CL6500汽油发电机的安全要求有哪些_cl6500汽油发电机

2024-09-15 03:54:43

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卖给别人。

卖给工厂，重印刷新纸。

循环运用。

自然环境是人类生存、繁衍的物质基础，保护和改善自然环境，是人类维护自身生存和发展的前提。人类为了生存、发展，要向环境索取。早期，由于人口稀少，人类对环境并没有什么明显的影响和损害。在相当的一段时间里，自然条件主宰着人类的命运，当时因为生产水平低，对人类对环境的影响还不大。到了产业革命时期，人类学会使用机器以后，生产力大大提高，对环境的影响也就增大了。到本世纪初，人类对环境已经造成了巨大的破坏性影响。废弃物侵占土地，堵塞江湖，有碍卫生，影响景观，危害农作物生长及人体健康。自然赐给人类广袤的，人类回报自然的却是破坏与污染。随着经济的发展，人民生活的改善，城市废弃物大量增加。在鞍山这个重工业城市，每日产生的生活、工业废弃物尤为可观。废物回收再利用的其前景这个课题，已成为一个城市发展中亟待探究的紧迫课题。固体废弃物的再利用有机废弃物在鞍山地区，冶金、交通、机械、金属结构、造纸、木材、印刷、电器、仪器仪表、纺织服装、建筑、电力等工业都会生产数量可观的有机废弃物。经调查，对于工业中产生有机废弃物，我市每年可回收大约1000吨，现在所用的回收办法有：定点回收、家庭回收和废品回收公司。有机废弃物中较为常见的要数塑料了，塑料中主要包含聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯。例如，我国农村广泛用的地膜覆盖技术对提高农作物产量起到了很大的作用，但是由于缺乏有利的旧膜回收措施，造成这些有机薄膜在土壤中的残留累积量逐年增加，这些有机薄膜在自然环境中很难分解，对农业生产造成了一定的危害。填埋作业是目前处理城市废弃物的一个主要的方法，但混在废弃物中的塑料是一种不能被微生物分解的材料，埋在土里经久不烂，长此下去会破坏土壤结构，降低土壤肥效，污染地下水；如果滥烧废弃塑料，尤其是含氯塑料会严重污染环境，而且在常温下燃烧塑料，产生的气体会含有一种剧毒的化学物质――二恶英，它的化学性质极为稳定，在通常条件下会存在很长时间，会严重危害人类的身体健康；废弃塑料对海洋的污染也已经成为国际性问题，向海洋倾倒的塑料垃圾不仅危及海洋生物的生存，而且还因缠绕在海轮的螺旋桨上，酿成海难事故。通过探究，我们发现回收再利用塑料一般有以下几种有效途径：①直接用作材料。如回收聚乙烯塑料并制成再生薄膜，用作外包装袋、各种塑料制品等。②热解成单体。如有机玻璃热解得到单体，再重新聚合为成品；又如聚苯乙烯包装材料和一次性饭盒用BaO处理，使其在高温下分解成单体，然后再制成树脂。③高温焚烧发电，并处理其尾气。塑料的热值非常大，可达到3.3×104J/g，发电的主要反应为?CxHy+1/2O2→xCO+y/2H2+Q?(反应条件为高温环境)。另外，鞍钢还用一种高喷吹废塑料技术用废塑料代替焦炭来炼铁，据有关人士估计，每年可节约1000万余元。④制成燃油和燃气。不能或难以分解的塑料可在催化剂存在下，热解成柴油、煤油和汽油，甚至裂解为气态烃和氢气作燃料。⑤科学家展望回收再利用塑料的前景广阔，可以使用有机废弃物和无机废弃物综合制成各种可降解的新型材料。例如，以乙烯和一氧化碳为原料制成聚乙烯光降解塑料；以纤维素和淀粉为原料制成微生物降解塑料等。无机废弃物无机废弃物主要包含金属废弃物和非金属废弃物两类。我市钢铁工业较为发达，鞍钢的几个矿地点齐大山、东鞍山、大孤山等每天都会产出大量无机废物，废矿石中含有多种金属元素，如Fe、Cu、Pb、Zn、Cd等，其中一些重金属有毒性，对环境影响较大。一些有关的废弃物还会含有硫元素，一旦处理不当就会对空气的清洁造成较大威胁。经探究，当今世界，发展“无废技术”已经成为许多国家消除环境污染、节约、保护和改善环境的一项重大举措。二十多年来，我国在发展“无废技术”方面也取得了一些成绩。如在哈尔滨兴建了一些企业，专门处理无机废弃物；黑龙江省建成的硫酸企业，利用西林铅锌矿的废渣――一种名为硫精砂的无机废弃物作为生产。炼钢厂的钢渣对钢厂来说是废弃物，但对水泥厂来说是一种上好的原料。火力发电厂排放出来的粉煤灰，含有Pb、Hg、As等有害元素，大量会污染环境，但可用来生产水泥、烧结砖、粉煤灰砌块等。利用粉煤灰代替粘土原料生产水泥，实践表明，这样可以增加水泥窖的产量，降低燃料消耗量的16～17％。另外粉煤灰也可以用作农业肥料、烧砖等。另外，我国在垃圾发电领域也处于领先地位。我国自1985年在深圳建立垃圾焚烧发电厂以来，先后在珠海、杭州、上海等15个城市建成了20座垃圾焚烧发电厂，每天焚烧垃圾1000吨。据统计，目前我国建成、在建和正在报批的垃圾发电厂已有140多座。我国实施“无废技术”大体上有下列几种形式：①把不同工厂的各种生产工艺进行科学的、合理的设置，形成闭合工艺。比如把硫酸厂与造纸厂组成工艺圈，硫酸厂产生的二氧化硫经氨水吸收后制得亚硫酸氢铵，可给造纸厂制浆。②发展无污染的生产工艺。如氯碱工业过去用汞触媒电解法，结果带来汞污染。现在工厂渐渐改为了离子交换膜隔膜电解法，就杜绝了汞污染，也提高了工效。③用少水工艺、无水工艺代替用水工艺。如印染行业的“转移印花”工艺是一种不需用水的工艺，这样固体废弃物就不会再把污染波及到水，这样就消除了印染工业用水对环境的污染。液体废弃物的再利用废水在生活中也很常见，一些被金属离子污染的水对人体、对自然均危害不小，对于被不同的金属离子污染的水有不同的回收方法，所以在回收再利用废水之前要先鉴别一下其中含有什么金属离子。经探究，常见金属离子的鉴别方法如下（见表1）：表1　常见金属离子的鉴别方法常见阳离子鉴别方法Pb2+?在试液中加3mol/l的硫酸至酸性，生成白色PbSO4沉淀。Hg22+加入6mol/lHCl，得到白色沉淀后，向沉淀加氨水，亚汞存在时，沉淀变黑Ag+加入6mol/lHCl，得到白色沉淀Cd?2+加入过量的氨水，使Cd2+生成Cd（NH3）42+。离心分离后，将离心液加在Na2S溶液中，**CdS沉淀表示有Cd?2+Cu2+加入浓氨水，若生成深蓝色溶液，表示有Cu2+Bi3+在酸性溶液中与硫脲生成**配合物Hg2+加入1滴1mol/lHCl，使成微酸性，滴在新磨光的铜片上，铜可将Hg2+还原成金属汞，并与铜形成汞齐。用流水冲去试液后，在铜片上留下一个擦拭不掉的斑点，但加热时因Hg被蒸发，银白色的斑点随之消失。AsIII，V砷的化合物（AsIII，V）在强酸溶液中可被金属锌还原为胂气AsH3，AsH3遇浓硝酸银溶液生成**AsAg3·3AgNO3，此**沉淀可被水分解，生成黑色的金属银SnII，IV用铁丝将SnIV还原为SnII，然后在溶液中加入HgCl2溶液，生成灰色的Hg2Cl2+Hg或黑色的Hg沉淀，表明有锡?SbIII，V五价的Sb在浓盐酸中以SbCl6-形式存在，它能与红色的罗丹明B溶液生成离子缔合物，析出蓝色或紫色的微细沉淀。此沉淀可被萃取，使苯层显紫红色。若溶液中存在的是三价的Sb盐，事先必须用少许的NaNO2晶粒将其氧化为五价Fe2+Fe2+与K3Fe（CN）6试剂生成深蓝色沉淀，以前曾称此沉淀为滕氏蓝，此沉淀不溶于稀酸，但为碱所分解。因此此反应要在酸性溶液中进行Fe3+Fe3+能在酸性溶液中与K4Fe（CN）6试剂生成蓝色沉淀，以前称此沉淀为普鲁士蓝。鉴定时要在中性或微酸性溶液中进行。Mn2+Mn2+在强酸溶液中可被强氧化剂如NaBiO3或PbO2等氧化为MnO4-，使溶液显紫红色Cr3+Cr3+在强碱性溶液中以偏亚铬酸根离子CrO2-的形式存在，此离子可被H2O2氧化为铬酸根离子，**的铬酸根俩子的出现可以说明Cr3+的存在。Ni2+?Ni2+在中性、HAc或氨性溶液中与丁二酮肟产生鲜红色螯合物沉淀。此沉淀溶于强酸、强碱和很浓的氨水。Co2+Co2+在中性和酸性溶液?，Co2+与NH4SCN生成蓝色配合物Co（SCN）42-。此配合物能溶于许多有机溶剂等。Zn2+在中性或微酸性溶液中，Zn2+与（NH4）2Hg（SCN）4生成白色结晶形沉淀Al3+Al3+在醋酸及醋酸盐的弱酸性溶液中，与铝试剂生成红色螯合物。加氨水使溶液呈弱碱性并加热，可促成鲜红色絮状沉淀的生成。Ba2+Ba2+与玫瑰红酸钠试剂在中性溶液中生成红棕色沉淀。加稀HCl后消失Sr2+Sr2+加玫瑰红酸钠试剂1滴，如出现红棕色斑点，加稀HCl后又消失，就有此离子Ca2+Ca2+在碱性溶液中与乙二醛双缩生成红色螯合物沉淀，此沉淀不被碳酸钠分解，易溶于CHCl。NH4+NH4+能与碱作用生成NH3，加热可促使其挥发。生成的氨气可在气室中用湿润的红色石蕊试纸检验K+在中性、碱性或HAc酸性溶液中，K+与四苯硼化钠生成溶解度很小的白色沉淀。Na+在中性或HAc酸性溶液中与醋酸铀酰锌生成柠檬**结晶形沉淀Mg2+Mg2+在碱性溶液中与对硝基偶氮间苯二酚的碱溶液生成天蓝色的沉淀。对于一般的金属离子（如Fe3+、Cu2+、Zn2+等）的回收方法为在废水中加入碱类物质（如KOH），使其在废水中电离出OH－，从而与这些金属离子生成沉淀。通过回收再利用含有金属元素的沉淀，也可以达到消除废弃液体的污染的目的。经探究，现在有些科技发达地区已经开始利用由含有无机盐的废水灌注“太阳池发电站”的盐池，其水深2.5米，面积7000余平方米，能发出150千瓦的电力来。它的池底盐水，温度可达90℃；这些无机盐水是发电站的“吸热部件”，可以发挥贮存太阳能的作用，保证电站夜间和阴天也能不间断地发电。上层池水由于地球重力作用含盐量比下层要低，所以温度较低，可用作冷却水。只要先抽出太阳池底层的热水，把热交换器中低沸点的物质加热，就能使它们变成蒸气，去推动涡轮发电机发电。然后蒸气进入冷凝器，冷凝成液体回到池里，即可循环使用。根据这个原理，我国很多地区都可以利用废水建造“太阳池发电站”发电。气体废弃物的再利用土壤、水源、空气是人类生存必不可少的三部分，所以气体废弃物的回收再利用也与人类的生存环境休戚相关。随着人类科技水平的提高，近年来各种气体废弃物的排放量也持续增长。气体废弃物主要分为有害气体和温室气体两类。有害气体又分为无机有害气体和有机有害气体两类。其中无机有害气体包括SO2、H2S、氮氧化合物（NOx）、CO和光化学氧化剂（如O3）等。有机有害气体则包括酚类、苯类、吡啶、氰化物等400余种。这些有害气体主要来自燃料的燃烧和工业生产过程。经探究，各主要污染源每千吨燃料产生的气体废弃物的质量如下：（见表2）表2　气体污染源污染源污染物每千吨燃料产生气体废弃物的质量（㎏）锅　炉SO2?、CO、酸类和有机物5×103～1.5×104化　工CO2、NH3、CO、酸类、溶煤、硫化物和有机物5×104～2×105冶　金SO2、CO、氟化物和有机物5×104～2×105据我们的探究，鞍山市区内的太阳辐射强度和紫外线强度分别要比城郊减少10％～30％和10％～25％，从而导致近年来鞍山市一些相关病例（如佝偻病等）的发病率呈上升趋势。我们还对鞍山市的降水的PH值进行了测定，结果表明雨水的PH值约为5.0，已呈现弱酸性，情况不容乐观。据市有关人士介绍，我市针对这种情况，已决策了多种措施，基本可总结为下面几个方面：①控制大气污染源。加强城市规划，使厂址的选择、建筑设备的构局更为合理，避免让污染源集中，从而避免局部严重污染的发生。②排放前处理污染物，减少污染物的排放。据探究，新钢铁公司已经引进了一套环保的煤气脱硫脱氰一体化设备，利用化学催化剂PDS将硫脱出，可减少排污量，使气体废弃物中的部分污染物得以从新再利用。③控制排放，植树造林。据探究，园林路旁栽种的银杏树SO2　的作用。另外在鞍钢厂内栽种的柳树、杉树等树木也有异曲同工之妙。在生活生产中，能导致温室效应的气体废弃物主要有：二氧化碳、甲烷、臭氧、氯氟烃以及水气等。温室效应的后果十分严重，荒漠将扩大，土地侵蚀加重，森林退向极地，自然灾害严重，雨量增加，冰川融化。据探究，现在对于温室气体的回收再利用领域的研究有了重大突破。科学家正在研究人工合成叶绿体，水可以通过它制造出氢和氧，然后就可以用氢来还原温室气体中的“主要成员”CO2等，制造出HCHO（甲醛），最后将HCHO合成为（HCHO）n（糖类）。此外，CO2通过一系列反应还能转变成羧酸、油脂、氨基酸等。

