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文檔簡介
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【一】:人教版化學(xué)必修二第四章知識總結(jié)
嘉祥一中高一化學(xué)系列之知識清單
第四章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展
第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源
一、金屬礦物的開發(fā)利用
1、金屬的存在:除了金(Au)、鉑(Pt)等少數(shù)金屬外,絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)的形式存在于自然界。
2、金屬冶煉的涵義:簡單地說,金屬的冶煉就是把金屬從礦石中提煉出來。金屬冶煉的實質(zhì)是把金屬元素從化合態(tài)還原為游離態(tài),即M(化合態(tài))
(游離態(tài))。
3、金屬冶煉的一般步驟:(1)礦石的富集:除去雜質(zhì),提高礦石中有用成分的含量。(2)冶煉:利用氧化還原反應(yīng)原理,在一定條件下,用還原劑把金屬從其礦石中還原出來,得到金屬單質(zhì)(粗)。(3)精煉:采用一定的方法,提煉純金屬。
4、金屬冶煉的方法
(1)電解法:適用于一些非?;顫姷慕饘佟?/p>
2NaCl(熔融)+n0電解
2Na+Cl2↑MgCl2(熔融)電解
Mg+Cl2↑2Al2O3(熔融)電解
4Al+3O2↑
(2)熱還原法:適用于較活潑金屬。
Fe2O3+3CO高溫
2Fe+3CO2↑WO3+3H2高溫W+3H2OZnO+C高溫
Zn+CO↑
常用的還原劑:焦炭、CO、H2等。一些活潑的金屬也可作還原劑,如Al,
Fe2O3+2Al高溫
2Fe+Al2O3(鋁熱反應(yīng))Cr2O3+2Al高溫
2Cr+Al2O3(鋁熱反應(yīng))
(3)熱分解法:適用于一些不活潑的金屬。
2HgO△
+O2↑2Ag2O△
+O2↑
5、(1)回收金屬的意義:節(jié)約礦物資源,節(jié)約能源,減少環(huán)境污染。(2)廢舊金屬的最好處理方法是回收利用。
(3)回收金屬的實例:廢舊鋼鐵用于煉鋼;廢鐵屑用于制鐵鹽;從電影業(yè)、照相業(yè)、科研單位和醫(yī)院X光室回收的定影液中,可以提取金屬銀。
二、海水資源的開發(fā)利用
1、海水是一個遠未開發(fā)的巨大化學(xué)資源寶庫
海水中含有80多種元素,其中Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr11種元素的含量較高,其余為微量元素。常從海水中提取食鹽,并在傳統(tǒng)海水制鹽工業(yè)基礎(chǔ)上制取鎂、鉀、溴及其化合物。
2、海水淡化的方法:蒸餾法、電滲析法、離子交換法等。其中蒸餾法的歷史最久,蒸餾法的原理是把水加熱到水的沸點,液態(tài)水變?yōu)樗魵馀c海水中的鹽分離,水蒸氣冷凝得淡水。
3、海水提溴
濃縮海水溴單質(zhì)氫溴酸溴單質(zhì)
有關(guān)反應(yīng)方程式:①2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl②Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
③2HBr+Cl2=2HCl+Br2
4、海帶提碘
-海帶中的碘元素主要以I的形式存在,提取時用適當(dāng)?shù)难趸瘎⑵溲趸蒊2,再萃取出來。證明海帶中含
有碘,實驗方法:(1)用剪刀剪碎海帶,用酒精濕潤,放入坩鍋中。(2)灼燒海帶至完全生成灰,停止加熱,冷卻。(3)將海帶灰移到小燒杯中,加蒸餾水,攪拌、煮沸、過濾。(4)在濾液中滴加稀H2SO4及H2O2然后加入幾滴淀粉溶液。
-+證明含碘的現(xiàn)象:滴入淀粉溶液,溶液變藍色。2I+H2O2+2H=I2+2H2O
第二節(jié)化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護
一、煤和石油
1、煤的組成:煤是由有機物和少量無機物組成的復(fù)雜混合物,主要含碳元素,還含有少量的氫、氧、氮、硫等元素。
