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文檔簡介
1、第二單元 我們周圍的空氣 課題1 空 氣一、空氣成分的研究史法國科學家拉瓦錫最早運用天平作為研究化學的工具,用定量的方法研究了空氣的成分,第一次明確提出了“空氣是由氧氣和氮氣組成的”。其中氧氣約占空氣總體積的1/5的結論。二、空氣中氧氣成分的測定:1、裝置圖(見書P27)2、實驗現象:、紅磷燃燒,放出熱量,冒出白煙、(過一會兒白煙消失,裝置冷卻到室溫后打開彈簧夾)燒杯內的水倒流入集氣瓶,約占瓶子容積的1/5。3、實驗結論:說明空氣不是單一的物質;氧氣約占空氣總體積的1/5。點燃4、原理:表達式:磷(P) + 氧氣(O2) 五氧化二磷(P2O5)化學方程式: 4P + 5O2 2P2O5 5、注
2、意事項:A、所用的紅磷必須過量,如果紅磷過少則氧氣沒有全部消耗完B、要等集氣瓶(裝置)冷卻后才能打開彈簧夾C、裝置的氣密性要好(否則測量結果偏?。〥、要先夾住橡皮管,然后再點紅磷(否則測量結果偏大)。思考:可否換用木炭、硫等物質?答:不能用木炭或硫(因為木炭或硫燃燒會產生氣體,造成瓶內氣體體積變化?。?。6、實際實驗中,如果測得的結果比真實值小,其原因可能是:A紅磷量不足;B裝置氣密性差;C未冷卻至室溫就打開彈簧夾三、空氣的主要成分(按體積分數):氮氣(N2)78%,氧氣(O2)21%(氮氣比氧氣約為4:1),稀有氣體0.94%,二氧化碳(CO2)0.03%,其它氣體和雜質0.03%??諝獾某煞?/p>
3、以氮氣和氧氣為主,屬于混合物。四、物質的分類:純凈物和混合物1、純凈物:由一種物質組成的。2、混合物:兩種或多種物質組成的。這些物質相互間沒有發(fā)生化學反應,各物質都保持各自的性質。五、空氣是一種寶貴的資源1、氮氣:無色、無味的氣體,不溶于水,不燃燒也不支持燃燒,不能供給呼吸,化學性質不活潑。2、稀有氣體:無色、無味的氣體,通電時能發(fā)出不同顏色的光,化學性質很不活潑。氧氣的用途動植物呼吸醫(yī)療急救金屬切割煉鋼宇宙航行等氮氣的用途作保護氣食品充氮作防腐劑等稀有氣體的用途作保護氣制多種用途的電光源等六、空氣的污染及防治。1、 造成空氣污染的物質:有害氣體(一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫
4、(SO2)和煙塵。2、污染來源:空氣中的有害物質來自化石燃料的燃燒,工廠排放的廢氣及汽車排放的尾氣。3、被污染的空氣帶來的危害:損害人體健康、影響作物生長、破壞生態(tài)平衡。存在的環(huán)境問題:溫室效應(二氧化碳含量過多引起)、臭氧空洞(飛機的尾氣、氟里昂的排放)、酸雨(由二氧化硫、二氧化氮引起)。4、防止空氣污染的措施:加強大氣質量監(jiān)測,改善環(huán)境狀態(tài)、植樹造林、使用清潔能源。5、目前空氣污染指數包括:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入顆粒物、臭氧。七、未來化學將朝著“綠色化學”“綠色消毀”和“綠色生產”的方向發(fā)展?!熬G色化學”的核心是利用化學原理從源頭消除污染。特點:充分利用資源和能源,原料無毒無
5、害減少向環(huán)境排放廢物原料中的原子全部被消納,實現零排放(在化合反應中體現)生產出環(huán)境友好產品。課題2 氧氣一、氧氣的物理性質1、色、味、態(tài):通常情況下,是無色無味的氣體;2、密度:標準狀況下,密度為1.429g/L,略大于空氣。(可用向上排空法)3、溶解性:氧氣不易溶于水。(可用排水法收集),4、三態(tài)變化:降溫后,氧氣可以變?yōu)榈{色的液體,甚至淡藍色雪花狀固體。二、氧氣的化學性質(很活潑)(一)與非金屬(碳、硫、磷)的反應1、木炭(黑色固體)燃燒實驗現象:在氧氣中:劇烈燃燒,發(fā)出白光,放出熱量,生成一種無色無味氣體,該氣體能使澄清石灰水變渾濁。文字表達式:碳(C)+ 氧氣(O2)點燃 二氧化碳
6、(CO2) 化學方程式 C + O2 CO22、硫粉(淡黃色)燃燒: 實驗現象:在空氣中:發(fā)出微弱的淡藍色火焰;放出熱量、生成一種帶有刺激性氣味的氣體。在氧氣中: 發(fā)出明亮的藍紫色的火焰, 放出熱量、生成一種帶有刺激性氣味的氣體。文字表達式 硫(S) + 氧氣(O2) 點燃 二氧化硫(SO2)化學方程式 S + O2 SO2實驗時,要在瓶底裝少量水(吸收二氧化硫,防止污染空氣)。3、紅磷(暗紅色固體)的燃燒實驗現象:在氧氣中:劇烈燃燒,發(fā)出白光,放出熱量,生成大量的白煙文字表達式:磷(P)+ 氧氣(O2)點燃 五氧化二磷(P2O5)化學方程式:4P + 5O2 2P2O5注意:五氧化二磷(P2
