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文檔簡介
1、第一單元 走進(jìn)化學(xué)世界,1、化學(xué)是研究物質(zhì)的 以及 的科學(xué)。學(xué)習(xí)化學(xué)的一個重要途徑是,組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì),變化規(guī)律,實驗,2、原子論和分子學(xué)說。 和 等科學(xué)家研究得出了一個重要結(jié)論:物質(zhì)是由 和 構(gòu)成的;分子的 和 的重新組合是化學(xué)變化的基礎(chǔ),即在化學(xué)變化中 會破裂,而 不會破裂,但可重新組合成新分子,即原子是參加化學(xué)變化的最小粒子,道爾頓 阿伏加德羅,原子 分子,破裂 原子,分子,原子,3、組成物質(zhì)的基本成分元素。門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律和 ,使化學(xué)學(xué)習(xí)和研究變得有規(guī)律可循,元素周期表,1,4、化學(xué)在社會發(fā)展中的綜合應(yīng)用,化學(xué)是向著提高人類生活質(zhì)量和保護(hù)人類健康的方向發(fā)展的?;瘜W(xué)將為社會的可持
2、續(xù)發(fā)展如解決資源緊缺、環(huán)境污染、新材料的開發(fā)等重大方面做出重大貢獻(xiàn)。人類利用化學(xué)反應(yīng)改善和提高自身的生活質(zhì)量。如:化學(xué)反應(yīng)在保證人類的生存并不斷提高人類的生活質(zhì)量方面起著重要的作用。如:利用化學(xué)生產(chǎn)化肥和農(nóng)藥,以增加糧食的產(chǎn)量;利用化學(xué)合成藥物,以抑制細(xì)菌和病毒,保障人體健康;利用化學(xué)開發(fā)新能源和新材料,以改善人類的生存條件;利用化學(xué)綜合應(yīng)用自然資源和保護(hù)環(huán)境,以使人類生活得更加美好。綠色化學(xué)的提出,使更多的化學(xué)生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品向著環(huán)境友好的方向發(fā)展,2,5、物質(zhì)的變化 概念:物理變化沒有生成其它物質(zhì)的變化。形、態(tài) 例:石蠟熔化、水結(jié)成冰、汽油揮發(fā) 化學(xué)變化有其它物質(zhì)生成的變化。 例:煤燃燒、鐵
3、生銹、食物腐敗、呼吸,判斷變化依據(jù),是否有其它(新)物質(zhì)生成。 有則是化學(xué)變化,無則是物理變化,化學(xué)變化伴隨現(xiàn)象,放熱、吸熱、發(fā)光、變色、放出氣體和生成沉淀,3,6、物質(zhì)的性質(zhì),物理性質(zhì): 化學(xué)性質(zhì),物質(zhì)不需要化學(xué)變化就表現(xiàn)出的性質(zhì)。包括:顏色、狀態(tài)、氣味、熔點、沸點、密度、硬度、溶解性、揮發(fā)性、延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、吸水性、吸附性等,物質(zhì)在化學(xué)變化中表現(xiàn)出來的性質(zhì)??扇夹?、氧化性、還原性、活潑性、穩(wěn)定性、腐蝕性、毒性、金屬活動性等,物質(zhì)的性質(zhì)與用途的關(guān)系,性質(zhì)決定用途;同時要考慮價格、資源、是否美觀、使用便利、是否便于回收和對環(huán)境的影響等。 用途體現(xiàn)性質(zhì),4,7、蠟燭燃燒實驗(描述現(xiàn)象時不
4、可出現(xiàn)產(chǎn)物名稱,1)火焰:焰心、內(nèi)焰(最明亮)、外焰(溫度最高,2)比較各火焰層溫度:用一火柴梗平放入火焰中?,F(xiàn)象: ;結(jié)論:,兩端先變黑,外焰溫度最高,3)檢驗產(chǎn)物 h2o: co2,用干冷燒杯罩火焰上方,燒杯內(nèi)有水霧,取下燒杯,倒入澄清石灰水,振蕩,變渾濁,4)熄滅后:有白煙(為石蠟固體小顆粒),點燃白煙,蠟燭復(fù)燃。說明石蠟?zāi)苋紵?8、吸入空氣與呼出氣體的比較 方法: o2 co2 h2o,燃著的木條,澄清石灰水,干燥玻璃片,結(jié)論:與吸入空氣相比,呼出氣體中o2的量減少,co2和h2o的量增多,5,9、鑒別氧氣和二氧化碳,方法: 方法,用燃著的木條分別伸入瓶內(nèi),使之燃得更旺的是氧氣,使之立
5、即熄滅的是二氧化碳,分別倒入澄清的石灰水,使之變渾濁的是二氧化碳,使之無明顯變化的是氧氣,10、實驗探究的方法,a、提出科學(xué)問題;b、假想和猜測; c、制定計劃; d、進(jìn)行實驗;e、收集證據(jù); f、解釋與結(jié)論; g、反思與評價; h、表達(dá)與交流,11、化學(xué)學(xué)習(xí)的特點,1、關(guān)注物質(zhì)的性質(zhì) 2、關(guān)注物質(zhì)的變化 3、關(guān)注物質(zhì)變化的過程及其現(xiàn)象并進(jìn)行比較和分析,以得出可靠的結(jié)論,6,第二單元 我們周圍的空氣,1、第一個對空氣組成進(jìn)行探究的化學(xué)家:拉瓦錫 2、空氣的成分和組成,3、空氣中氧氣含量的測定 a、可燃物要求: b、裝置要求: c、現(xiàn)象: d、結(jié)論: e、探究: 液面上升小于1/5原因: 能否用