2、煤的綜合利用:煤的干餾、煤的氣化、煤的液化。
①煤的干餾是指將煤在隔絕空氣的條件下加強使其分解的過程,也叫煤的焦化。煤干餾得到焦炭、煤焦油、焦?fàn)t氣等。苯主要來自于煤的干餾。
②煤的氣化是將其中的有機物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)條件是高溫
③煤的液化是將煤轉(zhuǎn)化成液體燃料的過程。先氣化生成CO和H2,然后催化合成甲醇CH3OH。
3、石油的組成:石油主要是多種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴多種碳氫化合物的混合物,沒有固定的沸點。
4、石油的加工:(1)獲得基本化工原料①石油的分餾,利用沸點的高低進行分離。②催化裂化、裂解,產(chǎn)品為乙烯、丙烯、甲烷。③催化重整,鏈狀烴轉(zhuǎn)換成環(huán)狀烴。
(2)生產(chǎn)合成材料:①三大合成材料:塑料合成橡膠、合成纖維②兩類反應(yīng):加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)。
二、環(huán)境保護和綠色化學(xué)
環(huán)境問題主要是指由于人類不合理地開發(fā)和利用自然資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞,以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的環(huán)境污染。
1、環(huán)境污染
(1)大氣污染。①大氣污染物:顆粒物(粉塵)、硫的氧化物(SO2和SO3)、氮的氧化物(NO和NO2)、CO、碳氫化合物,以及氟氯代烷等。②大氣污染的防治:合理規(guī)劃工業(yè)發(fā)展和城市建設(shè)布局;調(diào)整能源結(jié)構(gòu);運用各種防治污染的技術(shù);加強大氣質(zhì)量監(jiān)測;充分利用環(huán)境自凈能力等。
++(2)水污染。①水污染物:重金屬(Ba2、Pb2等)、酸、堿、鹽等無機物,耗氧物質(zhì),石油和難降解的有機
物,洗滌劑等。②水污染的防治方法:控制、減少污水的任意排放。
(3)土壤污染。①土壤污染物:城市污水、工業(yè)廢水、生活垃圾、工礦企業(yè)固體廢棄物、化肥、農(nóng)藥、大氣沉降物、牲畜排泄物、生物殘體。②土壤污染的防治措施:控制、減少污染源的排放。
2、綠色化學(xué)
綠色化學(xué)的核心就是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。按照綠色化學(xué)的原則,最理想的“原子經(jīng)濟”就是反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物(即沒有副反應(yīng),不生成副產(chǎn)物,更不能產(chǎn)生廢棄物),這時原子利用率為100%。開發(fā)綠色反應(yīng),提高原子利用率
原子經(jīng)濟性可用原子利用率來衡量,其定義可表示為:
期望產(chǎn)品的質(zhì)量
原子利用率==化學(xué)方程式中按計量所得物質(zhì)的質(zhì)量×100%
經(jīng)濟性的反應(yīng)有兩個顯著優(yōu)點:一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地減少了廢物的排放。
3、環(huán)境污染的熱點問題:
(1)形成酸雨的主要氣體為NOx。
(2)破壞臭氧層的主要物質(zhì)是氟利昂(CCl2F2)和NOx。
(3)導(dǎo)致全球變暖、產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”的氣體是
(4)光化學(xué)煙霧的主要原因是汽車排出的尾氣中氮氧化物、一氧化氮、碳氫化合物。
(5)“白色污染”是指聚乙烯等塑料垃圾。
(6)引起赤潮的原因:工農(nóng)業(yè)及城市生活污水含大量的氮、磷等營養(yǎng)元素。(含磷洗衣粉的使用和不合理使用磷肥是造成水體富營養(yǎng)化的重要原因之一。)
【二】:人教版化學(xué)必修二第四章復(fù)習(xí)知識點
第四章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展
