1 好环境科学与工程基础重难点梳理.docx

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1好环境科学与工程基础重难点梳理

环境科学与工程基础重难点梳理

第一部分普通化学

第一章化学反应的基本规律

本章概念繁多，知识点凌乱，但是并不难理解，理解的基础上记忆即可，本章其实重点应该是记忆，是记忆型的一章。

第一节基本概念

本节完全是对一些概念的罗列和稍微的解释，不难理解，需要记忆。

现将需要掌握的概念明确如下：

1、体系与环境各自的的概念。

体系的三个类别，它的划分依据就是体系与环境间的关系，关系有两种：

物质交换和能量交换，敞开体系两种关系都存在；封闭体系体系与环境间物质隔绝，不存在物质交换，但存在能量的交换（比如说能量的交换可以以热传导的形式等），孤立体系中体系与环境完全隔绝，两种关系均不存在。

2、体系的性质---广度性质和强度性质各自的概念及性质。

3、状态函数及状态函数的两个重要性质，状态函数的两个性质一定记住并且会应用。

4、过程和途径的概念能够区分开。

5、明确功和热的概念，能够准确判断W和Q的正负，它们的正负取向是站在体系的立场来规定的，体系获得能量则取正，损失能量则取负值。

功和热不是状态函数，对于相同的始态和相同的终态的同一变化过程，若经历的途径不同，功和热的值就不同。

明确体积功和非体积功的概念。

6、清晰相的概念、相界面、单相体系（均相体系）和多相体系（非均相体系）的区分。

其实最重要的是明确相的定义就是：

体系中物理性质和化学性质完全相同的部分。

如果不同物质或者同一种物质的不同聚集态不能完全混溶，使的体系的物理或化学性质不能完全的相同，那么这个体系就是多相体系。

7、熟练掌握理想气体状态方程、分压定律、压力分数、摩尔分数、体积分数。

了解理想气体分子的特征。

第二节化学反应中的质量守恒与能量守恒

本节需要掌握的内容如下：

1、质量守恒定律又称物质不灭定律，明确它的含义。

质量守恒定律是指：

在孤立体系中，无论发生何种变化或过程，体系的总质量始终保持不变。

要明确的是“孤立体系”这个范围。

化学反应计量方程式熟练掌握。

2、热力学第一定律即能量守恒定律，明确这个定律。

热力学能即内能，注意对内能的界定，它是一个状态函数。

掌握热力学第一定律的数学表达式，做到能熟练运用。

3、化学反应的热效应或称反应热，它是指在只做体积功，且始态和终态具有相同温度时，系统吸收或者放出的热量。

掌握焓变这个重要概念，课本p10页从六个方面对其意义和性质做了说明，对这六个方面要了然于心。

熟悉或者能推倒出恒容反应热与热力学能变的关系、恒压反应热与焓变的关系，了解恒压反应热与恒容反应热的关心。

4、熟练掌握标准摩尔焓变、标准摩尔生成焓、标准状态的定义、表示方法及应用。

盖斯定律：

一个化学反应无论是一步还是几步完成，它们的热效应是相同的。

或者说化学反应的热效应只与反应体系的始态和终态有关，而与变化途径无关。

第三节化学反应方向—熵增加与吉布斯自由能减小

本节大纲中没有做要求，去年也是如此，但是却出题了：

问热完全转变为功而不留下任何变化是不可能，即功转变为热也是不可逆的是热力学第几定律？

说明本节还是存在出题的可能，但所处题目十分基本。

掌握以下知识点就足够了。

1、了解自发反应遵循的规律，课本p16页列了5点。

2、明确热力学第二定律的各种表述方法。

