化学与社会思考题

化学与社会思考题：引言1、汽油？有毒吗？正己烷有毒吗？

答：汽油主要是由C4~C10各族烃类组成，是混合物，没有明确的化学式。有毒。正己烷属低毒类。毒作用为对中枢神经系统的抑制作用，对皮肤粘膜的刺激作用。长期接触可致多发性周围神经病变。2、石油液化气？打火机油？天然气？煤气？沼气？答：石油液化气即液化石油气是炼油厂在进行原油催化裂解与热裂解时所得到的副产品。它的主要成分是丙烷和丁烷。打火机油是液态丁烷。丁烷为无色易燃气体，加压液化后变成液体。天然气是一种多组分的混合气体，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。煤气一般可分为天然煤气和人工煤气两大类。以煤为原料加工制得的含有可燃组分的气体。根据加工方法、煤气性质和用途分为：煤气化得到的是水煤气、半水煤气、空气煤气

（或称发生炉煤气）

，这些煤气的发热值较低，故又统称为低热值煤气；煤干馏法中焦化得到的气体称为焦炉煤气，高炉煤气。属于中热值煤气，可供城市作民用燃料。沼气，是各种有机物质，在隔绝空气（还原条件），并在适宜的温度、PH值下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。沼气属于二次能源，并且是可再生能源。

3、煤炭?石油？

答：煤炭的主要组成元素是碳，还有少量的氢、氧、硫、氮、硅、铝、钙、铁等元素。

石油中含有烷烃（包括直链和支链烷烃）、环烷烃（多数是烷基环戊烷、烷基环己烷）和芳香烃（多数是烷基苯），一般石油中不含有烯烃。石油中还含有硫化合物含氧化合物，此外还含有少量脂肪酸。

4、干电池？蓄电池？锂电池？燃料电池？太阳能电池？

答：干电池属于化学电源中的原电池，是一种一次性电池。因为这种化学电源装置其电解质是一种不能流动的糊状物，所以叫做干电池，这是相对于具有可流动电解质的电池说的。

蓄电池：也称二次电池。蓄电池放电后，能够用充电的方式使内部活性物质再生—把电能储存为化学能；需要放电时再次把化学能转换为电能。

锂电池（Lithium

Cell）是指电化学有锂（包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物）的最基本电化学单位。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。

燃料电池(Fuel

Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电被生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。

5、陶？瓷？搪瓷？景泰蓝？珐琅？

答：陶器，是用黏土或陶土经捏制成形后烧制而成的器具。陶器历史悠久，在新石器时代就已初见简单粗糙的陶器。陶器在古代作为一种生活用品，在现在一般作为工艺品收藏。

瓷器是一种由瓷石、高岭土、石英石、莫来石等组成，外表施有玻璃质釉或彩绘的物器。瓷器的成形要通过在窑内经过高温（约1280℃-1400℃）烧制，瓷器表面的釉色会因为温度的不同从而发生各种化学变化。烧结的瓷器胎一般仅含3%不到的铁元素，且不透水。

搪瓷，它其实是将无机玻璃质材料通过熔融凝于基体金属上并与金属牢固结合在一起的一种复合材料。

珐琅，又称“佛郎”“法蓝”，其实又称景泰蓝，又称搪瓷。用石英、长石、硝石和碳酸钠等加上铅和锡的氧化物烧制成,涂在铜质或银质器物上,经过烧制,能形成不同颜色的釉质表面。6、琉璃？玻璃？同样物质？

答：琉璃，亦作“瑠璃”，中国汉族传统手工艺品之一，用各种颜色（颜色是由各种稀有金属形成）的人造水晶（含24%的二氧化铅）为原料，采用古代青铜脱蜡铸造法高温脱蜡而成的水晶作品。其色彩流云漓彩、美轮美奂；其品质晶莹剔透、光彩夺目。

