2019-2020年高考化學(xué) 《化學(xué)與生活》《化學(xué)與技術(shù)》知識點(diǎn)整合教案.doc
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2019-2020年高考化學(xué) 《化學(xué)與生活》《化學(xué)與技術(shù)》知識點(diǎn)整合教案 一、空氣 1、空氣污染指數(shù)(API):根據(jù)空氣中二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入顆粒物等污染物的濃度計算出來的數(shù)值。 空氣污染指數(shù)越小,空氣質(zhì)量越好。 空氣質(zhì)量報告中是選取污染指數(shù)最大的污染物為首要污染物,該污染指數(shù)即為該地區(qū)的空氣污染指數(shù)。 2、溫室氣體:主要是CO2、還有CH4、水蒸氣等。 3、酸雨:指pH<5.6的酸性降水 (1)原因:硫酸型酸雨形成過程I:2SO2+O2 催化劑 2SO3 H2O+SO3 = H2SO4 硫酸型酸雨形成過程II:H2O+SO2 H2SO3 2H2SO3+O2 = 2H2SO4 硝酸型酸雨形成過程:2NO+O2=2NO2 3NO2+2H2O=2HNO3+NO↑ (2)化石燃料脫硫方法: ①采用“流化床”燃燒技術(shù):CaCO3 高溫 CaO+CO2 CaO+SO2=CaSO3 2CaSO3+O2=2CaSO4 ②煙氣凈化技術(shù):I:Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O 2CaSO3+O2=2CaSO4 或用氨水吸收II:2NH3+SO2+H2O=(NH4)2SO3 2(NH4)2SO3+O2=2 (NH4)2SO4 ③微生物脫硫技術(shù):2FeS2+7O2+2H2O 在微生物作用 4H++2Fe2++4SO42- 4Fe2++O2+4H+ 在微生物作用 4Fe3++2H2O FeS2+2Fe3+ 在微生物作用 3Fe2++2S 2S+3O2+2H2O 在微生物作用 4H++2SO42- 4、機(jī)動車尾氣凈化裝置 2NO+2CO 催化劑 N2+2CO2 5、可吸入顆粒物:采用“靜電出塵”進(jìn)行處理。 6、居室空氣中常見污染物主要有:一氧化碳、苯并芘、苯、甲醛、氡(放射性污染物) (歡迎交流,QQ:6988283 高中化學(xué)交流群:33314328) 二、水 1、天然水中的雜質(zhì)通常分為三類:懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、溶解物質(zhì)。 2、自來水生產(chǎn)一般流程:混凝 → 沉降過濾 → 活性碳吸附池除味 → 殺菌消毒 ①、混凝:明礬、化合物聚氯化鋁[Al2(OH)nCl6-n]m(式中1<n<5,m<10)等 Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+ ②、過濾:采用粗沙、細(xì)沙將沉淀及水中的殘余的懸浮物分離出去。 ③、吸附:利用強(qiáng)吸附性的活性炭吸附某些溶解在水中的雜質(zhì)并除去水中的異味。 ④、消毒:Cl2、漂白粉、臭氧等消毒、殺滅水中的細(xì)菌。Cl2+H2OHCl+HClO(強(qiáng)氧化性) 3、常見的水質(zhì)檢測項(xiàng)目:水溫、PH、導(dǎo)電率、固體懸浮物、溶解氧(DO)、化學(xué)需氧量(COD)、 生化需氧量(BOD)、一些有毒有害物質(zhì)的濃度等。 DO——水中的溶解氧量(單位:mg/L) BOD——水中有機(jī)物經(jīng)微生物分解所需的氧氣量(單位:mg/L) 污水中有機(jī)物的含量越大,BOD越高,水的富營養(yǎng)化程度越高。 4、常見污水種類與處理方法:主要有物理方法、化學(xué)方法和生物方法,其中化學(xué)處理方法包括中和法、氧化還原法、沉淀法等。 污水種類 處理方法 酸性廢水 用堿性物質(zhì)中和。 堿性廢水 用酸性物質(zhì)中和。 油類、氰化物、硫化物 用空氣、臭氧、氯氣等作氧化劑將這些物質(zhì)氧化而除去。 