1.化学在保证人类的生存并不断提高人类的生活质量方面起着重要作用。
如:利用化学生产化肥和农药,以增加粮食产量;利用化学合成药物,以抑制细菌和病毒,保障人体健康;利用化学开发新能源、新材料,以改善人类的生存条件;利用化学综合应用自然资源和保护环境以使人类生活得更加美好。 2. 化学是一门是实用的学科,它与数学物理等学科共同成为自然科学迅猛发展的基础。
化学的核心知识已经应用于自然科学的各个区域,化学是创造自然,改造自然的强大力量的重要支柱。目前,化学家门运用化学的观点来观察和思考社会问题,用化学的知识来分析和解决社会问题,例如能源问题、粮食问题、环境问题、健康问题、资源与可持续发展等问题。
3.化学与其他学科的交叉与渗透,产生了很多边缘学科,如生物化学、地球化学、宇宙化学、海洋化学、大气化学等等,使得生物、电子、航天、激光、地质、海洋等科学技术迅猛发展。
环境保护是涉及许多学科的综合问题, 其中很多与化学有关。
化学在科技进步与环境保护中起着非常重要的作用,化学日益与人类生存的自然环境状况紧密地联系在一起。同时,人们也应该认识到环境问题最终还是要依靠科技进步。
绝大多数的环境污染的治理都要依靠化学知识、使用化学方法。地球上的居民,要生存就离不开化学知识,这是当今国际化学教育所确定的主题。
因此, 对中学生进行环境教育化学科担负着重要的责任, 那么,讨论中学化学中与环境有关的问题就显得比较重要了。 从目前人们最关注的一些环境问题,如:大气污染、臭氧层空洞、温室效应、酸雨、海洋污染、淡水缺乏、土地沙漠化、植被减少、生物种群灭绝、有毒化学品等方面来看,其绝大多数与化学有直接的关系。
从环境污染物的组成上看,有约70%属于化学物质。因此,要解决这些污染问题,消除或减少这些污染物的危害,需要化学知识。
在全日制普通高级中学教科书(试验修订本•必修)化学第一册的《绪言 化学——人类进步的关键》中有这样一段话:“环境问题是当今世界各国都非常关注的问题。在世界人口不断增长、生产不断发展、人民生活水平不断提高的过程中,由于人们对环境与生产发展的关系认识不够,以及对废弃物处理不当,使环境受到不同程度的破坏,如土地的沙漠化、水资源危机、酸雨、臭氧层的破坏、有毒化学品造成的污染等。
因此,保护环境已成为当前和未来全球性的重大课题之一,也是我国的一项基本国策。在这些关系到国计民生的环境问题中,化学工作者是大有作为的。
因为环境污染问题的解决主要还得靠化学等方法。”可见,环境问题关系到人类的进步,同时也不难看出在解决环境问题上化学起着非常重要的作用。
那么,在化学教学中充分挖掘教材中与环境有关的内容,适时穿插和渗透环境保护问题,增加学生的环境知识,增强学生的环保意识,培养学生的社会责任感,是时代赋予化学教学人的任务,化学教学人责无旁贷。 目前,中学化学教材已经编入大量的有关环境教育的内容,如《化学反应中的能量变化》中煤炭燃烧产生CO、CO2、烟尘等的污染,《二氧化硫》及《硫酸工业》中SO2造成的危害,《碳族元素》中SiO2粉尘的危害,《氮和磷》中关于NOX造成的大气污染及光化学烟雾,《原电池原理及其应用》中废旧电池的污染,《乙炔 炔烃》中聚氯乙烯塑料的污染,《石油 煤》中煤等燃烧产生的污染,《氧族元素》及《溴乙烷 卤代烃》中H2S是大气污染物、氟氯烃破坏臭氧层,《葡萄糖 蔗糖》中食品添加剂的影响,《淀粉 纤维素》中造纸业以及《油脂》中合成洗涤剂带来的水体污染,《合成材料》中塑料、橡胶等白色污染,《电解原理》中重金属污染物和氰化物污染物,氯碱工业及其产品对环境造成的影响,《关于硫酸工业综合经济效益的讨论》中针对环境问题进行的关于“三废”、原料、能量的合理利用和硫酸厂厂址的选择对环境的影响等的讨论。
在第一册第六章《硫和硫的化合物 环境保护》第六节《环境保护》中通过一些综合实践活动,引起学生对环境的关注,并以资料的形式简单介绍与化学关系最密切的一些环境问题,如大气污染及防治,水污染及防止,空气质量日报、周报等。这也迫使我们化学教育者不能不加强对学生环境知识的教育。
有机化生学在生活中的用途十分广泛,没办法全列举出来,就说一小部分吧: 1、人类的衣食住行离不开有机物: 天然有机物:如糖类、油脂、蛋白质、石油、天然气、天然橡胶等。
合成有机物:塑料、合成纤维、合成橡胶、合成药物等。 2、具有特殊功能有机物的合成和使用改变了人们的生活习惯,提高了人类的生活质量。