爱护树木。

中考物理、化学知识点汇总

高中化学必修2知识点归纳总结

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 M N O 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 1 2种元素

短周期第二周期 2 8种元素

周期第三周期 3 8种元素

元（7个横行）第四周期 4 18种元素

素（7个周期）第五周期 5 18种元素

周长周期第六周期 6 32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

常规能源可再生水能、风能、生物质能

不可再生煤、石油、天然气等化石能源

新能源可再生太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气

不可再生核能

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+HCl CH3Cl +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）

金属钠可以发电吗

希望能对你有些帮助

一、温度计

1、物体的冷热程度叫做温度

2、要准确地判断和测量温度，就要选择科学的测量工具-----温度计。温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的。

3、温度计的使用：首先要看清它的量程（所能测量的最高温度和最低温度的温度范围）；然后看清它的分度值（一小格代表的值）。

4、使用温度计的注意事项：○1、温度计的玻璃泡全部侵入被测的液体中，不要碰到容器底或容器壁。○2、温度计玻璃泡侵入被测液体后要稍候一会儿，待温度计的示数稳定后再读数。○3、读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中，视线要与温度计中液柱的上表面相平。

二、熔化和凝固

1、物质从固态变成液态的过程叫做熔化。

2、物质从液态变成固态的过程叫做凝固。

3、固态熔化（吸热）液态

固态凝固（放热）液态

4、晶体：有些固体在熔化过程中尽量不断吸热，温度却保持不变，例如海波、冰、各种金属，这类固体有确定的熔化温度。

5、非晶体：有些固体在熔化过程中，只要不断地吸热，温度就不断地上升，没有固定的熔化温度，例如蜡、松香、玻璃、沥青。

6、晶体熔化时的温度叫做熔点，非晶体没有确定的熔点。

7、惊天凝固时也有确定的温度，这个温度叫做凝固点。同一中物质的凝固点和它的熔点相同。非晶体没有确定的凝固点。

8、熔化吸热，凝固放热。

三、汽化和液化

1、物质从液态变为气态叫做汽化

2、物质从气态变为液态叫做液化

3、沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象（水的沸腾是一中剧烈的汽化现象）

4、各种液体沸腾时都有确定的温度，这个温度叫做沸点

5、在任何温度下都能发生的汽化现象叫做蒸发

6、蒸发和沸腾是汽化的两种方式

四、升华和凝华

1、物质从固态直接变成气态叫升华

2、物质从气态直接变成固态叫凝华

3、升华需要吸热，凝华需要放热

一、电荷

1、摩擦过的物体具有吸引轻小物体的现象，就是摩擦起电现象

2、自然界中只有两种电荷。被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷；被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做负电荷。

3、同种电荷相互排斥，异种电荷互相吸引

4、电荷的多少叫做电荷量，简称电荷。电荷的单位是库仑，简称库，符号C

5、电荷在金属杆中可以定向移动，金属是导电的。有的物体善于导电，叫做导体。金属、人体、食盐水溶液等都是导体。有的物体不善于导电，叫做绝缘体。橡胶、玻璃、塑料等都是绝缘体。

二、电流和电路

1、电路的组成：○1、电源：干电池、蓄电池、发电机

○2、用电器：利用电来工作的器件

○3、开关：控制电路的通断

○4、导线：连接电路

2、正电荷移动的方向规定为电流的方向

三、串联和并联

1、串联电路：把用电器逐个顺次连接起来的电路。电流从电源正极流出后，只有一条通路，逐个通过各用电器后，直接流回电源负极；切断任何一处电路，整个电路均断开；开关可以串联在电路中的任意位置，并不影响对电路的控制作用。

2、并联电路：把用电器并列地连接起来的电路。用电器之间的连接点叫并联电路的分支点。从电源两级到分支点的那部分电路叫干路，两个分支点间的个条电路叫支路。切断一条支路，其余各支路仍然工作，因此，干路中的开关可以控制整个电路的通断，支路开关只能控制其所在支路的通断。

四、电流的强弱

1、电流就是表示电流强弱的物理量，通常用字母I代表，它的单位是安培，简称安，符号是A。（

2、使用电流表的注意事项:○1、电流表串联在待测电路中 ○2、电流从正接线柱进，负接线柱流出。○3、估测、试触，选择合适量程

五、家庭电路

1、家庭电路的组成部分：○1进户线：火线、零线 ○2、电能表：测用户在一定时间内消耗的电能 ○3、总开关（闸刀开关）：控制户内与户外的通与断 ○4、保险丝：当电路中又过大电流，保险丝熔化，自动切断电路（其保护作用）

2、进户的两条输电线中，有一条在户外就已经和大地相连，叫做零线，另一条叫做端线，俗称火线。

一、电压

1、要在一段电路中产生电流，它的两端就要有电压。电源的作用就是给用电器两端提供电压

2、电压通常用字母U代表，它的两侧就要用电压，电压的单位是伏特，简称伏，符号是V。家庭照明电路的电压是200V

3、电压表的使用：用直流电压表测量某元件两端的电压时，应与这个元件并联。应该使标有“—”号的接线柱靠近电源的负极，另一个接线柱靠近电源的正极。所用量程的最大测量值必须大于被测量电路两端的电压。

二、电阻

1、电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，标尺导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种性质。

2、导体的电阻通常用字母R表示，电阻的单位是欧姆，简称欧。

3、导体的电阻大小跟材料有关、跟长度有关（导线越长，电阻越大）、跟横截面积有关（导线横截面积越小，电阻越大）

4、比金属差、比非金属强，常常称做半导体。

三、欧姆定律

1、欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

（公式：I=U/R 其中：U—电压—伏特（V）；R—电阻—欧姆（）；I—电流—安培（A）

2、串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大

3、并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小

4、断路和短路：○1、电路没有接通，这种故障就是断路。○2、电路中不应该相连的亮点直接连接在一起的现象，叫做短路。

四、电能

1、电能的单位是千瓦时，符号是kW?h。更常用的能量单位是焦耳，简称焦，符号J。

五、电功率

1、电功率表示消耗电能的快慢。电功率用P表示，它的单位瓦特，简称瓦，符号是W （P=W/t 其中：W—消耗的电能—焦耳；t—所用的时间—秒；P—用电器的功率—瓦特）

2、1千瓦时是功率为1kW用电器使用1h所消耗的电能。

3、用电器正常工作是的电压叫做额定电压，用电器在额定电压下的功率叫做额定功率。

4、P=UI(I—电流—安培；U—电压—伏特；P—功率—瓦特)

一、多彩的物质世界

1、质量是物体的基本属性。质量的单位是千克，符号是kg。

2、单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度。公式p=m/V

二、运动和力

1、物体位置的变化叫做机械运动。物体的运动和静止是相对的。

2、速度的单位是米每秒，符号为m/s （v=s/t 1m/s=3.6km/h）

3、物体沿着直线快慢不变的运动叫做匀速直线运动，匀速直线运动是最简单的机械运动

4、力是物体对物体的作用。力可以使运动的物体停止，可以使静止的物体运动，也可以使物体速度的大小、方向发生改变。力还可以是物体发生形变。

力的单位是牛顿，简称牛，符号是N。

5、大小、方向、作用点会影响作用效果

6、物体间力的作用是相互的。

7、牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用是，总保持静止状态或匀速直线运动状态。

8、物体保持运动状态不变的特性叫做惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。

9、二力平衡:作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、并且在同一条直线上，这两个力就是彼此平衡。

三、力和机械

1、弹性：物体受力发生形变，不受力又恢复原来的形状，物体的这种特性叫弹性。

2、由于地球哦的吸引而使物体受到的力，叫做重力。地球上所有的物体，都受到重力的作用。

3、重力的方向总是竖直向下的。

4、物体所受的重力跟它的质量成正比。重力与质量的比值大约是9.8N/kg

（G=mg）g=9.8N/kg

5、重力的作用点叫重心。

6、摩擦力：两个互相接触的物体，当它们做相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。

7、摩擦力的代谢哦啊根作用在物体表面的压力有关，表面受到的压力越大，摩擦力越大；摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，摩擦力越大。

8、杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。

9、支点：杠杆绕着转动的点；动力：使杠杆转动的力；阻力：阻碍杠杆转动的力；动力臂：从支点到动力作用线的距离；阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。

10、动力×动力臂=阻力×阻力臂

11、动力臂比阻力臂长叫做省力杠杆，动力臂比阻力臂短叫做费力杠杆.