3、明确热力学第三定律的表述方法，注意与热力学第二定律的区分。

热力学第二定律强调的是自发过程的的逆过程不能自动进行，热力学第三定律强调的是热力学温度0K即绝对零度的问题。

本节其它知识点稍做了解即可。

第四节化学反应限度----化学平衡

1、反应的可逆性和不彻底性是一般化学反应的普遍特征。

可逆反应是指同一条件下，能同时向正逆两个方向进行的化学反应。

2、化学平衡具有的特征p26页三个方面要掌握。

3、区分实验平衡常数和标准平衡常数，着重掌握标准平衡常数，熟练标准平衡常数的推导和求算方法，这些课本上写的都很清楚了。

通常如无特殊说明，平衡常数一般均指标准平衡常数。

平衡常数和化学反应的程度在计算题中有可能设计，要会求算会运用。

4、熟练掌握判断化学反应方向的两种方法，一种是利用吉布斯自由能变，一种是利用标准平衡常数，熟悉它们之间的推导过程。

5、掌握勒夏特列原理：

对于任何一个化学平衡而言，当其平衡条件如浓度、温度、压力等由于外部原因而发生改变时，平衡将发生移动。

平衡移动的方向总是向着减弱外因所造成的变化i影响的方向移动。

注意，勒夏特列原理仅适用于已经处于平衡状态的系统。

第五节化学反应速率

1、对于任一指定化学反应，其反应进度和反应进度的数值，与选用何种物质做为测量或计算基准无关，而只与化学反应计量方程式有关。

2、反应速度理论和活化能了解。

熟练掌握浓度、温度对化学反应速率的影响及其计算。

3、催化剂定义。

记住对于可逆反应，催化剂既能加快正反应的速率也能加快你反应的速率，因此催化剂能缩短达到平衡的时间，但催化剂不能改变平衡状态，反应的平衡常数不受影响。

催化剂不能启动热力学证明不能进行的反应。

催化剂通过改变反应机理，降低活化能，提高了反应速率。

4、掌握影响多相反应速率的因素一部分，课本p47页。

第二章水基分散相

本章知识点比较少，现总结如下：

第一节分散体系

1、要搞清楚的几个名词：

体系、系统、环境、单相体系、多相体系、分散体系、分散质、分散剂、分散介质。

能够区分粗分散体系、分子或离子分散体系、胶体分散体系，能够说出它们各自的特点。

2、明白溶解度、相似相容原理。

对于结构类似的同类型固体，当其熔点越低时，分子间作用力越接近液体中分子间作用力，其在液体中的溶解度越大。

而对于结构相似的气体，沸点越高，则其分子间力越接近液体，该气体在液体中的溶解度越大。

3、掌握溶液浓度的几种表示方法：

物质的量浓度、质量摩尔浓度、摩尔分数。

第二节稀溶液的依数性

这一节相对比较重要，需要细看总结，具有出现填空、选择、简答、计算的全部可能。

把这一部分的总结，附在fdp文件“普化”中。

第三节胶体分散体系

1、认识胶体，区分溶胶和气溶胶的区别，了解溶胶的制备。

2、布朗运动、丁泽尔效应、电泳和电渗，胶体的表面的吸附作用，好好总结，很有可能出简答题、填空题。

3、掌握胶粒结构的各个部分，做好回答填空题的准备。

4、了解胶体的稳定性。

总结影响聚沉的主要因素，会用溶胶聚沉原理解释实际问题。

5、区分掌握保护作用和敏化总用。

区分掌握胶凝总用和触变作用，会简要解释胶凝过程，认识生活中的触变现象。

本部分的个人总结附在fdp文件“普化”中。

第三章溶液中的化学平衡

本章必定会出计算题，是重中只重，第四节电化学平衡及应用也是难点。

第一节溶液中的酸碱平衡

1、熟练掌握弱酸弱碱的电离常数、水的离子积常数、多元弱酸弱碱的电离平衡的表示和求算方法。

2、熟悉酸碱质子理论，掌握水解平衡中水解常数的表示求算和应用方法。

