化学与社会重点讲解Word格式.docx
《化学与社会重点讲解Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学与社会重点讲解Word格式.docx（22页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
（3）早期热裂化现催化。
（4）裂解是一种深度的裂化。
8、汽油和汽油性能的表征——辛烷值
提高汽油辛烷值的方法A添加抗爆剂：
0.1%四乙基铅提高汽油辛烷值14―17。
B调合组分：
芳烃（甲苯、异丙苯）、甲醇、甲基叔丁基醚（MTBE）3%―15%（添加后两种的为含氧汽油）。
9、煤：
（1）干馏
（2）气化：
是把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。
如果将煤在高温时与水蒸气反应即可制的水煤气，这种气体的燃烧热比半水煤气高1倍。
（3）液化。
煤炭液化是指以煤炭为原料，通过化学加工过程，生产油品和石油化工产品。
直接：
液体。
间接：
H2和CO气体。
10、天然气：
是古生物遗骸长期沉积地下，经慢慢转化及变质裂解而产生的气二氧化碳态碳氢化合物，主要成分为甲烷（CH4），还含有乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、硫化氢等。
11、可燃冰：
甲烷与水在海底的低温和高压下形成的冰状化合物,可以燃烧.
存贮量大,可供人类使用1000年以上.一种由水分子和碳氢气体分子组成的结晶状固态简单化合物。
含有大量的甲烷或其他碳氢气体分子，极易燃烧．燃烧后几乎不产任何残渣。
12、核能：
要大规模地和平利用裂变能必须满足两个条件:
第一，重核裂变要形成链式反应；
第二，链式反应必须是可控的。
实现可控链式反应的装置称为反应堆
（1）裂变：
链式裂变反应的类型：
1.自持型。
2.发散型。
3.收敛型。
裂变反应堆的种类:
①动力堆:
是主要用来产生动力的反应堆，一般包括沸水堆、压水堆、重水堆、气冷堆、快中子堆等。
②生产堆:
主要是指石墨堆和重水堆，利用生产堆主要是生产易裂变的材料.③研究性反应堆:
用于科学研究的目的，主要是为了对现有技术进行不断完善和改进，它一般包括石墨堆、轻水堆、重水堆、高通量堆。
④产钚发电两用堆:
其实是动力堆和生产堆的结合，它既可以发电又可以生产钚，是一举两得的反应堆。
反应堆的一般结构为：
①裂变材料:
（铀、钚等）为固态（金属棒、合金、氧化物）或液态（盐溶液、熔融盐）；
②中子减速剂:
石墨（石墨堆）、重水（重水堆）、普通水（轻水堆），裂变材料放置其中（由于普通水吸收热中子的几率比重水大得多，故轻水堆一般要用浓缩铀作裂变材料）；
③反射层:
防止中子泄漏，由铍或石墨构成；
④控制棒:
由硼和镉构成，当中子增殖太快时插入此棒吸收中子，减缓反应；
⑤冷却剂:
为液态水、重水或气态空气，循环流动进行热交换（核电站就是通过这种热交换发生蒸气，以推动涡轮机而发电）；
⑥防护墙:
为设置在反射层外的金属壳和1-2米厚的混凝土。
（2）处理：
目前，核废料的处理有“天葬”、“水葬”和“火葬”三种方法。
（3）核聚变：
有几个方面比核裂变优越：
其一，聚变产物是稳定的氦核，没有放射性污染产生，没有难于处理的废料；
其二，聚变原料氘的资源比较丰富
四大困难：
1是超高温；
2是高密度；
3是约束时间长；
4是保持纯净。
五种聚变1.托卡马可型2.螺旋型3.反转磁约束型4.镜像磁场型5.激光型
13、氢能：
优点：
1.热值高。
