高中化学选修2知识点

第一单元进入化学工业

教学重点(难点):

1，化工生产过程中的基本问题。

2、工业硫酸的生产原理。平衡运动原理及其在化工生产条件控制中的意义和作用。

3.合成氨的反应原理。合成氨生产的适宜条件。

4.氨碱法生产原理。复杂盐溶液中固体物质的结晶、分离和提纯。

知识归纳:

1

硫酸生产

反作用原理

气化:S+O2==SO2(有条件加热)

催化氧化:2SO2+O22SO3

吸收:SO3+H2O = h2so 4 = 98.3%硫酸吸收。

原材料选择

黄铁矿:FeS2硫:s

反应条件

2SO2+O22SO3的放热可逆反应(低温高压会提高转化率)

转换率，控制条件的成本，实际可能性。400℃ ~ 500℃，常压。

钒催化剂:V2O5

三废处理

废气:SO2+Ca(OH)2 = = caso 3+H2O caso 3+h2so 4 = caso 4+SO2 ↑+ H2O。

废水:酸性，用碱中和。

废渣:硫铁矿废渣——炼铁、有色金属；制造水泥和砖块。

本地流通:充分利用原材料

能的利用

热交换:利用反应释放的热量预热反应物。

2

氨生产

反作用原理

N2+3H22NH3放热且可逆的反应(低温和高压会增加转化率)

反应条件:铁催化剂400 ~ 500℃，65438±00 MPa ~ 30 MPa。

生产过程

1.气化:N2:空气(两种方法，(1))液化后，蒸发分离氮气和液氧，沸点N2-196℃，H2-183℃；(2)将氧气燃烧成CO2，然后除去)。

H2:碳氢化合物水合物(产生H2和一氧化碳或二氧化碳)。

2.净化:避免催化剂中毒。

除了H2S: nh3h2o+H2S = = nh4hs+H2O。

除了co:co+H2O = = CO2+h2k2co 3+CO2+H2O = = 2k HCO 3。

3.氨的合成与分离:混合气体在合成塔中合成氨。15%的混合气体为氨，然后进入冷凝器液化氨，剩余的原料气送入合成塔。

工业发展

1，原料和原料气的净化。2.催化剂(磁铁矿)的改进3。环境保护

三废处理

废气:H2S -直接氧化(选择性催化氧化)，循环。

产生二氧化碳的尿素和碳酸氢铵。

废液:含氰污水-生化、加压水解、氧化分解、化学沉淀、反洗炉等。

含氨污水可采用蒸馏法回收氨，低浓度可采用离子交换法。

废渣:制氢原料在气化阶段产生的废渣。煤渣(煤)、炭黑(重油)。

三

苏打生产

氨碱法

(索尔维)

将1和CO2引入含NH3的饱和NaCl溶液中。

NH3+CO2+H2O = = NH 4h co 3 NaCl+NH 4h co 3 = = nah co 3↓+NH4Cl

2、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑

缺点:CO2来源于CaCO3，Cao-Ca (OH) 2-2nh3+CaCl2+2h2o。

氯化钙的处理成为一个问题。而NaCl中的cl-没有被充分利用，只有70%。CaCO3的利用是不充分的。

联合方法

(侯)据

结合氨生产:

NH3和CO2均来自合成氨工艺；这样，NH4Cl就成了另一种产品肥料。综合利用原料，降低成本和环境污染，氯化钠的利用率达到96%。

信息:

一是利用硫酸生产化肥。

硫酸铵(俗称硫酸铵或化肥粉):2h 3+h2so 4 =(NH4)2so 4；

和过磷酸钙(俗称石灰过磷酸钙或过磷酸钙):ca3(po4)2+2h2so 4 = ca(h2po 4)2+2 caso 4；浓硫酸的氧化。

(1) 2Fe+6H2SO4(浓)Fe2 (SO4)3+3SO2？+6H2O(与铝相同)

