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- 2021-05-13 发布
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生成物的总能量 断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所放出的能量 2.吸热反应:化学上吸收热量的化学反应 生成物的总能量>反应物的总能量 断开化学键所吸收的能量大于形成化学键所放出的能量 常见的放热反应:燃烧、酸碱中和反应、金属与酸的反应、氧化钙与水 常见的放热反应:通常需要高温或者加热的反应(C+CO2)、氢氧化钙与氯化铵晶体反应 燃烧放出的热量的大小等于断裂开反应物分子中化学键吸收的总能量与形成生成物分子中化学键放出的总能量之差。 四、化学能与电能的转化 原电池 定义:将化学能转化为电能的装置 原理:氧化还原反应 较活泼的金属发生氧化反应, 电子从较活泼的金属(负极)流向较不活泼的金属或非 金属导体(正极) 电极反应 锌--铜原电池 负极: Zn-2e-==Zn2+ 正极: 2H++2e-=H2↑ 总反应:Zn+2H+==Zn2++H2↑ 有机化合物 一、化石燃料 化石燃料:煤、石油、天然气 天然气的主要成分:CH4 二、甲烷 1、结构:分子式:CH4 结构式: 电子式 正四面体 三、甲烷存在:沼气、坑气、天然气 2、化学性质 一般情况下,性质稳定,跟强酸、强碱或强氧化剂不反应 (1)、氧化性 CH4+2O2CO2+2H2O;△H<0 CH4不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 (2)、取代反应 取代反应:有机化合物分子的某种原子(或原子团)被另一种原子(原子团)所取代的反应 CH4+Cl2CH3Cl+HCl CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+ HCl CH2Cl2+Cl2 CHCl3+ HCl CHCl3+Cl2 CCl4+ HCl (3)主要用途:化工原料、化工产品、天然气、沼气应用 三、乙烯 1、乙烯分子式:C2H4 结构简式:CH2=CH2 结构式 6个原子在同一平面上 2、物理性质 常温下为无色、无味气体,比空气略轻,难溶于水 3、化学性质 (1)氧化性 ①可燃性 CH2=CH2+3O22CO2+2H2O 现象:火焰较明亮,有黑烟 原因:含碳量高 ②可使酸性高锰酸钾溶液褪色 (2)加成反应 有机物分子中双键(或叁键)两端的碳原子上与其他的原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应 现象:溴水褪色 CH2=CH2+H2OCH3CH2OH (3)加聚反应 聚合反应:由相对分子量小的化合物互相结合成相对分子量很大的化合物。这种由加成发生的聚合反应叫加聚反应 乙烯 聚乙烯 4、用途:(1)、石油化工基础原料 (2)、植物生长调节剂 催熟剂 评价一个国家乙烯工业的发展水平已经成为衡量这个国家石油化学工业的重要标志之一 四、苯 (1)结构 (2)物理性质 无色有特殊气味的液体,熔点5.5℃沸点80.1℃,易挥发,不溶于水易溶于酒精等有机溶剂 (3)化学性质 ①氧化性 a.燃烧 2C6H6+15O212CO2+6H2O B.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 ②取代反应 硝化反应 用途:基础化工原料、用于生产苯胺、苯酚、尼龙等 五、乙醇 1、结构 结构简式:CH3CH2OH 官能团-OH 2、化学性质 (1)氧化性 ①可燃性 CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O ②催化氧化 2CH3CH2OH+O22 CH3CHO+2H2O 断1 、3键 (2)与钠反应 