12、动滑轮的作用：不省力也不费力，可以改变物体方向

13、动滑轮的作用：可以省力，但不能改变物体方向

四、压强和浮力

1、物体单位面积上受到的压力叫做压强（P=F/S）

2、液体内部朝各个方向都有压强；在同一深度，各方向压强相等；深度增大，液体的压降越大；液体的压强还与液体的密度有关，在深度相同时，液体密度越大，压强越大。

3、液体压强公式：P=pgh

4、连通器：连通器里的液体不流动时，各容器中的液面高度总是相同的。

5、在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。

6、浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力，这就是著名的阿基米德原理。公式：F浮=G排

五、功和机械能

1、力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。公式：W=Fs

2、使用任何机械都不省功，这个结论叫做功的原理。

3、有用功跟总功的比值叫机械效率。

4、单位时间内所做的功叫做功率。公式：P=W/t

5、动能和势能统称为机械能。

航空母舰有哪些

金属钠直接是不能发电的，原因是成本太高，且反应过于剧烈，很危险。

不过在发电厂中，还真的有金属钠参与。主要是核反应堆，用金属钠代替寻常的水等作为冷却剂，液态钠(主要用于快中子堆)和钠钾合金（主要用于空间动力堆）具有大的热容量和良好的传热性能，很适合作为冷却剂。

上面两种反应堆都是现代世界上很先进的反应堆。

求钠,镁,铝,铁的特性,当然越全越好

世界各国现役航空母舰有：

航空母舰，简称“航母”，是一种以舰载机为主要作战武器的大型水面舰艇，可以提供舰载机的起飞和降落。

航空母舰舰体通常拥有巨大的甲板和舰岛，舰岛大多坐落于右舷。

航空母舰一般总是一支航空母舰战斗群的核心舰船，舰队中的其它船只提供其保护和供给，而航母则提供空中掩护和远程打击能力。

航空母舰有多种分类方式。按舰载机分类，可分为专用航空母舰和多用途航空母舰。专用航空母舰主要有攻击型航空母舰、反潜航空母舰（或直升机母舰）、训练航空母舰以及护航航空母舰。护航航空母舰已在二战后全部退役。攻击型航空母舰主要载有战斗机和攻击机；按排水量大小可分为大型航母（排水量6万吨以上），中型航母（排水量3-6万吨）和小型航母（排水量3万吨以下）；按动力装置可分为核动力航空母舰和常规动力航空母舰。

发展至今，航空母舰已是现代海军不可或缺的武器也是海战最重要的舰艇之一。依靠航空母舰，一个国家可以在远离其国土的地方、在不依靠当地的机场的情况下施加军事压力和进行作战。时至今日，航空母舰已是现代海军不可或缺的利器，也成为了一个国家综合国力的象征。

求高二物理化学生物知识点总结

镁

magnesium

一种化学元素。化学符号Mg，原子序数12，原子量24.305，属周期系 ⅡA 族，为碱土金属的成员。1808年英国H.戴维电解汞和氧化镁的混合物，制得镁汞齐，蒸去汞，即得金属镁，并按氧化镁矿的产地希腊的 Magnesia 城来命名，称magnesium。1828年英国A.-A.-B.比西用金属钾还原熔融的无水氯化镁，得块状金属镁。1833年英国M.法拉第电解熔融氯化镁，得金属镁。1852年R.W.本生用空心碳阴极，将镁收集在电极内，防止它与空气接触时燃烧。镁在地壳中的含量为2.5％，占第八位。重要矿物有白云石(MgCO3·CaCO3)、菱镁矿(MgCO3)、光卤石( KCl·MgCl2·6H2O )、橄榄石( Mg2SiO4)、蛇纹石｛Mg6[Si4O10](OH)8｝。海水提取氯化钠以后，剩下的卤水中含镁，可提取镁。

镁在二氧化碳中的燃烧

镁是银白色金属，熔点648.8℃ ，沸点1107℃，相对密度1.74，很轻，具有良好的延展性和切削加工、铸造、锻造性能，可加工成板、带、棒、条、管等。镁的化学性质活泼，放置在空气中，表面会形成一层氧化物薄膜，常温下对金属镁起保护作用，但加热至金属镁的熔点以上，保护膜便被破坏。在300℃时，镁在氮气中燃烧，生成氮化镁。镁与冷水作用缓慢，作用后在表面形成一层难溶于水的氢氧化物，阻止金属进一步与水反应，金属镁与沸水或水蒸气都会发生反应，产生氢气。镁与氧的亲合力很强，能从很多含氧的化合物(如一氧化碳、一氧化氮)中夺取氧，生成氧化镁。镁不溶于碱，但能溶解在除氢氟酸和铬酸以外的无机酸。镁的最外电子层有两个价电子，氧化态为＋2 ，具有明显形成配位化合物倾向。

金属镁的生产方法为：①电解氯化镁、氯化钙、氯化钠混合物的熔融体，可得金属镁。② 硅热还原法。将氧化镁、氧化钙与硅铁粉混合，压制成块，装入还原炉中，加热到2200℃，硅就将氧化镁还原成金属镁。粗镁一般用熔剂或六氟化硫精炼，纯度到达99.85％，真空蒸馏法可提纯至99.99％。由于纯镁的机械强度低，所以主要使用铝镁合金，它轻而有一定的强度，是重要的结构材料，用于飞机的机身、机翼、发动机零件、轮架以及汽车、火车。镁用作球墨铸铁的球化剂、炼钢的脱硫剂，金属热还原法中的还原剂( 制备钛等难熔金属)。镁条和镁粉用于制造闪光灯、照明弹、焰火。

钠

sodium

一种化学元素。化学符号Na，原子序数11，原子量22.9868，属周期系ⅠA族，为碱金属的成员。钠的英文名称来源于拉丁文soda，含义是天然碱。古代就已经利用苏打（碳酸钠）做洗涤剂，盐（氯化钠）做调味品，硝石（硝酸钠）做肥料。但钠的化合物都特别稳定，尽管化学家用了很多还原剂（如碳等），也难以将金属钠还原出来。一直到1807年，英国H. 戴维才用电解氢氧化钠熔体的方法制得金属钠。钠在地壳中的含量为2.83％，占第六位。最重要的是海洋、盐湖和盐井中的氯化钠，含量极为丰富，矿物则有岩盐（氯化钠）、天然碱（碳酸钠）、硼砂（硼酸钠）、硝石（硝酸钠）、芒硝（硫酸钠）。

钠是银白色金属，很软，可用小刀切割。熔点.81℃，沸点882.9℃，密度0.克／厘米3（20℃)。钠的化学性质极活泼，与空气接触后就在表面形成碳酸盐和氧化物而失去光泽，所以钠要保存在煤油中。钠在有限量氧气中加热，生成氧化钠；在过量氧气中加热，生成过氧化钠；将金属钠溶于液氨中与氧气作用，生成超氧化钠，钠与臭氧作用，生成臭氧化钠。钠与水、冰或雪都会迅速反应，生成氢氧化钠和氢气，反应时放出的热量足以使金属钠熔化并着火。钠与氢气在200～350℃时作用，生成氢化钠。在室温下钠不与氮、溴、碘作用，与氯作用缓慢，但与氟剧烈反应。钠与氨作用，生成氨基钠，并放出氢气。钠与汞形成钠汞齐，是还原剂。钠的氧化态只有＋1，形成＋1价化合物。金属钠属于危险品，贮存和使用时都要注意安全，由钠引起的火灾，不能用水或泡沫灭火剂扑灭，而要用碳酸钠干粉。钠离子能使火焰呈**，可用焰色反应和火焰光度计检测。

金属钠

金属钠用电解法生产。早期使用的卡斯特纳法，电解氢氧化钠熔体的同时产生水，它与产物金属钠作用，又生成了氢氧化钠，使电解效率降低，因而逐渐被淘汰。现用的均为东斯法，用比氢氧化钠便宜的氯化钠为原料，但氯化钠的熔点太高（801℃），在此温度下，产生的氯气对电极和电解槽的腐蚀太强，因此用电解氯化钠和氯化钙的混合物（熔融温度约600℃），石墨为阳极，铁为阴极，阳极产生氯气，阴极生成金属钠。如再用真空蒸馏法提纯，可得纯度为99.95％的金属钠。

金属钠在生产内燃机用汽油的抗爆剂四乙铅方面用量很大，它可用铅钠合金与氯乙烷的反应制得。其他用来生产钠丁橡胶。在冶金工业中常用钠做还原剂，将一些难熔金属的卤化物还原为金属（如钛、锆、铪、钽等）。金属钠和钠钾合金可用作反应堆载热体。钠灯的光电转化率高，发光量大，广泛用于道路照明。

铁

iron

一种化学元素。化学符号Fe ，原子序数26 ，原子量55.847 ，属周期系Ⅷ 族。铁是最早被人类使用的金属之一，至少有5000多年历史。中国、埃及和印度是最早掌握炼铁技术的国家，早期的炼铁方法是块炼铁，后来改用竖炉炼铁。18世纪初英国A.达比用焦炭作为高炉炼铁的燃料，在炼铁发展史上占有重要的地位。1856年英国H.贝塞麦发明转炉炼钢法，使钢铁工业得到迅速发展。铁在地壳中的含量为5.6％，占第四位。铁可以游离状态存在于铁陨石中，其他均以氧化物、硫化物、碳酸盐等形式存在，铁的矿物一共有300多种，主要有赤铁矿（Fe2O3）、褐铁矿（nFe2O3·mH2O）、磁铁矿（ Fe3O4 ）、黄铁矿（ FeS2 ）、菱铁矿（FeCO3）、针铁矿（Fe2O3·H2O）、钛铁矿（FeTiO3）。

