高中化學必修課二
第一章 物質結構元素周期律
1. 原子結構
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注:質量數(shù)(A)=質子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)
原子序數(shù)=核電荷=質子數(shù)=原子核外電子數(shù)
記住前20個元素,熟悉1到20號元素原子核外電子的排列:
H He Li Be BCNOF Ne Na Mg Al Si PS Cl Ar K Ca
2、原子核外電子的排列:
①電子總是首先排列在能量最低的電子層中;
②每個電子殼層最多可容納的電子數(shù)為2n2;
③最外層電子數(shù)不超過8個(K層為最外層不超過2個),第二外層電子數(shù)不超過18個,第三外層電子數(shù)不超過18個最后一層不超過32。
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3.元素、核素、同位素
元素:具有相同核電荷的同種原子的總稱。
核素:具有一定數(shù)量的質子和一定數(shù)量的中子的原子。
同位素:具有相同質子數(shù)但中子數(shù)不同的同一元素的不同原子稱為同位素。 (對于原子)
2. 元素周期表
一、安排原則:
①從左到右按原子序數(shù)遞增的順序排列
② 將電子層數(shù)相同的元素從左到右排成水平行。 (周期數(shù)=原子的電子殼層數(shù))
③ 將最外層電子數(shù)相同的元素,按照電子層數(shù)從小到大的順序,從上到下豎排排列。
主族數(shù)=原子最外層電子數(shù)
2、結構特點:
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3.元素周期律
1、元素周期律:元素的性質(核外電子排列、原子半徑、主價、金屬性、非金屬性)隨著核電荷的增加而周期性變化。 元素性質的周期性變化本質上是元素核外電子排布周期性變化的必然結果。
2、同期元素性質漸變規(guī)律
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IA族堿金屬元素:Li Na K Rb Cs Fr(Fr是最具金屬性的元素,位于元素周期表的左下角)
VIIA族鹵素元素:F Cl Br I At(F為最非金屬元素,位于元素周期表右上角)
判斷元素金屬性和非金屬性強弱的方法:
(1)金屬性強(弱)——①易(難)與水或酸反應生成氫氣; ②氫氧化物呈強堿性(弱); ③相互置換反應(強弱)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
(2)強(弱)非金屬性質——①該元素易(難)與氫發(fā)生反應; ②生成的氫化物是穩(wěn)定的(不穩(wěn)定的); ③最高價氧化物的水合物(含氧酸)呈強酸性(弱); ④相互置換反應(弱強迫)2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2。
與同期比較:
金屬豐度:Na>Mg>Al
與酸或水反應:容易→困難
堿性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
非金屬:Si<P<S<Cl
單質與氫的反應:由難到易
氫化物穩(wěn)定性:SiH4<PH3<H2S<HCl
酸性(含氧酸):<H3PO4<H2SO4<HClO4
與同主族比較:
金屬豐度:Li<Na<K<Rb<Cs(堿金屬元素)
與酸或水反應:硬→易
堿性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH
非金屬:F>Cl>Br>I(鹵素元素)
單質與氫的反應:從易到難
氫化物穩(wěn)定性:HF>HCl>HBr>HI
金屬豐度:Li<Na<K<Rb<Cs
還原性(失電子能力):Li<Na<K<Rb<Cs
氧化性(獲得電子能力):Li+>Na+>K+>Rb+>Cs+
非金屬:F>Cl>Br>I
氧化性:F2>Cl2>Br2>I2
還原性:F-<Cl-<Br-<I-
