河南省漯河高中 宋素霞 林 聰
STSE 是 科 學(xué)(science)、技 術(shù)(technology)、社會(society)、環(huán)境(environment)四個詞的首寫字母縮寫,意思就是科學(xué)技術(shù)與社會發(fā)展、環(huán)境變化的相互關(guān)系。STSE 教育要幫助同學(xué)們認(rèn)識化學(xué)與人類生活的密切關(guān)系,關(guān)注面臨的與化學(xué)有關(guān)的社會問題,培養(yǎng)同學(xué)們的社會責(zé)任感,參與意識和決策能力。近幾年來,在高考理綜化學(xué)試題中頻繁出現(xiàn)STSE問題,尤其是在選擇題中出現(xiàn)較多,在某些主觀題的設(shè)置上也有出現(xiàn)。命題內(nèi)容涉及環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)、能源節(jié)約與開發(fā)、科學(xué)技術(shù)與材料、化學(xué)知識與生活等多方面內(nèi)容。該試題知識覆蓋面較寬,命題角度廣,考查知識點著眼于雙基,這是素質(zhì)教育之必需,也是高考命題的熱點。這類試題經(jīng)過包裝,不僅提升了試題的品味,而且增加了試題對考生的吸引力,往往起點高,落點低,立意新穎。體現(xiàn)了思維的開放性和探究性,應(yīng)當(dāng)引起我們的重視。下面結(jié)合高考試題進(jìn)行分析。
例1 化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列說法錯誤的是( )。
A.PM2.5 是指粒徑不大于2.5μm 的可吸入懸浮顆粒物
B.綠色化學(xué)要求從源頭上消除或減少生產(chǎn)活動對環(huán)境的污染
C.燃煤中加入CaO 可以減少酸雨的形成及溫室氣體的排放
D.天然氣和液化石油氣是我國目前推廣使用的清潔燃料
解析:通常將大氣中直徑不大于2.5μm 的懸浮顆粒物稱為PM2.5,A 項正確。綠色化學(xué)的核心就是從源頭上杜絕污染,B項正確。燃煤燃燒產(chǎn)生SO2和CO2,CaO 可以和SO2結(jié)合生成CaSO3,并最終氧化為CaSO4,而CO2在高溫下不能與CaO 結(jié)合生成CaCO3,則加入CaO可減小SO2的排放,但不能減小CO2的排放,C項錯誤。目前推廣使用的清潔燃料有天然氣和液化石油氣,D項正確。
答案:C
反思提高:考查化學(xué)在社會生活中的應(yīng)用,涉及環(huán)境污染的來源與防治。了解綠色化學(xué)的特點是:無毒無害,零排放,環(huán)境友好。
例2 化學(xué)在人類社會發(fā)展中發(fā)揮著重要作用,下列事實不涉及化學(xué)反應(yīng)的是( )。
A.利用廢棄的秸稈生產(chǎn)生物質(zhì)燃料乙醇
B.利用石油生產(chǎn)塑料、化纖等高分子材料
C.利用基本的化學(xué)原料生產(chǎn)化學(xué)合成藥物
D.利用反滲透膜從海水中分離出淡水
解析:利用廢棄的秸稈生產(chǎn)乙醇的過程中,秸稈中的纖維素水解生成葡萄糖,葡萄糖再轉(zhuǎn)化成乙醇,A項不符合題意。利用石油生產(chǎn)塑料、化纖等高分子材料的過程中,發(fā)生加聚反應(yīng)或縮聚反應(yīng),B項不符合題意。利用基本的化學(xué)原料生產(chǎn)化學(xué)合成藥物的過程中,發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),C項不符合題意。利用反滲透膜從海水中分離出淡水,屬于物理變化,D項符合題意。
答案:D
反思提高:本題考查了傳統(tǒng)能源的開發(fā)與利用,涉及有機化學(xué)的水解反應(yīng)、氧化反應(yīng)、加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng),以及藥物合成中的化學(xué)反應(yīng)。能正確區(qū)分物理變化和化學(xué)變化。了解反滲透膜的工作原理是在滲透壓的作用下,借助于半透膜的作用將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分開的分離方法,是一種物理過程。