玻璃：一种透明的半固体，半液体物质，在熔融时形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。普通玻璃化学氧化物的组成(Na2O•CaO•6SiO2),主要成份是二氧化硅。广泛应用于建筑物，用来隔风透光，属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃，和通过特殊方法制得的钢化玻璃等。有时把一些透明的塑料（如聚甲基丙烯酸甲酯）也称作有机玻璃。

不是同种物质。

7、铝型材着色？光纤？复合地板？

答：铝材着色是采用的阳极氧化工艺后直接在染料溶液中浸泡染色

光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。传输原理是‘光的全反射’。复合地板，是地板的其中一种。但复合地板被人为改变地板材料的天然结构，达到某项物理性能符合预期要求的地板。

8、甲醛污染？光催化？汽车尾气？酸雨？

答：家装隐形杀手室内甲醛污染

indoor

formaldehyde

pollution

甲醛（化学式为HCHO）为无色易溶于水的液体，挥发性很强，有刺激性气味。室内甲醛主要来源于建筑材料、家具、人造板材、各种黏合剂涂料和合成纺织品等等。矿物燃料燃烧排放的甲醛量很小，但吸烟是甲醛的一个重要排放源。各类人造板材及其家具在制作中通常采用脲醛树脂作为胶黏剂，可能是甲醛的最大排放源。

光催化是一种在光的照射下，自身不起变化，却可以促进化学反应的物质，就象植物的光合作用中的叶绿素。光触媒的材料多种多样，但是最为著名和研究最为彻底的是纳米二氧化钛。光触媒在太阳光的照射下能产生羟基自由基、超氧自由基等活性物种，因而具备抗菌、除臭、油污分解、防霉防藻、空气净化的作用。

9、PM2.5？雾霾？

答：PM2.5即细颗粒物。细颗粒物又称细粒、细颗粒、PM2.5。细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于

2.5

微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重。PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质（例如，重金属、微生物等），且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。

雾霾，是雾和霾的组合词。雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统，多出现于秋冬季节，是近地面层空气中水汽凝结的产物。雾的存在会降低空气透明度，使能见度恶化。霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子组成的。它也能使大气浑浊，视野模糊并导致能见度恶化，如果水平能见度小于10000米时，将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾(Haze)或灰霾（Dust-haze），香港天文台称烟霞(Haze)。第一章、化学无处不在1．化学与“衣、食、住、行”有何关系？请各举5个以上例子说明之。

答：衣食住行泛指穿衣、吃饭、住房、行路等生活上的基本需要，是我们每个人都离不开的，而衣食住行的方方面面都与化学密切相关。衣：化学纤维布料，衣服着色的染料，塑料纽扣，洗衣粉，漂白剂，香精。食：农药残留与祛除，化肥与蔬菜生长，咸鸭蛋与苏丹红，奶粉与三聚氰胺，食盐。住：水泥与建筑，玻璃的生产，陶瓷与装饰，墙面漆与涂料，室内甲醛与健康。行：金属材料与车辆，燃油与动力，耐磨材料与轮胎，汽车尾气，合金材料与发动机。

2．化学与信息社会有何关系？请举3个以上例子说明之。

答：社会要信息化，必须与化学信息学联系起来，它是利用计算机技术和计算机网络技术，对化学信息进行表示，管理，分析，模拟和传播，以实现化学信息的提取，转化与共享，揭示化学信息的实质与内在联系，促进化学学科的知识创新。与之有关的是芯片与半导体材料，光纤，电路元件的焊接，卫星与太阳能电池，电镀等等，利用化学材料进行信息的传输和传导。

3．化学与国防有何关系？请举3个以上例子说明之。

答：国防，就是国家的防务，是指为捍卫国家主权、领土完整，防备外来侵略和颠覆，所进行的军事及与军事有关的政治、外交、经济、文化等方面的建设和斗争，要做到国家的防卫，其高科技材料就需要更先进。如枪械的铸造，航空母舰与核能，火箭染料与肼的制备，隐形飞机与表面涂料，轮船的防腐等都与化学。

