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100 changes: 100 additions & 0 deletions 11 化学与可持续发展/01 自然资源的开发利用
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description: "自然资源的开发利用"
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# 自然资源的开发利用"

## 金属材料

冶炼金属

1. K-Al电解;
2. Zn-Pb用C/CO/$\ce{H_{2}}$还原;
3. Hg、Ag热分解;
4. Pt、Au物理方法;
5. 铝热反应;

腐蚀:
1. 化学腐蚀;

2. 电化学腐蚀(析氢、吸氧)。

防护

1. 改变金属材料的组成;
2. 覆盖保护层;
3. 电化学保护:牺牲阳极法(原电池)、外加电流法(电解)。

合金:硬度较大、耐热性较好、耐腐蚀、熔点低。

## 无机非金属材料
陶瓷

1. 主要材料:黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐);

2. 制取方式:高温烧结;

3. 用途:生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具。

玻璃

1. 原料:纯碱、石灰石、石英砂(主要$\ce{SiO_{2}}$);
2. 制取方式:混合粉碎,在玻璃窑中熔融、反应而成;
3. 主要成分:$\ce{Na_{2}SiO_{3}}$、$\ce{CaSiO_{3}}$、$\ce{SiO_{2}}$;
4. 用途:生产建筑材料、光学仪器等器皿、高强度复合材料等。

水泥

1. 主要原料:黏土、石灰石;

2. 制取方式:混合研磨后在水泥回转窑中煅烧,加入石膏再磨粉;

3. 用途:与水混合可用于建筑;与沙、碎石、水混合可做混凝土。

高纯硅广泛用于信息技术和新能源技术等领域,可制芯片、太阳能电池;

二氧化硅可用于生产光导纤维。


1. 金刚石;
2. 石墨,由原子构成的若干片构成,有导电性;
3. 富勒烯($\ce{C_{60}}$等);
4. 碳纳米管可看做石墨片卷为的管状物,比表面积大,有相当高的强度和电学性能,可用于生产复合材料、电池和传感器;
5. 石墨烯是只有一个碳原子直径厚的单层石墨,密度低,热导率高,具有极高的强度。

新型陶瓷
1. 金刚砂有类似金刚石的结构,硬度大,可用于砂纸和砂轮的磨料;耐高温,抗氧化;
2. 压电陶瓷(钛酸盐、锆酸盐)能实现机械能和电能的相互转化,用于滤波片、扬声器、超声波探伤器、点火器;
3. 透明陶瓷有$\ce{Al_{2}O_{3}}$、$\ce{Y_{2}O_{3}}$、AlN、$\ce{CaF_{2}}$等,具有优良的光学性能,耐高温,绝缘性好;可用于高压钠灯、激光器、高温探测窗等;
4. 超导陶瓷在某一临界温度下电阻为零,可用于电力、交通、医疗等领域。

## 海水资源

水资源:海水淡化(蒸馏、电渗析、离子交换)、循环冷却。

物质:NaCl、Mg、K、U、$\ce{Br_{2}}$、$\ce{D_{2}O}$。

能量:潮汐能、波浪能。

## 化石燃料


1. 组成:由有机物、少量无机物构成;以C为主,还有H、O、N、P等;
2. 利用:
1. 干馏(焦化):将煤隔绝空气加强热使之分解形成重要的化工原料;
2. 气化:将煤转化为可燃性气体如水煤气;
3. 液化:
1. 直接液化:煤与$\ce{H_{2}}$反应生成液体燃料;
2. 间接液化:先转化为CO、$\ce{H_{2}}$再在催化剂的作用下合成$\ce{CH_{3}OH}$等。

天然气:清洁的化石燃料,可用于$\ce{NH_{3}}$、$\ce{CH_{3}OH}$的合成。

石油

1. 组成:多种烃;
2. 利用:
1. 分馏:利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程;可获得汽油、煤油、柴油等轻型油;
2. 催化裂化、裂解:可获得乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料;
3. 重整:由链状烃转化为环状烃,如苯、甲苯。
103 changes: 103 additions & 0 deletions 11 化学与可持续发展/02 常用化学物质
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description: "常用化学物质"
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# 常用化学物质

