质变性,但不能作饮用水消毒剂,其对人体有同样的危害,A错误;小苏打遇面食里的酸能产生CO2气体,故可用作食品膨松剂,B正确;碳化硅属于共价晶体,是非电解质,C错误;聚氯乙烯塑料受热会分解出HCl和增塑剂如邻苯二甲酸二丁酯等有毒物质,不可用作食品包装,D错误。
18.(2025四川卷)材料是科技发展的基础。下列属于金属材料的是
A.制造电极的石墨烯
B.制造减震弹簧的高碳钢
C.制造防弹装甲的高强度芳纶纤维
D.制造耐温度剧变仪器的高硼玻璃
B
【解析】石墨烯是一种由碳原子组成的二维碳纳米材料,其结构为蜂窝状晶格,具有优异的光学、电学、力学特性,是碳的同素异形体,是无机非金属材料,不属于金属材料,A不符合题意;高碳钢是一种含碳量较高的铁碳合金,有优异的强度和硬度,属于金属材料,B符合题意;芳纶纤维是一种由酰胺键链接的合成型线性高分子聚合物,全称是芳香族聚酰胺纤维,具有高强度和优良的耐磨性,属于有机高分子材料,C不符合题意;高硼玻璃是一种特殊的玻璃材料,主要成分为二氧化硅和三氧化二硼,具有耐高温、高硬度和强度等特点,属于无机非金属材料,D不符合题意。
知识重构
PART 03
03
一、化学与传统文化
“化学与传统文化”常以中国古代文明、重要古籍文献、经典诗词、谚语中蕴含的化学知识为背景,主要从物质的成分、类别、性质及反应类型、物质的分离、提纯等角度,考查元素及其化合物的基础知识,起点高、落点低,体现了“科学态度与社会责任”的化学学科核心素养。
1、传统工艺
(1)金属与合金工艺:青铜器如四羊方尊是铜锡合金,《周礼 考工记》中就有根据兵器需求确定合金配方的记载,合金能提升硬度、降低熔点;还有 “曾青涂铁,铁赤如铜”,描述的是铁置换出铜的氧化还原反应,属于古代湿法炼铜的核心原理。冶炼青铜的过程大致是先把选好的矿石加入熔剂,再放入炼炉内,点燃木炭熔炼,等火候成熟,弃去炼渣得初铜。初铜经提炼才能获得纯净的红铜。红铜加锡、铅熔成合金,即是青铜。
(2)四大发明:制墨时松木在窑内不完全燃烧生成炭黑;造纸采用碱液蒸煮制浆法,通过化学变化去除树皮中的木质素以提取纤维素;火药是硫磺、硝石和木炭的混合物,点燃时发生剧烈氧化还原反应释放大量能量。
(3)陶瓷与建筑材料:陶瓷以黏土为原料,经高温烧结发生复杂化学变化,形成新化学键,转化为硅酸盐材料;《天工开物》中“凡石灰,经火焚炼为用”,是指碳酸钙高温分解生成氧化钙,石灰浆使用时会吸收二氧化碳重新生成碳酸钙,实现固化。水泥、玻璃、陶瓷是三大传统无机非金属材料,均是硅酸盐材料。陶瓷的制备以粘土为原料。釉料中主要含有一些金属及其化合物,如钴、铁的氧化物等,烧制时能产生不同的颜色。
(4)汞的冶炼
在自然界中虽有游离态汞存在,但量很少,主要以丹砂(硫化汞) 状态存在。方士们在密闭的设备中升炼水银,先后利用过石灰石、黄矾、赤铜、黑铅、铁和炭末来促进硫化汞的分解。南宋时期发明了蒸馏水银的工艺,设计了专用的装置,《天工开物》中也有类似记载。在中国的医药化学中还曾利用过铅汞齐、锡汞齐。唐代已开始用银锡汞齐作为补牙剂。
(5)淘冶黄金
黄金都是以游离状态存在于自然界,分沙金和脉金(小金)两种。历史上的早期采金技术都是“沙里淘金”。例如,《韩非子·内储说上》提到“丽水之中生金”。
(6)制黑火药
主要成分:硝酸钾、木炭和硫黄。
反应原理:2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。
(7)酿造
酿酒、酿醋依赖微生物发酵的化学过程,其中酿酒是淀粉先水解为葡萄糖,再发酵生成乙醇;传统烹饪中的高温炒制会发生美拉德反应,让食物表面呈金黄色并产生特殊风味,糕点制作中糖类的焦糖化反应则赋予食物独特口感。还有苏轼记载“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发”,这里的“气” 是乙烯,其具有催熟果实的作用。
(8)医药炮制
古代中药通过炒、蒸、炸等炮制技术改变药材化学性质以提升药效,比如部分药材经炒制后,其所含的生物碱等成分结构发生变化,增强药效或降低毒性。此外,中药配方常利用不同药材中化学成分的相互作用来实现治疗效果。
(9)染色
染色是一个很古老的工艺,即用染料使物品着色。
(10)造纸术
以我国古书《天工开物》卷中所记载的竹纸制造方法为例,步骤如下:
①斩竹漂塘:将新砍下的嫩竹放入池塘中,浸泡一百日以上,利用天然微生物分解并洗去竹子的青皮。
②煮徨足火:放入“徨”桶内与石灰一道蒸煮,利用石灰的碱性脱脂、杀死微生物等。
③舂臼:把上述处理的竹子,放入石臼中打烂,形同泥面。
④荡料入帘:将被打烂的竹料倒入水槽内,并以竹帘在水中荡料,竹料成为薄层附于竹帘上面。
⑤覆帘压纸:将竹帘反过来,使湿纸落于板上。重复荡料与覆帘步骤,叠积上千张湿纸后,加木板重压以挤去大部分的水。
⑥透火焙干:将湿纸逐张扬起,生火焙干。
(1)《汉书》中“高奴县有洧水,可燃”,“洧水”指的是石油。
(2)《抱朴子内篇·黄白》中“曾青涂铁,铁赤如铜”,“曾青”是可溶性铜盐。
(3)《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”里的“碱”是K2CO3,即草木灰的主要成分,K2CO3水解显碱性,可用于清洗衣物。
(4)《周礼》中“煤饼烧蛎房成灰”(“蛎房”即牡蛎壳),并把这种灰称为“蜃”,“蜃”的主要成分为CaO。
2、传统文化中涉及的物质
(5)《天工开物》中“凡石灰,经火焚炼为用”里的“石灰”指的是CaCO3,CaCO3高温分解产生CaO。
(6)《神农本草经》中“水银……熔化还复为丹”里的“丹”是HgO。
(7)《傅鹑觚集·太子少傅箴》中写道:“夫金木无常,方园应行,亦有隐括,习与性形。故近朱者赤,近墨者黑。”“朱”指的是朱砂 HgS。
(8)《本草图经》中“绿矾形似朴消(Na2SO4·10H2O)而绿色,取此物置于铁板上,聚炭,封之囊袋,吹令火炽,其矾即沸,流出,色赤如融金汁者是真也”里的“绿矾”是FeSO4·7H2O。
(9)《传信方》中“治气痢巴石丸,取白矾一大斤,以炭火净地烧令汁尽,则其色如雪,谓之巴石”,巴石主要化学成分为KAl(SO4)2·12H2O。
(10)《清嘉录》中“研雄黄末,屑蒲根,和酒以饮,谓之雄黄酒”,其中“雄黄”的主要成分是As4S4。
(11)《咏煤炭》中“凿开混沌得乌金……不辞辛苦出山林”其中“乌金”的主要成分是煤炭。
(12)《天工开物》中“世间丝、麻、裘、褐皆具素质……”文中的“裘”主要成分是蛋白质。
(13)《本草纲目拾遗》中“贮以玻璃瓶,紧塞其口,勿使泄气,则药力不减.气甚辛烈,触人脑,非有病不可嗅”,鼻冲水指的是氨水。
(14)《物理小识》卷七《金石类》中“有硇水者,剪银塊投之,则旋而为水”,“硇水”指的是硝酸;
(15)《易经》中“泽中有火”,“上火下泽”。涉及的物质是沼气,主要成分是甲烷。
(16)《天工开物》中“人贱者短褐、臬裳,冬以御寒,夏以蔽体,其质造物之所具也。属草木者,为臬、麻、苘、葛……”文中的“臬、麻、苘、葛”属于纤维素。
3、传统文化中的变化
(1)《图经衍义本草》中“绛矾本来绿色(FeSO 7H O),烧之赤色”,描述的是绿矾受热分解,铁元素价态变化,生成赤色铁的氧化物的反应;《梦溪笔谈》中“以剂钢为刃”,“剂钢” 实质是铁合金,硬度较高适合做刀刃。
(2)“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”,蚕丝主要成分为蛋白质,蜡烛燃烧是石蜡的氧化还原反应;“农父绿蓑衣” 中蓑衣多为植物纤维制成,主要成分是纤维素,属于天然有机高分子。
(3)《本草图经》中“绿矾形似朴消(Na2SO4·10H2O)而绿色,取此物置于铁板上,聚炭,封之囊袋,吹令火炽,其矾即沸,流出,色赤如融金汁者是真也”里的“绿矾”是FeSO4·7H2O,描述了绿矾受热分解的现象。该过程为化学变化。
(4)“熬胆矾(CuSO4·5H2O)铁釜,久之亦化为铜”,涉及的反应类型为置换反应。该过程为化学变化。
(5)《本草经集注》中区分硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4)的方法:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,这是利用了焰色反应。
4、传统文化中的分离和提纯
(1)“自元时始创其法,用浓酒和槽入甄,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”该过程涉及蒸馏操作。
(2)《本草纲目》中记载:“此即地霜也,所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁,后乃煎炼而成”。“煎炼”涉及蒸发、结晶操作;
(3)《本草纲目》中对碱式碳酸铅制备过程有如下叙述:“每铅百斤,熔化,削成薄片,卷作筒,安木甑内。甑下甑中各安醋一瓶,外以盐泥固济,纸封甑缝。风炉安火四周,养一七,便扫入水缸内。依旧封养,次次如此,铅尽为度。”文中涉及的操作方法是蒸馏。
(4)“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,这种分离方法是蒸馏。
(5)《天工开物》中对“海水盐”有如下描述:“凡煎盐锅古谓之牢盆,……其下列灶燃薪,多者十二三眼,少者七八眼,共煎此盘,……火燃釜底,滚沸延及成盐。”文中涉及的操作有加热、蒸发、结晶。
(6)《本草纲目》中记载:“近时惟以糯米或粳米或黍或秫或大麦蒸熟,和曲酿瓮中七日,以甑蒸取”。文中涉及的操作为蒸馏。
(7)《茶疏》中对泡茶过程有如下记载:“治壶、投茶、出浴、淋壶、烫杯、酾茶、品茶……”,泡茶过程涉及的操作有溶解、过滤。
(8)《物理小识》中“以汞和金涂银器上,成白色,入火则汞去而金存,数次即黄”,该过程为汽化。
(9)《游宦纪闻》中记载了民间制取花露水的方法:“锡为小甑,实花一重,香骨一重,常使花多于香。窍甑之傍,以泄汗液,以器贮之”。文中涉及的操作气体的冷凝过程。
(10)《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。”文中涉及的操作方法是升华。
二、化学与STSE
STSE(STSE是指科学、技术、社会、环境)已成为高考考点的热点。主要从以下几个方面进行考查:
(1)化学与环境。
(2)化学与材料。
(3)化学与能源。
(4)化学与生产、生活。
1.化学与环境
(1)空气质量日报
空气质量日报的主要内容包括“空气污染指数”、“首要污染物”、“空气质量级别”、“空气质量状况”等。目前计入空气污染指数的项目暂定为:可吸入颗粒物、氮氧化物、二氧化硫。