2.易燃烧。
3.原料来源丰富（水）.4.清洁无污染。
5.应用范围广。
问题：
1制备2储存
14：
生物质能：
①城市垃圾②有机废水③粪便类，牲畜、家禽、人的粪便④林业生物质⑤农业废弃物⑥水生植物⑦能源植物。
商业化锂离子二次电池的正极材料主要是LiCoO2，负极材料主要为C
碱性燃料电池（AFC）磷酸型燃料电池（PAFC）熔融碳酸盐型燃料电池（MCFC）固体氧化物型燃料电池（SOFC）质子交换膜燃料电池（PEMFC）
燃料电池优点：
（1）能量转换效率高（节省燃料资源）。
（2）污染小、噪声低。
（3）适应能力强
三、环境
1、我国政策：
①“预防为主、防治结合、综合治理”的政策。
②“谁污染谁治理、谁开发谁保护”的政策。
③强化环境管理的政策。
2、生态系统：
都由两部分组成：
生物环境（生物成分）和自然环境（非生物成分）。
（1）生物环境：
包括植物群落（生产者）、动物群落（消费者）、微生物群落和真菌群落（分解者或称还原者）。
（2）非生物部分（环境因素）包括所有的物理的和化学的因子，如水分、气候因子和土壤条件等，如图所示。
非生物因子对生态系统的结构和类型起决定性作用
（3）生态系统的四个亚系统：
1.无机环境2.自养生物3.异养生物4.生物分解者，它们之间相互作用，形成了一个物质循环、能量循环的稳定体系，即生态平衡体系。
3、21世纪：
（1）自然资源过度开发与利用。
（2）农药和化肥的生产和利用。
（2）人口急剧增长。
环境问题：
1人口，过度开发2能耗大气3缺水水差4垃圾人为因素使环境质量不断恶化，对人体健康产生影响称为环境污染
环境污染类型：
1按污染对象可分为大气污染、水体污染和土壤污染；
2按污染物性质可分为生物污染、物理污染和化学污染；
3按污染物形态可分为废气污染、废水污染、废渣污染、噪音污染、辐射污染、光污染、热污染等；
4按污染影响的范围可分为全球性污染、区域性污染、局部污染等。
5按污染物来源可分为自然污染和人工污染两大类。
（一）大气：
一次污染物：
包括有害气体、降尘、飘尘、石棉和无机金属粉尘。
二次污染物：
光化学.
1、按污染源排放形式分：
点源：
集中在一点或在可当作一点的小范围内排放污染物，如烟囱等；
线源：
沿着一条线排放污染物，如汽车、火车等；
面源：
在一个大范围内排放污染物，如煤田自燃的煤堆、密集居民住宅烟囱群等。
2、按污染物发生类型分：
煤烟型污染；
石油型污染；
混合型污染
我国大气污染属于煤炭型污染：
主要的污染物是烟尘和二氧化硫，氮氧化合物和一氧化碳。
3、汽车尾气：
CO、NOx、SO2、碳氢化合物、颗粒物、臭氧。
4、危害：
导致了人类呼吸系统疾病和癌症发病率增高。
对地球生物圈造成了很大危害，对全球环境造成了很大的影响。
5、主要表现：
温室效应；
臭氧层破环；
酸雨；
城市热岛效应。
6、温室效应气体：
CFC（氟氯烃，又叫氟里昂）浓度虽小，但吸收热辐射的能力是CO2的几千万倍，浓度的年增长率为4.0％，温室气体还有CH4、N2O等。
7、氟利昂，飞机，核爆炸破坏臭氧。
8、臭氧作用：
（1）是最强的氧化剂之一，呈现出突出的杀菌、消毒、降解农药的作用，是一种高效广谱杀菌剂。
（2）臭氧还可以杀灭肝炎病毒、感冒病毒等。
（3）臭氧可对空气进行杀菌、净化，预防疾病交叉感染，清除卧室、客厅、厨房、卫生间等处的异味。
（4）臭氧对室内的被褥、衣物、地毯、衣柜、鞋柜、钱币等具有杀菌、消毒、防霉、除尘的功效。
9、直接引起酸雨的主要物质是：
SOx（SO2和SO3）和NOx（NO和NO2）
三大酸雨区：
北美，北欧，我国西南。
