人类文明的引擎教案。

一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备，高中教师要准备好教案，这是教师工作中的一部分。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容，减轻高中教师们在教学时的教学压力。那么一篇好的高中教案要怎么才能写好呢？为满足您的需求，小编特地编辑了“人类文明的引擎教案”，欢迎您参考，希望对您有所助益！

人类文明的引擎教案
第一部分：教案内容

教学思路：
历史课程标准：以蒸汽机的发明和电气技术的应用为例，说明科学技术进步对社会发展的作用。
考试内容与要求：列举瓦特和爱迪生的主要发明，说明科学技术进步对社会发展的作用。
学习要求：知道工业革命时期瓦特改良蒸汽机，了解第二次工业革命时期电的应用，说明科学技术进步对社会发展及人类思想解放的作用。
重点：蒸汽时代和电气时代的到来及其对人类的影响。
难点：理解科学与技术的结合是社会需求发展的结果，是人类文明不断积淀的结果。

一、知识与能力
了解科技促进社会发展的基本知识。
编制科技发展促进社会生产力进步的年表，认识生产力进步与科技进步的同步发展历程。
培养学生观察现实的能力，了解现实社会生活中需要改进的工具或技术。
能正确评价科学家对科技进步的贡献，能正确认识个人在历史发展中的作用。
二、过程与方法
人类生产力提高过程中，从经验型到科学技术紧密结合型，概括科技促进生产发展的线索，比较两次科技革命的特点。
让学生联系实际生活，了解科技进步对生产效率提高的作用，从而认识科技改变社会和生活的巨大作用。
让学生从生活实际出发，从科技进步对人类的影响的角度对科技成果进行分类。
三、情感态度与价值观
通过本课学习，帮助学生树立科学技术是第一生产力的观念。
通过对科技转化为生产力促进社会进步的初步了解，培养学生为祖国富强学好科学、用好科学的责任感和使命感。
通过学习，使学生认识到科学技术进步是人类密切关注社会进步、关注人类生活质量提高的产物，培养学生热爱科学的感情。

投影：
1784年的一天，英国的国王前来参观瓦特和他的合伙人博尔顿的工厂，当国王问他们正在忙什么时，他说：“陛下，我正忙于制造一种君主们梦寐以求的商品。”国王不解地问这种商品到底是什么时，博尔顿回答道：“是力量，陛下。”
——《大国崛起》
问：同学们，博尔顿所说的“力量”到底是什么？
答：……
（板书）人类文明的引擎——蒸汽和电的革命
投影：18世纪英国棉纺织机器发明表。
发明动力
珍妮纺纱机人力
水力纺纱机水力
骡机水力
水力织布机水力
问：从这张表格中同学们发现了什么？
答：当时的棉纺织机器使用的是自然力（人力、水力）。
思考：请同学们根据所学地理知识，分析工厂利用河流里的水力作为动力，有哪些不足的地方？
答：……
（板书）一、瓦特改良蒸汽机
⒈背景
　⑴社会生产的直接推动
（工业革命中棉纺织业对动力的需要）
　⑵实验科学的长期孕育
⒉创制
⒊意义
问：为什么说蒸汽机是工业革命中最伟大的发明？
答：……
（板书）蒸汽机发明的意义
⒈解决了工业发展的动力问题；
　自然力（人力、畜力、水力、风力）
↓
　蒸汽
⒉改变了工业格局的分布；使人类进入“蒸汽时代”
　近水建厂→交通发达、资源丰富
⒊出现了发明和使用机器的热潮；
⒋推动交通运输工具的改进。
　蒸汽轮船、蒸汽机车
投影：
恩格斯说：“17世纪和18世纪从事制造蒸汽机的人们，谁也没有料到，他们所创造的工具，比其他任何东西都会使全世界的社会状况革命化……”
“蒸汽机的历史意义，无论怎样夸大也不为过的。”
——斯塔夫里阿诺斯《全球通史》
问：用煤作燃料的蒸汽机是否能完全满足工业发展的需要呢？它有没有存在哪些弊端？
投影：
陈列在英国伦敦科学博物馆内的瓦特制成的第一台蒸汽机，其许多主体部件都是用木头制造的。
这是19世纪英国一个欣欣向荣的新兴工业城市，它曾经是宁静的农村，但蒸汽机和工厂的出现，使它变得浓烟蔽日，臭水横流。
答：……
（板书）体积过于庞大，噪音污染和环境污染，资源浪费等。
于是科学家们又开始寻找一种更好的动力，人类迎来了电气时代。
俗话说“饮水不忘掘井人”，那些科学家为电气时代的到来做出了贡献呢？请同学们阅读课本第118页。
（板书）1831年法拉第发现电磁感应现象（理论基础）
1866年德意志科学家西门子研制成了发电机
1873年比利时人格拉姆发明了发动机
1882年爱迪生在纽约创建了第一个发电站并形成了电网
投影：
电气技术的广泛应用，使城市的面貌发生了巨大的变化。电灯使城市的夜晚亮如白昼，电车为城市居民提供更加方便的出行服务，电梯使摩天大楼越建越高。电还走进了千家万户，电话使相隔千里如同近在咫尺，电冰箱、洗衣机、电熨斗、吸尘器的使用大大减轻了繁重的家务劳动，电影和电视丰富了人们的业余生活。
——人教版普通高中课程标准实验教科书《历史》必修Ⅲ
问：如果我们生活的城市停电一天，我们的生产和生活会碰到哪些困难？
答：……
可见，我们的生活已经离不开电。提到电，我想同学们都会自然而然地联想到一个人——爱迪生。
投影：
爱迪生（1847—1931），美国著名发明大王，一生完成了2000多种发明，平均每12天半就有一项发明，其中包括电灯、留声机、发报机、电影、电车、蓄电池、打字机、水泥等等。1931年月10月18日，爱迪生在西奥伦治逝世，终年84岁，1931年10月21日，全美国熄灯以示哀悼。
问：一位仅仅读了三个月小学而辍学的爱迪生，他凭什么创造出一个又一个的发明？
投影：
惊奇就是科学的种子。
发明是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水。
我平生从来没有做出过一次偶然的发明。我的一切发明都是深思熟虑和严格试验的结果。
——爱迪生
问：从爱迪生的这些名言中，同学们能够体会出他成功的秘诀吗？
答：……
问：两次工业革命对社会发展产生了什么作用？
投影：
答：……
（板书）科学技术进步对社会发展的作用：
⒈社会生产力大幅度提高；
⒉资产阶级开始确立对世界的统治；世界日益成为一个整体；
⒊城市化进程加快；
⒋人们生活更加多彩。
一言以蔽之——
（板书）科学技术是推动社会变革的动力。

第二部分：反思与点评

本课牵涉到第一次工业革命和第二次工业革命的史实，在必修Ⅱ中学生已经有所了解，为了避免重复，本课教学中对两次工业革命的内容做了简化：第一次工业革命突出了蒸汽机发明的意义，第二次工业革命突出了电的发明的意义，让学生设想假如我们生活的城市停电一天，我们的生产和生活会碰到哪些困难？以此加深学生的理解。
理科班教学时可以将本课与第四课“向‘距离’挑战”合并，以节省课时。