一、金屬在自然界的存在形態(tài):
①PtAu等極少數(shù)金屬是游離態(tài);
②絕大多數(shù)金屬元素以化合態(tài)的形式存在于自然界。
二、金屬冶煉的涵義
在地殼中含量最高的金屬元素是Al,其次是Fe。_化學(xué)必修二第四章知識點總結(jié)。
人們?nèi)粘?yīng)用的金屬材料,多為合金或純金,這就需要冶煉金屬。工業(yè)上金屬的冶煉是指將金屬從其化合物中還原出來。冶煉的實質(zhì):是把金屬元素從化合態(tài)還原為游離態(tài),
(化合態(tài))
(游離態(tài))
三、金屬冶煉的方法
金屬冶煉的一般步驟:(1)礦石的富集:除去雜質(zhì),提高礦石中有用成分的含量。(2)冶煉:利用氧化還原反應(yīng)原理,在一定條件下,用還原劑把金屬從其礦石中還原出來,得到金屬單質(zhì)(粗)。(3)精煉:采用一定的方法,提煉純金屬。
①電解法:KCaNaMg
A_化學(xué)必修二第四章知識點總結(jié)。
②加熱還原法:ZnFeSnPb(H)Cu
(該方法適用于大多數(shù)金屬,常用的還原劑:C、CO、H2、活潑金屬等)
③加熱分解法:HgAg
④物理分離法:PtAu
注:(1)KCaNaMgAl,該組元素不能從不活潑的鹽溶液中置換出后面的金屬單質(zhì),因為其會優(yōu)先和水反應(yīng)
(2)、可用鋁熱法制備的金屬必定不如鋁活潑,即在金屬活動性表中在鋁的后面。
(3)、火法煉銅(熱還原法)和濕法煉銅(從銅的鹽溶液中置換出銅。)
四、海水資源的開發(fā)利用
(1)海水淡化:①蒸餾法;②電滲析法;③離子交換法
(2)海水制鹽:利用濃縮、沉淀、過濾、結(jié)晶、重結(jié)晶等分離方法制備得到各種鹽。
(3)、海水提溴(利用鹵素單質(zhì)的氧化性)
濃縮海水
溴單質(zhì)2NaBr+Cl=Br+2NaCl22
氫溴酸Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
④溴單質(zhì)2HBr+Cl2=2HCl+Br2
(4)、海帶提碘
海帶中的碘元素主要以I-的形式存在,提取時用適當(dāng)?shù)难趸瘎⑵溲趸蒊2,再萃取出來。證明海帶中含有碘,實驗方法:
(1)用剪刀剪碎海帶,用酒精濕潤,放入坩鍋中。
(2)灼燒海帶至完全生成灰,停止加熱,冷卻。
(3)將海帶灰移到小燒杯中,加蒸餾水,攪拌、煮沸、過濾。
(4)在濾液中滴加稀H2SO4及H2O2然后加入幾滴淀粉溶液。
證明含碘的現(xiàn)象:滴入淀粉溶液,溶液變藍色。(2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O)
五、煤和石油
1、煤的組成:煤是由有機物和少量無機物組成的復(fù)雜混合物,主要含碳元素,還含有少量的氫、氧、氮、硫等元素。
2、煤的綜合利用:煤的干餾、煤的氣化、煤的液化(化學(xué)變化)。
煤的干餾:指將煤在隔絕空氣的條件下加強使其分解的過程,也叫煤的焦化。(煤干餾得到焦炭、煤焦油、焦?fàn)t氣等。)
煤的氣化:將其中的有機物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。
煤的液化:是將煤轉(zhuǎn)化成液體燃料的過程。
3、石油的組成:石油主要是多種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴多種碳氫化合物的混合物,沒有固定的沸點。
4、石油的綜合利用:
石油的分餾(物理變化,主要產(chǎn)物為少量的輕質(zhì)油和多量的重油)。
催化裂化、裂解(化學(xué)變化,是使長鏈烴斷裂為短鏈烴分子,其產(chǎn)物為烷烴和烯烴,故其產(chǎn)物能使酸性高錳酸鉀、溴水或是溴的四氯化碳溶液褪色)。
5、三大合成材料(高分子化合物):塑料、合成橡膠和合成纖維(四大天然高分子化合物:淀粉,纖維素,天然橡膠和蛋白質(zhì))
6、加聚反應(yīng)(以聚乙烯為例,:聚乙烯是食品包裝袋的成分。)
六、環(huán)境保護與綠色化學(xué)
1.環(huán)境問題:生態(tài)環(huán)境被破壞或是環(huán)境污染。
2.環(huán)境污染:
環(huán)境污染的分類:
按環(huán)境要素:
(1)大氣污染