6、鐵、鋁代替紅磷? 能否用碳、硫代替紅磷,足量且產(chǎn)物是固體:選擇紅磷,氣密性良好,有大量白煙產(chǎn)生,廣口瓶內(nèi)液面上升約1/5體積,空氣是混合物:o2約占1/5,支持燃燒;n2約占4/5,不支持燃燒,也不能燃燒,裝置漏氣,紅磷量不足,未冷卻完全,不能 原因:鐵、鋁不能在空氣中燃燒,不能 原因:產(chǎn)物是氣體,不能產(chǎn)生壓強差,7,測定空氣中氧氣的含量的實驗原理: 利用某物質(zhì)在空氣中燃燒,消耗氧氣使氣體減少(壓強減少),造成水的倒吸來證明氧氣約占空氣體積的五分之一,化學(xué)反應(yīng)方程式,4p + 5o2 = 2p2o5,點燃,氧氣、氮氣、稀有氣體的用途,8,4、空氣保護(hù),污染來源,空氣中的有害物質(zhì)來自化石燃料的燃
7、燒,石油化工廠排放的廢氣及汽車排放的尾氣。(有害氣體和煙塵,危害,損害人體健康(如呼吸病)、影響作物生長、破壞生態(tài)平衡(全球氣候變暖、臭氧層破壞、酸雨增加)、對自然資源以及建筑物的破壞,防治,加強大氣質(zhì)量的監(jiān)測,改善環(huán)境狀況,使用清潔能源,積極植樹、造林、種草等,以保護(hù)大氣,9,5、氧氣的主要性質(zhì)和用途,1)物理性質(zhì),在通常狀況下,氧氣是一種沒有顏色、沒有氣味的氣體,不易溶于水,密度比空氣略大。液態(tài)氧是淡藍(lán)色的液體,固態(tài)氧是淡藍(lán)色雪花狀的固體,2)化學(xué)性質(zhì),是一種比較活潑的氣體,在一定條件下能跟許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),同時放出大量的熱。在反應(yīng)中提供氧,具有氧化性,是一種常見的氧化劑,c + o2
8、 = co2,點燃,s + o2 = so2,點燃,點燃,3fe+2o2 = fe3o4,10,6、氧氣的實驗室制?。ㄖ参锕夂献饔檬强諝庵醒鯕庋h(huán)的主要環(huán)節(jié),1)藥品:過氧化氫(二氧化錳),氯酸鉀(二氧化錳) 或高錳酸鉀,2)反應(yīng)原理,2h2o2 = 2h2o + o2,mno2,2kclo3= 2kcl + 3o2,mno2,2kmno4 =k2mno4 + mno2 + o2,3)氣體制取與收集裝置的選擇(會看圖選取儀器,固液不加熱型、固固加熱型,根據(jù)物質(zhì)的密度、溶解性,11,4)檢驗,用帶火星的木條伸入到集氣瓶中,若木條復(fù)燃,則可證明,5)驗滿,把帶火星的木條伸入到集氣瓶口,若木條復(fù)燃,
9、則可證明,6)操作步驟,檢查氣密性,加入藥品,固定試管,加熱,收集,停止加熱,先移導(dǎo)管,后熄酒精燈,連查裝固點收移熄,注意點 試管口略向下傾斜:防止冷凝水倒流引起試管破裂 藥品平鋪在試管的底部:均勻受熱 鐵夾夾在離管口約1/3處 導(dǎo)管應(yīng)稍露出橡皮塞:便于氣體排出 試管口應(yīng)放一團(tuán)棉花:防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管 排水法收集時,待氣泡均勻連續(xù)冒出時再收集(剛開始排出的是試管中的空氣)實驗結(jié)束時,先移導(dǎo)管再熄滅酒精燈:防止水倒吸引起試管破裂用排空氣法收集氣體時,導(dǎo)管伸到集氣瓶底部,12,7、催化劑,概念:在化學(xué)反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)的反應(yīng)速率(加快或變慢),但本身的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化的
10、物質(zhì),特點:兩不變(質(zhì)量、化學(xué)性質(zhì))、一改變(反應(yīng)速率,注意:催化劑不能改變生成物的質(zhì)量,不能決定反應(yīng) 的進(jìn)行 催化劑不是反應(yīng)物、又不是生成物 催化劑僅針對某一反應(yīng),并不是所有反應(yīng)的催 化劑 某一反應(yīng)的催化劑可能不只一種,8、化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、氧化反應(yīng),13,第三單元 自然界的水,1、認(rèn)識水的組成,電解水的實驗,電解水的結(jié)論,水是由氫元素和氧元素組成的,水分子是由氫原子和氧原子構(gòu)成的,正極產(chǎn)生的為氧氣,負(fù)極產(chǎn)生的為氫氣。體積比為12,2、知道純水與礦泉水及硬水與軟水的區(qū)別,純水無味,屬于純凈物,礦泉水有味(甜,含有多種礦物質(zhì));屬于混合物;在硬水與軟水中加肥皂水,產(chǎn)生泡沫多的是軟水,產(chǎn)生泡沫