3、有机物在维持生命活动的过程中发挥着重要作用。 生命体中许多物质都是有机物,如细胞中存在的糖类、脂肪、氨基酸、蛋白质和核酸等,都是有机物。
4、药物中大多数是有机化合物,在帮助人们战胜疾病,延长寿命的过程中发挥着重要的作用。
化合反应 1、镁在空气中燃烧:2Mg + O2 点燃 2MgO 2、铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4 3、铝在空气中燃烧:4Al + 3O2 点燃 2Al2O3 4、氢气在空气中燃烧:2H2 + O2 点燃 2H2O 5、红磷在空气中燃烧:4P + 5O2 点燃 2P2O5 6、硫粉在空气中燃烧: S + O2 点燃 SO2 7、碳在氧气中充分燃烧:C + O2 点燃 CO2 8、碳在氧气中不充分燃烧:2C + O2 点燃 2CO 9、二氧化碳通过灼热碳层: C + CO2 高温 2CO 10、一氧化碳在氧气中燃烧:2CO + O2 点燃 2CO2 11、二氧化碳和水反应(二氧化碳通入紫色石蕊试液):CO2 + H2O === H2CO3 12、生石灰溶于水:CaO + H2O === Ca(OH)2 13、无水硫酸铜作干燥剂:CuSO4 + 5H2O ==== CuSO4•5H2O 14、钠在氯气中燃烧:2Na + Cl2点燃 2NaCl 分解反应 15、实验室用双氧水制氧气:2H2O2 MnO2 2H2O+ O2↑ 16、加热高锰酸钾:2KMnO4 加热 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 17、水在直流电的作用下分解:2H2O 通电 2H2↑+ O2 ↑ 18、碳酸不稳定而分解:H2CO3 === H2O + CO2↑ 19、高温煅烧石灰石(二氧化碳工业制法):CaCO3 高温 CaO + CO2↑ 置换反应 20、铁和硫酸铜溶液反应:Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu 21、锌和稀硫酸反应(实验室制氢气):Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑ 22、镁和稀盐酸反应:Mg+ 2HCl === MgCl2 + H2↑ 23、氢气还原氧化铜:H2 + CuO 加热 Cu + H2O 24、木炭还原氧化铜:C+ 2CuO 高温 2Cu + CO2↑ 25、甲烷在空气中燃烧:CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O 26、水蒸气通过灼热碳层:H2O + C 高温 H2 + CO 27、焦炭还原氧化铁:3C+ 2Fe2O3 高温 4Fe + 3CO2↑ 其他 28、氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应:2NaOH + CuSO4 == Cu(OH)2↓ + Na2SO4 29、甲烷在空气中燃烧:CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O 30、酒精在空气中燃烧:C2H5OH + 3O2 点燃 2CO2 + 3H2O 31、一氧化碳还原氧化铜:CO+ CuO 加热 Cu + CO2 32、一氧化碳还原氧化铁:3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2 33、二氧化碳通过澄清石灰水(检验二氧化碳):Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O 34、氢氧化钠和二氧化碳反应(除去二氧化碳):2NaOH + CO2 ==== Na2CO3 + H2O 35、石灰石(或大理石)与稀盐酸反应(二氧化碳的实验室制法):CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑ 36、碳酸钠与浓盐酸反应(泡沫灭火器的原理): Na2CO3 + 2HCl === 2NaCl + H2O + CO2↑ 一. 物质与氧气的反应: (1)单质与氧气的反应: 1. 镁在空气中燃烧:2Mg + O2 点燃 2MgO 2. 铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4 3. 