(2)绿色化学
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的污染。
②最高目标:原子利用100%,即反应物中的原子全部转化为期望的最终产物。
(3)环境污染
污染名称 主要污染物及形成原理
PM2.5 大气中直径不大于2.5 μm的颗粒物,也称为可吸入悬浮颗粒物
雾霾 SO2、NOx等和可吸入颗粒物与雾气结合的混合物
酸雨 指pH小于5.6的雨雾或其他形式的大气降水。SO2、NOx是形成酸雨的主要原因。
光化学烟雾 工厂、机动车等排放的碳氢化合物和氮氧化合物等一次污染物,及其在光照(紫外线)条件下生成的复杂的二次污染物
臭氧空洞 冰箱中使用的制冷剂氟利昂(氟氯代烷)、汽车尾气中的NOx等与臭氧发生作用,导致臭氧层的损耗
水体污染 化肥、农药的过度使用,工业“三废”和生活污水的随意排放,导致水体中富含大量含N、P等元素的营养物质,造成水体富营养化。富营养化可引起“水华”或“赤潮”
温室效应 化石燃料的大量使用,大气中的CO2、CH4等气体大量增加,使地表温度上升
厄尔尼诺 指由于温室效应加剧,导致冰山、冰川消融,海平面上升,从而形成强烈的风暴以及引起大陆气候变化无常的现象
白色污染 各种塑料垃圾对环境所造成的污染,它们很难降解,会破坏土壤结构
重金属污染 一般认为密度大于4.5以上的金属称为重金属,如钡、铜、银、镉、锡、贡等。
赤潮和水华 废水中含N、P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,使水体变浑浊,水质恶化。
2.化学与能源
(1)传统化石能源
三大化石燃料细节:煤是复杂混合物,主含碳元素,还含氢、氮等,干馏可获焦炭、煤焦油等;石油主含碳氢元素,经分馏(利用各成分沸点不同)得到汽油、煤油等;天然气核心成分是甲烷,燃烧污染小,但仍会排放二氧化碳加剧温室效应。
开发利用方法 产品及变化类型
石油 石油分馏 得到石油气、汽油(直馏汽油)、煤油、柴油、重油等。物理变化
石油裂化 获得更多轻质油,特别是汽油(裂化汽油)。化学变化
石油裂解 获得乙烯、丙烯。化学变化
催化重整 得到苯及其同系物。化学变化
煤 煤的干馏 隔绝空气加强热,得焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭等。化学变化
煤的气化 将煤转化为可燃性气体。化学变化
煤的液化 把煤转化为液体燃料,如乙醇等的过程。化学变化。
(2)主流新型能源
氢能:堪称理想清洁能源,燃烧产物仅水,且热值高,来源可依托水。实验室通过锌与稀硫酸反应制取,工业上电解水可制氢,但存在制取成本高、易燃易爆且难液化,储存运输不便等问题。
乙醇:属于可再生能源,多由粮食发酵制取。燃烧污染比化石燃料小,常作为汽油添加剂,能节省石油资源。
可燃冰:主要成分是甲烷水合物,是混合物,热值高,储量丰富,但开采难度大,开采不当可能加剧温室效应。
(3)其他新能源
其他类型:太阳能、风能、潮汐能、地热能等,均为可再生且无污染的能源,其中太阳能常通过光伏板转化为电能,单晶硅是光伏产业的核心材料之一。
化学电池相关:作为将化学能直接转化为电能的装置,分一次电池(如干电池,不可充电)和二次电池(如锂电池、蓄电池,可充电)。氢氧燃料电池无需燃烧,能量转化率高,产物是水,是新型绿色电池。
(4)能源的分类
类别 分类 考查说明
一 常规能源 指已经大规模生产和广泛利用的能源,如煤、石油、天然气等。
新型能源 利用先进技术所获得的能源,如核聚变能、风能、太阳能、海洋能等。
二 可再生能源 在短时间内可连续再生利用的一次能源。例如:水能、风能。
不可再生能源 经过亿万年形成的,短期内无法恢复的能源。例如:煤、石油、天然气等。
三 一次能源 指在自然界中能以现成形式提供的能源,例如:天然气、煤、石油、水能、太阳能、风能。
二次能源 指需要依靠其他能源(也就是一次能源)的能量间接制取的能源,例如:电能、煤气、沼气等。
3.化学与材料
材料 组成或性质
有机高分子材料 塑料 塑料的主要成分是合成树脂。常见的有热塑性塑料如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯。热固性塑料,如酚醛树脂。聚乙烯无毒,用于食品包装,聚氯乙烯有毒,多用于非食品领域;聚四氟乙烯抗酸碱、抗有机溶剂,可作厨具涂层。合成纤维如六大纶,以石油等为原料,强度高、耐磨,用于纺织。合成橡胶如顺丁橡胶,弥补天然橡胶的不足,用于制造轮胎。
纤维 天然纤维包括纤维素(棉花、麻)、蛋白质(蚕丝、羊毛)等。合成纤维包括腈纶、涤纶等。
橡胶 天然橡胶是异戊二烯的聚合物,是线型高分子。
传统无机非金属材料 玻璃 普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英,其成分为Na2SiO3、CaSiO3、SiO2等熔化在一起得到的物质,是混合物。
水泥 硅酸盐水泥原料为石灰石和黏土,成分为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙。
陶瓷 陶瓷材料是人类应用最早的硅酸盐材料,制备原料为黏土。
其他无机材料 晶体硅是重要的半导体材料,用于太阳能电池板、电子芯片;光导纤维的主要成分是二氧化硅。氢氟酸能与二氧化硅反应,可用于雕刻玻璃。
合金材料 (1)合金是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,合金的熔点比各组分的低,硬度高于成分金属。如镁铝合金质轻强度大,用于高铁车厢;不锈钢含铬、镍,抗腐蚀能力强,用于厨具;青铜是铜锡合金,常用于制作器具。
(2)铝因表面形成致密氧化铝薄膜耐腐蚀,可制铝箔;铁具有还原性,可用于防止食品氧化变质;钠还原性强,可用于冶炼钛等难熔金属。
复合材料 复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料。例如:汽车工业、机械工业、体育用品、航空航天、人类健康等。
新型前沿材料 (1)超导与磁性材料:铁系超导材料、钇钡铜氧等超导材料电阻为零,应用于发电、输电领域;磁性材料分软磁(如铁硅合金,磁场去除后磁性消失)和硬磁材料(如铁氧体,去除外磁场仍保留磁性),用于电子元件、电机等。
(2)纳米与智能材料:纳米材料具有特殊性能,但其大量制备仍是难题;记忆合金可用于卫星天线,电致变色材料应用于智能太阳镜、飞机舷窗;高吸水性树脂能抗旱保水,用于改良土壤。
4.化学与生产、生活
(1)化学与生产
资源 名称 原理(主要的离子方程式、化学方程式) 说明
海水 1.海水晒盐及粗盐(主要含有Mg2+、Ca2+和SO42-等离子)提纯 Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ SO42-+Ba2+=BaSO4↓ CO32-+Ca2+=CaCO3↓ CO32-+Ba2+=BaCO3↓ 粗盐提纯时,所加的沉淀剂要过量,且要在后续的操作中除去,Na2CO3一定要在BaCl2后加入,待过滤完再加盐酸调溶液的pH
2.氯碱工业 ①次氯酸钠的制备 ②氯化氢的制备 2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑ 2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O H2+Cl2===2HCl
3.侯氏制碱法 NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl 2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O
向饱和氯化钠溶液中先通入氨气再通入二氧化碳,通入气体的顺序不能颠倒
电解
点燃

4.电解熔融的氯化钠制钠 2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑
石墨为阳极,铁为阴极;电解熔融的氯化钠不是氯化钠溶液
5.提取溴 Cl2+2Br-===Br2+2Cl- SO2+Br2+2H2O===4H++SO42-+2Br- Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
要用热的空气把生成的溴吹出;用SO2吸收后再用Cl2氧化的目的是富集溴
6.海水制镁 CaCO3===CaO+CO2↑(CaCO3来源于贝壳) CaO+H2O===Ca(OH)2(制石灰乳) MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2 Mg(OH)2+2HCl===2H2O+MgCl2 MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑
工业上用Ca(OH)2作沉淀剂,不是用NaOH作沉淀剂;结晶析出MgCl2·6H2O,要在HCl气流中加热氯化镁晶体得到无水氯化镁
电解
高温
电解
空气 1.合成氨及尿素 CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) H2O(g)+CO(g)===CO2(g)+H2(g) N2+3H2 2NH3 2NH3+CO2===CO(NH2)2+H2O 液化空气后再分离得到氮气;天然气、一氧化碳与水反应制氢气
2.工业制硝酸 4NH3+5O2===4NO+6H2O 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===NO+2HNO3 NH3催化氧化生成NO,而不是NO2
高温
催化剂
矿产 1.工业制硫酸 4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2(沸腾炉) 2SO2+O2===2SO3(接触室) SO3+H2O===H2SO4(吸收塔)
三步反应都是放热反应;为了充分利用,进入接触室的气体要净化、预热;用98%硫酸吸收SO2,得到发烟硫酸,再稀释
2.铝的冶炼 Al2O3+2OH-===2AlO2-+H2O 2AlO2-+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3- 2Al(OH)3===Al2O3+3H2O 2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑
Al2O3→AlO2-→Al(OH)3―→Al2O3一系列的变化是为了得到纯净的Al2O3
