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新人教必修2
目录
第一章 化工生产中的重要非金属元素 2
第一节 硫及其化合物 2
第二节 氮及其化合物 7
第三节 无机非金属材料 12
第二章 化学反应与能量 17
第一节 化学反应与能量变化 17
第二节 化学反应的速率与限度 21
第三章 有机化合物 24
第一节 认识有机化合物 24
第二节 乙烯与有机高分子材料 29
第三节 乙醇与乙酸 31
第四节 基本营养物质 33
第四章 化学与可持续发展 36
第一节 自然资源的开发利用 36
第二节 化学品的合理使用 41
第三节 环境保护与绿色化学 43
第一章 化工生产中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物
一、硫
1.硫的物理性质
硫俗称硫磺，是一种淡黄色晶体，质脆，易研磨成粉末，有特殊臭味。不溶于水，微溶于酒精、乙醚，易溶于CS2。
2.硫的化学性质
（1）氧化性
硫与氢气反应：S+H2H2S（臭鸡蛋气味气体）
硫和金属单质反应：S+FeFeS、S+2CuCu2S（硫化亚铜）
（2）还原性
硫和氧气反应：S+O2SO2
与碱反应
硫与NaOH溶液反应：3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O[歧化反应]
二、二氧化硫
1.二氧化硫的物理性质
SO2是一种无色、有刺激性气味的有毒气体。它的密度大于空气，易液化（沸点是-10℃），易溶于水。在常温、常压下，1体积水大约能溶解40体积的二氧化硫。
2.二氧化硫的化学性质
（1）酸性氧化物通性
① SO2与水反应：将一支装满SO2的试管倒立在滴有紫色石蕊试液的水槽中。我们可观察到试管中的水面上升，试管中的液体变成红色。
SO2+H2O H2SO3
②SO2与碱的反应：
SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O Na2SO3 + H2O + SO2 = 2NaHSO3
SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3↓+ H2O CaSO3 + H2O + SO2 =Ca(HSO3)2
③跟碱性氧化物反应
SO2 + Na2O = Na2SO3 SO2 + CaO = CaSO3
（2）SO2的漂白性
取一试管蒸馏水，滴加1-2滴品红溶液，振荡溶液变红；取一试管二氧化硫水溶液，滴加1~2滴品红溶液，振荡发现试管内还是无色溶液，把这试管溶液用酒精灯加热，发现试管中溶液变红色。
说明品红溶液被二氧化硫漂白，因此溶液褪色。但它的漂白性不稳定，加热后又恢
复原先的颜色。
（3）SO2的还原性
① SO2能使氯水，溴水，KMnO4等溶液褪色
（橙黄） （无色）
SO2+2H2O+Cl2=H2SO4+2HCl
5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+
② SO2与氧气反应：2SO2 + O2 2SO3
（4）SO2的氧化性
SO2与H2S反应：SO2+2H2S=3S+2H2O
3. 二氧化硫的用途
工业上常用SO2来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等。SO2的漂白作用是由于它能与某些有色物质发生简单的化合反应生成不稳定的无色物质。这种无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色，因此用SO2漂白过的草帽辫日久又变成黄色。此外，SO2还用于杀菌、消毒等。SO2和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法厂商非法用来加工食品，以使食品增色等。食用这类食品，对人体的肝、肾脏等有严重损害，并有致癌作用。大气中的SO2溶于水后形成酸性溶液，被氧气氧化成硫酸，随雨水降下，就形成酸雨。
4. 二氧化碳与二氧化硫的异同及鉴别
（1）物理性质
相同点：常温下都是无色气体，密度都大于水。
不同点：二氧化碳没有气味，二氧化硫有刺激性气味；二氧化碳无毒，二氧化硫有毒；
二氧化碳能溶于水（1体积水大约溶解1体积气体），二氧化硫易溶于水（1体积
水大约溶解40体积气体），二氧化硫易液化。
（2）化学性质
相同点：都是酸性氧化物
①都能和水反应，生成的酸不稳定。
②与碱反应用量比不同，可以生成两种盐。
不同点：①二氧化硫常表现还原性，能被高锰酸钾、氯水、溴水等氧化。
②二氧化硫具有漂白性。
③二氧化硫形成酸雨，二氧化碳引起温室效应。
（3）将CO2、SO2直接通入CaCl2/BaCl2溶液，无白色沉淀生成
5. SO2的制备
（1）工业制法
S+O2SO2
4FeS2 +11O22Fe2O3+8SO2
（2）实验室制法
Na2SO3+H2SO4(浓) = Na2SO4+H2O+SO2↑
Cu+H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑
三、硫酸
1.硫酸的物理性质
无色黏稠的油状液体，沸点高，难挥发，密度比水大，易溶于水，以任意比与水混溶、溶解时大量放热。
2.浓硫酸的化学性质
（1）与金属单质反应
Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
实验步骤：在试管里加入2mL浓硫酸，用带导管和一个小孔的胶塞塞紧，从孔中插入一根铜丝，加热。把放出的气体分别通入品红溶液和紫色石蕊试液中，观察反应现象。拔出铜丝，冷却后，把试管里的液体慢慢倒入盛有少量水的另一支试管里，观察溶液的颜色。
实验现象：浓硫酸在加热的条件下可以与铜反应，放出能使品红溶液褪色，能使紫色石蕊变红的气体。拔出铜丝，冷却后，把试管里的液体慢慢倒入盛有少量水的另一支试管里，溶液呈蓝色。
由于浓硫酸有强氧化性，常温下可使某些金属如铁、铝等表面因氧化生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部金属继续跟浓硫酸反应，这种现象称之为钝化。
（2）黑面包实验
C12H22O1112C+11H2O
H2SO4(浓)+ C 2H2O +SO2↑+CO2↑
黑面包实验：向蔗糖中加入几滴水搅拌均匀，再加入浓硫酸，用玻璃棒迅速搅拌，发现蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的碳，并放出有刺激性气味的气体。放出大量的热。
（3）吸水性
浓硫酸可以用来干燥中性和酸性气体，不可以干燥碱性、还原性气体。
3. 硫酸根离子的检验
加入试剂的顺序，为了防止溶液中可能存在的Ag+、SO32－、CO32－等离子的干扰，
