1、STSE是科学(Science)，技术(Technology)，社会(Society)，环境(Environment)的英文缩写。,常考题型一 化学与STSE,1了解科学、技术、社会的相互关系，如化学与生活、材料、能源、环境、生命过程、信息技术的关系等。 2了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。 3了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。 4了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。 5了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。 6了解金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料、复合材料和其他新材料的特点。 7结合实际了解某些有机化合物对环境和
2、健康可能产生影响，关注有机化合物的安全使用问题。 8了解新型高分子材料的性能及其在高新技术领域中的应用。,考 纲 要 求,绿色化学：是研究利用一套原理在化学产品的设计、开发和加工生产过程中减少或消除使用或产生对人类健康和环境有害物质的科学。绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率（化合反应的原子利用率为100%）。,一、化学与环境,1.常见的大气污染物,空气质量报告各项指标包括：可吸入颗粒物（PM2.5直径小于2.5微米的可入肺颗粒物，可能形成胶体）、硫氧化物（SO2形成酸雨），氮氧化物（光化学烟雾）、碳氢化合物和氟氯代烷（破坏臭氧层），二氧化碳不算大气污染物，只是造成温室效应的主要因素。,酸雨,
3、正常雨水偏酸性，pH约为5.6。酸雨指pH小于5.6的降水，主要由硫氧化物和氮氧化物等酸性气体转化。煤的燃烧、汽车排放的尾气都会导致大气中硫氧化物、氮氧化物的增多而引发酸雨。,臭氧层起到保护人体免受紫外线的影响，空洞的形成原因主要是由于氟氯烃或氮氧化物排放到大气中。光化学烟雾的产生与人为排放氮氧化物有关。,臭氧层,建材装修带来的挥发性有机物如甲醛、苯、甲苯、放射性元素氡。其中，质量分数35%-40%的甲醛溶液俗称福尔马林，具有防腐，杀菌的功能。,装修导致室内空气污染,2、水体污染,重金属污染：重金属主要来自化工、冶金、电解电镀等行业的工业废水。如废旧电池若随意丢弃或不当堆埋，时间过长就会造成有
4、害物质流散，对地下水源和土壤的破坏是巨大的。,水体的富营养化：水体中植物营养物质过多而蓄积引起的污染。如含N、P等物质分解过程中，大量耗氧、使水体内的藻类和其他浮游生物大量繁殖，从而出现“水华”或“赤潮”现象。,改善水质的方法一般归纳为物理法、化学法和生物法。常见的几种化学方法是混凝法（利用明矾净水）、中和法、沉淀法、氧化还原法。饮用水可用氯气、二氧化氯、臭氧等消毒。注意净水与消毒，K2FeO4既能消毒又能净水。消毒效率的计算。,3、土壤污染,“白色污染”是由废塑料制品造成的。治理白色污染的方法一般有：限制使用一次性塑料袋；提倡使用布袋；使用可降解的塑料制品；回收各种废弃塑料制品。,土壤污染物
5、分为无机物和有机物两类： 无机物主要有汞、铬、铅、铜、锌等重金属和砷、硒等非金属； 有机物主要有酚、有机农药、油类、苯并芘类和洗涤剂类等。以上这些化学污染物主要是由污水、废气、固体废物、农药和化肥带进土壤并积累起来的。,垃圾处理要遵循无害化、减量化和资源化的原则。近年来，将垃圾分类并回收利用，既节约自然资源，又防止污染，符合可持续发展的要求。,煤、石油和天然气是三大化石燃料，均为不可再生的资源。沼气是一种混合气体，主要成分是甲烷，可以燃烧。沼气是可再生资源。,二、化学与能源,1、煤、石油和天然气,煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物。含硫、氮等元素，为了减少煤燃烧对大气的污染，向煤中加入适量
6、石灰石，可大大减少二氧化硫的量。煤的干馏（隔绝空气加强热产物为煤炭、煤焦油和煤气【H2、CH4、C2H4、CO】）、气化（水煤气）和液化（获得燃料油以及多种化工原料），都是化学变化。,石油是由烷烃、环烷烃、芳香烃等多种物质组成的复杂混合物。石油通过常压分馏可以得到石油气、汽油、煤油、柴油等；而减压分馏可以得到润滑油、石蜡等相对分子质量较大的烷烃。通过石油的催化裂化和裂解可以得到较多的轻质的气态烃，乙烯的产量是衡量一个国家石油化工生产能力的标志。通过石油化工的催化重整工艺可以得到芳香烃。液化石油气是乙烷、丙烷、丁烷、丙烯、丁烯为主的石油产品。,裂化、裂解都是化学变化，裂解是深度裂化。直馏汽油不能