10、热岛：
由于人的活动和工业生产排放出大量的热量，使城市气温比周围郊区气温高，郊区排出的污染气体会沿着地面冲向城市，并隐藏在建筑物中而得到富集，这一现象称为城市热岛效应。
11、清洁空气：
清洁空气除了要符合一定的污染物允许标准（包括能见度、颗粒物、臭氧和其它毒物、恶臭和刺激性等有关规定）外，通常还要符合：
①二氧化碳的最高允许含量不超过0.1%，正常值为0.03%）。
②适量负离子浓度。
12、空气质量监测项目：
二氧化硫（SO2）、总悬浮颗粒（TSP）、可吸入颗粒（PM10）、氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、臭氧（O3）、铅（Pb）、苯并（a）芘（BaP）、氟化物（F）等10项。
13、废气治理：
1新能源的开发、利用。
2改进燃煤技术和能源供应方法。
3采用无污染或低污染的生产工艺。
4植树造林。
5完全燃烧法。
6吸附法。
7冷凝法。
使排气温度降低，将有害气体变为液体，一般做吸附或化学转化的前处理；
8催化法。
9气体除尘。
10汽车尾气净化。
（二）水污染：
1、我国水资源分布：
南多北少，夏秋多冬春少。
3、南水北调。
三线工程。
3、水体污染：
主要是指由于人类排放的污染物进入江河、湖海或地下水中，使水体的物理、化学性质发生变化而降低了水体的使用价值的一种现象。
我国全国七大河流都受到了不同程度的污染，有一半河段污染严重，“三河”（淮河、辽河和海河）问题尤为突出，另外，“三湖”（滇池、太湖和巢湖）富营养化污染也相当严重。
4、水污染种类：
无机物；
有机物；
热污染。
（1）无机物：
重金属，氮，磷，氰化物；
（2）有机物：
有机氯农药，精细化工品（多氯联苯pcb），非故意生产副产品（PCDD），城市生活污水和食品、造纸等工业废水中含有大量的碳氢化合物、蛋白质、脂肪等。
鱼类及其它生物大量死亡，有机物在厌氧微生物参与下，与水作用产生甲烷、硫化氢、氨等物质，使水变质发臭。
BOD指标：
＜３mg/L>
7.5mg/L>
10mg/L
（生物化学需氧量）水质好不好很差5、
石油污染：
覆盖在水面上形成薄膜层，阻止大气中的氧在水中溶解，同时会消耗水中的溶解氧，致使海水缺氧；
油膜堵塞鱼的鳃部，使鱼呼吸困难，引起死亡。
6、水体富营养化：
鱼不能吃，变沼泽。
7、水质污染监测：
一类是反映水质污染的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生化需氧量等。
另一类是一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。
8、废水资源化：
城市工业农业回用，地下水回灌。
9、土壤污染监测。
10、生物污染监测.
四、生命与水
1、水是生命之源，同时也是万病之因。
人体内70～80%为水。
2、人体的衰老是失水过程。
3、水作用：
消化吸收，输送营养；
新陈代谢，排泄废物；
血液循环，乳化脂肪；
平衡体温，养护细胞。
4、自来水堪忧：
加氯杀菌导致致癌物的生成。
二次污染防不胜防（水管渗透；
高楼水箱无人清洗；
地下管道年久失修）。
自来水中含有的有害物质已达756种，其中20种被确认致癌，人类疾病的80％，1/3的死亡率与引用受污染的水有关。
5、开水是死水。
细菌尸体致热质；
无有益健康元素。
6、纯净水不等于健康水。
不宜长期饮用；
无营养元素；
长期饮用酸性体质。
7、矿泉水。
量少；
容易二次污染。
8、健康饮水标准：
不含细菌、有机物、重金属等有害物质；
含适量离子状态的矿物质；