应在待检液中先加入足量稀HCl，若无沉淀和气泡时，再加入BaCl2溶液，此时若出现
白色沉淀，则可肯定原试液中必定含有SO42－。
硫酸的制备
四、不同价态含硫物质的转化
第二节 氮及其化合物
一、氮气与氮的固定
1. 氮气
（1）N2的物理性质
氮气是一种无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。
（2）N2的分子结构
N2的电子式为，结构式为N≡N。由于N2分子中的N≡N键很牢固，所以通常情况下，氮气的化学性质稳定、不活泼。
（3）N2的化学性质
与氧气反应 N2 + O22NO
与氢气反应 N2 + 3H2 2NH3
与镁条反应 N2 + 3MgMg3N2
用途
氮气的用途广泛，工业上，氮气是制硝酸、氮肥的原料，含氮化合物是重要的化工原料。氮气还常被用作保护气；在医学上，常用液氮作医疗麻醉，氮气还可以做制冷剂。
2. 氮的固定
氮的固定指的是将游离态的氮（氮气）转化为氮的化合物的过程。氮的固定方式可分为人工固氮和自然固氮。
（1）人工固氮：最重要的人工固氮的途径就是工业合成氨。
N2 + 3H2 2NH3
（2）自然固氮：大自然可以通过闪电释放的能量将氮气转化为氮的化合物。
N2 + O2 放电或高温 2NO
豆科植物的根瘤菌能将氮气转化为氨，从而实现自然固氮。
3.自然界中氮的循环
二、一氧化氮和二氧化氮
1. 一氧化氮
（1）物理性质：无色，难溶于水的有毒气体。
（2）化学性质：极易在空气里被氧化成NO2。
2NO + O2 = 2NO2
2. 二氧化氮
（1）物理性质：红棕色有刺激性气味的有毒气体，易溶于水，易液化。
（2）化学性质：空气中的NO2在一定条件下易形成光化学烟雾，
①与H2O的反应：3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
②与碱的反应：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
3.NOx形成硝酸型酸雨
（1）形成过程
空气中的NO、NO2主要来自石油产品和煤燃烧的产物、汽车尾气、制硝酸工厂的废气：N2+O2 高温或放电 2NO，一氧化氮结构上不稳定，空气中氧化成二氧化氮：2NO+O2=2NO2，
二氧化氮和水作用生成硝酸：3NO2+H2O=2HNO3+NO。
酸雨的危害
危害1：酸雨可导致土壤酸化。土壤中含有大量铝的氢氧化物，土壤酸化后，可加速土壤中含铝的原生和次生矿物风化而释放大量铝离子，形成植物可吸收的形态铝化合物。植物长期和过量的吸收铝，会中毒，甚至死亡。
危害2：酸雨能加速土壤矿物质营养元素的流失。在酸雨的作用下，土壤中的营养元素钾、钠、钙、镁会流失出来，并随着雨水被淋溶掉。
危害3：酸雨还能诱发植物病虫害，使农作物大幅度减产，特别是小麦，在酸雨影响下，可减产 13% ~ 34%。
危害4：酸雨可抑制某些土壤微生物的繁殖，降低酶活性，土壤中的固氮菌、细菌和放线菌均会明显受到酸雨的抑制。
危害5：酸雨能使非金属建筑材料（混凝土、砂浆和灰砂砖）表面硬化水泥溶解，出现空洞和裂缝，导致强度降低，从而损坏建筑物。建筑材料变脏， 变黑, 影响城市市容质量和城市景观, 被人们称之为 “黑壳”效应。
（3）酸雨的防治
①开发新能源，如氢能，太阳能，水能，潮汐能，地热能等。
②使用燃煤脱硫技术，减少二氧化硫排放。
③工业生产排放气体处理后再排放。
④少开车，多乘坐公共交通工具出行。
⑤使用天然气等较清洁能源，少用煤。
三、氨和铵盐
1. 氨
（1）物理性质
无色，有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化 ，极易溶于水(1:700)，用氨气做喷泉实验。
（2）化学性质
①还原性：4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O
②与水反应：NH3 + H2O NH3·H2O NH4+ + OH-
氨水的成分：存在的分子有NH3 、NH3·H2O 、H2O，存在的离子有NH4+、OH-；
氨水密度小于水。
③与酸反应
NH3 + HCl = NH4Cl
2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4
NH3 + HNO3 = NH4NO3
2. 铵盐
（1）化学性质
①铵盐不稳定，受热易分解。
NH4HCO3 NH3↑ + H2O↑ + CO2↑
NH4Cl NH3↑ + HCl↑
(2) 铵盐与强碱反应
NH4Cl＋NaOH NaCl + NH3↑ + H2O
2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑ +2H2O
离子反应方程式：NH4+ + OH- NH3↑ + H2O
（3）NH4＋的检验
取样于试管中，加入NaOH溶液，加热 ，若有使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体产生，即含NH4+。
（4）实验室制氨气
原理： Ca（OH）2 + 2NH4Cl CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O
装置：发生装置是固+固加热型
收集方法：向下排空气法
检验方法：试管口放用酚酞浸泡的棉花，现象是棉花变红色
注意事项：i.收集试管口有一团棉花，防止空气对流，减缓排气速度，收集较纯净氨气。
ii.氨气得干燥：碱石灰(CaO和NaOH的混合物)，不能用CaCl2。
四、硝酸
（1）物理性质
无色、易挥发、有刺激性气味的液体。
（2）化学性质
①不稳定性：4HNO3 光或加热 2H2O + 4NO2↑ + O2↑
实验室里的浓硝酸呈黄色，就是由于硝酸分解产生的NO2溶于硝酸的缘故。
②强氧化性：不论浓硝酸还是稀硝酸都具有强氧化性。
a.与金属反应：HNO3几乎能与所有的金属发生氧化还原反应。
Cu ＋ 4HNO3(浓) = Cu（NO3）2 + 2H2O + 2NO2 ↑
3Cu ＋ 8HNO3(稀) = 3Cu（NO3）2 + 4H2O + 2NO↑
3Ag + 4HNO3(稀) = 3AgNO3 + 2H2O + NO↑（用HNO3清洗银镜反应后粘附在试管内壁上的Ag）
Fe ＋ 6HNO3(浓) Fe（NO3）3 + 3H2O + 3NO2 ↑
Fe ＋ 4HNO3(稀) = Fe（NO3）3 + 2H2O + NO↑ b.与金属反应：C ＋ 4HNO3(浓) CO2↑ + 4NO2 ↑ + 2H2O
规律：浓硝酸一般被还原成NO2 ，稀硝酸一般被还原成NO，金属被氧化成相应的金属硝酸盐。
③钝化：Fe 、Al 等在冷的浓硝酸中会发生钝化。