7、使溴水褪色，裂化汽油能使溴水褪色。,天然气是以甲烷为主（按体积分数约占80%-90%）烃类气体，甲烷是沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。天然气是高效的清洁燃料，也是重要的化工原料。我国西部大开发的标志性工程“西气东输”（将新疆等地的天然气，通过管道东输到长江三角洲，最终到达上海的一项巨大工程）。近年来城市百姓家庭中更多的将液化石油气改进成了压缩天然气，通过管道输送进入千家万户。,压缩天然气【简称CNG】是天然气加压并以气态储存在容器中，管道天然气的组成成分相同,主要成分为甲烷(CH4)。CNG可作为车辆燃料使用。,除了三大化石燃料外，可再生能源和清洁能源将成为新能源的主力军。太阳能、氢能、核
8、能、生物能、地热能、潮汐等、风能等都将是这个能源家族的重要组成部分。这些新型能源中，除了氢能、核能之外，大多数能源其本质都是由于太阳能而引发的。,2、新能源,乙醇汽油：乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源，能降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放。,太阳能电池板:是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置（没有发生化学变化），大部分太阳能电池板的主要材料为“硅“。,可燃冰：可燃冰的学名为“天然气水合物”，是天然气在0和30个大气压的作用下结晶而成的“冰块”，可直接点燃，污染比煤、石油、天然气都要小得多，称为“21世纪能源”或“未来能源”。,1
9、、合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特征的物质。合金与各成分金属相比，硬度大，熔点比各组分熔点低。常见的合金有铁合金（生铁和钢）。,三、化学与材料,一般情况下，化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀要比化学腐蚀普遍。一般来说，纯金属的腐蚀速率要远远小于合金的腐蚀速率。保护金属不被腐蚀的方法之一是电化学保护法，电化学保护法又分为原电池原理保护（牺牲阳极的阴极保护法）和电解池原理保护（外加电流的阴极保护法）。,金属的腐蚀,制造普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英。普通玻璃是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅熔化在一起所得的物质，这种物质没有固定的熔点。彩色玻璃是在制
10、造过程中加入一些金属氧化物而具有一定的颜色。变色玻璃是指含有（AgBr）和微量氧化铜的玻璃。,2、三大无机非金属材料,玻璃、水泥和陶瓷是三大无机非金属材料。,制造陶瓷的主要原料是黏土（表示为Al2O32SiO22H2O）。陶瓷具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等优点。在普通釉料中加入一些重金属离子，可制的彩釉。,以石灰石和黏土为原料，加入适量石膏并研成细粉就得到普通水泥。水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙。水泥的典型特点是水硬性。水泥沙子和水的混合物叫水泥砂浆。水泥沙子和碎石的混合物叫混凝土。,光导纤维：从高纯度的二氧化硅熔融体中拉出的细丝，就是光导纤维。石英晶体就是结晶的
11、二氧化硅。石英中无色透明的晶体就是通常所有的水晶，具有彩色环带状或层状的称为玛瑙，沙子中也含有小粒的石英晶体。刚玉的主要成分是氧化铝，红宝石蓝宝石都是刚玉矿物。,新型无机非金属材料,新型陶瓷材料：化学组成已经远远超出了硅酸盐的范围。常见的有光导纤维、超硬陶瓷、高温结构陶瓷、生物陶瓷、超导陶瓷等。无机高温结构陶瓷中最常见的就是氮化硅陶瓷，除此之外还有氧化铝、碳化硅（金刚砂）等。,晶体硅：是良好的半导体材料，信息技术的关键材料，人类将太阳能转化为电能的常用材料。利用硅的半导体性能，可以制成光电池（注意与二氧化硅比较）。,塑料、合成纤维和合成橡胶三大有机合成材料。,3、三大有机合成材料,塑料的主要成
12、分是合成树脂。塑料是聚合物，大多都是由小分子通过聚合反应制得的，常见的如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂等。不能用聚氯乙烯薄膜来包装食品。塑料没有固定的熔点。塑料的老化是发生的氧化反应。,棉花、羊毛、蚕丝和麻等是天然纤维。用木材等为原料，经化学加工处理的是人造纤维（人造丝，人造棉等）。经聚合反应得到的是合成纤维。合成纤维具有强度高、弹性好、耐腐蚀等优点，常见是有“六大纶”。鉴别合成纤维与天然纤维的最简单办法是灼烧。,天然橡胶的化学组成是聚异戊二烯，常用的合成橡胶丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。,常见的天然的高分子化合物有纤维素、淀粉、蛋白质、天然橡胶等。人工合成的高分子材料有塑料、
