第一章 绪论
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《环境学概论》考研知识点归纳《環境學概論》知識總結第一章绪论一、名词解释1、环境:是以人类为主体的外部世界,即人类赖以生存和发展的物质条件的整体,包括自然环境和社会环境。
2、聚落环境:是人类有计划、有目的地利用和改造自然环境而创造出来的生存环境。
3、城市环境:是人类利用和改造环境而创造出来的高度人工化的生存环境。
4、环境问题:是指由于人类活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量变化,以及这种变化反过来对人类的生产、生活和健康的影响问题。
包括原生环境问题和次生环境问题。
5、环境保护:指人类为解决现实的和潜在的环境问题,维持自身的生存和发展而进行的具体实践活动的总称。
6、环境科学:是一门研究人类社会发展活动与环境演化规律之间相互作用关系,寻求人类社会与环境协同演化、持续发展途径与方法的科学。
7、环境自净能力:当污染物进入环境后,因大气、水、土壤等环境要素的扩散、稀释、氧化还原、生物降解等物化和生化作用,使污染物的浓度和毒性逐渐自然降低的现象称为环境自净能力。
二、简答1、情况科学的主要义务:①探究全球规模内情况演化的规律,相识人类情况变化的过程、情况的基本特性、情况结构和演化机理等,以便应用这些认识使情况质量向有利于人类的方向发展,避免对人类不利的变化;②揭示人类举动同自然情况之间的干系,以便协调社会经济发展与情况保护的干系,令人类社会和情况协调发展;③探究情况变化对人类保存的影响,发挥情况科学的社会功用,探究污染物对人体健康危害的机理及情况毒理学研究,为人类一般、健康的生活服务;④研究区域情况污染综合防治的技术措施和管理措施。
2、情况科学的基本义务:揭示人类-情况系统的实质,研究人类-情况系统之间的协调干系,掌握它的发展规律,调控人类与情况之间的物质和能量交换过程,以改善情况质量,造福人民,促进人类与情况之间的协调发展。
3、理论环境学的主要任务:运用有关的现代科学理论,总结利用和改造环境正反两方面的经验,继承和发展有关的环境科学理论,以建立与现代科学技术发展水平相适应的环境科学的基本理论。
第一章,绪论1、质量力:质量力是作用在流体的每一个质点上的力。
其单位是牛顿,N。
单位质量力:没在流体中M点附近取质量为d m的微团,其体积为d v,作用于该微团的质量力为dF,则称极限lim(dv→M)dF/dm=f,为作用于M点的单位质量的质量力,简称单位质量力。
其单位是N/kg。
2、表面力:表面力是作用在所考虑的或大或小得流体系统(或称分离体)表面上的力。
3、容重:密度ρ和重力加速度g的乘积ρg称容重,用符号γ表示。
4、动力黏度μ:它表示单位速度梯度作用下的切应力,反映了黏滞性的动力性质。
其单位为N/(㎡·s),以符号Pa·s表示。
运动黏度ν:是单位速度梯度作用下的切应力对单位体积质量作用产生的阻力加速度。
国际单位制单位㎡/s。
动力黏度μ与运动黏度ν的关系:μ=ν·ρ。
5、表面张力:由于分子间的吸引力,在液体的自由表面上能够承受的极其微小的张力称为表面张力。
毛细管现象:由于表面张力的作用,如果把两端开口的玻璃细管竖立在液体中,液体就会在细管中上升或下降h高度的现象称为毛细管现象。
6、流体的三个力学模型:①“连续介质”模型;②无黏性流体模型;③不可压缩流体模型。
(P12,还需看看书,了解什么是以上三种模型!)。
第二章、流体静力学1、流体静压强的两个特性:①其方向必然是沿着作用面的内法线方向;②其大小只与位置有关,与方向无关。
2、a流体静压强的基本方程式:①P=Po+rh,式中P指液体内某点的压强,Pa(N/㎡);Po指液面气体压强,Pa(N/㎡);r指液体的容重,N/m³;h指某点在液面下的深度,m;②Z+P/r=C(常数),式中Z指某点位置相对于基准面的高度,称位置水头;P/r指某点在压强作用下沿测压管所能上升的高度,称压强水头。
两水头中的压强P必须采用相对压强表示。
b流体静压强的分布规律的适用条件:只适用于静止、同种、连续液体。
3、静止均质流体的水平面是等压面;静止非均质流体(各种密度不完全相同的流体——非均质流体)的水平面是等压面,等密度和等温面。