五、含氮化合物间的相互转化关系
第三节 无机非金属材料
一、硅酸盐材料
1. 陶瓷
主要原料：粘土（含水的铝硅酸盐）。
生产过程：原料混合—加工成型—干燥—烧结—冷却等。
重要性质：陶瓷具有抗氧化、耐酸碱、耐高温、绝缘、易加工成型等特点，广泛用
于生产和生活中。
应用：生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等。
2. 玻璃
主要原料：纯碱（Na2CO3）、石灰石（CaCO3）和石英（SiO2）。
主要设备：玻璃熔炉。
反应原理：在高温下，发生复杂的物理化学变化。
其中的主要反应是：Na2CO3+SiO22Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
主要成分：Na2SiO3、CaSiO3和过量的SiO2熔化后得到的玻璃态物质。
重要性质 ：
（1）玻璃不是晶体，属于复杂的混合物，加热时只能慢慢软化，没有固定熔点，在软化状态时，可以制成任何形状的制品。
（2）所有的玻璃均易被氢氟酸腐蚀，所以氢氟酸可用于雕刻玻璃。制备或储存氢氟
酸不可用玻璃仪器，而必需用铅制品或塑料制品。
（3）进行磨砂处理的玻璃，在常温下即易被强碱或强碱性物质腐蚀。未进行磨砂处
理的玻璃在常温下极耐碱，在高温下不耐碱。因此盛装NaOH等强碱可用玻璃瓶，但
此瓶不能用磨砂玻璃塞；加热熔化NaOH等强碱时，不能用玻璃试管或瓷坩埚，通常
用铁坩埚。
（4）氢气在空气中燃烧时火焰为淡蓝色，但用普通玻璃尖嘴管点燃，则火焰呈黄色，原因是普通玻璃中含有钠元素，干扰了氢气燃烧的颜色。
（5）几种特种玻璃：光学玻璃、钢化玻璃、石英玻璃等。把普通玻璃放入电炉里加
热，使它软化，然后急速冷却，即得钢化玻璃。钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大4~6倍，不易破碎，破碎时没有尖锐的棱角，不易伤人。
3. 水泥
主要原料：石灰石和黏土。
主要设备：水泥回转窑。
水泥的生产过程：可概括为“磨、烧、磨”三个字。
主要成分：硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·A12O3)。
主要性质：水硬性，即细粉状水泥遇水后变为坚硬的固体。这种变化即使在水中也能进行，因此，它是水下施工的重要材料。
主要用途：水泥、沙子和碎石等与水混合可以得到混凝土，是非常重要的建筑材料。
二、新型元素非金属材料
1. 硅
（1）物理性质
硅在自然界中以硅酸盐和氧化物（水晶、玛瑙）的形式存在。单质硅包括晶体硅和无定形硅两种同素异形体。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体，其结构类似于金刚石，熔点和沸点都很高，硬度也很大，是良好的半导体材料。
（2）化学性质
①与非金属反应：Si+O2 SiO2 Si+2H2 SiH4 Si+2Cl2 SiCl4
②与强碱反应：Si+2NaOH+H2O＝Na2SiO3+2H2↑
③与氢氟酸反应：Si+4HF＝SiF4↑+2H2↑，Si不与硫酸、硝酸反应
（3）硅的应用
高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。利用其半导体性能可以制成计算机、通信设备和家用电器等的芯片，以及光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池。
（4）工业制备高纯硅
SiO2+ 2C Si + 2CO↑（粗硅）
Si（粗硅） + 2Cl2 SiCl4（粗硅提纯）
SiCl4 + 2H2 Si（纯硅） + 4HCl
2. 二氧化硅
（1）二氧化硅的结构
（2）物理性质
二氧化硅广泛存在于自然界中，沙子、石英、水晶、玛瑙、硅藻土等的主要成分都是二氧化硅，二氧化硅熔沸点很高，硬度很大，不溶于水。
（3）化学性质
①与碱性氧化物反应：SiO2＋CaO CaSiO3
②与碱反应: SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O
Na2SiO3是一种矿物胶，其水溶液俗名水玻璃，可用于制H2SiO3 ：Na2SiO3+CO2+H2O＝Na2CO3+H2SiO3↓。
③弱氧化性：SiO2＋2C Si + 2CO↑
④与氢氟酸反应：SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O （用于雕刻、腐蚀玻璃）
⑤与碳酸盐反应：SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑
SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑
（3）二氧化硅的用途
①SiO2是制造光导纤维的主要原料。光导纤维即光纤，光纤主要应用于通讯，具有容量大，抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，防窃听等诸多优点；另外光纤还用于医疗、信息处理、传输图像、照明等许多方面。
②石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等。
③水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等。
④石英砂常用作制玻璃和建筑材料。
3. 新型陶瓷
新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系，在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能。随着人们对材料性能要求的不断提升，具有特殊功能的陶瓷材料迅速发展，一系列如高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷和超导陶瓷等相继问世。
（1）高温结构陶瓷
①材料：用碳化硅、氮化硅或某些金属氧化物等在高温下烧结而成。
②性能：能经受高温、耐氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度较小等。
③应用：可用于火箭发动机、汽车发动机和高温电极材料等。
（2）压电陶瓷
①材料：钛酸盐和锆酸盐。
②性能：能实现机械能和电能的相互转化。
③应用：可用于滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等。
（3）透明陶瓷
①材料：氧化铝、氧化钇等氧化物透明陶瓷和氮化铝、氟化钙等非氧化物透明陶瓷。
②性能：具有优异的光学性能，耐高温，绝缘性好。
③应用：可用于高压钠灯、激光器和高温探测窗等。
4. 碳纳米材料