2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa +H2↑ 3、用途:燃料、溶剂、原料,75%(体积分数)的酒精是消毒剂 六、乙酸 1、结构 分子式:C2H4O2, 结构简式:CH3COOH 2、化学性质 (1)酸性;CH3COOHCH3COO-+H+ 酸性:CH3COOH>H2CO3 2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+H2O+CO2↑ (2)酯化反应 醇和酸起作用生成酯和水的反应叫酯化反应 CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O 反应类型:取代反应 反应实质:酸脱羟基醇脱氢 浓硫酸:催化剂 和吸水剂 饱和碳酸钠溶液的作用:(1)中和挥发出来的乙酸(便于闻乙酸乙脂的气味) (1) 吸收挥发出来的乙醇 (3)降低乙酸乙脂的溶解度 总结: CH3CH2OH 乙醇 CH3COOH 乙酸 -[-CH2—CH2-]n- 聚乙烯 CH2=CH2 乙烯 CH3CHO 乙醛 CH2BrCH2Br CH3COOCH2CH3 乙酸乙酯 七、酯 油脂 酯的结构:RCOOR′ 油:植物油 (液态)不饱和高级脂肪酸的甘油酯 油脂 脂:动物脂肪(固态)饱和高级脂肪酸的甘油酯 油脂在酸性和碱性条件下水解反应 皂化反应:油脂在碱性条件下水解反应 甘油 用途:(1)食用(2)制肥皂、甘油、人造奶油、脂肪酸等 八、糖类 1、分类 单糖:葡萄糖C6H12O6 糖类 二糖:蔗糖:C12H22O11 多糖:淀粉、纤维素(C6H10O5)n 2、性质 葡萄糖 (1)氧化反应 葡萄糖能发生银镜反应 (光亮的银镜) 与新制Cu(OH)2反应 (红色沉淀) 证明葡萄糖的存在 检验病人的尿液中葡萄糖的含量是否偏高 (2)人体组织中的氧化反应 提供生命活动所需要的能量 C6H12O6+6O2==6CO2+6H2O C6H12O62C2H5OH+2CO2↑ 淀粉 (1)水解 (2)颜色反应:与碘单质作用显蓝色 九、蛋白质 1、组成元素:C 、H、O、N等,有的有S、P 2、性质 (1)蛋白质是高分子化合物,相对分子质量很大 (2)盐析:蛋白质溶液中加入浓的无机盐溶液,使蛋白质的溶解度降低从而析出 (3)变性:蛋白质发生化学变化凝聚成固态物质而析出 (4)颜色反应:蛋白质跟许多试剂发生颜色反应 (5)气味:蛋白质灼烧发出烧焦羽毛的特殊气味 (6)蛋白质水解生成氨基酸 蛋白质氨基酸 氨基酸的结构通式: 化学与生活 专题一 洁净安全的生存环境 第一单元 空气质量的改善 一、 空气质量报告 (一)、空气质量评价包括:二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物 空气污染指数:根据空气中二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物等污染物的浓度计算出来的数值。首要污染指数即位该地区的空气污染指数 (二)、大气主要污染物及其危害 1、温室效应 (1)原因:①全球化石燃料用量猛增排放出大量的CO2;②乱砍乱伐导致森林面积急剧减少,吸收CO2能力下降。 2、主要危害:(1)冰川熔化,使海平面上升(2)地球上的病虫害增加(3)气候反常。海洋风暴增多(4)土地干旱,沙漠化面积增大。 3、控制温室效应的措施 (1)逐步调整能源结构,开发利用太阳能、风能、核能、地热能、潮汐能等,减少化石燃料的燃烧;(2)进一步植树造林、护林、转化空气中的CO2 2、酸雨 (1)原因:酸性氧化物(SO2、NO2)SO2+H2O H2SO3 2H2SO3+O2==2H2SO4 (2)防止方法:①开发新能源(太阳能、风能、核能等)②减少化石燃料中S的含量 钙基脱硫 CaCO3==CaO+CO2 CaO+SO2==CaSO3 2CaSO3+O2==2CaSO4 ③吸收空气中的SO2 ④加强环保教育 3、机动车尾气污染:尾气净化装置 2NO+2CO N2+2CO2 4、CO 