生态学基础第一章绪论1.生态学的研究内容,从纵向来说,包括个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学和全球生态学。
2.根据生境的类型,可以把生态学分为水生生态学、陆地生态学和太空生态学。
3.最早提出生态学一词并给以明确定义的是德国人海卡尔。
4.我国生态学家马世骏认为:“生态学是一门多科性的自然科学,是研究生物与环境相互作用及其机理的科学。
”5.生态学源于生物学。
6.生态学发展的时期分为生态学萌芽时期、生态学建立时期、生态学巩固时期和现代生态学时期。
7.现代生态学时期为20世纪50年代末。
8.研究全球尺度生态问题的生态学分支叫全球生态学。
9.研究景观结构、功能和动态的生态学分支叫景观生态学。
10.生态学传统的研究方法是描述。
11.现在生态学的研究方法包括野外调查法、实验室研究和系统分析及模型应用法。
12.实验室研究分为原地实验和受控实验。
13.以生态系统为研究对象是现代生态学发展的重要标志。
14.植物生态学是以植物群落生态学研究为主流。
15.动物生态学是以动物种群生态学研究为主流。
16.新生特性原则又可称为功能性整合原理,即系统的总体功能要大于组成该系统各组分的分功能之和。
17.陆地生态学分为森林生态学、草地生态学、荒漠生态学和冻源生态学。
18.要解决人类所面临的“五大”危机,必须以生态学原理为基础。
19.层次机构包括纵向的垂直分异和横向的水平分异。
简答题20.什么是生态学?生态学是研究生物及其与环境间的相互关系的科学。
其定义可描述为研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学。
21.我国古代劳动人民在自己的生产实践中,运用最早、最多的生态学原理是因地制宜原理、生物多样性原理和食物链原理。
22.试举出五位在生态学发展史上做出过杰出贡献的中外科学家,并说出他们的主要贡献。
海卡尔:提出生态学一词并给出明确定义。
达尔文,提出生物进化论。
坦斯利,提出生态系统观念,林德曼提出著名的生态金字塔定律。
第一章绪论●教学基本要求1、了解有机化学的研究对象及其重要性;2、在复习价键理论的基础上,初步掌握有机结构理论的基本要点;3、了解有机化合物的分类方法;4、初步掌握电子效应。
●教学重点有机结构理论的基本要点。
●教学难点有机结构理论的基本要点。
●教学时数:●教学方法与手段1、讲授与练习相结合;2、传统教学方法与与现代教学手段相结合;3、启发式教学。
●教学内容第一节有机化学的研究对象有机化学作为一门学科诞生于19世纪初期,是化学最早的两个学科之一。
有机化学的研究对象是有机化合物。
1.1 有机化合物和有机化学1、有机化合物的定义◆本来含义有机化合物简称有机物。
有机物的本来含义是“有生机的物质”或“有生命的物质”。
当时人们普遍认为,人工能合成的只是无机物(从无生命的矿物中得到的化合物),植物和动物体内存在的化合物即有机物是在生命力的作用下形成的,是不能由人工方法合成的。
当时坚持这一观点的代表人物之一就是德国化学家贝齐利乌斯(Berzelius)。
1828年,他的学生德国化学家武勒(Wohler)使用无机物氰酸铵,在蒸发其水溶液时得到了动物代谢的产物----尿素,打破了从无机物不能得到有机物的人为制造的神话,这是世界上第一次在实验室的玻璃器皿中从无机物制得有机物。
NH4OCNOH2N-NH2AgOCN+NH4Cl4OCN+AgClWohler Kekule 此后,人们相继由无机物合成了许多有机物。
从此,有机物的合成再也不需要生命力了,人工的方法也能合成有机物,有机物不再具有传统的意义了。
既然有机物和无机物都可由人工来制备,那么怎样来重新定义有机物呢?这便成了人们研究的课题。
◆Kekule定义自从法国化学家拉瓦锡(Lavoisier)以及德国有机化学家李比希(Liebig)创立和发展了有机化合物的元素分析方法之后,经研究分析发现,有机物都含有碳元素,并且绝大多数有机物都含有氢,此外还含有N、P、O、S、X等元素,而无机物一般都不含碳元素。
于是,1851年由德国化学家凯库勒(Kekule)把有机物定义为碳化合物。
