生物质能和化学能有什么区别

能量（energy）简称“能”，质量的时空分布可能变化程度的度量，用来表示物理系统做功的本领。

现代物理学已明确了质量与能量之间的数量关系，即爱因斯坦的质能关系式：E=MC_。能量的单位与功的单位相同，在国际单位制中是焦耳（J）。在营养学中除了用焦耳（J）作为能量单位以外，有时也用卡路里（cal）作为能量单位，1卡路里约等于4.184焦耳。在原子物理学、原子核物理学、粒子物理学等领域中也用电子伏特（eV）作为能量单位，1电子伏特=1.602,18×10－19焦。在理论物理领域，也有用尔格（erg）作为能量单位的，1尔格=10－7焦。能量以多种不同的形式存在。

按照物质的不同运动形式分类，能量可分为核能、机械能、化学能、内能（热能）、电能、辐射能、光能、生物能等。这些不同形式的能量之间可以通过物理效应或化学反应而相互转化。

各种场也具有能量。在营养学中，能量指的是食物中所含有的能被人体所吸收的化学能（生物质能），食物中的能量有时也可以称作热量，正常成年人每天消耗的能量约为8.4×106焦（8400千焦，NRV营养素参考值）。

第一章 物质结构 元素周期律

一、原子结构

质子（Z个）

原子核 注意：

中子（N个）质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)

1.原子（ A X ） 原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子数

核外电子（Z个）

★熟背前20号元素，熟悉1～20号元素原子核外电子的排布：

H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca

2.原子核外电子的排布规律：①电子总是尽先排布在能量最低的电子层里；②各电子层最多容纳的电子数是2n2；③最外层电子数不超过8个（K层为最外层不超过2个），次外层不超过18个，倒数第三层电子数不超过32个。

电子层： 一（能量最低） 二三四五六七

对应表示符号： K L MNO P Q

3.元素、核素、同位素

元素：具有相同核电荷数的同一类原子的总称。

核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。

同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。(对于原子来说)

二、元素周期表

1.编排原则：

①按原子序数递增的顺序从左到右排列

②将电子层数相同的各元素从左到右排成一横行。（周期序数＝原子的电子层数）

③把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行。

主族序数＝原子最外层电子数

2.结构特点：

核外电子层数 元素种类

第一周期 12种元素

短周期 第二周期 28种元素

周期 第三周期 38种元素

元 （7个横行） 第四周期 418种元素

素 （7个周期） 第五周期 518种元素

周 长周期 第六周期 632种元素

期第七周期 7未填满（已有26种元素）

表 主族：ⅠA～ⅦA共7个主族

族副族：ⅢB～ⅦB、ⅠB～ⅡB，共7个副族

（18个纵行） 第Ⅷ族：三个纵行，位于ⅦB和ⅠB之间

（16个族）零族：稀有气体

三、元素周期律

1.元素周期律：元素的性质（核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性）随着核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。元素性质的周期性变化实质是元素原子核外电子排布的周期性变化的必然结果。

2.同周期元素性质递变规律

第三周期元素 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar

(1)电子排布 电子层数相同，最外层电子数依次增加

(2)原子半径 原子半径依次减小

—

(3)主要化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4

－4 ＋5

－3 ＋6

－2 ＋7

－1 —

(4)金属性、非金属性 金属性减弱，非金属性增加

—

(5)单质与水或酸置换难易 冷水

剧烈 热水与

酸快 与酸反

应慢 —— —

(6)氢化物的化学式 —— SiH4 PH3 H2S HCl —

(7)与H2化合的难易 —— 由难到易

—

(8)氢化物的稳定性 —— 稳定性增强

—

(9)最高价氧化物的化学式 Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 —

最高价氧化物对应水化物 (10)化学式 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4 —

(11)酸碱性 强碱 中强碱 两性氢

氧化物 弱酸 中强

酸 强酸 很强

的酸 —

(12)变化规律 碱性减弱，酸性增强

—

第ⅠA族碱金属元素：Li Na K Rb Cs Fr（Fr是金属性最强的元素，位于周期表左下方）

第ⅦA族卤族元素：F Cl Br I At （F是非金属性最强的元素，位于周期表右上方）

★判断元素金属性和非金属性强弱的方法：

（1）金属性强（弱）——①单质与水或酸反应生成氢气容易（难）；②氢氧化物碱性强（弱）；③相互置换反应（强制弱）Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu。

（2）非金属性强（弱）——①单质与氢气易（难）反应；②生成的氢化物稳定（不稳定）；③最高价氧化物的水化物（含氧酸）酸性强（弱）；④相互置换反应（强制弱）2NaBr＋Cl2＝2NaCl＋Br2。