碳纳米材料是近年来人们十分关注的一类新型无机非金属材料，主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等。
富勒烯是由碳原子构成的一系列笼形分子的总称，其中C60是富勒烯的代表物。
碳纳米管可以看成是由石墨片层卷成的管状物，具有纳米尺度的直径。碳纳米管的比表面积大，有相当高的强度和优良的电学性能，可用于生产复合材料、电池和传感器等。
石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，其独特的结构使其电阻率低、热导率高，具有很高的强度。作为一种具有优异性能的新型材料，石墨烯在光电器件、超级电容器、电池和复合材料等方面的研究不断深入。
其余常见的碳纳米材料还包括石墨炔、碳纳米泡沫等。
第二章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
一、化学反应与热能
（一）吸热反应和放热反应
1.在任何化学反应中总伴有能量的变化。
2.化学上把释放热量的化学反应称为放热反应；把吸收热量的化学反应成为吸热反应。
原因：当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物
中的化学键要放出能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，化学反应的物质变化总伴随着能量的变化，通常表现为热量的释放或吸收。
一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，取决于反应物的总能
量与生成物的总能量的相对大小。
E反应物总能量＞E生成物总能量，为放热反应。
E反应物总能量＜E生成物总能量，为吸热反应。
（二）常见的放热反应和吸热反应
常见的放热反应：
①所有的燃烧与缓慢氧化。
②酸碱中和反应。
③金属与酸反应制取氢气。
④大多数化合反应（特殊：C＋CO2 2CO是吸热反应）。
常见的吸热反应：
①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)。
②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。
（三）能源的分类：
形成条件 利用历史 性质
一次能源 常规能源 可再生资源 水能
不可再生资源 煤、石油、天然气等化石能源
新能源 可再生资源 太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、生物质能
不可再生资源 核能
二次能源 （一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次能源） 电能（水电、火电、核电）、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等
二、化学反应与电能
（一）化学能转化为电能的方式：
电能 (电力) 火电（火力发电） 化学能→热能→机械能→电能 缺点：环境污染、低效
原电池 将化学能直接转化为电能 优点：清洁、高效
（二）原电池原理
1.概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
2.原电池的工作原理：通过自发进行的氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。
3.构成原电池的条件：
（1）存在可自发进行的氧化还原反应；
（2）两个电极；
（3）电解质溶液或熔融电解质与两个电极形成闭合回路。
4.电极名称及发生的反应：
负极：发生氧化反应的电极
正极：发生还原反应的电极
例：锌-铜稀硫酸原电池
负极（锌）：电极反应式：Zn－2e－＝Zn2+（氧化反应）
负极现象：锌片溶解
正极（铜）：电极反应式：2H+＋2e－＝H2↑（还原反应）
正极的现象：有气泡产生。
5.原电池正负极的判断方法：
（1）依据原电池两极的材料：
较活泼的金属作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）；
较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（MnO2）等作正极。
（2）根据电流方向或电子流向：（外电路）的电流由正极流向负极；电子则由负极经外电路流向原电池的正极。
（3）根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极。
注意：电子不进入溶液；离子不进入导线
（4）根据原电池中的反应类型：
负极：失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。
正极：得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H2的放出。
6.原电池电极反应的书写方法：
（1）原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳如下：
①写出总反应方程式。
②把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应。
③氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，注意酸碱介质和水等参与反应。
（2）原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。
7.原电池的应用：
（1）加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。
（2）比较金属活动性强弱。
（用两种分别作为原电池的两极，一般成为负极的金属为更活泼的金属）
（3）金属腐蚀的防护。
8.化学电源基本类型：
（1）干电池：活泼金属作负极，被腐蚀或消耗。如：锌锰干电池和纽扣电池等。
（2）充电电池：两极都参加反应的原电池，可充电循环使用。如铅蓄电池和锂电池等。
（3）燃料电池：两电极材料均为惰性电极，电极本身不发生反应，而是由引入到两极上的物质发生反应，如H2、CH4燃料电池，其电解质溶液常为碱性试剂（KOH等）。
第二节 化学反应的速率与限度
一、化学反应的速率
（一）化学反应的速率
1.概念：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。
2.计算公式：v(B)＝＝
（1）单位：mol/(L·s)或mol/(L·min)
（2）若B为固体或纯液体不计算速率。
（3）以上所表示的是平均速率，而不是瞬时速率。
