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文檔簡介

1、學習必備歡迎下載一、緒論1、 化學是什么樣的學科(1)早期的有用化學:對火的熟悉利用化學熟悉的開端,最早最宏大的化學實踐陶器制造化學方法最早運用,標志著人類制造和使用機械的開頭金屬的冶煉化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)造紙流程浸潤,細碎,去污,蒸煮,洗滌,成漿,脫水(2)化學是討論物質變化的學科(3)化學是自然科學中分子層次上的科學(4)試驗科學,中心科學(5)雙刃劍,社會倫理2、科學家的責任挑戰(zhàn)自身原始創(chuàng)新才能與制造力,勇于承擔社會責任二、化石能源1、 能源分類:(1)能源定義:可以直接或經轉換供應人類所需要光、熱、動力等任意形式能量的物質資源(2)分類一次能源常規(guī)能源可再生:水非可再生:石油、煤、自然氣新

2、能源可再生:太陽能、風能、生物質能非可再生:核裂變燃料、油頁巖、油砂、頁巖氣、可燃冰二次能源煤制品煤焦油、焦炭、煤氣石油制品汽油、煤油、柴油、液化石油氣電力、氫能、沼氣、蒸汽2、 能量轉化(1) 熱力學第肯定律 (能量守恒定律) :能量可以從一種形式轉化為另一種形式,能量既不會削減也不會增加; (體系內能的增加,等于體系從環(huán)境吸取的熱加上環(huán)境對體系 做的功)(2) 熱力學其次定律:不行能從單一熱源吸取熱量,并將這熱量變?yōu)楣Γ划a生其它影響(不行能使熱量由低溫物體轉到高溫物體,而不引起其它變化)3、 石油燃料、照明、石油化工(1) 定義:碳氫化合物的混合物(碳氫化合物:烴類化合物是由碳氫兩種元

3、素組成的化合物)飽和烴:烷烴:h3c-ch3不飽和烴:烯烴:h2c=ch2炔烴: hcch學習必備歡迎下載芳香烴:帶苯環(huán)的烴(2) 分餾依據:碳鏈越長(碳原子數多),沸點越高, (沸程:沸點的范疇)外界壓力與沸點正相關(3) 使用:內燃機氣缸:進氣壓縮點火排氣爆炸式燃燒:爆震緣由:自燃點低的烴在氣缸溫度下易形成過氧化物自燃點:直鏈烷烴< 支鏈烷烴、環(huán)烷烴< 芳香烴(4) 汽油品質評判:辛烷值(抗爆性能相同的混合物中異辛烷的百分比表示,與抗爆性正相關)提高辛烷值方法:重整汽油(含催化重整)將汽油中直鏈烷烴變成支鏈烷烴和芳香烴;(產率, 30%;辛烷值是 100)使用催化催化裂化采納熱

4、裂解可以把長鏈烴類裂解成短鏈,汽油比例提高15 30;使用催化劑后,汽油得率高達80;烷基化:小分子烯烴+異丁烷直鏈烷烴(5) 汽油:通過石油分餾獲得;仍是混合物不同產地品質不一樣:同分異構體(分子式相同,結構不同)重點提高辛烷值方法:1、 加四乙基鉛:分解為氧化鉛,分解過氧化物(汽油中加千分之一,辛烷值提高13 17) 但是鉛有毒害2、 乙醇汽油 ( 90%的一般汽油與10%的燃料乙醇調和而成):辛烷值高, 抗爆性好,含氧量高,削減尾氣排放,資源豐富;但是熱值低增加油耗,氣化快動力小,乙酸腐蝕金屬,乙醇腐蝕非金屬,吸水液相分別3、 甲醇,異丙醇,叔丁醇(6) 柴油評判標準:十六烷值(柴油在柴