3、认识同离子效应，熟练掌握缓冲溶液的性质和计算。

第二节沉淀溶解平衡

掌握溶度积常数和溶度积规则，会相关计算。

第三节配位化合物及水溶液中的配位平衡

6、需要认识的名词：

中心形成体、中心离子、配位体、配体、配位原子、配位基、配位数。

熟悉配位化合物的命名。

7、掌握水溶液中配位平衡平衡常数的求算方法，掌握有关配位平衡的计算。

第四节溶液中的电化学平衡及应用

电化学反应的本质特点是，在反应中发生了电子转移，即发生了化合价的变化，称氧化还原反应。

1、了解原电池的原理和氧化还原电对，切记原电池的符号表达式。

2、了解电极电位的测量及标准氢电极。

理解掌握标准电极电位的定义、意义及在使用时应注意的事项。

3、掌握影响电极电位的因素，能斯特方程极其应用。

4、熟悉理解氧化还原反应的吉布斯自由能和标准平衡常数之间的关系。

5、掌握有关电化学的计算。

6、熟悉电解池的电解原理、熟练掌握电极反应式的书写。

明确分解电压、析出电位、超电压的产生、电极的极化。

熟悉浓差极化和电化学极化。

7、会估测电解产物，这个很有可能出选择题。

8、掌握电化学腐蚀的主要形式：

析氢腐蚀、吸氧腐蚀、浓差腐蚀。

掌握三种腐蚀的机理、适用情况及前两种腐蚀的电极反应式的书写。

会用三种腐蚀解释一些实际现象，例如：

铁板的孔蚀现象。

熟悉金属保护的一些方法及机理，重点掌握牺牲阳极法。

第五节实际体系中的多重平衡

本节大纲未作要求，看一看的会对解答计算题会有帮助的。

第四章结构化学

本章知识点繁杂、需要比较多的理解记忆。

第一节原子结构与元素周期律

1、了解量子化、光的波粒二象性、微观粒子波是一种概率波、电子在空间位置上出现的概率密度、电子云的角度分布图与原子轨道的角度分布图的形状区别。

掌握原子轨道是指原子核外的一种运动状态，是一种具有确定能量的运动状态。

掌握四个量子数。

这一部分主要为选择题备考。

2、掌握核外电子排布的基本原则：

泡利不相容原理、能量最低原理、洪特规则。

洪特规则的特例：

全充满、半充满、全空状态。

3、掌握多电子原子内电子的相互作用-----屏蔽效应和钻穿效应，它们造成的结果。

会计算有效核电荷、会书写价层电子排布式，能够解释能级交错。

4、熟悉原子的电子排布、元素周期表、元素性质的周期性，会解释其中的一些现象，例如：

镧系收缩、各周期电离能递增的过程中，在第三主族和第六主族出现的两个转折点等。

第二节化学键和分子结构

这一节有一定抽象性，但是细看都可以理解的，是重点，要重复看，一遍又一遍的理解、记忆、总结。

没有什么别的好办法，只能把功夫下到。

第三节分子的极性、分子间的作用力和氢键

1、掌握极性分子和非极性分子的判别方法。

了解偶极距。

2、掌握分子间力的三种类型：

色散力、诱导力、取向力，它们存在的机理和不同情况下的存在性。

3、掌握氢键产生的机理、氢键的主要特点、分子间力和氢键对物质性质的影响。

第四、第五节大纲没有要求，没有时间可以不看，有时间稍微浏览浏览。

第五章单质及无机化合物

第一节金属及其化合物

1、了解一下金属元素的分类和金属的提炼。

2、熟悉过渡元素的特点，掌握金属间隙化合物的机理。

3、了解一下各类金属的典型用途。

第二节非金属元素的分类、分布及其单质的制备

本节了解一下即可。

第三节非金属元素的化合物

本节是重点章节，知识点多，需要重点掌握的有：