例3 下列我國科研成果所涉及材料中,主要成分為同主族元素形成的無機非金屬材料的是( )。
解析:碳化硅(SiC)是由碳元素和硅元素組成的無機非金屬材料,且碳元素與硅元素均位于元素周期表第ⅣA 族,故A 項符合題意。聚氨酯為有機高分子化合物,不屬于無機非金屬材料,故B項不符合題意。碳包覆銀納米材料屬于復(fù)合材料,不屬于無機非金屬材料,且銀不是主族元素,故C項不符合題意。鈦合金為含有金屬鈦元素的合金,其屬于金屬材料,不屬于無機非金屬材料,故D項不符合題意。
答案:A
反思提高:本題結(jié)合生活中常見材料考查了有機物和無機物概念的區(qū)分(B 選項為有機物,其他均為無機物),考查了金屬材料與非金屬材料的區(qū)分。本題巧妙在除了要判斷是否為無機非金屬材料,還給其加了限制條件“同主族”。同時穿插考查了元素周期表中同主族的概念。
例4 化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列說法錯誤的是( )。
A.泡沫滅火器可用于一般的起火,也適用于電器起火
B.疫苗一般應(yīng)冷藏存放,以避免蛋白質(zhì)變性
C.家庭裝修時用水性漆替代傳統(tǒng)的油性漆,有利于健康及環(huán)境
D.電熱水器用鎂棒防止內(nèi)膽腐蝕,原理是犧牲陽極的陰極保護(hù)法
解析:泡沫滅火器藥品的主要成分是碳酸氫鈉和硫酸鋁溶液,兩者混合的時候發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng),生成大量的二氧化碳?xì)怏w泡沫滅火。但是噴出的二氧化碳?xì)怏w泡沫中含水,能導(dǎo)電,可能導(dǎo)致觸電或電器短路,A 項錯誤。疫苗是指用各類病原微生物制作的用于預(yù)防接種的生物制品,溫度較高時,會因為蛋白質(zhì)變性而失去生理活性,所以疫苗一般應(yīng)該冷藏保存,B 項正確。油性漆是指用有機物作為分散劑的油漆,水性漆是指用水作為分散劑的油漆,使用水性漆可以減少有機物的揮發(fā)對人體健康和室內(nèi)環(huán)境造成的影響,C 項正確。電熱水器內(nèi)膽連接一個鎂棒,就形成了原電池,鎂棒是原電池的負(fù)極,對正極的熱水器內(nèi)膽(多為不銹鋼或銅制)起到了保護(hù)作用,這種保護(hù)方法為犧牲陽極的陰極保護(hù)法,D 項正確。
答案:A
反思提高:本題是化學(xué)與生產(chǎn)生活相關(guān)的問題,考查考生熟悉的化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)和用途,同時能用化學(xué)原理解釋生產(chǎn)生活中的某些過程。要求考生理解犧牲陽極的陰極保護(hù)法在生活中的應(yīng)用。
例5 碲(Te)位于元素周期表第ⅥA族,由該元素組成的物質(zhì)可用作石油裂化的催化劑、電鍍液的光亮劑、玻璃的著色材料、合金材料的添加劑等。碲化銅渣是電解精煉銅時產(chǎn)生的一種礦渣,其主要含Cu2Te、Au、Ag等,利用下列工藝流程可回收碲:
已知:TeO2的熔點為733 ℃,微溶于水,可溶于強酸和強堿。
回答問題:從可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學(xué)觀念來看,“濾渣2”進(jìn)行酸浸的意義是____。
解析:根據(jù)題意,分析流程圖并結(jié)合碲化銅渣中含Au、Ag,得知“濾渣1”中含有Au,Ag、TeO2和少量CuSO4,經(jīng)過堿浸后,TeO2轉(zhuǎn)變成Na2TeO3進(jìn)入“濾液2”,“濾渣2”經(jīng)過酸浸可得到含CuSO4的“濾液1”,并可達(dá)到回收Au、Ag的目的,符合可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學(xué)觀念。
反思提高:本題主要考查工藝流程分析,考查考生運用化學(xué)原理,元素化合物性質(zhì)及化學(xué)實驗原理等解決化學(xué)工藝流程題的能力,體現(xiàn)考生分析問題,解決問題的能力,也體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學(xué)的理念。