5、油機中燃燒時自燃指標)柴油的十六烷值低于工作條件要求,會使燃燒推遲和不完全,以致發(fā)生爆震,降低發(fā)動機功率,增加柴油消耗量;但十六烷值過高,也會使燃燒不完全而發(fā)生冒煙現象,并增加柴油消耗量(7) 標號依據:柴油凝固點,正比4 、 煤(1)成分: c:60-95 , h:2-6 , n:0.1-2 , o:2-30,s:0.3-13(2) 產品:煤氣化制合成氣:h2,co干餾: 空氣隔絕加熱處理,得煤氣、 煤焦油 (主要用于生成塑料、合成纖維、 燃料、橡膠、醫(yī)藥和耐高溫材料等)、焦炭(制電石)三:原子核能學習必備歡迎下載1、 核結合能:a. 中等質量原子核的核子平均結合能較大b. 輕核和重核的核子

6、平均結合能都較小結論:平均結合能越大,原子核越穩(wěn)固,中等質量的原子核較穩(wěn)固;2、 獲得能量(1) 重核裂變(質量較大的原子核(重核)在肯定條件上分裂為兩個或多個中等質量的原子核 . )(2) 輕核聚變3、 核反應:(1) 放射性同位素能放出各種不同的射線放出的射線由不同原子核本身打算具有肯定的壽命- 半衰期(2) 半衰期:nt=n0 1/2t/h4、 核電站:增益系數:某代中子數對于上一代中子數之比稱為再生系數,k臨界狀態(tài),把 k 1需要的最小的裂變燃料數量叫做臨界質量超臨界狀態(tài) : k>1危急次臨界狀態(tài): k<1 停產正常狀態(tài): k=1 正常運行重點:放射性同位素應用示蹤技術:引

7、入少量放射性同位素,并隨時觀看其行蹤的方法中子活化分析:將被測物質放入反應堆中,接受中子的照耀,由于原子核吞吃了一個中子,所以,它不行能保持不變,它會放出特點 射線或 射線1、 工業(yè):檢測:測量放射源放出的粒子透過塑料薄膜或紙張之后的粒子數量就能確定薄膜或紙的厚度;放射性廢物的利用:氪-85 (半衰期 10.7 年)的應用,可作為機場跑道和煤礦照明用的自發(fā)光源中的激活成分,壽命長,不要有能源,與天氣條件無關;輻射技術的應用: 適量的核輻射作為一種物理效應,卻有著廣泛的應用,可以給人類帶來許多奇妙的好處, 如:鈷 -60 發(fā)射的 輻射能量為 1.17 和l.33 兆電子伏, 這兩種輻射對檢查金屬

8、中的缺陷特殊有作用;改進材料性能:改進纖維、化學藥品合成、木材塑化加工等等2、 農業(yè):種子變異:“魯棉一號”、“原豐早”水稻、“鐵豐18號”大豆根莖葉的偵察兵:探測氮、磷、鉀肥料成分被吸取的情形,移動的速度,在植物體內的分布;揭示光合作用的秘密: 以14c做偵探,揭秘二氧化碳氣體和植物根部吸取的水分、無機鹽等進行合成產生的淀粉、蛋白質、脂肪等各種物質,在植物體內是怎么樣運動、轉移; 食品保鮮:肯定劑量的照耀,能殺死寄生在食品表面及內部的微生物和害蟲;適當劑量 的照耀,能抑制農畜產品的生命活動;如新穎的魚、雞蛋、肉類的儲存;學習必備歡迎下載滅菌殺蟲:食松蟲、螺旋蠅、萃萃蠅3、 醫(yī)學醫(yī)學示蹤: 檢

9、查血液循環(huán)系統(tǒng),可以查明血液循環(huán)系統(tǒng)是否有狹窄或障礙的情形,鈉-24同位素造影術:金-198 肝掃描放射治癌 : 利用放射性殺傷細胞的性能去殺傷癌細胞;外照耀治療法、 小輻射源治療法、內用療法伽瑪刀技術放射性消毒:縫線、腸壁縫合線進行消毒4、 考古: 14c半衰期, 5568年四、電池電池是一種利用電化學的氧化- 仍原反應,進行化學能-電能之間轉換的儲能裝置;1、鋅銅電池原理:兩種得失電子才能不同的金屬(鋅的活性大于銅,失電子,鋅負極,銅正極);中間有導電的鹽橋2、 化學電源:原理:(1)必需把化學反應中失去電子的過程和得到電子的過程,分隔在兩個區(qū)域內進行;(2)兩個電極分別發(fā)生氧化和仍原反應