第三部分：相关资料

课本第116页“学习思考”
答：规模上，大机器工厂比手工工场规模大，人数多；生产方式上，大机器工厂采用技术先进的机器操作，而手工工场是靠简单的手工工具操作；在动力上，机器大工厂主要靠水力或动力机器，而手工工场主要靠人力；在生产效率上，机器大工厂效率大大高于手工工场。
课本第117页“学习思考”
答：蒸汽机的发明解决了工业发展的动力问题，是人类历史上的第一次能源革命。它推动了工业革命的开展，成为一切生产部门和交通运输部门“万能的原动机”，使交通运输业发生了彻底的改变，世界经济和文化联系日益密切。蒸汽机的使用，使大量工厂纷纷建立，促进了社会经济的发展，人类历史跨入了一个新的时代——蒸汽时代。
课本第118页“学习思考”
答：电灯、电话、汽车、飞机等。
课本第119页“自我测评”
答：第一次工业革命：从英国一国先开始，后延续到法、美、德、意等国；从发明和使用机器开始，主要由有实践经验的工人技师进行，大机器生产取代手工工场，人类进入蒸汽时代。第二次工业革命：几乎同时发生在几个先进的资本主义国家；自然科学同工业生产紧密结合，科学技术起了重要作用，人类进入电气时代，交通运输的新纪元到来。
课本第119页“材料阅读与思考”
答：都真实。说明工业生产技术的进步，一方面创造了巨大的物质财富，另一方面也带来了新的不平等和各种社会问题，尤其是给工人阶级带来严重的剥削。

相关知识

高二历史《人类文明的引擎》教学设计

高二历史《人类文明的引擎》教学设计

课标要求：
以蒸汽机的发明和电气技术的应用为例，说明科学技术进步对社会发展的作用。
教学目标：
（1）知识与能力：
知道工业革命时期蒸汽机的发明，了解第二次工业革命时期电气技术的发明和应用，说明科学技术进步对社会发展的作用。
（2）过程与方法：
学生根据教科书与教师提供的材料及自己搜集到的资料，从不同的角度发现问题，积极探索解决问题的方法，主动探究问题的答案。
让学生联系生活实际，了解科技进步对生产效率提高的作用，从而认识科技改变社会和生活的巨大作用。
（3）情感态度与价值观：
通过本课学习，帮助学生树立科学技术是第一生产力的观念。
通过对科技转化为生产力促进社会进步的初步了解，培养学生为祖国富强学好科学、用好科学的责任感和使命感。
通过学习，使学生认识到科学技术进步是人类密切关注社会进步、关注人类生活质量提高的产物，培养学生热爱科学的感情。
重点难点：
重点：蒸汽机的发明及意义，电气技术的广泛应用及意义。
难点：理解科学技术进步对社会发展的推动作用；理解科学与技术的结合是社会需求发展的结果。
教学过程：

师：同学们，今天我们学习第3课“人类文明的引擎”，“引擎”是什么意思呢？
生：发动机。
师：没错，引擎就是发动机，是一种动力机器，标题中的“引擎”可以理解为“动力”的意思。那么，什么是推动人类文明发展的动力呢？
生：科学技术。
师：今天这节课我们将以两次工业革命时的蒸汽机的发明和电气技术的广泛应用为例，说明科学技术进步对人类文明发展的巨大推动力。

（板书）人类文明的引擎——蒸汽和电的革命
投影：18世纪英国棉纺织机器发明表。

发明

发明者及身份

动力

飞梭

凯伊（钟表匠）

人力

珍妮纺纱机

哈格里夫斯（织工）

人力

水力纺纱机

阿克莱特（理发师）

水力

骡机

克隆普顿（童工出身）

水力

水力织布机

卡特莱特（牧师出身）

水力

师：从发明者的身份同学们发现什么？
生：不是科学家，是普通民众。
师：没错，这些机器的发明者不是科学家，主要是一些工人经过长期生产经验的积累发明的，可见当时科学和技术还没有紧密结合，这是第一次工业革命的重要特点。
师：从机器使用的动力同学们发现了什么？
生：当时的棉纺织机器使用的是自然力（人力、水力）。
思考：请同学们根据所学地理知识，分析工厂利用河流里的水力作为动力，有哪些不足的地方？
生：……
师：工厂必须沿河建在有流水落差的地方，受到地域的限制，而且水力还受到气候和季节的限制。因此，棉纺织业需要一场动力的革命。
（板书）一、蒸汽机的发明
⒈背景
⑴社会生产的直接推动
（工业革命中棉纺织业对动力的需要）
⑵实验科学的长期孕育
⒉创制：巴本、纽可门、瓦特
⒊意义：
师：为什么说蒸汽机是工业革命中最伟大的发明？
生：……
（板书）蒸汽机发明的意义

投影：
恩格斯说：“17世纪和18世纪从事制造蒸汽机的人们，谁也没有料到，他们所创造的工具，比其他任何东西都会使全世界的社会状况革命化……”
“蒸汽机的历史意义，无论怎样夸大也不为过的。”
——斯塔夫里阿诺斯《全球通史》
师：用煤作燃料的蒸汽机是否能完全满足工业发展的需要呢？它有没有存在哪些弊端？
投影：
陈列在英国伦敦科学博物馆内的瓦特制成的第一台蒸汽机，其许多主体部件都是用木头制造的。
这是19世纪英国一个欣欣向荣的新兴工业城市，它曾经是宁静的农村，但蒸汽机和工厂的出现，使它变得浓烟蔽日，臭水横流。
生：体积过于庞大，噪音污染和环境污染，资源浪费等。
师：于是科学家们又开始寻找一种更好的动力，人类迎来了电气时代。
（板书）二、电气技术的发明
1、理论基础：
2、主要发明：
3、意义：
师：俗话说“饮水不忘掘井人”，哪些科学家为电气时代的到来做出了贡献呢？请同学们阅读课本第133页。
（板书）1831年法拉第发现电磁感应现象（理论基础）
1838年俄国物理学家雅可比制成第一台实用电动机
1866年德意志科学家西门子研制成了发电机
1870年比利时人格拉姆发明了具有商品价值的电动机
1882年爱迪生在纽约创建了第一个发电站并形成了电网
师：这些技术的发明者的身份是什么？
生：是科学家。
师：没错，这些机器的发明者是那些掌握科学知识的科学家，可见科学和技术紧密结合，这是第二次工业革命的重要特点。
电气技术的广泛应用有何意义呢？
投影：
电气技术的广泛应用，使城市的面貌发生了巨大的变化。电灯使城市的夜晚亮如白昼，电车为城市居民提供更加方便的出行服务，电梯使摩天大楼越建越高。电还走进了千家万户，电话使相隔千里如同近在咫尺，电冰箱、洗衣机、电熨斗、吸尘器的使用大大减轻了繁重的家务劳动，电影和电视丰富了人们的业余生活。
——人教版普通高中课程标准实验教科书《历史》必修Ⅲ
（板书）意义：电气技术的广泛应用，极地改变人们的生产和生活，将人类历史推进到电气时代。
师：如果我们生活的城市停电一天，我们的生产和生活会碰到哪些困难？
生：……
师：可见，我们的生活已经离不开电。提到电，我想同学们都会自然而然地联想到一个人——爱迪生。
投影：
爱迪生（1847—1931），美国著名发明大王，一生完成了2000多种发明，平均每12天半就有一项发明，其中包括电灯、留声机、发报机、电影、电车、蓄电池、打字机、水泥等等。1931年月10月18日，爱迪生在西奥伦治逝世，终年84岁，1931年10月21日，全美国熄灯以示哀悼。
师：一位仅仅读了三个月小学而辍学的爱迪生，他凭什么创造出一个又一个的发明？
投影：
惊奇就是科学的种子。
天才是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水。
我平生从来没有做出过一次偶然的发明。我的一切发明都是深思熟虑和严格试验的结果。
——爱迪生
师：从爱迪生的这些名言中，同学们能够体会出他成功的秘诀吗？
生：好奇心、勤奋……
师：两次工业革命对社会发展产生了什么作用？