酸性(厭氧酸):HF<HCl<HBr<HI
粒子(包括原子和離子)半徑的比較方法:
(1)首先比較電子層數(shù)。 電子層數(shù)越多,半徑越大。
(2)當電子層數(shù)相同時,再比較核電荷,核電荷多的半徑會更小。
4. 化學鍵
化學鍵是兩個或多個相鄰原子之間的強相互作用。
1.離子鍵和共價鍵的比較
鑰匙類型
離子鍵
共價鍵
概念
陰離子和陽離子之間形成化合物的靜電相互作用稱為離子鍵
原子之間通過共享電子對的相互作用稱為共價鍵
粘合方式
通過獲得和失去電子實現(xiàn)穩(wěn)定的結構
通過形成共享電子對實現(xiàn)穩(wěn)定結構
粘合顆粒
陰離子、陽離子
原子
粘合元件
介于活潑金屬和活潑非金屬元素之間(特殊:NH4Cl、銨鹽等銨鹽僅由非金屬元素組成,但含有離子鍵)
非金屬元素之間
離子化合物:由離子鍵組成的化合物稱為離子化合物。 (必須有離子鍵,也可能有共價鍵)
共價化合物:原子通過共享電子對形成分子的化合物稱為共價化合物。 (僅限共價鍵)
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2、電子式:
用電子式表達離子鍵形成的物質結構與表達共價鍵形成的物質結構的區(qū)別:
(1)電荷:要用電子式表達離子鍵形成的物質的結構,必須標出陽離子和陰離子的電荷; 而要表達由共價鍵形成的物質的結構,則無法標記電荷。
(2) [ ](方括號):由離子鍵形成的物質中的陰離子必須用方括號括起來,而由共價鍵形成的物質中不能使用方括號。
第2章化學反應和能量
第一節(jié) 化學能和熱能
1. 在任何化學反應中,總是存在能量的變化。
原因:物質發(fā)生化學反應時,反應物中化學鍵斷裂時吸收能量,生成物中化學鍵形成時釋放能量。 化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。
某種化學反應在發(fā)生過程中是吸收能量還是釋放能量,取決于反應物總能量和生成物總能量的相對大小。 E反應物的總能量>E產物的總能量是放熱反應。 E反應物的總能量<E產物的總能量是吸熱反應。
2.常見的放熱反應和吸熱反應
常見的放熱反應:
①全部燃燒,緩慢氧化。
②酸堿中和反應。
③金屬與酸反應生成氫氣。
④大多數(shù)化學反應(特殊:
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是吸熱反應)。
常見的吸熱反應:
① 以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應如下:
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②銨鹽與堿的反應如Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
③大部分分解反應,如KClO3、KMnO4、CaCO3等的分解。
3、能源分類:
形成條件
利用歷史
自然
不可再生能源
常規(guī)能源
可再生資源
水能、風能、生物質能
不可再生資源
煤炭、石油、天然氣等化石能源
新能源
可再生資源
太陽能、風能、地熱能、潮汐能、氫能、沼氣
不可再生資源
核能
二次能源
(一次能源經過加工轉換后獲得的能源稱為二次能源)
電能(水電、火電、核電)、蒸汽、工業(yè)余熱、酒精、汽油、焦炭等。
【思考】一般來說,大多數(shù)化學反應是放熱反應,而大多數(shù)分解反應是吸熱反應。 放熱反應不需要加熱,而吸熱反應則需要加熱。 它是否正確? 舉個例子。
電吧:這個說法是不正確的。 例如,C+O2=CO2的反應是放熱反應,但需要加熱。 然而,反應開始后不再需要加熱。 反應放出的熱量可以使反應繼續(xù)進行。 Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應是吸熱反應,但反應不需要加熱。
第二節(jié) 化學能和電能
1、化學能如何轉化為電能:
電能
(電)
火力發(fā)電(火力發(fā)電)
化學能→熱能→機械能→電能
缺點:環(huán)境污染、效率低下
原電池
將化學能直接轉化為電能
優(yōu)點:清潔、高效
2、原電池原理
