北京大学-《应用化学基础》2015年应用化学基础期末复习指导
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应用化学基础期末复习指导
考题分类：填空题、问答题、选择题等 考题范围：课堂讲授的部分重要内容 PPT文件存放位置 ftp://ftp.chem.pku.edu.cn/chutaiwei/ 化学院教师 FTP-- 应化系 -- 褚泰伟 用户名： twchu 密码： 150150 / 应用化学基础 / 目录中
应用化学品要以适当的技术操作应用在合适的对象上，
才能充分发挥它的功能， 否则不
会达到预想的使用效果。
例如， 胶粘剂的胶接强度与被粘材料的种类、 表面处理情况、 胶层厚薄、固化温度和时
间、环境湿度、施工压力等因素有关，在最佳操作条件下才能得到满意的胶接强度。
因此，开发应用化学产品应结合应用技术的研究才能最终将产品变成商品。
第三章 表面活性剂应用基础
g
C
不同物质加入水中，其溶液的表面张力会随加入物质的浓度变化而变化。
根据 c-g 关系大致可将物质分为三种类型
第一类物质的水溶液的 c-g 关系如图中曲线 1 所示，表面张力随浓度增加而稍有增加； 第二类物质的水溶液的 c-g 关系为图中曲线 2，表面张力随浓度增加逐渐下降： 第三类物质水溶液的 c-g 关系如图中曲线 3，该类物质水溶液表面张力在极稀浓度时就显著 下降， 当降至一定程度后 g 便下降很慢或不再下降 （有时溶液中含某种杂质， 也可能出现表 面张力最低值，如图中虚线所示） 。 在 c-g 关系图中，具有曲线 1 特征的物质是无表面活性物质，有 2、 3 曲线特征的物质为表 面活性物质，但只具有曲线 3 特征的物质才能称之为表面活性剂。
区域选择性和立体选择性）和高产率，二者是决定化学过程经济性的重要因素。
解决产品品种，产品功能的研究方法
一、合成和筛选具有特定功能的目标化合物
切实了解对产品的功能要求、技术要求和应用性能的要求 进行文献查阅 运用化学理论设计并合成一系列目标化合物 通过性能或有关性质的检测从中筛选出相对理想的产物 跟踪已发现的构效规律，作较深入细致的研究 最后筛选出目标产物。
通用化学品特点：不同厂家生产的产品，只要规格相同，均可通用于同一用途。 进行通用化学品技术研发， 其目的主要是改进分离方法或制备路线， 改进生产工艺和
设备，而不存在更新品种的问题。 通用化学品一般来说工艺生产规模和生产量都非常大， 生产设备的专用性和连续化生
产程度高。
精细化学品相对通用化学品来说，其生产规模较小、生产量较少，
二、配方研究
单一化合物常不能兼备用户所需的各种性能。很多精细化学品是以多种成分复配制成的。
配方按明确的目标而设计。
发挥主要活性成分的功能，赋予其他功能或抑制不良性能
调节产物的性状和物理性质以方便使用 增加产物的储存稳定性 各原料的用量配比和配制工艺条件都会对产品性能有很大的影响。
某种原料的用量不当， 将
设备等决定产品的性能。
第二章 应用化学研究方法
原子经济反应的选择和优化
原子经济性或原子利用率
原子经济性或原子利用率（ %） =
( 被利用原子的质量÷反应中所使用的全部反应物分子的质量
) × 100%
产率或收率（ %） =
( 目的产品的质量÷理论上原料变为目的产品应得产品的质量
) ×100%前者是从原子水平上
原子利用率从原来
原子经济性反应的特点 ?一是最大限度地利用了原料 ?二是最大限度地减少了废物的排放，减少了环境污染，适应了社会的要求。
化学工业是当今世界各国重要的基础工业，它涉及大量的日用化学品和石油化工产品的生
产。要求随着应用化学理论、应用化学技术的不断发展，
变更合成路线，变更反应溶剂和反
应条件，即对化学合成路线进行选择和优化。首要考虑合成路线的高选择性（化学选择性、
和经济效益为根本目的。
④研究成果的应用范围较基础科学要小 , 保密性强 , 实现较快。
⑤由于重视实际效益 , 特别是经济效益成为应用化学研究成果的生命力的基本指标。因此
,
应用化学的研究中特别重视原料的来源、 价格、 运输、 贮存 , 反应的可操作性 , 工艺过程的可
行性 , 产品的商品化及工艺和产品的社会相容性及社会经济评价
第一章 应用化学及应用化学品
应用化学的特点
①明显的目的性和领域性 : 应用化学是基于已知的化学理论和方法去解决实际问题。
②综合性和边缘性 : 应用化学不仅综合了各类化学知识而且必须吸收非化学学科的理论基础
和研究方法。
③功利性 : 应用化学着重研究大规模工业化生产化工产品的具体方法