生：……
（板书）科学技术进步对社会发展的作用：
⒈社会生产力大幅度提高；
⒉资产阶级开始确立对世界的统治；世界日益成为一个整体；
⒊城市化进程加快；
⒋人们生活更加多彩。
一言以蔽之：
（板书）科学技术是推动社会变革的动力。

第一次工业革命最伟大的发明是蒸汽机，它解决了工业发展的动力问题，成为“万能的原动机”，将人类历史推进到蒸汽时代；第二次工业革命最有代表性的发明是电气技术，电气技术的广泛应用，电力成为工业发展的主要动力，人类社会进入到电气时代；第三次科技革命时计算机和互联网的出现，将人类社会推进到信息时代。可见，科学技术是第一生产力，科学技术的进步极大地推动了人类文明的发展，是人类文明的引擎。
完成随堂练习

人类文明的引擎——蒸汽和电的革命
一、蒸汽机的发明
⒈背景
⑴社会生产的直接推动
（工业革命中棉纺织业对动力的需要）
⑵实验科学的长期孕育
⒉创制：
⒊意义
二、电气技术的发明
1、理论基础：
2、主要发明：
3、意义：

第三节人类文明的引擎学案

第三节人类文明的引擎学案

一、课标
以蒸汽机的发明和电气技术的应用为例，说明科学技术进步对社会发展的作用
二、学习要求：
㈠知识与技能
1、识记瓦特研制成功“万能蒸汽机”解决了工业发展的动力问题。理解“蒸汽时代”概念。
2、识记电力的发现与发展，电进入了人们生产和生活的各个领域。理解“电气时代”的概念。
3、识记社会生产力大幅度提高；改变着社会结构和世界形势；使人们的生活更加丰富多彩。理解科学技术的进步对推动社会发展的巨大作用。
㈡过程与方法
1、可收集历代科学家对电探索的音像资料，认识电气时代的到来是几国几代科学家努力探索的结果，激发热爱科学、追求真理的精神。
2、用情景再现和问题探究的方法，感受社会的发展需要科学技术。
3、用情景再现和问题探究的方法，感受电力的发现与发展是几代科学家努力的结果，树立继承发扬人类优秀文化成果的观念。
4、用历史比较和问题探究的方法，感受科技是第一生产力，是推动人类社会发展的终极动力。
㈢情感、态度与价值观
通过对工业机器和动力的发明应用的学习，了解科技是第一生产力，培养学生对科学的兴趣。
三、重难点
重点：蒸汽时代和电气时代的到来及其对人类的影响。
难点：理解科学与技术的结合是社会需求发展的结果，是人类文明不断积淀的结果。
四、自主学习
㈠棉纺织业的技术创新
18世纪，英国的①出现了一系列的技术创新，揭开了工业革命的序幕。1765年，织工哈格里夫斯发明“②”标志着英国工业革命的开始。1771年，③发明水力纺纱机，并在曼彻斯特建立了第一座用水力纺纱机装备的纺纱厂；1779年，克隆普顿发明了④，使棉纱产量和质量都有大幅度提高；1785年，牧师卡特莱特研制出⑤，英国的棉纺织业已经在技术上完成了由手工业向⑥的过渡。
㈡“万能的原动机”
1769年，英国工人瓦特改良蒸汽机，使蒸汽机的热效率大大提高。从此以后，蒸汽机得到广泛应用，成为一切生产部门和交通运输部门“⑦”，使人类历史进入了一个新的时代，即⑧。
㈢“科”“技”结合的典范
1、蒸汽机的发明和应用，有力地推动了纺纱织布、机械制造和交通运输等部门的技术进步。1803年，美国人⑨制成一艘汽船，几年后，制成一艘汽船“克莱蒙特号”，试航成功，他被视为汽船的发明人；1814年，英国人⑩研制的第一辆蒸汽机车初步成功，他的火车的鸣叫，召唤着“○11”的到来；1794年，英国人莫兹利发明了○12，促进了一个新的行业机械加工制造业的诞生。
2、1831年，英国的○13发现电磁感应现象；1867年，德国工程师○14制成发电机；1882年，美国人○15在纽约创建了第一个发电站。
3、1887年，瑞典人○16发明了无烟炸药，因为他在欧洲和美国都开办了生产炸药的工厂，因而发了大财，按照其遗嘱，用他的一部分遗产作为基金，用其利息奖励世界各国对物理、化学、○17、文学以及○18有杰出贡献的人，这就是○19奖的由来。
答案：①棉纺织业②珍妮机③阿克莱特④“骡机”⑤水力织布机⑥机器大工业⑦万能的原动力⑧蒸汽时代⑨富尔顿⑩史蒂芬孙○11铁路时代○12移动刀架○13法拉第○14西门子○15爱迪生○16诺贝尔○17医学○18和平事业○19诺贝尔
五、知识结构
1、棉纺织业
①凯伊——飞梭
②哈格里夫斯——珍妮纺纱机
③阿克莱特——水力纺纱机
④克隆普顿——骡机
⑤卡特莱特——水力织布机
2、动力蒸汽机
①条件：社会生产的直接推动和实验科学
②概况：
巴本：实验型汽缸
塞维利：蒸汽泵
纽可门：大气活塞式蒸汽机
瓦特：改进蒸汽机，使其成为“万能的原动机”
3、交通运输
①富尔顿：“克莱蒙特号”汽船
②史蒂芬孙：火车
4、电力
①法拉第：电磁感应
②雅可比：实用电动机
③西门子：发电机
④格拉姆：直流电动机
⑤爱迪生：发电站
5、内燃机
①卡尔本茨：内燃机
②狄塞尔：柴油机
③汽车、远洋轮船、飞机等陆续出现
④石油开采业和化学工业产生
六、重难点分析
1、蒸汽机与蒸汽时代
蒸汽机是将蒸汽能量转换为机械功的往复式动力机械。它的出现引起18世纪的工业革命。直到20世纪它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机。随着英国采矿业的发展，人力和畜力无法满足排除矿井地下水的要求。萨弗里制成世界上第一台实用的蒸汽提水机，在1698年取得标名为“矿工之友”的英国专利，利用蒸汽冷却和大气压力来提水。其汲水深度不得超过6米。1705年纽可门及助手发明了大气式蒸汽机，用以驱动独立的提水泵，称纽可门大气式蒸汽机，可汲出10米深处的水，但它的热功效低。1764年瓦特改良蒸汽机解决了这一问题，大大降低了煤耗。蒸汽机在工厂生产和铁路交通中广泛使用。
2、科学技术创新与尊重权威的关系
在技术领域中瓦特和爱迪生是在尊重先哲的前提下进行创新才有这样伟大的发明。
科学技术是生产力，极大地改变了人类的命运，瓦特的蒸汽机的应用和爱迪生的伟大发明，推动了人类生产力的进步，导致生产革命，极大地提高了人类的生产力。科学技术的革命性进步，使人类从黑暗的中世纪进入近代社会，人类生产方式和生产组织形式，人类的社会结构和人类文明发展的走向发生了革命性变革。瓦特改良蒸汽机的应用使人类进入蒸汽时代，爱迪生的伟大发明改变了人类在电气时代的生产和生活。
七、巩固练习
一、选择题
1、英国工业革命开始的标志是（）
A、钟表匠凯伊发明飞梭B、1765年，织工哈格里夫斯发明“珍妮机”
C、1771年，阿克莱特发明水力织布机D、1779年，克伦普顿发明“骡机”
2、最早发明蒸汽机的是（）
A、瓦特B、格拉姆C、麦克斯韦D、纽可门
3、18世纪人们可利用的新能源是（）
A、水B、风C、电D、煤
4、瓦特制成的改良蒸汽机对工业革命最大的影响是（）
A、标志着英国工业革命的开始B、促进了英国重工业的发展
C、标志着近代自然科学的建立D、使机械生产突破了自然条件限制
5、第一辆蒸汽机的发明者是（）
A、富尔顿B、史蒂芬孙C、莫兹利D、西门子
6、下列对电磁学的发展起过决定意义的科学家是（）
A、伏特B、奥斯特C、法拉第D、爱迪生
7、发电机由谁最早制成（）
A、法拉第B、西门子C、格拉姆D、雅可比
8、一生的创造发明达1000多项，把人类带进了万家灯火、通讯便捷的新世界的科学家是（）
A、伽利略B、达尔文C、瓦特D、爱迪生
9、爱迪生最大的贡献是（）
A、发明了电这种新能源
B、使人们将电广泛地应用到日常生活中，丰富了人们的生活
C、发明电话D、发明电灯
10、下列成就出现的先后顺序排列正确的是（）
①牛顿创立力学体系②达尔文创立进化论③瓦特改进蒸汽机成功④电灯发明
A、①②③④B、①③②④C、③①④②D、②①④③
二、非选择题
11、近代以来，在科技革命的推动下，人类社会发生了深刻的变迁。根据以下材料并结合所学知识回答。
材料一、从科技发明到产品投入市场所用平均时间。
1885年—1919年1920年—1944年1945年—1964年
从科技发明到生产技术成熟30年16年9年
从生产技术成熟到产品投入市场7年8年5年
材料二、某发达国家科技进步对经济增长的贡献率
时间1929年—1974年1948年—1973年1947年—80年代中期
贡献率31%33%40%
⑴材料一、二分别反映了科学技术发展的哪些特点？

