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1、緒言化學(xué)的概念:化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及變化規(guī)律的科學(xué)。目前人類發(fā)現(xiàn)的元素只有一百多種,但人類發(fā)現(xiàn)和合成的物質(zhì)已超過3000萬種。到了近代,英國(guó)科學(xué)家道爾頓提出了近代原子學(xué)說;意大利物理學(xué)家、化學(xué)家阿伏伽德羅提出了分子的概念。原子論和分子學(xué)說的創(chuàng)立,奠定了近代化學(xué)的基礎(chǔ)。1869年,俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律并編制出元素周期表。第一單元 走進(jìn)化學(xué)世界第一節(jié) 物質(zhì)的變化和性質(zhì)一、物理變化和化學(xué)變化物理變化化學(xué)變化定 義沒有生成其他物質(zhì)的變化叫物理變化生成其他物質(zhì)的變化叫化學(xué)變化常見現(xiàn)象物質(zhì)的狀態(tài)、形狀可能發(fā)生變化,可能有發(fā)光、放熱等現(xiàn)象出現(xiàn)顏色改變、放出氣體、生成沉淀等,并吸
2、熱、放熱、發(fā)光等本質(zhì)區(qū)別是否有新物質(zhì)生成實(shí) 質(zhì)構(gòu)成物質(zhì)的分子是否發(fā)生變化聯(lián) 系發(fā)生化學(xué)變化時(shí)一定同時(shí)發(fā)生物理變化,而發(fā)生物理變化時(shí)不一定同時(shí)發(fā)生化學(xué)變化。石墨變金剛石的變化是化學(xué)變化?!叭照障銧t生紫煙,遙看瀑布掛前川”指的是物理變化。二、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)定 義物質(zhì)不需要發(fā)生化學(xué)變化就可以表現(xiàn)出來的性質(zhì)物質(zhì)在化學(xué)變化中表現(xiàn)出來的性質(zhì)實(shí) 例顏色、狀態(tài)、氣味;硬度、密度、沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、溶解性、揮發(fā)性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性、吸水性、吸附性、磁性等15種可燃性、氧化性、還原性、穩(wěn)定性、腐蝕性、酸性、堿性、毒性等8種區(qū) 別這種性質(zhì)是否需要經(jīng)過化學(xué)變化才能表現(xiàn)出來氮?dú)夂拖∮袣怏w可以做保護(hù)氣
3、。這雖然不包含化學(xué)變化,但利用了它們的化學(xué)性質(zhì)(穩(wěn)定性)。第二節(jié) 化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)用一火柴梗平放入火焰中發(fā)現(xiàn)兩端先碳化,說明外焰溫度最高。點(diǎn)燃蠟燭后,用干冷燒杯罩在火焰上方,燒杯內(nèi)壁有水珠生成,說明蠟燭燃燒產(chǎn)生水;向燒杯中倒入澄清石灰水,澄清石灰水變渾濁,說明蠟燭燃燒產(chǎn)生二氧化碳。熄滅蠟燭時(shí)產(chǎn)生的白煙是凝固的石蠟蒸氣。第三節(jié) 走進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室托盤天平的使用托盤天平的精確度是0.1g,即用天平測(cè)量出的物體質(zhì)量只能精確到小數(shù)點(diǎn)后一位。如果藥品是粉末,在天平左右盤各放一張大小、質(zhì)量相同的紙。如果藥品易潮解或具有腐蝕性,在天平上放玻璃器皿?!白笪镉掖a”時(shí),物質(zhì)的質(zhì)量砝碼的質(zhì)量游碼的示數(shù);“左