（Ⅰ）同周期比较：

金属性：Na＞Mg＞Al

与酸或水反应：从易→难

碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3

非金属性：Si＜P＜S＜Cl

单质与氢气反应：从难→易

氢化物稳定性：SiH4＜PH3＜H2S＜HCl

酸性(含氧酸)：H2SiO3＜H3PO4＜H2SO4＜HClO4

（Ⅱ）同主族比较：

金属性：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs（碱金属元素）

与酸或水反应：从难→易

碱性：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH 非金属性：F＞Cl＞Br＞I（卤族元素）

单质与氢气反应：从易→难

氢化物稳定：HF＞HCl＞HBr＞HI

（Ⅲ）

金属性：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs

还原性(失电子能力)：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs

氧化性(得电子能力)：Li＋＞Na＋＞K＋＞Rb＋＞Cs＋ 非金属性：F＞Cl＞Br＞I

氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2

还原性：F－＜Cl－＜Br－＜I－

酸性(无氧酸)：HF＜HCl＜HBr＜HI

比较粒子(包括原子、离子)半径的方法：（1）先比较电子层数，电子层数多的半径大。

（2）电子层数相同时，再比较核电荷数，核电荷数多的半径反而小。

四、化学键

化学键是相邻两个或多个原子间强烈的相互作用。

1.离子键与共价键的比较

键型 离子键 共价键

概念 阴阳离子结合成化合物的静电作用叫离子键 原子之间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键

成键方式 通过得失电子达到稳定结构 通过形成共用电子对达到稳定结构

成键粒子 阴、阳离子 原子

成键元素 活泼金属与活泼非金属元素之间（特殊：NH4Cl、NH4NO3等铵盐只由非金属元素组成，但含有离子键） 非金属元素之间

离子化合物：由离子键构成的化合物叫做离子化合物。（一定有离子键，可能有共价键）

共价化合物：原子间通过共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。（只有共价键）

极性共价键（简称极性键）：由不同种原子形成，A－B型，如，H－Cl。

共价键

非极性共价键（简称非极性键）：由同种原子形成，A－A型，如，Cl－Cl。

2.电子式：

用电子式表示离子键形成的物质的结构与表示共价键形成的物质的结构的不同点：（1）电荷：用电子式表示离子键形成的物质的结构需标出阳离子和阴离子的电荷；而表示共价键形成的物质的结构不能标电荷。（2）[ ]（方括号）：离子键形成的物质中的阴离子需用方括号括起来，而共价键形成的物质中不能用方括号。

第二章 化学反应与能量

第一节 化学能与热能

1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。

原因：当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学键要放出能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。E反应物总能量＞E生成物总能量，为放热反应。E反应物总能量＜E生成物总能量，为吸热反应。

2、常见的放热反应和吸热反应

常见的放热反应：①所有的燃烧与缓慢氧化。②酸碱中和反应。③金属与酸反应制取氢气。

④大多数化合反应（特殊：C＋CO2 2CO是吸热反应）。

常见的吸热反应：①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)。

②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2•8H2O＋NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O

③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。

3、能源的分类：

形成条件 利用历史 性质

一次能源

常规能源 可再生资源 水能、风能、生物质能

不可再生资源 煤、石油、天然气等化石能源

新能源 可再生资源 太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气

不可再生资源 核能

二次能源 （一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次能源）

电能（水电、火电、核电）、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等

[思考]一般说来，大多数化合反应是放热反应，大多数分解反应是吸热反应，放热反应都不需要加热，吸热反应都需要加热，这种说法对吗？试举例说明。

点拔：这种说法不对。如C＋O2＝CO2的反应是放热反应，但需要加热，只是反应开始后不再需要加热，反应放出的热量可以使反应继续下去。Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，但反应并不需要加热。

第二节 化学能与电能

1、化学能转化为电能的方式：

电能

(电力) 火电（火力发电） 化学能→热能→机械能→电能 缺点：环境污染、低效

原电池 将化学能直接转化为电能 优点：清洁、高效

2、原电池原理

（1）概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。

（2）原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。

（3）构成原电池的条件：（1）电极为导体且活泼性不同；（2）两个电极接触（导线连接或直接接触）；（3）两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。

（4）电极名称及发生的反应：

负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应，

电极反应式：较活泼金属－ne－＝金属阳离子

负极现象：负极溶解，负极质量减少。

正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应，

电极反应式：溶液中阳离子＋ne－＝单质

正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。

（5）原电池正负极的判断方法：

①依据原电池两极的材料：

较活泼的金属作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）；

较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（MnO2）等作正极。

②根据电流方向或电子流向：（外电路）的电流由正极流向负极；电子则由负极经外电路流向原电池的正极。

③根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极。

④根据原电池中的反应类型：

负极：失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。

正极：得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H2的放出。

（6）原电池电极反应的书写方法：

（i）原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳如下：

①写出总反应方程式。 ②把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应。

③氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，注意酸碱介质和水等参与反应。

（ii）原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。

（7）原电池的应用：①加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。②比较金属活动性强弱。③设计原电池。④金属的腐蚀。