(1)概念:將化學能直接轉化為電能的裝置稱為原電池。
(2)原電池工作原理:通過氧化還原反應(電子的轉移)將化學能轉化為電能。
(3)原電池的形成條件:
①電極均為導體,具有不同的活性;
②兩個電極接觸(導線連接或直接接觸);
③將兩個互連的電極插入電解質溶液中,形成閉合電路。
(4) 電極名稱及反應:
負極:
采用活性較高的金屬作為負極,在負極發(fā)生氧化反應。
電極反應式:較活潑的金屬-ne-=金屬陽離子
負極現(xiàn)象:負極溶解,負極質量減少
正極:
使用活性較低的金屬或石墨作為正極,在正極發(fā)生還原反應。
電極反應式:溶液中的陽離子+ne-=單質
正極現(xiàn)象:一般有氣體釋放或正極質量增加
(5)如何判斷原電池正負極:
①根據(jù)原電池兩極材料:
較活潑的金屬用作負極(K、Ca、Na太活潑,不能用作電極);
采用活性較低的金屬或導電非金屬(石墨)、氧化物(MnO2)等作為正極。
②按電流或電子流向:電流(外電路)從正極流向負極; 電子通過外電路從原電池的負極流向正極。
③根據(jù)內部電路中離子的遷移方向:陽離子流向原電池正極物理高中必修三所有公式,陰離子流向原電池負極。
④按原電池中的反應類型分:
負極:失去電子,發(fā)生氧化反應。 其現(xiàn)象通常是電極本身被消耗,其質量減少。
正極:獲得電子并發(fā)生還原反應。 這種現(xiàn)象常常伴隨著金屬的沉淀或H2的釋放。
(6)原電池的電極反應怎么寫:
①原電池反應所依賴的化學反應原理是氧化還原反應。 負極反應是氧化反應,正極反應是還原反應。 因此,電極反應的書寫方法可以概括為:
寫出總反應方程式;
總反應根據(jù)電子的得失分為氧化反應和還原反應;
氧化反應發(fā)生在負極,還原反應發(fā)生在正極。 反應物和產物對齊。 注意酸堿介質和水參與反應。
②原電池的總反應方程一般是將正負極反應相加得到。
(7)原電池應用:
① 加快化學反應速度。 例如,用粗鋅生產氫氣的速度比用純鋅生產氫氣的速度快。
②比較金屬的活性。
③設計原電池。
④金屬腐蝕。
3、化學電源的基本類型:
①干電池:以活性金屬為負極,被腐蝕或消耗。 如:銅鋅原電池、鋅錳電池。
②充電電池:兩極都參與反應、可充電、循環(huán)利用的原電池。 如鉛酸電池、鋰電池和銀鋅電池等。
③燃料電池:兩種電極材料均為惰性電極。 電極本身不發(fā)生反應,但引入兩個電極的物質會發(fā)生反應,例如H2和CH4燃料電池。 電解質溶液常為堿性試劑(KOH等)。
第 3 節(jié) 化學反應的速率和極限
1、化學反應速率
(1)概念:化學反應的速率通常用單位時間內反應物濃度的減少量或產物濃度的增加量(均為正值)來表示。
計算公式:
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①單位:mol/(L·s)或mol/(L·min)
②B為溶液或氣體。 如果B是固體或純液體,則不計算速率。
③以上表示的是平均速度,不是瞬時速度。
④重要規(guī)則:
速率比=方程系數(shù)比
變化率=方程系數(shù)比
(2)影響化學反應速率的因素:
內部因素:由參與反應的物質的結構和性質決定(主要因素)。
外部因素:①溫度:升高溫度,升高速率
②催化劑:一般加快反應速度(正催化劑)
③濃度:提高反應物C的濃度,提高速率(只有溶液或氣體才有濃度)
④壓力:增加壓力,增加速度(適用于涉及氣體的反應)
⑤其他因素:如光線(射線)、固體的表面積(粒徑)、反應物的狀態(tài)(溶劑)、原電池等也會改變化學反應的速率。
2.化學反應的極限——化學平衡
(1)在一定條件下,當可逆反應進行到正反應速率與逆反應速率相等時,反應物和產物的濃度不再變化,達到看似靜止的“平衡狀態(tài)”,即該反應所能達到的極限是化學平衡狀態(tài)。
化學平衡的移動受到溫度、反應物濃度和壓力等因素的影響。 催化劑僅改變化學反應速率,對化學平衡沒有影響。
在相同條件下同時正向和反向進行的反應稱為可逆反應。 從反應物到產物的反應通常稱為正向反應。 從產物到反應物的反應稱為逆反應。
在任何可逆反應中,逆反應應該與正反應同時發(fā)生。 可逆反應不能進行到底,這意味著無論可逆反應進行多遠,任何物質(反應物和產物)的量都不可能為0。