4、碼右物”,物質(zhì)的質(zhì)量砝碼的質(zhì)量游碼的示數(shù)?!白蟠a右物”的做法雖然也能稱出物質(zhì)的質(zhì)量,但是這種做法是錯(cuò)誤的。稱量干燥的固體物品時(shí),在兩邊托盤中各放一張大小、質(zhì)量相同的紙,在紙上稱量。潮濕的或具有腐蝕性的藥品(如氫氧化鈉),放在加蓋的玻璃器皿(如小燒杯、表面皿)中稱量。實(shí)驗(yàn)室藥品取用規(guī)則不能用手接觸藥品,不要把鼻孔湊到容器口去聞藥品的氣味,不得嘗任何藥品的味道。注意節(jié)約藥品。應(yīng)該嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)規(guī)定的用量取用藥品。如果沒有說明用量,一般應(yīng)該按最少量(12mL)取用液體。固體只需蓋滿試管底部。實(shí)驗(yàn)剩余的藥品既不能放回原瓶,也不要隨意丟棄,更不要拿出實(shí)驗(yàn)室,要放入指定的容器內(nèi)。液體藥品的取用液體藥品通常盛
5、放在細(xì)口瓶中。廣口瓶、細(xì)口瓶等都經(jīng)過磨砂處理,目的是增大容器的氣密性。取用不定量(較多)液體直接傾倒使用時(shí)的注意事項(xiàng)(括號(hào)內(nèi)為操作的目的):a. 細(xì)口瓶的瓶塞必須倒放在桌面上【防止藥品腐蝕實(shí)驗(yàn)臺(tái)或污染藥品】;b. 瓶口必須緊挨試管口,并且緩緩地倒【防止藥液流出】;c. 細(xì)口瓶貼標(biāo)簽的一面必須朝向手心處【防止藥液灑出腐蝕標(biāo)簽,造成辨認(rèn)不清】;d. 倒完液體后,要立即蓋緊瓶塞,并把瓶子放回原處,標(biāo)簽朝向外面【防止藥品潮解、變質(zhì)】。取用不定量(較少)液體使用膠頭滴管使用時(shí)的注意事項(xiàng)(括號(hào)內(nèi)為操作的目的):a. 應(yīng)在容器的正上方垂直滴入;膠頭滴管不要接觸容器壁【防止沾污試管或污染試劑】;b. 取液后的
6、滴管,應(yīng)保持橡膠膠帽在上,不要平放或倒置【防止液體倒流,沾污試劑或腐蝕橡膠膠帽】;c. 用過的試管要立即用清水沖洗干凈;但滴瓶上的滴管不能用水沖洗,也不能交叉使用。取用一定量的液體使用量筒使用時(shí)的注意事項(xiàng):a. 量筒傾倒,滴管搞定;b. 讀數(shù)時(shí)量筒必須放平穩(wěn),視線與量筒內(nèi)液體的凹液面的最低處保持水平【讀數(shù)時(shí)若仰視,則讀數(shù)偏低;讀數(shù)時(shí)若俯視,則讀數(shù)偏高倒液體時(shí)恰好相反】。 C、量筒的讀數(shù)精確到0.1ml物質(zhì)的加熱使用酒精燈時(shí)的注意事項(xiàng)(括號(hào)內(nèi)為操作的目的)a. 絕對(duì)禁止向燃著的酒精燈里添加酒精【防止失火】;b. 絕對(duì)禁止用酒精燈引燃另一只酒精燈,應(yīng)該用火柴點(diǎn)燃【防止失火】;c. 用完酒精燈后,必
7、須用燈帽蓋滅,不可用嘴去吹【以免引起燈內(nèi)酒精燃燒,發(fā)生危險(xiǎn)】;d. 如果灑出的酒精在桌上燃燒起來,應(yīng)立刻用濕抹布撲蓋。e. 酒精燈內(nèi)酒精含量不能少于酒精燈容量的1/4,也不能多于酒精燈容量的2/3。用于加熱的儀器液體:錐形瓶、燒杯、燒瓶(使用前三者加熱時(shí)需要石棉網(wǎng))試管、蒸發(fā)皿。固體:試管、蒸發(fā)皿、燃燒匙。給試管加熱的注意事項(xiàng)(括號(hào)內(nèi)為操作的目的)a. 試管外壁不能有水【防止試管炸裂】;c. 如果加熱固體,試管口應(yīng)略向下傾斜【防止冷凝水回流到熱的試管底部使試管炸裂】;如果加熱液體,試管口要向上傾斜,與桌面成45角。d. 如果加熱液體,液體體積不能超過試管容積的1/3【防止液體沸騰時(shí)濺出傷人】;
8、e. 加熱時(shí)先預(yù)熱,再將火焰固定在盛放藥品的部位加熱【防止試管炸裂】。f. 試管底部不能和酒精燈的燈芯接觸【防止試管炸裂】;g. 燒得很熱的試管不能用冷水立即沖洗【防止試管炸裂】;h. 加熱時(shí)試管不要對(duì)著有人的方向【防止液體沸騰時(shí)濺出傷人】。i. 加熱完畢時(shí)要將試管夾從試管口取出;洗滌儀器儀器洗干凈的標(biāo)準(zhǔn):洗過的玻璃儀器內(nèi)壁附著的水既不聚成水滴,也不成股流下時(shí),表示儀器已洗干凈。聞氣體的方法:用手在瓶口輕輕扇動(dòng),僅使極少量的氣體進(jìn)入鼻孔。第二單元 我們周圍的空氣第一節(jié) 空氣拉瓦錫測(cè)定空氣成分的實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)原理】4P+5O22P2O5【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】 紅磷燃燒, 放熱,發(fā)出黃白