铁是银白色有光泽的金属，但常见的金属铁往往是银灰色的，熔点1535℃，沸点2750℃，相对密度7.86，纯铁有良好的延展性，可锻造和拉长。铁有极强的磁性，磁化和去磁都很快。金属铁有生铁和熟铁之分，含碳、硅、磷、硫、锰等杂质较多的铁称为生铁，是由高炉生产的，性脆，主要供铸造和炼钢。含碳量在0.1％以下的铁称为熟铁，可用生铁在反射炉中高温混炼和锻打制得。熟铁质软、韧性好，具有延展性。致密的金属铁不与干燥空气中的氧作用，但在潮湿空气中，铁便被氧化，加上空气中二氧化碳的作用，会在表面形成碱式碳酸铁，它不起保护作用，铁会进一步被氧化和腐蚀，这个过程称为生锈。500℃铁与氧气作用，生成四氧化三铁，温度更高时生成三氧化二铁。加热时铁与氯、硫、磷直接化合，但不与氮气作用。铁与碳作用生成Fe3C。铁在570℃与水蒸气发生反应，生成四氧化三铁和氢气。铁容易与稀盐酸和稀硫酸作用，生成二价铁离子并放出氢气。铁与稀硝酸作用，在浓硝酸和冷的浓硫酸中被钝化。铁的氧化态为＋2、＋3、＋4、＋5、＋6，铁的化合物主要有亚铁和正铁两大类化合物，亚铁离子有还原性，在碱性溶液中容易被氧化为三价铁离子。铁容易形成配位化合物，例如亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]·3H2O，俗称黄血盐；铁氰化钾K3[Fe(CN)6]，俗称赤血盐。铁还可与一氧化碳形成配位化合物，称为羰基铁，如Fe（CO）5、Fe2（CO）9、Fe3（CO）12。铁与环戊二烯形成的化合物称为二茂铁，是一种具有夹心结构的金属有机化合物。

铁在氧中的燃烧

将铁矿石、焦炭和石灰石放在高炉中冶炼，便可得到生铁。由于铁和其他元素（如碳、硫、磷、硅等）结合得很牢固，因此很难在高炉中炼得纯铁。纯铁的冶炼方法有：①在加压下将铁粉和一氧化碳加热到180～200℃ ，可得到Fe（CO）5，在250℃分解为纯铁和一氧化碳。②在1000℃用氢气还原纯的三氧化二铁。③电解亚铁盐溶液。铁是现代工业最重要和应用最广的金属材料，生铁和钢的产量是一个国家工业发展程度的重要标志。铁合金的种类很多，如锰铁、镜铁、硅铁、铬铁、稀土铁合金等，它们具有强度高、硬度大、易于铸造成型和进行塑性加工的特点。它们还有良好的磁性，铁钴软磁合金用于航空发电机和电动机以及大功率脉冲变压器的铁芯，铁硅铝软磁合金用于生产磁头、磁粉和磁芯。

铝

aluminium

一种化学元素。化学符号Al，原子序数13，原子量26.981539，属周期系ⅢA族。1825年丹麦H.C.奥斯特用无水三氯化铝和钾汞齐作用，得铝汞齐，蒸去汞首次制得金属铝；1827年德国F.维勒用金属钾做还原剂，从无水氯化铝中还原出金属铝。此后，由于生产成本高，金属铝的价格一直很昂贵。1886年美国C.M.霍尔和法国P.L.T.埃鲁各自独立发明电解氧化铝和冰晶石的熔盐的方法，使铝的价格大降，成为可供实用的金属。

铝在地壳中的含量为8％，仅次于氧和硅。由于铝的化学性质活泼，在自然界不以金属状态存在，而以硅酸铝形式广泛分布于岩石、土壤和动、植物体内，矿物有铝土矿、刚玉、明矾、冰晶石。现代金属铝的制法都用电解法，将纯化的氧化铝溶解在冰晶石中，以钢制电解槽的石墨衬里为阴极，石墨棒为阳极，在1000℃电解，于阳极得液态金属铝，纯度可达99.8％。

铝是银白色的轻金属，熔点660.37℃，沸点2467℃，相对密度2.702。纯铝较软，有良好的延展性、导电性和导热性。铝是活泼金属，在常温下和干燥的空气中，铝的表面形成厚度约50埃的致密氧化膜，使铝不会进一步被氧化，并能耐水的腐蚀。在冷的浓硫酸或浓硝酸中，铝的表面被氧化，形成钝化的氧化膜。铝能与卤素、硫、氮、磷、碳作用，与硅、铜、铁、锌、锡、镁、锰形成合金。铝是的，既能溶于酸，形成铝盐；也能溶于碱，生成铝酸盐。

铝的电子构型为（Ne）3s23p1，在化合物中通常表现为＋3价，如Al2O3、AlCl3、Al2（SO4)3；只有在高温下，才可能形成一价化合物，如AlCl。铝容易形成矾，被称为铝矾，如KAl（SO4）2·12H2O。

铝的导电率虽然只有铜的2／3，但铝的比重还不到铜的1／3，相同重量的铝的导电效率大于铜，因此铝大量用于制造电线、电缆、电器设备和电讯器材。铝合金的比重较钢铁小得多，被大量用于制造飞机、汽车、火箭、宇航飞行器的物件，还广泛用于制做门窗、房檐、百叶窗及装饰材料。铝还是冶金工业中的还原剂，将铝粉与Fe2O3（或Fe3O4）粉末按一定比例混合，用引燃剂点燃，反应产生高温，可达3000℃，使还原出来的铁熔化，以焊接钢轨等，此法也用于冶炼镍、铬、锰、钒等难熔金属。铝也用于制造精密仪器（如反射望远镜）的镜子，生产涂料和焰火。在日用品工业中大量制造炊具和餐具。

化学材料简介和应用

九、电磁感应

1.[感应电动势的大小计算公式]

1)E＝nΔΦ/Δt（普适公式）｛法拉第电磁感应定律，E：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，ΔΦ/Δt:磁通量的变化率｝

2)E＝BLV垂(切割磁感线运动) ｛L:有效长度(m)｝

3)Em＝nBSω（交流发电机最大的感应电动势）｛Em:感应电动势峰值｝

4)E＝BL2ω/2（导体一端固定以ω旋转切割）｛ω:角速度(rad/s)，V:速度(m/s)｝

2.磁通量Φ＝BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}

3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定｛电源内部的电流方向：由负极流向正极｝

*4.自感电动势E自＝nΔΦ/Δt＝LΔI/Δt｛L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),

ΔI:变化电流,?t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)｝

注：(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定，楞次定律应用要点；

(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化；(3)单位换算：1H＝103mH＝106μH。

(4)其它相关内容：自感/日光灯。

十、交变电流（正弦式交变电流）

1.电压瞬时值e＝Emsinωt 电流瞬时值i＝Imsinωt；(ω＝2πf)

2.电动势峰值Em＝nBSω＝2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)Im＝Em/R总

3.正(余)弦式交变电流有效值：E＝Em/(2)1/2；U＝Um/(2)1/2 ；I＝Im/(2)1/2

4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系

U1/U2＝n1/n2； I1/I2＝n2/n2； P入＝P出

5.在远距离输电中,用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损′＝(P/U)2R；

（P损′:输电线上损失的功率，P:输送电能的总功率，U:输送电压，R:输电线电阻）；

6.公式1、2、3、4中物理量及单位：ω:角频率(rad/s)；t:时间(s)；n:线圈匝数；B:磁感强度(T)；

S:线圈的面积(m2)；U输出)电压(V)；I:电流强度(A)；P:功率(W)。

注:(1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即:ω电＝ω线，f电＝f线；

(2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就改变；

(3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值；

(4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定，输入功率等于输出功率,

当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大，即P出决定P入；

(5)其它相关内容：正弦交流电图象/电阻、电感和电容对交变电流的作用。

1．有机物的溶解性

（1）难溶于水的有：各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的（指分子中碳原子数目较多的，下同）醇、醛、羧酸等。

（2）易溶于水的有：低级的[一般指N(C)≤4]醇、（醚）、醛、（酮）、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。（它们都能与水形成氢键）。

（3）具有特殊溶解性的：

① 乙醇是一种很好的溶剂，既能溶解许多无机物，又能溶解许多有机物，所以常用乙醇来溶解植物色素或其中的药用成分，也常用乙醇作为反应的溶剂，使参加反应的有机物和无机物均能溶解，增大接触面积，提高反应速率。例如，在油脂的皂化反应中，加入乙醇既能溶解NaOH，又能溶解油脂，让它们在均相（同一溶剂的溶液）中充分接触，加快反应速率，提高反应限度。

② 苯酚：室温下，在水中的溶解度是9.3g（属可溶），易溶于乙醇等有机溶剂，当温度高于65℃时，能与水混溶，冷却后分层，上层为苯酚的水溶液，下层为水的苯酚溶液，振荡后形成乳浊液。苯酚易溶于碱溶液和纯碱溶液，这是因为生成了易溶性的钠盐。

有机推断

一、解答有机推断题的常用方法有：

1．根据物质的性质推断官能团，如：能使溴水反应而褪色的物质含碳碳双双键、三键“-CHO”和酚羟基；能发生银镜反应的物质含有“-CHO”；能与钠发生置换反应的物质含有“-OH”；能分别与碳酸氢钠镕液和碳酸钠溶液反应的物质含有“-COOH”；能水解产生醇和羧酸的物质是酯等。

2．根据性质和有关数据推知官能团个数，如：-CHO→2Ag→Cu20；2-0H→H2；2-COOH(CO32-)→CO2

3．根据某些反应的产物推知官能团的位置，如：

(1)由醇氧化得醛或羧酸，-OH一定连接在有2个氢原子的碳原子上；由醇氧化得酮，-OH接在只有一个氢原子的碳原子上。

(2)由消去反应产物可确定“-OH”或“-X”的位置。

(3)由取代产物的种数可确定碳链结构。

(4)由加氢后碳的骨架，可确定“C=C”或“C≡C”的位置。

能力点击：以一些典型的烃类衍生物(溴乙烷、乙醇、乙酸、乙醛、乙酸乙酯、脂肪酸、甘油酯、多羟基醛酮、氨基酸等)为例，了解官能团在有机物中的作用．掌握各主要官能团的性质和主要化学反应，并能结合同系列原理加以应用．

注意：烃的衍生物是中学有机化学的核心内容，在各类烃的衍生物中，以含氧衍生物为重点．教材在介绍每一种代表物时，一般先介绍物质的分子结构，然后联系分子结构讨论其性质、用途和制法等．在学习这一章时首先掌握同类衍生物的组成、结构特点(官能团)和它们的化学性质，在此基础上要注意各类官能团之间的衍变关系，熟悉官能团的引入和转化的方法，能选择适宜的反应条件和反应途径合成有机物．