7、O5)是固體,不是氣體(二)與金屬(鎂、鐵)的反應1、鎂帶(銀白色固體)燃燒實驗現象:在空氣中,劇烈燃燒,發(fā)出耀眼的白光,放出熱量,生成白色粉末狀固體。文字表達式:鎂(Mg)+ 氧氣(O2)點燃 氧化鎂(MgO)化學方程式:2Mg + O2 2MgO 2、鐵絲(銀白色固體)燃燒實驗現象:在氧氣中,劇烈燃燒,火星四射,放出熱量,生成一種黑色固體。文字表達式:鐵(Fe) + 氧氣(O2)點燃 四氧化三鐵(Fe3O4)化學方程式:3Fe + 2O2 Fe3O4 注意:集氣瓶底部鋪少量的細沙或加少量的水,防止生成的固體物質濺落瓶底,致使集氣瓶炸裂。鐵絲在空氣中不能燃燒。(三)其他物質與氧氣的反應某些物
8、質在一些條件下,與氧氣發(fā)生緩慢的氧化反應,稱為緩慢氧化。緩慢氧化也放熱。如:動植物新陳代謝,金屬的銹蝕,食物的腐爛、酒醋的釀造、農家肥的腐熟等等。總結: 1、氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體,在一定的條件下,能與許多物質發(fā)生反應并放出大量的熱。在這些反應中,氧氣提供氧,稱為氧化反應。氧氣具有氧化性。2、物質在氧氣中燃燒程度比空氣中燃燒要劇烈。說明物質燃燒程度,與氧氣的濃度大小成正比;3、物質燃燒時有的有火焰,有的會發(fā)光,有的會冒煙。一般來說,氣體燃燒會有火焰產生;固體直接燃燒,產生光或者火星。生成物有固體時,一般都會產生煙;4、物質與氧氣反應不一定就是燃燒,如:緩慢氧化。三、氧氣的用途(1)、
9、供給呼吸:醫(yī)療上急救病人,登山、潛水、航空、宇航提供呼吸;(2)、支持燃燒:煉鋼、氣焊與氣接、液氧炸彈、火箭助燃劑四、反應類型:化合反應:由兩種或兩種以上的物質生成另一種物質的反應。(簡稱“多合一”):分解反應:由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質的反應。(簡稱:“一變多”):氧化反應:物質與氧發(fā)生的化學反應。(注意:是“氧”而不只是限于“氧氣”)有氧氣參加的反應一定屬于氧化反應。氧化反應不一定是化合反應(石蠟的燃燒生成了水和二氧化碳兩種物質),化合反應不一定是氧化反應。課題3 實驗室制取氧氣一、氧氣的工業(yè)制法(分離液態(tài)空氣法)空 氣降溫加壓液態(tài)空氣蒸發(fā)液態(tài)氧氮氣沸點低(196),先蒸發(fā)出來
10、裝入天藍色鋼瓶沸點較高(183)原理:利用液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點不同。是物理變化具體過程:二、氧氣的實驗室制法(是化學變化)1、過氧化氫溶液(俗名:“雙氧水”)制取氧氣A、藥品:過氧化氫(H2O2)和二氧化錳(黑色粉末 MnO2)B實驗原理:表達式:過氧化氫(H2O2) MnO2 水(H2O) + 氧氣(O2)化學方程式: 2H2O2 MnO2 2H2O+ O2 注:MnO2在該反應中是催化劑,起催化作用C、裝置: 固體與液體反應類型,不需加熱注意事項:、分液漏斗可以用長頸漏斗代替,但其下端應該伸入液面以下,防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出;、導管只需略微伸入試管塞、裝藥品時,先裝固體后裝液體、該
11、裝置的優(yōu)點:可以控制反應的開始與結束,可以隨時添加液體。2、用氯酸鉀或高錳酸鉀制取氧氣A、藥品:高錳酸鉀(暗紫色固體)、氯酸鉀(白色固體)與二氧化錳(黑色粉末)B、原理: 加熱氯酸鉀(有少量的二氧化錳):表達式:氯酸鉀(KClO3)MnO2氯化鉀(KCl) + 氧氣(O2)方程式:2KClO3 2KCl + 3O2 注意:MnO2在該反應中是催化劑,起催化作用3、 加熱高錳酸鉀:表達式:高錳酸鉀(KMnO4)錳酸鉀(K2MnO4)+ 二氧化錳(MnO2)+ 氧氣(O2)方程式:2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2C、裝置:加熱固體制氣體(與加熱氯酸鉀的為同一
12、類)D、操作步驟: 連接裝置:先下后上,從左到右的順序。 檢查裝置的氣密性 :將導管的一端浸入水槽中,用手緊握試管外壁,若水中導管口有氣泡冒出,證明裝置不漏氣。松開手后,導管口出現一段水柱。 裝入藥品:按粉末狀固體取用的方法(藥匙或紙槽) 固定裝置 :固定試管時,試管口應略向下傾斜,鐵夾應夾在試管的中上部 加熱藥品:先使試管均勻受熱,后在固體部位用酒精燈外焰加熱。 收集氣體:a、若用排水法收集氣體,導管略伸進集氣瓶口。當氣泡連續(xù)均勻冒出時再收集(因為最早排出的氣體是空氣);水排完后,應用玻璃片蓋住瓶口,小心地移出水槽,把集氣瓶正放在桌面上(因為氧氣密度比空氣大),防止氣體逸出。b、若用向上排空
13、氣法收集氣體,收集時導管應伸入集氣瓶底部(為了排盡瓶內空氣)。先將導管移出水面 再停止加熱E、注意事項:a). 試管口要略向下傾斜:防止生成的水回流,使試管底部破裂。藥品應平鋪在試管底部。b). 導管伸入發(fā)生裝置內要稍露出橡皮塞:有利于產生的氣體排出。c). 用高錳酸鉀制取氧氣時,試管口塞一團棉花:防止高錳酸鉀粉末進入導氣管,污染制取的氣體和水槽中的水。d). 排氣法收集氣體時,導氣管要伸入接近集氣瓶底部:有利于集氣瓶內空氣排出,使收集的氣體更純。e). 實驗結束后,先將導氣管移出水面,然后熄滅酒精燈:防止水槽中的水倒流,炸裂試管。F、檢驗、驗滿檢驗:用帶火星的木條伸入集氣瓶內,發(fā)現木條復燃,