3.粗硅的提纯 SiO2+2C===Si+2CO↑ 粗硅提纯:Si+2Cl2===SiCl4 SiCl4+2H2===Si+4HCl SiO2+2C===Si+2CO↑,氧化产物不是CO2,是CO
4.硅酸盐工业——玻璃 CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2↑ Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑ 制玻璃的原料是Na2CO3、CaCO3、SiO2,玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
高温
催化剂

电解
高温
高温
高温
高温
高温
高温
(2)化学与生活
①饮食与健康
A.六大营养素:糖类是主要供能物质,来源为谷物等;油脂能储能,同时助力脂溶性维生素吸收;蛋白质是构成人体细胞的基础,瘦肉、蛋类等是优质来源,且高温烹饪会使蛋白质变性,更易被消化;维生素需从食物获取,如缺维生素C易患坏血病;无机盐和水则是维持生理功能的必需物质。
B.人类需要补充的元素
补碘—加碘盐(KIO3)—缺碘大脖子病、智力低下、发育迟缓。补碘过多,甲状腺疾病(也可从海带获取碘)。
补铁—FeSO4(如酱油中)—缺铁性贫血,儿童智力发育迟缓。过量服用补铁剂可引发铁中毒,引起胃肠道出血性坏死。
补氟—含氟防龋齿牙膏。
补锌—ZnSO4促进生长发育。儿童缺锌可导致生长发育不良,抵抗力差、食欲不振。
补钙—钙离子参与骨骼形成(如羟基磷灰石Ca5(PO4)3OH)和神经、肌肉的正常功能调节。人体缺钙会导致骨质疏松、佝偻病等。
营养物质 举例 说明
糖类 (C、H、O) 葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉 葡萄糖和果糖属于单糖不能水解;淀粉和纤维素(C6H10O5)n中的n值不同,不属于同分异构体。
油脂 (C、H、O) 植物油、动物脂肪 油脂水解的产物是高级脂肪酸和甘油,油脂不属于高分子化合物。
蛋白质(C、 H、O、N等) 鸡蛋、牛奶、鱼、肉 蛋白质水解的最终产物是氨基酸。
维生素 维生素A、C、D 维生素A属于脂溶性维生素,维生素C易溶于水,维生素D可促进人体对钙的吸收。
微量元素 铁、锌、硒、碘 缺铁造成贫血;缺锌导致发育不良、抵抗力差;缺碘造成大脖子病;硒是人体必需的微量元素,但不宜摄入过多。
C.食品添加剂
名称 作用 常用物质代表物
食品脱色剂 去除食品中的色素或使食品免于褐变 活性炭、二氧化硫、焦亚硫酸钾、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠
膨松剂 使面团疏松、多孔 NaHCO3、NH4HCO3
防腐剂 防止食品腐败变质 苯甲酸、苯甲酸钠、亚硝酸钠、山梨酸、山梨酸钾、SO2、焦亚硫酸钠
抗氧化剂 防止食品被氧化变质 抗坏血酸(VC)
营养强化剂 补充必要的营养成分 维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌、碘酸钾
D.饮食相关反应
反应 变化原理
烹煮食物的后期加入食盐 食盐中含有碘酸钾,碘酸钾受热不稳定易分解,烹煮食物时后期加入食盐,与NaCl无关
将白糖熬制成焦糖汁 焦糖的主要成分仍是糖类,同时还含有一些醛类、酮类等物质,蔗糖在高温下并未炭化
制作面点时加入食用纯碱 食用纯碱主要成分为Na2CO3,制作面点时加入食用纯碱,利用了Na2CO3中和发酵过程产生的酸
炖鱼时加点醋能去除鱼腥味 鱼腥味的主要成分时三甲胺,加酸能中和三甲胺
炖排骨汤时加点醋味道更鲜美 能使骨头中的钙、磷、铁等矿物质溶解出来,提高营养价值,也能去腥味
炒菜时不宜将油加热至冒烟 油脂在高温下容易生成对身体有害的稠环化合物
久煮的鸡蛋蛋黄表面常呈灰绿色 蛋白中硫元素与蛋黄中铁元素生成的FeS和蛋黄混合呈灰绿色
长期暴露在空气中的食盐变成了糊状 食盐中常含有容易潮解的MgCl2
切开的茄子放置后切面变色 茄子中含有酚类物质,切开后与空气接触后会发生氧化反应,导致茄子变色
煎鸡蛋 加热使蛋白质变性
酿米酒晾凉米饭后加酒曲 酒曲中含有多种微生物和酶,它们可以将淀粉转先变成糖再转化为乙醇。米饭过热会使微生物失活
②日常护理
类别 常用物质 变化原理
医用消毒剂 75%的酒精 消毒原理不是利用氧化还原反应,而是破坏蛋白质结构使蛋白质变性
0.5~1%的碘伏 碘伏是单质碘与聚乙烯吡咯烷酮的不定型结合物。消毒原理与其氧化性有关
双氧水 消毒的原理主要是依靠其强氧化性来杀死病原微生物
生活用水消毒剂 氯气、臭氧、次氯酸钠、ClO2 消毒原理都是利用其强氧化性
净水剂 聚合氯化铝、聚合氯化铁 原理金属阳离子水解形成氢氧化铁胶体、氢氧化铝胶体吸附污水中细小悬浮物聚集成大颗粒并一起沉降下来
生理盐水 生理盐水指的是0.90%的氯化钠溶液 一般用于静脉注射、冲洗隐形眼镜和鼻腔等
③材料与家居
A.洗涤剂原理:肥皂主要是高级脂肪酸盐,合成洗涤剂含表面活性剂,二者均依靠亲水、亲油基团乳化瓦解油污,且合成洗涤剂在硬水中不易结垢。
事实 变化原理
铁锅清洗后及时擦干 减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
碱液清洗厨房油污 油脂碱性条件下水解
用柠檬酸、醋酸等去除水垢 柠檬酸、醋酸的酸性强于碳酸,可以和碳酸钙反应
洗洁精去油污 通过乳化作用使小油滴分散在水中
爆炸盐(过氧碳酸钠) 其水溶液呈碱性,可分解为碳酸钠和过氧化氢,具有强氧化性,有漂白的作用。可用于衣物的清洁、杀菌消毒等
84消毒液(次氯酸钠) 具有强氧化性,可水解生成次氯酸,用于杀菌、环境消毒或漂白衣物
洁厕灵(盐酸) 利用其强酸性,去除污垢
管道疏通剂 通过强碱性物质氢氧化钠使油脂、毛发等物质发生水解反应,表面活性剂能降低油污与管道内壁的摩擦力,铝粉与碱反应产生气体,增加管道压力,冲击堵塞物,次氯酸盐用于提高油脂类和细菌的溶解效果
(3)其他相关应用
性质 用途
硅胶能吸收水分 可用作袋装食品干燥剂
草木灰和硫酸铵反应生成氨气,使肥效降低 草木灰和硫酸铵不能混合施用
二氧化硫与氧气反应 二氧化硫可用作葡萄酒的食品添加剂
氦气化学性质稳定、密度小 可用于填充飞艇、气球
钠具有较强的还原性 可用于冶炼钛、锆、铌等金属
NaHCO3受热分解生成CO2,能与酸反应 可用作焙制糕点的膨松剂、胃酸中和剂
Na2CO3水解使溶液显碱性 用热的纯碱溶液洗去油污
Na2O2与H2O、CO2反应均生成O2 可用作供氧剂
肥皂水显碱性 肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂
水玻璃不燃不爆 可用作耐火材料
硅酸钠的水溶液是一种无机黏合剂 盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞
锂质量轻、比能量大 可用作电池负极材料
Al具有良好的延展性和抗腐蚀性 常用铝箔包装物品
铝有还原性、与氧化铁反应放出大量的热 可用于焊接铁轨
MgO、Al2O3的熔点很高 作耐高温材料
明矾水解生成氢氧化铝胶体,具有吸附性 明矾作净水剂(混凝剂)
小苏打溶液和明矾溶液反应生成二氧化碳 可以作泡沫灭火器
明矾溶液显酸性 中国古代利用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈
Al(OH)3有弱碱性 可用于中和胃酸
镁铝合金质量轻、强度大 可用作高铁车厢材料
Fe具有还原性 可用于防止食品氧化变质
Fe2O3是红棕色粉末 可用作红色颜料
Fe2(SO4)3水解生成氢氧化铁胶体,具有吸附性 可用作净水剂(混凝剂)
K2FeO4是强氧化剂,还原产物铁离子水解生成氢氧化铁胶体 可用作新型净水剂
CuSO4使蛋白质变性 误服CuSO4溶液,喝蛋清或豆浆解毒
铁与电源负极相连,铁被保护 铁闸门与外接电源负极相连,保护铁闸门
BaSO4不溶于水,不与胃酸反应 在医疗上进行胃部造影前,BaSO4用作患者服用的“钡餐“
化学与人类社会生活的关系密切:化学与环境、化学与能源、化学与材料、化学与生命、化学与医药营养、化学与生活、化学与法学、化学与哲学、化学与信息都有密切的关系。
化学在生产、生活等方面的价值:化学是一门具有重大实用价值的科学,学习了化学,就能更好地认识和说明生活和生产中的化学变化和现象,就能控制这些变化,消除或者降低这些变化有害的方面,并使变化充分向有利的方面发展。应用化学研究的成果,还可以探索生命现象的奥秘,研究新的生产流程,研制新材料,开发新能源,保护和改善人类生存的环境,促进农业发展,增加食物和营养品,使物理学、生物学、地质学、天文学等自然科学得到进一步发展。总之,化学与社会生活、生产有着极其广泛的联系,对于我国实现工业、农业、科学技术现代化具有重要的作用。
模型建构
PART 04
04


化学与STSE一般选择最新科技成果,与社会生活联系密切的材料(药物、食品、新型材料等)以及传统文化作为载体,问题设计依据课标,知识源于教材又高于教材,最终用化学知识解决问题。
备考建议
化学与STSE的命题内容从常规内容转向前沿热点与非遗文化。传统文化的考查素材跳出《本草纲目》《天工开物》等常见古籍,延伸到非遗技艺和地方传统工艺。增加了地方特色。
策略:
1.关注生活、关注社会,关注热点和焦点;
2.深挖工艺原理,关联基础化学知识;
3.将化学贴近日常场景,强化知识实用性;
4.兼顾知识掌握与能力提升,践行科学思维。
感谢您的观看1.(2025年河南卷第1题)活字印刷术极大地促进了世界文化的交流,推动了人类文明的进步。下列“活字“字坯的主要成分为硅酸盐的是
A.泥活字 B.木活字
铜活字 D.铅活字山东
2.(2025年山东卷第2题)化学应用体现在生活的方方面面,下列用法不合理的是
A.用明矾净化黄河水
B.用漂白粉漂白蚕丝制品
C.用食醋去除水壶中水垢
D.用小苏打作烘焙糕点膨松剂
3.(2025年黑吉辽蒙卷第1题) 东北三省及内蒙古资源丰富,下列资源转化的主要过程不属于化学变化的是
A. 石灰石煅烧 B. 磁铁矿炼铁 C. 煤的液化 D. 石油分馏
4.(2025年河北卷第1题)河北省古建筑数量大,历史跨度长,种类齐全,在我国建筑史上占有非常重要的地位。下列古建筑组件主要成分属于有机物的是
A.基石 B.斗拱
C.青瓦 D.琉璃
5.(2025年安徽卷第1题)下列有关物质用途的说法错误的是
A. 生石灰可用作脱氧剂
B. 硫酸铝可用作净水剂
C. 碳酸氢铵可用作食品膨松剂
D. 苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