二、1、常温常压下为气态的有机物： 1～4个碳原子的烃，一氯甲烷、新戊烷、甲醛。性质，结构，用途，制法等。

2、碳原子较少的醛、醇、羧酸（如甘油、乙醇、乙醛、乙酸）易溶于水；液态烃（如苯、汽油）、卤代烃（溴苯）、硝基化合物（硝基苯）、醚、酯（乙酸乙酯）都难溶于水；苯酚在常温微溶与水，但高于65℃任意比互溶。

3、所有烃、酯、一氯烷烃的密度都小于水；一溴烷烃、多卤代烃、硝基化合物的密度都大于水。

4、能使溴水反应褪色的有机物有：烯烃、炔烃、苯酚、醛、含不饱和碳碳键（碳碳双键、碳碳叁键）的有机物。能使溴水萃取褪色的有：苯、苯的同系物（甲苯）、CCl4、氯仿、液态烷烃等。

5、能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物：烯烃、炔烃、苯的同系物、醇类、醛类、含不饱和碳碳键的有机物、酚类（苯酚）。

6、碳原子个数相同时互为同分异构体的不同类物质：烯烃和环烷烃、炔烃和二烯烃、饱和一元醇和醚、饱和一元醛和酮、饱和一元羧酸和酯、芳香醇和酚、硝基化合物和氨基酸。

7、无同分异构体的有机物是：烷烃：CH4、C2H6、C3H8；烯烃：C2H4；炔烃：C2H2；氯代烃：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、C2H5Cl；醇：CH4O；醛：CH2O、C2H4O；酸：CH2O2。

8、属于取代反应范畴的有：卤代、硝化、磺化、酯化、水解、分子间脱水（如：乙醇分子间脱水）等。

9、能与氢气发生加成反应的物质：烯烃、炔烃、苯及其同系物、醛、酮、不饱和羧酸(CH2=CHCOOH)及其酯(CH3CH=CHCOOCH3)、油酸甘油酯等。

三、有机化学知识点总结

1．需水浴加热的反应有：

（1）、银镜反应（2）、乙酸乙酯的水解（3）苯的硝化（4）糖的水解

（5）、酚醛树脂的制取（6）固体溶解度的测定

凡是在不高于100℃的条件下反应，均可用水浴加热，其优点：温度变化平稳，不会大起大落，有利于反应的进行。

2．需用温度计的实验有：

（1）、实验室制乙烯（170℃）（2）、蒸馏（3）、固体溶解度的测定

（4）、乙酸乙酯的水解（70－80℃）（5）、中和热的测定

（6）制硝基苯（50－60℃）

〔说明〕：（1）凡需要准确控制温度者均需用温度计。（2）注意温度计水银球的位置。

3．能与Na反应的有机物有：醇、酚、羧酸等——凡含羟基的化合物。

4．能发生银镜反应的物质有：

醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖——凡含醛基的物质。

5．能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质有：

（1）含有碳碳双键、碳碳叁键的烃和烃的衍生物、苯的同系物

（2）含有羟基的化合物如醇和酚类物质

（3）含有醛基的化合物

（4）具有还原性的无机物（如SO2、FeSO4、KI、HCl、H2O2等）

6．能使溴水褪色的物质有：

（1）含有碳碳双键和碳碳叁键的烃和烃的衍生物（加成）

（2）苯酚等酚类物质（取代）

（3）含醛基物质（氧化）

（4）碱性物质（如NaOH、Na2CO3）（氧化还原――歧化反应）

（5）较强的无机还原剂（如SO2、KI、FeSO4等）（氧化）

（6）有机溶剂（如苯和苯的同系物、四氯甲烷、汽油、已烷等，属于萃取，使水层褪色而有机层呈橙红色。）

7．密度比水大的液体有机物有：溴乙烷、溴苯、硝基苯、四氯化碳等。

8、密度比水小的液体有机物有：烃、大多数酯、一氯烷烃。

9．能发生水解反应的物质有：

卤代烃、酯（油脂）、二糖、多糖、蛋白质（肽）、盐。

10．不溶于水的有机物有：

烃、卤代烃、酯、淀粉、纤维素

11．常温下为气体的有机物有：

分子中含有碳原子数小于或等于4的烃（新戊烷例外）、一氯甲烷、甲醛。

12．浓硫酸、加热条件下发生的反应有：

苯及苯的同系物的硝化、磺化、醇的脱水反应、酯化反应、纤维素的水解

13．能被氧化的物质有：

含有碳碳双键或碳碳叁键的不饱和化合物（KMnO4）、苯的同系物、醇、醛、酚。

大多数有机物都可以燃烧，燃烧都是被氧气氧化。

14．显酸性的有机物有：含有酚羟基和羧基的化合物。

15．能使蛋白质变性的物质有：强酸、强碱、重金属盐、甲醛、苯酚、强氧化剂、浓的酒精、双氧水、碘酒、三氯乙酸等。

16．既能与酸又能与碱反应的有机物：具有酸、碱双官能团的有机物（氨基酸、蛋白质等）

17．能与NaOH溶液发生反应的有机物：

（1）酚：（2）羧酸：（3）卤代烃（水溶液：水解；醇溶液：消去）

（4）酯：（水解，不加热反应慢，加热反应快）（5）蛋白质（水解）

18、有明显颜色变化的有机反应：

1．苯酚与三氯化铁溶液反应呈紫色；

2．KMnO4酸性溶液的褪色；

3．溴水的褪色；

4．淀粉遇碘单质变蓝色。

5．蛋白质遇浓硝酸呈**（颜色反应）

生命的物质基础

生物体的生命活动都有共同的物质基础

化学元素在不同的生物体内，各种化学元素的含量相差很大。

分类：大量元素、微量元素

化合物是生物体生命活动的物质基础。

化学元素能够影响生物体的生命活动。

生物界和非生物界具有统一性和差异性

化合物水、无机盐、糖类、脂类、蛋白质、核酸。

水——自由水、结合水

无机盐的离子对于维持生物体的生命活动有重要作用。

糖类——单糖、二糖、多糖。

脂质——脂肪、类脂、固醇

自由水是细胞内的良好溶剂，可以把营养物质运送到各个细胞。

维持细胞的渗透压和酸碱平衡，细胞形态、功能。

糖类是构成生物体的重要成分，也是细胞的主要能源物质。

脂肪是生物体内储存能量的物质；减少身体热量散失，维持体温恒定，减少内脏摩擦，缓冲外界压力。

磷脂是构成细胞膜的重要成分。

固醇——胆固醇、维生素D、性激素；维持正常新陈代谢和生殖过程。

蛋白质与核酸蛋白质和核酸都是高分子物质。

蛋白质是细胞中重要的有机化合物，一切生命活动都离不开蛋白质。

核酸是遗传信息的载体。

蛋白质结构：氨基酸的种类、数目、排列和肽链的空间结构。

蛋白质功能：催化、运输、调节、免疫、识别

染色体是遗传物质的主要载体。

生命的基本单位——细胞

细胞是生物体的结构和功能的基本单位。

细胞结构与功能细胞分类：真核生物、原核生物

细胞具有非常精细的结构和复杂的自控功能。细胞只有保持完整性，才能够正常地完成各项生命活动。

细胞膜结构：流动镶嵌模型——磷脂、蛋白质。

基本骨架：磷脂双分子层

糖被的结构：蛋白质+多糖。

细胞壁：纤维素、果胶功能：流动性、选择透过性

选择透过性：自由扩散（苯）、主动运输

主动运输：能保证活细胞按照生命活动的需要，选择吸收所需要的营养物质，排除新陈代谢产生的废物和有害物质。

糖被功能：保护和润滑、识别

细胞质基质——营养物质

细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所。

各种细胞器是完成其功能的结构基础和单位。

线粒体是活细胞进行有氧呼吸的主要场所。

叶绿体是细胞光合作用的场所。

内质网——光面：脂类、糖类合成与运输

粗面：糖蛋白的加工合成

核糖体

高尔基体

液泡对细胞的内环境起着调节作用，可以使细胞保持一定的渗透压和膨胀状态。

细胞核结构：核膜、核仁、染色质

核膜——是选择透过性膜，但不是半透膜

染色质——DNA+蛋白质

染色质和染色体是细胞中同一种物质和不同时期的两种形态功能：

核孔——核质之间进行物质交换的孔道。

细胞核是遗传物质储存和复制的场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。

细胞核在生命活动中起着决定作用。

原核细胞主要特点是没有由核膜包围的典型细胞核。

其细胞壁不含纤维素，而主要是糖类和蛋白质。

没有复杂的细胞器，但有分散的核糖体。

拟核裸露DNA

细胞相对较小

细胞增殖方式：有丝分裂、无丝分裂，减数分裂。细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。

有丝分裂

细胞周期有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式。

体细胞进行有丝分裂是有周期性的，也就有细胞周期

动物与植物有丝分裂区别：前期、末期不同种类的细胞，一个细胞周期的时间不同。

分裂间期最大特点：完成DNA分子复制和有关蛋白质的合成。

意义：保持了遗传性状的稳定性。

细胞分化仅有细胞的增殖，而没有细胞分化，生物体不能进行正常的生长发育。

细胞分化是一种持久性的变化，发生在生物体的整个生命进程中，胚胎时期达最大限度。

细胞稳定性变异是不可逆转的。

细胞全能性：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的潜在能力。全能性表现最强的细胞是已启动分裂的干细胞；

受精卵具有最高全能性。

细胞癌变细胞畸形分化。

致癌因子：物理、化学、。

癌细胞由于原癌基因从抑制变成激活状态，使细胞发生转化而引起的。特征：无限增殖；形态结构变化；细胞膜变化。

细胞衰老是细胞生理和生化发生复杂变化的过程，最终反映在细胞的形态、结构、功能上发生了变化。特征：水分减少，新陈代谢减弱；酶的活性降低；

色素积累，阻碍了细胞内物质交流和信息传递；

呼吸速度减慢，体积增大，染色质固缩、染色加深，物质运输功能降低。

第三章生物新陈代谢

在新陈代谢基础上，生物体才能表现（生长发育遗传变异）生命的基本特征。新陈代谢是生物最基本的特征，是生物与非生物最本质的区别。

酶酶是活细胞的一类具有生物催化作用的有机物（蛋白质、核酸）特征：高效性、专一性。

需要的适宜条件：适宜温度和PH

ATP ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。

形成途径：动物——呼吸作用

植物——光合作用、呼吸作用

形成方式：ADP+Pi ATP在细胞内含量很少，但转化十分迅速，总是处于动态平衡。

光合作用意义：除了将太阳能转化成化学能，并贮存在光合作用制造的糖类等有机物中，以及维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定外，还对生物的进化具有重要作用。蓝藻在地球上出现以后，地球大气中才逐渐含有氧。