（4）重要规律：①速率比＝方程式系数比 ②变化量比＝方程式系数比
（二）影响化学反应速率的因素：
1.内因：由参加反应的物质的结构和性质决定的（主要因素）。
2.外因：
（1）温度：升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。
（2）浓度：（溶液或气体才有浓度可言）增加反应物的浓度，化学反应速率增大；减小反应物的浓度，化学反应速率减小。
（3）压强：（适用于有气体参加的反应）相同温度下，增大压强（减小容器体积），化学反应速率增大；减小压强（增大容器体积），化学反应速率减小。
注意：压强对速率的影响本质上是通过改变反应物浓度来影响反应速率，因此若改变压强没有导致反应物浓度的变化，则化学反应速率也不会改变
（4）催化剂：一般加快反应速率（正催化剂）
（5）其它因素：如光（射线）、固体的表面积（颗粒大小）、反应物的状态（溶剂）、形成原电池等也会改变化学反应速率。
二、化学反应的限度
（一）化学平衡
1.可逆反应
在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应。通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应。而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应。
在任何可逆反应中，正方应进行的同时，逆反应也在进行。可逆反应不能进行到底，即达到反应限度时，任何物质（反应物和生成物）的物质的量都不可能为0。
2.化学平衡：在一定条件下，当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这就是这个反应所能达到的限度，即化学平衡状态。
化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响。催化剂只改变化学反应速率，对化学平衡无影响。
3.化学平衡状态的特征：逆、动、等、定、变。
（1）逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。
（2）动：动态平衡，达到平衡状态时，正逆反应仍在不断进行。
（3）等：达到平衡状态时，正方应速率和逆反应速率相等，但不等于0。
即v正＝v逆≠0。
（4）定：达到平衡状态时，各组分的浓度保持不变，各组成成分的含量保持一定。
（5）变：当条件变化时，原平衡被破坏，在新的条件下会重新建立新的平衡。
4.判断化学平衡状态的标志：
（1）vA（正方向）＝vA（逆方向）
（不同方向同一物质比较）
（2）各组分浓度保持不变或百分含量不变
（3）借助颜色不变判断（有一种物质是有颜色的）
（4）总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变（前提：反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用，即如对于反应xA＋yBzC，x＋y≠z ）
例：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
压强 ①m+n≠p+q时，总压力一定（其他条件一定） 平衡
②m+n=p+q时，总压力一定（其他条件一定） 不一定平衡
混合气体平均相对分子质量Mr ①Mr一定时，只有当m+n≠p+q时 平衡
②Mr一定时，但m+n=p+q时 不一定平衡
温度 任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时（其他不变） 平衡
体系的密度 密度一定 不一定平衡
其他 体系颜色不再变化等（常见气体中NO2、Cl2、Br2、I2为有色气体） 平衡
三、化学反应条件的控制
在生产和生活中，人们希望促进有利的化学反应（提高反应速率，提高反应物的转化率即原料的利用率），抑制有害的化学反应（降低反应速率，控制副反应的发生，减少甚至消除有害物质的产生），这就需要进行化学反应条件的控制。
在化工生产中，为了提高反应进行的程度而调控反应条件时，需要考虑控制反应条件的成本和试剂可能性。
例如，在合成氨的过程中，温度较低时，氨的平衡转化率较高；压强越大，氨的平衡转化率越高。但温度低，反应速率小，需要长时间才能达到化学平衡，生产成本高，工业上通常选择在400-500°C。而压强越大，对动力和生产设备的要求也越高，采用的压强通常为10-30MPa。另外，合成氨的原料氢气和氮气中，氢气的成本要远高于氮气，因此一般会再生产时加入更多的氮气以提高氢气的转化率，降低成本。
第三章 有机化合物
第一节 认识有机化合物
一、有机物的分类
1．根据元素种类分类
（1）烃：只含有碳、氢元素的化合物，主要有链烃（烷烃、烯烃、炔烃等）和环烃（芳香烃）和脂环烃。
（2）烃的衍生物：烃分子里氢原子被其他原子/原子团所取代，衍生出一系列新的化合物。
2．根据碳骨架分类
（1）链状化合物：不含环状结构，如CH3CH2CH2CH3
（2）脂环化合物：不含苯环的碳环化合物，性质与脂肪族化合物相似，如
（3）芳香化合物：含有一个或多个苯环的化合物，如
3．根据官能团分类
有机物类别 官能团及其名称 代表物
烃 烷烃 —— 甲烷 CH4
烯烃 碳碳双键 乙烯 CH2=CH2
炔烃 碳碳三键 乙炔
芳香烃 —— 苯
烃 的 衍 生 物 卤代烃 碳卤键/卤原子 溴乙烷 CH3CH2Br
醇 羟基 -OH 乙醇 CH3CH2OH
酚 羟基-OH（直接连在苯环上） 苯酚
醚 醚键 乙醚 CH3CH2OCH2CH3
醛 醛基 乙醛
酮 酮羰基/羰基 丙酮
羧酸 羧基 乙酸
酯 酯基 乙酸乙酯
胺 氨基 -NH2 甲胺 CH3NH2
酰胺 酰胺基 乙酰胺 CH3CONH2
二、有机物中碳原子的成键特点
有机物中的每个碳原子能与其他原子形成4个共价键，而且碳原子与碳原子之间也能形成共价键，可以形成单键、双键或三键。
多个碳原子之间可以结合成碳链，也可以结合成碳环，构成有机物的链状或环状的碳骨架。
三、有机物的表示（以乙醇为例）
分子式 电子式 结构式 结构简式 实验式 键线式 球棍模型 比例模型/空间填充模型
C2H6O C2H5OH/ CH3CH2OH C2H6O
四、烷烃
1.烷烃的命名
（1）习惯命名法
①碳原子在十以下的，从一至十依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示；
②碳原子在十以下的，就用数字来表示，如十五烷；
③当碳原子数相同时，在某烷前面加“正”“异”“新”等，但这只应用于简单烷烃的命名。
（2）系统命名法：
①命名步骤：
a.找主链－最长的碳链(确定母体名称)；
b.编碳号－靠近支链（小、多）的一端；
c.写名称－先简后繁，相同基团合并。
②名称组成：取代基位置－取代基名称母体名称