11、少的是硬水。硬水主要含有較多的可溶性鈣、鎂化合物。水的用途:水在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活中發(fā)揮著重要的作用,可以說沒有水就沒有豐富多彩的世界,14,3、各種靜化水的方法(除去的雜質(zhì)的種類,自來水廠凈化過程:原水靜置絮凝沉淀反應(yīng)沉淀 過濾吸附消毒生活用水,4、過濾,過濾所需的儀器和用品:漏斗、燒杯、玻璃棒、帶鐵圈的鐵架臺 過濾操作要點: 和濾紙。 一貼:濾紙緊貼漏斗的內(nèi)壁(中間不要留有氣泡,以免影響過濾速 度) 二低:濾紙低于漏斗邊緣,漏斗里的液面應(yīng)低于濾紙邊緣 三靠:傾倒液體時,燒杯口緊靠玻璃棒;玻璃棒輕輕靠在三層濾紙 一邊;漏斗下端管口緊靠燒杯內(nèi)壁,15,5、愛護(hù)水資源,水短缺的原因,隨著社會的發(fā)展
12、,一方面人類生活、生產(chǎn)的用水量不斷增加,另一方面未經(jīng)處理的廢水、廢物、生活污水的任意排放及農(nóng)藥、化肥的不合理施用都造成了水體污染,愛護(hù)水資源的措施,一方面節(jié)約用水;另一方面要防止水體污染,水污染,來源:工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)污染和生活污染,危害:不僅影響工農(nóng)業(yè)、漁業(yè)生產(chǎn),破壞水生生態(tài) 系統(tǒng),還會直接危害人體健康,防治:加強對水質(zhì)的監(jiān)測,預(yù)防和治理水污染。保護(hù) 和改善水質(zhì)。如工業(yè)上,通過應(yīng)用新技術(shù)、 新工藝減少污染物的產(chǎn)生,同時對污染的水 體作處理使之符合排放標(biāo)準(zhǔn)。農(nóng)業(yè)上提倡使 用農(nóng)家肥,合理使用化肥和農(nóng)藥。生活污水 也應(yīng)逐步集中處理和排放,16,6、分子、原子都是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子,分子、原子都可構(gòu)成
13、物質(zhì)。 分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子, 分子的基本性質(zhì):分子很?。环肿娱g有間隔;分子在不斷運動;同種分子化學(xué)性質(zhì)相同,不同分子化學(xué)性質(zhì)不同。 原子是化學(xué)變化中的最小粒子,它的基本特點與分子相似。在化學(xué)變化中分子可分成原子,原子可構(gòu)成分子。 同種元素的原子可以結(jié)合成單質(zhì)的分子, 例如:1個氧氣的分子由2個氧原子構(gòu)成; 不同種元素的原子可以結(jié)合成化合物的分子, 例如:1個二氧化碳分子由1 個碳原子和2個氧原子構(gòu)成,17,自然界中很多現(xiàn)象,實質(zhì)上是構(gòu)成物質(zhì)的分子或原子性質(zhì)的一種表現(xiàn)形式。如:物質(zhì)的三態(tài)變化,熱脹冷縮,實質(zhì)上是物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)沒變時呈現(xiàn)出來的性質(zhì),與分子的聚集狀態(tài)有關(guān)。磷在空氣中燃燒
14、,是分子分成原子,原子重新結(jié)合成新物質(zhì)的分子,是物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)改變時呈現(xiàn)出來的性質(zhì),7、用微粒的觀點解釋某些常見現(xiàn)象,18,8、物質(zhì)的組成、構(gòu)成及分類,物質(zhì),組成: 構(gòu)成 分類,物質(zhì)(純凈物)由元素組成,原子:金屬、稀有氣體、碳、硅等,分子:h2、o2、n2、cl2,離子:氯化鈉由鈉離子氯離子構(gòu)成,混合物(多種物質(zhì),純凈物 (一種物質(zhì),單質(zhì):金屬、非金屬、稀有氣體,一種元素,化合物,多種元素,氧化物h2o cuo co2,19,第四單元 物質(zhì)構(gòu)成的奧秘,1、原子是由原子核和核外電子構(gòu)成,質(zhì)子:每個質(zhì)子帶一個單位正電荷 原子 中子:不帶電 核外電子:每個電子帶一個單位負(fù)電荷,在原子中: 原子的核電
15、荷數(shù)=核外電子數(shù)=原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù), 故原子不顯電性,2、相對原子質(zhì)量,以一種碳原子的的質(zhì)量的1/12作為標(biāo)準(zhǔn),其他原子的質(zhì)量跟它相比較所得的比,相對原子質(zhì)量質(zhì)子數(shù)中子數(shù),20,3、元素,概念,具有相同核電荷數(shù)(即核內(nèi)質(zhì)子數(shù))的一類原子的總稱,含量,地殼中列前四位的元素(質(zhì)量分?jǐn)?shù)):氧、硅、鋁、鐵,其中含量最多的元素(非金屬元素)是氧,含量最多的金屬元素是鋁。在空氣中氮最多,氧次之。在生物體中氧最多,其次是碳元素和氫元素,元素與原子的比較,21,4、元素符號(拉丁文名稱的第一個字母,寫法,由一個字母表示的元素符號要大寫; 由兩個字母表示的元素符號, 第一個字母大寫,第二個字母小寫,意義,一種元