⑵19世纪末20世纪初，科技革命是怎样推动世界成为一个整体的？

巩固练习答案：
一、选择题：
1、B2、D3、D4、D5、B6、C7、B、8、D9、B10、A
二、非选择题：
答：⑴科学技术转化为直接生产力的速度加快，科学技术对经济增长的推动作用加大。
⑵在第二次科技革命推动下，经济巨大发展，资本主义以全球为市场进行扩张，世界领土瓜分完毕；内燃机和新的交通工具的创新、新的通讯手段的发明。
八、学习探究
1、第一次工业革命后，农业发展，流动人口增多；蒸汽机的发明和使用，工厂制日益普及；交通运输的迅速发展，为人口流动、制成品和原材料的流通，提供了快捷、安全的交通工具；市场不断扩大，商品经济日益繁荣等；所有这些，推动了城市的发展。第二次工业革命也给人们的生活带来了巨大的变化，人们的交通更加便捷，生活水平不同程度地得到改善，思维方式和社会组织形式等许多方面也发生了急剧的变化。通过上网查询、查阅科技资料和报刊等方式搜集相关材料，谈一谈你对“科学技术是生产力”的理解。
提示：信息交流和交通运输的便捷，使世界日益成为一个密不可分的整体；社会财富增加；人们生活丰富多彩，城市化进程加快等。
2、瓦特蒸汽机问世有何意义？
答案：第一，解决了工业发展中的动力问题，自此以后，只要有煤作燃料开动蒸汽机，就可根据需要建立工厂，不再受河流的限制。第二，促使工业革命轰轰烈烈地开展，出现了发明和使用机器的热潮。瓦特蒸汽机应用于运输业中，导致蒸汽轮船和机车出现，交通运输业发生了彻底变化，人们的交往更加方便，经济和文化联系也日益密切。第三，推动人类社会由此进入“蒸汽时代”，蒸汽机是工业革命时期最伟大的发明。蒸汽机的广泛利用，使英国到处建立起大工厂。那些高耸入云的烟囱，喷出缕缕烟雾，庞大的厂房，发出隆隆的轰鸣，打破了原来中世纪田园生活的恬静——历史已跨进了一个新的时代。
九、资料卡片
首先，资产阶级统治在世界范围内的确立，为电力支力革命的发生提供了良好的政治前提。在第一次工业革命的推动下，英国的议会改革、法国共和制的最终确立、美国内战、俄国1861年改革、德意志和意大利的统一、日本明治维新先后发生。到19世纪六七十年代，资本主义制度在世界范围内初步确立，成为电力革命的政治前提。
其次，资本主义经济的迅猛发展和对广大殖民地的掠夺，为电力动力革命提供了雄厚的资本。资本主义列强到处扩张，在亚非拉抢占殖民地，使得东方从属于西方，巨额财富滚滚流向宗主国。电力动力革命是科学技术与工业生产紧密结合产生的，没有雄厚的经济基础，是难以支持长达几年甚至几十年数以千计万计的科学实验的。
第三，科研之风和取得科技成就是电力动力革命的直接推动力。科技是第一生产力，特别是通过第一次工业革命使人们逐渐意识到，要想生产更多的产品，赚取更多的利润，在资本主义竞争中立于不败之地，只能靠科学技术。单靠延长工时，增加劳动强度来榨取剩余价值是不可能长久的，并容易激化阶级矛盾，危及资产阶级的统治。因此资本主义继续发展的最重要出路就是依靠科学技术。随着现代科学技术的发展，需要一大批学者、教授和科学家致力于科学技术的研究，而资本主义经济实力就为他们进行科学实验提供了良好的物质条件。
第四，资本主义世界市场的初步形成，为电力动力革命提供了广阔的市场。资本主义列强到处抢占商品市场和原料产地，掌握了广大的海外殖民地，这些都为电力动力革命迅猛发展提供了广阔的空间。

高二历史教案：《人类文明的引擎》教学设计

一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责，高中教师要准备好教案，这是高中教师需要精心准备的。教案可以让学生更好的消化课堂内容，帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。那么怎么才能写出优秀的高中教案呢？下面是小编为大家整理的“高二历史教案：《人类文明的引擎》教学设计”，供大家借鉴和使用，希望大家分享！