氯化物的性质、氧化物的熔点和酸碱性变化规律、硫化物的沉淀溶解性质、金属氢化物和“氢脆”、碳酸盐和硝酸盐的热稳定性。

这些是重中之重。

其余稍作了解就可以了。

第六章有机化合物

第一节和第二节：

需要做的是熟悉有机化合物的分类和命名。

第三节普通有机化合物的主要种类及其特征与典范反应

比较简单，重点看一下醇、酸、酯类化合物、醛和酮、胺吧，有一些零散的小知识点。

第四节有机化合物的波谱分析方法简介

该部分的的总结附在fdp文件“普化”中。

第七章有机高分子化合物

该章知识点相对比较宏观，容易理解一些，也是出题点比较多的一章。

第一节高分子化合物的基本概念

对于课本中黑体字的概念明确，假如出填空题的话要能答的上。

第二节高分子化合物的聚合反应

明确连锁聚合和逐步聚合是怎么回事，掌握课本P268页表7-1连锁反应与逐步聚合的对比。

第三节高分子化合物的结构和性能、第四节几种重要的高分子合成材料

该部分的总结附在fdp文件“普化”中。

第八章生命与化学

极其简单基本的一章，也不是很重要，对该部分的总结附在fdp文件“普化”中。

第九章环境与化学

综述性的一章，不重要的一章。

了解当今全球面临的十大环境问题。

可持续发展的三个特征：

生态持续、经济持续、社会持续。

绿色化学的含义和特点。

第十章能源与化学

随便看看，极其不重要的一章，不看也应该没事的。

第二部分水污染控制工程

水污染控制工程内容较多，且理解难度较大，其中污水处理的数学模型生化反应动力学基础部分，污水生物膜法处理部分，污水处理的活性污泥法部分是最重要的部分，需要重点把握。

第一节污水处理的水质指标

重点掌握一些化学性指标的概念，例如生化需氧量，化学需氧量，总有机碳与总需氧量，常出选择题，填空题。

第二节污水的物理处理方法

污水的物理处理方法有格栅，沉砂，沉淀，气浮，这些需要记住，常出选择题，填空题。

注意沉淀的基本理论部分沉淀的四种类型:

自由沉淀，絮凝沉淀，区域沉淀，压缩沉淀需要记住，其与后面的污泥处理部分有相通之处，上次出过填空题。

其次沉淀池的工作原理部分对沉淀池的四个假定要掌握，其次对这一部分的最小沉降速度，表面负荷率等概念要理解，搞清楚理想沉淀池的沉淀效率和水面面积有关，与池深无关，与池的体积无关。

浮上法部分浮上法的类型要记住，上次出过填空题。

最后水中的悬浮颗粒与微小气泡相粘付的原理部分粘附的条件要掌握。

第三节污水处理的基本数学模型与生化反应动力学基础

这部分非常重要，上次不光是初试考了，复试也考了，而且考了大题，足可见其重要性。

反应级数部分要理解反应速率的概念，这是理解后面的一系列复杂方程的基础。

反应级数分为零级反应，一级反应，二级反应，各个级数反应的方程式以及它的意义要记住，酶促反应与底物浓度的关系图分为三个部分：

一级反应区，混合反应区，零级反应区。

这个图市政工程的排水工程专业课考过，非常重要，要学会分析。

米氏方程式是一个非常重要的方程式，要理解米氏常数的意义，这个上次复试的时候考过一个简单的计算题。

莫诺特方程式和米氏方程式一样非常重要，这两个方程式是理解后面的较为复杂的方程式的基础。

曝气设备分为鼓风曝气和机械曝气两种，这个上次考了填空题。

曝气池的类型有推流曝气池，完全混合曝气池以及两种池型的混合，这个需要记住。

生物处理的基本模型里面有很多公式，最好能自己推出来，并且记住，常用来计算曝气池的体积，排泥量，空气量等书上有一个这方面的例题，要认真看懂，上次初试考过一个相关的计算题。