2、化学电源基本类型：

①干电池：活泼金属作负极，被腐蚀或消耗。如：Cu－Zn原电池、锌锰电池。

②充电电池：两极都参加反应的原电池，可充电循环使用。如铅蓄电池、锂电池和银锌电池等。

③燃料电池：两电极材料均为惰性电极，电极本身不发生反应，而是由引入到两极上的物质发生反应，如H2、CH4燃料电池，其电解质溶液常为碱性试剂（KOH等）。

第三节 化学反应的速率和限度

1、化学反应的速率

（1）概念：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。计算公式：v(B)＝ ＝

①单位：mol/(L•s)或mol/(L•min)

②B为溶液或气体，若B为固体或纯液体不计算速率。

③以上所表示的是平均速率，而不是瞬时速率。

④重要规律：（i）速率比＝方程式系数比 （ii）变化量比＝方程式系数比

（2）影响化学反应速率的因素：

内因：由参加反应的物质的结构和性质决定的（主要因素）。

外因：①温度：升高温度，增大速率

②催化剂：一般加快反应速率（正催化剂）

③浓度：增加C反应物的浓度，增大速率（溶液或气体才有浓度可言）

④压强：增大压强，增大速率（适用于有气体参加的反应）

⑤其它因素：如光（射线）、固体的表面积（颗粒大小）、反应物的状态（溶剂）、原电池等也会改变化学反应速率。

2、化学反应的限度——化学平衡

（1）在一定条件下，当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这就是这个反应所能达到的限度，即化学平衡状态。

化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响。催化剂只改变化学反应速率，对化学平衡无影响。

在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应。通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应。而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应。

在任何可逆反应中，正方应进行的同时，逆反应也在进行。可逆反应不能进行到底，即是说可逆反应无论进行到何种程度，任何物质（反应物和生成物）的物质的量都不可能为0。

（2）化学平衡状态的特征：逆、动、等、定、变。

①逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。

②动：动态平衡，达到平衡状态时，正逆反应仍在不断进行。

③等：达到平衡状态时，正方应速率和逆反应速率相等，但不等于0。即v正＝v逆≠0。

④定：达到平衡状态时，各组分的浓度保持不变，各组成成分的含量保持一定。

⑤变：当条件变化时，原平衡被破坏，在新的条件下会重新建立新的平衡。

（3）判断化学平衡状态的标志：

① VA（正方向）＝VA（逆方向）或nA（消耗）＝nA（生成）（不同方向同一物质比较）

②各组分浓度保持不变或百分含量不变

③借助颜色不变判断（有一种物质是有颜色的）

④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变（前提：反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用，即如对于反应xA＋yB zC，x＋y≠z ）

第三章 有机化合物

绝大多数含碳的化合物称为有机化合物，简称有机物。像CO、CO2、碳酸、碳酸盐等少数化合物，由于它们的组成和性质跟无机化合物相似，因而一向把它们作为无机化合物。

一、烃

1、烃的定义：仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。

2、烃的分类：

饱和烃→烷烃（如：甲烷）

脂肪烃(链状)

烃 不饱和烃→烯烃（如：乙烯）

芳香烃(含有苯环)（如：苯）

3、甲烷、乙烯和苯的性质比较：

有机物 烷烃 烯烃 苯及其同系物

通式 CnH2n+2 CnH2n ——

代表物 甲烷(CH4) 乙烯(C2H4) 苯(C6H6)

结构简式 CH4 CH2＝CH2 或

(官能团)

结构特点 C－C单键，

链状，饱和烃 C＝C双键，

链状，不饱和烃 一种介于单键和双键之间的独特的键，环状

空间结构 正四面体 六原子共平面 平面正六边形

物理性质 无色无味的气体，比空气轻，难溶于水 无色稍有气味的气体，比空气略轻，难溶于水 无色有特殊气味的液体，比水轻，难溶于水

用途 优良燃料，化工原料 石化工业原料，植物生长调节剂，催熟剂 溶剂，化工原料

有机物 主 要 化 学 性 质

烷烃：

甲烷 ①氧化反应（燃烧）

CH4+2O2――→CO2+2H2O（淡蓝色火焰，无黑烟）

②取代反应 （注意光是反应发生的主要原因，产物有5种）

CH4+Cl2―→CH3Cl+HClCH3Cl +Cl2―→CH2Cl2+HCl

CH2Cl2+Cl2―→CHCl3+HCl CHCl3+Cl2―→CCl4+HCl

在光照条件下甲烷还可以跟溴蒸气发生取代反应，

甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。

烯烃：

乙烯 ①氧化反应 （ⅰ）燃烧

C2H4+3O2――→2CO2+2H2O（火焰明亮，有黑烟）

（ⅱ）被酸性KMnO4溶液氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色。

②加成反应

CH2＝CH2＋Br2－→CH2Br－CH2Br（能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色）