课标要求：

以蒸汽机的发明和电气技术的应用为例，说明科学技术进步对社会发展的作用。

教学目标：

（1）知识与能力：

知道工业革命时期蒸汽机的发明，了解第二次工业革命时期电气技术的发明和应用，说明科学技术进步对社会发展的作用。

（2）过程与方法：

学生根据教科书与教师提供的材料及自己搜集到的资料，从不同的角度发现问题，积极探索解决问题的方法，主动探究问题的答案。

让学生联系生活实际，了解科技进步对生产效率提高的作用，从而认识科技改变社会和生活的巨大作用。

（3）情感态度与价值观：

通过本课学习，帮助学生树立科学技术是第一生产力的观念。

通过对科技转化为生产力促进社会进步的初步了解，培养学生为祖国富强学好科学、用好科学的责任感和使命感。

通过学习，使学生认识到科学技术进步是人类密切关注社会进步、关注人类生活质量提高的产物，培养学生热爱科学的感情。

重点难点：

重点：蒸汽机的发明及意义，电气技术的广泛应用及意义。

难点：理解科学技术进步对社会发展的推动作用；理解科学与技术的结合是社会需求发展的结果。

教学过程：

【导入新课】

师：同学们，今天我们学习第3课“人类文明的引擎”，“引擎”是什么意思呢？

生：发动机。

师：没错，引擎就是发动机，是一种动力机器，标题中的“引擎”可以理解为“动力”的意思。那么，什么是推动人类文明发展的动力呢？

生：科学技术。

师：今天这节课我们将以两次工业革命时的蒸汽机的发明和电气技术的广泛应用为例，说明科学技术进步对人类文明发展的巨大推动力。

【讲授新课】

（板书）人类文明的引擎——蒸汽和电的革命

投影：18世纪英国棉纺织机器发明表。

发明

发明者及身份

动力

飞梭

凯伊（钟表匠）

人力

珍妮纺纱机

哈格里夫斯（织工）

人力

水力纺纱机

阿克莱特（理发师）

水力

骡机

克隆普顿（童工出身）

水力

水力织布机

卡特莱特（牧师出身）

水力

师：从发明者的身份同学们发现什么？

生：不是科学家，是普通民众。

师：没错，这些机器的发明者不是科学家，主要是一些工人经过长期生产经验的积累发明的，可见当时科学和技术还没有紧密结合，这是第一次工业革命的重要特点。

师：从机器使用的动力同学们发现了什么？

生：当时的棉纺织机器使用的是自然力（人力、水力）。

思考：请同学们根据所学地理知识，分析工厂利用河流里的水力作为动力，有哪些不足的地方？

生：……

师：工厂必须沿河建在有流水落差的地方，受到地域的限制，而且水力还受到气候和季节的限制。因此，棉纺织业需要一场动力的革命。

（板书）一、蒸汽机的发明

⒈背景

⑴社会生产的直接推动

（工业革命中棉纺织业对动力的需要）

⑵实验科学的长期孕育

⒉创制：巴本、纽可门、瓦特

⒊意义：

师：为什么说蒸汽机是工业革命中最伟大的发明？

生：……

（板书）蒸汽机发明的意义

投影：

恩格斯说：“17世纪和18世纪从事制造蒸汽机的人们，谁也没有料到，他们所创造的工具，比其他任何东西都会使全世界的社会状况革命化……”

“蒸汽机的历史意义，无论怎样夸大也不为过的。”

——斯塔夫里阿诺斯《全球通史》

师：用煤作燃料的蒸汽机是否能完全满足工业发展的需要呢？它有没有存在哪些弊端？

投影：

陈列在英国伦敦科学博物馆内的瓦特制成的第一台蒸汽机，其许多主体部件都是用木头制造的。

这是19世纪英国一个欣欣向荣的新兴工业城市，它曾经是宁静的农村，但蒸汽机和工厂的出现，使它变得浓烟蔽日，臭水横流。

生：体积过于庞大，噪音污染和环境污染，资源浪费等。

师：于是科学家们又开始寻找一种更好的动力，人类迎来了电气时代。

（板书）二、电气技术的发明

1、理论基础：

2、主要发明：

3、意义：

师：俗话说“饮水不忘掘井人”，哪些科学家为电气时代的到来做出了贡献呢？请同学们阅读课本第133页。

（板书）1831年法拉第发现电磁感应现象（理论基础）

1838年俄国物理学家雅可比制成第一台实用电动机

1866年德意志科学家西门子研制成了发电机

1870年比利时人格拉姆发明了具有商品价值的电动机

1882年爱迪生在纽约创建了第一个发电站并形成了电网

师：这些技术的发明者的身份是什么？

生：是科学家。

师：没错，这些机器的发明者是那些掌握科学知识的科学家，可见科学和技术紧密结合，这是第二次工业革命的重要特点。

电气技术的广泛应用有何意义呢？

投影：

电气技术的广泛应用，使城市的面貌发生了巨大的变化。电灯使城市的夜晚亮如白昼，电车为城市居民提供更加方便的出行服务，电梯使摩天大楼越建越高。电还走进了千家万户，电话使相隔千里如同近在咫尺，电冰箱、洗衣机、电熨斗、吸尘器的使用大大减轻了繁重的家务劳动，电影和电视丰富了人们的业余生活。

——人教版普通高中课程标准实验教科书《历史》必修Ⅲ

（板书）意义：电气技术的广泛应用，极地改变人们的生产和生活，将人类历史推进到电气时代。

师：如果我们生活的城市停电一天，我们的生产和生活会碰到哪些困难？

生：……

师：可见，我们的生活已经离不开电。提到电，我想同学们都会自然而然地联想到一个人——爱迪生。

投影：

爱迪生（1847—1931），美国著名发明大王，一生完成了2000多种发明，平均每12天半就有一项发明，其中包括电灯、留声机、发报机、电影、电车、蓄电池、打字机、水泥等等。1931年月10月18日，爱迪生在西奥伦治逝世，终年84岁，1931年10月21日，全美国熄灯以示哀悼。

师：一位仅仅读了三个月小学而辍学的爱迪生，他凭什么创造出一个又一个的发明？

投影：

惊奇就是科学的种子。

天才是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水。

我平生从来没有做出过一次偶然的发明。我的一切发明都是深思熟虑和严格试验的结果。

——爱迪生

师：从爱迪生的这些名言中，同学们能够体会出他成功的秘诀吗？

生：好奇心、勤奋……

师：两次工业革命对社会发展产生了什么作用？

投影：

生：……

（板书）科学技术进步对社会发展的作用：

⒈社会生产力大幅度提高；

⒉资产阶级开始确立对世界的统治；世界日益成为一个整体；

⒊城市化进程加快；

⒋人们生活更加多彩。

一言以蔽之：

（板书）科学技术是推动社会变革的动力。

【小结】

第一次工业革命最伟大的发明是蒸汽机，它解决了工业发展的动力问题，成为“万能的原动机”，将人类历史推进到蒸汽时代；第二次工业革命最有代表性的发明是电气技术，电气技术的广泛应用，电力成为工业发展的主要动力，人类社会进入到电气时代；第三次科技革命时计算机和互联网的出现，将人类社会推进到信息时代。可见，科学技术是第一生产力，科学技术的进步极大地推动了人类文明的发展，是人类文明的引擎。

【课堂练习】完成随堂练习

【板书设计】

人类文明的引擎——蒸汽和电的革命

一、蒸汽机的发明

⒈背景

⑴社会生产的直接推动

（工业革命中棉纺织业对动力的需要）

⑵实验科学的长期孕育

⒉创制：

⒊意义

二、电气技术的发明

1、理论基础：

2、主要发明：

3、意义：

高二化学教案：《化学科学与人类文明》教学设计

全面归纳金属冶炼方法

1.热分解法

适用于金属活动性顺序表中后面的金属，如Hg、Ag的氧化物受热就能分解。

2．热还原法

适用于大多数金属的冶炼。用热还原法冶炼的金属，其金属性一般比较强，在金属活动性顺序表中居于中间位置。常用的还原剂：焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等。