, 以取得实际社会效益
对产品性能产生不良作用。
配方研究需做大量的工作 尽量参考前人类似配方中积累的经验和文献
集中研究要解决的关键问题
三、产品性能的检验 在合成研究工作中，产物是否达到要求是以结构分析和纯度测量的结果来衡量的。 研制新型精细化学品时， 化学分析结果不能作为筛选产物的依据， 要从它的应用效果来评定。
四、应用技术研究
而技术垄断性较强， 是一
类wk.baidu.com有专用性能或特定功能的化工产品。
例如医药、涂料、印刷油墨、香精、洗涤用品、化妆品、感光材料、采矿浮选剂、水质处理
剂、防菌防霉剂等。功能性精细化学品，如抗氧剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、增塑剂、催化
剂等
精细化学品的特点： （1）不是作为化学物质，而是作为具有功能的产品进行交易的。 （2）品种多、产量相对较小，多以间歇分批方式生产。 （3）价格高，利润大。 （4）在应用技术方面，制造方需具有与用户同等的或更多的知识。 （5）精细化学品相当一部分为复配混合型产品，配方、生产工艺， （6）很多以商品名的形式进行交易，重视技术服务。 （7）一般要求不断进行新产品的技术开发，更新换代。
来看化学反应，后者则是从传统宏观水平上来考察和评价化学反应。
例如一个化学反应， 尽管反应的产率或收率很高， 但如果反应分子中的原子很少进入最终产
品中，即反应的原子经济性很差，那么也意味着该反应将会排放出大量的废弃物。
环氧乙烷的生产
原子经济性反应在一些化工产品的生产中得到了较好的应用。
原来是通过氯醇法二步制备
( 包括环境评价 ) 。
应用化学品分类 应用化学品一般包括通用化学品和精细化学品两类。 通用化学品（重化学品） : 具有一定的化学式和理化常数的单一化学物质或大量生产的、广 泛通用的混合物。
单一有机化合物如：苯、二氯甲烷、三硝基甲苯等。 单一无机化合物如：硫酸钠，三氯化铝、硫代硫酸钠等。 混合物如：汽油，柴油等都属于通用化学品的范畴
CH2=CH 2 + HOCl
HOCH 2CH 2Cl
HOCH 2CH2Cl + 1/2Ca(OH) 2
H 2C CH2 + 1/2CaCl 2 + H 2O O
用银催化剂， 改为乙烯直接氧化成环氧乙烷的一步法“原子经济”路线， 的 37.45%提高到 100%
CH2=CH 2 + 1/2O2
H2C CH2 O
考题分类：填空题、问答题、选择题等 考题范围：课堂讲授的部分重要内容 PPT文件存放位置 ftp://ftp.chem.pku.edu.cn/chutaiwei/ 化学院教师 FTP-- 应化系 -- 褚泰伟 用户名： twchu 密码： 150150 / 应用化学基础 / 目录中
应用化学品要以适当的技术操作应用在合适的对象上，
才能充分发挥它的功能， 否则不
会达到预想的使用效果。
例如， 胶粘剂的胶接强度与被粘材料的种类、 表面处理情况、 胶层厚薄、固化温度和时
间、环境湿度、施工压力等因素有关，在最佳操作条件下才能得到满意的胶接强度。
因此，开发应用化学产品应结合应用技术的研究才能最终将产品变成商品。
第三章 表面活性剂应用基础
g
C
不同物质加入水中，其溶液的表面张力会随加入物质的浓度变化而变化。
根据 c-g 关系大致可将物质分为三种类型
第一类物质的水溶液的 c-g 关系如图中曲线 1 所示，表面张力随浓度增加而稍有增加； 第二类物质的水溶液的 c-g 关系为图中曲线 2，表面张力随浓度增加逐渐下降： 第三类物质水溶液的 c-g 关系如图中曲线 3，该类物质水溶液表面张力在极稀浓度时就显著 下降， 当降至一定程度后 g 便下降很慢或不再下降 （有时溶液中含某种杂质， 也可能出现表 面张力最低值，如图中虚线所示） 。 在 c-g 关系图中，具有曲线 1 特征的物质是无表面活性物质，有 2、 3 曲线特征的物质为表 面活性物质，但只具有曲线 3 特征的物质才能称之为表面活性剂。
区域选择性和立体选择性）和高产率，二者是决定化学过程经济性的重要因素。
解决产品品种，产品功能的研究方法
一、合成和筛选具有特定功能的目标化合物
切实了解对产品的功能要求、技术要求和应用性能的要求 进行文献查阅 运用化学理论设计并合成一系列目标化合物 通过性能或有关性质的检测从中筛选出相对理想的产物 跟踪已发现的构效规律，作较深入细致的研究 最后筛选出目标产物。
通用化学品特点：不同厂家生产的产品，只要规格相同，均可通用于同一用途。 进行通用化学品技术研发， 其目的主要是改进分离方法或制备路线， 改进生产工艺和