在一定条件下，乙烯还可以与H2、Cl2、HCl、H2O等发生加成反应

CH2＝CH2＋H2――→CH3CH3

CH2＝CH2＋HCl－→CH3CH2Cl（氯乙烷）

CH2＝CH2＋H2O――→CH3CH2OH（制乙醇）

③加聚反应 nCH2＝CH2――→－CH2－CH2－n（聚乙烯）

乙烯能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。常利用该反应鉴别烷烃和烯烃，如鉴别甲烷和乙烯。

苯 ①氧化反应（燃烧）

2C6H6＋15O2―→12CO2＋6H2O（火焰明亮，有浓烟）

②取代反应

苯环上的氢原子被溴原子、硝基取代。

＋Br2――→ ＋HBr

＋HNO3――→ ＋H2O

③加成反应

＋3H2――→

苯不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。

4、同系物、同分异构体、同素异形体、同位素比较。

概念 同系物 同分异构体 同素异形体 同位素

定义 结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质 分子式相同而结构式不同的化合物的互称 由同种元素组成的不同单质的互称 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子的互称

分子式 不同 相同 元素符号表示相同，分子式可不同 ——

结构 相似 不同 不同 ——

研究对象 化合物 化合物 单质 原子

6、烷烃的命名：

（1）普通命名法：把烷烃泛称为“某烷”，某是指烷烃中碳原子的数目。1－10用甲，乙，丙，丁，戊，已，庚，辛，壬，癸；11起汉文数字表示。区别同分异构体，用“正”，“异”，“新”。

正丁烷，异丁烷；正戊烷，异戊烷，新戊烷。

（2）系统命名法：

①命名步骤：(1)找主链－最长的碳链(确定母体名称)；(2)编号－靠近支链（小、多）的一端；

(3)写名称－先简后繁,相同基请合并.

②名称组成：取代基位置－取代基名称母体名称

③阿拉伯数字表示取代基位置，汉字数字表示相同取代基的个数

CH3－CH－CH2－CH3 CH3－CH－CH－CH3

2－甲基丁烷2，3－二甲基丁烷

7、比较同类烃的沸点:

①一看：碳原子数多沸点高。

②碳原子数相同，二看：支链多沸点低。

常温下，碳原子数1－4的烃都为气体。

二、烃的衍生物

1、乙醇和乙酸的性质比较

有机物 饱和一元醇 饱和一元醛 饱和一元羧酸

通式 CnH2n+1OH —— CnH2n+1COOH

代表物 乙醇 乙醛 乙酸

结构简式 CH3CH2OH

或 C2H5OH CH3CHO CH3COOH

官能团 羟基：－OH

醛基：－CHO

羧基：－COOH

物理性质 无色、有特殊香味的液体，俗名酒精，与水互溶，易挥发

（非电解质） —— 有强烈刺激性气味的无色液体，俗称醋酸，易溶于水和乙醇，无水醋酸又称冰醋酸。

用途 作燃料、饮料、化工原料；用于医疗消毒，乙醇溶液的质量分数为75％ —— 有机化工原料，可制得醋酸纤维、合成纤维、香料、燃料等，是食醋的主要成分

有机物 主 要 化 学 性 质

乙醇 ①与Na的反应

2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑

乙醇与Na的反应（与水比较）：①相同点：都生成氢气，反应都放热

②不同点：比钠与水的反应要缓慢

结论：乙醇分子羟基中的氢原子比烷烃分子中的氢原子活泼，但没有水分子中的氢原子活泼。

②氧化反应 （ⅰ）燃烧

CH3CH2OH+3O2―→2CO2+3H2O

（ⅱ）在铜或银催化条件下：可以被O2氧化成乙醛（CH3CHO）

2CH3CH2OH+O2――→2CH3CHO+2H2O

③消去反应

CH3CH2OH――→CH2＝CH2↑+H2O

乙醛 氧化反应：醛基(－CHO)的性质－与银氨溶液，新制Cu(OH)2反应

CH3CHO＋2Ag(NH3)2OH――→CH3COONH4＋H2O ＋2Ag↓＋3NH3↑

（银氨溶液）

CH3CHO + 2Cu(OH)2――→CH3COOH＋Cu2O↓＋2H2O

（砖红色）

醛基的检验：方法1：加银氨溶液水浴加热有银镜生成。

方法2：加新制的Cu(OH)2碱性悬浊液加热至沸有砖红色沉淀

乙酸 ①具有酸的通性：CH3COOH≒CH3COO－＋H＋

使紫色石蕊试液变红；

与活泼金属，碱，弱酸盐反应，如CaCO3、Na2CO3

酸性比较：CH3COOH >H2CO3

2CH3COOH＋CaCO3＝2(CH3COO)2Ca＋CO2↑＋H2O（强制弱）

②酯化反应

CH3COOH＋C2H5OH CH3COOC2H5＋H2O

酸脱羟基醇脱氢

三、基本营养物质

食物中的营养物质包括：糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。人们习惯称糖类、油脂、蛋白质为动物性和植物性食物中的基本营养物质。

种类 元 代表物 代表物分子

糖类 单糖 C H O 葡萄糖 C6H12O6 葡萄糖和果糖互为同分异构体

单糖不能发生水解反应

果糖

双糖 C H O 蔗糖 C12H22O11 蔗糖和麦芽糖互为同分异构体

能发生水解反应

麦芽糖

多糖 C H O 淀粉 (C6H10O5)n 淀粉、纤维素由于n值不同，所以分子式不同，不能互称同分异构体

能发生水解反应

纤维素

油脂 油 C H O 植物油 不饱和高级脂肪酸甘油酯 含有C＝C键，能发生加成反应，

能发生水解反应

脂 C H O 动物脂肪 饱和高级脂肪酸甘油酯 C－C键，

能发生水解反应

蛋白质 C H O

N S P等 酶、肌肉、

毛发等 氨基酸连接成的高分子 能发生水解反应

主 要 化 学 性 质

葡萄糖

结构简式：CH2OH－CHOH－CHOH－CHOH－CHOH－CHO

或CH2OH(CHOH)4CHO （含有羟基和醛基）

醛基：①使新制的Cu(OH)2¬产生砖红色沉淀－测定糖尿病患者病情

②与银氨溶液反应产生银镜－工业制镜和玻璃瓶瓶胆

羟基：与羧酸发生酯化反应生成酯

蔗糖 水解反应：生成葡萄糖和果糖

淀粉

纤维素 淀粉、纤维素水解反应：生成葡萄糖

淀粉特性：淀粉遇碘单质变蓝

油脂 水解反应：生成高级脂肪酸（或高级脂肪酸盐）和甘油

蛋白质 水解反应：最终产物为氨基酸

颜色反应：蛋白质遇浓HNO3变黄（鉴别部分蛋白质）

灼烧蛋白质有烧焦羽毛的味道（鉴别蛋白质）

第四章 化学与可持续发展

第一节 开发利用金属矿物和海水资源

一、金属矿物的开发利用

1、金属的存在：除了金、铂等少数金属外，绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界。

2、金属冶炼的涵义：简单地说，金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。金属冶炼的实质是把金属元素从化合态还原为游离态，即M(+n)（化合态） M(0)（游离态）。

3、金属冶炼的一般步骤： (1)矿石的富集：除去杂质，提高矿石中有用成分的含量。(2)冶炼：利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原剂把金属从其矿石中还原出来，得到金属单质（粗）。(3)精炼：采用一定的方法，提炼纯金属。

4、金属冶炼的方法

(1)电解法：适用于一些非常活泼的金属。

2NaCl（熔融） 2Na＋Cl2↑MgCl2（熔融） Mg＋Cl2↑2Al2O3（熔融） 4Al＋3O2↑

(2)热还原法：适用于较活泼金属。

Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2↑WO3＋3H2 W＋3H2O ZnO＋C Zn＋CO↑

常用的还原剂：焦炭、CO、H2等。一些活泼的金属也可作还原剂，如Al，

Fe2O3＋2Al 2Fe＋Al2O3（铝热反应） Cr2O3＋2Al 2Cr＋Al2O3（铝热反应）

(3)热分解法：适用于一些不活泼的金属。

2HgO 2Hg＋O2↑ 2Ag2O 4Ag＋O2↑

5、 (1)回收金属的意义：节约矿物资源，节约能源，减少环境污染。(2)废旧金属的最好处理方法是回收利用。(3)回收金属的实例：废旧钢铁用于炼钢；废铁屑用于制铁盐；从电影业、照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中，可以提取金属银。

金属的活动性顺序 K、Ca、Na、

Mg、Al Zn、Fe、Sn、

Pb、(H)、Cu Hg、Ag Pt、Au

金属原子失电子能力 强 弱

金属离子得电子能力 弱 强

主要冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 富集法

还原剂或

特殊措施 强大电流

提供电子 H2、CO、C、

Al等加热 加热 物理方法或

化学方法

二、海水资源的开发利用

1、海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库 海水中含有80多种元素，其中Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr 11种元素的含量较高，其余为微量元素。常从海水中提取食盐，并在传统海水制盐工业基础上制取镁、钾、溴及其化合物。