③阿拉伯数字表示取代基位置，汉字数字表示相同取代基的个数
CH3-CH-CH2-CH3 CH3-CH-CH-CH3
CH3 CH3 CH3
2－甲基丁烷 2，3－二甲基丁烷
2.烷烃的结构
烷烃分子中的碳原子之间都以单键结合，碳原子的剩余部分均与氢原子结合。
其结构类似甲烷，空间立体结构并非直线。
3.烷烃的性质
①烷烃的通性
有机物 烷烃
通式 CnH2n+2
代表物 甲烷
结构简式 甲烷(CH4)
结构特点 C－C单键，链状，饱和烃
空间结构 甲烷呈正四面体
物理性质 溶解度：难溶于水； 熔、沸点：常温下，烷烃的C数≤4，为气态烃；C数在5-16之间为液态（新戊烷除外） Tips:C数越多，熔沸点越高，密度越高；C数相等，支链越多，熔沸点越低。
②烷烃的化学性质
a：稳定性：不因反应而褪色（酸性高锰酸钾溶液、溴水等）
b：氧化反应（燃烧）
CH4+2O2CO2+2H2O（淡蓝色火焰，无黑烟）
c：取代反应：在光照下，与纯净的Cl2反应
上述反应产物有5种；最多的产物为HCl；不能用于卤代烃制备；
像这样，有机物分子里的某些原子或原子团在被其他原子或原子团所替代的反应叫做取代反应。
4. 同系物、同分异构体、同素异形体、同位素概念比较
概念 同系物 同分异构体 同素异形体 同位素
定义 结构相似，在分子组成上相差n个CH2原子团的化合物，如乙烷、丙烷 分子式相同而结构式不同的化合物的互称，如正戊烷、异戊烷、新戊烷 由同种元素组成的不同单质的互称，如O2和O3 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子的互称，如11H、12H、13H
第二节 乙烯与有机高分子材料
一、乙烯
（一）结构及表示
分子式 电子式 结构式 结构简式 官能团 分子构型 球棍模型 比例模型/空间填充模型
C2H4 CH2=CH2 碳碳双键 平面型
乙烯为平面结构，6个原子共面。
（二）物理性质
无色、稍有气味的气体，密度比空气略小，难溶于水。
（三）化学性质
1.氧化反应
①燃烧
C2H4+3O22CO2+2H2O（火焰明亮，有黑烟）
②能被酸性KMnO4溶液氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色。
2.加成反应
①与卤素单质反应
有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新化合物的反应叫做加成反应。
②与氢气反应（也叫还原反应）
③与水反应
工业上可以利用乙烯与水的加成反应制取乙醇。
3.聚合反应
由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的聚合物的反应叫聚合反应。乙烯的聚合反应同时也是加成反应，这样的反应又被称为加成聚合反应，简称加聚反应。
聚合反应生成的高分子是由较小的结构单元重复连接而成的。
例如聚乙烯分子可以用来表示，其中重复的结构单元“”称为链节，链节的数目n称为聚合度。能合成高分子的小分子物质称为单体，乙烯就是聚乙烯的单体。
二、有机高分子材料（了解即可）
天然有机高分子材料有棉花、羊毛、天然橡胶等。
合成有机高分子材料：塑料、合成橡胶、合成纤维、黏合剂、涂料等。
1. 塑料
（1）分类：聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、酚醛树脂等。具有强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等特点。
（2）应用：包装袋、电线外面的绝缘层、塑料管道、电器插座。
2. 合成橡胶
（1）分类：丁苯橡胶、硫化橡胶等。其中，硫化橡胶具有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性；
（2）应用：轮胎等。
3. 合成纤维
（1）分类：聚丙烯纤维（丙纶）、聚丙烯腈纤维（腈纶）、聚对苯二甲酸乙二酯纤维（涤纶）等。具有强度高、弹性好、耐磨等特点。
（2）应用：衣服、滤布等。
第三节 乙醇与乙酸
一、乙醇
（一）结构及表示
分子式 电子式 结构式 结构简式 官能团 键线式 球棍模型 比例模型/空间填充模型
C2H6O C2H5OH/ CH3CH2OH 羟基 -OH
（二）物理性质
乙醇俗名酒精，无色、有特殊香味的液体，能与水以任意比例互溶，不能作萃取剂，易挥发，是一种重要的有机溶剂，能够溶解多种有机物和无机物。
（三）化学性质
1.乙醇与钠反应
2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑
（乙醇与Na的反应）VS（钠与水的反应）
①相同点：都生成氢气，反应都放热
②不同点：比钠与水的反应要缓慢，且钠沉到试管底部
结论：乙醇分子羟基中的氢原子没有水分子中的氢原子活泼。
2.氧化反应
①燃烧
②在铜或银催化条件下：
乙醛的官能团是醛基（-CHO），在适当条件下乙醛可以被进一步氧化成乙酸（CH3COOH）。
③乙醇还可与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应，被氧化成乙酸（可用于测酒驾）。
（四）应用
医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液做消毒剂。
二、 乙酸
（一）结构及表示
分子式 结构式 结构简式 官能团 键线式 球棍模型 比例模型/空间填充模型
C2H4O2 CH3COOH 羧基 -COOH
（二）物理性质
乙酸俗称醋酸。有强烈刺激性气味的无色液体，易溶于水和乙醇，纯净的乙酸又称冰醋酸。
（三）化学性质
1.酸性：
（1）使紫色石蕊试液变红；
（2）与活泼金属，碱，弱酸盐反应，如CaCO3、Na2CO3
酸性比较：CH3COOH > H2CO3
2CH3COOH＋CaCO3＝(CH3COO)2Ca＋CO2↑＋H2O（强酸制弱酸）
2.酯化反应
这种酸与醇反应生成酯和水的反应叫酯化反应。
其中，浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂。反应生成的乙酸乙酯中除含有乙酸外，还含有挥发性比乙酸更强的乙醇，而且乙酸乙酯微溶于水，因此要用饱和碳酸钠溶液处理。
乙酸乙酯是酯类物质中的一种，其官能团是酯基（-COOR）。
第四节 基本营养物质
一、糖类
（一）常见的糖类物质
种类 特点 代表物 代表物分子 代表物在自然界的存在
单糖 不能水解为更简单的糖分子 葡萄糖 C6H12O6 水果、蜂蜜 葡萄糖和果糖互为同分异构体
果糖
双糖 水解后能生成两分子单糖 蔗糖 C12H22O11 甘蔗、甜菜 蔗糖和麦芽糖互为同分异构体
麦芽糖 乳糖：哺乳动物的乳汁
乳糖