10、,電子必需通過外電路做功;3、鋰離子電池優(yōu)缺點:(1)優(yōu)點:工作電壓高、能量密度高、自放電速率低、循環(huán)壽命長、無記憶效應、環(huán)保(2)缺點:快充放電性能差、大電流放電特性不抱負、價格偏高、過充放電愛護問題(3)方法:不必超長充電,準時充電不要等電量用光4、電池分類:(1)一次電池:鋅錳干電池,紐扣電池,鋰原電池(2)二次電池:鉛酸、鎘鎳、氫鎳、鋰原子電池一次電池只能放電一次,二次電池可反復充放電循環(huán)使用,可充電電池在放電時電極體積和 結構之間發(fā)生可逆變化,因此設計時必需調劑這些變化,而一次電池內部就簡潔得多,由于它不需要調劑這些可逆性變化,一次電池的質量比容量和體積比容量均大于一般充電電池,但內

11、阻遠比二次電池大,因此負載才能較低,另外,一次電池的自放電遠小于二次電池;五、食物 :1、化肥要素:氮磷鉀2、氮肥:(1)要求:含量高,溶于水,工藝簡潔,原料豐富,價格低(2)變化:第一代: nh3,氨具有強刺激性,濃度高時會傷及植物的莖和葉;使用時簡潔揮發(fā)其次代:硫酸氨nh4 2so4、硝酸氨 nh4no3、氯化氨 nh4cl 、碳酸氫氨 nh4hco3;陰離子對土壤有影響第三代:尿素 nh2-co-nh2, 含氮量高, 47%,水溶性好,對土壤無副作用3、反應速率與反應活化能:負相關,活化能相當于反應門檻學習必備歡迎下載4、磷肥:種子、尸骨、糞便,磷礦石最多,水溶性才有效5、鉀肥:有效提升

12、農產品品質、提高作物抗逆性, 而且通過平穩(wěn)施肥、 科學配比, 仍可以有效提升氮、磷肥料利用效率;我國農業(yè)部門舉薦的氮、磷、鉀施肥配比為1: 0.4 : 0.3 ;五、化肥副作用:(1)重金屬和有毒元素有所增加,直接危害人體健康(2)微生物活性降低,物質難以轉化及降解(活性大小的次序: 有機肥配施無機肥>單施有機肥 >單施無機肥)(3)養(yǎng)分失調,硝酸鹽累積(4)酸化加劇,ph變化太6、有機肥從生物物質、動植物廢棄物、植物殘體加工而來,排除了其中的有毒有害物質,富含大量有益物質,包括:多種有機酸、肽類以及包括氮、磷、鉀在內的豐富的養(yǎng)分元素;不僅能為農作物供應全面養(yǎng)分,而且肥效長,可增加

13、和更新土壤有機質,促進微生物繁衍,改善土壤的理化性質和生物活性,是綠色食品生產的主要養(yǎng)分;重點:催化劑 催化反應特點:(1) 催化劑參加反應并起著周而復始的循環(huán)作用(2) 只有熱力學可能的反應才能找到催化劑(3) 催化劑只能加速化學反應達到平穩(wěn)的速度,但不能轉變反應體系的平穩(wěn)狀態(tài)(平穩(wěn)點)(4) 有敏銳的挑選性7、保幼激素、拒食劑、性激素8、植物生長調劑劑:除草劑、矮壯素、催熟劑、重點:有機食品不肯定是健康食品有機農產品指的是在整個生產過程中,都必需根據有機農業(yè)的生產方式種植,生產過程中完全不使用化學農藥、化肥、生長調劑劑等化學物質;1. 自然農藥同樣有害,也存在農藥殘留的問題;2. 有機農作

14、物中的自然毒素含量通常要比常規(guī)農作物高1050%;3. 害蟲和其他動物對農作物的損害仍會導致另一個更嚴峻的后果,在傷口處簡潔滋生霉菌,而霉菌會分泌毒性更強的毒素;4. 有機肥主要來自動物糞便,含有的病菌、 寄生蟲蟲卵會污染農產品,仍存在著抗生素污染的問題;9、食醋:軟化植物纖維素,改善食物的色、香、味;有利于愛護食物中的維生素c(由于維生素 c在酸性條件下比較穩(wěn)固) 烹飪魚蝦時,食醋能除腥,仍能溶解其中的鈣質,促進人體對鈣、磷的吸?。话l(fā)生脂化反應,生成香料 乙酸乙酯;六、大氣1、大氣污染:氣態(tài)污染物,顆粒污染物,學習必備歡迎下載2、大氣污染危害:降低能見度;形成霧及降水;削減太陽輻射;轉變溫度