16、素 這種元素的一個原子,如果在元素符號前面添加系數(shù),就只表示該元素的原子個數(shù),不能表示該元素。如h既表示氫元素又能表示一個氧原子,而2h只能表示 ;3fe表示 ;若要表示5個鎂原子可記為: ,7個氯原子可記為:,化學(xué)描述物質(zhì)組成或構(gòu)成的“語法”:“某分子”由“某原子構(gòu)成”、“某物質(zhì)”由“某元素組成”、“某物質(zhì)”由“某某分子或原子或離子構(gòu)成”(金屬單質(zhì)、稀有氣體、常溫下固態(tài)非金屬單質(zhì)由某原子直接構(gòu)成,22,5、元素周期表簡介,1)結(jié)構(gòu),原子序數(shù):按元素原子核電荷數(shù)遞增的順序給元素編號。 周期表每一橫行叫做一個周期,共有7個周期,周期表每一個縱行叫做一族,共有16個族(8、9、10三個縱行共同組成
17、一個族,2)意義: 是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)知識的重要工具; 為尋找新元素提供了理論依據(jù); 由于在元素周期表中位置越靠近的元素,性質(zhì)越相 似,可以啟發(fā)人們在元素周期表的一定區(qū)域?qū)ふ倚挛镔|(zhì) (如農(nóng)藥、催化劑、半導(dǎo)體材料等,23,6、核外電子在化學(xué)反應(yīng)中的作用,1)原子結(jié)構(gòu)示意圖,圓圈內(nèi)的數(shù)字:表示原子的質(zhì)子數(shù) +:表示原子核的電性 弧線:表示電子層,2)原子的最外層電子數(shù)與元素的分類、化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系,24,元素的化學(xué)性質(zhì)決定于原子的最外層電子數(shù),原子最外層電子數(shù)為8(氦為2)的結(jié)構(gòu)稱為穩(wěn)定結(jié)構(gòu),3)原子、陽離子、陰離子的判斷,原子:質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù); 陰離子:質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù) 陽離子:質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù),
18、7、離子,金屬離子帶正電荷,非金屬離子帶負(fù)電荷; 離子所帶的電荷該元素的化合價 常見原子團(tuán)離子: so42- 硫酸根離子 co32- 碳酸根離子 no3- 硝酸根離子oh- 氫氧根離子 nh4+ 銨根離子,25,8、化學(xué)式,概念,用元素符號和數(shù)字表示物質(zhì)組成的式子,意義,宏觀,微觀,表示這種物質(zhì) 表示由幾種元素組成(各元素的質(zhì)量比,表示1個分子 表示分子由原子構(gòu)成(分子中各原子的個數(shù)或個數(shù)比,寫法,單質(zhì):直接用元素符號表示(金屬、固態(tài)非金屬、稀有氣體),如鐵、碳、氖。多原子構(gòu)成分子的單質(zhì),寫化學(xué)式,它的分子由幾個相同原子構(gòu)成的就在元素符號右下角寫幾,如氧分子,化合物一般正化合價在前,負(fù)化合價在
19、后,讀法,從后往前讀,26,9、元素的化合價,元素的化合價是由原子的最外層電子數(shù)決定的,化合價的的規(guī)律,化合價原則:在化合物里,元素正負(fù)化合價的代數(shù)和 為零; 單質(zhì)中元素的化合價為零; 在化合物中,氫通常顯+1價,氧通常顯-2價; 金屬元素通常顯正價,非金屬元素元素通常顯負(fù)價; 許多元素具有可變化合價。 原子團(tuán)的化合價一定不為零,小結(jié)微粒個數(shù)的表示方法,原子個數(shù)的表示:在元素符號前面加系數(shù) 離子個數(shù)的表示:在離子符號前面加系數(shù) 分子個數(shù)的表示:在化學(xué)式前面加系數(shù),27,小結(jié)各種數(shù)字的含義,元素符號前面的數(shù)字:表示原子的個數(shù)。 元素符號右上角的數(shù)字:表示離子所帶的 電荷數(shù) 元素符號右下角的數(shù)字:
20、表示一個分子中 所含的某種元素的原子個數(shù)。 元素符號正上方的數(shù)字:表示某元素在化 合物中的化合價。 離子符號前面的數(shù)字:表示離子的個數(shù)。 化學(xué)式前面的數(shù)字:表示分子的個數(shù),28,10、用相對原子質(zhì)量、相對分子質(zhì)量進(jìn)行物質(zhì)組成的計算,1)根據(jù)相對原子質(zhì)量可求出分子中各原子的個數(shù),還能 求出物質(zhì)中各元素的質(zhì)量比,2)可求出某一元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),附計算公式,相對分子質(zhì)量=各元素的相對原子質(zhì)量原子個數(shù)之和 元素的質(zhì)量比=各元素的相對原子質(zhì)量原子個數(shù)之比 計算物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=(該元素的相對原子質(zhì)量原子個 數(shù)) 化合物的相對分子質(zhì)量100,29,1、質(zhì)量守恒定律,第五單元 化學(xué)方程