多糖 水解后能生成多分子单糖 淀粉 (C6H10O5)n 植物的种子或块根 淀粉、纤维素由于n值不同，所以分子式不同，不能互称同分异构体
纤维素 植物的茎、叶
（二）葡萄糖
1.分子式为：C6H12O6，结构简式为：CH2OH－CHOH－CHOH－CHOH－CHOH－CHO
2.物理性质：有甜味的无色晶体，能溶于水。
3.化学性质
①与新制氢氧化铜反应生成砖红色的氧化亚铜沉淀；
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O
②与银氨溶液反应生成光亮的银镜：
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OHH2O+2Ag↓+3NH3+CH2OH(CHOH)4COONH4
③葡萄糖在酶的催化作用下可以转变为乙醇：
（三）蔗糖
蔗糖的水解：
（四）淀粉
1.淀粉遇碘溶液变成蓝色
2.淀粉的水解：
二、蛋白质
（一）结构：是一类非常复杂的天然高分子，由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成，由氨基酸构成。
（二）物理性质：有的蛋白质能溶于水，如鸡蛋清；有的则难溶于水，如丝、毛等。
（三）化学性质
1.水解反应：蛋白质水解成多肽，多肽水解成氨基酸，最终产物为氨基酸。
2.颜色反应：蛋白质遇浓HNO3变黄（鉴别部分蛋白质）
3.变性：重金属的盐类、强酸、强碱、乙醇、甲醛等作用，溶解度下降，失去生理活性。
（四）鉴别：1.灼烧蛋白质有烧焦羽毛的味道；2.颜色反应
三、油脂
（一）油脂的结构
油脂结构中的R代表高级脂肪酸的烃基，可以相同或不同，常见的高级脂肪酸有饱和脂肪酸，如硬脂酸（C17H35COOH）和软脂酸（C15H31COOH），以及不饱和脂肪酸如油酸（C17H33COOH）和亚油酸（C17H31COOH）。
3 + + 3H2O
不饱和高级脂肪酸甘油酯： 饱和高级脂肪酸甘油酯：
（二）油脂的分类
种类 物理性质 代表物 代表物分子
油脂 油 熔点较低 植物油 不饱和高级脂肪酸甘油酯 含有碳碳双键，能发生加成反应，能发生水解反应
脂 熔点较高 动物脂肪 饱和高级脂肪酸甘油酯 能发生水解反应
（三）油脂的化学反应
油脂酸性水解：+ 3H2O3C17H35COOH（硬脂酸）+（甘油）
油脂皂化反应:+ 3NaOH3C17H35COONa（硬脂酸钠）+
第四章 化学与可持续发展
第一节 自然资源的开发利用
一、金属矿物的开发利用
（一）金属的存在：除了金、铂等少数金属外，绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界。
（二）金属冶炼的涵义：简单地说，金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。金属冶炼的实质是把金属元素从化合态还原为游离态：
（化合态）（游离态）。
（三）金属冶炼的一般步骤：
1.矿石的富集：除去杂质，提高矿石中有用成分的含量。
2.冶炼：利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原剂把金属从其矿石中还原出来，得到金属单质（粗）。
3.精炼：采用一定的方法，提炼纯金属。
（四）金属冶炼的方法
1.电解法：适用于一些非常活泼的金属。
2NaCl（熔融）2Na＋Cl2↑
MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑
2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑
2.热还原法：适用于较活泼金属。
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2↑
ZnO＋CZn＋CO↑
常用的还原剂：焦炭、CO、H2等。一些活泼的金属也可作还原剂，如Al，
Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3（铝热反应）
Cr2O3＋2Al2Cr＋Al2O3（铝热反应）
3.热分解法：适用于一些不活泼的金属。
2HgO2Hg＋O2↑
2Ag2O4Ag＋O2↑
4.
金属的活动性顺序 K、Ca、Na、 Mg、Al Zn、Fe、Sn、 Pb、(H)、Cu Hg、Ag Pt、Au
金属原子失电子能力 强 弱
金属离子得电子能力 弱 强
主要冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 富集法
还原剂或特殊措施 强大电流 提供电子 H2、CO、C、 Al等加热 加热 物理方法或化学方法
二、海水资源的开发利用
（一）海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库
海洋约占地球表面积的71%，海水中含有80多种元素，其中Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr 11种元素的含量较高，其余为微量元素。常从海水中提取食盐，并在传统海水制盐工业基础上制取镁、钾、溴及其化合物。
粗盐提纯：
（二）海水淡化的方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久，蒸馏法的原理是把水加热到水的沸点，液态水变为水蒸气与海水中的盐分离，水蒸气冷凝得淡水，但本较高。
（二）海水提镁
基本方法：苦卤Mg(OH)2MgCl2(溶液)MgCl2(纯净)Mg
（三）海水提溴
基本方法：苦卤Br2Br-Br2Br2/CCl4Br2
有关反应方程式：①4Br- ＋ O2 + 4H+ ＝ 2Br2 ＋ 2H2O
②Br2 ＋ SO2 ＋ 2H2O ＝ 2HBr ＋ H2SO4
③2HBr ＋ Cl2 ＝ 2HCl ＋ Br2
步骤①已获得Br2单质，步骤②中又将Br2还原为Br-，其目的为富集溴元素
（四）海带提碘
整体流程：海带海带海带灰滤液B溶液I2的有机溶液I2晶体
（五）海水淡化与化工生产、能源开发等相结合已经成为海水综合利用的重要方向。
此外，从海水中提取铀和重水具有一定的战略意义；潮汐能、波浪能等新型能源的开发和利用也越来越受到重视。
三、煤、石油和天燃气的综合利用
（一）煤
1、煤的组成：煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。
2、煤的综合利用：通过煤的干馏、气化和液化获得清洁的燃料和多种化工原料，是目前实现煤的综合利用的主要途径。
煤的干馏是指将煤在隔绝空气的条件下加强热使其分解的过程，也叫煤的焦化。煤干馏得到焦炭、煤焦油、出炉煤气等。
产品 主要成分 用途
