2020届高三高考化学专题一化学与STSESTSE 是科学(Science),技术(Technology),社会(Society),环境(Environment)的英文缩写。
历年通常在高考化学第一题设置。
1、化学与生活SO2 可以用来水杀菌、消毒,漂白,但 SO2有毒,不能漂白食品,不可使用 SO2对馒头、银耳等食品进行熏蒸加白处理。
但 SO2 可以添加到红酒里,具有杀菌和抗氧化作用,防止葡萄酒变酸,国家规定红酒中总SO2小于250mg/L。
为防止月饼等富脂食品氧化变质,常在包装里加入铁粉除去氧气;食品袋装小包装的 CaO,硅胶等做干燥剂。
福尔马林(40%的甲醛溶液)能防腐,但不能用于食品保鲜。
利用比表面积大的特性,活性炭可以除异味,但没有杀菌作用。
用HF可以进行玻璃雕花:4HF+SiO2 2H2O+SiF4↑。
因 KIO3在常温下稳定,食盐中的加碘物质是碘酸钾。
KI 容易被氧化。
蚊虫叮咬时,口器中释放出一种有机酸——蚁酸(HCOOH,学名甲酸)。
用肥皂水洗涤蚊虫叮咬处,可发生中和反应缓解肿痛。
由于可以使细菌、病毒的蛋白质变性,碘酒用于注射时皮肤外用消毒。
药皂中加入少量苯酚,可起到杀菌消毒作用。
医学消毒用的是 75%左右的酒精,而不是 95%的酒精。
有人以为,酒精浓度越高,消毒效果越好,这是错误的。
95%的酒精能将细菌表面包膜的蛋白质迅速凝固,并形成一层保护膜,阻止酒精进入细菌体内,因而不能将细菌彻底杀死。
如果酒精浓度低于 70%,虽可进入细菌体内,但不能将其体内的蛋白质凝固,同样也不能将细菌彻底杀死。
只有 70%-75%的酒精即能顺利地进入到细菌体内,又能有效地将细菌体内的蛋白质凝固,因而可彻底杀死细菌。
无机盐净水剂:氯化铁、硫酸铁、硫酸铝、氯化铝、明矾。
其原理是无机盐电离出的金属阳离子水解形成氢氧化铁胶体、氢氧化铝胶体吸附水中的悬浮颗粒并一起沉降下来。
高铁酸钾(K2FeO4)进行自来水消毒,其还原产物 Fe3+水解得 Fe(OH)3胶体,还可净水。
含氯消毒剂:是指溶于水产生具有杀灭微生物活性的次氯酸的消毒剂,其有效成分常以有效氯表示。
包括氯气、漂白粉(氯化钙与次氯酸钙的混合物)、次氯酸钠(84 消毒液)、次氯酸钙(漂粉精)。
氯气、ClO2具有强氧化性,可用于自来水消毒。
利用氧化性,漂白粉[CaCl2+Ca(ClO)2]可进行浴池消毒、漂泊织物。
漂白粉起作用或变质原理均可以用下列方程式解释:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HCl0。
3 3 2臭氧(O 3)用于纯净水消毒。
过氧化物消毒剂:过氧化氢(H 2O 2)、过氧乙酸(CH 3COOOH)。
其他消毒剂: SO 2、KMnO 4、75%的酒精、苯酚。
泡沫灭火器药品是碳酸氢钠和硫酸铝溶液:使用时颠倒混合发生双水解反应: Al 3++3HCO -= Al(OH) ↓ + 3CO ↑生成大量 CO 2 吹泡沫,隔绝空气灭火。
喷出的泡沫中一定含电解质溶液,可能导致触电或电器短路, 不适合精密仪器、电器类灭火(可用沙土盖灭)。
CCl 4 可以熄灭精密仪器,电器类灭火。
利用泡花碱(Na 2SiO 3),NH 4Cl 浸泡过的物质,具有防火阻燃的作用。
有些物质中含有 Al(OH)3,加热分解后吸热并产生水蒸汽,用以阻燃。
Al 2O 3、MgO 、SiO 2 的熔点高,可以做耐火材料。
食用油的主要成分为含有不饱和高级脂肪酸的甘油酯,油炸食品过多食用对健康不利。
油脂反复 加热会产生稠环芳香烃等有害物质。