第四节生物膜法处理的基本概念

生物滤池由滤床，布水设备，排水系统构成，这个可能出填空题。

生物滤池部分要重点掌握影响生物滤池性能的主要因素，主要由滤池高度，负荷率，回流供氧，要理解并学会分析。

生物接触氧化法的特点要记住，可能出问答题。

生物转盘也要看看，上次复试考过一个问答题，主要看它的进展及应用。

第五节污水处理的活性污泥法的基本概念

可以说这一节是水污染控制工程的关键部分，大部分大体都在这部分，包括那个唯一的计算题。

活性污泥法是由曝气池，沉淀池，污泥回流池和剩余污泥排除系统所组成，这个考过填空题。

活性污泥降解污水中有机物的过程这部分的一些概念需要理解，例如去除量，氧化合成量，吸附量。

气体传递速率这部分是常考点，上次考过一个大题，考查影响气体传递速率的因素，其实市政工程的排水工程也常考，需要注意。

厌氧生物处理部分也是重点，主要要理解记住厌氧生物处理的基本原理，上次复试考过问答题，考查它的三个阶段。

有机物的取出计算主要参考书上的那个很典型的例题，很重要，上次初试考过一个计算题，和书上的那个例题不一样，但是必须掌握那个例题前面的那些公式，能理解并能推导。

生物脱氮除磷的的原理要重点掌握，上次没考，但是复试师老师会问起，而且市政工程的排水工程专业课考过。

上节已经讲过气体传递了，这里不再多说。

曝气设备的两种类型第三节也讲过了，这里不再多述。

第六节污水的生态处理

这部分内容较少，稳定塘有好氧塘，兼性塘，厌氧塘，曝气塘，这个可能出填空题。

重点掌握兼性塘的基本工作原理，这个市政工程的排水工程曾经出过问答题。

污水土地处理的基本工艺部分要记住它的5种工艺：

慢速渗流系统，快速渗流系统，地表漫流系统，湿地处理系统，地下渗滤处理系统。

这个上次考过填空题。

其次湿地处理部分要知道湿地分为自然湿地以及人工湿地，还要掌握它处理污水的过程原理，上次复试考过一个问答题。

第七节污水处理厂污泥处理的基本概念和基本流程

会计算污泥汗水率变化时，污泥体积的变化，上次复试时考过计算题。

污泥中的水分分为游离水，毛细水，内部水，上次考过填空题，是常考点。

污泥脱水的方法有污泥自然干化，影响干化床脱水效果的因素要知道，其次机械脱水的设备要记住，常出填空题。

污泥的最终处置方法有农业利用，填埋，焚烧等，要记住，可出填空题。

第八节污水处理厂的平面布置，高程布置

这部分内容不是重点，上次不管是初试复试都没考过，不过为保险起见，按照大纲看看记记就可以了。

第三部分固体废物管理

固废管理的讲义没有完全按照课本章节的顺序，而是按照同济老师讲课的顺序，我想这样应该更好些。

重点会在文中用带括号的红色字体注明。

说了重点看的要重点去理解和识记。

特别是课本里面有的典型的计算方面的例题要重点看。

第一章固体废物产生与性质

——管理与技术要求的固体废物表征方法

1.1固废的定义

固体废物是人类生产与生活活动中，因不需要和无用而弃置的固态物料。

关键词：

人类活动—基于人类活动是当代环境问题的源与治理对象的认识

不需要和无用—产生是基于人类的主观判断，其中蕴涵着源控制的机会

固态物料—与其它物态废物的区别，但不绝对

1.1.2法规定义（我国）

固体废物，是指在生产、生活和其它活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。

工业固体废物———工业生产活动中产生的固体废物

生活垃圾—日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物

危险废物—列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物

城市生活垃圾——城市中单位和居民在日常生活及为日常生活服务中产生的废弃物，以及建筑施工活动中产生的垃圾。

（ResourceConservationandRecoveryAct）：

住宅垃圾（householdwaste）：

任何从住宅（包括独立或多单元住宅、宾馆、旅舍、宿舍、值班房、营房、露营地、野餐地、日间娱乐地）产生的固体废物（包括食品垃圾、庭院垃圾和化粪池沉积物等）。

1.2分类（去年考了大题的，主要是从以下两个角度分，你可以扩充看其它分类）

1.3性质表征

1.4性质分析方法的特点

（1）代表性取样

a）系统性取样——系列取样

b）工艺排废点

c）收集运输点

（2）制样

缩分方法——”四分法”