水分代谢渗透作用必备条件：

具有半透膜；两侧溶液具有浓度差。

原生质层：细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质。蒸腾作用是水分吸收和矿质元素运输的动力。

矿质代谢矿质元素以离子形式被根尖吸收。

植物对水分的吸收和对矿质元素的吸收是相对独立的过程。矿质元素的利用形式：N、P、Mg

Ca、Fe

营养物质代谢三大营养物质的基本来源是食物。

糖类：食物中的糖类绝大部分是淀粉。

脂类：食物中的脂类绝大部分是脂肪。

蛋白质：合成；氨基转换；脱氨基

关注：血糖调节、肥胖问题、饮食搭配。

只有合理选择和搭配食物，养成良好饮食习惯，才能维持健康，保证人体新陈代谢、生长发育等生命活动的正常进行。

甘油&脂肪酸大部分再度合成为脂肪。

动物性食物所含氨基酸种类比植物性食物齐全。

三大营养物质之间相互联系，相互制约。他们之间可以转化，但是有条件，而且转化程度有明显差异。

内环境与稳态内环境相关系统：循环、呼吸、消化、泌尿。

包括：细胞外液（组织液、血浆、淋巴）

内环境是体内细胞生存的直接环境。

内环境理化性质包括：温度、PH、渗透压等

稳态：机体在神经系统和体液的调节下，通过各器官、系统的协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。体内细胞只有通过内环境，才能与外界环境进行物质交换。

稳态意义：机体新陈代谢是由细胞内很多复杂的酶促反应组成的，而酶促反应的进行需要温和的外界条件，必须保持在适宜的范围内，酶促反应才能正常进行。

呼吸作用分类：有氧呼吸、无氧呼吸

有氧和无氧呼吸的第一阶段都在细胞质基质中进行。

无氧呼吸的场所是细胞质基质

生物体生命活动都需要呼吸作用供能意义：呼吸作用能为生物体生命活动供能；呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料。

新陈代谢类型同化作用

异化作用自养型：光能自养、化能自养

异养型

需氧型

厌氧型

第四章生命活动的调节

植物生命活动调节基本形式激素调节

动物生命活动调节基本形式神经调节和体液调节。神经调节占主导地位。

植物向性运动是植物受单一方向的外界刺激引起定向运动。

植物的向性运动是对外界环境的适应性。

其他激素：赤霉素、细胞分裂素；脱落酸、乙烯。

植物的生长发育过程，不是受单一激素调节，而是由多种激素相互协调、共同调节。生长素是最早发现的一种植物激素。

生长素的生理作用具有两重性，这与生长素浓度和植物器官种类等有关。

生长素的运输是从形态学的上端向下端运输。

应用：促扦插枝条生根；促果实发育；防落花果。

动物——体液体液调节：某些化学物质通过体液传送，对人和动物体的生理活动所进行的调节。

激素调节是体液调节的主要内容。

反馈调节：协同作用、拮抗作用。

通过反馈调节作用，血液中的激素经常维持在正常的相对稳定的水平。下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽。

激素调节是通过改变细胞代谢而发挥作用。

生长激素与甲状腺激素；血糖调节。

动物——神经生命活动调节主要是由神经调节来完成。

神经调节基本方式——反射。

反射活动结构基础——反射弧

兴奋传导形式——神经冲动。

兴奋传导：神经纤维上传导；细胞间传递

神经调节以反射方式实现；体液调节是激素随血液循环输送到全身来调节。体内大多数内分泌腺受中枢神经系统控制，分泌的激素可以影响神经系统的功能。反射活动——非条件反射、条件反射。

条件反射大大地提高了动物适应复杂环境变化的能力。

神经中枢功能——分析和综合

神经纤维上传导——电位变化、双向

细胞间传递——突触、单向

动物——行为动物行为是在神经系统、内分泌系统、运动器官共同调节作用下形成的。

行为受激素、神经调节控制。

先天性行为：趋性、本能、非条件反射

后天性行为：印随、模仿、条件反射

动物建立后天性行为主要方式：条件反射

动物后天性行为最高级形式：判断、推理

高等动物的复杂行为主要通过学习形成。神经系统的调节作用处主导地位。

性激素与性行为之间有直接联系。

垂体分泌的能促进性腺发育和性激素分泌，进而影响动物性行为。

大多数本能行为比反射行为复杂。（迁徙、织网、哺乳）

生活体验和学习对行为的形成起决定作用。

判断、推理是通过学习获得。

学习主要是与大脑皮层有关。

生物的生殖和发育

生殖无性生殖、有性生殖

有性生殖使产生的后代具备了双亲的遗传特性，具有更强的生活能力和变异性，对生物的生存和进化具有重要意义。单子叶：玉米、小麦、水稻

双子叶：豆类（花生、大豆）、黄瓜、荠菜

减数分裂和受精作用维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，具有遗传和变异作用。

个体发育从受精卵开始发育到性成熟个体的过程。

植物个体发育花芽形成标志生殖生长的开始。受精卵经过短暂休眠；受精极核不经休眠。

胚柄产生激素类物质，促进胚体发育。

动物个体发育胚胎发育、胚后发育

含色素的动物极总是朝上，保证胚胎发育所需的温度条件。

生物的个体发育是系统发育短暂而迅速的重演。爬行类、鸟类、哺乳类的胚胎发育早期具有羊膜结构，保证了胚胎发育所需的水环境，具有防震和保护作用，增强了对陆地环境的适应能力。

遗传和变异

遗传物质基础 DNA的探索：

转化因子的发现→转化因子是DNA→DNA是遗传物质→DNA是主要遗传物质

DNA复制是边解旋边复制的过程。

复制方式——半保留复制。

基因的本质是具有遗传效应的DNA片段

基因是决定生物性状的基本单位。

基因对性状的控制：

1 通过控制酶的合成来控制代谢过程；

2 通过控制蛋白质分子结构来直接影响脱氧核苷酸是构成DNA的基本单位。

染色体是遗传物质的主要载体。

DNA分子结构：DNA双螺旋结构

碱基互补配对原则

碱基不同排列构成了DNA的多样性，也说明了生物体具有多样性和特异性的原因。

DNA双螺旋结构和碱基互补配对原则保证了复制能够精确、准确地进行，保持了遗传的连续性。

各种生物都公用同一套遗传密码。

中心法则的书写。

一个性状可由多个基因控制。

生物变异不可遗传：不引起体内遗传物质变化

可遗传：基因突变、基因重组、染色体变异

多倍体产生原因，是体细胞在有丝分裂过程中，染色体完成了复制，但受外界影响，使纺锤体形成受破坏，从而染色体加倍。基因突变是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原材料。

通过有性生殖过程实现的基因重组，为生物变异提供了极其丰富的来源，是形成生物多样性的重要原因之一。

多倍体育种营养物质增加，但发育延迟、结实少。

单倍体育种可以在短时间内得到一个稳定的纯系品种，明显缩短了育种年限。

优生措施禁止近亲结婚；遗传咨询；适龄生育；产前诊断。

生物进化

进化基本单位——种群

进化实质——种群基因频率的改变

突变和基因重组只是产生生物进化的原材料，不能决定生物进化方向。

生物进化方向由自然选择决定。

不同种群之间一旦产生生殖隔离，就不会有基因交流。突变和基因重组是生物进化的原材料；

自然选择决定生物进化方向；

隔离是新物种形成必要条件。

生物与环境

生态因素非生物因素

光：光对植物的生理和分布起着决定性作用。

光对动物的影响很明显。（繁殖活动）

温度：温度对生物分布、生长、发育的影响

水：决定陆地生物分布的重要因素。生物因素

种内关系：种内互助、种内斗争

种间关系：互利共生、寄生、竞争、捕食

种群特征：种群密度、出生率和死亡率、年龄组成、性别比例。

数量变化：“J”曲线、“S”曲线。

研究数量变化意义：在野生生物的合理利用和保护、害虫防治方面。影响种群变化因素：气候、食物、被捕食、传染病。

人类活动对自然界中种群数量变化的影响越来越大。

生物群落垂直结构、水平结构

生态系统结构

成分：非生物的物质和能量；生产者；消费者；分解者。

成分间联系——食物链、食物网

生产者固定的太阳能的总量是流经该系统的总能量。

能量流动特点：单向流动、逐级递减

物质循环和能量流动沿着食物链、网进行的。

据此实现对能量的多极利用，从而大大提高能量利用效率。

能量流动和物质循环是生态系统的主要功能。

生态系统稳定性生态系统的自动调节能力是有一定限度。

一个生态系统，抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间往往存在相反的关系。生态系统成分越单纯，营养结构越简单，自动调节能力越低，抵抗力稳定性越低。

柴油机油 CF-4 和 CH-4 CI-4的区别？

（一）碳化硅（SiC）

碳化硅的晶体结构和金刚石相近，属于原子晶体，它的熔点高（2827℃），硬度近似于金刚石，故又称为金刚砂。将石英和过量焦炭的混合物在电炉中锻烧可制得碳化硅。

纯碳化硅是无色、耐热、稳定性好的高硬度化合物。工业上因含杂质而呈绿色或黑色。

工业上碳化硅常用作磨料和制造砂轮或磨石的摩擦表面。常用的碳化硅磨料有两种不同的晶体，一种是绿碳化硅，含SiC %以上，主要用于磨硬质含金工具。另一种是黑碳化硅，有金属光泽，含SiC 95%以上，强度比绿碳化硅大，但硬度较低，主要用于磨铸铁和非金属材料。

（二）氮化硼（BN）

氮化硼是白色、难溶、耐高温的物质。将B2O3与NH4Cl共熔，或将单质硼在NH3中燃烧均可制得BN。通常制得的氮化硼是石墨型结构，俗称为白色石墨。另一种是金刚石型，和石墨转变为金刚石的原理类似，石墨型氮化硼在高温（1800℃）、高压（800Mpa）下可转变为金刚型氮化硼。这种氮化硼中B－N键长（156pm）与金刚石在C－C键长（154pm）相似，密度也和金刚石相近，它的硬度和金刚石不相上下，而耐热性比金刚石好，是新型耐高温的超硬材料，用于制作钻头、磨具和切割工具。

（三）硬质合金

IVB、VB、VIB族金属的碳化物、氮化物、硼化物等，由于硬度和熔点特别高，统称为硬质合金。下面以碳化物为重点来说明硬质含金的结构、特征和应用。

IVB、VB、VIB族金属与碳形成的金属型碳化物中，由于碳原子半径小，能填充于金属品格的空隙中并保留金属原有的晶格形式，形成间充固溶体。在适当条件下，这类固溶体还能继续溶解它的组成元素，直到达到饱和为止。因此，它们的组成可以在一定范围内变动（例如碳化钛的组成就在TiC0.5～TiC之间变动），化学式不符合化合价规则。当溶解的碳含量超过某个极限时（例如碳化钛中Ti:C＝1:1），晶格型式将发生变化，使原金属晶格转变成另一种形式的金属晶格，这时的间充固溶体叫做间充化合物。