(5)几种热还原法的比较

用焦炭和一氧化碳还原法冶炼金属，炼得的金属中往往有少量的炭熔合在其中，使产品不纯，优点是炭资源丰富而又廉价。

用氢气还原法冶炼金属，炼得的金属的纯度相对较高，但成本也较高。

用铝热反应冶炼金属，克服了被冶炼金属及其氧化物熔点高、难以冶炼问题，但成本也较高。

3．电解法

适用于K、Ca、Na、Mg、Al等强还原性金属的化合物。

电解法冶炼金属，解决了很多活泼金属的阳离子难以被还原的问题。

4．湿法冶金

利用溶液中发生的化学反应(如置换、氧化还原、中和、水解等)对原料中的金属进行提取和分离的冶金过程，可用于提取锌、铀及稀土金属等。如：西汉时期，刘安在《淮南万毕术》中记载“曾青得铁，则化为铜”：Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4，宋朝时，湿法冶金已被广泛使用。

5．富集法

适用于金属活动性顺序表中Pt、Au的冶炼。由于Pt、Au在自然界中多以游离态存在，其纯度很高，经多次淘洗去掉矿粒、泥沙等杂质，便可得Pt、Au。

说明：在金属冶炼中，有的金属既可以用热还原法，又可以用电解法，如Cu。在热还原法中，可以采用不同的还原剂，对于一种金属采取哪种冶炼方法，除考虑金属活动性外，还要根据生产原料、设备和金属的用途等多种因素综合确定。

冶炼金属常用以下几种方法：

①以C、CO或H2作还原剂还原；

②用较活泼金属Na、Mg等还原；

③利用铝热反应原理用Al还原；

④电解法；

⑤热分解法。

下列金属各采用哪种方法还原最佳？(填序号)

(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属________。

(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属________。

(3)Hg、Ag等不活泼金属________。

(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属________。

【解析】　本题主要考查金属冶炼方法的选择。金属冶炼方法有多种，一般要选择最合适的方法。

(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼的金属一般选择热还原法(还原剂为C、CO、H2等)；

(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼的金属一般选择电解法；

(3)Hg、Ag等不活泼金属，一般选择热分解法；

(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属一般采用铝热反应，即以Al为还原剂进行冶炼。

【答案】　(1)①　(2)④　(3)⑤　(4)③

“绿色化学”的十二条原则

(1)防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。

(2)讲原子经济——应该设计这样的合成程序，使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。

(3)较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法，使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。

(4)设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能，还应具有最小的毒性。

(5)溶剂和辅料是较安全的——尽量不用辅料(如溶剂或析出剂)，当不得已使用时，应尽可能是无害的。

(6)设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量，还应考虑对环境的影响和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。

(7)用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的，原料应能回收而不是使之变坏。

(8)尽量减少派生物——应尽可能避免或减少多余的衍生反应(用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程)，因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。

(9)催化作用——催化剂(尽可能是具选择性的)比符合化学计量数的反应物更占优势。

(10)要设计降解——按设计生产的生成物，当其有效作用完成后，可以分解为无害的降解产物，在环境中不继续存在。

(11)防止污染进程能进行实时分析——需要不断发展分析方法，在实时分析、进程中监测，特别是对形成危害物质的控制上。

(12)从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中，反应物(包括其特定形态)的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故发生的可能性降至最低。

甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体，合成甲基丙烯酸甲酯的方案有两种：

方案甲：

请回答下列问题：

(1)方案甲中①的反应类型是________。

(2)你认为方案________(填“甲”或“乙”)较好，其主要理由是________(填字母)。

A．没有副产物，原子利用率为100%

B．原料无爆炸危险

C．原料都是无毒物质

【解析】　方案甲中反应①的实质是丙酮分子(CH3)2CO的碳氧双键断裂，H—C≡N分子中碳氢键断裂，发生加成反应，碳氧双键的碳原子与—CN形成单键，而氧与氢形成单键。方案甲分两步进行，有硫酸氢铵副产物生成，原子经济性较差；而方案乙没有副产物，原予利用率为100%，符合绿色化学要求。

【答案】　(1)加成反应　(2)乙　A

1．(2013·黄冈中学测试)下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是()

【解析】　MgO熔点很高，难熔化，不适合用MgO制Mg，一般用MgCl2制备Mg。

【答案】　C

2．金属钛(Ti)性能优越，被称为继铁、铝后的“第三金属”。工业上以金红石(TiO2)为原料制取Ti的反应为

关于反应①、②的分析正确的是()

A．TiCl4在反应①中是氧化产物，在反应②中是氧化剂

B．C、Mg在反应中均为还原剂，被氧化

C．在①反应方程式中，a一定等于2

D．每生成9.6 g Ti，反应①、②中共转移电子均为0.6 mol

【解析】　分析元素的化合价可知，TiCl4在反应① 中是还原产物，C、Mg在反应中均被氧化作还原剂，故A错误、B正确；配平方程式后发现a应等于1，故C不对；根据方程式计算可知每生成9.6 g即0.2 mol Ti时，两个反应共转移1.6 mol电子，故D错误。

【答案】　B

3．绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与反应物总质量之比。在下列氮肥的制备反应中，原子利用率最高的是()

【解析】　D选项是化合反应，反应物全部转化为氮肥，原子利用率为100%。

【答案】　D

4．(2013·皖南八校联考)下列有关生活和生产中的化学知识，描述不正确的是()

A．使用纤维素和淀粉为原料制成的微生物降解塑料，可治理“白色污染”

B．发电厂的煤在燃烧时加入适量生石灰，有利于环境保护

C．泄露在美国墨西哥湾海洋中的大量石油被海洋生物迅速分解，不会导致生态灾难

D．大力开发风能、太阳能、核能，有利于实现“低碳经济”，减少温室气体排放

【解析】　纤维素和淀粉属于多糖，可在微生物作用下最终降解为CO2和H2O，A项正确；煤在燃烧时生成SO2，加入生石灰后，转变为CaSO3，最终生成CaSO4而保护环境，B项正确；石油属于烃，难于分解，C项错误；D项正确。

【答案】　C

5．下列符合化学实验“绿色化”的有()

①在萃取操作的演示实验中，将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水

②在铜与浓硫酸反应的实验中，将铜片改为可调节高度的铜丝

③将实验室的废酸液与废碱液中和后再排放

A．①②B．①③

C．②③ D．①②③

【解析】　溴水易挥发出有毒的溴蒸气，而碘水不易挥发，①符合；将铜片改为可调节高度的铜丝后，能够控制(减少)反应物用量，以减少SO2的产生，②符合；③将酸碱中和后再排放，也可减少酸、碱对环境的污染，③符合。

【答案】　D

6．随着经济的不断发展，人们对环境问题也越来越关注。

(1)室内空气污染问题得到越来越多的关注，下列物质中属于室内挥发性有机污染物的是________。(填字母)

a．苯 b．甲烷

c．醋酸 d．乙烯

(2)下列措施中，有利于降低室内污染物浓度的是________。(填字母)

a．勤开窗通风

b．日常生活中利用天然气替代煤作燃料

c．使用“绿色环保”装饰材料

d．室内放一些活性炭

【解析】　(1)室内挥发性有机污染物主要指苯、甲醛等有机物，故选a；(2)题目中4个选项的措施均有利于降低室内污染物浓度。

【答案】　(1)a　(2)abcd综合检测(四)