Na 2O 2 与 CO 2 反应生成 O 2,常用来做供氧剂:2Na 2O 2+2CO 2=2Na 2CO 3+O 2碱面(Na 2CO 3)去油污原理:Na 2CO 3水解生成NaOH :Na 2CO 3(aq )+H 2ONaOH(aq )+NaHCO 3(aq ),△H>0,NaOH 再与油脂发生皂化反应。
加热能促进 Na 2CO 3 水解,去油污效果好。
特氟龙的主要成分是聚四氟乙烯(简写为 PTFE ),一般称作“不粘涂层”或“易清洁物料”。
制备的主要化学方程式.水性漆就是以水为稀释剂、不含有机溶剂的涂料,不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛,无毒无刺激气 味,对人体无害,不污染环境。
居室装修建议使用水性漆代替油性漆。
电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法。
2、化学与环境清洁能源——天然气、氢气等在燃烧时不产生烟尘的能源;化石能源——天然气、石油和煤等能源;绿色能源——不产生负效应的能源,如氢能、风能、太阳能等;新能源——最新开发利用的能源, 如氢能、风能、太阳能、核能等。
温室效应是二氧化碳的过度排放造成,主要来源是化石燃料(煤、石油、天然气)的燃烧。
三大化石能源的枯竭要求我们树立可持续发展的理念。
减少化石燃料的使用;开发利用可再生能源,利用风力、水力、核能发电,让能源更清洁。
大气中 CO 2、CH 4 的含量的增加会导致温室效应加剧,所以要减少 CO 2 的排放,增大植被面积,节能减排,采取低碳、节俭的生活方式,尽量使用公共交通,减少乘私家车;使用空调把温度不要调的太低以减少电能消耗。
提倡使用清洁燃料,如天然气。
煤要气化或液化后综合利用。
CO 2不是大气污染物,且 CO 2不能造成酸雨。
光合作用:6CO 2+6H 2O光能 叶绿素C 6H 12O 6+6O 2↑,会引起大气中 CO 2 含量下降;碳酸盐沉积会消耗二氧化碳。
大气污染物有 CO,SO X ,NO X ,还包括可吸入颗粒物,PM2.5 比表面积大,吸附力强,能吸附许多有毒有害物质。
NO 2 或 SO 2 都会导致酸雨的形成。
酸雨是 pH<5.6 的雨水(小于 7 的雨水×),酸雨、“光化学烟雾”的形成都与氮的氧化物有关。
燃煤中加入 CaO 可以减少酸雨的形成:△2SO 2+O 2+2CaO 2CaSO 4。
采用催化转化技术,可将汽车尾气中的一氧化碳和氮氧化物转化为无毒、加热无害气体:2CO+2NO N 2+2CO 2要减少使用消耗臭氧层物质(氟利昂等),保护臭氧层。
绿色化学的核心是要从源头上消除或减少生产活动对环境的污染,而不是先污染再治理。
绿色化 学,要尽量提高原子利用百分率。
白色污染——人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境现象的一种形象称谓。
绿色生活, 要求我们减少聚乙烯塑料袋的使用,多使用聚乳酸等可降解的塑料以减少白色污染;少开私家车多乘 公共交通工具;减少使用一次性塑料袋和纸巾、一次性筷子。
减少使用含磷洗衣粉和防止过量使用化 肥,防止水体富营养化造成赤潮、水华。
还有有机汞的废水容易污染环境,食用有机汞污染的鱼,容 易患水俣病。
故废水应处理后再排放。
3、化学与材料化学材料有三大类:金属材料;无机非金属材料;有机高分子材料。
金属材料(金属单质与合金,如铝合金,钢铁,钛合金。
商代后期铸造出工艺精湛的后司母戊鼎, 属于铜合金制品)。
稀土金属是元素周期表ⅢB 族中钪、钇、镧系共 17 种元素(不是 15 种!)的总称,常用 R 或 RE 表示。
有机高分子材料(合成纤维;合成塑料;合成橡胶等,如聚氨酯衣料做的服装)。