13、合成橡胶、合成纤维。,四、化学与生活,1、食物中的六大营养物质,糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐、水。,糖类大多符合通式Cn(H2O)m，也叫做碳水化合物。葡萄糖（C6H12O6）和果糖互为同分异构体，都不能水解。糖尿病患者可以使用特制的尿糖试纸进行自我检测。麦芽糖（C12H22O11）和蔗糖互为同分异构体。淀粉(C6H10O5)n在体内最重可逐步水解为葡萄糖。纤维素不能被人体直接吸收，但它能有助于食物的消化和废物排泄。淀粉和纤维素不是同分异构体。用银氨溶液或新制Cu(OH)2检验糖的水解产物，一定要调溶液PH至碱性。,油脂的主要成分是高级脂肪酸（C17H35COOH、C17H33COOH、
14、C15H31COOH）与甘油（丙三醇）形成的酯。由饱和的软脂酸或硬脂酸生成的甘油酯在室温下呈固态（动物脂肪），由不饱和的油酸生成的甘油酯在室温下呈液态（植物油）。植物油通过催化加氢（加成反应）由液态变成固态，叫油脂的氢化，也叫油脂的硬化。油脂在碱性环境下的水解，生成高级脂肪酸钠盐和甘油（皂化反应）。地沟油回收利用制肥皂。油脂不是高分子化合物。,蛋白质是生命的基础，由碳、氢、氧、氮等元素组成的，在酶或酸碱的作用下最终水解产物是氨基酸。蛋白质的典型反应有盐析（可逆）、变性（不可逆）、颜色反应。其中利用盐析可以分离提纯蛋白质。将变性的性质应用到实际生活中，比如用福尔马林制作生物标本、医院用高温、紫外
15、线进行手术器具的消毒、农业上用硫酸铜生石灰制成波尔多液来防止病虫害、误服重金属离子可以立即喝大量的豆浆等等。蛋白质遇酒精会变性，医疗中用75%的乙醇溶液进行消毒。,维生素是参与生物生长发育和新陈代谢所必须的一类小分子有机物。维C是一种典型的水溶性维生素，广泛存在于新鲜水果和蔬菜中，维C是一种较强的还原剂，水溶液中或受热时易被氧化，所以生吃新鲜蔬菜比熟吃时维生素C的损失小。碘是人体必须的微量元素之一，有“智力元素”之称，食盐中加入碘酸钾（不用KI）可以起到补充碘元素的作用，检验食盐中存在碘的最简单方法是加入淀粉、碘化钾和稀硫酸。,食品添加剂一般分为四类：着色剂（如胡萝卜素、胭脂红、苋菜红等色素）
16、、调味剂（如味精、食盐、醋等）、防腐剂（如苯甲酸钠、硝酸盐、亚硝酸盐等）、营养强化剂（如食盐加碘、酱油加铁等）。为了防止食物受潮，一般可在食品中加入一小包生石灰。为了防止食品被氧化，可在食品中加入一些抗氧化剂。还原铁粉既可以吸收水，又可以吸收氧气，常用于食品保鲜。,胶体的性质可以广泛应用在生产生活中。如生活中制作卤水豆腐、江河入海口三角洲的形成是胶体的聚沉原理、农业中的土壤保肥、明矾净水等都是胶体的吸附作用；血液透析利用了胶体的渗析原理；工厂除尘也用到胶体的电泳现象。,2、胶体性质在生活中的应用,3、生活中的化学反应,用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污效果好。,“84”消毒液和“洁厕灵”不能混用。
17、,黑火药的主要成分硝酸钾、硫和木炭等（S+2KNO+3CKS+3CO+N）。,葡萄酒中常含有少量SO2，用来防氧化和杀菌。,酱油中含有二价铁，可补充人体缺乏的铁元素。,古有“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，用用乙醚从黄花蒿中青蒿素是利用了萃取原理。,草木灰和氨态氮肥不能混合使用。,FeCl3溶液刻蚀铜的线路板。,常考题型二 阿伏加德罗常数的相关计算,1了解物质的量的单位摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。 2根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。,考 纲 要 求,（1）题目给出的是物质的体积，则要
18、注意外界条件和物质的状态。以下物质在标况下不是气体：CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注：CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、HF、苯等。碳原子数大于4的烃为液态或固态。 （2）物质的量、质量不受任何条件的影响。,1注意外界条件和物质状态,(1)特殊物质的原子个数、电子个数，如Na2O2、NaHSO4晶体阴阳离子、Ne、O3、 OH、17 g OH、NH4+、H3O+等。 (2)特殊物质的摩尔质量，如D2O、18O2、甘油和C7H8等。 (3)一些物质中的化学键数目（键和键），如金刚石、苯、石墨、有机物、白磷、SiO2、CH4、CO2等。,2明确物质的组成和结构,氧化还原反应中氧化
