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2019-2020年高考化學 《化學與生活》《化學與技術》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，空氣質量越好。 空氣質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：CaCO3 高溫 CaO＋CO2 CaO＋SO2＝CaSO3 2CaSO3＋O2＝2CaSO4 ②煙氣凈化技術：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：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 高中化學交流群：33314328） 二、水 1、天然水中的雜質通常分為三類：懸浮物質、膠體物質、溶解物質。 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、常見的水質檢測項目：水溫、PH、導電率、固體懸浮物、溶解氧（DO）、化學需氧量（COD）、 生化需氧量（BOD）、一些有毒有害物質的濃度等。 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、化學方法和生物方法，其中化學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 用堿性物質中和。 堿性廢水 用酸性物質中和。 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，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＋ ，有關化學方程式如下： 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－結合生成水。 （歡迎交流，QQ：6988283 高中化學交流群：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 高中化學交流群：33314328） 第二部分 化學與健康 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，導致上述溶解平衡向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 （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)生化學反應，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）反應生成亮紅色的亞硝酸基肌紅蛋白。反應如下：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，由英國科學家弗萊明發(fā)現(xiàn)的。側鏈上R不同就形成了不同的青霉素。其中應用最多的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，結構簡式為。在酸的催化作用下，乙酸可被過氧化氫氧化為過氧乙酸，反應的化學方程式為： ＋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 高中化學交流群：33314328） 第三部分 化學與工業(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 N2＋3H2 2NH3 △H＝－92.4 kJmol－1 分 析 角 度 反 應 要 求 條 件 選 擇 使氨生成得快 （從反應速率分析） 使氨生成得多 （從化學平衡分析） 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 對應設備 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：2Cl——2e— ＝ Cl2↑ 陰極反應：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：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 設備：沸騰爐 2、二氧化硫的催化氧化 2SO2＋O2 V2O5 450℃ 2SO3 △H＝－196 kJmol－1 設備：接觸室 條件選擇：理論需要：低溫高壓、催化劑 實際應用：400℃～500℃、常壓催化劑 3、三氧化硫的吸收 SO3＋H2O ＝ H2SO4 設備：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?。? 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 高中化學交流群：33314328） 第四部分 化學與農(nóng)業(yè) 一、農(nóng)藥 敵敵畏： 甲胺磷： DDT： 六六六： 二、化肥 類型 主要物質及化學式 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 高中化學交流群：33314328） 第五部分 化學與材料 一、金屬材料 1、金屬的性質：金屬是電和熱的良導體，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。 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：化學腐蝕和電化學腐蝕，而電化學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）、改變金屬結構（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 主要設備 水泥回轉窯 玻璃熔爐 － 原料 石灰石和黏土 純堿、石灰石、石英 黏土 反應原理 復雜的物理、化學反應 CaCO3＋SiO2 高溫 CaSiO3＋CO2↑ Na2CO3＋SiO2 高溫 Na2SiO3＋CO2↑ 復雜的物理、化學反應 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： 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、導電性材料、光敏性材料、催化性材料等。 四、復合材料（略）