重金屬離子 常通過調(diào)節(jié)廢水的PH,將他們以氫氧化物的形式沉淀出來而除去。 5、硬水的軟化方法及原理 含有較多的鈣、鎂離子的水叫硬水。若水的硬度是由碳酸氫鈣Ca(HCO3)2和碳酸氫鎂Mg(HCO3)2引起的,叫暫時硬度。若水的硬度是由鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物引起的,稱為永久硬度。 一般把1L水里含有10 mg CaO(或相當(dāng)于10 mg CaO的物質(zhì),如含有7.1 mg MgO)成為1度。 軟化方法 適用 原理 煮沸法 暫時 硬度 Ca(HCO3)2 △ CaCO3 ↓+CO2↑+H2O Mg(HCO3)2 △ MgCO3 ↓+CO2↑+H2O MaCO3+H2O △ Mg(OH)2+CO2↑ 離子交換法 磺化 煤法 所有 硬水 用磺化煤中的Na+ 交換硬水中的Ca2+ 和Mg2+ ,有關(guān)化學(xué)方程式如下: 2NaR + Ca2+ =CaR2 + 2Na+ 2NaR + Mg2+ =MgR2 + 2Na+ 離子交換樹脂法 所有 硬水 先通過陽離子交換樹脂:2RSO3H+ Ca2+=(RSO3)2Ca+2H+ 再通過陰離子交換樹脂:RN(CH3)3OH+Cl-=RN(CH3)3Cl + OH- 被交換出來的H+和OH-結(jié)合生成水。 (歡迎交流,QQ:6988283 高中化學(xué)交流群:33314328) 三、生活廢棄物 1、常見的生活垃圾分類方法: ①有機(jī)垃圾(在自然條件下易分解的垃圾)。如廚余垃圾,即剩菜、剩飯等; ②危險廢物。如干電池等 ③可回收利用垃圾:如廢紙、塑料、金屬等 2、生活垃圾可無害化處理:焚燒法、衛(wèi)生填埋法、廢電池的特殊處理 3、生活垃圾也可使其資源化:垃圾產(chǎn)生沼氣、廢棄塑料回收、廢玻璃的回收利用 (歡迎交流,QQ:6988283 高中化學(xué)交流群:33314328) 第二部分 化學(xué)與健康 一、食品和食品添加劑 1、補(bǔ)充必需元素的途徑: ①、加碘鹽與補(bǔ)碘:碘在碘鹽中以KIO3存在;缺碘癥狀:引起地方甲狀腺腫大 ②、鐵強(qiáng)化醬油與補(bǔ)鐵: ③、齲齒與含氟牙膏:缺氟:造成齲齒,引起老年性骨質(zhì)疏松 機(jī)理:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq) 糖在酶的作用下生成酸性物質(zhì),導(dǎo)致上述溶解平衡向Ca5(PO4)3OH溶解方向移動,F(xiàn)-能與Ca2+ 、PO43-更穩(wěn)定的Ca5(PO4)3F。 ④、富含鋅的食物與補(bǔ)鋅:缺鋅導(dǎo)致生長發(fā)育不良,智力低下,食欲不振,免疫功能退化,抵抗力差。 2、提供能量與營養(yǎng)的食物 (1)糖類 (2)油脂 (3)蛋白質(zhì) (4)維生素(根據(jù)維生素的溶解性把它分為脂溶性和水溶性兩大類。) 維生素A,又稱視黃醇,屬于脂溶性維生素,人體缺少維生素A,人易患夜盲癥、干眼癥等眼疾,胡蘿卜等蔬菜和魚肝油中富含維生素A。 維生素C,又稱抗壞血酸,能防治壞血病,屬于水溶性維生素,主要存在于新鮮水果及蔬菜中。 維生素C易溶于水、易被氧化、遇熱易分解。它可將I2、Fe3+還原,烹飪富含維生素C的食物時要注意防止其損失。 3、常見食品添加劑: 添加劑 實(shí)例 著色劑 發(fā)色劑 著色劑:包括天然色素(如葉綠素、β胡蘿卜素、辣椒紅等)或人工色素色素(如胭脂紅、檸檬黃等) 發(fā)色劑:它與食品中的某些成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使食品呈現(xiàn)良好的色澤。如亞硝酸鹽。其發(fā)色原理是:亞硝酸根離子進(jìn)入肉類,生成少量很不穩(wěn)定的亞硝酸,亞硝酸分解生成的NO很快與肌紅蛋白(Mb)反應(yīng)生成亮紅色的亞硝酸基肌紅蛋白。反應(yīng)如下:3HNO2=HNO3+2NO↑+H2O Mb+NO=MbNO但需注意:亞硝酸鹽具有強(qiáng)氧化性,進(jìn)入人體后,會將血紅蛋白中的Fe2+氧化為Fe3+形成高鐵血紅蛋白(MetHb),因而要嚴(yán)格控制用量。 