【一】
考綱要求
。1)了解科學(xué)、技術(shù)、社會的相互關(guān)系(如化學(xué)與生活、材料、能源、環(huán)境、生命過程、信息技術(shù)的關(guān)系等)。
。2)了解在化工生產(chǎn)中遵循“綠色化學(xué)”思想的重要性。
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、鉑等少數(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
金屬的冶煉就是把金屬從礦石中提煉出來。金屬冶煉的實(shí)質(zhì)是把金屬元素從化合態(tài)還原為游離態(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
2NaCl(熔融)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+3H2O;ZnO+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加熱2Hg+O2↑;2Ag2O加熱4Ag+O2↑.
5、回收金屬的意義
(1)節(jié)約礦物資源,節(jié)約能源,減少環(huán)境污染。
。2)廢舊金屬的處理方法是回收利用。
。3)回收金屬的實(shí)例:廢舊鋼鐵用于煉鋼;廢鐵屑用于制鐵鹽;從*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(gè)遠(yuǎn)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
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(diǎn),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,然后用氯氣置換出溴單質(zhì),通入空氣和水蒸氣,將溴單質(zhì)吹出,用二氧化硫還原為氫溴酸,達(dá)到富集目的,然后在用氯氣氧化,得到溴單質(zhì)。
有關(guān)反應(yīng)方程式:①2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl;②Br2+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(shí)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(shí)驗(yàn)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(lán)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(hù)
一、煤和石油
1、煤的組成
煤是由有機(jī)物和少量無機(jī)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
煤的綜合利用包括煤的干餾、煤的氣化、煤的液化。
煤的干餾是指將煤在隔絕空氣的條件下加強(qiáng)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。
煤的液化是將煤轉(zhuǎn)化成液體燃料的過程。
煤的氣化是將其中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。
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?xì)浠衔锏幕旌衔,沒有固定的沸點(diǎn)。
4、石油的加工
石油的加工有:分餾、催化裂化、裂解。
二、環(huán)境保護(hù)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
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?xì)浠衔,以及氟氯代烷等?/p>
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(yùn)用各種防治污染的技術(shù);加強(qiáng)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(Hg2+、Pb2+等)、酸、堿、鹽等無機(jī)物,耗氧物質(zhì),石油和難降解的有機(jī)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?bào)w。
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(jì)”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(shí)原子利用率為100%。
3、環(huán)境污染的熱點(diǎn)問題
。1)形成酸雨的主要?dú)怏w為SO2和NOx。
。2)導(dǎo)致全球變暖、產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”的氣體是CO2。
(3)破壞臭氧層的主要物質(zhì)是氟利昂(CCl2F2)和NOx。
。4)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。
。5)“白色污染”是指聚乙烯等塑料垃圾。
(6)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?xì)浠衔铩?/p>
【二】
考綱要求
。1)了解元素、核素和同位素的含義。
。2)了解原子構(gòu)成。了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及它們之間的相互關(guān)系。
。3)了解原子核外電子排布。
。4)掌握元素周期律的實(shí)質(zhì)。了解元素周期表(長式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)及其應(yīng)用。
。5)以第3周期為例,掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