出炉煤气 焦炉气 氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳 气体燃料、化工原料
粗氨水 氨、铵盐 化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料
粗苯 苯、甲苯、二甲苯
煤焦油 苯、甲苯、二甲苯
酚类、萘 染料、医药、农药、合成材料
沥青 筑路材料、碳素电极
焦炭 碳 冶金、合成氨造气、电石、燃料
煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气等。
C+H2O CO+H2
煤的液化分为直接液化和间接液化。
直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料；
间接液化：先转化为一氧化碳和氢气，然后在催化剂的作用下合成甲醇。
（二）石油
1.石油的组成：石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，成分复杂，没有固定的沸点。
2.石油的分馏：石油经分流后可以获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油，但其产量较少，含碳原子多的重油供大于求。通过重油的的催化裂化可以得到汽油等物质。再进一步裂解，可以获得很多重要的化工原料。
3.裂化裂解：
裂化的目的及产品：提高轻质液体燃料（汽油、煤油和柴油等）的产量
裂解的目的及产品：为了获得短链的不饱和烃（乙烯、丙烯和1，3-丁二烯）
4.石油的分馏和裂化及其产品用途示意图
目前，多数石油产品仍作为燃料使用，只有一部分转化为化工、纺织、建材、医药、日用化学品等行业的基本原料。
（三）天然气：是一种清洁的化石燃料，它作为化工原料则主要用于合成氨和甲醇等。
第二节 化学品的合理使用
一、化学品的分类
化学品可以分为大宗化学品和精细化学品两大类。
乙烯、硫酸、纯碱和化肥属于大宗化学品，医药、农药、日用化学品、食品添加剂等属于精细化学品。生产精细化学品已经成为当代化学工业结构调整的重点之一。
二、化肥、农药的合理施用
（一）合理使用化肥
1.考虑因素：土壤酸碱性、作物营养状况、化肥本身性质。
2.应用实例：硝酸铵是高效氮肥，受热或经撞击易发生爆炸，须作改性处理后才能施用。
3.过量施用化肥的危害
（1）很多化肥易溶于水，过量施用造成浪费。
（2）部分化肥随着雨水流入河流和湖泊，造成水体富营养化,产生水华等污染。
（3）不合理施用化肥会影响土壤的酸碱性和土壤结构。
（二）合理使用农药
1.农药的发展：早期农药有除虫菊、烟草等植物和波尔多液、石灰硫黄合剂等无机物。
现在人们研制出了有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类农药等有机合成农药。
2.农药的发展方向：高效、低毒和低残留。
3.不合理施用农药的危害：
（1）农药对生态系统和自然环境造成广泛而复杂的影响。
（2）农药会造成土壤和作物的农药残留超标。
（3）农药会造成大气、地表水和地下水的污染。
三、合理用药
（一）药物的分类:药物按来源分为天然药物与合成药物。
（二）药物的作用机理
1.有的药物通过改变机体细胞周围的物理、化学环境而发挥药效,如抗酸药。
2.更多药物通过药物分子与机体生物大分子的功能基团结合而发挥药效,其分子结构与生物活性密切相关。
（三）阿司匹林
1.阿司匹林化学名称是乙酰水杨酸，具有解热镇痛作用。
2.以水杨酸为原料制取阿司匹林的化学方程式为
3.不良反应：长期服用阿司匹林会导致胃痛、头痛、眩晕、恶心等不适症状。
（四）合理使用药物
1.在医生、药师指导下,遵循安全、有效、经济、适当的原则合理用药。
2.滥用药物危害巨大,如无处方长期服用安眠药或镇静剂;滥用抗生素;服用兴奋剂等。
3.拒绝毒品。
四、安全使用食品添加剂
（一）类别、功能、品种
类别 功能 品种
着色剂 改善食品色泽 天然色素如红曲红等;合成色素如柠檬黄等
增味剂 增加食品鲜味 味精等
膨松剂 使食品膨松或酥脆 碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸钠
凝固剂 改善食品形态 盐卤、葡萄糖酸-δ-内酯
防腐剂 防止食品腐败变质 亚硝酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐
抗氧化剂 防止食品因氧化而变质 抗坏血酸(维生素C)
营养强化剂 补充必要的营养成分 碘酸钾、维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌
（二）使用：在规定范围内合理使用食品添加剂,对人体健康不会产生不良影响，但违规使用或者超量使用食品添加剂都会损害人体健康
第三节 环境保护与绿色化学
环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。
一、环境污染
工业生产需要大量的原料，消耗大量的能源，在得到所需产品的同时产生了大量的废气、废水和废渣（简称“三废”），化学在“三废”的处理中发挥着重要的作用。
（一）大气污染
大气污染物：主要来自化石燃料的燃烧和工业生产过程中产生的废气及其携带的颗粒物。
主要成分：颗粒物（粉尘）、硫的氧化物（SO2和SO3）、氮的氧化物（NO和NO2）、CO、
碳氢化合物，以及氟氯代烷等。
造成后果：在一定的天气条件下会形成酸雨、雾霾、光化学烟雾等污染现象。
大气污染的防治：合理规划工业发展和城市建设布局；调整能源结构；运用各种防治污染的技术；加强大气质量监测；充分利用环境自净能力等。
（二）水污染
水污染物：主要来自工农业生产和生活中产生的污水。
主要成分：重金属（Ba2＋、Pb2＋等）、酸、碱、盐等无机物，耗氧物质，石油和难降解的有机物，洗涤剂等。
造成后果：水华、赤潮等。
水污染的防治方法：物理法、化学法处理污水达到排放标准，控制、减少污水的任意排放。
污水处理流程示意图：
二、绿色化学
绿色化学又称环境友好化学，核心思想就是改变“先污染后治理”的观念和做法，利用化学原理和技术手段，减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质，实现从源头上减少和消除对环境的污染。
按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物（即没有副反应，不生成副产物，更不能产生废弃物），这时原子利用率为100％。
绿色化学示意图：
开发和利用自然资源必须遵循减量化（reduce）、再利用（reuse）和再循环（recycle）的原则，践行绿色发展理念，保护生态环境。
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