21、式,定律,參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,微觀分析,化學(xué)反應(yīng)是原子重新組合, 在反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量均無變化,五個不變,兩個改變,一個可變 分子的總數(shù)可能改變,宏觀,微觀,反應(yīng)物和生成物的總質(zhì)量不變 元素種類不變,原子的種類不變 原子的數(shù)目不變 原子的質(zhì)量不變,宏觀:物質(zhì)的種類一定改變 微觀:分子的種類一定改變,30,2、化學(xué)方程式,概念,用化學(xué)式來表示化學(xué)反應(yīng)的式子叫做化學(xué)方程式,意義,表示反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件 表示反應(yīng)物、生成物各物質(zhì)之間的質(zhì)量比(或粒子數(shù)量比,書寫化學(xué)方程式的原則,以客觀事實為基礎(chǔ);遵守質(zhì)量守恒定律,書寫步驟,在左反應(yīng)物、右生
22、成物寫化學(xué)式,中間用畫條短線;配平,并檢查左右兩邊原子種類及個數(shù)是否相等; 注明反應(yīng)條件和“”或“”號 等號,31,3、質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用,1)利用質(zhì)量守恒定律進(jìn)行簡單的計算,反應(yīng)物和生成物各物質(zhì)間的質(zhì)量關(guān)系符合化學(xué)方程式中各物質(zhì)的相對分子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量與其化學(xué)計量數(shù)的乘積,2)運用質(zhì)量守恒定律解釋化學(xué)反應(yīng)中的一些簡單的現(xiàn)象和問題,應(yīng)用質(zhì)量守恒定律可解釋生活中的許多實際現(xiàn)象,如蠟燭燃燒后為什么消失了,因為與氧氣反應(yīng)生成了二氧化碳與水,蠟燭與其消耗氧氣的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的二氧化碳與水的質(zhì)量和。如水變油、點石成金等,3)判斷化學(xué)反應(yīng)中某種物質(zhì)的組成,4)確定化學(xué)反應(yīng)中某種物質(zhì)的化學(xué)式,3
23、2,4、利用化學(xué)方程式的簡單計算(過量、多步、無具體數(shù)據(jù)等復(fù)雜計算不要求,利用化學(xué)方程式計算步驟,設(shè)未知量;寫出有關(guān)化學(xué)方程式;寫出有關(guān)物質(zhì)的相對分子質(zhì)量和已知量、未知量;列出比例式,求解;寫出答案,三個要領(lǐng):步驟要完整,格式要規(guī)范,得數(shù)要準(zhǔn)確。 三個關(guān)鍵:準(zhǔn)確書寫化學(xué)方程式,化學(xué)方程式要配平,準(zhǔn)確計算相對分子質(zhì)量。單位要統(tǒng)一,33,第六單元 碳和碳的氧化物,1、比較金剛石、石墨、c60的物理性質(zhì)及其用途,34,2、碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),木炭、活性炭 木炭:有吸附作用,用于吸附一些食品和工業(yè)產(chǎn)品里的色素,吸附有異味的物質(zhì)。 活性炭:有較強的吸附作用,用于防毒面具、冰箱的除臭劑。 同一種元素可以組成
24、不同的單質(zhì),1)常溫下,碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。 (2)碳的可燃性(相同的反應(yīng)物,因反應(yīng)物的量不同, 生成物不同) (3)碳的還原性(以木炭還原cuo為例)用于冶 煉金屬,35,3、實驗室里制取氣體的裝置的確定(能用簡單的裝置和方法制取某些氣體,藥品的選擇原則,選擇反應(yīng)速度適中,價格便宜,來源廣泛,污染少,實驗安全,所制氣體純凈的藥品,實驗裝置的設(shè)計,根據(jù)藥品的狀態(tài)和反應(yīng)原理,以及反應(yīng)條件設(shè)計裝置。裝置設(shè)計要簡單,便于控制和操作,氣體發(fā)生裝置,反應(yīng)物的狀態(tài) 固體 液體 反應(yīng)條件:是否需要加熱、加催化劑等,氣體收集裝置,排空氣法,排 水 法,向上排氣法:密度比空氣的大。 向下排氣法:密度比空氣的小,