6.(2025安徽卷第3题)用下列化学知识解释对应劳动项目不合理的是
选项 劳动项目 化学知识
A 用大米制麦芽糖 淀粉水解生成麦芽糖
B 用次氯酸钠溶液消毒 次氯酸钠溶液呈碱性
C 给小麦施氮肥 氮是小麦合成蛋白质的必需元素
D 用肥皂洗涤油污 肥皂中的高级脂肪酸钠含有亲水基和疏水基
A. A B. B C. C D. D
7.(2025年湖北卷第1题)下列与生活相关的叙述中,不涉及化学变化的是 ( )
A.干冰升华助力舞台云雾形成
B.珍珠遇酸后失去光泽
C.加酶洗衣粉清洗蛋白质污渍
D.植物油久置氧化变质
8.(2025年陕晋青宁卷第1题)“国之重器“是我国科技综合实力的结晶。下述材料属于金属材料的是
A. “C919”大飞机用的氮化硅涂层
B. “梦想”号钻探船钻头用的合金
C. “望宇”登月服用的聚酰亚胺隔热层
D. “雪龙2”号破冰船制淡水用的反渗透膜
9.(2025年广东卷第1题)中华传统技艺,凸显人民智慧。下列选项所涉及材料的主要成分属于合金的是
A.纸哪吒 B.石印章 C.木活字 D.不锈钢针
A.A B.B C.C D.D
10.(2025年湖南卷第1题)材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列材料属于金属材料的是
A.高强韧无磁不锈钢—聚变能实验装置中的低温结构部件
B.金刚石薄膜—“梦想“号大洋钻探船使用的钻头表面涂层
C.超细玄武岩纤维—嫦娥六号携带的月面国旗的纺织材料
D.超细玻璃纤维—国产大飞机中隔音隔热的“飞机棉“
11.(2025江苏卷第1题)大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是
A.工业合成氨 B.湿法炼铜 C.高炉炼铁 D.接触法制硫酸
12.(2025年重庆卷第1题)抗日战争时期,根据地物资紧缺,军民自力更生,就地取材,采用下列方法生产化工产品,其中利用了氧化还原反应原理的是
A. 用石磨代替打浆机碾碎硝化棉
B. 用陶缸作反应器以硫黄为原料生产硫酸
C. 通过蒸馏法以自酿的白酒为原料生产工业酒精
D. 通过水解法以植物油和熟石灰为原料生产甘油
13.(2024云南卷第1题)画中有“化“,多彩中华。下列叙述正确的是
A.岩彩壁画颜料所用贝壳粉,主要成分属于硅酸盐
B.油画颜料调和剂所用核桃油,属于有机高分子
C.竹胎漆画颜料赭石的主要成分氧化铁,耐酸、碱
D.水墨画墨汁的主要成分碳,常温不易被氧化
14.(2025年甘肃卷第1题)下列爱国主义教育基地的藏品中,主要成分属于无机非金属材料的是
A.劳动英雄模范碑(南梁革命纪念馆藏)
B.红军党员登记表(红军长征胜利纪念馆藏)
C.陕甘红军兵工厂铁工具(甘肃省博物馆藏)
D.谢觉哉使用过的皮箱(八路军兰州办事处纪念馆藏)
15.(2025年北京卷第1题)我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁矿(FeTiO3)存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是
A. 月壤钛铁矿中存在活泼氢
B. 将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气
C. 月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
D. 将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
16.(2025年浙江1月卷第3题)化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A. ClO2 具有强氧化性,可用于杀菌消毒
B. 聚丙烯是高分子材料,可用作吸水剂
C. Na2CO3溶液呈碱性,可用于去除油污
D. 硬铝密度小、强度高、抗腐蚀能力强,可用作飞机材料
17.(2025年全国卷第1题)化学与人类生活密切相关。下列叙述正确的是
A. 硫酸铜具有杀菌作用,可用作饮用水消毒剂
B. 小苏打遇酸能产生气体,可用作食品膨松剂
C. 碳化硅抗氧化且耐高温,可用作固体电解质
D. 聚氯乙烯塑料制品耐腐蚀,可用作食品包装
18.(2025年四川卷第1题)材料是科技发展的基础。下列属于金属材料的是
A.制造电极的石墨烯
B.制造减震弹簧的高碳钢
C.制造防弹装甲的高强度芳纶纤维
D.制造耐温度剧变仪器的高硼玻璃
第1讲-STSE与中国传统文化答案及解析
1.【答案】A
【解析】泥活字的主要成分是黏土,黏土属于硅酸盐类物质,A正确;木活字主要成分是纤维素(有机物),B错误;铜活字是金属铜,C错误;铅活字是金属铅,都不属于硅酸盐,D错误;故选A。
2.【答案】B
【解析】明矾水解产生胶体可以吸附水中杂质,能净化黄河水,A合理;漂白粉的有效成分有氧化性,会破坏蚕丝(蛋白质)的结构,不能用于漂白蚕丝制品,B不合理;食醋中的醋酸能与水垢(主要成分为碳酸钙、氢氧化镁)反应,可除去水垢,C合理;小苏打受热分解会产生气体,能作烘焙糕点的膨松剂,D合理;故选B。
3.【答案】D
【解析】石灰石煅烧生成氧化钙和二氧化碳,有新物质,是化学变化;磁铁矿炼铁生成铁单质,有新物质,是化学变化;煤的液化生成液态燃料,有新物质,是化学变化;石油分馏是利用各成分沸点不同分离,没有新物质,属于物理变化;故选D。
4.【答案】B
【解析】古建筑中的基石主要成分是硅酸盐,属于无机物,A错误;斗拱是由木材制成的,木材的主要成分是纤维素,属于有机物,B正确;青瓦是由黏土烧制而成的,主要成分是硅酸盐,属于无机物,C错误;琉璃的主要成分是二氧化硅,属于无机物,D错误; 故选B。
5.【答案】A
【解析】生石灰是CaO,不与氧气反应,不能做脱氧剂。可用来脱水生成Ca(OH)2,A错误;Al3+可水解生成Al(OH)3胶体,吸附水中的悬浮杂质,通过混凝沉淀净水。B正确;NH4HCO3受热分解生成CO2、NH3、气体膨胀使食品多孔蓬松,可用作膨松剂,C正确;苯甲酸及其钠盐抑制微生物细胞呼吸酶的活性, 破坏微生物的正常代谢 ,是常见食品防腐剂,能抑制微生物生长,D正确;故选A。
6.【答案】B
【解析】A. 大米含有大量淀粉,在酸性或酶催化下水解生成麦芽糖,解释合理,A正确;B. 次氯酸钠水解或与CO2反应生成的 HClO具有强氧化性,用于杀菌消毒,与碱性无关,B错误;C. 蛋白质主要元素之一是氮,植物吸收氮肥合成蛋白质,施氮肥解释合理,C正确;D. 肥皂中的高级脂肪酸钠含亲水基(羧酸根)和疏水基(长链烷基),疏 水 基 包 裹 油污,解释合理,D正确;故选 B。
7.【答案】A
【解析】干冰升华仅为状态变化,成分仍为CO2,无新物质生成,属物理变化,A符合题意;
珍珠主要成分是CaCO3,与酸反应生成CO2等,属化学变化,B不符合题意;酶催化蛋白质水解为氨基酸,破坏原有结构,生成新物质,C不符合题意;植物油氧化变质后,主要生成过氧化物、醛、酮、羧酸等,发生变质,属化学变化,D不符合题意;故选A。
8.【答案】B
【解析】本题考查化学与材料。氮化硅涂层是具有硬度高、耐高温特性,属于新型结构陶瓷材料,A错误;合金是金属与其他金属或非金属熔合而成的材料,属于金属材料,B正确;聚酰亚胺是一种特种工程塑料,具有耐低温(-200~-300℃)和耐高温(短期400℃以上)性能,优异的机械性能和电绝缘性,属于有机高分子材料,C错误;反渗透膜的核心材质为有机高分子聚合物材料,如聚酰胺复合膜,D错误;故选B。
9.【答案】D
【解析】纸哪吒→纸→纤维素(有机化合物),A错误;石印章→石→硅酸盐或碳酸盐,B错误;木活字→木→纤维素和木质素(有机化合物),C错误;不锈钢针→钢→合金,D正确;
故选D。
10.【答案】A
【解析】金属材料包括纯金属及其合金,选项中的不锈钢是铁基合金,属于金属材料,A正确;B.金刚石是碳的非金属形态,是无机非金属材料,B错误;C.玄武岩纤维是由火山岩(主要成分为硅酸盐矿物)熔融制成的无机非金属材料,类似于玻璃纤维,不属于金属材料,C错误;D.玻璃纤维的主要成分是二氧化硅等非金属氧化物,属于无机非金属材料,因此不属于金属材料,D错误。
11.【答案】A
【解析】工业合成氨反应的方程式为N2为反应物,A正确;湿法炼铜是指Fe与Cu2+发生反应,错误;C项,高炉炼铁是指Fe2O3与CO反应,B错误;D项,接触法制硫酸是指用硫黄或黄铁矿与O2在高温下反应生成SO2,再氧化生成SO3,最后与H2O反应生成H2SO4,错误。
12.【答案】B
【解析】研磨硝化棉是物理粉碎过程,无化合价变化,不涉及氧化还原反应,A错误;硫磺(S)转化为硫酸(H2SO4)时,硫的化合价从0升至+6,发生氧化反应,涉及氧化还原反应,B正确;蒸馏法分离酒精是物理过程,无新物质生成,不涉及氧化还原反应,C错误;植物油水解生成甘油和脂肪酸盐,属于水解反应,无化合价变化,不涉及氧化还原反应,D错误;故选B。
13.【答案】D
【解析】贝壳粉的主要成分是碳酸钙,《周礼》中有云“煤饼烧蛎房成灰”,该“灰”称为“蜃”,主要成分为CaO,可知牡蛎主要成分为碳酸钙,A错误;核桃油属于油脂,是高级脂肪酸甘油酯,不属于有机高分子化合物,B错误;氧化铁不溶于碱,但能与酸发生反应,C错误;墨汁是由碳磨成,常温下不容易被氧化,D正确。
14.【答案】A
【解析】劳动英雄模范碑通常由石材或混凝土制成,属于无机非金属材料(如硅酸盐类),A符合题意;红军党员登记表为纸质材料,主要成分是纤维素(有机高分子材料),B不符合题意;铁工具由金属铁制成,属于金属材料,C不符合题意;皮箱由皮革(动物蛋白质加工而成,属于有机材料)制成,D不符合题意;
15.【答案】B
【解析】月壤钛铁矿中的吸附来自太阳风的原子,具有还原性,属于活泼氢,A正确;地球上的钛铁矿处于氧气包围的环境中,加热可能无法生成水蒸气,B错误;加热钛铁矿生成水和Fe,有化合价的升降,属于氧化还原反应,C正确;水蒸气液化会释放热量,D正确;
16.【答案】B
【解析】ClO2具有强氧化性,可用于杀菌消毒,A选项正确;聚丙烯是高分子材料,难溶于水,不能作吸水剂,B选项错误;碱性溶液可以除油污,Na2CO3溶液呈碱性,可用于去除油污,C选项正确;硬铝密度小、强度高、抗腐蚀能力强,可用作飞机材料,D选项正确。
17.【答案】B
【解析】硫酸铜具有杀菌作用,能使蛋白质变性,但不能作饮用水消毒剂,其对人体有同样的危害,A错误;小苏打遇面食里的酸能产生CO2气体,故可用作食品膨松剂,B正确;碳化硅属于共价晶体,是非电解质,C错误;聚氯乙烯塑料受热会分解出HCl和增塑剂如邻苯二甲酸二丁酯等有毒物质,不可用作食品包装,D错误。
