高三化学技术二知识点分析全国通用

高考总复习－化学与技术二
[考点扫描]
1．煤、石油和天然气等综合利用的意义。

2．化学对废旧物资再生与综合利用的作用。

3．社会发展和科技进步对材料的要求，化学对材料科学发展的促进作用；金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料、复合材料和其他新材料的特点，有关的生产原理；用化学方法进行金属材料表面处理的原理；我国现代材料研究和材料工业的发展情况，新材料的发展方向。

4．精细化工产品的生产特点、精细化工在社会发展中的作用。

5．化学肥料、农药等在农业生产中的作用。

[知识点拨]
一．煤、石油和天然气的综合利用
1．石油天燃气
⑴石油炼制：元素组成为C、H（占97%～98％）；物质组成为由烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混和物。

①石油的分馏：
原理：石油是混和物，各成分的沸点不同，一般来说，分子中碳原子数越多，其沸点越高。

如果给石油加热，那么沸点低的成分先汽化，若升高温度，则沸点高的成分也将依次汽化。

用不断加热和冷凝的方法，把石油分成不同沸点范围的产物。

方法：常压分馏：石油气(C4以上) 汽油(C5～C11) 煤油（C11～C16）柴油(C15～C18) 重油(C20以上)；减压分馏：润滑油、凡士林、石蜡、沥青、石油焦等；
②重油的裂化
原理：在一定条件下，使分子含碳原子多、相对分子质量大、沸点高的烃断裂为含碳原子少、相对分子质量小、沸点低的烃的过程。

目的：提高汽油的产量。

热裂化：在一定压强下加强热，使含碳原子较多的烃分子发生断裂，从而生成与轻质燃油烃分子中碳原子数相近的各种烃的混合物的方法。

催化裂化：汽化的烃分子在固体催化剂表面发生催化反应，使含碳原子较多的烃分子断裂成含碳原子较少的烃分子，该法所需温度较低。

⑵石油化工
石油裂解原理：以比裂化更高的温度将石油分馏成产物进一步裂解，使长链烃断裂成乙烯、丙烯、丁烯等短链烃。

目的：为有机合成提供原料。

乙烯工业产品：聚乙烯、乙丙橡胶、乙醇、乙醛、环氧乙烷、乙二醇、维伦纤维等。

丙烯工业及产品：聚丙烯、丙烯醛、丙烯腈、甘油等。

2．煤：
C及少量H、N、S、O等元素组成。

⑴物质组成：多种有机化合物和无机物组成的复杂的混和物。

⑵煤化工：
①煤的干馏：将煤隔绝空气加强热使其分解的过程。

产品：气态－焦炉气；液态：粗氨水、煤焦油(苯、甲苯、二甲苯；酚类、萘类；蒽等稠环芳烃、沥青)；固态：焦碳。

②煤的气化：在适宜的条件下将煤转化为气体燃料；目的是生产民用、工业用燃料气和合成气。

③煤的液化：产品为乙二醇等；C2～C4的烯烃；合成高品质汽油。

二．化学与材料制造和应用
1．金属材料：
金属的最外层电子数较少（一般少于4个），有金属光泽、不透明、导电、传热、有延展性。

⑴分类：一般分为传统金属材料（如铜、铁、铝等）和新型金属材料（如记忆金属、钛、贮氢合金、超导材料、非晶态金属）。

⑵合金
①定义：通过改变材料的组成获得具有特殊性能的金属材料；
②分类：相互溶解形成的金属固溶体（如Cu、Zn形成黄铜）、相互反应金属化合物(如Al－Ti合金)、相互混合的机械混和物(如焊锡)。

⑶金属防护的方法：改变金属的内部组织结构（如铬、镍等加入普通钢形成合金）；在金属表面覆盖保护层（如涂矿物油、油漆；覆盖搪瓷、塑料、电镀、形成致密氧化膜等）；电话学保护法（牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法）；控制和改善环境，作气体、液体介质（如选用缓蚀剂）。