4．化学与环境有何关系？请举3个以上例子说明之。

答：可以说是环境资源促进了化学的发展，同时化学也给环境带来了一定的灾难，人们利用环境，但是也污染了环境。塑料袋与白色污染，可降解塑料的生产，污水排放与水污染，水污染的处理，生活用水与水体富营养化，汽车尾气与大气污染，氟利昂与臭氧空洞，重金属与土壤，酸雨，光化学污染，核污染与处理。5．化学与资源有何关系？请举5个以上例子说明之。

答：我国资源总量丰富，但人均占有量少，总体质量不高，分布不均。不过这些资源都与化学有关，如：煤炭的形成，天然气的开发与运输，石油的生产，原油的提炼，水资源的保护，森林资源的开发与保护，稀土资源的开发与利用，大气的净化与利用。

6．化学与能源有何关系？请举3个以上例子说明之。

答：我们要利用能源就必须用到化学的方法，将能源转化为我们可以直接利用的资源。如：太阳能的利用与太阳能电池的研究，生物的光合作用的产物直接成为人的能量来源。煤炭石油天然气的开发与利用，二次能源如乙醇等的生产与合成，催化剂与生产中的能源节约，工厂废热的有效利用，燃料电池及氢燃料，生物石油，超导材料的研发与电能的节约。

第二章、化学对社会形成与发展的作用1．什么是社会？

答：社会是由一定的经济基础与上层建筑构成的整体。

2．为何说化学促进了社会的形成？

答：化学研究了自然界中物质的组成、结构和性质，为人们制造生产工具等提供了指导作用，而作为生产资料的一大组成的生产工具，是经济的基础。人类在无形中利用各种化学知识，才在生产的过程中出现剩余产品，从而才有了社会形成的经济基础。

3．什么是陶器？什么是瓷器？二者有何本质区别？

答：陶器指用黏土含铁量高于2%在950~1100℃烧制的器皿，瓷器指用高岭土含铁量在1%以下，长石，石英等在1200~1300℃烧制的器皿。而这的本质区别在于其气孔的大小，即吸水性的不同。普通陶器总气孔率为12．5％～38％；精陶为12％～30％；细炻器（原始瓷）为4％～8％；硬质瓷为2％～6％。普通陶器吸水率都在8％以上，细炻器为0．5％～12％，瓷器为0～0．5％。

4．什么是搪瓷？什么是景泰蓝？什么是珐琅？三者有何异同？

答：搪瓷是指以金属做胎的瓷器。景泰蓝是明朝景泰年间盛产的一种艺术搪瓷。珐琅是艺术搪瓷的同义词。搪瓷是一种统称，有生活用搪瓷与艺术搪瓷，即珐琅；景泰蓝是珐琅的一种。

5．什么是玻璃？什么是琉璃？二者有何区别？

答：玻璃指用石英砂、石灰石、纯碱等混合烧制而成的一种硬而脆的无机材料。琉璃是古代对玻璃的统称，现在指加入各种过渡金属氧化物烧制而成的有色玻璃制品。

6．什么是青铜？我国青铜器时代属于什么社会制度？

答：青铜是以锡为主要合金元素的铜基合金。我过的青铜器时代属于奴隶社会。

7．生铁和熟铁有何区别？钢与铁有何区别？碳钢和不锈钢有何区别？我国铁器时代属于什么社会制度？

答：生铁指含碳量大于2％的铁碳合金，熟铁含碳量在0.02%以下，由生铁煅炼而来。钢，是对含碳量质量百分比介于0.02%至2.04%之间的铁合金的统称。三者主要是含碳量的不同。不锈钢是铁铬合金，当铬的含量达到一定量时，可在表面形成一层氧化膜阻住继续氧化。