14、說明是氧氣;驗滿:用帶火星的木條放在集氣瓶口,若木條復燃,證明已滿。三、催化劑:1、 概念:在化學反應中能改變其他物質的反應速率(加快或變慢),但本身的化學性質和質量在反應前后不變的物質。2、 特點:兩不變(質量、化學性質)、一改變(反應速率)注意:催化劑不能改變生成物的質量催化劑不是反應物也不是生成物一種催化劑只針對某一反應。不同的反應,催化劑可能不同某一反應的催化劑可能不只一種第三單元 物質構成的奧秘課題1 分子和原子一、構成物質的微粒:分子、原子等微粒1、由分子構成的物質:例如水、二氧化碳、氫氣、氧氣等物質2、由原子構成的物質:金屬、稀有氣體、金剛石、石墨等物質3、物質構成的描述:物質由
15、××分子(或原子)構成。例如:鐵由鐵原子構成;氧氣由氧分子構成。二、分子1、基本性質:質量、體積都很??;在不停地運動且與溫度有關。溫度越高,運動速率越快 例:水的揮發(fā)、品紅的擴散;分子間存在間隔。同一物質氣態(tài)時分子間隔最大,固體時分子間隔最小 ;物體的熱脹冷縮現象就是分子間的間隔受熱時增大,遇冷時變小的緣故。同種物質的分子的性質相同,不同物質的分子的性質不同。2、分子的構成:分子由原子構成。分子構成的描述:××分子由××原子和××原子構成。例如:水分子由氫原子和氧原子構成一個××分子由幾個
16、15;×原子和幾個××原子構成。例如:一個水分子由一個氧原子和二個氫原子構成3、含義:分子是保持物質化學性質的最小粒子。例:氫分子是保持氫氣化學性質的最小粒子4、從分子和原子角度來區(qū)別下列幾組概念物理變化與化學變化由分子構成的物質,發(fā)生物理變化時,分子種類不變。發(fā)生化學變化時,分子種類發(fā)生改變。純凈物與混合物由分子構成的物質,純凈物由同種分子構成;混合物由不同種分子構成。單質與化合物單質的分子由同種原子構成;化合物的分子由不同種原子構成。三、原子1、含義:原子是化學變化中的最小粒子。例:氫原子、氧原子是電解水中的最小粒子2、分子與原子的比較分 子原 子定義分子是保
17、持物質化學性質的最小粒子原子是化學變化中的最小粒子。性質體積小、質量小;不斷運動;有間隙聯系分子是由原子構成的。分子、原子都是構成物質的微粒。區(qū)別化學變化中,分子可分,原子不可分。3、化學反應的實質:在化學反應中分子分裂為原子,原子再重新組合成新的分子。課題2 原子的結構1、原子的構成(1)原子結構的認識(帶正電)原子原子核電子(帶負電)質子(帶正電)中子(不帶電)(2)在原子中由于原子核帶正電,原子核帶的正電荷數(即核電荷數)與核外電子帶的負電荷數(數值上等于核外電子數)相等,電性相反,所以原子不顯電性因此,對于原子: 核電荷數=質子數=核外電子數 (3)原子的質量主要集中在原子核上 注意:
18、原子中質子數不一定等于中子數并不是所有原子的原子核中都有中子。例如:氫原子核中無中子2、相對原子質量(A r):某原子的質量碳原子質量的1/12相對原子質量= 相對原子質量與原子核內微粒的關系:相對原子質量質子數+中子數課題3 元 素一、 元素1、 含義:具有相同質子數(或核電荷數)的一類原子的總稱。注意:元素是一類原子的總稱;這類原子的質子數相同因此:元素的種類由原子的質子數決定,質子數不同,元素種類就不同。2、 元素與原子的比較:元 素原 子區(qū)別含義宏觀概念,只分種類不計個數微觀概念,既分種類又分個數適用范圍從宏觀描述物質的組成。常用來表示物質由哪幾種元素組成。如水由氫元素和氧元素組成從微
19、觀描述物質(或分子)的構成。常用來表示物質由哪些原子構成或分子由哪些原子構成,如水分子由氫原子和氧原子構成;鐵由鐵原子構成。聯系元素是同類原子的總稱,原子是元素的基本單元3、元素的分類:元素分為金屬元素、非金屬元素和稀有氣體元素4、元素的分布:地殼中含量前四位的元素:O、Si、Al、Fe 空氣中前二位的元素:N、O二、 元素符號1、 書寫原則:第一個字母大寫,第二個字母小寫。2、 表示的意義:表示某種元素表示某種元素的一個原子。例如:“O”表示氧元素,還表示一個氧原子。3、 原子個數的表示方法:在元素符號前面加系數。因此當元素符號前面有了系數后,這個符號就只能表示原子的個數。例如:“2H”只表
20、示2個氫原子。4、 元素符號前面的數字的含義;表示原子的個數。例如:6N:6表示6個氮原子。三、 元素周期表1、 發(fā)現者:俄國科學家門捷列夫2、 結構:7個周期16個族(7個橫行18個縱行)3、 元素周期表中每一方格提供的信息: 1H氫1.008表示元素符號表示元素名稱表示元素的相對原子質量表示元素的原子序數4、 對于原子:原子序數質子數核電荷數=電子數第四單元 自然界的水課題1 愛護水資源一、水資源 1、地球表面71%被水覆蓋,但供人類利用的淡水小于1% 2、海洋是地球上最大的儲水庫。海水中含有80多種元素。海水中含量最多的物質是 H2O,最多的金屬元素是Na ,最多的元素是O 。3、我國水