(6)以IA和VIIA族為例,掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
。7)了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)遞變的規(guī)律。
。8)了解化學(xué)鍵的定義。了解離子鍵、共價(jià)鍵的形成。
第一節(jié)元素周期表
一、原子結(jié)構(gòu)
1、原子是由原子核和核外電子組成,原子核有帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子構(gòu)成,核外電子繞核運(yùn)動。
點(diǎn)擊圖片可在新窗口打開
2、原子中的等量關(guān)系
質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N);
原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子的核外電子數(shù)。
3、熟悉1~20號元素及原子核外電子的排布:
H、He、Li、Be、B、C、N、O、F、Ne、Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar、K、Ca。
4、原子核外電子的排布規(guī)律
(1)電子總是盡先排布在能量最低的電子層里;
。2)各電子層最多容納的電子數(shù)是2n2;
(3)最外層電子數(shù)不超過8個(gè)(K層為最外層不超過2個(gè)),次外層不超過18個(gè),倒數(shù)第三層電子數(shù)不超過32個(gè)。
5、元素、核素、同位素
元素:具有相同核電荷數(shù)的同一類原子的總稱。
核素:具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的一種原子。
同位素:質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。
二、元素周期表
1、編排原則
、侔丛有驍(shù)遞增的順序從左到右排列;
、趯㈦娮訉訑(shù)相同的各元素從左到右排成一橫行(周期序數(shù)=原子的電子層數(shù));
③把最外層電子數(shù)相同的元素按電子層數(shù)遞增的順序從上到下排成一縱行(主族序數(shù)=原子最外層電子數(shù))。
2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
第二節(jié)元素周期律
1、元素周期律
元素的性質(zhì)(核外電子排布、原子半徑、主要化合價(jià)、金屬性、非金屬性)隨著核電荷數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律。元素性質(zhì)的周期性變化實(shí)質(zhì)是元素原子核外電子排布的周期性變化的必然結(jié)果。
2、同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律
點(diǎn)擊圖片可在新窗口打開
3、堿金屬與鹵族元素
第ⅠA族堿金屬元素:Li、Na、K、Rb、Cs、Fr(Fr是金屬性的元素,位于周期表左下方);
第ⅦA族鹵族元素:F、Cl、Br、I、At(F是非金屬性的元素,位于周期表右上方)。
4、元素金屬性和非金屬性
。1)金屬性強(qiáng)(弱)——①單質(zhì)與水或酸反應(yīng)生成氫氣容易(難);②氫氧化物堿性強(qiáng)(弱);③相互置換反應(yīng)(強(qiáng)制弱)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
(2)非金屬性強(qiáng)(弱)——①單質(zhì)與氫氣易(難)反應(yīng);②生成的氫化物穩(wěn)定(不穩(wěn)定);③價(jià)氧化物的水化物(含氧酸)酸性強(qiáng)(弱);④相互置換反應(yīng)(強(qiáng)制弱)2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2。
(Ⅰ)同周期比較
點(diǎn)擊圖片可在新窗口打開
。á颍┩髯灞容^
點(diǎn)擊圖片可在新窗口打開
。á螅
點(diǎn)擊圖片可在新窗口打開
比較粒子(包括原子、離子)半徑的方法:(1)先比較電子層數(shù),電子層數(shù)多的半徑大。
。2)電子層數(shù)相同時(shí),再比較核電荷數(shù),核電荷數(shù)多的半徑反而小。
第三節(jié)化學(xué)鍵
1、化學(xué)鍵
化學(xué)鍵是相鄰兩個(gè)或多個(gè)原子間強(qiáng)烈的相互作用。
2、離子鍵與共價(jià)鍵的比較
點(diǎn)擊圖片可在新窗口打開
3、其他概念
離子化合物:由離子鍵構(gòu)成的化合物叫做離子化合物。離子化合物一定有離子鍵,可能有共價(jià)鍵。
共價(jià)化合物:原子間通過共用電子對形成分子的化合物叫做共價(jià)化合物。共價(jià)化合物中只有共價(jià)鍵。
共價(jià)鍵分為極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵:
極性共價(jià)鍵(簡稱極性鍵):由不同種原子形成,A-B型,如,H-Cl。
非極性共價(jià)鍵(簡稱非極性鍵):由同種原子形成,A-A型,如,Cl-Cl。
2.電子式
用“•”或“×”表示原子最外層電子的式子叫做電子式。
用電子式表示離子鍵形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與表示共價(jià)鍵形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn):
。1)電荷:用電子式表示離子鍵形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)需標(biāo)出陽離子和陰離子的電荷;而表示共價(jià)鍵形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不能標(biāo)電荷。
(2)[](方括號):離子鍵形成的物質(zhì)中的陰離子需用方括號括起來,而共價(jià)鍵形成的物質(zhì)中不能用方括號。
以過氧化氫與過氧化鈉為例,