2019-2020年高考化學(xué) 《化學(xué)與生活》《化學(xué)與技術(shù)》知識點整合教案.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、細沙將沉淀及水中的殘余的懸浮物分離出去。 ③、吸附：利用強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、殺滅水中的細菌。Cl2＋H2OHCl＋HClO（強氧化性） 3、常見的水質(zhì)檢測項目：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——水中有機物經(jīng)微生物分解所需的氧氣量（單位：mg/L） 污水中有機物的含量越大，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、補充必需元素的途徑： ①、加碘鹽與補碘：碘在碘鹽中以KIO3存在；缺碘癥狀：引起地方甲狀腺腫大 ②、鐵強化醬油與補鐵： 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：亞硝酸鹽具有強氧化性，進入人體后，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。 炒菜時加點食醋有利于保護食物中的維生素C（因為維生素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：抑制胃壁細胞分泌鹽酸 2、解熱鎮(zhèn)痛藥：水楊酸及其鹽類均有較強的解熱鎮(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?shù)挠袡C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 高壓 高壓 溫度 高溫 低溫 是否使用催化劑 使用 不影響 壓強：一般采用的壓強是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： 維勒首次用無機物合成了有機物：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)。 合金的熔點比原金屬的熔點低，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。這樣可增強抗腐蝕和抗機械劃傷能力。 ②、電鍍： 5、鋼鐵防腐措施：鍍上保護金屬（如鍍銅、鍍鋅）、涂上防護層（如涂油漆）、改變金屬結(jié)構(gòu)（如制成不銹鋼）、烤藍（使鐵表面氧化成致密的Fe3O4保護膜）、電化學(xué)防護（如犧牲陽極的陰極保護、外加電源保護法）。 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）