能和人体的血红蛋白结合 使能中毒 5、可吸入颗粒物:静电出尘 6、居室空气污染物:甲醛、苯及其苯的同系物、氡等 危害:甲醛对人体健康的影响(肝功能异常等) 7、白色污染的危害:①破坏土壤结构②降低土壤肥效③污染地下水④危及海洋生物的生存 第二单元 水资源的合理利用 一、自来水厂净化水的一般步骤 混凝 沉降过滤 活性碳吸附池除味 杀菌消毒 明矾---目的:净水 原理:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ Al(OH)3(胶体)有吸附性吸附水中杂质 沉降 活性碳---目的:去除异味。原理:吸附性液氯目的:杀菌消毒Cl2+H2OHCl+HClO(强氧化性) 一、 污水处理中化学方法及其原理 污水处理常见有物理方法、化学方法、生物方法 1、 化学方法 中和法 氧化还原 法沉淀法 (1)中和法 适合于处理酸性污水 (2)氧化还原法 适合处理油类、氰化物、硫化物等 (空气、臭氧、氯气)是常见氧化剂 (3)沉淀法 适合于处理含重金属离子污水(如加入适量的碱控制废水的PH值) 第三单元生活垃圾的分类处理 无害化处理:焚烧法、卫生填埋法、 回收作特殊处理 垃圾处理 资源化处理:垃圾产生沼气、废弃塑料回收、废玻璃的回收利用 专题二 营养均衡与人体健康 第一单元摄取人体必需的化学元素 一、人体必须元素 常见微量元素 Ca :乳制品 Mg:蔬菜和动物内脏 P:鱼类 F:茶叶 Fe:紫菜 Cu:葡萄干 Se:肉类 1. 加碘盐与补碘 碘在碘盐中以KIO3存在 缺碘症状:引起地方甲状腺肿大 1、 铁强化酱油与补铁 功能:构成血红蛋白、肌红蛋白的必要成分,缺铁症状:贫血,儿童缺铁导致智力发育迟缓 补治措施: ①多吃含铁丰富的食物,如动物内脏、动物全血、肉类、鱼类、蛋类 ① 口服补铁剂 ② ③铁强化酱油 3、龋齿与含氟牙膏 缺氟:造成龋齿,引起老年性骨质疏松 机理:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq) 糖在酶的作用下生成酸性物质,导致上述溶解平衡向Ca5(PO4)3OH溶解方向移动,F能与Ca2+ 、PO43-更稳定的Ca5(PO4)3F。 4、富含锌的食物与补锌 缺锌:导致生长发育不良,智力低下,食欲不振,免疫功能退化,抵抗力差。 补充:富含锌的食物有:瘦肉、猪肝、鸡蛋、牡蛎等,黄豆、玉米、小米、核桃、松子、含锌也较多。 药补:严重缺锌病人可按医生要求服用一些补锌药物,如葡萄糖酸锌 第二单元 提供能量与营养的食物 一、 糖类 (1)糖类:葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、淀粉和纤维素,二糖以及多糖在稀硫酸或人体内酶的催化作用下,发生水解反应。 (C6H10O5)n+ n H2O 催化剂 n C6H12O6 淀粉 葡萄糖 C6H12O6(s)+6O2 (g) 酶 6CO2(g)+6H2O(l)△H=--2803KJ·mol-1 二、油脂 高级脂肪酸和甘油生成的酯 为人类提供热量和必需的脂肪酸 在酶的作用下水解为高级脂肪酸和甘油 结构: 三、蛋白质 1、水解最终生成氨基酸 a氨基酸通式 2、蛋白质盐析:蛋白质+无机盐溶液(NH4)2SO4或Na2SO4、→沉降 +水→溶解(分离提纯蛋白质) 3、变性:强酸、强碱、重金属盐、甲醛、加热等,发生凝结失去活性。 不可逆 4、8种必需氨基酸:在人体中不能合成,必须在食物中补给 5、含有蛋白质的食物:豆腐、鱼、鸡蛋、牛奶 四、维生素 1、维生素A:脂溶性维生素 缺少 人易患夜盲症、干眼病等眼疾。 摄入途径:胡萝卜等蔬菜和鱼肝油中 1、 维生素C:又称抗坏血酸,水溶性维生素 防止坏血病,具有较强的还原性,易被氧化,遇热易分解。 摄入途径:新鲜蔬菜及水果中(猕猴桃、辣椒) 化学性质小结: (1)还原性(将I2、Fe3+还原) (2)加成反应 (3)酯化反应 (4)遇热易分解 第三单元 优化食品品质的添加剂 (1)着色剂(天然色素、人工食用色素) 发色剂 硝酸盐和亚硝酸盐 (亚硝酸不能过量食用) (2)调味剂 (3)疏松剂 碳酸氢钠、碳酸氢铵、复合疏松剂等。