(2)C+2H2SO4(浓)2SO2？+ CO2？+ 2H2O

S+2H2SO4(浓)3SO2？+ 2H2O

2P+5H2SO4(浓)2H3PO4+5SO2？+ 2H2O

(3)H2S+H2SO4(浓)= S+SO2？+ 2H2O

2HBr+H2SO4(浓缩)= Br2？+ SO2？+ 2H2O

8HI+H2SO4(浓缩)= 4I2+H2S？+ 4H2O

(4)2NaBr+3H2SO4(浓缩)= 2NaHSO4+Br2？+ SO2？+ 2H2O

2FeS+6H2SO4(浓缩)= Fe2(SO4)3+2S？+ 3SO2？+ 6H2O

(5)在浓硫酸中加入硫酸时，浓硫酸吸水，硫酸脱水，产生白色沉淀。

第二，氨气

1.氮肥工业的原料与酸反应生成铵盐。

2.工业原料硝酸可被催化氧化成NO 4NH3+5O2=4NO+6H2O (Pt-Rh高温)。

3.用作制冷剂时易液化，汽化时吸收大量热量。

第三，纯碱

苛性钠(氢氧化钠)是一种可溶性强碱。与烧碱并列，业内称为“两碱”。烧碱和纯碱都溶于水，呈强碱性，都能提供Na+离子。1，普通肥皂。

高级脂肪酸的钠盐通常是通过用稍微过量的苛性钠皂化油和脂肪制成的。

如果直接以脂肪酸为原料，也可以用纯碱代替烧碱制作肥皂。

第二单元化学与资源开发利用

教学重点(难点):

1，天然水净化和污水处理的化学原理，化学再处理的应用和意义。

硬水的软化。中和法和沉淀法在污水处理中的应用。

2、海水晒盐。从海水中提取镁和溴的原理及简单工艺。氯碱工业的基本反应原理。

从海水中获取有用物质的不同方法和过程。

3.石油、煤炭和天然气综合利用的新进展。

知识归纳:

方法

原则

天然水的净化

凝结方法

混凝剂:明矾、绿矾、硫酸铝、聚合铝、硫酸亚铁、硫酸铁等。

Al3++3H2O3H++Al(OH)3

絮状胶体(吸附悬浮物)；正电荷(胶体杂质的聚集)。

生活用水净化工艺:混凝沉淀-过滤-杀菌。

化学软化方法

硬水:含有较多Ca2+和Mg2+的水，水少或不含水为软水。

不利于洗涤，易形成水垢，降低导热率，局部过热，爆炸。

暂时硬度:由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2引起的硬度。1，加热方式

永久硬度:由钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的硬度。

2.制药方法:纯碱，生石灰和磷酸盐

3.离子交换法:离子交换树脂，不溶于水，但能与带相同电荷的离子交换。

2nar+Ca2+= car 2+2na+再生:car2+2na+= 2nar+Ca2+

污水处理

物理定律

初级处理:去除格栅间和沉淀池中的不溶性污染物。预处理。

(微)生物方法

二级处理:去除水中可降解的有机物和部分胶体污染物。

化学方法

三级处理:中和法——酸性废水(熟石灰)和碱性废水(硫酸和CO2)。

沉淀法-含重金属离子的工业废水(沉淀剂，如S2-)

氧化还原法。(实验:电浮混凝法)

方法

原则

盐的利用

海水制盐

蒸发法(盐场法)

当阳光照射时，海水中的水分蒸发，盐沉淀。

盐田的条件:地理位置(海滩，远离河口)和气候。

盐田划分:储存池、蒸发池、结晶池。

苦卤:从中分离出盐的母液。

盐的利用

电解(氯碱工业)

2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

阳极:2cl-2e-= Cl2 =阴极:2h++2e-= H2 =

从海水中提取溴

井喷方法

1，氯化:Cl2+2br-= 2cl-+br2

2.吹出:空气(或水蒸气)吹出Br2。

3.吸收:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4然后用氯气氧化氢溴酸。

从海水中提取镁

特定过程

海水-氢氧化镁-氯化镁-镁

碱(壳)/过滤盐酸干燥/电解

从海水中提取重水

蒸馏、电解、化学交换和吸附。

了解化学交换方法

化学工业

目的

石油

分馏(大气压，减压)(物理学)

石油分为沸点不同的蒸馏产品，得到汽油(C5~11)、煤油(C11~16)、柴油(C15~18)等轻油，但产量较低。

裂化(化学)

多弄点轻油，特别是汽油。断链。

分解(化学)

获得重要的有机化工原料:乙烯、丙烯、丁烯等。

煤

注意这个问题

提高燃烧热效率，解决燃烧过程中的污染，分离提取化工原料。

干馏

隔绝空气加热。焦炉煤气(H2、甲烷、乙烯、一氧化碳等。燃料)、煤焦油(进一步提取的苯等芳香族化合物)、焦炭(金属冶炼)等。

气化

煤中的有机物被空气或氧气转化为可燃气体。c+水

液化

将煤转化为液体燃料的过程。

直接液化:与溶剂混合，在高温高压下与氢气反应，得到汽油、柴油、芳烃等。煤制油(内蒙古)。

间接液化:先转化为一氧化碳和氢气，再催化合成碳氢化合物和醇类燃料。

一碳化学

用化合物(甲烷、甲醇等)合成一系列化学原料和燃料的化学。)分子中只含有一个碳原子。

一氧化碳:煤甲烷:天然气。

电解饱和盐水。

积极的是失去的，消极的是得到的。

阳极:活性电极，放电顺序:S2->；SO32->；我-& gt；br-& gt；cl->；哦-& gt；NO3->；SO42->；F-

阴极:Ag+>Fe3+>；Cu2+>；H+(酸性溶液)> Pb2+>sn2+& gt；Fe2+>；Zn2+>；(H+)& gt；Al3+>；Mg2+>；na+& gt；Ca2+>；K+