8．第一次技术革命的关键技术是什么？它与化学有何关系？它导致什么社会制度？

答：第一次技术革命的关键技术是蒸汽机和内燃机的发明，蒸汽机使用中要用到燃料。燃烧是化学反应。他带来了资本主义社会。

9．第二次技术革命的关键技术是什么？它与化学有何关系？它导致什么社会制度？

答：第二次技术革命的关键技术是电气技术的发展。电力的生产依赖于化学：火电，核电，燃料电池等都是直接跟化学相关的。电厂的各种设备都是化学合成材料的，而电力的运输也直接跟材料化学相关。第二次技术革命从很大程度上促进了资本主义的发展与扩张，帝国主义的苗头开始显现。

10．第三次技术革命的关键技术是什么？它与化学有何关系？它导致什么社会制度？

答：第三次技术革命的关键技术是计算机等信息产业的产生与发展。可以说，离开了材料化学技术合成的半导体材料，信息社会极有可能不复存在。同电力的运输一样，信息的传输同样直接依赖于无机非金属材料和其他各种合成材料。第三次技术革命很大程度上带来了社会主义的产生与繁荣。

11．合成氨催化剂有哪些组分组成？它的发明对农业和社会发展有何影响？

答：以铁的氧化物状态存在，其主要成分是三氧化二铁（Fe2O3）和氧化亚铁（FeO）。此外，触媒中还加入各种促进剂。当二价铁与三价铁之比等于或接近0.5时，触媒还原后的活性最好。合成氨催化剂的发明极大地提高了氨的合成效率，使得工业合成氮肥的大量生产成为可能。工业氮肥的大量生产极大地提高了农作物的产量。

12．何谓齐格勒催化剂？何谓纳塔催化剂？它们的发明对社会发展有何影响？

答：四氯化钛与烷基铝构成的催化剂[TiCl4-Al(C2H5)3]。此类催化剂可在低压下使乙烯聚合，得到线型、高结晶度的高强度、高熔点、高密度聚乙烯。纳塔催化剂是在齐格勒催化剂的基础上改进得到的，[TiCl3-Al(C2H5)3]

。用于丙烯聚合，获得了分子结构高度规整的等规聚丙烯，开创了立体定向聚合的新领域。齐格勒

-

纳塔催化剂的发明极大地温和了合成巨乙烯聚丙烯的条件，同时使产物得到了优化，是优质有机合成材料的低成本大规模成产成为可能，极大地促进了社会生产力。第三章、能源科学与化学1．我国目前消费的一次能源主要有哪些？目前它们在我国使用的比例分别为多少？

答：我国目前消耗的一次能源主要有煤、石油、天然气，目前他们依赖进口的比例分别为68%、22%、14%。

2.

煤炭是如何形成的？主要有哪些元素组成？煤的工业分析主要有哪四个指标？依年龄由年轻到年老，煤主要分为哪四大类？其中烟煤又可细分为哪五类？冶金焦通常用哪几种煤作原料来炼制？煤的结构是怎样的？煤间接液化合成汽油目前国内以工业化，请写出其化学方程式并指出所用催化剂。

答：煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎，在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐殖质，由于地壳的变动不断地埋入地下，长期与空气隔绝，并在高温高压下，经过一系列复杂的物理化学变化等因素，形成的黑色可燃沉积岩，这就是煤炭的形成过程。

其主要的元素组成为：碳（83~87%）、氢（11~14%）、其余为硫（0.06~0.8%）、氧（0.08~1.82%）以及微量金属元素（镍、钒、铁等）。

煤的工业分析包括的四个指标是煤的水分（M

）、灰分（A

）、挥发分（V

）和固定碳（Fc

)。煤的工业分析是了解煤质特性的主要指标，也是评价煤质的基本依据。

依年龄由年轻到年老，煤主要分为泥炭、褐煤、烟煤以及无烟煤。其中烟煤可以分为气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、平煤这五种。

冶金焦是高炉焦、铸造焦、铁合金焦和有色金属冶炼用焦的统称。由于90%以上的冶金焦均用于高炉炼铁，因此往往把高炉焦称为冶金焦。烟煤在隔绝空气的条件下，加热到950-1050℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭，这一过程叫高温炼焦（高温干馏）。