金属型碳化物，尤其是IVB、VB、VIB族金属碳化物的熔点都在3273K以上，其中碳化铪、碳化钽分别为4160K和4150K，是当前所知道的物质中熔点最高的。大多数碳化物的硬度很大，它们的显微硬度大于1800kg·mm2（显微硬度是硬度表示方法之一，多用于硬质合金和硬质化合物，显微硬度1800kg·mm2相当于莫氏一金刚石一硬度9）。许多碳化物高温下不易分解，抗氧化能力比其组分金属强。碳化钛在所有碳化物中热稳定性最好，是一种非常重要的金属型碳化物。然而，在氧化气氛中，所有碳化物高温下都容易被氧化，可以说这是碳化物的一大弱点。

除碳原子外，氮原子、硼原子也能进入金属晶格的空隙中，形成间充固溶体。它们与间充型碳化物的性质相似，能导电、导热、熔点高、硬度大，同时脆性也大。

（四）金属陶瓷

随着火箭、人造卫星及原子能等尖端技术的发展，对耐高温材料提出了新的要求，希望既能在高温时有很高的硬度、强度，经得起激烈的机械震动和温度变化，又有耐氧化腐蚀、高绝缘等性能。无论高熔点金属或陶瓷都很难同时满足这些。金属具有良好的机械性能和韧性，但高温化学稳定性较差，易于氧化。陶瓷的特点是耐高温，化学稳定性好，但最大的缺点是脆性，抗机械冲击和热冲击能力低。金属陶瓷是由耐高温金属如Cr、Mo、W、Ti等和高温陶瓷如Al2O3、ZrO3、TiC等经过烧结而形成的一种新型高温材料，它兼有金属和陶瓷的优点，密度小，硬度大，耐磨，导热性好，不会由于骤冷骤热而脆裂。是具有综合性能的新型高温材料，适用于高速切削刀具、冲压冷拉模具、加热元件、轴承、耐蚀制件、无线电技术、火箭技术、原子能工业等。

二、新型陶瓷材料

传统陶瓷主要用天然的岩石、矿物、粘土等材料做原料。而新型陶瓷则用人工合成的高纯度无机化合物为原料，在严格控制的条件下经成型、烧结和其他处理而制成具有微细结晶组织的无机材料。它具有一系列优越的物理、化学和生物性能，其应用范围是传统陶瓷远远不能相比的，这类陶瓷又称为特种陶瓷或精细陶瓷。

新型陶瓷控化学成分主要分为两类：一类是纯氧化物陶瓷，

如Al2O3、ZrO2、MgO、CaO、BeO、ThO2等；另一类是非氧化物系陶瓷，如碳化物、硼化物、氮化物和硅化物等。按照其性能与特征又可分为：高温陶瓷、超硬质陶瓷、高韧陶瓷、半导体陶瓷。电解质陶瓷、磁性陶瓷、导电性陶瓷等。随着成分、结构和I：艺的不断改进，新剂陶瓷层出不穷。按其应用不同又可将它们分为工程结构陶瓷和功能陶瓷两类。

在工程结构上使用的陶瓷称为工程陶瓷，它主要在高温下使用，也称高温结构陶瓷。这类陶瓷具有在高温下强度高、硬度大、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损、耐烧蚀等优点，是空间技术、军事技术、原子能、业及化工设备等领域中的重要材料。工程陶瓷有许多种类，但目前世界上研究最多，认为最有发展前途的是氯化硅、碳化硅和增韧氧化物三类材料。

精密陶瓷氨化硅代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高工件温度，从而提高热效率，降低燃料消耗，节约能源，减少发动机的体积和重量，而且又代替了如镍、铬、钠等重要金属材料，所以，被人们认为是对发动机的一场革命。氮化硅可用多种方法制备，工业上普遍用高纯硅与纯氮在1600K反应后获得：

3Si＋2N2 Si3N4

也可用化学气相沉积法，使SiCl4和N2在H2气氛保护下反应，产物Si3N4积在石墨基体上，形成一层致密的Si3N4层。此法得到的氮化硅纯度较高，其反应如下：

SiCl4＋2N2＋6H2→Si3N4＋12HCl

氯化硅、碳化硅等新型陶瓷还可用来制造发动机的叶片、切削刀具、机械密封件、轴承、火箭喷嘴、炉子管道等，具有非常广泛的用途。

利用陶瓷对声、光、电、磁、热等物理性能所具有的特殊功能而制造的陶瓷材料称为功能陶瓷。功能陶瓷种类繁多，用途各异。例如，根据陶瓷电学性质的差异可制成导电陶瓷、半导体陶瓷、介电陶瓷、绝缘陶瓷等电子材料，用于制作电容器、电阻器、电子工业中的高温高频器件，变压器等形形的电子零件。利用陶瓷的光学性能可制造固体激光材料、光导纤维、光储存材料及各种陶瓷传感器。此外，陶瓷还用作压电材料、磁性材料、基底材料等。总之，新剂陶瓷材料几乎遍及现代科技的每一个领域，应用前景十分广阔。

三、磁性材料

磁性材料是一种重要的电子材料。早期的磁性材料主要用金属及合金系统，随着生产的发展，在电力工业、电讯工程及高频无线电技术等方面，迫切要求提供一种具有很高电阻率的高效能磁性材料。在重新研究磁铁矿及其他具有磁性的氧化物的基础上，研制出了一种新型磁性材料——铁氧体。铁氧体属于氧化物系统的磁性材料，是以氧化铁和其他铁族元素或稀土元素氧化物为主要成分的复合氧化物，可用于制造能量转换、传输和信息存储的各种功能器件。

铁氧体磁性材料按其晶体结构可分为：尖晶石型（MFe2O4）；石榴石型（R3Fe5O12）；磁铅石型（MFe12O19）；钙钛矿型（MFeO3）。其中M指离子半径与Fe2＋相近的二价金属离子，R为稀土元素。按铁氧体的用途不同，又可分为软磁、硬磁、矩磁和压磁等几类。

软磁材料是指在较弱的磁场下，易磁化也易退磁的一种铁氧体材料。有实用价值的软磁铁氧体主要是锰锌铁氧体Mn－ZnFe2O4和镍锌铁氧体Ni－ZnFeO4。软磁铁氧体的晶体结构一般都是立方晶系尖晶石型，这是目前各种铁氧体中用途较广，数量较大，品种较多，产值较高的一种材料。主要用作各种电感元件，如滤波器、变压器及天线的磁性和磁带录音、录像的磁头。

硬磁材料是指磁化后不易退磁而能长期保留磁性的一种铁氧体材料，也称为永磁材料或恒磁材料。硬磁铁氧体的晶体结构大致是六角晶系磁铅石型，其典型代表是钡铁氧体BaFe12O19。这种材料性能较好，成本较低，不仅可用作电讯器件如录音器、电话机及各种仪表的磁铁，而已在医学、生物和印刷显示等方面也得到了应用。

镁锰铁氧体Mg－MnFe3O4，镍钢铁氧体Ni－CuFe2O4及稀土石榴型铁氧体3Me2O3·5Fe2O3（Me为三价稀土金属离子，如Y3＋、Sm3＋、Gd3＋等）是主要的旋磁铁氧体材料。磁性材料的旋磁性是指在两个互相垂直的直流磁场和电磁波磁场的作用下，电磁波在材料内部按一定方向的传播过程中，其偏振面会不断绕传播方向旋转的现象。旋磁现象实际应用在微波波段，因此，旋磁铁氧体材料也称为微波铁氧体。主要用于雷达、通讯、导航、遥测、遥控等电子设备中。

重要的矩磁材料有锰锌铁氧体和温度特性稳定的Li－Ni－Zn铁氧体、Li－Mn－Zn铁氧体。矩磁材料具有辨别物理状态的特性，如电子计算机的"1"和"0"两种状态，各种开关和控制系统的"开"和"关"两种状态及逻辑系统的"是"和"否"两种状态等。几乎所有的电子计算机都使用矩磁铁氧体组成高速存贮器。另一种新近发展的磁性材料是磁泡材料。这是因为某些石榴石型磁性材料的薄膜在磁场加到一定大小时，磁畴会形成圆柱状的泡畴，貌似浮在水面上的水泡，泡的"有"和"无"可用来表示信息的"1"和"0"两种状态。由电路和磁场来控制磁泡的产生、消失、传输、分裂以及磁泡间的相互作用，即可实现信息的存储记录和逻辑运算等功能，在电子计算机、自动控制等科学技术中有着重要的应用。

压磁材料是指磁化时能在磁场方向作机械伸长或缩短的铁氧体材料。目前应用最多的是镍锌铁氧体，镍铜铁氧体和镍镁铁氧体等。压磁材料主要用于电磁能和机械能相互转换的超声器件、磁声器件及电讯器件、电子计算机、自动控制器件等。

四、超导材料

金属材料的电阻通常随着温度的降低而减小，当温度降低到一定数值的时候，某些金属及合金的电阻会完全消失，这种现象称为超导现象。具有超导性的物质称为超导体或超导材料。超导体电阻突然消失时的温度称为临界温度（Tc）。

荷兰物理学家H·K昂尼斯（Onnes）成功地制取了液体氦，获得了4.2K的低温。1911年他发现水银的电阻在4.2K附近突然下降到零，这就是人类第一次发现了超导现象。随着进一步的研究发现周期表中有26种金属具有超导性，单个金属的超导转变温度都很低，最高的超导金属是Nb，Tc一9.2K。因此，人们逐渐转向研究金属合金及化合物的超导性。

1986年4月瑞士科学家J．G贝德诺兹等发现由钡、镧、铜、氧组成的氧化物可能是高Tc的超导材料，并获得了Tc为30K的超导体，这是对超导材料的研究取得的第一次重大突破。在这之后，各国科学家对这一类材料进行了广泛研究。1987年2月美同科学家发现钡把铜氧材料的超导转变温度高达98K，从而突破了液氦温区而进入液氮温区。中国科学院物理所、化学所、北京大学等也都分别研制成功Tc为83.7K的超导线材和超导薄膜。日本研制成功钇一钡一铜一氧陶瓷高温超导材料，其成分为0.6Ba～0.4Y～1ICu～3O，在123K开始显示超导电性，在93K时出现零电阻。目前新的氧化物系列不断出现，如Bi－Sr-Ca－CuO，Tl－Ba－Ca－CuO等，它们的超导转变温度超过了120K。这些研究成果为超导材料早日付诸实用开辟了途径。

值得注意的是，人们发现碳的第三种同素异形体——C60碱金属作用形成AxC60（A代表钾、铷、铯等），它们都是超导体，其超导转变温度列于下表。从表中可看到，大多数AxC60超导体的转变温度比金属合金超导体高。这使人们看到C60这类有机超导体的巨大潜力，同时因其加上性能优于金属氧化物（陶瓷）超导体，因此AxC60类超导体将是很有发展前途的超导材料。