18.【答案】B
【解析】石墨烯是一种由碳原子组成的二维碳纳米材料,其结构为蜂窝状晶格,具有优异的光学、电学、力学特性,是碳的同素异形体,是无机非金属材料,不属于金属材料,A不符合题意;高碳钢是一种含碳量较高的铁碳合金,有优异的强度和硬度,属于金属材料,B符合题意;芳纶纤维是一种由酰胺键链接的合成型线性高分子聚合物,全称是芳香族聚酰胺纤维,具有高强度和优良的耐磨性,属于有机高分子材料,C不符合题意;高硼玻璃是一种特殊的玻璃材料,主要成分为二氧化硅和三氧化二硼,具有耐高温、高硬度和强度等特点,属于无机非金属材料,D不符合题意。一、考向分析
1.化学与中国传统文化
中华文化源远流长,传统工艺以及传统文化中的文言文、古诗词等包含了很多的化学知识。为了展示中国传统文化及工艺的价值与魅力,增强民族自信心和自豪感,高考化学常以化学知识为基础,以中国优秀传统文化及工艺为载体,主要从以下几个方面进行考查:
传统工艺。考查我国古代化学成就及相关化学史。
传统文化中涉及的物质。包括物质名称、成分、用途等。
(3)传统文化中涉及的变化。包括物理变化、化学变化等。
(4)传统文化中涉及的操作。如蒸发、蒸馏、萃取等。
2.化学与STSE
STSE(STSE是指科学、技术、社会、环境)已成为高考考点的热点。将化学原理以及化学知识与科技成果相结合,考查知识的迁移能力,地点高,落点低。预计2026年高考会以新的情境考查化学与STSE,化学与工艺微流程,化学科学对人类文明发展的意义。
主要从以下几个方面进行考查:
(1)化学与环境。以绿色化学为导向,结合能源问题、重大事件等,学以致用并培养正确的价值观。
(2)化学与能源。考查传统能源与新型能源的综合利用等。
(3)化学与材料。基于科技发展前沿,结合生产实际,考查各种材料的制备、特性及应用等。
(4)化学与生产、生活。以基础知识为考查导向,引导考生关注日常生活,紧扣学习要点。化学与生产。以实际生产流程为背景,以微工艺等形式进行考查。
二、重温经典
1.(2025年河南卷)活字印刷术极大地促进了世界文化的交流,推动了人类文明的进步。下列“活字“字坯的主要成分为硅酸盐的是
A.泥活字 B.木活字
铜活字 D.铅活字山东
【答案】A
【解析】泥活字的主要成分是黏土,黏土属于硅酸盐类物质,A正确;木活字主要成分是纤维素(有机物),B错误;铜活字是金属铜,C错误;铅活字是金属铅,都不属于硅酸盐,D错误;故选A。
2.(2025年山东卷)化学应用体现在生活的方方面面,下列用法不合理的是
A.用明矾净化黄河水
B.用漂白粉漂白蚕丝制品
C.用食醋去除水壶中水垢
D.用小苏打作烘焙糕点膨松剂
【答案】B
【解析】明矾水解产生胶体可以吸附水中杂质,能净化黄河水,A合理;漂白粉的有效成分有氧化性,会破坏蚕丝(蛋白质)的结构,不能用于漂白蚕丝制品,B不合理;食醋中的醋酸能与水垢(主要成分为碳酸钙、氢氧化镁)反应,可除去水垢,C合理;小苏打受热分解会产生气体,能作烘焙糕点的膨松剂,D合理;故选B。
3.(2025年黑吉辽蒙卷) 东北三省及内蒙古资源丰富,下列资源转化的主要过程不属于化学变化的是
A. 石灰石煅烧 B. 磁铁矿炼铁 C. 煤的液化 D. 石油分馏
【答案】D
【解析】石灰石煅烧生成氧化钙和二氧化碳,有新物质,是化学变化;磁铁矿炼铁生成铁单质,有新物质,是化学变化;煤的液化生成液态燃料,有新物质,是化学变化;石油分馏是利用各成分沸点不同分离,没有新物质,属于物理变化;故选D。
4.(2025年河北卷)河北省古建筑数量大,历史跨度长,种类齐全,在我国建筑史上占有非常重要的地位。下列古建筑组件主要成分属于有机物的是
A.基石 B.斗拱
C.青瓦 D.琉璃
【答案】B
【解析】古建筑中的基石主要成分是硅酸盐,属于无机物,A错误;斗拱是由木材制成的,木材的主要成分是纤维素,属于有机物,B正确;青瓦是由黏土烧制而成的,主要成分是硅酸盐,属于无机物,C错误;琉璃的主要成分是二氧化硅,属于无机物,D错误; 故选B。
5.(2025年安徽卷)下列有关物质用途的说法错误的是
A. 生石灰可用作脱氧剂
B. 硫酸铝可用作净水剂
C. 碳酸氢铵可用作食品膨松剂
D. 苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
【答案】A
【解析】生石灰是CaO,不与氧气反应,不能做脱氧剂。可用来脱水生成Ca(OH)2,A错误;Al3+可水解生成Al(OH)3胶体,吸附水中的悬浮杂质,通过混凝沉淀净水。B正确;NH4HCO3受热分解生成CO2、NH3、气体膨胀使食品多孔蓬松,可用作膨松剂,C正确;苯甲酸及其钠盐抑制微生物细胞呼吸酶的活性, 破坏微生物的正常代谢 ,是常见食品防腐剂,能抑制微生物生长,D正确;故选A。
6.(2025年安徽卷)用下列化学知识解释对应劳动项目不合理的是
选项 劳动项目 化学知识
A 用大米制麦芽糖 淀粉水解生成麦芽糖
B 用次氯酸钠溶液消毒 次氯酸钠溶液呈碱性
C 给小麦施氮肥 氮是小麦合成蛋白质的必需元素
D 用肥皂洗涤油污 肥皂中的高级脂肪酸钠含有亲水基和疏水基
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】A. 大米含有大量淀粉,在酸性或酶催化下水解生成麦芽糖,解释合理,A正确;次氯酸钠水解或与CO2反应生成的 HClO具有强氧化性,用于杀菌消毒,与碱性无关,B错误;蛋白质主要元素之一是氮,植物吸收氮肥合成蛋白质,施氮肥解释合理,C正确;肥皂中的高级脂肪酸钠含亲水基(羧酸根)和疏水基(长链烷基),疏 水 基 包 裹 油污,解释合理,D正确;故选 B。
7.(2025年湖北卷)下列与生活相关的叙述中,不涉及化学变化的是 ( )
A.干冰升华助力舞台云雾形成
B.珍珠遇酸后失去光泽
C.加酶洗衣粉清洗蛋白质污渍
D.植物油久置氧化变质
【答案】A
【解析】干冰升华仅为状态变化,成分仍为CO2,无新物质生成,属物理变化,A符合题意;
珍珠主要成分是CaCO3,与酸反应生成CO2等,属化学变化,B不符合题意;酶催化蛋白质水解为氨基酸,破坏原有结构,生成新物质,C不符合题意;植物油氧化变质后,主要生成过氧化物、醛、酮、羧酸等,发生变质,属化学变化,D不符合题意;故选A。
8.(2025年陕晋青宁卷)“国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下述材料属于金属材料的是
A. “C919”大飞机用的氮化硅涂层
B. “梦想”号钻探船钻头用的合金
C. “望宇”登月服用的聚酰亚胺隔热层
D. “雪龙2”号破冰船制淡水用的反渗透膜
【答案】B
【解析】本题考查化学与材料。氮化硅涂层是具有硬度高、耐高温特性,属于新型结构陶瓷材料,A错误;合金是金属与其他金属或非金属熔合而成的材料,属于金属材料,B正确;聚酰亚胺是一种特种工程塑料,具有耐低温(-200~-300℃)和耐高温(短期400℃以上)性能,优异的机械性能和电绝缘性,属于有机高分子材料,C错误;反渗透膜的核心材质为有机高分子聚合物材料,如聚酰胺复合膜,D错误;故选B。
9.(2025年广东卷)中华传统技艺,凸显人民智慧。下列选项所涉及材料的主要成分属于合金的是
A.纸哪吒 B.石印章 C.木活字 D.不锈钢针
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】纸哪吒→纸→纤维素(有机化合物),A错误;石印章→石→硅酸盐或碳酸盐,B错误;木活字→木→纤维素和木质素(有机化合物),C错误;不锈钢针→钢→合金,D正确;
故选D。
10.(2025年湖南卷)材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列材料属于金属材料的是
A.高强韧无磁不锈钢—聚变能实验装置中的低温结构部件
B.金刚石薄膜—“梦想”号大洋钻探船使用的钻头表面涂层
C.超细玄武岩纤维—嫦娥六号携带的月面国旗的纺织材料
D.超细玻璃纤维—国产大飞机中隔音隔热的“飞机棉”
【答案】A
【解析】金属材料包括纯金属及其合金,选项中的不锈钢是铁基合金,属于金属材料,A正确;B.金刚石是碳的非金属形态,是无机非金属材料,B错误;C.玄武岩纤维是由火山岩(主要成分为硅酸盐矿物)熔融制成的无机非金属材料,类似于玻璃纤维,不属于金属材料,C错误;D.玻璃纤维的主要成分是二氧化硅等非金属氧化物,属于无机非金属材料,因此不属于金属材料,D错误。
11.(2025江苏卷)大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是
A.工业合成氨 B.湿法炼铜 C.高炉炼铁 D.接触法制硫酸
【答案】A
【解析】工业合成氨反应的方程式为N2为反应物,A正确;湿法炼铜是指Fe与Cu2+发生反应,错误;C项,高炉炼铁是指Fe2O3与CO反应,B错误;D项,接触法制硫酸是指用硫黄或黄铁矿与O2在高温下反应生成SO2,再氧化生成SO3,最后与H2O反应生成H2SO4,错误。
12.(2025年重庆卷)抗日战争时期,根据地物资紧缺,军民自力更生,就地取材,采用下列方法生产化工产品,其中利用了氧化还原反应原理的是
A. 用石磨代替打浆机碾碎硝化棉
B. 用陶缸作反应器以硫黄为原料生产硫酸
C. 通过蒸馏法以自酿的白酒为原料生产工业酒精
D. 通过水解法以植物油和熟石灰为原料生产甘油
【答案】B
【解析】研磨硝化棉是物理粉碎过程,无化合价变化,不涉及氧化还原反应,A错误;硫磺(S)转化为硫酸(H2SO4)时,硫的化合价从0升至+6,发生氧化反应,涉及氧化还原反应,B正确;蒸馏法分离酒精是物理过程,无新物质生成,不涉及氧化还原反应,C错误;植物油水解生成甘油和脂肪酸盐,属于水解反应,无化合价变化,不涉及氧化还原反应,D错误;故选B。
13.(2024云南卷)画中有“化”,多彩中华。下列叙述正确的是
A.岩彩壁画颜料所用贝壳粉,主要成分属于硅酸盐
B.油画颜料调和剂所用核桃油,属于有机高分子
C.竹胎漆画颜料赭石的主要成分氧化铁,耐酸、碱
D.水墨画墨汁的主要成分碳,常温不易被氧化
【答案】D
【解析】贝壳粉的主要成分是碳酸钙,《周礼》中有云“煤饼烧蛎房成灰”,该“灰”称为“蜃”,主要成分为CaO,可知牡蛎主要成分为碳酸钙,A错误;核桃油属于油脂,是高级脂肪酸甘油酯,不属于有机高分子化合物,B错误;氧化铁不溶于碱,但能与酸发生反应,C错误;墨汁是由碳磨成,常温下不容易被氧化,D正确。
14.(2025年甘肃卷)下列爱国主义教育基地的藏品中,主要成分属于无机非金属材料的是
A.劳动英雄模范碑(南梁革命纪念馆藏)
B.红军党员登记表(红军长征胜利纪念馆藏)