(2)化學平衡態(tài)的特征:逆平衡、動態(tài)平衡、相等平衡、固定平衡、可變平衡。
①逆反應:化學平衡研究的對象是可逆反應。
②動態(tài):動態(tài)平衡。 當達到平衡狀態(tài)時,正向和反向反應仍在進行。
③等:達到平衡狀態(tài)時,正向反應速率和逆向反應速率相等,但不等于0。即v 正 = v 逆 ≠ 0。
④固定:達到平衡時,各組分的濃度保持不變,各組分的含量保持恒定。
⑤變化:當條件發(fā)生變化時,原有的平衡被破壞,新的條件下會重新建立新的平衡。
(3)判斷化學平衡狀態(tài)的標志:
① VA(正向)=VA(反向)或nA(消耗)=nA(生成)(同一物質不同方向的比較)
②各成分的濃度或百分比保持不變
③借助不變顏色判斷(有物質有顏色)
④總物質的量或總體積或總壓力或平均相對分子質量不變(前提:該反應適用于反應前后氣體物質總量不相等的反應,即對于反應
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)
第三章有機化合物
大多數(shù)含碳化合物稱為有機化合物,簡稱有機質。 少數(shù)化合物如CO、CO2、碳酸和碳酸鹽一直被認為是無機化合物,因為它們的組成和性質與無機化合物相似。
1. 碳氫化合物
1、碳氫化合物的定義:僅含有碳和氫兩種元素的有機物質稱為碳氫化合物,又稱碳氫化合物。
2、碳氫化合物的分類:
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3、甲烷、乙烯、苯的性質比較:
有機物
烷烴
烯烴
苯及其同系物
通式
氯化氫2n+2
氯化氫
——
代表
甲烷(CH4)
乙烯 (C2H4)
苯(C6H6)
結構簡化
甲烷
CH2=CH2
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或者
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(功能小組)
結構特點
CC 單鍵,
鏈狀飽和烴
C=C雙鍵,
鏈狀不飽和烴
介于單鍵和雙鍵之間的獨特鍵,環(huán)狀
空間結構
正四面體
六個原子共面
平面正六邊形
物理特性
無色無味氣體,比空氣輕,不溶于水
無色微有氣味的氣體,比空氣稍輕,難溶于水
無色液體,有特殊氣味,比水輕,難溶于水
使用
優(yōu)良的燃料和化工原料
石油化學工業(yè)原料、植物生長調節(jié)劑、催熟劑
溶劑、化工原料
有機物
主要化學性質
烷烴:
甲烷
①氧化反應(燃燒)
CH4+2O2――→CO2+2H2O(淡藍色火焰,無黑煙)
②取代反應(注意光是反應的主要原因,有5種產物)
CH4+Cl2―→CH3Cl+HCl CH3Cl +Cl2―→+HCl
+Cl2―→CHCl3+HCl CHCl3+Cl2―→CCl4+HCl
甲烷在光照條件下也能與溴蒸氣發(fā)生取代反應。 甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴四氯化碳溶液變色。
烯烴:
乙烯
①氧化反應
(一) 燃燒
C2H4+3O2――→2CO2+2H2O(火焰明亮,冒黑煙)
(二)被酸性KMnO4溶液氧化,會導致酸性KMnO4溶液褪色。
②加成反應
CH2=CH2+Br2-→CH2Br-CH2Br(可使溴水或溴四氯化碳溶液變色)
在一定條件下,乙烯還可與H2、Cl2、HCl、H2O等發(fā)生加成反應。
CH2=CH2+H2――→
CH2=CH2+HCl-→(氯乙烷)
CH2=CH2+H2O--→(乙醇生產)
③加成聚合反應 nCH2=CH2――→―CH2―CH2―n(聚乙烯)
乙烯可使酸性KMnO4溶液、溴水或溴四氯化碳溶液變色。 該反應通常用于識別烷烴和烯烴,例如甲烷和乙烯。
苯
①氧化反應(燃燒)
2C6H6+15O2-→12CO2+6H2O(火焰明亮,濃煙)
②取代反應
苯環(huán)上的氫原子被溴原子和硝基取代。
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③加成反應