21、資源的狀況分布不均,人均量少 二、愛護水資源:節(jié)約用水,防止水體污染1、節(jié)約用水即提高水的利用率。生活中提倡一水多用,使用節(jié)水型器具;農業(yè)中改大水漫灌為噴灌、滴灌;工業(yè)中提倡對水重復利用,循環(huán)使用2、水污染 A、水污染物:工業(yè)“三廢”(廢渣、廢液、廢氣);農藥、化肥的不合理施用生活垃圾、生活污水的任意排放B、防止水污染:工業(yè)三廢要經處理達標排放、提倡零排放;生活污水要集中處理達標排放、提倡零排放;合理施用農藥、化肥,提倡使用農家肥;加強水質監(jiān)測。課題2 水的凈化一、凈化水的方法:沉淀、過濾、吸附、蒸餾1、沉淀:靜置,讓水中的不溶性固體顆粒下沉到底部。2、過濾 適用范圍:用于分離難溶性固體與液體
22、操作注意事項:“一貼二低三靠”“一貼”:濾紙緊貼漏斗的內壁“二低”:(1)濾紙的邊緣低于漏斗口 (2)漏斗內的液面低于濾紙的邊緣“三靠”:(1)漏斗下端的管口緊靠燒杯內壁 (2)用玻璃棒引流時,玻璃棒下端輕靠在三層濾紙的一邊(3)用玻璃棒引流時,燒杯口緊靠玻璃棒儀器:鐵架臺、燒杯、玻璃棒、漏斗 玻璃棒的作用:引流過濾后,如果濾液仍然渾濁,可能原因有:A承接濾液的燒杯不干凈 B傾倒液體時液面高于濾紙邊緣 C濾紙破損 3、吸附 常用的吸附劑:活性炭(具有吸附性):除去水中的難溶性雜質、色素和異味。4、蒸餾:利用液體沸點不同將液體分離的方法蒸餾的裝置:見書P57,圖3-21和3-22各種靜化方法除去
23、的雜質的種類難溶性雜質可溶性雜質降低水的硬度沉淀過濾吸附蒸餾二、硬水與軟水1、定義 硬水是含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水。例:井水。軟水是不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。例:開水,雨水。2鑒別方法:用肥皂水,有浮渣產生或泡沫較少的是硬水,泡沫較多的是軟水3硬水軟化的方法:蒸餾、煮沸4長期使用硬水的壞處:浪費肥皂,洗不干凈衣服;鍋爐容易結成水垢,不僅浪費燃料,還易使管道變形甚至引起鍋爐爆炸。水的凈化效果由低到高的是 沉淀、過濾、吸附、蒸餾(均為物理方法),其中凈化效果最好的操作是蒸餾;既有過濾作用又有吸附作用的凈水劑是活性炭。課題3 水的組成一、水的組成1、水的組成:(1)電解水的實驗A.裝
24、置水電解器B.電源種類-直流電C.加入硫酸或氫氧化鈉的目的-增強水的導電性D.化學反應:文字表達式:水(H2O)通電 氫氣(H2) + 氧氣(O2)電解水口訣:正氧負氫,氫二氧一化學方程式:2H2O 2H2+ O2 產生位置 負極 正極體積比 2 : 1質量比 1 : 8 E.檢驗:O2-出氣口置一根帶火星的木條-木條復燃H2-出氣口置一根燃著的木條-氣體燃燒,發(fā)出淡藍色的火焰(2)結論:水是由氫、氧元素組成的。2、水的性質 物理性質:無色無味的液體、40C時密度最大,為1g/cm3化學性質:通電分解 文字表達式:水(H2O)通電 氫氣(H2) + 氧氣(O2)化學方程式: 2H2O 2H2+
25、O2 3、氫氣1、物理性質:密度最小的氣體(向下排空氣法)(氫氣與其它氣體的顯著區(qū)別之處);難溶于水(排水法)、無色無味的氣體證明氫氣密度比空氣小的方法:用氫氣吹肥皂泡,若肥皂泡上升,則密度比空氣小2、化學性質:可燃性(用途:高能燃料;焊接和切割金屬)文字表達式:氫氣(H2) + 氧氣(O2)點燃 水(H2O)化學方程式:2H2 + O2 2H2O 點燃前,要驗純現象:發(fā)出淡藍色火焰,放出熱量,有水珠產生注意:混有一定量的空氣或氧氣的氫氣遇明火會發(fā)生爆炸,因此點燃前必須驗純。二、物質的分類單質:由同種元素組成的純凈物 例:氫氣、氧氣、紅磷等化合物:由不同種元素組成的純凈物 例:水、高錳酸鉀等氧
26、化物:由兩種元素組成,且其中之一為氧元素的化合物 例:二氧化硫、水等注意:單質、化合物前提必須是純凈物。課題4 化學式和化合價一、 化學式1、 概念:用元素符號和數字表示物質組成的式子2、 含義:表示某種物質;表示某種物質的組成;表示某種物質的一個分子;表示某種物質的一個分子的構成。如:H2O:表示水這種物質;表示水由氫元素和氧元素組成;表示一個水分子;表示一個水分子由一個氧原子和二個氫原子構成。3、 分子個數的表示方法:在化學式前面加系數。若化學式前面有了系數后,這個符號就只能表示分子的個數。如:表示3個二氧化碳分子:3CO2 ; 4H2O:表示4個水分子。4、 元素符號右下角數字的含義:表