(1)在电解饱和盐水中，阳极产生气泡，湿KI-淀粉试纸变蓝，有刺激性味道的气体变蓝。阴极有气泡，可燃气体。

(2)如果电极互换:如果全部使用惰性电极(石墨或铂)，可以互换(反应不变)；但是，如果原来的阴极是由铁条制成的，它们就不能互换。如果互换，铁作为阳极:Fe-2e-=Fe2+，阴极:2 h++ 2e-= H2；阴极产生的氢氧根离子会与阳极产生的亚铁离子在溶液中反应生成氢氧化亚铁(白色沉淀，会立即变成灰绿色，最终变成红棕色)。

(3)阳离子交换膜有一个特殊的性质，就是只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过，也就是只允许Na+通过，Cl-、OH-和气体不能通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2混合而引起爆炸，又能防止Cl2和NaOH溶液反应生成NaClO，影响烧碱质量。

(4)阳极接电源正极，电源正极会不断吸收电子，所以只能挂惰性电极，如碳棒、Pt。如果挂其他电极，比如铁棒，电子会被电源正极吸收，Fe变成铁离子，从而进入电解液，你很快就会看到铁棒不见了。至于为什么用碳棒代替Pt，就是价格关系了。碳棒很便宜。

阴极接电源负极，电源负极在不断产生电子，挂什么都无所谓。如果挂铁，会保护铁不变成铁离子。其实也可以在负极上挂一根碳棒。在工业生产中，阴极一般用铁网代替铁条，以增加反应接触面。碳不易做成网状，所以选用碳棒。

第三单元化学和材料的发展

教学重点(难点):

1，硅氧四面体的特殊性，一些无机非金属材料生产的化学原理。

形成对化学与材料发展关系的全面理解。

2、金属冶炼原理、金属腐蚀原理及防腐方法。

电解和电镀原理。

3.常用高分子材料的生产原理。

知识归纳:

一、无机非金属材料

原料

原料

生产原理

性能和用途

传统硅酸盐材料

陶器和瓷器

黏土

高温烧制

抗氧化、耐酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型。包含文章和艺术作品

玻璃

石英砂、石灰石、纯碱

Na2SiO3CaSiO3

na2co 3+SiO 2·2na 2 SiO 3+CO2·CaCO3类似。

光学玻璃、耐腐蚀玻璃、不同颜色的玻璃。

水泥

石灰石、粘土

硅酸二钙、铝酸三钙和铝酸钙铁

研磨-煅烧-添加石膏等。-研磨

水力的，用作建筑材料。

混凝土:水泥、沙子和砾石。

新材料

碳化硅

二氧化硅，碳

原文如此

SiO2+CSiC+CO↑

结构类似金刚石，硬度高，优质磨料，性能稳定，航天器涂层材料。

氮化硅

高纯硅，N2

Si3N4

3Si+2N2Si3N4

3 sicl 4+2 N2+6 H2 = si3n 4+12 HCl

高熔点、高硬度和稳定的化学性质，用于制造轴承、燃气轮机叶片和发动机受热面。

简单硅

高纯焦炭和石英砂

硅

SiO2+2CSi+2CO↑

=SiHCl3+H2

氯化硅+硫酸+盐酸

半导体工业

钻石

甲烷

C

CH4 = = = = C(菱形)++2H2

研磨剂

其他新材料

C60(新型储氢材料)、超导材料等。

第二，金属材料

金属活动顺序表:

标记金属冶炼的方法和范围:

原料

设备

原则

冶铁

铁矿石、焦炭、石灰石、空气

鼓风炉

生成还原剂CO: C+O2==CO2 CO2+C==2CO。

生铁形成:Fe2O3+3CO==2Fe+3CO

炼钢

铸铁件

氧气顶吹转炉

还原c %:2c+O2 = 2 CO2 Fe+O2 = 2 feofeo+c = co+Fe。

除杂:FeS+CaO=CaS+FeO脱硫。

添加合金元素:铬、锰和镍。

铝冶炼

铝矾土、纯碱、石灰、煤、燃料油

电解槽

铝土矿溶出:Al2O3+2NaOH = 2NALO2+H2O。

氢氧化铝沉淀:NAA lo 2+CO2+2h2o = Al(OH)3↓+nah co 3。

氢氧化铝脱水:2Al(OH)3=Al2O3+3H2O

电解氧化铝:2Al2O34Al+3O2↑ =

冰晶石(na 3 alf 6)-氧化铝熔体含少量氟化钙。

阳极:6o2-12e-= 3o2 ↑阴极:4Al3++12e-=4Al

金属腐蚀和防护:

分类

例子

金属腐蚀原理

化学腐蚀

氧气、氯气等。，对温度影响很大。钢铁在高温下容易氧化一层氧化物。

电化学腐蚀

原电池反应，例如钢

氧腐蚀(大部分):阴极1/2O2+H2O+2e-=2OH-阳极Fe-2e-=Fe2+

析氢腐蚀(酸性):阴极2h+2e-= H2阳极Fe-2e-=Fe2+

金属防腐方法

氧化膜

用化学方法在钢和铝的表面形成一层致密的氧化膜。

电镀

镀铬、镀锌、镀镍(在空气中不易发生化学变化的金属，原理)

其余的

改善环境，牺牲阳极(原电池负极)，外加电流等。

第三，高分子材料

分类:天然聚合物:淀粉、纤维素、蛋白质。

合成聚合物:聚×××

综合法

举个例子

基本概念

加聚

聚氯乙烯:

聚苯乙烯:

单体:

链接:

聚合度:

缩聚反应

聚酯纤维:

塑料的分类

结构

自然

举个例子

热塑性

线条形状

溶于某些有机溶剂中，在一定温度范围内会软化、熔融、加工。

聚乙烯

热固性

体型

不溶于有机溶剂，加热时不会熔化。

酚醛树脂

聚合物降解的分类:生物降解、光降解和化学降解。

废旧高分子材料的再利用途径:(1)再生、改性制成有用的材料和产品；(2)通过热裂解或化学处理制备各种化学原料；(3)作为燃料回收利用。

化

例子

生产原理

氮肥

尿素

2 NH3+CO2 H2 NCO onh 4 H2 NCO onh 4 H2 NCO NH 2+H2O

硝酸铵

4 NH3+5o 24 NO+6H2O 2 NO+O2 = 2 NO 23 NO 2+H2O = 2 HNO 3+NO NH3+HNO 3 = nh4no 3

其余:碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、氨水、硝酸钙、硝酸钾等。

磷肥

过磷酸钙/过磷酸钙

硫酸处理。成分:磷酸氢钙、H2O和硫酸钙。

其余:过磷酸钙Ca(H2PO4)2、钙镁磷肥、KH2PO4等。

钾肥

草木灰K2CO3、氯化钾、硫酸钾、硝酸钾等。

复合肥料

磷铵复合肥、硝酸磷肥复合肥、硝酸铵、KH2PO4等。

杀虫剂

例子

功能，影响

杀虫剂

有机氯(DDT、六六六、DDE)、有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯等。

控制害虫，增加作物产量。影响生物群落、土壤、大气、水等。

杀真菌剂

波尔多液(硫酸铜、石灰)、石灰-硫磺混合物、除草剂等。

植物生长调节剂

乙烯利、矮壮素等。

肥皂

通式

肥皂成分

高级脂肪酸钠(钾)

RCOONa还是RCOOK

生产原理

油水解/碱性条件

去污原理

水中的电离

RCOONa=RCOO-+Na+

亲油(疏水)

RCOO-

亲水基

钠离子

主要功能

肥皂、油污和水被浸湿、乳化和起泡。

简单图表

Unit 4化学与技术的发展教学重点(难点):1。化肥补充作物必需的养分，主要化肥的生产原理；了解农药的组成、结构和性质是决定其防治害虫效果的关键因素。化肥和农药的使用及其对环境的影响。2.了解肥皂和合成洗涤剂的组成、特点、性能和生产原理。3.通过典型事例了解精细化学品的生产特点，认识到化工技术发展在满足生产生活需要中不可替代的作用。知识归纳:

萨皮得

状态:洗衣粉液体:洗干净

主要成分

烷基苯磺酸钠

生产原理

结构优化

1.确定合适的碳链长度(12 ~ 18)。(太长水溶性降低，太短水溶性太强)2。没有支链烃基。(易生物降解)3。合理的配方。(提高综合性能，环境污染，美白，香味等。)

工业味精:表面活性剂。小剂量可显著降低水与空气或其他物质的界面张力(表面张力)，提高工业生产效率，改善产品质量和性能。