其余一般称为无机非金属材料[传统的无机非金属材料:玻璃,水泥,陶瓷;新型无非金属机材料是指用氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物以及各种非金属 化合物经特殊的先进工艺制成的具有某种优异性能的材料。
例如:金刚砂 (碳化硅,SiC),氮化硅 (Si 3N 4),二氧化硅(SiO 2)等。
高纯硅(Si )可制作光感太阳能电池;光导纤维(SiO 2)可传导光线, 是现代信息高速公路的载体。
4、化学与医疗中和胃酸过多:氢氧化铝(及氢氧化镁)为弱碱,可用于中和过多胃酸(HCl ):Al(OH)3 + 3HCl =2 3 2 2 2 AlCl 3 + 3H 2O ;但过量摄入铝元素(如含铝油条)会对人体神经系统造成损坏,如老年痴呆症等。
小苏打片(NaHCO 3)也可用于中和胃酸过多:NaHCO 3+HCl=NaCl+H 2O+CO 2↑,但不适合治疗严重的胃溃疡,CO 2 气涨容易引起胃穿孔。
阿司匹林具有解热镇痛作用,服用阿司匹林出现水杨酸反应时,可用 NaHCO 3 溶液解毒。
常用钡餐通过 X 射线检验严重的消化道疾病。
钡餐只能用 BaSO 4 不能用 BaCO 3! BaCO 3 能与胃酸反应生成 BaCl : BaCO+2HCl=BaCl +HO+CO ↑,可溶性钡盐中的重金属离子 Ba 2+能使蛋白质变性,有毒,故BaCO 3 不适合做钡餐,应改为不溶于胃酸的 BaSO 4。
维生素 C 又称抗坏血酸。
VC 具有较强的还原性,可做抗氧化剂。
喝补铁(II )剂时,加服 VC 效果更好:VC 具有强还原性,促进 Fe 3+转化为 Fe 2+。
VD 可促进人体对钙的吸收。
屠呦呦发现抗疟新药青蒿素,2015 年,荣获诺贝尔生理学或医学奖。
服用铬含量超标的药用胶囊会对人体健康造成危害。
疫苗是指用各类病原微生物制作的用于预防接种的生物制品,温度较高时会因蛋白质变性,而失 去活性,疫苗应冷藏保存。
食用一定量的油脂能促进人体对某些脂溶性维生素的吸收。
如维生素 A 、D 、E 和 K 。
“血液透析”利用了胶体不能透过半透膜的性质。
硒是人体必需的微量元素,具有防癌抗癌作用,但不宜摄入过多。
5、化学与古籍“春蚕到死丝方尽”:蚕丝为蛋白质类,天然高分子化合物。
棉织品属于纤维素,用灼烧的方法 可以区分蚕丝和棉织品、人造纤维。
“蜡炬成灰泪始干”:蜡烛主要成分是石蜡[主要是正二十二烷(C 22H 46)和正二十八烷(C 28H 58)]。
, 古代常由动物油脂制造(酯类,高级脂肪酸的甘油酯,非高分子化合物)。
“明如镜、声如磬”的瓷器,由黏土经高温烧结而成,主要成分是硅酸盐,性质稳定,耐酸碱腐 蚀,抗氧化,不透水。
“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,不是来自于氧化铁(红色)。
青花瓷是用含有氧化钴的钴矿做原料烧制。
用粘土培烧制得的红陶,陶器显红色的主要原因是含有 Fe 2O 3、Cu 2O 等。
《神农本草经》记载,麻黄能“止咳逆上气”。
麻黄碱具有平喘功能,常用于治疗气喘咳嗽。
《梦溪笔谈》中的“信州铅山县有苦泉,…,挹其水熬之,则成胆矾,熬胆矾铁釜,久之亦化为 铜”等,发生的化学反应有:CuSO 4+5H 2O=CuSO 4·5H 2O, Fe +CuSO 4=Cu +FeSO 4东晋葛洪《肘后备急方》中“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”,渍是浸泡,绞是研碎。
《本草图经》记载:“不灰木,或云滑石之根也,出滑石处皆有”,其中不灰木是指硅酸盐。
白酒在一定条件下密封保存越长越香醇,其中一个重要原因是发生了酯化反应。