19、剂、还原剂、氧化产物、还原产物、被氧化、被还原、电子转移(得失)数目方面的陷阱。如Na2O2与H2O、Cl2与NaOH溶液、Cl2溶于H2O ，惰性电极电解AgNO3溶液、浓盐酸与MnO2、Cu与浓H2SO4加热、Cl2与Fe、Na与O2,3注意氧化还原反应中的微粒,4、弱电解质的电离或盐类的水解,0.1mol/L 的NaHCO3溶液、标况下22.4L氨气溶于水、Cl2与NaOH溶液、 CH3COOH溶液、 FeCl3溶液制胶体。,乙烯和环丁烷(C4H8)、NO2和N2O4、O2和O3、,2SO2O2 2SO3 2NO2 N2O4N23H2 2NH3 NH3H2O NH3H2O,催化剂,催化剂
20、,高温、高压,Cl2溶于H2O,6、注意隐含条件，常见的可逆反应：,5、最简式相同、摩尔质量相同的相关计算,最“坑人” 的选项：,室温下，pH=13的NaOH溶液中由水电离出的OH-数为10-13NA,燃料电池正极消耗22.4L气体时，转移电子为4NA,1.0L 0.1mol/L的CH3CH2OH含有的氢原子数0.6NA,7.8g 含有碳碳双键数目为0.3 NA,室温下，1L pH=1的CH3COOH溶液中含有的氢离子数0.1NA,0.1molCl2与足量的Fe完全反应，转移电子数为0.3NA,常考题型三 离子反应,1了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。 2能正确书写化学方程式、离子方程式
21、并能进行有关计算；了解常见离子的检验方法。,考纲要求,离子不能大量共存的情况：,溶液的酸碱性（指示剂颜色）、pH值； 无色透明溶液（有色也可能透明） （常见的有色离子）； 水的电离情况； 加入Na2O2能大量共存; 能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液； Kw/C(H+)11013 molL1的溶液中; c(H)/c(OH)1010的溶液； 能与NH4HCO3反应放出气体的溶液； 发生氧化还原反应或复分解反应或双水解水解反应等； 一定大量共存还是可能大量共存。,“离子共存”问题常见附加条件：,最“坑人” 的选项：,（1）K、Ca2、Cl、NO3- 通入CO2仍能大量共存 （2）弱碱性溶液中可能大量
22、存在Na、K、Cl、HCO3- （3）能存在只0.1 mol Na、0.2 mol Mg2、0.1 mol Cl和0.1 mol NO3- 的溶液 （4）因双水解不能大量共存的离子组：Na、Ca2、AlO2-、HCO3- （5）使紫色石蕊试液变红的溶液：Ca2、Mg2、 NO3- 、Cl （6）与Al反应能放出H2的溶液可能大量共存：Fe2、K、 NO3- 、SO42-,离子方程式判断,1.注意何时拆分。HI、HBr、石灰乳、石灰浆、澄清石灰水、浓H2SO4、浓HNO3、浓盐酸等。,2.要遵守质量守恒和电荷守恒。,3.来自同一种物质的离子配比要正确。 如：H2SO4和Ba(OH)2; Ca(H
23、CO3)2溶液中加入过量的NaOH溶液； FeBr2溶液中通入过量Cl2； Ba(NO3)2溶液中通入过量SO2。,4.有无氧化还原反应发生。漂白粉溶液中通入SO2Ca2+2ClO-+SO2+H2O=CaSO3+2HClO氢氧化铁与氢碘酸反应Na2SO3溶液加入HNO3,5.注意氧化还原反应的次序FeBr2溶液中通入少量Cl2时向FeI2溶液中通入少量Cl2时,6.有量的问题的离子方程式,7.水解离子方程式 明矾净水 制Fe(OH)3胶体 泡沫灭火器,与CO2(SO2)相关反应 与H+相关反应 与OH-相关反应 与NH3H2O相关反应,教材中重要的离子方程式,Na与水、Al溶于强碱溶液、Na2O2与水、Al2O3溶于强碱、实验室制取Al(OH)3、Na2SiO3溶液加入HCl、实验室制Cl2、Cl2溶于水、Cl2溶于强碱溶液、NO2溶于H2O、Cu和浓HNO3、Cu和稀HNO3、Cu和浓H2SO4、湿法炼钢、CuSO4溶液中加氨水至过量、草酸使KMnO4（H+）褪色、Na2S2O3溶液与H2SO4、K2Cr2O7溶液中存在的平衡、TiCl4制备TiO2、Mg(OH)2与NH4Cl溶液、AgI转化为Ag2S 、Mg(OH)2转化为Fe (OH)3、惰性电极电 解NaCl溶液 （与MgCl2比较）、用铁氰化钾溶液 检验Fe2+。,