弱碱性；
水分子团小，溶解、渗透性好；
含负电位，可清除自由。
五、固体废弃物。
1、定义：
人类在生产生活中丢弃的固体物质，如采矿业的废石、工业废渣、废弃的塑料制品，以及生活垃圾。
2、处理方法：
（1）分类回收
（2）填埋（3）高温堆肥（4）垃圾发电。
六、居室环境。
1、室内化学污染物的种类及其污染程度却比室外严重的多。
呼吸道、心血管疾病和癌症的重要诱因
2、污染类型：
（1）放射性污染。
（2）甲醛、苯等气体污染。
3、家电污染：
（1）微波炉微波泄漏。
（2）电视机电磁辐射，静电荷，有毒致癌气体。
（3）空调。
空气污染，新鲜不足，负氧离子衰减。
4、食品污染：
食品中的主要污染物及种类
（1）生物性污染:
微生物污染
（2）化学性污染:
重金属，有机物污染，食品添加剂
（3）放射性污染
（4）食品添加剂：
是指“为了改善食品品质和色、香、味，以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品的化学合成或者天然物质”。
（5）食品营养强化剂：
氨基酸；
维生素；
无机盐；
脂肪酸；
钙、维生素A、核黄素。
（6）食品添加剂中着色剂可以使食品有好看的颜色，刺激人们的食欲；
而食品添加剂中增味剂能使食品的味道更加可口；
食品添加剂中甜味剂可满足糖尿病人的特殊需要等。
因此食品添加剂是现代食品工业的灵魂。
（7）化学合成的：
1.抗氧化剂（抗坏血酸--维生素C）及其衍生物；
丁基羟基茴香醚（BHA）；
二丁基羟基甲苯（BHT）；
没食子酸衍生物；
维生素E；
二氧化硫及亚硫酸盐）2.漂白剂（氧化还原两种；
吊白块）3.着色剂（人工合成色素一般色泽鲜艳、着色力强且稳定，宜于调色和复配，价格低的优点）4.护色剂（起护色作用抑制微生物作用增强风味作用）5.酶制剂6.增味剂（味精）7.防腐剂（苯甲酸，苯甲酸钠，对细胞有害）8.甜味剂。
第四章化学与环境保护
污染物的稀释处理
⏹大气和水都是重要的分散剂。
自然界中有相当大量的物质能分散在大气和水体中。
因此长期以来，大气和水体被用作污染物的稀释处理剂，有的是直接处理，有的是降解、分解（如焚烧）后再处理。
⏹当污染物充分稀释后，它不再引起人们注意，甚至用一般方法也检测不出来，对人类影响较小。
有些污染物还在分散过程中通过化学的或生物的作用发生降解，变成环境中的普通成分。
稀释处理污染物原则上似乎是可行的，但是必须考虑几个问题。
①污染物的分散有一个过程，不能在瞬间完成，甚至局部的污染物浓度可能相当高。
②有的污染物降解极慢。
所以利用大气、水体的稀释作用清除污染物是一种消极的方法，积极的方法还是要从治理着手。
废气治理的主要途径
1、新能源的开发、利用
太阳能、风能、核能等的开发利用，天然气、沼气等低污染能源的使用
2、改进燃煤技术和能源供应方法
。
3、采用无污染或低污染的生产工艺
4、植树造林：
吸收CO2
5、完全燃烧法
6、吸附法
用活性炭、硅胶、离子交换树脂等对有害气体吸附除去后，达到排放标准后再排放；
吸附剂可再生。
7、冷凝法
使排气温度降低，将有害气体变为液体后，再处理，一般做吸附或化学转化的前处理；
8、催化法（效率高、操作简单）
9、气体除尘
是净化空气、回收其颗粒物中的有用成分（如粉煤灰，可取代一定比例的水泥制成混凝土）的重要措施。
可以用洗涤除尘法、静电除尘法、机械除尘法等除去
10、汽车尾气的净化
海水：
97.5%
淡水：
2.5%（0.26%）
中国淡水资源：
世界第6
人均水资源：
2400立方米（世界第109）
世界平均水平的四分之一
废水的处理