◆Schorlemmer定义1874年,肖莱马(Schorlemmer)在此基础上又发展了这一定义,把有机物定义为:有机物就是碳氢化合物及其衍生物..........。
在化学上,通常把仅含有碳氢两种元素的化合物统称为烃。
因此,有机化合物就是烃及其衍生物......。
但是这样的定义,无论是从当时或现在的认识来看,都是不够理想的,都是只从分析或合成的立场把它定义为一种或两种元素的化合物,这样就忽略了有机物本身的特性。
正如Kekule所说:这个定义没有表示出无机物与有机物的真正区别。
那么,怎样认识和定义有机物,仍然是一个需要探讨的课题。
【启示】透过对有机物定义的认识和发展,让我们认识到,真理不是绝对的,而是相对的,是需要随着社会的发展而不断接受检验和修正的。
2、有机化学的定义◆Kekule定义:有机化学就是研究碳化合物的化学。
◆Schorlemmer定义:有机化学就是研究碳氢化合物(烃)及其衍生物的化学。
1.2 有机物的特点有机化学作为一门独立的学科,其研究的对象有机化合物与无机化合物在性质上存在着一定的差异。
有机化合物一般具有如下特性:1、种类繁多据有关资料统计至1990年,世界上有机化合物的数目已达1千万种以上,而且近年来仍在以指数形式的速率迅速增长。
而无机物总共不超过几十万种。
正因为如此,有机化学作为一门独立的学科来研究很有必要。
究其原因,构成有机物的主体碳原子间相互结合能力很强,连接的方式多种多样。
如碳原子间可形成C-C、C=C、C≡C,另外多个碳原子间可以相互连结成链状、环状等。
同分异构现象是有机化学中极为普遍而又很重要的问题,也是造成有机化合物数目繁多的主要原因之一。
所谓同分异构现象是指具有相同分子式,但结构不同,从而性质各异的现象。
例如,乙醇和甲醚,分子式均为C2H6O,但它们的结构不同,因而物理和化学性质也不相同。
乙醇和甲醚互为同分异构体。
乙醇 b.p.78.5℃ 甲醚 b.p.-25℃由于在有机化学中普遍存在同分异构现象,故在有机化学中不能只用分子式来表示某一有机化合物,必须使用构造式,构造是指组成一定的分子中原子之间的连接方式和次序。
乙醇和甲醚属于构造异构体。
2、易燃烧除少数例外,一般有机化合物都含有碳和氢两种元素,因此容易燃烧,生成二氧化碳和水,同时放出大量的热量。
大多数无机化合物,如酸、碱、盐、氧化物等都不能燃烧。
因而有时采用灼烧试验可以区别有机物和无机物。
3、熔点、沸点低在室温下,绝大多数无机化合物都是高熔点的固体,而有机化合物通常为气体、液体或低熔点的固体。
例如,氯化钠和丙酮的相对分子质量相当,但二者的熔、沸点相差很大。
NaCl (氯化钠) CH 3COCH 3 (丙酮) 相对分子质量 58.44 58.08熔点∕℃ 801 -95.35沸点∕℃ 1413 56.2大多数有机化合物的熔点一般在400o C 以下,而且它们的熔点、沸点随着相对分子质量的增加而逐渐增加。
一般地说,纯粹的有机化合物都有固定的熔点和沸点。
因此,熔点和沸点是有机化合物的重要物理常数,人们常利用熔点和沸点的测定来鉴定有机化合物。
4、难溶于水,易溶于有机溶剂水是一种强极性物质,所以以离子键结合的无机化合物大多易溶于水,不易溶于有机溶剂。
而有机化合物一般都是共价键型化合物,极性很小或无极性,所以大多数有机化合物在水中的溶解度都很小,但易溶于极性小的或非极性的有机溶剂(如乙醚、苯、烃、丙酮等)中,这就是“相似相溶”的经验规律。
正因为如此,有机反应常在有机溶剂中进行。
5、有机反应速度慢无机反应是离子型反应,一般反应速度都很快。
如H +与OH -的反应,Ag +与Cl -生成AgCl 沉淀的反应等都是在瞬间完成的。
有机反应大部分是分子间的反应,反应过程中包括共价键旧键的断裂和新键的形成,所以反应速度比较慢。
一般需要几小时,甚至几十小时才能完成。
为了加速有机反应的进行,常采用加热、光照、搅拌或加催化剂等措施。
随着新的合成方法的出现,改善反应条件,促使有机反应速度的加快也是很有希望的。
6、有机反应副反应多,产物复杂有机化合物的分子大多是由多个原子结合而成的复杂分子,所以在有机反应中,反应中心往往不局限于分子的某一固定部位,常常可以在不同部位同时发生反应,得到多种产物。
反应生成的初级产物还可继续发生反应,得到进一步的产物。
因此在有机反应中,除了生成主要产物以外,还常常有副产物生成。