15、和風的分布;危害人類健康3、酸雨:(1)危害:殺死水中浮游生物,破壞水生系統(tǒng)葉面損耗壞死,森林衰退,土壤酸化,農業(yè)減產腐蝕損害建筑材料通過食物鏈使重金屬進入人體,誘發(fā)癌癥與老年癡呆酸霧侵入肺部,引起肺水腫甚至死亡長期生活在含酸沉降物的環(huán)境中,誘使產生過多氧化脂,導致動脈硬化、心梗等疾病概率增加;(3) 現象:雨水 ph值小于 5.6緣由:釋放過多酸性氧化物氣體防止:節(jié)能減排4、溫室效應(1)主要影響 :地球表面溫度增加、海平面上升、全球氣候轉變、損害人體抗病才能、動物大遷移、受高濃度臭氧影響地區(qū)擴大(2)現象:地表溫度上升緣由:釋放過多溫室氣體防止:節(jié)能減排5、臭氧空洞(1)臭氧1% 紫外輻射

16、 2 皮膚癌 4(2)現象:臭氧削減、顯現空洞緣由:人類釋放過多鹵代烴危害:直射地球,危及生物防止:削減排放6、滅火原理: (氧化物,可燃物,著火點)(1)窒息法使氧濃度低于14;如掩蓋法;稀釋法(2)冷卻法降低可燃物溫度使其低于自燃點(3)疏散隔離法斷絕可燃物(4)化學抑止法毀滅引發(fā)燃燒的自由基七、水資源1、水的凈化:水源泵站沉降池沙濾嚗氣池加氯水塔用水系統(tǒng)沉降:硫酸鋁 al 2so4 3, aloh 3膠裝沉淀,曝氣:高鐵酸鈉na2feo4 ,氧化、殺菌、脫色、除臭,除掉揮發(fā)性有機物殺菌消毒:氯氣消毒;漂白粉消毒;臭氧消毒cl 2 +h2o hcl + hclo2、 滲透:在相同壓強下,當

17、用半透膜將兩種不同濃度的溶液隔開時,溶劑會從濃度較低的溶液通過半透膜遷移到濃度較高的溶液中,這一現象稱滲透;3、 反滲透:如在溶液一側外加一個大于滲透壓的外壓時,溶劑可從溶液向溶劑滲透或從濃溶液向稀溶液滲透的現象稱做反滲透;半透膜:耐壓,具有挑選性,肯定的通量學習必備歡迎下載4、 稀溶液的依數性:當溶液的濃度較稀時,蒸氣壓降低、沸點上升、凝固點降低、滲透壓的數值僅與溶液中溶質的質點數有關,而與溶質的特性無關;蒸氣壓下降:溶劑的部分表面被溶質所占據,因此,單位時間,逸出液面的溶劑分子數相應削減,即蒸發(fā)速率減小,凝結占優(yōu),結果使系統(tǒng)在較低的蒸氣濃度或壓力下達到平穩(wěn);此時溶液的蒸氣壓必低于純溶劑的蒸

18、氣壓;凝固點降低效應是抗凍劑的作用基礎八、高分子材料 1、塑料(1)加成聚合:加聚反應是由不飽和的單體通過加成反應形成的高分子長鏈化合物;即加成聚合反應, 一些含有不飽和鍵 雙鍵、叁鍵、共軛雙鍵 的化合物或環(huán)狀低分子化合物,在催化劑、 引發(fā)劑或輻射等外加條件作用下,同種單體間相互加成形成新的共價鍵相連大分子的反應就是加聚反應;如:乙烯分子: h2c=ch2,雙鍵打開: - h2 c-ch2- ,之后多個分子加成聚合:- h2c-ch2- h2c-ch2-(2)縮合反應縮合反應是兩個或兩個以上有機分子相互作用后以共價鍵結合成一個大分子,并常伴有失去小分子(如水、氯化氫、醇等)的反應如乙二酸與乙二