27、示一個分子中所含該元素的原子個數。例如;H2O:2表示一個水分子中含有2個氫原子。5、 化學式的書寫:單質:氫氣、氮氣、氧氣、氯氣、溴、碘等單質:在元素符號右下角加2表示。例如:氫氣:H2、氧氣:O2其他的單質:通常用元素符號表示。例如:鐵:Fe;紅磷:P化合物(由兩種元素組成或由兩種原子團構成的):根據名稱從右寫到左。若已讀出原子個數的就直接寫;若未讀出原子個數的需根據化合價來正確書寫。例如:四氧化三鐵:-2Fe3O4; 氯化鎂:2; 硫酸鈉:2SO46、 化合物(由兩種元素組成或由兩種原子團構成的)的讀法:由兩種元素組成的化合物:從右至左讀作“某化某”;在氧化物中一般要讀出原子個數例如:N
28、2O:一氧化二氮;MgCl2:氯化鎂;Mg(OH)2:氫氧化鎂;Al(NO3)3:硝酸鋁。二、 化合價1、 化合價是用來表示元素在形成化合物時的原子個數比。有正價與負價之分。+22、 化合價的表示方法:在元素符號正上方標出化合價。符號在前,數字在后。若數字為1時,不能省略。例如:標出物質中鎂元素的化合價:MgCl2。小結各種數字的含義:元素符號前面的數字:表示原子的個數。元素符號右上角的數字:表示離子所帶的電荷數元素符號右下角的數字:表示一個分子中所含的某種元素的原子個數。元素符號正上方的數字:表示某元素在化合物中的化合價。離子符號前面的數字:表示離子的個數?;瘜W式前面的數字:表示分子的個數。
29、4、元素化合價與離子的關系:元素(或原子團)的化合價的數值離子帶的電荷數+a-b元素化合價的符號與離子帶的電性一致 例:鎂離子:Mg2 與+2價的鎂元素:5、化合價的規(guī)則:在化合物中,所有元素的化合價的代數和為零。以Am Bn為例,即(+a)×m(-b)×n06、常見元素、原子團的化合價(1)一價鉀鈉氯氫銀,二價鈣鎂氧鋇鋅,二四六硫二四碳,三鋁四硅五價磷, 鐵有二三要分清,莫忘單質都是零(2)原子團順口溜:負一價硝酸氫氧根,負二價硫酸碳酸根 負三記住磷酸根,正一價的是銨根注意:氯元素在氯化物中顯-1價,硫元素在硫化物中顯-2價。原子團的化合價原子團中各元素的化合價的代數和附
30、:常見原子團:硝酸根:NO3 氫氧根:OH 碳酸根:CO3 硫酸根:SO4 磷酸根:PO4 銨根:NH47、必須背熟的離子符號:K Ca2 Na Mg2 Zn2 Al3 Fe3 Fe2AgH NH4 Cl O2 S2 SO42 CO32 NO3 OH PO43等三、有關化學式的計算 以AmBn為例1、相對分子質量的計算 Mr(AmBn)Ar(A)×mAr(B)×n2、各元素的質量比 A元素質量與B元素質量的比Ar(A)×m :Ar(B)×n某元素的質量物質的質量×100%某元素的質量分數=3.元素質量分數Ar(A)×mAr(A)
31、15;mAr(B)×n×100%A%=第五單元 化學方程式課題1 質量守恒定律一、質量守恒定律1、含義:參加化學反應的各物質的質量總和,等于反應后生成的各物質的質量總和。 說明:質量守恒定律只適用于化學變化,不適用于物理變化; 沒有參加反應的物質質量和不是反應生成的物質質量不能計入“總和”中; 要考慮空氣中的物質是否參加反應或物質(如氣體)有無遺漏。2、微觀解釋:在化學反應前后,原子的種類、數目、質量均保持不變(原子的“三不變”)。3、化學反應前后:(1)一定不變 宏觀:反應物、生成物的總質量不變;元素的種類、質量不變 微觀:原子的種類、數目、質量不變(2)一定改變 宏觀:
32、物質的種類一定改變微觀:分子的種類一定改變(3)可能改變:分子總數可能改變,也可能不改變二、化學方程式1、含義:用化學式表示化學反應的式子。能直接反映質量守恒定律。2、表示的意義:表示反應物、生成物和反應條件表示各物質間的質量比(質量比各物質相對分子質量乘以各化學式前面系數得到的積之比)表示各物質的微粒個數比(即各化學式前面的系數比)例如:以2H2O2 2H2O為例表示氫氣與氧氣在點燃條件下生成水表示氫氣、氧氣與水的質量比為4:32:36表示氫分子、氧分子與水分子的個數比為2:1:23、化學方程式的讀法 以2H2O2 2H2O為例從反應物、生成物和反應條件角度:氫氣與氧氣在點燃條件下生成水從各
33、物質的質量比角度:每4份質量的氫氣與32份質量的氧氣在點燃條件下生成36份質量的水從各物質的微粒個數比角度:每2個氫分子與1個氧分子在點燃條件下生成2個水分子。課題2 如何正確書寫化學方程式一、書寫原則:1、以客觀事實為基礎 2、遵守質量守恒定律(標準:方程式兩邊原子的種類和數目相等)二、方程式的配平1、標準:方程式兩邊原子種類和數目相等即配平了2、配平的原則:在化學式前面加上適當的系數來保證方程式兩邊原子種類和數目相等。3、配平的方法:最小公倍數法最小公倍數法配平化學方程式的步驟、確定配平的起點元素:選擇方程式兩邊出現次數最少,且原子個數的最小公倍數最大的元素作為起點元素。、確定起點元素原子