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苯不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴四氯化碳溶液變色。
4.同系物、異構體、同素異形體和同位素的比較。
概念
同系物
異構體
同素異形體
同位素
定義
結構相似但分子組成因一個或幾個CH2原子團不同而存在的物質
分子式相同但結構式不同的化合物的共同名稱
由同一元素組成的不同元素的共同名稱
具有相同質子數(shù)但中子數(shù)不同的同一元素的不同原子的共同名稱
分子式
不同的
相同的
元素符號表示相同,但??分子式可以不同。
——
結構
相似
不同的
不同的
——
研究對象
化合物
化合物
單質
原子
5、烷烴的命名:
(1)常用命名法:烷烴一般稱為“烷烴”,“烷烴”是指烷烴中碳原子的數(shù)量。 1-10分別用A、B、C、D、午、吉、庚、辛、任、癸表示; 從11開始,用中文數(shù)字表示。
為了區(qū)分異構體,使用“正”、“異”和“新”:正丁烷、異丁烷; 正戊烷、異戊烷和新戊烷。
(2) 系統(tǒng)命名:
① 命名步驟:
求主鏈——最長碳鏈(確定母體名稱);
數(shù)量——靠近支鏈的一端(小、多);
(3) 寫名字——先簡化后復雜,如果使用相同的基數(shù),請合并
② 名稱組成:取代基位置-取代基名稱母體名稱
③阿拉伯數(shù)字表示取代基的位置,中文數(shù)字表示相同取代基的個數(shù)。
6、比較同類烴的沸點:
(1)乍一看:碳原子越多,沸點越高。
(2)碳原子數(shù)相同,第二個觀察:支鏈越多,沸點越低。 在室溫下,具有1至4個碳原子的烴是氣體。
2. 碳氫化合物衍生物
1.乙醇和乙酸的性質比較
有機物
飽和一元醇
飽和單醛
飽和一元羧酸
通式
氯化氫+1OH
——
CnH2n+1COOH
代表
乙醇
乙醛
醋酸
結構簡化
或者
功能小組
羥基:-OH
醛基:-CHO
羧基:-COOH
物理特性
無色有特殊香味的液體,俗稱酒精,與水混溶,易蒸發(fā)
(非電解質)
——
無色液體,有強烈刺激性氣味,俗稱醋酸,易溶于水和乙醇。 無水乙酸也稱為冰乙酸。
使用
用作燃料、飲料、化工原料; 用于醫(yī)療消毒,乙醇溶液質量分數(shù)為75%
——
有機化工原料,可用于生產醋酸纖維、合成纖維、香料、燃料等,是食醋的主要成分。
有機物
主要化學性質
乙醇
①與Na的反應
+2Na―→+H2↑
乙醇與Na的反應(與水相比):
①相同點:均產生氫氣,且反應均為放熱反應。
②區(qū)別:鈉與水的反應比鈉與水的反應慢。
結論:乙醇分子羥基中的氫原子比烷烴分子中的氫原子活性更強,但不如水分子中的氫原子活性強。
②氧化反應
(一) 燃燒
+3O2―→2CO2+3H2O
(二)在銅或銀催化條件下:可被O2氧化為乙醛()
+O2――→+2H2O
③消除反應
――→CH2=CH2↑+H2O
乙醛
氧化反應:醛基(-CHO)的性質-與銀氨溶液和新制備的Cu(OH)2反應
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醛基的測試:
方法一:將銀氨溶液加入水浴中加熱,產生銀鏡。
方法2:加入新配制的Cu(OH)2堿性懸浮液,加熱至沸騰,出現(xiàn)磚紅色沉淀。
醋酸
①具有酸性:≒-+H+
將紫色石蕊溶液變紅色;
與活性金屬、堿、弱酸鹽(例如 CaCO3)發(fā)生反應,
酸比較:> H2CO3
+CaCO3=2()2Ca+CO2↑+H2O(強制弱)
②酯化反應
+ +水
酸脫羥基醇脫氫
3、基本營養(yǎng)素
類型
元素
代表
代表分子
糖類
單糖
CHO
葡萄糖
葡萄糖和果糖互為異構體
單糖不能發(fā)生水解反應
果糖
二糖
CHO
蔗糖
蔗糖和麥芽糖互為異構體
可發(fā)生水解反應
麥芽糖
多糖
CHO
淀粉
()n
由于淀粉和纖維素的n值不同,因此它們具有不同的分子式,不能互稱為異構體。
可發(fā)生水解反應
纖維素
潤滑脂
油
CHO
植物油
不飽和高級脂肪酸甘油酯
含有C=C鍵,可發(fā)生加成反應。
可發(fā)生水解反應
胖的
CHO
動物脂肪
飽和高級脂肪酸甘油酯
抄送鍵,
可發(fā)生水解反應
蛋白質
CHO
NSP等
酶、肌肉、
頭發(fā)等.