# 有机高分子材料

塑料

1. 成分:
1. 主要为合成树脂;
2. 添加剂有增塑剂、防老剂、增强材料、着色剂;
2. 特征:强度高、密度小、耐腐蚀、易加工;
4. 聚乙烯(PE)
1. 性能:绝缘性好,耐化学腐蚀,耐寒,无毒;耐热性差,容易老化;
2. 主要用途:可制成薄膜,用于食品、药物的包装材料,以及日常用品、绝缘材料等;
5. 聚氯乙烯(PVC)
1. 性能:绝缘性好,耐化学腐蚀,机械强度较高;热稳定性差;
2. 主要用途:可制成薄膜、管道、日常用品、绝缘材料;
6. 聚苯乙烯(PS)
1. 性能:绝缘性好,耐化学腐蚀,耐寒,无毒;耐热性差,质脆;
2. 主要用途:可制成日常用品、绝缘材料,还可制成泡沫塑料用于防震、保温、隔音;
7. 聚四氟乙烯(PTFE)
1. 性能:耐化学腐蚀,耐溶剂性好,耐低温、高温,绝缘性好;加工困难;
2. 主要用途:可制成化工、医药等行业使用的耐腐蚀、耐高温、耐低温制品;
8. 聚丙烯(PP)
1. 性能:机械强度较高,绝缘性好,耐化学腐蚀,无毒;低温发脆,容易老化;
2. 主要用途:可制成薄膜、管道、日常用品、包装材料等;
9. 聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃,PMMA)
1. 性能:透光性好,易加工;耐磨性较差,能溶于有机溶剂;
2. 主要用途:可制成飞机和车辆的风挡、光学仪器、医疗器械、广告牌等;
10. 脲醛塑料(电玉,UF)
1. 性能:绝缘性好,耐溶剂性好;不耐酸;
2. 主要用途:可制成电器开关、插座及日常用品等。

橡胶

1. 定义:具有高弹性的高分子材料;

2. 分类:
1. 天然橡胶、异戊橡胶:聚异戊二烯;
2. 丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶;
3. 硫化橡胶;
4. 氟橡胶:耐热和耐酸、碱腐蚀;
5. 硅橡胶:耐高温和严寒。

纤维
1. 天然纤维:棉花、羊毛、蚕丝、麻;
2. 再生纤维:黏胶纤维、大豆蛋白纤维;
3. 合成纤维:聚丙烯纤维(丙纶)、聚氯乙烯纤维(氯纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚对苯二甲酸乙二酯纤维(涤纶)和聚酰胺纤维(锦纶、芳纶)。

## 化肥与农药
化肥

1. 施用方式:要考虑土壤酸碱性、作物营养状况等因素,根据化肥本身的性质进行科学施用;

2. 滥用后果:
1. 造成水体富营养化,产生水华;
2. 影响土壤的酸碱性和结构。

农药不当使用的后果

1. 破坏害虫与天敌之间的生态平衡,一些害虫还会产生抗药性;

2. 引起蜜蜂等传粉昆虫的大量死亡;

3. 造成土壤和作物的农药残留超标,以及大气、地表水和地下水的污染。

## 药物

作用机理

1. 过改变机体细胞周围的物理、化学环境;

2. 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。
合理用药

1. 药物:剂量、剂型、给药途径和时间;

2. 机体:年龄、性别、症状、心理、遗传。

## 食品添加剂

定义:为改善食品品质和色、香、味,以及防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或天然物质。

着色剂

1. 天然:红曲红、β- 胡萝卜素、姜黄、叶绿素铜钠盐、焦糖色;

2. 人工:苋菜红、柠檬黄、靛蓝。

增味剂:例如谷氨酸钠。

膨松剂:可中和酸并受热分解,产生大量气体,使面团疏松、多孔,生产的食品松软或酥脆。

凝固剂:氯化镁、硫酸钙、葡萄糖酸-δ-内酯等,可改善食品形态。

防腐剂:苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐、亚硝酸钠。

抗氧化剂:例如维生素C。

营养强化剂:补充营养。
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