25、不易溶于水、不與水反應(yīng),36,4、二氧化碳的實驗室制取,藥品,石灰石caco3和稀鹽酸hcl,反應(yīng)原理,caco3 + 2hcl = cacl2 + co2+ h2o,發(fā)生裝置 收集裝置,收集方法,只能用向上排空氣法,檢驗,把制得的氣體通入澄清石灰水中,若變渾濁,則可證明,驗滿,把燃著的木條放在集氣瓶口,若火焰熄滅,證明瓶內(nèi)已 充滿二氧化碳,操作步驟,檢查氣密性,加入藥品,收集,裝置的注意事項:(1)若用長頸漏斗來注入鹽酸,長頸 漏斗下端必須伸入液面以下 (2)若用試管來裝藥品,固定試管時,試管口豎直向 上,試管底部與鐵架臺面接觸,37,5、二氧化碳的主要性質(zhì)和用途,物理性質(zhì),常溫下,二氧化碳
26、是一種無色、無味的氣體,密度比空氣大,能溶于水,固體二氧化碳叫“干冰”,易升華,化學(xué)性質(zhì),一般情況下,不能燃燒,也不支持燃燒,不能供給呼吸,與水反應(yīng)生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊試液變紅。 co2 + h2o = h2co3 碳酸不穩(wěn)定,易分解。h2co3 = h2o + co2,與氫氧化鈣反應(yīng),生成碳酸鈣(石灰水變渾濁) co2 + ca(oh)2 = caco3+ h2o,38,用途:物質(zhì)的用途是由它的性質(zhì)決定的,滅火:利用二氧化碳不能燃燒、也不能支持燃燒,且密度大于空氣的性質(zhì),二氧化碳可以用來滅火。(滅火器原理:na2co3+2hcl=2nacl+h2o+co2)。既利用其物理性質(zhì),又利用其
27、化學(xué)性質(zhì),致冷劑:干冰是半透明的白色固體,干冰可升華,并吸收大量的熱,因此可作制冷劑。常用來冷藏食品和進(jìn)行人工降雨,也用于拍電影、電視時制造云霧,制啤酒、汽水:二氧化碳還是一種工業(yè)原料,可用來制造化肥、飲料等,氣肥:植物利用二氧化碳進(jìn)行光合作用,二氧化碳也可做為溫室中作物的氣體肥料。 二氧化碳可導(dǎo)致溫室效應(yīng)的產(chǎn)生,為減少二氧化碳的排放量,應(yīng)盡量用清潔能源,化工原料(制純堿、尿素等,39,6、自然界中的氧循環(huán)和碳循環(huán),人和動植物的呼吸,煤等含碳燃料的燃燒都吸收氧氣,產(chǎn)生二氧化碳,而綠色植物的光合作用卻吸收二氧化碳,放出氧氣,7、二氧化碳對環(huán)境的影響,過多排放引起溫室效應(yīng),原因:人類消耗的能源急劇
28、增加,森林遭到破壞,減輕溫室效應(yīng)的措施:減少化石燃料的燃燒;植樹造林;使用清潔能源,由于二氧化碳不能供給呼吸但無毒,因此在人群密集的地方注意通風(fēng)換氣,40,8、一氧化碳的主要性質(zhì)和用途,物理性質(zhì),通常情況下是無色無味的氣體,難溶于水,密度比空氣略小。(實驗室制取co只能用排水法收集,化學(xué)性質(zhì),可燃性:現(xiàn)象:產(chǎn)生藍(lán)色火焰,放出熱量。 還原性: 毒性:co能與血液中的血紅蛋白結(jié)合,使血紅蛋白失去運輸氧氣的能力。人們發(fā)生煤氣中毒就是co中毒引起的,用途,燃料,煉鐵等 (利與弊,41,第七單元 燃料及其利用,1、燃燒及燃燒、緩慢氧化和爆炸的條件,1)通常的燃燒是指可燃物跟氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、發(fā)熱的劇烈
29、的氧化反應(yīng),2)燃燒需要同時滿足三個條件:可燃物;與氧氣(或空氣)接觸;溫度達(dá)到可燃物的著火點。緩慢反應(yīng)的條件:需要氧氣。爆炸的條件:空間小,放熱多,時間短,3)著火點:達(dá)到燃燒所需的最低溫度,著火點是物質(zhì)本身的固有屬性,因此不能說用降低著火點的方法來滅火,而只能是降溫到著火點以下,42,2、防火滅火、防范爆炸的措施,滅火的原理,破壞燃燒的條件,(三者破壞其一就可滅火,也可同時都破壞)清除可燃物或使可燃物跟其他物品隔離;隔絕氧氣(或空氣);使溫度降低到著火點以下,防范爆炸的措施,在生產(chǎn)、運輸、使用和貯存易燃物和易爆物時,必須嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)定,絕不允許違章操作。易燃、易爆物與其他物質(zhì)隔離;搬運時
30、輕拿輕放;避免高溫注意及時通風(fēng);及時檢查防止自燃,3、易燃物和易爆物的安全知識,1)可燃物與氧氣接觸面積越大,燃燒越劇烈爆炸越危險。(2)一切可燃性的氣體或粉塵,在空氣中達(dá)到爆炸極限遇到明火就易發(fā)生爆炸,家用煤氣一旦泄露,千萬不要開動電器開關(guān),以免發(fā)生爆炸,43,4、化石燃料(煤、石油、天然氣)是重要的自然資源,煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界上最重要的三大化石燃料,是不可再生能源。煤是“工業(yè)的糧食”,石油是“工業(yè)的血液”。其他如農(nóng)業(yè)、國防、交通運輸、建筑、醫(yī)療衛(wèi)生和人們的日常生活等都離不開煤、石油、天然氣,5、石油的組成和石油加工的主要產(chǎn)物,1)石油的組成:石油中主要含有碳和氫兩種元素,少量的硫、