2、海水淡化的方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久，蒸馏法的原理是把水加热到水的沸点，液态水变为水蒸气与海水中的盐分离，水蒸气冷凝得淡水。

3、海水提溴

浓缩海水 溴单质氢溴酸溴单质

有关反应方程式：①2NaBr＋Cl2＝Br2＋2NaCl②Br2＋SO2＋2H2O＝2HBr＋H2SO4

③2HBr＋Cl2＝2HCl＋Br2

4、海带提碘

海带中的碘元素主要以I－的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2，再萃取出来。证明海带中含有碘，实验方法：(1)用剪刀剪碎海带，用酒精湿润，放入坩锅中。(2)灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却。(3)将海带灰移到小烧杯中，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤。(4)在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2然后加入几滴淀粉溶液。

证明含碘的现象：滴入淀粉溶液，溶液变蓝色。2I－＋H2O2＋2H＋＝I2＋2H2O

第二节 化学与资源综合利用、环境保护

一、煤和石油

1、煤的组成：煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。

2、煤的综合利用：煤的干馏、煤的气化、煤的液化。

煤的干馏是指将煤在隔绝空气的条件下加强使其分解的过程，也叫煤的焦化。煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等。

煤的气化是将其中的有机物转化为可燃性气体的过程。

煤的液化是将煤转化成液体燃料的过程。

3、石油的组成：石油主要是多种烷烃、环烷烃和芳香烃多种碳氢化合物的混合物，没有固定的沸点。

4、石油的加工：石油的分馏、催化裂化、裂解。

化学能：

化学能是一种很隐蔽的能量,它不能直接用来做功,只有在发生化学变化的时候才释放出来,变成热能或者其他形式的能量.像石油和煤的燃烧,炸药爆炸以及人吃的食物在体内发生化学变化时候所放出的能量,都属于化学能.化学能是指化合物的能量,根据能量恒定律,这种能量的变化与反应中热能的变化是大小相等、符号相反,参加反应的化合物中各原子重新排列而产生新的化合物时,将导致化学能的变化,产生放热或吸热效应.

生物能：

生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式,一种以生物质为载体的能量,它直接或间接地来源于植物的光合作用,在各种可再生能源中,生物质是独特的,它是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态和气态燃料.生物质所含能量的多少与下列诸因素有密切的关系：品种、生长周期、繁殖与种值方法、收获方法、抗病抗灾性能、日照的时间与强度、环境的温度与湿度、雨量、土壤条件等,在太阳能直接转换的各种过程中,光合作用是效率最低的,光合作用的转化率约为0.5％-5％,据估计温带地区植物光合作用的转化率按全年平均计算约为太阳全部辐射能的0.5％-2.5％,整个生物圈的平均转化率可达3％-5％.生物质能潜力很大,世界上约有250000种生物,在提供理想的环境与条件下,光合作用的最高效率可达8～15%,一般情况下平均效率为0.5%左右.

第11章．多彩的物质世界

一.宇宙的微观世界：

1.宇宙是由物质组成的:

2.物质是有分子组成的: 分子---原子( 原子的直径大约为 m)

3.固态,液体.气体的微观模型:

（1）.固态:分子排列十分紧密，分子间有强大的作用力。因此，固体具有一定的体积和形状。

(2).液态分子比较自由, 分子间作用力比固体小。因此，液体没有确定的形状，具有流动性。

(3).气态分子间距很大, 分子向四面八方运动,作用力很小，易被压缩。因此，气体具有很强的流动性。

4.原子及其结构:物质---分子----原子（1）原子核:(质子.中子)

(2) 电子:

二.质量: 1.质量: (1).概念:(物体所含物质的多少)（属性）

m (2).单位:千克(kg)

2.质量的测量:(固体.液体)

3.天平的使用:(方法:两个放.调母看针.左物右砝)

三.密度: 1.物质的质量与体积的关系:

2.密度: (1).概念:单位体积所含物质的多少.(特性)

(2).公式: =m/V.

(3).单位:千克/立方米(kg/m3)

四.测量物质的密度: 1.量筒的使用:(以凹形底部为准)

2.测量液体和固体的密度: (1).天平---质量. 量筒---体积.

(2) 液体---先总后剩.

五．密度与社会生活：1.密度的应用: (1)已知. m. 求v.

(2)已知. V. 求m.

(3)已知. V. m求 .鉴别物质

第12章. 运动和力

一. 运动的描述: 1.机械运动: (1).概念:(位置的变化)

2.参照物: (1).概念:(常选地面)

二.运动的快慢: 1.速度: (1).概念:(运动的快慢)

(2).公式: v=s/t

(3).单位: m/s

2.匀速直线运动: (1).概念:运动快慢不变.

