一、现代科学技术的发展离不开化学
1.化学与人类的密切关系
(1)化学与人们的生活有着密切的联系。
(2)化学与信息、生命、材料、环境、能源、地球、空间和核科学等新兴学科有紧密的联系。
(3)化学合成和分离技术为其他技术的发明和发展提供了不可或缺的物质基础。
2.化学科学发展的贡献
(1)解决工农业生产中的技术问题
例如:制作印刷电路板的反应原理为2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2。
(2)创造和合成具有特定性能的材料
例如:以石英砂为原料制备高纯硅的反应原理:
①2C+SiO2Si+2CO↑,②Si+2Cl2SiCl4,
③SiCl4+2H2Si+4HCl。
(3)开发高效洁净能源。
(4)合成高新材料。
二、解决环境问题需要化学科学
1.工业“三废”:废气、废液和废渣。
2.化学对环境保护的贡献
(1)燃煤烟气的脱硫
①石灰石石膏法脱硫,化学方程式:SO2+Ca(OH)2===CaSO3+H2O,2CaSO3+O2===2CaSO4。
②氨水法脱硫,化学方程式:SO2+2NH3+H2O===(NH4)2SO3,SO2+NH3+H2O===NH4HSO3,2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4。
通过以上过程,在消除燃烧烟气中的SO2的同时还可以得到副产品石膏(CaSO4·2H2O)和硫酸铵。
(2)消除汽车尾气对环境的污染
①汽车尾气的成分:CO、NO、NO2、碳氢化合物、颗粒物等。
②汽车尾气的消除
a.石油脱硫;
b.安装汽车尾气处理装置;
c.用新的无害的汽油添加剂;
d.使用酒精、天然气、氢气等清洁燃料;
e.使用燃料电池。
(3)回收二氧化碳,如制造全降解塑料。
(4)绿色化学
①要求:利用化学原理从源头上消除污染。
②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。
③结果:使所有物质原料、中间产物都在内部循环、利用,实现零排放。
“绿色化学”的研究包括化学反应过程的四个基本因素:一是设计对人类健康和环境危害小的反应起始物,淘汰有毒的反应起始物;二是选择最佳的反应条件,以实现最大限度的节能和零排放;三是研究最佳的转换反应和良性试剂;四是设计对人类健康和环境更安全的目标化合物。
1.具有单双键交替