34、個數的最小公倍數。、確定含有起點元素的化學式的系數:用最小公倍數除以化學式中起點元素原子的個數的商作為該化學式前面的系數。、確定其它化學式前面的系數的順序:依次確定含有除起點元素以外,橫線兩邊出現次數由少到多的元素的化學式前面的系數。、最后將各系數調整為最簡整數比。舉例:配平化學方程式: FeS2 O2 點燃 Fe2O3 SO2確定起點元素:由于Fe、S 元素在橫線兩邊只出現了一次,且最小公倍數都為2,因此Fe、S元素都可作為起點元素。若選擇Fe作為起點元素,則原子個數的最小公倍數為2。確定FeS2 、SO2的系數:用最小公倍數2除以FeS2中Fe元素的原子個數1的商2作為FeS2的系數;用最
35、小公倍數2除以Fe2O3中Fe元素的原子個數2的商1作為Fe2O3的系數;2FeS2 O2 點燃 1Fe2O3 SO2確定O2 、SO2的系數:由于O2 、SO2中只含有O、S兩種元素,S元素在方程式兩邊只出現了一次,因此先確定SO2 的系數,再確定O2的系數。由于方程式左邊S原子的個數已確定為4,所以右邊S原子的個數也為4。因此SO2的系數為4除以SO2中S元素的原子個數1的商4作為SO2。的系數。2FeS2 O2 點燃 1Fe2O3 4SO2由于方程式右邊O原子的個數已確定為11,因此左邊O原子的個數也為11。所以O2的系數為11除以O2中O元素的原子個數2的商11/2作為SO2。的系數。
36、2FeS2 11/2O2 點燃 1Fe2O3 4SO2再將各系數調整為最簡整數比:即在方程式兩邊同時乘以2就可以。4FeS2 11O2 2Fe2O3 8SO2三、 書寫化學方程式的步驟1、寫:寫出反應物、生成物的化學式 2、配:配平方程式3、注:注明反應條件和生成物的狀態(tài) 4、等:將橫線改為等號課題3 利用化學方程式的簡單計算一、依據:利用化學方程式能反映物質間的質量比,且質量比呈正比例關系。二、步驟:設未知數;根據題意寫出方程式;根據化學方程式找出已知量與未知量的質量比;列出比例式,并求出未知數;答注意:由于方程式只能反映物質間的質量比,因此代入方程式中的各個量必須是質量。由于方程式中各物質
37、是純凈物,因此代入方程式中的量必須是純凈物的質量。單位必須統(tǒng)一。第六單元 碳和碳的氧化物課題1 金剛石、石墨和C60一、碳的幾種單質(金剛石、石墨、C60)1、金剛石(C)是自然界中最硬的物質,無色透明,正八面體。可用于制鉆石、刻劃玻璃、鉆探機的鉆頭(體現了它的硬度大)等。2、石墨(C)是最軟的礦物之一,深灰色,具有金屬光澤,細鱗片狀的固體,有優(yōu)良的導電性,潤滑性。可用于制鉛筆芯(體現了它深灰色、質軟)、干電池的電極(體現了它的導電性)、電車的電刷(體現了它的導電性,潤滑性、常溫下化學性質穩(wěn)定)、做固體潤滑劑(體現它具有潤滑性)等金剛石和石墨的物理性質有很大差異的原因是:碳原子的排列不同。3、
38、無定形碳:由石墨的微小晶體和少量雜質構成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.活性炭、木炭具有強烈的吸附性(因為具有疏松多孔的結構),木炭可用于食品、工業(yè)產品中除去色素、異味等,活性炭可用于防毒面具中除去毒氣、制糖業(yè)中脫色以制白糖;焦炭用于冶鐵,炭黑加到橡膠里能夠增加輪胎的耐磨性。注意:吸附性是活性炭、木炭的物理性質而不是化學性質4、C60(也叫“足球碳”):C60分子是由60個碳原子構成的分子,形似足球,結構穩(wěn)定。二、.單質碳的化學性質:單質碳的物理性質各異,而各種單質碳的化學性質卻完全相同1、常溫下碳的化學性質比較穩(wěn)定。因此古代用墨書畫的字畫保存時間很久仍不變色。2、可燃性: 完全燃燒(氧
39、氣充足),生成CO2: C + O2 CO2不完全燃燒(氧氣不充足),生成CO:2C + O2 2CO 3、還原性:C + 2CuO 2Cu + CO2 (置換反應)現象:黑色粉末逐漸變成光亮的紅色,生成的氣體能使澄清的石灰水變渾濁。CuO在反應中失去氧元素,發(fā)生還原反應。C具有還原性。應用:冶金工業(yè):2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2 CCO2 2CO課題2 二氧化碳制取的研究一、實驗室制取氣體的思路:(原理、裝置、檢驗)(1)發(fā)生裝置:由反應物狀態(tài)及反應條件決定:若反應物是固體,需加熱,則制氣體時用高錳酸鉀制O2的發(fā)生裝置。 若反應物是固體與液體,不需加熱,則制氣體時則用制CO2的發(fā)生裝
40、置。(2)收集方法:氣體的密度及溶解性決定:難溶于水的氣體用排水法收集。 CO只能用排水法(因為密度約等于空氣,且有毒)密度比空氣大(或相對分子質量29)的氣體用向上排空氣法收集。 CO2只能用向上排空氣法(因為能溶于水) 密度比空氣?。ɑ蛳鄬Ψ肿淤|量29)的氣體用向下排空氣法收集。二、實驗室制取二氧化碳的方法1、藥品:石灰石(或大理石)與稀鹽酸不能用H2SO4 與CaCO3反應的原因:生成的CaSO4微溶于水,會覆蓋在CaCO3表面,阻止反應的進行。不能用濃鹽酸與CaCO3反應的原因:濃鹽酸易揮發(fā)成HCl氣體混入生成的CO2中。不能用HCl與Na2CO3反應的原因:Na2CO3易溶于水,與鹽