（1）消解

基于Matrix化学破坏的无机物（重金属）全量分析方法

（2）挥发

基于Matrix控制性破坏的有机物全量分析方法（TGA-GC/MS）

a）核磁共振——表面有机物基团

b）CT扫描——Matrix的密度差分析

c）XRD——无机物碎片分析

d）AFS（原子力显微镜）——表面分子与原子形态，包括活动状态

1.5产生量分析

——主要用于现状分析，分析的统计总结可用于推定一定范围与条件下的未来值。

（一）准静态衡算原理（重点看课本例题4－1）

（二）动态推算原理——同类行业、同等技术水平下的推广测算（重点看课本例题4－2和4－3）

（三）影响因素

a）生产工艺差异

b）原料差异

c）技术进步的测算

（1）现状值分析

——找出直接调查数据背后的规律性

a）平均值

b）中位值（Med）排序确定（奇数样本1个值/偶数样本2个值）

c）最频值（Mod）出现频数最大的值或值域

d）标准差S、变异系数CV、不对称系数α3（正态分布的偏移程度）、峰值系数α4（峰值的水平）

（2）未来值分析（重点看以下课本上五种分析方法的公式和例题）

1）时间序列分析方法

初等函数时间序列（重点复习课本图4－6）

灰色模型函数（重点复习课本P98）

2）相关回归分析方法

3）产生途径分析方法

4）建筑垃圾产生量

5）医疗垃圾产生量

第二章固体废物管理基础

——了解管理思想形成对技术发展与应用的正确思路

2.1全过程固体废物管理（重要）

（1）

经济发展废物量增长与组分复杂化。

（2）

环境问题发现与控制要求提高控制技术复杂化。

（1）向自然生态的可持续性学习（见课本图3－1）

了解现代人类社会的物质利用过程。

（见课本图3－2。

）

（2）环境治理的强化

增加内部循环→减少物流、能流需求同时解决环境与资源问题

（1）全过程固体废物管理原则

四原则（重点重点，细看课本P55～58）

（2）全过程固体废物管理的边界与重点（参看课本图3－3）（全过程前提下的有重点管理）

（3）全过程管理的策略框架（重点理解课本上图3－4）

（4）全过程管理的实施计划框架（重点理解课本上图3－5）

（5）全过程管理的法规框架（重点理解课本上图3－6）

2.2固体废物管理的其它概念（重点识记）

（1）概念理解

（来自于资源循环产业的经验，但不限于循环产业。

）

循环经济关键是经济发展的立足点与影响：

a）立足点：

资源的合理利用与减量

b）影响：

环境影响得到有效控制

（2）与全过程固体废物管理的关系

a）循环经济与全过程固体废物管理原理上的一致性:

都要求从2个基本方面改善经济发展的环境生态影响

b）循环经济对全过程固体废物管理实施的支撑:

经济措施的合理应用

（1）避免产生（建立在过程替代基础上的废物源减量）

a）过程替代

b）消费替代

c）清洁生产

（2）废物最小化与清洁生产（建立在全过程管理基础上的废物源减量）

a）工艺改进

b）操作革新

c）库存管理

三R”

a）Reduction

b）Reuse

c）Resource/Recovery

特指焚烧热能回收

2.3固体废物管理法规的趋向

􀀉源控制

􀀉循环经济促进

（1）美国有害物减量计划（wastewise）

（2）台北市居民垃圾随袋（按量）收费

（3）德国的包装物管理法规

2.4固体废物管理技术体系框架

a）物流集中（集中化技术处理的前提）

b）物流分流（改善废物的可分离和可转化性分流有害物质）

c）物性转化（得到资源化产品，降低废物的环境影响）

d）物流隔离（废物处置，二次衍生产物净化）

重点理解课本图7－1

（1）废物的分类与鉴别

主要针对环境威胁最大的危险废物需要最严格的管理体系。

认真看课本

（2）废物处理

第三章固体废物收集与运输

3.1一般工业固体废物的收集与运输

a）原地综合利用或处理

b）易地综合利用或处理

通常具有较高的回收价值，由回收单位上门运输

3.2危险废物收集与运输管理

防止非法利用与处置（联单管理制度）

按具有相应危险特征的货物交通运输管理方法实施。

危险废物收集与运输基本上是附带管理功能的点—点运输。

3.3生活垃圾收集与运输（面到点的物流过程）

（1）基准型：

容器式收集（运输车）

主要参数：

a）开放时间比

b）收集点服务半径

c）容器形式大型/小型、敞开、可移动、具盖、密封/可压缩

（2）上门收集（分户门）

提供定时，无间距的收集服务

a）卫生与服务质量均可能较高

b）成本亦远高于其它收集方式

c）但亦可提供其它管理便利

（3）垃圾管道

a）重力式：

与上门收集相同的服务质量，但卫生问题成为困扰

b）气力输送式：

服务与卫生质量均高，但可能是最昂贵的收集方式

（4）排水管道

a）有很好的垃圾分流效果（减量）

b）美国垃圾含水率全球最低与此有关

c）需要完善的污水处理体系与富余容量

（5）清运

a）工艺1容器置换（大型容器适用）

b）工艺