3.变速直线运动: (1).概念:运动快慢变化.

三.长度.时间.及其测量: 1.国际单位制: (1).单位换算:km m dm cm mm(10进位)

2.长度的测量: (1).测量工具:刻度尺

(2).测量方法:(认.看.记)

3.时间的测量: (1).测量工具:钟表

(2)单位换算:1h=3600s

4.误差: (1).原因:(方法不当)

(2).减少误差的方法:(取平均值)

四.力 1.力的作用效果(1).可以改变物体的运动状态,(2).可以改变物体的形状.

2.力的大小.方向.作用点:(力的三要素)

3.力的示意图:

4.力是物体间的相互作用:

五.牛顿第一定律: 1.维持运动需要力吗?(不需要)

2.牛顿第一定律: (1).内容:

3.惯性: (1).定义:(属性----只跟质量有关)

(2).惯性定律:(牛顿第一定律)

六.二力平衡:(1). 二力平衡的条件:(一个物体.大小相等.方向相反.一条直线)

第13章. 力和机械

一.弹力 弹簧测力计: 1.弹力:(1).概念:

(接触力) 2.弹簧测力计:(使用方法)

二. 重力: 1.重力的由来: (1).概念:(由于地球的吸引)

(非接触力) 2.重力的大小:(1).公式:G=mg(g=9.8N/kg)

3.重力的方向: (1).竖直向下.

4.重心: (1).概念.(可以在物体上.也可以不在物体上)

三.摩擦力: 1.概念:静摩擦---滑动摩擦---滚动摩擦。

(接触力) 2.实验:(F=f)

3.方向: (1).静摩擦---物体运动趋势方向相反

(2).滑动摩擦---物体运动方向相反

(3).滚动摩擦---物体运动方向相反

四.杠杆: 1.杠杆:(支点.动力.阻力. 动力臂. 阻力臂.)

2.杠杆平衡条件:F1L1=F2L2

3.杠杆的应用: (1).省力的杠杆: L1>L2

(2).费力的杠杆:L1<L2

(3).等臂的杠杆: L1= L2

五.其他简单机械: 1.定滑轮和动滑轮: (1).定滑轮:不省力,可以改变力的方向.

(2).动滑轮: 省力, 不可以改变力的方向.

2.滑轮组: 省力，可以改变力的方向，但费距离。

第14章. 压强和浮力

一.压强: 1.压强: (1):概念:物体单位面积上受到的压力.

(2):公式:p=F/S(s物体共同接触的面积)

(3):单位:帕斯卡(pa)（4）.方向：垂直于物体的表面。

2.怎样减小或增大压强: (1). 增大压强的方法: F不变,减少S. S不变, 增大F.

(2). 减小压强的方法: F不变,增大S. S不变, 减小F.

二.液体的压强: 1.液体压强的特点:(底,壁, 深度,同一深度,液体密度.)

2.液体压强产生的原因: 液体受到重力的作用.

3.液体压强的大小:(1).公式:p= gh(h---液体自由面到研究点的距离)

4.连通器: (1).概念:上端开口,下端连通的容器.

(2).规律:放同一种液体,液面不流动时,液面总保持相平.

(3).应用:船闸,水壶,水位计,水塔,涵洞,

三．大气压强: 1.大气压的存在:(1).实验:马德堡半球实验.

2.大气压的现象:吸盘,吸管,抽水机(活塞式,离心式.)

3.大气压产生的原因: 气体受到重力的作用.

4.大气压的测量:(1).实验:托里拆力实验.粗细,管长,水银多少,倾斜,拔,压

进入气体,外界气压,打孔.

5.大气压的大小(标准大气压):p=1.013X105 pa=76cm汞柱=760mm汞柱

6.大气压的变化:高度(高---气压低,低---气压高.)天气.

7.沸点与气压的关系: (气压低, 沸点低. 气压高, 沸点高.)

8.大气压的测量仪器:气压计(金属盒气压计---高度计,水银气压计)

四.流体压强与流速的关系: 1.气体压强与流速的关系: 气体流速大, 气体压强小.

2.飞机的升力:(硬币.两张纸)

五.浮力: 1.浮力的原因:上下压力差.

2. 浮力的方向: 竖直向上.

3. 浮力的大小:阿基米德原理:F浮=G排

六. 浮力的应用: 1.轮船:大小(排水量m水)由诃到海---浮起一些. 由海到诃---沉下一些.)

2.潜水艇:所受浮力不变, 靠改变自身重力来实现浮沉.

3.气球和飞艇:靠改变自身体积来实现浮沉.