正因为如此,书写有机反应方程式时常用“→”,而不用“=”,一般只写出主要反应及其产物,不配平,但应注明反应条件。
H-C-C-O-H H H H H H H-C-O-C-HHHH为了提高主产物的收率,控制好反应条件是十分必要的。
由于得到的产物是混合物,故需要经分离、提纯的步骤,以获得较纯净的物质。
[小结]归纳比较有机物与无机物典型的特点。
1.3 研究有机物的一般步骤研究一个新的有机物一般要经过下列步骤:1、分离提纯。
研究一个新的有机物首先要把它分离提纯,保证达到应有的纯度。
分离提纯的方法很多,常见的方法有:重结晶法、升华法、蒸馏法、分馏法、萃取法、分液法、过滤法、洗气法、吸附法、色谱分析法、离子交换法、渗析法、盐析法,等等。
2、纯度的检定。
纯有机物有固定的物理常数,如熔点、沸点、相对密度、折光率等。
测定有机物的物理常数,与已知纯物质比较,就可以断定其纯度。
纯的有机物的熔点距很小,不纯的则没有恒定的熔点。
3、确定实验式和分子式。
提纯后的有机物,就可以进行元素定性分析,确定它是由哪些元素组成的,接着做元素定量分析,求出各元素的质量比,通过计算就能得出它的实验式。
再进一步测定其相对分子质量,从而确定分子式。
4、确定结构式。
应用现代物理方法如X 衍射、各种光谱法、核磁共振谱和质谱,能够准确、迅速地确定有机物的结构,进而确定其结构式。
[课后作业]分离提纯物质的常用方法(论文形式)。
1.4 有机物的分类有机物的数目众多,为便于系统学习和研究,对有机物进行科学的分类是很有必要的。
有机物的分类,一种是按碳架不同分类,一种是按官能团分类。
根据碳架不同分类1、开链化合物在开链化合物中,碳原子互相结合形成链状。
因为这类化合物最初是从脂肪中得到的,所以又称脂肪族化合物。
如:CH 3CH 2CH 3 CH 3CH=CH 2 CH 2=CH-CH=CH 2 CH 3CH 2OH CH 3CH 2OCH 2CH 3丙烷 丙烯 1,3-丁二烯 乙醇 乙醚2、碳环化合物碳环化合物分子中含有由碳原子组成的碳环。
它们又可分为两类:(1)脂环化合物 它们的化学性质与脂肪族化合物相似,因此称脂环族化合物。
如:甲基环丙烷 环丁烷环戊烷 环己烷 1,3-环戊二烯(2)芳香族化合物 这类化合物大多数都含有芳环,它们具有与开链化合物和脂环化合物不同的化学特性。
如:苯 甲苯 1,2-二甲苯萘 2-甲基萘(3)杂环化合物 在这类化合物分子中,组成环的元素除碳原子以外还含CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3有其它元素的原子(如氧、硫、氮),这些原子通常称为杂原子。
如:呋喃 噻吩 吡咯 吡啶 3-甲基吡啶根据官能团不同分类 能决定化合物的特性的原子或原子团称为官能团(functional group)。
官能团是指分子中比较活泼而又易起化学反应的部分,可以是原子,也可以是基团或重键,等等。
它决定化合物的主要化学性质。
具有相同官能团的化合物在化学性质上基本是相同的,可把它们视作一类化合物。
例如,含羟基的分子可归为醇类或酚类。
因此,只要研究该类化合物中的一个或几个化合物的性质后,就可了解该类其它化合物的性质。
按照所含的官能团,有机化合物可以分为:烃,卤代烃,醇,酚,醚,醛,酮,羧酸,等等。
第二节 共价键的一些基本概念有机物中的原子都是用共价键结合起来的。
2.1共价键的形成在讨论共价键理论之前,先简单地介绍原子轨道。
1、原子轨道原子是由原子核和核外电子两部分组成的,电子绕核作高速运动。
化学反应主要涉及原子外层电子运动状态的改变。
核外电子作为一种微观粒子,它的运动具有粒子性和波动性,即它的运动是量子化的,对这种微观粒子的运动规律必须用量子力学来描述。
常用小黑点的密度大小来表示电子出现的几率大小。
电子在核外的分布就好像云雾一样,因此把这种分布形象地称为电子云。
这种电子在空间可能出现的区域称为原子轨道,通常用1s 轨道、2s 轨道、2p 轨道、3s轨道、3p 轨道……来表示。
2、价键理论 价键理论认为,共价键的形成可以看作是原子轨道的重叠或电子配对的结果。
成键的电子只处于化学键相连的原子之间(定域的)。
两个原子如果都有未成键的电子,且自旋方向相反,就能配对,也就是原子轨道可重叠形成共价键。