C.陕甘红军兵工厂铁工具(甘肃省博物馆藏)
D.谢觉哉使用过的皮箱(八路军兰州办事处纪念馆藏)
【答案】A
【解析】劳动英雄模范碑通常由石材或混凝土制成,属于无机非金属材料(如硅酸盐类),A符合题意;红军党员登记表为纸质材料,主要成分是纤维素(有机高分子材料),B不符合题意;铁工具由金属铁制成,属于金属材料,C不符合题意;皮箱由皮革(动物蛋白质加工而成,属于有机材料)制成,D不符合题意;
15.(2025年北京卷)我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁矿(FeTiO3)存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是
A. 月壤钛铁矿中存在活泼氢
B. 将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气
C. 月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
D. 将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
【答案】B
【解析】月壤钛铁矿中的吸附来自太阳风的原子,具有还原性,属于活泼氢,A正确;地球上的钛铁矿处于氧气包围的环境中,加热可能无法生成水蒸气,B错误;加热钛铁矿生成水和Fe,有化合价的升降,属于氧化还原反应,C正确;水蒸气液化会释放热量,D正确;
16.(2025年浙江1月卷)化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A.ClO2 具有强氧化性,可用于杀菌消毒
B. 聚丙烯是高分子材料,可用作吸水剂
C. Na2CO3溶液呈碱性,可用于去除油污
D. 硬铝密度小、强度高、抗腐蚀能力强,可用作飞机材料
【答案】B
【解析】ClO2具有强氧化性,可用于杀菌消毒,A选项正确;聚丙烯是高分子材料,难溶于水,不能作吸水剂,B选项错误;碱性溶液可以除油污,Na2CO3溶液呈碱性,可用于去除油污,C选项正确;硬铝密度小、强度高、抗腐蚀能力强,可用作飞机材料,D选项正确。
17.(2025年全国卷)化学与人类生活密切相关。下列叙述正确的是
A. 硫酸铜具有杀菌作用,可用作饮用水消毒剂
B. 小苏打遇酸能产生气体,可用作食品膨松剂
C. 碳化硅抗氧化且耐高温,可用作固体电解质
D. 聚氯乙烯塑料制品耐腐蚀,可用作食品包装
【答案】B
【解析】硫酸铜具有杀菌作用,能使蛋白质变性,但不能作饮用水消毒剂,其对人体有同样的危害,A错误;小苏打遇面食里的酸能产生CO2气体,故可用作食品膨松剂,B正确;碳化硅属于共价晶体,是非电解质,C错误;聚氯乙烯塑料受热会分解出HCl和增塑剂如邻苯二甲酸二丁酯等有毒物质,不可用作食品包装,D错误。
18.(2025年四川卷)材料是科技发展的基础。下列属于金属材料的是
A.制造电极的石墨烯
B.制造减震弹簧的高碳钢
C.制造防弹装甲的高强度芳纶纤维
D.制造耐温度剧变仪器的高硼玻璃
【答案】B
【解析】石墨烯是一种由碳原子组成的二维碳纳米材料,其结构为蜂窝状晶格,具有优异的光学、电学、力学特性,是碳的同素异形体,是无机非金属材料,不属于金属材料,A不符合题意;高碳钢是一种含碳量较高的铁碳合金,有优异的强度和硬度,属于金属材料,B符合题意;芳纶纤维是一种由酰胺键链接的合成型线性高分子聚合物,全称是芳香族聚酰胺纤维,具有高强度和优良的耐磨性,属于有机高分子材料,C不符合题意;高硼玻璃是一种特殊的玻璃材料,主要成分为二氧化硅和三氧化二硼,具有耐高温、高硬度和强度等特点,属于无机非金属材料,D不符合题意。
三、知识重构
中国传统文化
1、传统工艺
(1)金属与合金工艺:青铜器如四羊方尊是铜锡合金,《周礼 考工记》中就有根据兵器需求确定合金配方的记载,合金能提升硬度、降低熔点;还有 “曾青涂铁,铁赤如铜”,描述的是铁置换出铜的氧化还原反应,属于古代湿法炼铜的核心原理。冶炼青铜的过程大致是先把选好的矿石加入熔剂,再放入炼炉内,点燃木炭熔炼,等火候成熟,弃去炼渣得初铜。初铜经提炼才能获得纯净的红铜。红铜加锡、铅熔成合金,即是青铜。
(2)四大发明:制墨时松木在窑内不完全燃烧生成炭黑;造纸采用碱液蒸煮制浆法,通过化学变化去除树皮中的木质素以提取纤维素;火药是硫磺、硝石和木炭的混合物,点燃时发生剧烈氧化还原反应释放大量能量。
(3)陶瓷与建筑材料:陶瓷以黏土为原料,经高温烧结发生复杂化学变化,形成新化学键,转化为硅酸盐材料;《天工开物》中 “凡石灰,经火焚炼为用“,是指碳酸钙高温分解生成氧化钙,石灰浆使用时会吸收二氧化碳重新生成碳酸钙,实现固化。水泥、玻璃、陶瓷是三大传统无机非金属材料,均是硅酸盐材料。陶瓷的制备以粘土为原料。釉料中主要含有一些金属及其化合物,如钴、铁的氧化物等,烧制时能产生不同的颜色。
(4)汞的冶炼
在自然界中虽有游离态汞存在,但量很少,主要以丹砂(硫化汞) 状态存在。方士们在密闭的设备中升炼水银,先后利用过石灰石、黄矾、赤铜、黑铅、铁和炭末来促进硫化汞的分解。南宋时期发明了蒸馏水银的工艺, 设计了专用的装置,《天工开物》中也有类似记载。在中国的医药化学中还曾利用过铅汞齐、锡汞齐。唐代已开始用银锡汞齐作为补牙剂。
(5)淘冶黄金
黄金都是以游离状态存在于自然界,分沙金和脉金(小金)两种。历史上的早期采金技术都是“沙里淘金”。例如,《韩非子·内储说上》提到“丽水之中生金”。
(6)制黑火药
主要成分:硝酸钾、木炭和硫黄。
反应原理:2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑。
(7)酿造
酿酒、酿醋依赖微生物发酵的化学过程,其中酿酒是淀粉先水解为葡萄糖,再发酵生成乙醇;传统烹饪中的高温炒制会发生美拉德反应,让食物表面呈金黄色并产生特殊风味,糕点制作中糖类的焦糖化反应则赋予食物独特口感。还有苏轼记载 “红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发”,这里的 “气” 是乙烯,其具有催熟果实的作用。
(8)医药炮制
古代中药通过炒、蒸、炸等炮制技术改变药材化学性质以提升药效,比如部分药材经炒制后,其所含的生物碱等成分结构发生变化,增强药效或降低毒性。此外,中药配方常利用不同药材中化学成分的相互作用来实现治疗效果。
(9)染色
染色是一个很古老的工艺,即用染料使物品着色。
(10)造纸术
以我国古书《天工开物》卷中所记载的竹纸制造方法为例,步骤如下:
①斩竹漂塘:将新砍下的嫩竹放入池塘中,浸泡一百日以上,利用天然微生物分解并洗去竹子的青皮。
②煮徨足火:放入“徨”桶内与石灰一道蒸煮,利用石灰的碱性脱脂、杀死微生物等。
③舂臼:把上述处理的竹子,放入石臼中打烂,形同泥面。
④荡料入帘:将被打烂的竹料倒入水槽内,并以竹帘在水中荡料,竹料成为薄层附于竹帘上面。
⑤覆帘压纸:将竹帘反过来,使湿纸落于板上。重复荡料与覆帘步骤,叠积上千张湿纸后,加木板重压以挤去大部分的水。
⑥透火焙干:将湿纸逐张扬起,生火焙干。
2、传统文化中涉及的物质
(1)《汉书》中“高奴县有洧水,可燃”,“洧水”指的是石油。
(2)《抱朴子内篇·黄白》中“曾青涂铁,铁赤如铜”,“曾青”是可溶性铜盐。
(3)《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣“里的“碱”是K2CO3,即草木灰的主要成分,K2CO3水解显碱性,可用于清洗衣物。
(4)《周礼》中“煤饼烧蛎房成灰”(“蛎房”即牡蛎壳),并把这种灰称为“蜃”,“蜃”的主要成分为CaO。
(5)《天工开物》中“凡石灰,经火焚炼为用”里的“石灰”指的是CaCO3,CaCO3高温分解产生CaO。
(6)《神农本草经》中“水银……熔化还复为丹”里的“丹”是HgO。
(7)《傅鹑觚集·太子少傅箴》中写道:“夫金木无常,方园应行,亦有隐括,习与性形。故近朱者赤,近墨者黑。”“朱”指的是朱砂 HgS。
(8)《本草图经》中“绿矾形似朴消(Na2SO4·10H2O)而绿色,取此物置于铁板上,聚炭,封之囊袋,吹令火炽,其矾即沸,流出,色赤如融金汁者是真也”里的“绿矾”是FeSO4·7H2O。
(9)《传信方》中“治气痢巴石丸,取白矾一大斤,以炭火净地烧令汁尽,则其色如雪,谓之巴石”,巴石主要化学成分为KAl(SO4)2·12H2O。
(10)《清嘉录》中“研雄黄末,屑蒲根,和酒以饮,谓之雄黄酒”,其中“雄黄”的主要成分是As4S4。
(11)《咏煤炭》中“凿开混沌得乌金……不辞辛苦出山林“其中“乌金“的主要成分是煤炭。
(12)《天工开物》中“世间丝、麻、裘、褐皆具素质……”文中的“裘”主要成分是蛋白质。
(13)《本草纲目拾遗》中“贮以玻璃瓶,紧塞其口,勿使泄气,则药力不减.气甚辛烈,触人脑,非有病不可嗅”,鼻冲水指的是氨水。
(14)《物理小识》卷七《金石类》中“有硇水者,剪银塊投之,则旋而为水”,“硇水”指的是硝酸;
(15)《易经》中“泽中有火”,“上火下泽”。涉及的物质是沼气,主要成分是甲烷。
(16)《天工开物》中“人贱者短褐、臬裳,冬以御寒,夏以蔽体,其质造物之所具也。属草木者,为臬、麻、苘、葛……”文中的“臬、麻、苘、葛”属于纤维素。
3、传统文化中涉及的变化
(1)《图经衍义本草》中 “绛矾本来绿色(FeSO 7H O),烧之赤色”,描述的是绿矾受热分解,铁元素价态变化,生成赤色铁的氧化物的反应;《梦溪笔谈》中 “以剂钢为刃”,“剂钢” 实质是铁合金,硬度较高适合做刀刃。
(2)“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”,蚕丝主要成分为蛋白质,蜡烛燃烧是石蜡的氧化还原反应;“农父绿蓑衣” 中蓑衣多为植物纤维制成,主要成分是纤维素,属于天然有机高分子。
(3)《本草图经》中“绿矾形似朴消(Na2SO4·10H2O)而绿色,取此物置于铁板上,聚炭,封之囊袋,吹令火炽,其矾即沸,流出,色赤如融金汁者是真也”里的“绿矾”是 FeSO4·7H2O,描述了绿矾受热分解的现象。该过程为化学变化。
(4)“熬胆矾(CuSO4·5H2O)铁釜,久之亦化为铜”,涉及的反应类型为置换反应。该过程为化学变化。
(5)《本草经集注》中区分硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4)的方法:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,这是利用了焰色反应。
4、传统文化中的分离和提纯