9、色火焰,產(chǎn)生大量白煙;冷卻后打開彈簧夾,水沿著導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶中,進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)水的體積約占集氣瓶空氣總體積的1/5?!緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】 空氣中氧氣的體積約占空氣總體積的1/5?!咀⒁馐马?xiàng)】紅磷必須過量。如果紅磷的量不足,集氣瓶?jī)?nèi)的氧氣沒有被完全消耗,測(cè)量結(jié)果會(huì)偏小。裝置氣密性要好。如果裝置的氣密性不好,集氣瓶外的空氣進(jìn)入集氣瓶,測(cè)量結(jié)果會(huì)偏小。導(dǎo)管中要注滿水。否則當(dāng)紅磷燃燒并冷卻后,進(jìn)入的水會(huì)有一部分殘留在試管中,導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏小。冷卻后再打開彈簧夾,否則測(cè)量結(jié)果偏小。如果彈簧夾未夾緊,或者塞塞子的動(dòng)作太慢,測(cè)量結(jié)果會(huì)偏大。不要用木炭或硫代替紅磷!原因:木炭和硫燃燒盡管消耗氣體,但是產(chǎn)生了新的氣體,氣
10、體體積不變,容器內(nèi)壓強(qiáng)幾乎不變,水面不會(huì)有變化。空氣的成分氣體氮?dú)庋鯕庀∮袣怏w二氧化碳其他氣體和雜質(zhì)體積分?jǐn)?shù)78%21%0.94%0.03%0.03%混合物和純凈物混合物純凈物定義兩種或多種物質(zhì)混合而成的物質(zhì)叫混合物。只由一種物質(zhì)組成的物質(zhì)叫純凈物。特點(diǎn)組成混合物的各種成分之間沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng),它們各自保持著原來的性質(zhì)。純凈物可以用化學(xué)式來表示。但是,絕對(duì)純凈的物質(zhì)是沒有的。常見實(shí)例空氣、溶液、合金、鐵銹、加碘鹽、天然氣、自來水、礦泉水等能用化學(xué)式表示的所有物質(zhì)蒸餾水、冰水混合物、水蒸氣、是純凈物空氣是一種寶貴的資源氮?dú)狻疚锢硇再|(zhì)】無色無味的氣體,不易溶于水,密度比空氣的密度略小?!净瘜W(xué)性質(zhì)】
11、化學(xué)性質(zhì)不活潑,一般情況下不能支持燃燒,不能供給動(dòng)植物呼吸?!居猛尽?制硝酸和化肥的重要原料; 用作保護(hù)氣(焊接金屬時(shí)作保護(hù)氣、燈泡充氮延長(zhǎng)使用壽命、食物充氮防腐); 醫(yī)療上在液氮冷凍麻醉?xiàng)l件下做手術(shù); 超導(dǎo)材料在液氮的低溫條件下顯示超導(dǎo)性能。稀有氣體(氦、氖、氬、氪、氙的總稱)【物理性質(zhì)】沒有顏色,沒有氣味的氣體,難溶于水。通電時(shí)能發(fā)出不同顏色的光?!净瘜W(xué)性質(zhì)】化學(xué)性質(zhì)很不活潑。所以稀有氣體又叫做惰性氣體?!居猛尽?用作保護(hù)氣(焊接金屬時(shí)作保護(hù)氣、燈泡中充入稀有氣體使燈泡耐用); 用作光源(如航標(biāo)燈、強(qiáng)照明燈、閃光燈、霓虹燈等); 用于激光技術(shù); 氦氣可作冷卻劑; 氙氣可作麻醉劑。空氣污染和