調(diào)味劑 咸味劑(如食鹽)、酸味劑(如食醋)、鮮味劑(如味精)、甜味劑(如蔗糖)、辣味劑(如辣椒粉)、食用香料(如香精)等。 炒菜時加點(diǎn)食醋有利于保護(hù)食物中的維生素C(因?yàn)榫S生素C在酸性條件下比較穩(wěn)定),用醋烹調(diào)魚蝦,不僅能去除腥味,還能促進(jìn)人體對鈣、磷的吸收。 味精中含有L-谷氨酸鈉,受熱易分解,故加入味精后不宜長時間加熱。 疏松劑 單一疏松劑:碳酸氫鈉、碳酸氫銨 復(fù)合疏松劑:如發(fā)酵粉等 油條松脆可口的原因:加明礬和小蘇打Al3++3HCO3- = Al(OH)3+3CO2↑ 防腐劑 苯甲酸、苯甲酸鈉、山梨酸、山梨酸鉀、丙酸鈣等。 苯甲酸是一種弱酸,在水溶液中發(fā)生電離:C6H5COOHC6H5COO-+H+;苯甲酸的防腐作用主要依賴于溶液中末電離的分子,在PH為2.5~5的酸性環(huán)境下,它們能抑制微生物的生長。 二、藥品 1、常見的抗酸藥: 胃舒平:又名復(fù)方氫氧化鋁,其原理是:Al(OH)3+3HCl = AlCl3+3H2O由于氫氧化鋁容易引起便秘,故常在其中加一些能引起輕瀉的藥物(如三硅酸鎂),三硅酸鎂也有抗酸作用:2MgO?3SiO2?nH2O+4HCl=2MgCl2+3SiO2?nH2O+2H2O 胃得樂(主要成份為碳酸鎂)、碳酸氫鈉片:其原理與胃舒平相似 雷尼替丁、奧美拉唑:抑制胃壁細(xì)胞分泌鹽酸 2、解熱鎮(zhèn)痛藥:水楊酸及其鹽類均有較強(qiáng)的解熱鎮(zhèn)痛的抗炎、抗風(fēng)濕效用。阿司品林是最古老、最著名的一種水楊酸類藥物。合成過程如下: +H2O+HCl +CO2(水楊酸) +(CH3CO)2O+CH3COOH 醋酸酐 乙酰水楊酸 醋酸 3、合成抗菌藥:磺胺類藥。對氨基苯磺酸酰胺(簡稱磺胺SN)()的衍生物。 即R不同構(gòu)成各種不同的磺胺類藥物。 4、抗生素:青霉素是最早發(fā)現(xiàn)的一種天然抗生素,由英國科學(xué)家弗萊明發(fā)現(xiàn)的。側(cè)鏈上R不同就形成了不同的青霉素。其中應(yīng)用最多的R為 三、日用品 1、常用的洗滌劑 肥皂的主要成分:C17H35COONa;洗衣粉中使用的表面活性劑一般是烷基苯磺酸鈉:(R為含10~14個碳原子的烷基)。 其合成過程為: 十二烷 一氯十二烷 十二烷基苯 十二烷基苯磺酸 十二烷基苯磺酸鈉 干洗是使用適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑將衣物上的油污溶解除去的方法。目前使用最廣泛的干洗劑有三種,其主要成分分別是四氯乙烯、石油醚和三氯乙烯。 2、生活中的消毒劑 生活中常用的消毒劑主要有酒精溶液、碘酒、雙氧水、高錳酸鉀溶液、氯系消毒劑、過氧乙酸。 過氧乙酸的分子式為C2O4O3,結(jié)構(gòu)簡式為。在酸的催化作用下,乙酸可被過氧化氫氧化為過氧乙酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為: +H2O2 硫酸 +H2O 3、常見的染發(fā)劑 常見的染發(fā)劑有植物染發(fā)劑、無機(jī)染發(fā)劑和合成染發(fā)劑等三大類。 植物染發(fā)劑是天然植物原料制成的染發(fā)劑。 無機(jī)染發(fā)劑通常含有重金屬鹽。 合成染發(fā)劑通常含有對苯二胺或其衍生物。 (歡迎交流,QQ:6988283 高中化學(xué)交流群:33314328) 第三部分 化學(xué)與工業(yè) 一、氨的合成 1、原理:N2+3H2 500℃ 催化劑、高壓 2NH3 △H=-92.4 kJmol-1 2、工業(yè)條件的選擇: 合成氨反應(yīng) N2+3H2 2NH3 △H=-92.4 kJmol-1 分 析 角 度 反 應(yīng) 要 求 條 件 選 擇 使氨生成得快 (從反應(yīng)速率分析) 使氨生成得多 (從化學(xué)平衡分析) 壓強(qiáng) 高壓 高壓 溫度 高溫 低溫 是否使用催化劑 使用 不影響 壓強(qiáng):一般采用的壓強(qiáng)是20~50 