AxC60的超导转变温度

K2 C60：19 Tc／K

Rb3C60：28 Tc／K

Cs3C60：30 Tc／K

Rb2CsC60：30 Tc／K

RbCs2C60：33 Tc／K

超导材料的应用范围极为广泛，用超导材料制造的超导磁体，可产生很强的磁场，且体积小，重量轻，损耗电能小，比目前使用的常规电磁铁优异得多。应用超导材料还可以制造大功率超导发电机、磁流发电机、超导储能器、超导电缆等。超导技术最引人注目的应用是超导磁悬浮列车，其车速可高达500km/h。在海洋航行中利用超导电磁推进器，即不用电动机而实现高速、高效、无噪音航行。利用超导的完全抗磁性可制造超导无摩擦轴承。无论是在能源、电子、通讯、交通，还是由防军事技术、空间技术、受控热核反应以及医学等各个领域中，超导材料将以其特有的性能发挥出神奇的作用。

五、光导纤维与激光材料

（一）光导纤维

光导纤维简称光纤，是近10年来蓬勃发展起来的新型材料。光纤的中心是用高折射率的超纯石英或特种光学玻璃拉制成的晶莹细丝，称纤维芯。纤维芯的外皮是一层低折射率的玻璃或塑料制成的纤维皮。光纤具有传导光波的能力。

光纤的纤维芯是一种光密介质，外皮是一种光疏介质。当光线进入纤维芯，就只能在纤维芯内传播（全反射），经无数次全反射，呈锯齿形向前传播，最后到达纤维芯的另一端。这就是光纤传递信号的原理，如下图所示：

目前应用较多的有高纯石英光纤、组分玻璃光纤和塑料光纤。石英光纤所需的主要原料是经过精制的石英（SiO2），它由SiCl4水解而得到：

SiCl4＋2H2O＝SiO2＋4HCl

工业上通常将天然石英砂在电炉中以碳还原得到粗硅或结晶硅，其硅含量为95%～99%，然后再在结晶炉中用氯气与粗硅合成四氯化硅：

SiO2＋2C Si＋2CO↑ Si＋2Cl2 SiCl4

此法制得的SiCl4含有许多杂质，如BCl3、SiHCl3、PCl3等。需进一步精馏提纯。由于石英光纤原材料丰富，化学性能极其稳定，除氢氟酸外，对各种化学试剂有强的耐蚀性。因此，已实际应用在各种通讯线路上。除石英光纤外，其他类型的光纤材料也在大力开发之中。

目前光纤最大的应用是在通讯上，即光纤通讯，光纤通讯信息容量很大，如20根光纤组成的像铅笔一样大小的一支电缆每天可通话76200人次，而直径3英寸（3×2.54cm），由1800根铜线组成的电缆每天可只能通话900人次。此外，光纤通讯具有重量轻、抗干扰、耐腐蚀等优点，而且保密性好，原材料丰富，可大量节约有色金属。因此光纤是一种极为理想的通讯材料。

光纤制成的光学元器件，如传光纤维束，传像纤维束，纤维面板等，能发挥一般光学元件所不能起的特殊作用。此外，利用光导纤维与某些敏感元件组合或利用光导纤维本身的特性，可以做成各种传感器，用来测量温度、电流、压力、速度、声音等。它与现有的传感器相比，有许多独特的优点，特别适宜于在电磁干扰严重、空间狭小、易燃易爆等苛刻环境下使用。

（二）激光材料

激光是20世纪的重明之一，自1960年用红宝石作工作物质首次振荡出了激光之后，在激光的基础理论，激光的应用、激光材料和器件的研究等各个方面都有了迅速的发展。激光是利用受激辐射原理，在谐振腔内振荡出的一种特殊光。它同普通光相比，具有良好的单色性、相干性和高亮度的特点，在科学技术上有着广泛的用途。

用于生产激光的材料叫做激光11作物质，有固体、气体和液体二种，这里着重介绍固体激光材料。内体激光工作物质包括两个组成部分：激活离子（真正产生激光的离子）和基质材料（传播光束的介质）。形成激活离子的元素有三类：第一类是过渡元素如锰、铬、钴、镍、钒等；第二类是大多数稀土元素如钕、钬、镝、铒、铥、镱、镥、钆、铕、钐、镨等；第三类是个别的放射性元素如铀。目前应用最多的激活离子是Cr3＋和Nd3＋。基质材料有晶体和玻璃，每一种激活离子都有其对应的一种或几种基质材料。例如，Cr3＋渗入氧化铝晶体中有很好的发生激光的性能，但掺入到其他晶体或玻璃中发光性能就很差，甚至不会产生激光。目前已研制出的同体激光工作物质有上百种之多，但有实际使用价值的主要有：红宝石（Al2O3：Cr3＋），掺钕钇铝石榴石（Y3Al5O12：Nd3＋），掺钕铝酸钇（YAlO3：Nd3＋）和钕玻璃四种。

红宝石是最早振荡出激光的材料，输出激光波长为694.2nm的红色光。红宝石是以Al2O3晶体为基质材料，掺入质量分数为5×10－4的Cr2O3，激活离子是Cr3＋。制备红宝石单晶用的原料必须有很高的纯度，通常用重结晶法提纯后的铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]和重铬酸铝[(NH4)2Cr2O7]，将它们以一定比例混合，加热到1050～1150℃，这时发生下列反应：

NH4Al(SO4)2·12H2O Al2(SO4)3＋2NH3↑＋SO3↑＋25H2O↑

Al2(SO4)3 Al2O3＋3SO3↑

2(NH4)2Cr2O7 4NH3↑＋2Cr2O3＋3O2↑＋2H2O↑

制得的Al2O3和Cr2O3的混合物，再用火焰法或引上法制成红宝石单晶。

掺钕钇铝石榴石和掺钕铝酸钇是分别以Y3Al5O12和YAlO3为基质材料，掺入不同浓度的Nd3＋的作为激活离子的激光工作物质。

钕玻璃的激活离子是Nd3＋，以K2O－BaO－SiO2成分的玻璃为基质材料时，产生激光的性能较好。用玻璃作同体激光工作物质的最大优点是，可以熔制出尺寸大、光学均匀性良好的材料，而且激活离子的质量分数可以提高到0.02～0.04。在核聚变的研究中，用钕玻璃激光器作为引发聚变反应的强光源取得了有效的成果。

六、纳米材料

材料绝大多数是固体物质，它的颗粒大小一般在微米数量级，一个颗粒包含着无数原子和分子，这时材料显示的是大量分子的宏观性质。当用特殊的方法把颗粒尺度加工到纳米数量级大小，则一个纳米级颗粒所含的分子数大为减小，这种由颗粒尺度为纳米数量级（1～100nm）的超细微颗粒组成的间体材料称为纳米材料。纳米材料在结构上与常规的晶态和非晶态材料有很大的差别。由于纳米材料的粒子是超细微的，粒子数多，表面积大，而且处于粒子界面上的原子比例极大，一般可占总原子数的50%左右，这就使纳米材料具有特殊的表面效应、界面效应、小尺寸效应、量子效应等，因而呈现出一系列独特的物理、化学性质，在电子、冶金、化学、生物和医学等领域展示了广泛的应用前景。

纳米材料熔点低，例如金的熔点是1064℃，而纳米金的熔点只有330℃，降低了近700℃；又如纳米级银粉的熔点由金属银的962℃降低为100℃。纳米金属熔点的降低不仅使低温烧结制备合金成为现实，还将为不互熔金属冶炼成合金创造条件。

纳米材料的表面积大，表面活性高，可制造各种高性能催化剂。例如，Ni或Cu－Zn化合物的纳米颗粒对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂，可替代昂贵的铂或把催化剂；纳米铂黑催化剂可使乙烯氢化反应的温度从600℃降至室温；利用纳米镍粉作火箭固体燃料反应触媒，燃烧效率可提高100倍。此外，其催化的反应选择性还表现出特异性。如用硅载体镍催化剂对内醛的氧化反应表明，镍粒直径在5nm以下时，反应选择性发生急剧变化，醛分解反应得到有效控制，生成酒精的转化率急剧增大。

陶瓷材料由于性脆、烧结温度高等缺点，限制了其应用范围。而纳米陶瓷则具有很好的韧性和延展性能。研究表明：TiO2和CaF2纳米陶瓷材料在80～180℃范围内可产生约100%的塑性变形，韧性极好，而且烧结温度降低，能在比大晶粒样品低600℃的温度下达到类似于普通陶瓷的硬度。这些特性使纳米陶瓷材料在常温或次高温下进行冷加工成为可能。如果在次高温下将纳米陶瓷颗粒加工成型，然后作表面退火处理，就可以得一种表面保持常规陶瓷硬度，而内部仍具有纳木材料延展性的高性能陶瓷。

纳米材料还可以广泛应用于生物医药领域，如进行细胞分离、细胞染色等。由于纳米粒子比红血球（6～9um）小得多，可以在血液里自由运动，因此，注入各种对机体无害的纳米粒子到人体的各部位，可检查病变和进行治疗。研究纳米生物学可以在纳米尺度上了解生物大分子的精细结构及其与功能的关系，获取生命信息，特别是细胞内的各种信息。利用纳米传感器，可获取各种生化反应的生化信息和电化学信息。

纳米材料的出现给物理、化学、生物等许多学科带来了新的活力和挑战，纳米科学技术必将发展成为21世纪最重要的技术，人们将在纳米尺度上重新认识和改造客观世界。

一、质量级别不同

CF-4、CH-4和CI-4其质量级别由低到高，CI-4的质量是最好的，主要取决于基础油和添加剂，所以CI-4的换油周期要比其他级别较长一些，另外抗磨性和抗腐蚀性也比其他要好。

二、导入时间不同

CF-4是1990 年导入；CH-4是1998 年导入；CI-4是2002年导入。

三、适用标准不同

CF-4适用於高速、四冲程、自然进气或配备涡轮增压器的柴油引擎, 可取代 CD 级、 CE 机油级别。

CH-4适用於高速四冲程柴油引擎并符合美国1998 年废气排放标准及使用含硫量低於 0.5 % 的燃油。可取代 CD 级、 CF-4 级、 CG-4 机油级别。

CI-4适用於符合美国2004 年废气排放标准之高速四冲程柴油。对於配备废汽再循环系统(EGR)的车辆,CI-4 机油可有效维持引擎的稳定性,并适合使用含硫量低於 0.5 % 的燃油。可取代 CD 级、 CE 级、CF-4 级、 CG-4 及CH-4 机油级别。

扩展资料

柴油机油的用途

高速柴油机（汽车用）比汽油机省油，柴油需求量增长速度大于汽油。