2．无机非金属材料
⑴传统无机非金属材料
硅酸盐工
业
水泥工业玻璃工业陶瓷工业主要原料石灰石、黏土、石膏纯碱、石灰石、石英黏土
生产阶段和主要化学方程式原料生料
熟料
成品
原料按比例混合熔化
成型Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2
↑
混合→成型
→干燥→烧
结→冷却
主要成份及种类硅酸三钙(3CaO·SiO2) 硅酸
二钙(2CaO·SiO2) 铝酸三钙
(3CaO·Al2O3)
普通玻璃(Na2SiO3、CaSiO3和SiO2) 石英玻
璃、光学玻璃、玻璃纤维、钢化玻璃
种类：土器、
陶器、瓷器
主要性能有水硬性无固定熔沸点抗氧化、耐腐
蚀、耐高温等典型设备水泥回转窑玻璃熔炉陶瓷窑
共同特点高温条件下发生复杂的物理、化学变化，冷却后成为成份复杂的硅酸盐
⑵新型无机非金属材料
名称特性示例用途
高温结构陶瓷能承受高温、强度
高氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳
化硼陶瓷
气轮机叶片、轴承、永久性模具
等
半导体陶瓷电学特性氧化锡陶瓷集成电路中的半导体
光学材料具有光学特性光导纤维光缆通讯、医疗、照明等
生物陶瓷具有生物功能氧化铝陶瓷人造骨、人造关节、接骨螺钉
⑶纳米材料（超微材料）：颗粒直径大小为1～100nm，具有特殊性能。

3．高分子化合物材料：
相对分子质量很大的化合物称为高分子化合物(又称为聚合物或高聚物)。

⑴分子组成：相同的链节经n次重复而成。

⑵分类：
⑶合成有机高分子化和物的常见反应：加聚和缩聚
反应类型加聚缩聚
反应物种类相同或不同单体相同或不同单体
反应物特征含有不饱和键含有特征官能团
生成物特征聚合物与单体具有相同组成主
链上一般只有碳原子聚合物与单体组成有所不同的主链上除有碳原子外还有其他原子，如O、N等。

产物种类只有聚合物有聚合物和小分子
实例聚乙烯、聚氯乙烯、橡胶类等酚醛树脂、涤纶、锦纶等
⑷重要的合成材料
⑸高分子化合物材料的优秀性能：
①新型有机高分子材料：具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料，隐身材料；
②功能高分子材料：既有传统性能又有某些特殊功能的高分子材料（如高分子分离膜、
医用高分子材料等）；
③复合材料：两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。

其中一种材料作基体，另外
一种材料作为增强剂。

分类：树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料。

主要性能：强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀；主要应用于宇宙航空工业。

三．化学与农业生产
1．土壤酸碱性的改良
⑴土壤的酸碱度：作物有适宜生长的pH范围：①pH>7，某些微量离子如Zn2+、Fe3+等溶
解度降低；②pH<5.0～5.5时，铝锰的溶解度升高，对许多植物产生毒害作用；③pH<3时，有金属硫化物存在。

⑵改良土壤的酸碱性：
①改良土壤的酸性常用石灰法；
②改良土壤的碱性常用石膏、硫酸铝、硫酸铁等，硫酸铝、硫酸铁水解呈酸性
2．化肥：
植物需求量较大的N、P、K三种元素需靠化肥补充，氮肥、磷肥和钾肥是最重要的肥料。