大氣污染物:顆粒物(粉塵)、硫的氧化物(SO2和SO3)、氮的氧化物(NO和NO2)、CO、碳氫化合物,以及氟氯代烷等。大氣污染的防治:合理規(guī)劃工業(yè)發(fā)展和城市建設(shè)布局;調(diào)整能源結(jié)構(gòu);運用各種防治污染的技術(shù);加強大氣質(zhì)量監(jiān)測;充分利用環(huán)境自凈能力等。
(2)水污染
水污染物:重金屬(Ba2、Pb2等)、酸、堿、鹽等無機物,耗氧物質(zhì),石油和難降解的有機物,洗滌劑等。水污染的防治方法:控制、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、生活垃圾、工礦企業(yè)固體廢棄物、化肥、農(nóng)藥、大氣沉降物、牲畜排泄物、生物殘體。土壤污染的防治措施:控制、減少污染源的排放。按人類活動分:工業(yè)環(huán)境污染、城市環(huán)境污染、農(nóng)業(yè)環(huán)境污染
按造成污染的性質(zhì)、來源分:化學(xué)污染、生物污染、物理污染(噪聲、放射性、熱、電磁波等)、固體廢物污染、能源污染
常見的環(huán)境污染問題
【三】:高中化學(xué)必修一第四章知識點總結(jié)
很多高中生感覺化學(xué)很難,一方面是化學(xué)公式太多,另外一方面是學(xué)生的生活實踐經(jīng)驗少,理解化學(xué)現(xiàn)象的難度大。學(xué)會去總結(jié)每個章節(jié)的重要知識點,現(xiàn)小編整理了人教版必修1的知識點,希望可以幫到你!
第四章非金屬及其化合物
一、硅元素:無機非金屬材料中的主角,在地殼中含量26.3%,次于氧。是一種親氧元
素,以熔點很高的氧化物及硅酸鹽形式存在于巖石、沙子和土壤中,占地殼質(zhì)量90%以上。位于第3周期,第ⅣA族碳的下方。
Si對比C
最外層有4個電子,主要形成四價的化合物。
二、二氧化硅(SiO2)
天然存在的二氧化硅稱為硅石,包括結(jié)晶形和無定形。石英是常見的結(jié)晶形二氧化硅,其中無色透明的就是水晶,具有彩色環(huán)帶狀或?qū)訝畹氖乾旇?。二氧化硅晶體為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),基本單元是[SiO4],因此有良好的物理和化學(xué)性質(zhì)被廣泛應(yīng)用。(瑪瑙飾物,石英坩堝,光導(dǎo)纖維)
物理:熔點高、硬度大、不溶于水、潔凈的SiO2無色透光性好
化學(xué):化學(xué)穩(wěn)定性好、除HF外一般不與其他酸反應(yīng),可以與強堿(NaOH)反應(yīng),是酸性氧化物,在一定的條件下能與堿性氧化物反應(yīng)
SiO2+4HF==SiF4+2H2O
SiO2+CaO===(高溫)CaSiO3
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
不能用玻璃瓶裝HF,裝堿性溶液的試劑瓶應(yīng)用木塞或膠塞。
三、硅酸(H2SiO3)
酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小,由于SiO2不溶于水,硅酸應(yīng)用可溶性硅酸鹽和其他酸性比硅酸強的酸反應(yīng)制得。
Na2SiO3+2HCl==H2SiO3+2NaCl
硅膠多孔疏松,可作干燥劑,催化劑的載體。
四、硅酸鹽
硅酸鹽是由硅、氧、金屬元素組成的化合物的總稱,分布廣,結(jié)構(gòu)復(fù)雜化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。一般不溶于水。(Na2SiO3、K2SiO3除外)最典型的代表是硅酸鈉Na2SiO3:可溶,其水溶液稱作水玻璃和泡花堿,可作肥皂填料、木材防火劑和黏膠劑。常用硅酸鹽產(chǎn)品:玻璃、陶瓷、水泥
四、硅單質(zhì)
與碳相似,有晶體和無定形兩種。晶體硅結(jié)構(gòu)類似于金剛石,有金屬光澤的灰黑色固體,熔點高(1410℃),硬度大,較脆,常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑。是良好的半導(dǎo)體,應(yīng)用:半導(dǎo)體晶
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