专题4　化学科学与人类文明

(时间：60分钟　分值：100分)

一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分)

1．化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是()

A．为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药

B．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理

C．实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源

D．垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用

【解析】　本题主要考查的知识点就是①化学物质与生活的关系、②绿色化学的概念、③化肥农药对人类生活的影响。A项，为了提高农作物的产量和质量，应研发高效低毒的农药，降低蔬菜的农药残留量；B项，绿色化学的核心是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；C项，化石能源是有限的一次能源，为了长远的可持续发展，必须要开发新能源；D项，垃圾也是一项重要的资源。综上分析可知，本题选D项。

【答案】　D

2．(2013·河南周口质检)下述做法能改善空气质量的是()

A．以煤等燃料作为主要生活燃料

B．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源

C．鼓励私人购买和使用汽车代替公交车

D．限制使用电动车

【解析】　以煤等燃料作为主要生活燃料时会产生大量的空气污染物；私人汽车代替公交车会使汽油的消耗量增加，排出的空气污染物增多；限制使用电动车会增加有害气体的排放。

【答案】　B

3．将一个预先作好的“ICE”形状的镍钛合金，拉坏形状后，只要在热水中浸泡，其便会恢复原来形状。下列说法正确的是()

①记忆合金的形状变化属于化学变化　②合金的熔点一般比组分中的任何一种成分的熔点高，硬度比组分中的任何一种成分的要小　③利用形状记忆合金在医疗上可用来接骨等，在日常生活中可制眼镜框架等　④镍钛合金能记忆形状的主要原因是记忆合金晶体在慢慢地加热过程中，每一个金属原子会有充足的时间填满每一个空隙，此时它的排列组合是最紧密的

A．①②B．②③

C．①④ D．③④

【解析】　镍钛合金形状的改变属于物理变化；合金的熔点比成分金属低，硬度比成分金属高。

【答案】　D

4．(2012·江苏高考)化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是()

A．改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放

B．开发利用可再生能源，减少化石燃料的使用

C．研发可降解高分子材料，减少“白色污染”

D．大力开采矿物资源，促进地方经济发展

【解析】　A．汽车工业的可持续发展离不开技术的进步，改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放是汽车工业发展的必然要求。

B．开发利用太阳能、风能、潮汐能、地热能等可再生能源，可以减少化石燃料的使用，减轻温室效应的压力，有利于社会的可持续发展。

C．“白色污染”在土壤和水体中富集可长期影响农作物和海洋渔业等，研发可降解高分子材料，给塑料工业带来可持续发展的机遇。

D．适度开采矿物资源，能促进地方经济发展；过度开采矿物资源，不利于地方经济的可持续发展，甚至造成资源浪费，环境污染。煤、石油、稀土等资源开发必须由国家宏观控制，才能实现真正意义上的可持续发展。

【答案】　D

5．下列做法中不符合“绿色化学”思想的是()

A．以水性涂料代替油性涂料

B．以无磷洗涤剂代替含磷洗涤剂

C．实验后的有毒有害物质应分类收集、统一处理

D．在通风橱中制氯气时，不用NaOH溶液吸收尾气

【解析】　油性涂料中含有有机溶剂，挥发会造成大气污染；磷元素是营养元素，大量使用含磷洗涤剂会造成赤潮等水污染；有毒有害物质分类收集、统一处理能够减少污染；在通风橱中制取氯气，尾气不用NaOH溶液处理会分散到大气中，造成大气污染。

【答案】　D

6．据新华网报道，我国首先在世界上实现了二氧化碳聚合物工业化生产，二氧化碳聚合物是二氧化碳在催化作用下生成的高分子化合物。下列有关二氧化碳聚合物的说法错误的是()

A．二氧化碳聚合物的生产和使用，可有效防止其他塑料产生的白色污染

B．二氧化碳聚合物的生产原料为二氧化碳，原料非常丰富且价格低廉

C．二氧化碳聚合物是二氧化碳固体

D．二氧化碳聚合物的生产和使用，既减少了二氧化碳的排放，又得到了非常有用的产品，真正做到了“变废为宝”

【解析】　题中信息已明确说明二氧化碳聚合物是二氧化碳在催化作用下生成的高分子化合物，所以二氧化碳聚合物不是二氧化碳固体。

【答案】　C

7．(双选)中学阶段介绍的可以采用电解法制备的物质主要有三种：一是铝的工业制备；二是氯碱工业；三是金属钠的制备。下列关于这三个工业生产的描述，错误的是()

A．电解法制铝时，一般采用熔融的氧化铝进行电解，但也可利用相应的盐，如熔融的氯化铝

B．电解法生产铝时，需要对铝土矿进行提纯，在提纯过程中利用了氧化铝或氢氧化铝的两性

C．在氯碱工业中，电解池中的阴极产生的是NaOH和H2

D．氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl，在电解时它们的阴极都是Cl－失电子

【解析】　电解法制铝采用的是氧化铝，AlCl3为共价化合物，熔融时不电离，A错误；氯碱工业和金属钠冶炼的阴极反应式分别是2H＋＋2e－===H2↑，2Na＋＋2e－===2Na，D错误。

【答案】　AD

8．在“绿色化学”工艺中，理想状态是反应物中的原子全部转化为产物，即原子利用率为100%。下列反应类型能体现“原子经济性”原则的是()

①置换反应　②化合反应　③分解反应　④取代反应　⑤加成反应　⑥酯化反应　⑦加聚反应　⑧缩聚反应

A．①②⑤ B．②⑤⑦

C．⑦⑧ D．只有⑦

【答案】　B

9．(2013·南通高一质检)环境保护的首选对策是“污染预防”即从源头防止污染的生成，下列做法中不符合这一要求的是()

A．积极开发使用太阳能、风能、潮汐能等新能源，减少化石燃料的使用

B．使用聚乳酸、聚碳酸酯等具有生物降解功能的新型聚合物材料

C．工业上停止使用氟利昂作为制冷剂

D．把烟囱造高或把无法回收的垃圾深埋

【解析】　烟囱造高不能减少污染性气体的排放，垃圾深埋会造成土壤污染。

【答案】　D

10．工业上制取硫酸铜不是直接利用浓硫酸与铜的反应，而是将铜丝浸入稀硫酸中，并不断从容器下部吹入细小的空气泡，这样做的优点是()

①节省能源　②不产生污染大气的SO2　③提高了H2SO4的利用率　④提高了Cu的利用率

A．①② B．②③④

C．①②③ D．全部

【解析】　两种方法Cu的利用率相同。

【答案】　C

11．“喷水溶液法”是日本科学家研制出的一种使沙漠变绿洲的新技术，它是先在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯的水溶液，水溶液中的高分子与沙土粒子结合，在地表下30～50 cm处形成一个厚0.5 cm的隔水层。这种隔水层既能阻止地下的盐分上升，又有蓄积雨水的作用。下列关于聚丙烯酸酯(CH??CH2COOR)的说法中不正确的是()