煤的结构为：

在我国，煤间接液化法的工艺流程包括两种：1、以铁为催化剂，温度为250至300摄氏度，压强为20至30atm，得到的产物为一个碳到四十个碳的烃。2、分子筛法-5（ZSM），温度为300至350摄氏度，压强为20至30atm，得到的产物为汽油。这样的方法大概5至6吨煤可以制造出一吨油。

3．石油是如何形成的？主要由哪些元素组成？主要由哪些类型的化合物组成？石油原油经过哪些加工才能得到商品汽油？请指出汽油辛烷值的概念，指出粗汽油进一步加工的原理和所用催化剂。基本有机化工原料---乙烯、丙烯、苯、甲苯、二甲苯分别来自哪些加工过程？

答：石油是由古代有机物变来的。在漫长的地质年代里，海洋里繁殖了大量的海洋生物，它们死亡后的遗体随着泥沙一起沉到海底，长年累月地一层层堆积起来，跟外界空气隔绝着，经过细菌的分解，以及地层内的高温、高压作用，生物遗体逐渐分解、转化成石油和天然气。或者遗体进入海洋，因海洋含有大量的盐份，保证了遗体不会马上被细菌分解，大量地被保存下来，让遗体得以沉入海底，又因海底的低温进一步延长了遗体被保存的时间.就是这个时间让遗体得以积累，并得以被泥沙覆盖，被海水（盐水）浸泡过的遗体，又被泥沙或者岩石覆盖起来，后来在地热的作用下，时间长了，就成了石油。

石油的主要元素是碳(C)和氢(H)，它们占元素总量的96～99%。其中碳元素含量占83～87%，氢元素占11～14%；其次，含有硫、氮、氧。在我国，煤间接液化法的工艺流程包括两种：1、以铁为催化剂，温度为250至300摄氏度，压强为20至30atm，得到的产物为一个碳到四十个碳的烃。2、分子筛法-5（ZSM），温度为300至350摄氏度，压强为20至30atm，得到的产物为汽油。这样的方法大概5至6吨煤可以制造出一吨油。油中总含量占1～4%；再就是微量的重金属元素，如钒V、镍Ni、钠Na、铜Cu、铁Fe、铅Pb，其含量只有ppm级；以及微量的非金属元素，如砷As、磷P、氯Cl，其含量只有ppm级或者是ppb级。

石油中的碳和氢组成碳氢化台物，简称烃。硫、氧、氮等则与碳氢元素形成含硫化合物、含。氧化合物、含氮化合物、胶质和沥青质等，简称非烃。还含有烃类，包括烷烃、环烷烃、芳径(芳香烃)等。由石油分馏或重质馏分裂化制得。

原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、催化重整等过程都产生汽油组分。但从原油蒸馏装置直接生产的直馏汽油，不单独作为发动机燃料，而是将其精制、调配，有时还加入添加剂（如抗爆剂四乙基铅）以制得商品汽油。

汽油辛烷值是衡量汽油在气缸内抗爆震(knocking)燃烧能力的一种数字指标，其值高表示抗爆性好。汽油在气缸中正常燃烧时火焰传播速度为10～20m/s，在爆震燃烧时可达1500～2000m/s。后者会使气缸温度剧升，汽油燃烧不完全，机器强烈震动，从而使输出功率下降，机件受损。与辛烷有同一分子方程式的异辛烷，其震爆现象最少，我们便把其辛烷值定为100。常以标准异辛烷值规定为100，正庚烷的辛烷值规定为零，这两种标准燃料以不同的体积比混合起来，可得到各种不同的抗震性等级的混合液，在发动机工作相同条件下，与待测燃料进行对比。抗震性与样品相等的混合液中所含异辛烷百分数，即为该样品的辛烷值。汽油辛烷值大，抗震性好，质量也好。