(揉制面团时放入小苏打) (4)防腐剂苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、丙酸钙等 第四单元 造福人类健康的化学药物 一、生活中常见的药物 1、抗酸药治疗胃酸(主要成分盐酸)分泌过多。 胃舒平一主要成分氢氧化铝,与胃酸中和。 2、解热镇痛药 阿司匹林——主要成份乙酰水杨酸,解热镇痛和抗炎、抗风湿效用。 3、合成抗菌药 磺胺类药物吡哌酸、诺氟沙星、环丙沙星。 4、抗生素作用:抑制某些微生物的生长,杀灭某些微生物。常用药:青霉素、羟氨苄青霉素(阿莫西林) 阿莫西林:对呼吸道感染、尿路感染、消化道溃疡和胃炎有良好疗效 二、安全用药 遵照医嘱或按医药说明书十分必要 非处方药(0TC) 拒绝毒品 专题三 丰富多彩的生活材料 第一单元应用广泛的金属材料 一、金属的性质及其应用 1、Al 易拉罐的主要成分 (1)与氧气常温下生成氧化膜 抗腐蚀能力 (2)与CuSO4反应 2Al+ 3CuSO4== Al2 (SO4)3+ 3Cu (3)与碱反应 2Al+2NaOH+2H2O==NaAlO2+3H2↑ (4)常温下与浓硫酸 或浓硝酸钝化 二|合金 1、 定义:将两种或多种金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属火活性的物质 2、 具有较好的物理化学性能 纯铝和纯铁质地软,强度小 无法制造承载负荷的结构零件 常见合金:P91 三、金属腐蚀 1、化学腐蚀: 金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀 2、电化学腐蚀:不纯的金属或合金与电解质溶液接触,会发生原电池反应,比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀 3、Fe-2e- →Fe2+→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3·XH2O 4、金属防护的几种重要方法 ① 在金属表面覆盖保护层。(烤蓝、油漆等) ② 改变金属内部的组织结构,制成合金。(不锈钢) ③电化学保护法,即将金属作为原电池的正极或与电源负极相连。 附 一、常见物质的分离、提纯和鉴别 气体: H2 点燃,淡蓝色火焰,有水生成。 2H2+ O2=2 H2O O2 使带火星木条复燃 Cl2 湿润的碘化钾试纸,试纸变蓝 Cl2+2I-=2Cl-+I2 NH3 湿润的红色石蕊试纸,试纸变蓝 或湿润的酚酞试纸,试纸变红。 NH3+ H2O=NH4++OH- CO2 澄清石灰水,石灰水变混浊。 CO2+Ca(OH)2=CaCO3 +H2O SO2 通入品红溶液中,品红褪色,加热恢复原色。 C2H4 溴的CCl4溶液或酸性KMnO4溶液,溶液褪色。 C2H2 溴的CCl4溶液或酸性KMnO4溶液,溶液褪色。 阳离子: Mg2+ 加入过量强碱,有白色沉淀产生。 Mg2++2OH-= Mg(OH)2 Al3+ 加入强碱,有白色沉淀产生,再加过量强碱白色沉淀溶解。 Al3++3OH-= Al(OH)3 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O Ba2+ 加入SO42-,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀 Ba2++ SO42-=Ba SO4 Na+ 焰色反应 K+ 焰色反应 NH4+ 加入强碱,产生可使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体 NH4++OH-=NH3 + H2O 阴离子: Cl- 加入用稀HNO3酸化的AgNO3,有白色沉淀产生。 Ag++ Cl-=AgCl SO42- 加入用稀HCl酸化的BaCl2,有白色沉淀产生。 