(1)“自元时始创其法,用浓酒和槽入甄,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”该过程涉及蒸馏操作。
(2)《本草纲目》中记载:“此即地霜也,所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁,后乃煎炼而成”。“煎炼”涉及蒸发、结晶操作;
(3)《本草纲目》中对碱式碳酸铅制备过程有如下叙述:“每铅百斤,熔化,削成薄片,卷作筒,安木甑内。甑下甑中各安醋一瓶,外以盐泥固济,纸封甑缝。风炉安火四周,养一七,便扫入水缸内。依旧封养,次次如此,铅尽为度。”文中涉及的操作方法是蒸馏。
(4)“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,这种分离方法是蒸馏。
(5)《天工开物》中对“海水盐”有如下描述:“凡煎盐锅古谓之牢盆,……其下列灶燃薪,多者十二三眼,少者七八眼,共煎此盘,……火燃釜底,滚沸延及成盐。”文中涉及的操作有加热、蒸发、结晶。
(6)《本草纲目》中记载:“近时惟以糯米或粳米或黍或秫或大麦蒸熟,和曲酿瓮中七日,以甑蒸取”。文中涉及的操作为蒸馏。
(7)《茶疏》中对泡茶过程有如下记载:“治壶、投茶、出浴、淋壶、烫杯、酾茶、品茶……”,泡茶过程涉及的操作有溶解、过滤。
(8)《物理小识》中“以汞和金涂银器上,成白色,入火则汞去而金存,数次即黄”,该过程为汽化。
(9)《游宦纪闻》中记载了民间制取花露水的方法:“锡为小甑,实花一重,香骨一重,常使花多于香。窍甑之傍,以泄汗液,以器贮之”。文中涉及的操作气体的冷凝过程。
(10)《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。”文中涉及的操作方法是升华。
二、化学与STSE
1.化学与环境
(1)空气质量日报
空气质量日报的主要内容包括“空气污染指数”、“首要污染物”、“空气质量级别”、“空气质量状况”等。目前计入空气污染指数的项目暂定为:可吸入颗粒物、氮氧化物、二氧化硫。
(2)绿色化学
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的污染。
②最高目标:原子利用100%,即反应物中的原子全部转化为期望的最终产物。
(3)环境污染
污染名称 主要污染物及形成原理
PM2.5 大气中直径不大于2.5 μm的颗粒物,也称为可吸入悬浮颗粒物
雾霾 SO2、NOx等和可吸入颗粒物与雾气结合的混合物
酸雨 指pH小于5.6的雨雾或其他形式的大气降水。SO2、NOx是形成酸雨的主要原因
光化学烟雾 工厂、机动车等排放的碳氢化合物和氮氧化合物等一次污染物,及其在光照(紫外线)条件下生成的复杂的二次污染物
臭氧空洞 冰箱中使用的制冷剂氟利昂(氟氯代烷)、汽车尾气中的NOx等与臭氧发生作用,导致臭氧层的损耗
水体污染 化肥、农药的过度使用,工业“三废”和生活污水的随意排放,导致水体中富含大量含N、P等元素的营养物质,造成水体富营养化。富营养化可引起“水华”或“赤潮”
温室效应 化石燃料的大量使用,大气中的CO2、CH4等气体大量增加,使地表温度上升
厄尔尼诺 指由于温室效应加剧,导致冰山、冰川消融,海平面上升,从而形成强烈的风暴以及引起大陆气候变化无常的现象
白色污染 各种塑料垃圾对环境所造成的污染,它们很难降解,会破坏土壤结构
重金属污染 一般认为密度大于4.5以上的金属称为重金属,如钡、铜、银、镉、锡、贡等。
赤潮和水华 废水中含N、P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,使水体变浑浊,水质恶化。
2.化学与能源
(1)传统化石能源
三大化石燃料细节:煤是复杂混合物,主含碳元素,还含氢、氮等,干馏可获焦炭、煤焦油等;石油主含碳氢元素,经分馏(利用各成分沸点不同)得到汽油、煤油等;天然气核心成分是甲烷,燃烧污染小,但仍会排放二氧化碳加剧温室效应。附:三大化石燃料开发利用方法
开发利用方法 产品及变化类型
石油 石油分馏 得到石油气、汽油(直馏汽油)、煤油、柴油、重油等。物理变化
石油裂化 获得更多轻质油,特别是汽油(裂化汽油)。化学变化
石油裂解 获得乙烯、丙烯。化学变化
催化重整 得到苯及其同系物。化学变化
煤 煤的干馏 隔绝空气加强热,得焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭等。化学变化
煤的气化 将煤转化为可燃性气体,是C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。化学变化
煤的液化 把煤转化为液体燃料,如乙醇等的过程。化学变化。
污染与治理:煤燃烧会释放二氧化硫、二氧化氮,是酸雨的主要成因;石油炼制和燃烧会产生一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物等汽车尾气污染物。治理方向多为改进燃烧技术、加装催化净化装置等。
(2)主流新型能源
氢能:堪称理想清洁能源,燃烧产物仅水,且热值高,来源可依托水。实验室通过锌与稀硫酸反应制取,工业上电解水可制氢,但存在制取成本高、易燃易爆且难液化,储存运输不便等问题。
乙醇:属于可再生能源,多由粮食发酵制取。燃烧污染比化石燃料小,常作为汽油添加剂,能节省石油资源。
可燃冰:主要成分是甲烷水合物,是混合物,热值高,储量丰富,但开采难度大,开采不当可能加剧温室效应。
(3)其他新能源
其他类型:太阳能、风能、潮汐能、地热能等,均为可再生且无污染的能源,其中太阳能常通过光伏板转化为电能,单晶硅是光伏产业的核心材料之一。
化学电池相关:作为将化学能直接转化为电能的装置,分一次电池(如干电池,不可充电)和二次电池(如锂电池、蓄电池,可充电)。氢氧燃料电池无需燃烧,能量转化率高,产物是水,是新型绿色电池。
(4)能源的分类
类别 分类 考查说明
一 常规能源 指已经大规模生产和广泛利用的能源,如煤、石油、天然气等。
新型能源 利用先进技术所获得的能源,如核聚变能、风能、太阳能、海洋能等。
二 可再生能源 在短时间内可连续再生利用的一次能源。例如:水能、风能。
不可再生能源 经过亿万年形成的,短期内无法恢复的能源。例如:煤、石油、天然气等。
三 一次能源 指在自然界中能以现成形式提供的能源,例如:天然气、煤、石油、水能、太阳能、风能。
二次能源 指需要依靠其他能源(也就是一次能源)的能量间接制取的能源,例如:电能、煤气、沼气等。
3.化学与材料
材料 组成或性质
有机高分子材料 塑料 塑料的主要成分是合成树脂。常见的有热塑性塑料如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯。热固性塑料,如酚醛树脂。聚乙烯无毒,用于食品包装,聚氯乙烯有毒,多用于非食品领域;聚四氟乙烯抗酸碱、抗有机溶剂,可作厨具涂层。合成纤维如六大纶,以石油等为原料,强度高、耐磨,用于纺织。合成橡胶如顺丁橡胶,弥补天然橡胶的不足,用于制造轮胎。
纤维 天然纤维包括纤维素(棉花、麻)、蛋白质(蚕丝、羊毛)等。合成纤维包括腈纶、涤纶等。
橡胶 天然橡胶是异戊二烯的聚合物,是线型高分子。
传统无机非金属材料 玻璃 普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英,其成分为Na2SiO3、CaSiO3、SiO2等熔化在一起得到的物质,是混合物。
水泥 硅酸盐水泥原料为石灰石和黏土,成分为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙。
陶瓷 陶瓷材料是人类应用最早的硅酸盐材料,制备原料为黏土。
其他无机材料 晶体硅是重要的半导体材料,用于太阳能电池板、电子芯片;光导纤维的主要成分是二氧化硅。氢氟酸能与二氧化硅反应,可用于雕刻玻璃。
合金材料 (1)合金是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,合金的熔点比各组分的低,硬度高于成分金属。如镁铝合金质轻强度大,用于高铁车厢;不锈钢含铬、镍,抗腐蚀能力强,用于厨具;青铜是铜锡合金,常用于制作器具。 (2)铝因表面形成致密氧化铝薄膜耐腐蚀,可制铝箔;铁具有还原性,可用于防止食品氧化变质;钠还原性强,可用于冶炼钛等难熔金属。
复合材料 复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料。例如:汽车工业、机械工业、体育用品、航空航天、人类健康等。
新型前沿材料 (1)超导与磁性材料:铁系超导材料、钇钡铜氧等超导材料电阻为零,应用于发电、输电领域;磁性材料分软磁(如铁硅合金,磁场去除后磁性消失)和硬磁材料(如铁氧体,去除外磁场仍保留磁性),用于电子元件、电机等。 (2)纳米与智能材料:纳米材料具有特殊性能,但其大量制备仍是难题;记忆合金可用于卫星天线,电致变色材料应用于智能太阳镜、飞机舷窗;高吸水性树脂能抗旱保水,用于改良土壤。
4.化学与生产、生活
(1)化学与生产
资源 名称 原理(主要的离子方程式、化学方程式) 说明
海水 1.海水晒盐及粗盐(主要含有Mg2+、Ca2+和SO等离子)提纯 Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ SO+Ba2+===BaSO4↓ CO+Ca2+===CaCO3↓ CO+Ba2+===BaCO3↓ 粗盐提纯时,所加的沉淀剂要过量,且要在后续的操作中除去,Na2CO3一定要在BaCl2后加入,待过滤完再加盐酸调溶液的pH
2.氯碱工业 ①次氯酸钠的制备 ②氯化氢的制备 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O H2+Cl22HCl
3.侯氏制碱法 NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 向饱和氯化钠溶液中先通入氨气再通入二氧化碳,通入气体的顺序不能颠倒
4.电解熔融的氯化钠制钠 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ 石墨为阳极,铁为阴极;电解熔融的氯化钠不是氯化钠溶液
5.提取溴 Cl2+2Br-===Br2+2Cl- SO2+Br2+2H2O===4H++SO+2Br- Cl2+2Br-===Br2+2Cl- 要用热的空气把生成的溴吹出;用SO2吸收后再用Cl2氧化的目的是富集溴