◆解决废水问题的主要原则：
（１）革新生产工艺，减少废水排放，发展“无害工艺”。
如“无氰工艺”；
用离子交换树脂代替汞盐，H2S。
（２）注意水资源的净化回收利用。
如“闭路循环”
（３）剧毒废水进行预处理达到标准后再排放。
◆水处理方法：
基本方法可分为：
物理法、化学法、物理化学法、生物法
废水按水质状况及处理后出水的去向确定其处理程度。
可分为一级、二级、三级处理。
⏹一级处理由筛滤、重力沉淀和浮选等物理方法串联组成，主要是用以除去废水中大部分粒径在0.1mm以上的大颗粒物质，且减少废水的腐化程度。
⏹二级处理是采用生物处理方法（又称微生物法）及某些化学法，用以去除水中的可降解有机物和部分胶体污染物。
微生物法利用在自然界中存在的大量依靠有机物生存的微生物，它们具有氧化分解有机物的巨大能力。
⏹三级处理可采用化学法（化学沉淀法、氧化还原法）、物理化学法（吸附、离子交换、萃取、电渗析、反渗透法等）这是以除去某些特定污染的一种“深度处理”方法
化学法主要是化学絮凝法（或称混凝法），常用的凝聚剂有硫酸铝、明矾、硫酸亚铁、硫酸铁、三氯化铁等无机凝聚剂和多种有机聚合物（高分子）凝聚剂。
常用化学处理法
⏹１、中和沉淀法：
水中若含有酸、碱污染物，应调节水的pH值，使其处在一定的pＨ范围内。
对于酸性废水，可以用废碱、石灰、石灰石、电厂渣等进行中和，对于碱性废水，可吹入CO2或烟道气中的SO2。
用中和法还可使重金属离子生成难溶的氢氧化物沉淀。
化学沉淀法一般有投药、混合、反应、沉淀等过程
⏹２、氧化还原法：
利用氧化还原反应将水中有毒物变成无毒物、难溶物或易于除去的物质，是水处理工艺中较重要的方法之一。
常用的氧化剂：
空气、氯气、漂白粉、臭氧、双氧水，高锰酸钾；
常用还原剂：
铁粉、硫酸亚铁、亚硫酸钠、二氧化硫。
⏹３、混凝法：
向胶体浑浊液中投加电解质，凝聚水中胶状物质，使之和水分开。
常用混凝剂有：
硫酸铝、明矾、硫酸亚铁、氯化铁、聚氯化铝。
⏹４、离子交换法：
利用离子交换树脂能与水中杂质离子进行交换反应，将杂质离子交换到树脂上去，达到纯化。
⏹5、臭氧处理法：
利用其氧化性
氰根可被臭氧氧化为氮气和二氧化碳，亚硝酸可被氧化为硝酸
废渣的处理
1、卫生填埋。
2、高温堆肥
3、垃圾焚烧发电
4、塑料再生
5、回收原料
通过化学方法将其转化为单体或其他化工原料
工艺：
焦化——裂解——解聚——氢化
水解、热解
⏹绿色化学的核心是从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。
理想的“原子经济”是参加反应的分子中的原子全部转化为期望产物，实现“零排放”，原子利用率为100％。
既充分利用了资源，又不产生污染。
第七章化学与生命
食物的主要成分：
水、无机盐、糖类、油脂、蛋白质、维生素六大类，通常称为营养素。
其中糖、蛋白质和脂肪，是它们提供人体正常能量需求。
一、人体内分布最广的有机物——糖类
糖类是绿色植物光合作用的产物，是动、植物所需能量的重要来源。
我国居民膳食中糖类占80％，每天所摄取的热能中大约有75％来自糖类。
糖是快速能源。
糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物，因此又把它们叫做碳水化合物。
分类
1、单糖：
如：
葡萄糖、果糖、半乳糖。
2、寡糖：
蔗糖、麦芽糖和乳糖。
单糖和寡糖能溶于水，多有甜味。
3、多糖：
淀粉、纤维素等。
糖在体内的代谢和功能
在植物细胞中，最重要的多糖是植物淀粉和纤维素。
谷类中含有丰富的淀粉，淀粉水解生成葡萄糖。
