化学与人类知识点.docxVIP

绪论 化学是什么样的学科 （1）早期的实用化学： 对火的认识利用——化学认识的开端，最早最伟大的化学实践 陶器制造——化学方法最早运用，标志着人类制造和使用机械的开始 金属的冶炼——化合态变为游离态 造纸流程——浸润，细碎，去污，蒸煮，洗涤，成浆，脱水 （2）化学是研究物质变化的学科 （3）化学是自然科学中分子层次上的科学 （4）实验科学，中心科学 （5）双刃剑，社会伦理 2、科学家的责任 挑战自身原始创新能力与创造力，勇于承担社会责任 化石能源 能源分类： （1）能源定义：可以直接或经转换提供人类所需要光、热、动力等任意形式能量的物质资源 （2）分类 一次能源 常规能源 可再生：水 非可再生：石油、煤、天然气 新能源 可再生：太阳能、风能、生物质能 非可再生：核裂变燃料、油页岩、油砂、页岩气、可燃冰 二次能源 煤制品 煤焦油、焦炭、煤气 石油制品 汽油、煤油、柴油、液化石油气 电力、氢能、沼气、蒸汽 能量转化 热力学第一定律（能量守恒定律）：能量可以从一种形式转化为另一种形式，能量既不会减少也不会增加。（体系内能的增加，等于体系从环境吸收的热加上环境对体系做的功） 热力学第二定律：不可能从单一热源吸取热量，并将这热量变为功，而不产生其它影响（不可能使热量由低温物体转到高温物体，而不引起其它变化） 石油——燃料、照明、石油化工 定义：碳氢化合物的混合物（碳氢化合物：烃类化合物是由碳氢两种元素组成的化合物） 饱和烃：烷烃：H3C-CH3 不饱和烃：烯烃：H2C=CH2 炔烃：HCΞCH 芳香烃：带苯环的烃 分馏 依据：碳链越长（碳原子数多），沸点越高，（沸程：沸点的范围） 外界压力与沸点正相关 使用：内燃机气缸：进气——压缩——点火——排气 爆炸式燃烧：爆震原因：自燃点低的烃在气缸温度下易形成过氧化物 自燃点：直链烷烃 支链烷烃、环烷烃 芳香烃 汽油品质评价：辛烷值（抗爆性能相同的混合物中异辛烷的百分比表示，与抗爆性正相关） 提高辛烷值方法： 重整汽油（含催化重整） 将汽油中直链烷烃变成支链烷烃和芳香烃。（产率，30%；辛烷值是100）使用催化 催化裂化 采用热裂解可以把长链烃类裂解成短链，汽油比例提高15－30％；使用催化剂后，汽油得率高达80％。 烷基化：小分子烯烃+异丁烷——直链烷烃 汽油：通过石油分馏获得；仍是混合物 不同产地品质不一样：同分异构体（分子式相同，结构不同） 重点 提高辛烷值方法： 加四乙基铅：分解为氧化铅，分解过氧化物（汽油中加千分之一，辛烷值提高13－17） 但是铅有毒害 乙醇汽油（90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成）：辛烷值高，抗爆性好，含氧量高，减少尾气排放，资源丰富。但是热值低增加油耗，气化快动力小，乙酸腐蚀金属，乙醇腐蚀非金属，吸水液相分离 甲醇，异丙醇，叔丁醇 柴油评价标准：十六烷值（柴油在柴油机中燃烧时自燃指标） 柴油的十六烷值低于工作条件要求，会使燃烧延迟和不完全，以致发生爆震，降低发动机功率，增加柴油消耗量。但十六烷值过高，也会使燃烧不完全而发生冒烟现象，并增加柴油消耗量 标号依据：柴油凝固点，正比 煤 成分：C:60-95，H:2-6，N:0.1-2，O:2-30,S:0.3-13 产品： 煤气化制合成气：H2，CO 干馏：空气隔绝加热处理，得煤气、煤焦油（主要用于生成塑料、合成纤维、燃料、橡胶、医药和耐高温材料等）、焦炭（制电石） 三：原子核能 核结合能： 中等质量原子核的核子平均结合能较大 轻核和重核的核子平均结合能都较小 结论：平均结合能越大，原子核越稳定，中等质量的原子核较稳定。 获得能量 重核裂变（质量较大的原子核（重核）在一定条件上分裂为两个或多个中等质量的原子核.） 轻核聚变 核反应： 放射性同位素 能放出各种不同的射线 放出的射线由不同原子核本身决定 具有一定的寿命-半衰期 半衰期： NT=N0(1/2)^(t/H) 核电站： 增益系数：某代中子数对于上一代中子数之比称为再生系数，K 临界状态，把K＝1需要的最小的裂变燃料数量叫做临界质量 超临界状态: K1 危险 次临界状态：K1 停产 正常状态：K=1 正常运行 重点：放射性同位素应用 示踪技术：引入少量放射性同位素，并随时观察其行踪的方法 中子活化分析：将被测物质放入反应堆中，接受中子的照射，由于原子核吞吃了一个中子，所以，它不可能保持不变，它会放出特征β射线或γ射线 工业： 检测：测量放射源放出的粒子透过塑料薄膜或纸张之后的粒子数量就能确定薄膜或纸的厚度。 放射性废物的利用：氪-85（半衰期10.7年）的应用，可作为机场跑道和煤矿照明用的自发光源中的激活成分，寿命长，不要有