31、氧、氮元素。 (2)石油加工利用沸點不同。石油加工的主要產(chǎn)物是:溶濟(jì)油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、潤滑油、石蠟、瀝青等。石油為混合物。石油加工(石油化工):塑料、合成纖維、合成橡膠、藥物、農(nóng)藥、炸藥、化肥、染料、洗滌劑等,44,6、海洋中蘊藏著豐富的資源,海水中含有的化學(xué)元素有80多種,石油、可燃冰等可燃物,金屬礦物資源等??扇急羌淄樗衔?,具有能量高,燃燒值大的特點,它的儲量豐富可替代石油,7、通過化學(xué)變化獲得能量的重要性,化學(xué)反應(yīng)在生成新物質(zhì)的同時,還伴隨著能量的變化,其表現(xiàn)為熱量的變化。有些反應(yīng)是放熱的,如物質(zhì)的燃燒,鋁與鹽酸反應(yīng)等,這稱為放熱現(xiàn)象;有些反應(yīng)是吸熱的,如氯化銨、氯
32、酸鉀等物質(zhì)的分解,這稱為吸熱現(xiàn)象。人類生活對能量的利用:生活燃料的利用,如:做飯,取暖等;利用燃燒產(chǎn)生的能量,用在工業(yè)上,發(fā)電陶瓷,水泥工業(yè),冶金,發(fā)射火箭;爆炸產(chǎn)生的能量,開山炸石,拆除違規(guī)建筑;食物在體內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)放出熱量,可維持體溫和日?;顒铀璧哪芰?45,8、燃料完全燃燒的重要性,節(jié)約資源,減少環(huán)境污染。目前人類利用能量大多來自化石燃料燃燒,燃料充分燃燒才會放出更多能量,使燃料充分燃燒要考慮兩點:要有足夠多的氧氣;燃料與空氣要有足夠大的接觸面積,9、使用氫氣、天然氣、石油液化氣、酒精、汽油和煤等燃料對環(huán)境的影響,燃料的使用,給人們的生活帶來了很多方便,但是,有些燃料在燃燒時也造成了
33、對環(huán)境的不良影響。氫氣:無影響。天然氣(或沼氣)、石油液化氣、酒精等燃料對環(huán)境影響不大。汽油、煤等燃料對環(huán)境有影響。(1)煤、石油等燃料的燃燒對空氣的污染主要有以下原因:s、n元素燃燒生成硫、氮氧化物形成酸雨;不充分燃燒生成co;未燃燒的碳粒、粉塵造成空氣污染;余熱污染。(2)針對以上污染我們應(yīng)盡量使用一些新能源如乙醇、h2等,同時加強對化石燃料的處理,如使用脫硫煤、乙醇汽油等,46,10、資源綜合利用和新能源開發(fā)的重要意義,1)人類目前污染消耗的能量主要來自化石燃料,而化石燃料都是不可再生的,并且把化石燃料燃燒后造成極大的浪費,所以我們要把煤、石油進(jìn)行綜合利用,以便其發(fā)揮更大的價值。 (2)
34、化石燃料越來越短缺,同時化學(xué)反應(yīng)提供的能量不能滿足人類的需求。我們應(yīng)積極開發(fā)新的燃料(酒精、氫氣)和開發(fā)新的能源如太陽能、風(fēng)能、核能、地?zé)崮堋⒊毕艿?,以解決能源面臨耗盡的問題,還可以減少對環(huán)境的污染,47,第八單元 金屬和金屬材料,1、金屬的物理特征,常溫下都是固體(汞除外),具有金屬光澤,良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性,良好的延展性,密度較大,熔點較高等。金屬除具有一些共同的物理性質(zhì)以外,還具有各自的特性。例如:鐵、鋁等大多數(shù)都呈銀白色,但銅卻呈紫紅色,金呈黃色等,2、常見的金屬和非金屬的區(qū)分,金屬和非金屬的主要區(qū)別在于金屬易失去電子成為陽離子,而非金屬原子則易得到電子成為陰離子?;蛘邚耐庥^上區(qū)分(
35、顏色,光澤,狀態(tài)等,3、金屬材料在生產(chǎn)、生活和社會發(fā)展中的重要作用,金屬材料包括:純金屬和合金,金屬的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途。生活,工業(yè),農(nóng)業(yè),國防,醫(yī)療等。例如:鈦合金熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、機械性能好,抗腐蝕性能好。因此廣泛用于火箭、導(dǎo)彈、航天飛機、船舶、化工和通訊設(shè)備等,48,4、了解常見金屬的特性及其應(yīng)用,鋁有在空氣中形成氧化物保護(hù)膜的化學(xué)性質(zhì)所以它的用途是冶煉,電線電纜,合金應(yīng)用更廣。銅的化學(xué)性質(zhì):干燥空氣中不活潑,潮濕時生銹(銅綠);用途:電線、電器、電纜、合金可作零件等。鋅的化學(xué)性質(zhì):在空氣中形成氧化物薄膜;用途:電鍍,制銅合金、干電池。鎢的物理性質(zhì):熔點高