⑴植物缺乏N、P、K元素的症状
缺乏元素主要症状
N 生长缓慢，叶色发黄，严重时叶片脱落。

P 叶片出现不正常暗绿色，有时出现灰斑或紫斑，延时成熟。

K
双叶片植物叶片开始出现缺绿，后出现分散的深色坏死斑；单子叶植物，叶片顶端和边缘细胞先坏死，而后向下扩展
⑵常见的化肥
①几种氮肥的生产及肥效
氮肥生产原理肥效及特点
氨水工业合成氨→氨与水化合速效肥，吸收快；但液态运输
不便，易挥发，降低肥效
铵盐NH4HCO3NH3+H2O+CO2＝NH4HCO3
肥效好，吸收快，运输方便NH4NO3氨催化氧化→NO→NO2→HNO3→NH4NO3
(NH4)2SO42NH3+H2SO4＝(NH4)2SO4
NH4Cl NH3+HCl＝NH4Cl
尿素
制备氨基甲酸铵:2NH3+CO2H2NCOONH4脱
水制尿素：H2NCOONH4H2NCONH2+H2O
含氮量高，施入土壤缓慢转变
为易吸收的碳酸铵，肥效长
②常见其他肥料：磷肥：过磷酸钙或普钙[Ca(H2PO4)2·H2O]和CaSO4、重过磷酸钙或重
钙[Ca(H2PO4)2]等；钾肥：KCl、K2SO4、草木灰等；复合肥：磷酸二氢铵NH4H2PO4、KNO3等。

注意使用化肥时避免土壤的酸碱性及混合施用化肥降低肥效的情况。

3．农药：
可以杀灭农作物病、虫、草和鼠害等，或能调节植物生长期或昆虫生长周期，从而使农
业生产增产、保产作用的化学物质。

⑴分类：杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂等；
⑵农药发展历史：第一代农药：天然使用矿务和植物，如艾菊作杀虫剂、波尔多液防治
葡萄病害；第二代农药：有机氯、有机磷、氨基甲酸酯等；第三代拟除虫菊和特异性农药等。

4．精细化工：
按照精细化学品用途一般分为医药、农药、染料和颜料、涂料、黏合剂、表面活性剂、催化剂、食品添加剂、塑料、合成纤维和橡胶用添加剂等。

⑴肥皂和合成洗涤剂
①肥皂的制取：
脂肪、植物油+NaOH(过量)→高级脂肪酸钠、甘油、水→肥皂、甘油上层为高级脂
肪酸钠、下层为甘油和食盐混合液
②去污原理：结构中有极性的亲水基和非极性的憎水基（亲油基），洗涤时，肥皂活洗
涤剂的憎水基插入油污中，亲水基插入水中，再经摩擦或振荡，油污便从衣服上分离下来。

③肥皂与合成洗涤剂的对比
物质肥皂合成洗涤剂
结构特征
是否适宜在硬水中使用不宜(在硬水生成沉淀(C17H35COO)2Ca、
(C17H35COO)2Mg，从而丧失去污能力)
适宜(在硬水中生成的钙镁盐类能
溶于水，不会丧失去污能力)
原料油脂石油
去污能力合成洗涤剂>肥皂
四．污染的防治
1．环境污染的化学防治
⑴煤的脱硫处理
①目的：提高煤的燃烧效率；防止煤燃烧排放的SO2等有害气体污染环境。

②化学工艺：“流化床”燃烧技术(煤中加脱硫剂，如石灰石等)；烟气净化技术(除尘、
脱硫、脱氮，如用石灰水淋洗烟气)；微生物脱硫技术(利用微生物使硫元素转化为硫酸盐或硫酸)。

⑵固体废弃物的处理：分类收集处理，将固体废弃物经化学、物理、生物等途径达到减
量化、无害化或部分资源化，以便于利用、储存、运输或最终处理的过程。

⑶农业废弃物可获得能量：可获得燃料甲烷、浸种等用的沼液、高效有机肥沼渣等。

2．绿色化学
⑴含义：核心为“原子经济性”，用原子利用率衡量反应的原子经济性，最大限度地利
用原料分子地每一个原子，使之结合到目标分子中，达到零排放。

因而既能充分利用资源，又能防止污染。

⑵绿色化学工艺
①原料绿色化：用可再生资源原料代替不可再生性能源；
②催化剂绿化：选用无毒、无污染、可重复使用地高校催化剂；
③溶剂绿色化：溶剂要低污染、低残留、溶解性强；
④产品绿色化：产品的使用不会引起生态危害、不会威胁人类健康，可循环利用。