Ba2++ SO42- =Ba SO4 CO32- 加入H+,产生能使澄清石灰水变混浊的无色气体。 2H++ CO32-= CO2 +H2O CO2+Ca(OH)2=CaCO3 +H2O 二、方程式 碳酸钙与盐酸 CaCO3+2H+==Ca2++H2O+CO2↑ 钠和冷水反应 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ 稀 H2SO4与铁粉反应:Fe+2H+=Fe2++3H2↑ 氯化铜溶液与铁粉反应:Cu2++Fe=Fe2++Cu 澄清的石灰水跟盐酸反应 H++OH- == H2O 硫酸铜与氢氧化钡反应:Cu2++SO42—+ Ba2++2 OH-==BaSO4↓+Cu(OH)2↓ 氯气与水:Cl2+H2O H++Cl-+HClO 常温下氯气与烧碱溶液反应:Cl2 + 2OH - ══ Cl- + ClO- + H2O 铁粉投入到硫酸铜溶液中:Fe +Cu2+=Fe2+ +Cu 氯化铁与铜:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ FeCl3溶液中加入KSCN:Fe3++3SCN一══Fe(SCN)3 AlCl3溶液中加入足量的氨水:Al3++ 3NH3·H2O ══ Al(OH)3↓+3NH4+ FeCl3溶液中加入KSCN: 血红色 Fe3++3SCN一══Fe(SCN)3 氯化铝溶液中加过量的氢氧化钠 A13++4OH—==A1O2-+2H2O 错误 :Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓ 碳酸氢钠与氢氧化钠溶液的反应:HCO3- +OH ══ CO32-+ H2O 用强碱检验氯化铵溶液中铵根离子:NH4+ + OH―══ NH3 ↑+ H2O 电解食盐水: 2NaCl + 2H2O == 2NaOH + H2↑ +Cl2↑ 铁与Cl2反应:2Fe+3Cl2===2FeCl3 Cl2 与 水:Cl2+H2OHCl+HClO Cl2 与 NaOH:Cl2 +2NaOH=== NaCl+NaClO +H2O 碘的提取: 2KI + C12 ==2KCl + I2 Al与强碱反应 2Al + 2 NaOH + 2H2O===2NaAlO2+3H2↑(唯一的一个) 氧化铝(Al2O3):溶于强碱Al2O3 + 2 NaOH = 2NaAlO2 + H2O 离子方程式 Al2O3 + 2OH-= 2AlO2-+ H2O 氢氧化铝和强碱反应 Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O Fe3+检验:溶液中加入KSCN Fe3++3SCN一══Fe(SCN)3 Cl2与FeCl2反应:2FeCl2+Cl2==2FeCl3 FeCl3 与铁反应 : 2FeCl3 +Fe==3FeCl2 FeCl3 与铜反应:Cu+2FeCl3==CuCl2+2FeCl2 离子方程式2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ SiO2与碱反应:SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O △ Cu与浓H2SO4反应 : Cu+H2SO4(浓)====CuSO4+SO2↑+2H2O C与浓 H2SO4反应:C+2H2SO4(浓)====CO2↑+2SO2↑+2H2O Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O C + 4HNO3(浓) = CO2 + 4NO2 + 2H2O 加成反应:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH CH2==CH2+Br2→CH2BrCH2Br 加聚反应 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O