A．它是由CH2===CH—COOR聚合而成的

B．它是一种相对分子质量很大的有机物，没有固定的沸点

C．在一定的条件下，能够发生水解反应

D．分子中含有n个C===C键

【解析】　聚丙烯酸酯是一种高分子化合物，

由CH2===CH—COOR聚合而成；它的相对分子质量很大，因为每个分子的n值不同，所以聚丙烯酸酯没有固定的沸点；分子中的酯基在一定条件下能够发生水解反应；但分子中没有C===C键。

【答案】　D

12．(2013·江苏淮安中学测试)下列关于电解NaCl水溶液的叙述正确的是()

A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠

B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈紫褐色

C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色

D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后，溶液呈中性

【解析】　电解NaCl水溶液，其电极反应分别为阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极：2H＋＋2e－===H2↑，A项错误；阳极产生的Cl2可将I－氧化为I2，使溶液呈紫褐色，B项正确；阴极产生的OH－使滴有酚酞的溶液变红，C项错误；电解一段时间后，溶液中的NaOH使溶液呈碱性，D项错误。

【答案】　B

二、非选择题(本题包括4小题，共40分)

13．(8分)20世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”这一新概念。绿色化学是“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各个环节中都实现净化和无污染。

(1)下列各项属于“绿色化学”要求的是________。

A．处理废弃物 B．治理污染点

C．减少有毒物 D．杜绝污染源

(2)在我国西部大开发中，某省为筹建一大型化工基地，征集到下列方案，其中你认为可行的是________。

A．建在西部干旱区可以脱贫致富

B．应建在水资源丰富和交通方便且远离城市的郊区

C．企业有权自主选择厂址

D．不宜建在人口稠密的居民区

(3)某化工厂排放的污水中含有Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Hg2＋四种离子。甲、乙、丙三位学生分别设计了从该污水中回收纯净的金属铜的方案。

滤液在能制得纯铜的方案中，哪一步操作会导致环境污染？________。应增加哪些措施防止污染？________________________________________________________________________。

【解析】　(1)根据题干描述：绿色化学是“预防污染”的根本手段，因此应从“源头”上杜绝。(3)丙方案中的第③步由于汞的沸点低、易挥发、有毒，因此会造成环境污染。

【答案】　(1)D　(2)BD

(3)丙方案的第③步　增加冷凝回收装置

14．(12分)以乙烯为原料生产环氧乙烷的经典方法是氯代乙醇法，该方法包括两步反应，第一步反应可看作乙烯与氯水中的次氯酸发生加成反应生成氯乙醇(ClCH2CH2OH)，总的反应方程式可表示为CH2===CH2＋Cl2＋Ca(OH)2―→CaCl2＋H2O＋H2COCH2。

(1)请写出第一、二步的化学反应方程式：

第一步________________________________________________________________________，

第二步________________________________________________________________________。

(2)现代石油化工采用银作催化剂，可以实现一步完成反应，请写出该反应的化学方程式________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在绿色化学中，一个重要的衡量指标是原子利用率，其计算公式为：原子利用率＝期望产物的总质量与生成物的总质量之比

试计算两种生产工艺的原子利用率：氯代乙醇法生产环氧乙烷的原子利用率是________(取小数后一位)；现代石油化工采用银作催化剂生产环氧乙烷的原子利用率是________。

【解析】　根据题意，第一步反应为CH2===CH2＋Cl2＋H2O―→ClCH2CH2OH＋HCl，第二步反应可利用总反应减去第一步反应得到。(3)根据总反应，可以计算 氯代乙醇法生成环氧乙烷的原子利用率：44/173×100%≈25.4%。

【答案】　(1)CH2===CH2＋Cl2＋H2O―→ClCH2CH2OH＋HCl

ClCH2CH2OH＋Ca(OH)2＋HCl―→H2COCH2＋CaCl2＋2H2O

(2)2CH2===CH2＋O2―→2H2COCH2

(3)25.4%　100%

15．(8分)(2013·江苏兴化中学测试)工业上常用电解熔融氯化钠的方法制取金属钠和氯气，试回答下列问题：

(1)金属钠在________极上产生。

(2)写出产生Cl2的电极反应式________________________________________________________________________。

(3)该反应________(填“是”或“不是”)离子反应，如果是，请写出该反应的离子方程式________________________________________________________________________

________________________________________________________________________(若不是，则此空不填)。

(4)电解饱和食盐水的总反应方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

16．(12分)由于工业发展，燃烧设备不断增多，设备规模不断增大。这些工厂排放的烟气中都会有大量的SO2废气。据统计，我国1995年工业SO2的排放量为1 396万吨，2000年工业SO2的排放量达到了3 800万吨，由于SO2的污染，我国每年损失高达1 100亿元。

(1)写出两个工业生产过程中产生SO2的实例。

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________。

(2)防治SO2污染可采取的措施有(写出两种)：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________。

(3)湿法石灰石—石膏法脱硫工艺是烟气脱硫技术中最成熟的一种方法。其工艺流程是：烟气经锅炉预热器出来，进入电除尘器除掉大部分粉煤灰烟尘，再经过一个专门的热交换器，然后进入吸收塔，烟气中的SO2与含有石灰石的浆液进行气液接触，通入空气后生成石膏(CaSO4·2H2O)，经脱硫的烟气，应用循环气体加热器进行再加热，进入烟囱，排入大气。

①写出湿法石灰石—石膏法脱硫所涉及的化学反应方程式________________________________________________________________________。

②用石灰石浆液作SO2吸收剂而不用熟石灰吸收SO2的原因是________________________________________________________________________。

③上述过程中得到的石膏，如果含氯化合物(主要来源于燃料煤)超过杂质极限值，则石膏产品性能变坏。工业上消除可溶性氯化物的方法是________________________________________________________________________。

(4)某化学兴趣小组为了测定烟气脱硫所得石膏的组成(CaSO4·xH2O)，即测定x值，做如下实验：将石膏加热使之脱水，加热过程中固体的质量与时间的变化关系如下图所示。数据表明当固体的质量为2.72 g后不再改变。

①石膏的化学式________________。

②图像中AB段对应化合物的化学式________________________________________________________________________。

【解析】　(1)SO2的产生主要是由化石燃料的燃烧和含硫矿石的冶炼产生的。

(2)防治SO2污染的措施：一是从污染源着手，削减污染物的排放量，减少煤的直接燃烧，开发新能源，以减少煤和石油的用量；二是采用各种技术，控制污染物的排放，进行燃料脱硫和烟气脱硫。

(3)②Ca(OH)2在工业上是以石灰石为原料经过煅烧获得生石灰，生石灰再与水反应生产的，如果用熟石灰进行脱硫，成本较高。

③因石膏微溶于水，而氯化物易溶于水，故可用水洗法除去其中的氯化物。

【答案】　(1)①化石燃料的燃烧　②含硫矿石的冶炼

(2)①开发新能源，减少化石燃料的燃烧

②对燃料和烟气进行脱硫处理

(3)①CaCO3＋SO2===CaSO3＋CO2；2CaSO3＋O2＋4H2O===2(CaSO4·2H2O)

②Ca(OH)2在工业上是以石灰石为原料经过煅烧获得生石灰，生石灰再与水反应生产的，如果用熟石灰进行脱硫，成本较高

③用水洗法除去其中的氯化物

(4)①CaSO4·2H2O　②2CaSO4·H2O