6.海水制镁 CaCO3CaO+CO2↑(CaCO3来源于贝壳) CaO+H2O===Ca(OH)2(制石灰乳) MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2 Mg(OH)2+2HCl===2H2O+MgCl2 MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ 工业上用Ca(OH)2作沉淀剂,不是用NaOH作沉淀剂;结晶析出MgCl2·6H2O,要在HCl气流中加热氯化镁晶体得到无水氯化镁
空气 1.合成氨及尿素 CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g) N2+3H22NH3 2NH3+CO2===CO(NH2)2+H2O 液化空气后再分离得到氮气;天然气、一氧化碳与水反应制氢气
2.工业制硝酸 4NH3+5O24NO+6H2O 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===NO+2HNO3 NH3催化氧化生成NO,而不是NO2
矿产 1.工业制硫酸 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2(沸腾炉) 2SO2+O22SO3(接触室) SO3+H2O===H2SO4(吸收塔) 三步反应都是放热反应;为了充分利用,进入接触室的气体要净化、预热;用98%硫酸吸收SO2,得到发烟硫酸,再稀释
2.铝的冶炼 Al2O3+2OH-===2AlO+H2O AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ Al2O3―→AlO―→Al(OH)3―→Al2O3一系列的变化是为了得到纯净的Al2O3
3.粗硅的提纯 SiO2+2CSi+2CO↑ 粗硅提纯:Si+2Cl2SiCl4 SiCl4+2H2Si+4HCl SiO2+2CSi+2CO↑,氧化产物不是CO2,是CO
4.硅酸盐工业——玻璃 CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑ Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑ 制玻璃的原料是Na2CO3、CaCO3、SiO2,玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
(2)化学与生活
①饮食与健康
A.六大营养素:糖类是主要供能物质,来源为谷物等;油脂能储能,同时助力脂溶性维生素吸收;蛋白质是构成人体细胞的基础,瘦肉、蛋类等是优质来源,且高温烹饪会使蛋白质变性,更易被消化;维生素需从食物获取,如缺维生素C易患坏血病;无机盐和水则是维持生理功能的必需物质。
B.人类需要补充的元素
补碘—加碘盐(KIO3)—缺碘大脖子病、智力低下、发育迟缓。补碘过多,甲状腺疾病(也可从海带获取碘)。
补铁—FeSO4(如酱油中)—缺铁性贫血,儿童智力发育迟缓。过量服用补铁剂可引发铁中毒,引起胃肠道出血性坏死。
补氟—含氟防龋齿牙膏。
补锌—ZnSO4促进生长发育。儿童缺锌可导致生长发育不良,抵抗力差、食欲不振。
补钙—钙离子参与骨骼形成(如羟基磷灰石Ca5(PO4)3OH)和神经、肌肉的正常功能调节。人体缺钙会导致骨质疏松、佝偻病等。
营养物质 举例 说明
糖类 (C、H、O) 葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉 葡萄糖和果糖属于单糖不能水解;淀粉和纤维素(C6H10O5)n中的n值不同,不属于同分异构体。
油脂 (C、H、O) 植物油、动物脂肪 油脂水解的产物是高级脂肪酸和甘油,油脂不属于高分子化合物。
蛋白质(C、 H、O、N等) 鸡蛋、牛奶、鱼、肉 蛋白质水解的最终产物是氨基酸。
维生素 维生素A、C、D 维生素A属于脂溶性维生素,维生素C易溶于水,维生素D可促进人体对钙的吸收。
微量元素 铁、锌、硒、碘 缺铁造成贫血;缺锌导致发育不良、抵抗力差;缺碘造成大脖子病;硒是人体必需的微量元素,但不宜摄入过多。
C.食品添加剂
名称 作用 常用物质代表物
食品脱色剂 去除食品中的色素或使食品免于褐变 活性炭、二氧化硫、焦亚硫酸钾、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠
膨松剂 使面团疏松、多孔 NaHCO3、NH4HCO3
防腐剂 防止食品腐败变质 苯甲酸、苯甲酸钠、亚硝酸钠、山梨酸、山梨酸钾、SO2、焦亚硫酸钠
抗氧化剂 防止食品被氧化变质 抗坏血酸(VC)
营养强化剂 补充必要的营养成分 维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌、碘酸钾
D.饮食相关反应
变化原理
烹煮食物的后期加入食盐 食盐中含有碘酸钾,碘酸钾受热不稳定易分解,烹煮食物时后期加入食盐,与NaCl无关
将白糖熬制成焦糖汁 焦糖的主要成分仍是糖类,同时还含有一些醛类、酮类等物质,蔗糖在高温下并未炭化
制作面点时加入食用纯碱 食用纯碱主要成分为Na2CO3,制作面点时加入食用纯碱,利用了Na2CO3中和发酵过程产生的酸
炖鱼时加点醋能去除鱼腥味 鱼腥味的主要成分时三甲胺,加酸能中和三甲胺
炖排骨汤时加点醋味道更鲜美 能使骨头中的钙、磷、铁等矿物质溶解出来,提高营养价值,也能去腥味
炒菜时不宜将油加热至冒烟 油脂在高温下容易生成对身体有害的稠环化合物
久煮的鸡蛋蛋黄表面常呈灰绿色 蛋白中硫元素与蛋黄中铁元素生成的FeS和蛋黄混合呈灰绿色
长期暴露在空气中的食盐变成了糊状 食盐中常含有容易潮解的MgCl2
切开的茄子放置后切面变色 茄子中含有酚类物质,切开后与空气接触后会发生氧化反应,导致茄子变色
煎鸡蛋 加热使蛋白质变性
酿米酒晾凉米饭后加酒曲 酒曲中含有多种微生物和酶,它们可以将淀粉转先变成糖再转化为乙醇。米饭过热会使微生物失活
②日常护理
类别 常用物质 变化原理
医用消毒剂 75%的酒精 消毒原理不是利用氧化还原反应,而是破坏蛋白质结构使蛋白质变性
0.5~1%的碘伏 碘伏是单质碘与聚乙烯吡咯烷酮的不定型结合物。消毒原理与其氧化性有关
双氧水 消毒的原理主要是依靠其强氧化性来杀死病原微生物
生活用水消毒剂 氯气、臭氧、次氯酸钠、ClO2 消毒原理都是利用其强氧化性
净水剂 聚合氯化铝、聚合氯化铁 原理金属阳离子水解形成氢氧化铁胶体、氢氧化铝胶体吸附污水中细小悬浮物聚集成大颗粒并一起沉降下来
生理盐水 生理盐水指的是0.90%的氯化钠溶液 一般用于静脉注射、冲洗隐形眼镜和鼻腔等
③材料与家居
洗涤剂原理:肥皂主要是高级脂肪酸盐,合成洗涤剂含表面活性剂,二者均依靠亲水、亲油基团乳化瓦解油污,且合成洗涤剂在硬水中不易结垢。
事实 变化原理
铁锅清洗后及时擦干 减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
碱液清洗厨房油污 油脂碱性条件下水解
用柠檬酸、醋酸等去除水垢 柠檬酸、醋酸的酸性强于碳酸,可以和碳酸钙反应
洗洁精去油污 通过乳化作用使小油滴分散在水中
爆炸盐(过氧碳酸钠) 其水溶液呈碱性,可分解为碳酸钠和过氧化氢,具有强氧化性,有漂白的作用。可用于衣物的清洁、杀菌消毒等
84消毒液(次氯酸钠) 具有强氧化性,可水解生成次氯酸,用于杀菌、环境消毒或漂白衣物
洁厕灵(盐酸) 利用其强酸性,去除污垢
管道疏通剂 通过强碱性物质氢氧化钠使油脂、毛发等物质发生水解反应,表面活性剂能降低油污与管道内壁的摩擦力,铝粉与碱反应产生气体,增加管道压力,冲击堵塞物,次氯酸盐用于提高油脂类和细菌的溶解效果
(3)其他相关应用
性质 用途
硅胶能吸收水分 可用作袋装食品干燥剂
草木灰和硫酸铵反应生成氨气,使肥效降低 草木灰和硫酸铵不能混合施用
二氧化硫与氧气反应 二氧化硫可用作葡萄酒的食品添加剂
氦气化学性质稳定、密度小 可用于填充飞艇、气球
钠具有较强的还原性 可用于冶炼钛、锆、铌等金属
NaHCO3受热分解生成CO2,能与酸反应 可用作焙制糕点的膨松剂、胃酸中和剂
Na2CO3水解使溶液显碱性 用热的纯碱溶液洗去油污
Na2O2与H2O、CO2反应均生成O2 可用作供氧剂
肥皂水显碱性 肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂
水玻璃不燃不爆 可用作耐火材料
硅酸钠的水溶液是一种无机黏合剂 盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞
锂质量轻、比能量大 可用作电池负极材料
Al具有良好的延展性和抗腐蚀性 常用铝箔包装物品
铝有还原性、与氧化铁反应放出大量的热 可用于焊接铁轨
MgO、Al2O3的熔点很高 作耐高温材料
明矾水解生成氢氧化铝胶体,具有吸附性 明矾作净水剂(混凝剂)
小苏打溶液和明矾溶液反应生成二氧化碳 可以作泡沫灭火器
明矾溶液显酸性 中国古代利用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈
Al(OH)3有弱碱性 可用于中和胃酸
镁铝合金质量轻、强度大 可用作高铁车厢材料
Fe具有还原性 可用于防止食品氧化变质
Fe2O3是红棕色粉末 可用作红色颜料
Fe2(SO4)3水解生成氢氧化铁胶体,具有吸附性 可用作净水剂(混凝剂)
K2FeO4是强氧化剂,还原产物铁离子水解生成氢氧化铁胶体 可用作新型净水剂
CuSO4使蛋白质变性 误服CuSO4溶液,喝蛋清或豆浆解毒
铁与电源负极相连,铁被保护 铁闸门与外接电源负极相连,保护铁闸门
BaSO4不溶于水,不与胃酸反应 在医疗上进行胃部造影前,BaSO4用作患者服用的“钡餐”
化学与人类社会生活的关系密切:化学与环境、化学与能源、化学与材料、化学与生命、化学与医药营养、化学与生活、化学与法学、化学与哲学、化学与信息都有密切的关系。
化学在生产、生活等方面的价值:化学是一门具有重大实用价值的科学,学习了化学,就能更好地认识和说明生活和生产中的化学变化和现象,就能控制这些变化,消除或者降低这些变化有害的方面,并使变化充分向有利的方面发展。应用化学研究的成果,还可以探索生命现象的奥秘,研究新的生产流程,研制新材料,开发新能源,保护和改善人类生存的环境,促进农业发展,增加食物和营养品,使物理学、生物学、地质学、天文学等自然科学得到进一步发展。总之,化学与社会生活、生产有着极其广泛的联系,对于我国实现工业、农业、科学技术现代化具有重要的作用。
四、模型建构

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