19、醇:己二酸去兩個羥基,乙二醇去兩個氫生成長鏈大分子,并有n個單位的水分子(3)通用塑料學習必備歡迎下載工程塑料,特種塑料(耐高溫,耐腐蝕,致密光滑)不粘鍋:聚四氟乙烯,熱性能、化學性能、易清潔性能、無毒性優(yōu)異,耐腐蝕與老化2、纖維:(1)纖維性狀:植物纖維主成分是纖維素,為葡萄糖 c6h12o6的聚合物,無異味;棉在顯微鏡下看到棉纖維呈瘦長略扁的橢圓形管狀、空心結構,吸濕(吸汗)性、透氣性、保暖性好,是做內衣的抱負材料;麻為實心棒狀的長纖維,不卷曲,洗后仍挺刮,適于做夏季衣裳、蚊帳;動物纖維主成分為蛋白質(系角蛋白),由于不被消化酵素作用,故無養(yǎng)分價值,均呈空心管結構;絲纖維瘦長, 由蠶分泌液

20、汁在空氣中固化而成;一個蠶繭通常由一根絲纏繞而成,長達1000 1500米;強度高,有絲光,宜做夏季襯衫,為高級衣料;毛纖維粗短, 包括各種獸毛, 以羊毛為主; 構成羊毛的蛋白質有兩種:細胞間質蛋白和纖維質蛋白; 后者排列成條, 前者就像樓梯的橫檔使纖維角蛋白連接,兩者構成羊毛纖維的骨架,有很好的耐磨和保暖功能,相宜做外衣和水兵服;(2)對纖維要求:具有線型分子結構,分子鏈排列規(guī)整;分子量大小要適當104 ,才有利于拉絲和保證足夠的強度;分子鏈間要有較強的吸引力3、 合成高分子材料方法(1)加聚均聚(單一單體) ,共聚(兩個以上單體)(2)縮聚酯化反應:乙酸和乙醇在濃硫酸加熱的條件下反應生成乙

21、酸乙酯和水ch3cooh+2ch5oh<->可逆符號 ch3coo2ch5+h2o重點:有機官能團結構與舉例醇: r-ch3-oh,乙醇 ch3ch2oh酮:羰基, rcor,丙酮(二甲基甲酮)chcoch羰酸: rcooh,乳酸,h3c-chc下面接 oh-cooh,甲酸, h-cooh醛: r-co-h,甲醛, hcho酯: r-co-or,乙酸乙酯,c4h8o2醚: r-c0-r,乙醚, c4h10o酰: r-co-,亞硫酰氯,socl2九、表面活性材料與納米1、表面活性劑:能顯著降低水的表面張力學習必備歡迎下載具有雙親基團親油基和親水基(1)洗滌原理a. 由于油垢對表面活性

22、劑親油基團的吸引,致使親水基團定向排列向著水相,使整個帶油垢的纖維浸潤在水中潤濕b. 表面張力降低后,使纖維和污垢間因產生大量氣泡而膨脹,污垢被松動c. 水相通過兩親物質對污垢的增溶而溶解(2)種類陰離子型肥皂,洗衣粉陽離子型季胺鹽(柔順劑)非離子型洗潔精兩性表面活性劑甜菜堿(3)功能發(fā)泡滅火器、皂泡玩具潤濕洗滌、農藥、瀝青公路 增溶苯溶于肥皂水、油垢洗滌乳化作用藥劑、化妝品、牛奶2、納米材料含義:納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范疇1-100nm 或由它們作為基本單元構成的材料;納米技術:在納米尺寸上對物質和材料進行討論處理的技術稱為納米技術;納米技術本質上是一種用單個原子、分子制造物質的技術; 3、納米材料特性:(1)表面效應:納米粒子的表面原子數與總原子數之比隨粒徑的變小而急劇增大后所引起的性質上的變化;由于納米粒子表面原子數增多,表面原子配位數不足和高的表面能,使這些原子易與其它原子相結合而穩(wěn)固下來,故具有很高的化學活性;(2)小尺寸效

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