由氨基酸連接而成的大分子
可發(fā)生水解反應
主要化學性質
葡萄糖
結構式:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO
或CH2OH(CHOH)4CHO(含有羥基和醛基)
醛基:
①使新制備的Cu(OH)2產生磚紅色沉淀——判斷糖尿病患者的病情
②與銀氨溶液反應生成銀鏡——工業(yè)制鏡、玻璃瓶膽
羥基:與羧酸發(fā)生酯化反應,生成酯
蔗糖
水解反應:產生葡萄糖和果糖
淀粉
纖維素
淀粉與纖維素發(fā)生水解反應:生成葡萄糖
淀粉特性:淀粉遇碘變藍
潤滑脂
水解反應:生成高級脂肪酸(或高級脂肪酸鹽)和甘油
蛋白質
水解反應:最終產物為氨基酸
顯色反應:蛋白質接觸濃硝酸時變黃(鑒定某些蛋白質)
燒焦的蛋白質聞起來像燒焦的羽毛(識別蛋白質)
食物中的營養(yǎng)成分包括:糖、脂肪、蛋白質、維生素、無機鹽和水。 人們習慣稱糖、油、蛋白質為動植物食品中的基本營養(yǎng)素。
第四章化學與自然資源開發(fā)利用
第一節(jié) 金屬礦產和海水資源開發(fā)利用
1、金屬礦產開發(fā)利用
1、金屬的存在:除金、鉑等少數(shù)金屬外,大多數(shù)金屬以化合物的形式存在于自然界中。
2、金屬冶煉的含義:簡單地說,金屬冶煉就是從礦石中提取金屬。金屬冶煉的本質是將金屬元素從化合狀態(tài)還原到游離狀態(tài),即
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3、金屬冶煉的一般步驟:
(1)礦石富集:除去礦石中的雜質,提高礦石中有用成分的含量。
(2)冶煉:利用氧化還原反應原理,在一定條件下,用還原劑將礦石中的金屬還原,得到單質金屬(粗)。
(3)精煉:采用一定方法精煉純金屬。
4、金屬冶煉方法
(1)電解法:適用于一些活性很強的金屬。
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(2)熱還原法:適用于較活潑的金屬。
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常用的還原劑:焦炭、CO、H2等。一些活潑金屬也可用作還原劑,如Al、
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(3)熱分解法:適用于一些惰性金屬。
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5、(1)金屬回收的意義:節(jié)約礦產資源、節(jié)約能源、減少環(huán)境污染。
(2)處理廢舊金屬的最佳途徑是回收利用。
(3)金屬回收實例:廢鋼用于煉鋼; 廢鐵屑用于制造鐵鹽; 可以從電影工業(yè)、攝影工業(yè)、科研單位、醫(yī)院X光室回收的定影液中提取金屬銀。
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2、海水資源開發(fā)利用
1、海水是一個巨大的化學資源寶庫,遠未得到開發(fā)。 海水含有80多種元素,其中Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等11種元素含量較高,其余均為微量元素。 鹽常從海水中提取,在傳統(tǒng)海水制鹽工業(yè)的基礎上生產鎂、鉀、溴及其化合物。
2、海水淡化方法:蒸餾法、電滲析法、離子交換法等,其中以蒸餾法歷史最悠久。 蒸餾法的原理是將水加熱至沸點。 液態(tài)水變成水蒸氣并與海水中的鹽分離。 水蒸氣凝結產生淡水。
3.從海水中提取溴