36、;用途:燈絲。鈦的化學(xué)性質(zhì):耐腐蝕性好,不受大氣、海水的影響,對一些酸堿作用緩慢;用途:航空工業(yè)、造船工業(yè)、化學(xué)工業(yè),5、認(rèn)識加入其他元素可以改良金屬特性; 知道生鐵和鋼是鐵合金,合金的很多性能與組成它們的純金屬不同,加入其他元素使合金的性能發(fā)生改變。強度和硬度比純金屬更好,熔點降低,抗腐蝕性增強。使合金更易適于不同的用途,日常使用的金屬材料,大多數(shù)為合金。如:鐵合金:生鐵和鋼。生鐵的含碳量為2%4.3%,鋼的含碳量為0.03%2%。銅合金,鋁合金,鈦合金等,49,6、金屬的化學(xué)性質(zhì) 常見金屬與氧氣的反應(yīng),很多金屬能與氧氣發(fā)生反應(yīng),但反應(yīng)的難易和劇烈程度不同。如:常溫下鎂、鋁等物質(zhì)在空氣中發(fā)生
37、緩慢氧化,表面生成白色固體,鋁的氧化物可阻止鋁進(jìn)一步氧化。但在點燃條件下鎂能在空氣中燃燒,鋁能在氧氣中燃燒。鐵、銅在潮濕空氣中生銹,在干燥氧氣中很難反應(yīng),而金、銀即使在高溫時也不與氧氣反應(yīng)。可以用金屬與氧氣反應(yīng)難易來判斷金屬的活動性,如:鎂、鋁比較活潑,鐵、銅次之,金、銀最不活潑,2mg + o2 = 2mgo 4al +3o2 =2al2o3 3fe + 2o2 = fe3o4 2 cu + o2 = 2cuo au + o2 ag + o2,點燃,50,金屬 + 酸 鹽 + h2 (條件:活動性:金屬h,mg + h2so4 = mgso4 + h2 mg + 2hcl = mgcl2+
38、h2,現(xiàn)象:反應(yīng)劇烈,有大量氣泡產(chǎn)生,液體仍為無色,zn + h2so4 = znso4 + h2 zn + 2hcl = zncl2 + h2,現(xiàn)象:反應(yīng)比較劇烈,有大量氣泡產(chǎn)生,液體仍為無色,fe + h2so4 = feso4 + h2 fe + 2hcl = fecl2+ h2,現(xiàn)象:反應(yīng)比較緩慢,有氣泡產(chǎn)生,液體由無色變?yōu)闇\綠色,金屬 + 鹽 另一金屬 + 另一鹽 (條件:參加反應(yīng)的金屬化合物中金屬元素,fe + cuso4 = cu + feso4 fe2+為淺綠色,現(xiàn)象:鐵釘表面有紅色物質(zhì)出現(xiàn),液體由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色,2al + 3cuso4=al2(so4)3 + 3cu cu2
39、+為藍(lán)色,現(xiàn)象:鋁絲表面有紅色物質(zhì)出現(xiàn),液體由藍(lán)色變?yōu)闊o色,cu + 2agno3 = cu(no3)2 + 2ag,現(xiàn)象:銅絲表面有銀白色物質(zhì)出現(xiàn),液體由無色變?yōu)樗{(lán)色,51,7、置換反應(yīng),概念:由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng),生成另一種單質(zhì)與 另一種化合物的反應(yīng) 表達(dá)式為a+bcac+b,非金屬 + 金屬氧化物 = 金屬 + 非金屬氧化物 c +cuo= 金屬 + 可溶性鹽 = 金屬 + 可溶性鹽 fe + cuso4= 金屬 + 酸 = 鹽 + 氫氣 fe + h2so4,8、金屬活動性順序及應(yīng)用,k、ca、na、mg、al、zn、fe、sn、pb、(h)、cu、hg、ag、pt、au 由強到
40、弱 它的應(yīng)用為: 金屬位置越靠前,它的活動性越強; 氫前面的金屬能置換出酸中的氫; 前面金屬可把后面金屬從它們的化合物溶液中置換出來。k、ca、na除外,52,9、鐵的冶煉,原理,在高溫下,利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來 3co + fe2o3 = 2fe + 3co2,現(xiàn)象,紅色粉末逐漸變?yōu)楹谏?,產(chǎn)生的氣體能使澄清的石灰水變渾濁,書上圖8-20需注意,先通co再加熱的目的:排出裝置內(nèi)的空氣,以免加熱時co與空氣混合,可能會發(fā)生爆炸。 實驗完畢后繼續(xù)通入co的目的;防止氧化鐵被還原成鐵后,在較高的溫度下重新被氧化 尾氣的處理:因為co有毒,所以尾氣中的co氣體要經(jīng)過處理,變成無毒的氣體??牲c燃使其生成無毒的二氧化碳?xì)怏w,原料,鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣,高溫,53,10、含雜質(zhì)化學(xué)反應(yīng)的計算,含雜質(zhì)的物質(zhì)質(zhì)量與純物質(zhì)質(zhì)量的轉(zhuǎn)化: 純物質(zhì)的質(zhì)量含雜質(zhì)的物質(zhì)質(zhì)量純物質(zhì)的純度,11、鐵的銹蝕,鐵生銹的條件是:鐵與o2、水接觸,防止鐵制品生銹的措施,保持鐵制品表面的清潔、干燥 表面涂保護(hù)膜:如涂油、刷漆、電鍍、烤藍(lán)等 改變鐵的單一結(jié)構(gòu),制成不銹鋼,12、保護(hù)金屬資源的途徑,防止金屬腐蝕 回收利用廢舊金
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