铜 在空气中受热:2Cu + O2 加热 2CuO 4. 铝在空气中燃烧:4Al + 3O2 点燃 2Al2O3 5. 氢气中空气中燃烧:2H2 + O2 点燃 2H2O 6. 红磷在空气中燃烧:4P + 5O2 点燃 2P2O5 7. 硫粉在空气中燃烧: S + O2 点燃 SO2 8. 碳在氧气中充分燃烧:C + O2 点燃 CO2 9. 碳在氧气中不充分燃烧:2C + O2 点燃 2CO (2)化合物与氧气的反应: 10. 一氧化碳在氧气中燃烧:2CO + O2 点燃 2CO2 11. 甲烷在空气中燃烧:CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O 12. 酒精在空气中燃烧:C2H5OH + 3O2 点燃 2CO2 + 3H2O 二.几个分解反应: 13. 水在直流电的作用下分解:2H2O 通电 2H2↑+ O2 ↑ 14. 加热碱式碳酸铜:Cu2(OH)2CO3 加热 2CuO + H2O + CO2↑ 15. 加热氯酸钾(有少量的二氧化锰):2KClO3 ==== 2KCl + 3O2 ↑ 16. 加热高锰酸钾:2KMnO4 加热 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 17. 碳酸不稳定而分解:H2CO3 === H2O + CO2↑ 18. 高温煅烧石灰石:CaCO3 高温 CaO + CO2↑ 三.几个氧化还原反应: 19. 氢气还原氧化铜:H2 + CuO 加热 Cu + H2O 20. 木炭还原氧化铜:C+ 2CuO 高温 2Cu + CO2↑ 21. 焦炭还原氧化铁:3C+ 2Fe2O3 高温 4Fe + 3CO2↑ 22. 焦炭还原四氧化三铁:2C+ Fe3O4 高温 3Fe + 2CO2↑ 23. 一氧化碳还原氧化铜:CO+ CuO 加热 Cu + CO2 24. 一氧化碳还原氧化铁:3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2 25. 一氧化碳还原四氧化三铁:4CO+ Fe3O4 高温 3Fe + 4CO2 四.单质、氧化物、酸、碱、盐的相互关系 (1)金属单质 + 酸 -------- 盐 + 氢气 (置换反应) 26. 锌和稀硫酸Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 27. 铁和稀硫酸Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 28. 镁和稀硫酸Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑ 29. 铝和稀硫酸2Al +3H2SO4 = Al2(SO4)3 +3H2↑ 30. 锌和稀盐酸Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑ 31. 铁和稀盐酸Fe + 2HCl === FeCl2 + H2↑ 32. 镁和稀盐酸Mg+ 2HCl === MgCl2 + H2↑ 33. 铝和稀盐酸2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2↑ (2)金属单质 + 盐(溶液) ------- 另一种金属 + 另一种盐 34. 铁和硫酸铜溶液反应:Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu 35. 锌和硫酸铜溶液反应:Zn + CuSO4 === ZnSO4 + Cu 36. 铜和硝酸汞溶液反应:Cu + Hg(NO3)2 === Cu(NO3)2 + Hg (3)碱性氧化物 +酸 -------- 盐 + 水 37. 氧化铁和稀盐酸反应:Fe2O3 + 6HCl === 2FeCl3 + 3H2O 38. 氧化铁和稀硫酸反应:Fe2O3 + 3H2SO4 === Fe2(SO4)3 + 3H2O 39. 氧化铜和稀盐酸反应:CuO + 2HCl ==== CuCl2 + H2O 40. 氧化铜和稀硫酸反应:CuO + H2SO4 ==== CuSO4 + H2。
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