4.密度计:测液体密度.刻度上小下大,露出的体积越多, 测液体密度越大.

第15章. 功和机械能

一.功: 1.力学中的功: (1).概念:

(2).功的两个必要因素: 作用在物体上的力.

(3).单位: 焦耳(J) 在力的方向上通过的距离.

2.功的计算:W=FS

3. 功的原理:W手=W机

二.机械效率: 1.有用功和额外功:W总=W有+W外

2. 机械效率: (1).概念:

(2).公式: = W有/ W外 <1

三.功率: 1.概念:单位时间内所做的功.(做功快慢的物理量)

2.公式:P=W/t

3.单位:瓦特

四.动能和势能: 1. 动能: (1).概念:物体由于运动而具有的能.

(2).大小:与质量,速度有关(大,大,大)

2. 势能: (1)重力势能: 概念: 物体由于被举高而具有的能’

大小:与质量,高度有关(大,大,大)

(2)弹性势能: 概念: 物体由于发生弹性形变而具有的能

大小:与弹性形变有关. (大,大)

五.机械能及其转化: 1. 机械能: (1). 动能 重力势能(滚摆.单摆)

(机械能=动能+势能)

(2). 弹性势能 动能

(3). 弹性势能 重力势能

第16章. 热和能

一.分子热运动: 1.扩散现象:气体,液体,固体----说明分子在运动.

分子的运动与温度有关；温度越高，热运动越剧烈

2.分子间的作用力:固体不易被压缩.

二.内能: 1.概念:所有分子热运动的动能和分子势能的总和.(一切物体都有内能)

2.物体内能的大小:与温度,物体的质量有关.

3.物体内能的改变: (1).做功: 对物体做功---内能增加.

物体对外做功---内能减少.

(2).热传递:(有温差)----由高温向低温.

三.比热容: 1. 比热容: 单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。

2.热量的计算:Q=cm t

3.单位: 焦每千克摄氏度，符号J•(kg•℃)－1

4.比热容是物质的一种属性。

四.热机: 1.内燃机:四个冲程----吸气冲程.压缩冲程,做功冲程,排气冲程.

2.燃料的热值: (1).概念:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量.

(2).公式:Q=qm

(3).单位:J/kg

五.能量的转化和守恒: 1.能的转化: (1).机械能 内能 (摩擦生热---搓手—钻木取火)

(2).内能 机械能(热机)

(3).机械能电能(发电机)

(4).电能 机械能(电动机)

2.能量守恒定律:

第17章. 能源与可持续发展

一.能源家族: 1. 产生的方式: (1). 一次能源: 指可以从自然界直接获取的能源。

煤炭、石油.天然气.水能、太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能(木材、草类、肉类).核能.

(2).二次能源: 指经过一次能源的消耗才能得到的能源。

电能, 煤气、沼气

2. 再利用的角度: (1). 可再生能源.水能、太阳能、风能.地热能、海洋能、生物质能

(2).不可再生能源: 化石能源. 核能.

3.化石能源: 煤炭、石油.天然气

二.核能: 1.原子. 原子核: 原子核是由质子和中子组成的.

2.核能: 原子核分裂或聚合，就能释放出巨大的能量，这就是核能

3.裂变: 重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应称为裂变。

4.聚变: 是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核，并释放出能量的过程。

三.太阳能: 1.太阳----巨大的”核能火炉”:

2.太阳能是人类能源的宝库:

3.太阳能的利用: (1).把水加热用于供暖(直接利用)

(2).利用太阳能发电(间接利用)

4. 太阳能的特点: 经济、丰富、清洁

四. 能源革命: 1.人类进步的阶梯: 太阳能，草.兔子，人,能量进行各种运动。

2.能源的转移和能量的转化的方向性:

五.能源与可持续发展: 1.21世纪的能源趋势:2.能源消耗对环境的影响:3.未来的理想能源:

主题1：微观结构和材料的多样性（1）

第一单元：原子核外电子安排的与元素周期律（2）

第二单元：粒子相互作用力（12）</从微观结构物质，多样性（18）单位：

主题2：化学反应和能量转换（29）

第一单元：化学反应速率和反应限制（30）

第二单元：化学发应在热（34）

3单元：化学能点能量转换（40）

第四单元：太阳能，生物质能和核能氢能利用（47）

主题3有机化合物免费使用的应用程序（57）

第一单元：化石燃料和有机化合物（58）<BR /第二单元：食品有机化合物（69）

3号机组：有机合成化合物（ 80）

主题：（91）化学科学与人类文明

第一单元：化学是了解核科学创造物质（92）

第二单元：化学可持续的社会发展基础（ 99）

附录1：相对原子质量表（107）

附录2：英语音译表（108）

周期表（最后一页）