设备，而不存在更新品种的问题。 通用化学品一般来说工艺生产规模和生产量都非常大， 生产设备的专用性和连续化生
产程度高。
精细化学品相对通用化学品来说，其生产规模较小、生产量较少，
二、配方研究
单一化合物常不能兼备用户所需的各种性能。很多精细化学品是以多种成分复配制成的。
配方按明确的目标而设计。
发挥主要活性成分的功能，赋予其他功能或抑制不良性能
调节产物的性状和物理性质以方便使用 增加产物的储存稳定性 各原料的用量配比和配制工艺条件都会对产品性能有很大的影响。
某种原料的用量不当， 将
设备等决定产品的性能。
第二章 应用化学研究方法
原子经济反应的选择和优化
原子经济性或原子利用率
原子经济性或原子利用率（ %） =
( 被利用原子的质量÷反应中所使用的全部反应物分子的质量
) × 100%
产率或收率（ %） =
( 目的产品的质量÷理论上原料变为目的产品应得产品的质量
) ×100%前者是从原子水平上
原子利用率从原来
原子经济性反应的特点 ?一是最大限度地利用了原料 ?二是最大限度地减少了废物的排放，减少了环境污染，适应了社会的要求。
化学工业是当今世界各国重要的基础工业，它涉及大量的日用化学品和石油化工产品的生
产。要求随着应用化学理论、应用化学技术的不断发展，
变更合成路线，变更反应溶剂和反
应条件，即对化学合成路线进行选择和优化。首要考虑合成路线的高选择性（化学选择性、
和经济效益为根本目的。
④研究成果的应用范围较基础科学要小 , 保密性强 , 实现较快。
⑤由于重视实际效益 , 特别是经济效益成为应用化学研究成果的生命力的基本指标。因此
,
应用化学的研究中特别重视原料的来源、 价格、 运输、 贮存 , 反应的可操作性 , 工艺过程的可
行性 , 产品的商品化及工艺和产品的社会相容性及社会经济评价
第一章 应用化学及应用化学品
应用化学的特点
①明显的目的性和领域性 : 应用化学是基于已知的化学理论和方法去解决实际问题。
②综合性和边缘性 : 应用化学不仅综合了各类化学知识而且必须吸收非化学学科的理论基础
和研究方法。
③功利性 : 应用化学着重研究大规模工业化生产化工产品的具体方法
, 以取得实际社会效益
对产品性能产生不良作用。
配方研究需做大量的工作 尽量参考前人类似配方中积累的经验和文献
集中研究要解决的关键问题
三、产品性能的检验 在合成研究工作中，产物是否达到要求是以结构分析和纯度测量的结果来衡量的。 研制新型精细化学品时， 化学分析结果不能作为筛选产物的依据， 要从它的应用效果来评定。
四、应用技术研究
而技术垄断性较强， 是一
类wk.baidu.com有专用性能或特定功能的化工产品。
例如医药、涂料、印刷油墨、香精、洗涤用品、化妆品、感光材料、采矿浮选剂、水质处理
剂、防菌防霉剂等。功能性精细化学品，如抗氧剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、增塑剂、催化
剂等
精细化学品的特点： （1）不是作为化学物质，而是作为具有功能的产品进行交易的。 （2）品种多、产量相对较小，多以间歇分批方式生产。 （3）价格高，利润大。 （4）在应用技术方面，制造方需具有与用户同等的或更多的知识。 （5）精细化学品相当一部分为复配混合型产品，配方、生产工艺， （6）很多以商品名的形式进行交易，重视技术服务。 （7）一般要求不断进行新产品的技术开发，更新换代。
来看化学反应，后者则是从传统宏观水平上来考察和评价化学反应。
例如一个化学反应， 尽管反应的产率或收率很高， 但如果反应分子中的原子很少进入最终产
品中，即反应的原子经济性很差，那么也意味着该反应将会排放出大量的废弃物。
环氧乙烷的生产
原子经济性反应在一些化工产品的生产中得到了较好的应用。
原来是通过氯醇法二步制备
( 包括环境评价 ) 。
应用化学品分类 应用化学品一般包括通用化学品和精细化学品两类。 通用化学品（重化学品） : 具有一定的化学式和理化常数的单一化学物质或大量生产的、广 泛通用的混合物。
单一有机化合物如：苯、二氯甲烷、三硝基甲苯等。 单一无机化合物如：硫酸钠，三氯化铝、硫代硫酸钠等。 混合物如：汽油，柴油等都属于通用化学品的范畴
CH2=CH 2 + HOCl
HOCH 2CH 2Cl
HOCH 2CH2Cl + 1/2Ca(OH) 2
H 2C CH2 + 1/2CaCl 2 + H 2O O
用银催化剂， 改为乙烯直接氧化成环氧乙烷的一步法“原子经济”路线， 的 37.45%提高到 100%
CH2=CH 2 + 1/2O2
H2C CH2 O