葡萄糖在小肠中被吸收到体内，然后发生三种变化，一部分氧化分解生成丙酮酸和ATP分子；
一部分葡萄糖被肝脏、骨骼肌等组织合成糖元，；
还有一部分葡萄糖转变成脂肪。
肝脏中的糖元叫肝糖元，它作为能量的暂时储备；
肌肉中的糖元叫肌糖元，它为肌肉活动提供能量
人体中只有淀粉酶而没有纤维素酶，纤维素在体内不易消化，主要功能是刺激肠蠕动
人体的血糖：
血液中的葡萄糖。
◆来源：
食物中的糖类、肝糖原的蓄积、以及某些氨基酸、脂肪酸和乳酸的转化。
◆人体正常血糖含量为：
每100毫升血液中约80—100毫克葡萄糖
健康人的血糖浓度大约在0.1％左右。
人空腹时血糖浓度高于120毫克/100毫升血液（正常范围为80—120毫克/100毫升血液），就是高血糖；
若超过肾糖阈值，即160—180毫克，则为糖尿病。
糖尿病的主要症状是高血糖、糖尿、多尿，表现为三多一少，即多饮、多食、多尿、体重减少。
糖尿病的主因是体内胰岛素分泌失调。
当血糖低于60—70毫克，就是低血糖，而低血糖的刺激又会引起交感神经兴奋和肾上腺素分泌增加，出现饥俄、四肢无力、面色苍白、心慌、多汗等症状。
若血糖继续下降至45毫克以下，因脑组织缺乏能量而发生功能性障碍，严重影响脑部功能，出现晕原、昏选、休克，甚至导致死亡。
每人每日的耗糖量以每千克体重为0.5克左右最佳。
一般选择营养丰富的红糖（含丰富的葡萄糖及铁、锰、锌等元素）为好。
❑红糖、白糖、冰糖——蔗糖
❑冰糖最纯净，其次是白糖，红糖是最粗制的糖。
❑红糖（含丰富的葡萄糖及铁、锰、锌等元素）
❑糖精（邻磺酰苯甲酰亚胺）：
甲苯为原料化学方法合成，人食用后不会被消化吸收。
二、人体内的燃料——脂肪
脂肪类物质也是由碳、氢、氧三种元素组成的，此外还含有氮和磷等元素。
脂肪类物质主要包括脂肪、类脂，
脂肪和油是脂肪酸和甘油的酯。
当脂肪酸部分主要是饱和酸时，常温呈固态，叫做脂肪；
当脂肪酸部分主要是不饱和酸时，这种酯是液体，叫做油
脂肪：
人体的能源库，体内热量的主要来源之一，1g脂肪产生的热量是等量糖和蛋白质氧化产生的热量的两倍
类脂：
磷脂、胆固醇。
磷脂是构成细胞膜的重要成分；
胆固醇是各种细胞的组成成分，维生素D的合成就是以胆固醇为原料的，人体内激素、胆汁的合成也以胆固醇为原料。
脂肪的消化：
在消化过程中，胃液和胰液中的脂酶将脂肪和油水解成脂肪酸和甘油。
动物性食物中饱和脂肪酸含量高，植物性食物中不饱和脂肪酸含量高。
不饱和脂肪酸：
EPA，DHA
EPA：
二十碳五烯酸
DHA：
二十二碳六烯酸
反式不饱和脂肪酸
氢化植物油，起酥油，麦淇淋等
三、生命的存在形式——蛋白质
蛋白质，是生命活动的主要承载者。
占人体细胞干重的80％。
组成：
一切蛋白质都含有C、N、O、H等元素，某些蛋白质含少量硫、磷、铁、铜等。
单纯蛋白质是指基本上只由氨基酸组成的蛋白质；
结合蛋白质由单纯蛋白质和辅基组成。
辅基可以是糖、核酸、核糖、血红素、叶绿素以及某些金属离子等。
结合蛋白质分为核蛋白、粘蛋白、糖蛋白、脂蛋白。
根据溶解度的不同，又可以将其分为纤维状蛋白和球蛋白。
纤维状蛋白不溶于水．球蛋白呈球状或椭圆状，溶于水或盐、酸、碱的溶液中，在生命活动中起重要作用，它包括酶、血红蛋白、球蛋白、清蛋白等。
功能
每克蛋白质在体内氧化后能产生16.7kJ热量。
成年人每天摄入蛋白质不得少于60g
•蛋白质约由20种不同氨基酸组成。
•必需氨基酸：
苯丙氨酸、色氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等8种是人体不能合成的，
升级会员 