相關反應方程式:
①2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl
②Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
③2HBr+Cl2=2HCl+Br2
4.海帶提取碘
海帶中的碘元素主要以I-的形式存在。 萃取過程中,用適當?shù)难趸瘎⑵溲趸蒊2,然后萃取。 證明海帶含有碘,實驗方法:
(1)將海帶用剪刀剪成片,用酒精沾濕后放入坩堝中。
(2)將海帶燒至灰完全生成后,停止加熱,冷卻。
(3)將海帶灰移入小燒杯中,加入蒸餾水,攪拌,煮沸,過濾。
(4)向濾液中滴加稀H2SO4和H2O2,然后加入幾滴淀粉溶液。
證明碘含量的現(xiàn)象:當?shù)渭拥矸廴芤簳r,溶液變成藍色。 2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
第二節(jié) 資源綜合利用和環(huán)境保護
1、煤炭和石油
1、煤的成分:煤是由有機質和少量無機質組成的復雜混合物。 主要含有碳元素,還含有少量氫、氧、氮、硫等元素。
2、煤炭綜合利用:煤炭干餾、煤炭氣化、煤炭液化。
煤炭的碳化是指在從空氣中隔離的條件下加劇煤炭分解的過程,這也稱為煤炭的焦化。
煤炭化產生可樂,煤焦油,可樂烤箱氣體等。
煤氣的氣化是將煤中有機物轉化為易燃氣體的過程。
煤炭液化是將煤轉化為液體燃料的過程。
3.石油的成分:石油主要是多種烷烴,環(huán)烷烴和芳香烴的混合物,沒有固定的沸點。
4.石油加工:石油分餾,催化裂紋和破裂。
2.環(huán)境保護和綠色化學
環(huán)境問題主要是指人類不合理的發(fā)展和自然資源的利用以及工業(yè)和農業(yè)生產和人類生命造成的環(huán)境污染所造成的生態(tài)環(huán)境的損害。
1、環(huán)境污染
(一)空氣污染
大氣污染物:顆粒物質(灰塵),硫氧化物(SO2和SO3),氮氧化物(NO和NO2),CO,碳氫化合物和氟氯烷烴,等等。
預防和控制空氣污染:合理計劃工業(yè)發(fā)展和城市建設布局; 調整能量結構; 使用各種污染預防和控制技術; 加強空氣質量監(jiān)測; 充分利用環(huán)境的自我純化功能等。
(2)水污染
水污染物:重金屬(BA2+,PB2+等),酸,堿,鹽和其他無機物質,耗氧物質,石油和冷凍有機物質,洗滌劑等
預防和控制水污染的方法:控制和減少污水的任意排放。
(3)土壤污染
土壤污染物:城市污水,工業(yè)廢水,家庭垃圾,工業(yè)和采礦企業(yè)的固體廢物物理高中必修三所有公式,化肥,農藥,大氣輻射,牲畜排泄物和生物殘留物。
預防和控制土壤污染的措施:控制和減少污染源的排放。
2.綠色化學
綠色化學的核心是使用化學原理來減少和消除由源工業(yè)生產引起的環(huán)境污染。 根據(jù)綠色化學的原理,最理想的“原子經濟”是,反應物的所有原子都轉化為所需的最終產品(也就是說,沒有副反應,沒有副產品,也沒有浪費)。 目前,原子利用率為100%。
3.環(huán)境污染的熱門問題:
(1)形成酸雨的主要氣體是SO2和NOX。
(2)破壞臭氧層的主要物質是弗萊恩(CFC)和NOX。
(3)導致全球變暖并產生“溫室效應”的氣體為二氧化碳。
(4)光化學煙霧的主要原因是汽車排氣中的氮氧化物,一氧化氮和碳氫化合物。
(5)“白色污染”是指塑料廢物,例如聚乙烯。
(6)紅潮的原因:工業(yè),農業(yè)和城市家庭污水中包含大量氮,磷和其他營養(yǎng)素。 (使用含磷的洗滌劑和不合理的磷酸鹽肥料的使用是水體富營養(yǎng)化的重要原因之一)。