41、酸反應速率快,不利收集。2、原理:用石灰石(或大理石)和稀鹽酸反應:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO23、裝置圖:裝置的注意事項:(1)若用長頸漏斗來注入鹽酸,則長頸漏斗的下端必須伸入液面以下(防止空氣混入瓶內,及生成的CO2從漏斗溢出)。(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。4、氣體收集方法:向上排空氣法5、檢驗方法:將制得的氣體通入澄清的石灰水,如能渾濁,則是二氧化碳。 驗滿方法:用點燃的木條,放在集氣瓶口,木條熄滅。證明已集滿二氧化碳氣體。6、二氧化碳的工業(yè)制法:煅燒石灰石:CaCO3 CaO+CO2課題3 二氧化碳和一氧化碳一、二氧化
42、碳1、物理性質:無色,無味的氣體,密度比空氣大,能溶于水,高壓低溫下可得固體-干冰2、化學性質:1)一般情況下不能燃燒,也不支持燃燒,不能供給呼吸2)與水反應生成碳酸: CO2+H2O=H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊試液變紅,碳酸不穩(wěn)定,易分解 H2CO3 = H2O+ CO23)能使澄清的石灰水變渾濁:CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O 用于檢驗二氧化碳;這也是久置裝石灰水的試劑瓶壁有一層白膜的原因。要除去這白膜,用稀鹽酸。其原理是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO24)與灼熱的碳反應: C + CO22CO 3、用途:滅火(滅火器原理:Na2CO3+2HCl=2N
43、aCl+H2O+CO2)既利用其物理性質(密度比空氣大),又利用其化學性質(不能燃燒,也不支持燃燒) 干冰用于人工降雨、制冷劑(利用干冰升華時要吸收大量的熱)溫室的氣體肥料 做碳酸型飲料(利用二氧化碳能溶于水)3、 二氧化碳對環(huán)境的影響:過多排放引起溫室效應。造成溫室效應的原因:人類消耗的能源急劇增加,森林遭到破壞減輕溫室效應的措施: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換氣二、一氧化碳1、物理性質:無色,無味的氣體,密度比空氣略小,難溶于水2、有毒:吸進肺里與血液中的血紅蛋白結合,使人體缺少氧氣而中毒。因此在冬季用煤爐來取暖時,
44、要注意房間的通風和換氣。3、化學性質: 1)可燃性:2CO+O2 2CO2(可燃性氣體點燃前一定要檢驗純度)發(fā)出藍色火焰H2和O2的燃燒火焰是:淡藍色的火焰。CO和O2的燃燒火焰是:藍色的火焰。CH4和O2的燃燒火焰是:明亮的藍色火焰。鑒別:H2、CO、CH4可燃性的氣體:看燃燒產物(不可根據火焰顏色)(水煤氣:H2與CO 的混合氣體。制法: C + H2O H2 + CO)2)還原性: CO+CuO Cu+CO2 (還原反應) 應用:冶金工業(yè) 現象:黑色的氧化銅逐漸變成光亮的紅色,產生的氣體能使澄清的石灰水變渾濁。Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2現象:紅棕色粉末逐漸變成黑色,產生的氣體能
45、使澄清的石灰水變渾濁。H2、CO、C具有相似的化學性質:A可燃性 C + O2 CO2 2CO+O2 2CO2 2H2 + O2 2H2O B還原性 :H2 CuO Cu + H2O CO+CuOCu+CO2C + 2CuO 2Cu + CO2除雜的方法:除去CO中混入的CO2雜質:通入石灰水:CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O 除去CO2中混入的CO雜質: 通過灼熱的氧化銅: CO+CuO Cu+CO24、一氧化碳與二氧化碳性質不同的根本原因是:1個二氧化碳分子比1個一氧化碳分子多1個氧原子本章知識間的聯系:CCO :2CO2 2CO CCO2 2COCCO2 :CO2 CO2 C2
46、CuO 2CuCO2 3CFe2O3 3CO22FeCOCO2 :2COO2 2CO2 COCuO CuCO2 3COFe2O3 2Fe3CO2CO2H2CO3: CO2H2O =H2CO3H2CO3 CO2 :H2CO3 =CO2H2OCO2 CaCO3 :CO2Ca(OH)2 =CaCO3H2O CaCO3 CO2 :CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 CaCO3 CO2CaO第七單元 燃燒及其利用課題1 燃燒和滅火一、 燃燒1、概念:可燃物與空氣中氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、放熱的劇烈的氧化反應。2、條件:(1)可燃物(2)氧氣(或空氣)(3)溫度達到著火點(三者缺一不可,否則不能