把汽油中不同种类碳氢化合物的百分比，与其辛烷值相乘，加起来便是该种汽油的辛烷值。

粗汽油的精加工除采用原油减压蒸馏过程外，还采用催化裂化、加氢裂化、石油焦化等原理以获取更多的轻质油品。常用钨、镍、钼、钴等非贵金属或钯、铂等贵金属，其酸性组分作为担体具有裂化和异构化活性，常分别用硅酸铝、分子筛、硅酸铝加少量分子筛及层状硅酸铝或硅酸镁做催化剂用于加氢裂化，用主要成分为硅酸铝的固体酸催化剂作为催化裂化的催化剂。乙烯、丙烯主要来自裂解过程，苯、甲苯、二甲苯则多来自石油的分馏。

4．天然气和沼气的组成主要有哪些差别？请举例说明它们的应用。

答：天然气的主要成分是甲烷，一般会占90％以上，有些则高达95％，此外还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等。沼气主要成分也是甲烷，但是比例低很多，占55％～70％左右，二氧化碳占25％～40％左右，此外还有少量氢气、硫化氢、一氧化碳、氮和氨等。

应用：天然气可用于发电，

并且是制造氮肥的最佳原料，是城市燃气事业特别是居民生活用燃料，此外，压缩天然气汽车，以天然气代替汽车用油，具有价格低、污染少、安全等优点。

沼气是甲烷、二氧化碳和氮气等的混合气体,具有较高的热值,可用做烧饭、点灯,也可以驱动内燃机和发电机。第四章、雾霾1、什么是雾？什么是霾？什么是沙尘暴？三者有何本质差别？雾与霾颜色上有何差异？答：雾是空气中的水蒸气附着在小颗粒上行成的现象

霾的性质和雾类似，只是更加强调由污染引发的

沙尘暴则是风吹沙子

三者中，雾是自然现象，吸入体内造成的伤害有限

而霾由于附有废气飞尘，沉积于肺部可能致癌，已被列入联合国环保组织的致癌物名单中

沙尘暴主要是干扰实现，由于颗粒较大，不会沉积肺部，但是带口罩还是必须的一般来讲，雾和霾的区别主要在于水分含量的大小：水分含量达到90％以上的叫雾，水分含量低于80％的叫霾。80％～90％之间的，是雾和霾的混合物，但主要成分是霾。就能见度来区分：如果目标物的水平能见度降低到1千米以内，就是雾；水平能见度在1千米～10千米的，称为轻雾或霭；水平能见度小于10千米，且是灰尘颗粒造成的，就是霾或灰霾。另外，霾和雾还有一些肉眼看得见的“不一样”：雾的厚度只有几十米至200米，霸则有1千米～3千米；雾的颜色是乳白色、青白色，霾则是黄色、橙灰色；雾的边界很清晰，过了“雾区”可能就是晴空万里，但是霾则与周围环境边界不明显。2、中国雾霾最严重的是哪个省？哪个区域？

答：北京市、江苏省、湖北省、山东省、上海市、广东省。京津冀地区3、霾主要由哪些部分构成？霾与颗粒大小、浓度、组成、密度有何关系？答：霾颗粒组成及成分霾的颗粒按大小分两类:直径2.5~10微米为粗颗粒物，称可吸入颗粒，符号PM10。可被鼻腔绒毛挡住，或吸入上呼吸道后，被痰液排出体外；直径小于2.5微米为细颗粒物，称可吸入肺部颗粒，符号PM2.5，可深入到肺泡。IP总悬浮颗粒物是指漂浮在空气中的固态和液态颗粒物的总称，[1]其粒径范围约为0.1-100微米。有些颗粒物因粒径大或颜色黑可以为肉眼所见，比如烟尘。有些则小到使用电子显微镜才可观察到。通常把粒径在10微米以下的颗粒物称为PM10，PM10又称为可吸入颗粒物或飘尘。动力学直径≤10微米的粒子。它们是可在大气中长期飘浮的悬浮微粒，也称可吸入微粒、可吸入尘或\