MPa 溫度:一般采用的溫度是500℃左右 催化劑:以鐵為主體的多成分催化劑——鐵觸媒 3、生產(chǎn)過程: 合成氨氣塔 冷卻塔 分離器 N2、H2 原料氣制取 凈化 壓縮 合成 分離 液氨 對應(yīng)設(shè)備 Cl2 H2 NaOH 和 NaCl 溶液 C+H2O(g) CO+H2 二、氯堿工業(yè) 1、2NaCl+2H2O 通電 2NaOH+Cl2↑+H2↑ 陽極反應(yīng):2Cl——2e— = Cl2↑ 陰極反應(yīng):2H++2e— =H2↑ 2、電解工藝: 通過隔膜將電解槽分割成陽極室和陰極室,防止生成H2和Cl2相混合而引起爆炸。 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+ H2O 3ClO-=ClO3-+2Cl- 3、除雜: 雜質(zhì):泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、硫酸根離子。 先加BaCl2:Ba2++SO42-=BaSO4↓ 再加Na2CO3:Ba2++CO32-=BaCO3↓ Ca2++CO32-=CaCO3↓ 再加NaOH:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ 最后加HCl調(diào)節(jié) 4、法拉第電解定律:在電解時,電極上每通過96500C(即1法拉第)的電量就會有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移并產(chǎn)生1/Z mol(Z是電極上放電離子得失的電子數(shù))電解產(chǎn)物。 三、硫酸工業(yè)(分三個階段) 1、硫磺或硫鐵礦的燃燒氧化 4FeS2+11O2 高溫 2Fe2O3+8SO2 或者S+O2 點(diǎn)燃 SO2 設(shè)備:沸騰爐 2、二氧化硫的催化氧化 2SO2+O2 V2O5 450℃ 2SO3 △H=-196 kJmol-1 設(shè)備:接觸室 條件選擇:理論需要:低溫高壓、催化劑 實(shí)際應(yīng)用:400℃~500℃、常壓催化劑 3、三氧化硫的吸收 SO3+H2O = H2SO4 設(shè)備:吸收塔 條件選擇:用98.3%的濃硫酸吸收,避免產(chǎn)生酸霧降低吸收效率。 四、鎂和鋁的冶煉 1、鎂的提取: Mg(OH)2 熔融 MgCl2 Cl2 Mg 電解 HCl 蒸發(fā) MgCl26H2O 鹽酸 濃縮 貝殼 CaCO3 CaO 煅燒 海水 過濾 MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2 Mg(OH)2 + 2HCl=MgCl2+2H2O MgCl26H2O △ MgCl2+6H2O MgCl2(熔融) 通電 Mg+Cl2↑ 2、鋁的冶煉: 鋁土礦 濾液 溶解 H2O 二氧化碳 酸化 灼燒 過濾 過濾 電解 鋁 NaOH溶液 殘渣 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O CO2+3H2O+2NaAlO2=2Al(OH)3↓+Na2CO3 2Al(OH)3 △ Al2O3 +3H2O 2Al2O3 通電 4Al + 3O2↑ (歡迎交流,QQ:6988283 高中化學(xué)交流群:33314328) 第四部分 化學(xué)與農(nóng)業(yè) 一、農(nóng)藥 敵敵畏: 甲胺磷: DDT: 六六六: 二、化肥 類型 主要物質(zhì)及化學(xué)式 氮肥 NH4HCO3、NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4NO3、尿素CO(NH2)2 磷肥 過磷酸鈣 Ca(H2PO4) 2和CaSO4、重過磷酸鈣Ca(H2PO4) 2 鉀肥 草木灰K2CO3、KCl 1、氮肥: 維勒首次用無機(jī)物合成了有機(jī)物:AgOCN+NH4Cl=AgCl↓+NH4OCN ↓ CO(NH2)2 工業(yè)生產(chǎn)尿素過程: 2NH3+CO2 → NH2COONH4氨基甲酸銨 NH2COONH4 → CO(NH2)2+H2O 尿素在土壤中水解:CO(NH2)2+H2O → 2NH3+CO2 2、磷肥: 將氟磷礦石用硫酸處理得到過磷酸鈣(又名普鈣): 2Ca5(PO4)3F+7H2SO4+3H2O=3Ca(H2PO4)2H2O+7CaSO4+2HF↑ 將氟磷礦石用磷酸處理得到重過磷酸鈣(又名重鈣): Ca5(PO4)3F+7H3PO4+5H2O=5Ca(H2PO4)2H2O+HF↑ (歡迎交流,QQ:6988283 高中化學(xué)交流群:33314328) 第五部分 化學(xué)與材料 一、金屬材料 1、金屬的性質(zhì):金屬是電和熱的良導(dǎo)體,還具有很好的延展性,所有有廣泛的用途。 2、合金 合金是指由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。 合金的熔點(diǎn)比原金屬的熔點(diǎn)低,硬度比原金屬的硬度大。 儲氫合金:鑭-鎳合金(LaNi5) LaNi5+3H2200~300kPa +LaNi5H6 3、金屬腐蝕的類型有:化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕,而電化學(xué)腐蝕又分為析氫腐蝕和吸氧腐蝕。 4、金屬的表面處理 ①、鋁的陽極氧化:把鋁片接到電源的正極,在稀硫酸中用直流電源電解,鋁片表面生成較厚的氧化鋁絕緣膜,這種處理叫做陽極氧化。這樣可增強(qiáng)抗腐蝕和抗機(jī)械劃傷能力。 ②、電鍍: 5、鋼鐵防腐措施:鍍上保護(hù)金屬(如鍍銅、鍍鋅)、涂上防護(hù)層(如涂油漆)、改變金屬結(jié)構(gòu)(如制成不銹鋼)、烤藍(lán)(使鐵表面氧化成致密的Fe3O4保護(hù)膜)、電化學(xué)防護(hù)(如犧牲陽極的陰極保護(hù)、外加電源保護(hù)法)。 二、非金屬材料 1、傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品: 水泥 玻璃 陶瓷 主要設(shè)備 水泥回轉(zhuǎn)窯 玻璃熔爐 - 原料 石灰石和黏土 純堿、石灰石、石英 黏土 反應(yīng)原理 復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng) CaCO3+SiO2 高溫 CaSiO3+CO2↑ Na2CO3+SiO2 高溫 Na2SiO3+CO2↑ 復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng) 主要成分 3CaOSiO2、2CaOSiO2、 3CaOAl2O3 CaSiO3、Na2SiO3、SiO2 - 2、精細(xì)陶瓷(氮化硅有三種制備方法) 3Si+2N2=Si3N4 3SiO2+6C+2N2=Si3N4+6CO 3SiCl4+4NH3=Si3N4+12HCl 3、超純硅的制備: 制粗硅:SiO2+2C 高溫 Si+2CO 粗硅轉(zhuǎn)化為SiCl4或SiHCl3:Si+2Cl2=SiCl4 用精餾方法將SiCl4或SiHCl3提純后用H2還原:SiCl4+2H2 723~773℃ Si+4HCl SiHCl3+H2 1373℃ Si+3HCl 或者把氧氣和四氯化硅蒸氣在高溫爐中旋轉(zhuǎn)和移動的石英管就能得到高純二氧化硅: SiCl4+O2 1573℃ SiO2+2Cl2 三、高分子材料 1、常見的聚合反應(yīng): n CH2=CH2 催化劑 [ CH2—CH2 ]n n CH2=CH2 + 催化劑 CH3 n CH2=C-CH=CH2 n CH2-C=CH-CH2 CH3 催化劑 △ 2、有機(jī)高分子材料按性能和用途一般分為:塑料、纖維、橡膠及功能高分子材料。 3、線型高分子一般具有熱塑性。體型高分子一般具有熱固性。 4、常見的功能高分子材料有:高吸水性材料、生物活性材料、導(dǎo)電性材料、光敏性材料、催化性材料等。 四、復(fù)合材料(略)- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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