47、燃燒) 如右圖所示:A、薄銅片上的白磷燃燒而紅磷不燃燒,說明了燃燒需要溫度達到著火點;B、薄銅片的白磷燃燒而水中的白磷不燃燒,說明了燃燒需要氧氣白磷的著火點低,應貯存在裝有水的試劑瓶中3、 燃燒與緩慢氧化的比較:相同點:都是氧化反應、都放熱;不同點:前者發(fā)光、反應劇烈;后者不發(fā)光、反應緩慢二、滅火的原理和方法1、燃燒的條件決定著滅火的原理,只要破壞燃燒的任何一個條件, 就可以達到滅火的目的2、滅火的原理:(1)消除可燃物(2)隔絕氧氣(或空氣)(3)降溫到著火點以下。3、泡沫滅火器:撲滅木材、棉布等燃燒引起的失火。干粉滅火器:撲滅一般的失火外,還可以撲滅電器、油、氣等燃燒引起的失火。液態(tài)二氧化
48、碳滅火器:撲滅圖書、檔案、貴重設備、精密儀器等處的失火4、泡沫滅火器的反應原理:利用碳酸鈉與濃鹽酸迅速反應產生大量的二氧化碳來滅火化學反應方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2四、 爆炸概 念發(fā)生條件防范措施燃 燒可燃物與氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的氧化反應可燃物;與空氣或氧氣接觸;溫度達到著火點可燃物與其他物品隔離;與空氣隔離;降低溫度至著火點以下爆 炸可燃物在有限的空間內發(fā)生急劇燃燒,短時間內積聚大量的熱,使氣體體積迅速膨脹而引起爆炸劇烈燃燒;有限空間嚴禁煙火緩慢氧化反應進行得很慢,甚至不易察覺的氧化反應與空氣或氧接觸 爆炸可能是化學變化(如:火藥爆炸)也可能是物理
49、變化(如:車胎爆炸) 化學變化的爆炸:可燃物在有限空間內急速燃燒,放出的熱使氣體的體積迅速膨脹 可燃性氣體(氫氣、一氧化碳、甲烷)或粉塵(面粉、煤粉)與空氣或氧氣混合,遇到明火可能會發(fā)生爆炸;可燃性氣體在點燃或加熱前都要驗純,以防止發(fā)生爆炸。 油庫、面粉加工廠門口貼有“嚴禁煙火”的標志:空氣中?;煊锌扇夹詺怏w或粉塵,接觸到明火,就有發(fā)生爆炸的危險 可燃物與氧氣的接觸面積越大,燃燒越劇烈常見滅火的方法 油鍋著火,用鍋蓋蓋滅 電器著火,先應切斷電源 煤氣泄漏,先應關閉閥門,再輕輕打開門窗,切忌產生火花 酒精在桌面上燃燒,用濕抹布撲蓋 撲滅森林火災,將大火蔓延前的一片樹木砍掉其它:A、生煤爐火時,需
50、先引燃紙和木材,因為紙和木材的著火點比煤低,容易點燃B、室內起火,如果打開門窗,會增加空氣的流通,增加氧氣的濃度,反應劇烈,燃燒更旺C、用扇子扇煤爐火,雖然降低了溫度,但沒有降至著火點以下,反而增加了空氣的流通,所以越扇越旺。用扇子扇蠟燭火焰,雖然增加了空氣的流通,但卻降低了溫度至著火點以下,所以一扇就滅。課題2 燃料和熱量一、化石燃料 包括煤、石油、天然氣(都是混合物) 是古代生物遺骸經一系列復雜變化而形成的 屬于不可再生能源 合理開采,綜合利用,節(jié)約使用1、煤 稱為“工業(yè)的糧食” 組成:主要含碳元素,還含少量的氫、氮、氧、硫等元素 將煤隔絕空氣加熱,發(fā)生化學變化,得到焦炭(冶煉金屬)、煤焦
51、油(化工原料)、煤氣(主要含氫氣、一氧化碳、甲烷),用作燃料;煤氣泄漏,會使人中毒,有可能發(fā)生爆炸) 煤燃燒會產生SO2、NO2等,會形成酸雨2、石油 稱為“工業(yè)的血液” 從油井開采出來的石油叫原油,它不是產品 組成:主要含碳、氫元素 煉制原理:利用石油各成分的沸點不同,通過蒸餾使之分離(此分離過程是物理變化) 石油各產品:汽油、煤油、柴油(作燃料);瀝青(筑路);石蠟(作蠟燭)等 石油不可以直接作燃料,會浪費資源3、天然氣(1)、有石油的地方一般有天然氣,主要成分是甲烷(CH4)甲烷的物理性質:無色、無味的氣體,密度比空氣小,極難溶于水。甲烷的化學性質:可燃性: CH42O2 CO2 2H2
52、O (發(fā)出藍色火焰)注意:(1)點燃甲烷前要檢驗純度(2)、檢驗某可燃物是否含碳、氫元素的方法:點燃,在可燃物上方罩一個冷而干燥的燒杯,燒杯內壁出現水霧,說明生成了水,證明含有氫元素;把燒杯迅速倒過來,立即注入澄清石灰水,變渾濁,說明生成了二氧化碳,證明含有碳元素。(如果某可燃物燃燒生成了二氧化碳和水,只能證明一定含碳、氫元素,可能含氧元素)。(3)、鑒別氫氣、一氧化碳、甲烷:檢驗燃燒的產物(導出點燃,在火焰上方分別罩一個冷而干燥的燒杯,看燒杯內壁是否出現水霧現象;把燒杯迅速倒過來,立即注入澄清石灰水,看是否變渾濁。4、沼氣的主要成分是甲烷,把秸稈、雜草、人畜糞便等廢棄物放在密閉的沼氣池中發(fā)酵,就可產生甲烷。在農村,沼氣可解決生活用燃料問題和改善環(huán)境衛(wèi)生5、可燃冰:埋藏于海底,可以燃燒,主要成
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