12、防治計(jì)入空氣污染指數(shù)的項(xiàng)目為:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒物和臭氧等。防治空氣污染:加強(qiáng)大氣質(zhì)量監(jiān)測(cè);改善環(huán)境狀況;減少使用化石燃料;使用清潔能源;積極植樹、造林、種草;禁止露天焚燒垃圾等。能做食品保護(hù)氣的氣體應(yīng)滿足: 化學(xué)性質(zhì)不活潑,不與食品發(fā)生化學(xué)反應(yīng);無毒無害; 廉價(jià)易得。第二節(jié) 氧氣氧氣的性質(zhì)【物理性質(zhì)】密度略大于空氣的密度。不易溶于水。氣態(tài)的氧是無色無味的,液態(tài)氧和固態(tài)氧是淡藍(lán)色的?!净瘜W(xué)性質(zhì)】氧氣化學(xué)性質(zhì)比較活潑。氧氣具有助燃性和氧化性。氧氣的檢驗(yàn)方法:把一根帶火星的木條伸入集氣瓶中,如果帶火星的木條復(fù)燃,證明是氧氣。氧氣與常見物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)物質(zhì)反應(yīng)現(xiàn)象化學(xué)方程式(表達(dá)
13、式)磷發(fā)出黃白色火焰,產(chǎn)生大量白煙、放熱4P+5O22P2O5木炭 木炭在空氣中燃燒時(shí)持續(xù)紅熱,無煙無焰;木炭在氧氣中劇烈燃燒,并發(fā)出白光 放熱、生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體C+O2CO2硫 在空氣中燃燒發(fā)出淡藍(lán)色火焰,放熱、生成有刺激性氣味的氣體 在氧氣中燃燒發(fā)出藍(lán)紫色火焰放熱、生成有刺激性氣味的氣體S+ O2SO2氫氣 純凈的氫氣在空氣中燃燒,產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰 放熱、生成能使無水硫酸銅變藍(lán)的液體2H2+O22H2O鐵鐵在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,放熱,生成黑色固體3Fe+2O2Fe3O4鋁鋁在氧氣中燃燒,發(fā)出耀眼的白光,放熱,生成白色固體4Al+3O22Al2O3鋁在空氣中與氧氣反應(yīng),表面
14、形成致密的氧化膜4Al+3O2=2Al2O3鎂鎂在空氣中燃燒,發(fā)出耀眼的白光、放熱、生成白色粉末2Mg+O22MgO探究實(shí)驗(yàn)?zāi)咎咳紵龑?shí)驗(yàn)硫燃燒實(shí)驗(yàn)【注意事項(xiàng)】在集氣瓶中加入少量的水,可以吸收有毒的二氧化硫,防止造成空氣污染。細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)【注意事項(xiàng)】 用砂紙把細(xì)鐵絲磨成光亮的銀白色,是為了除去細(xì)鐵絲表面的雜質(zhì)。 將細(xì)鐵絲盤成螺旋狀,是為了增大細(xì)鐵絲與氧氣的接觸面積。 把細(xì)鐵絲繞在火柴上,是為了引燃細(xì)鐵絲。 集氣瓶里要預(yù)先裝少量水或在瓶底鋪上一薄層細(xì)沙,是為了防止燃燒物物濺落使集氣瓶瓶底炸裂?;戏磻?yīng)和分解反應(yīng)化合反應(yīng):由兩種或兩種以上物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)。分解反應(yīng):由一種反應(yīng)物生
15、成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)叫做分解反應(yīng)。化合反應(yīng)的特點(diǎn)是“多變一”,分解反應(yīng)的特點(diǎn)是“一變多”。氧化反應(yīng)氧化反應(yīng):物質(zhì)跟氧發(fā)生的反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)。它不屬于基本反應(yīng)類型。氧化反應(yīng)包括劇烈氧化和緩慢氧化。劇烈氧化會(huì)發(fā)光、放熱,如燃燒、爆炸;緩慢氧化放熱較少,但不會(huì)發(fā)光,如動(dòng)植物呼吸、食物的腐敗、酒和醋的釀造、農(nóng)家肥料的腐熟等。第三節(jié) 制取氧氣氣體制取裝置氣體發(fā)生裝置加熱固體制備氣體的裝置(見上圖)反應(yīng)物和反應(yīng)條件的特征:反應(yīng)物都是固體,反應(yīng)需要加熱。裝置氣密性的檢查方法:將導(dǎo)氣管的出口浸沒在水中,用手緊握試管。如果水中出現(xiàn)氣泡,說明裝置氣密性良好。(原理:氣體的熱脹冷縮)加熱時(shí)的注意事項(xiàng):藥品
16、要斜鋪在在試管底部,便于均勻受熱。試管口要略向下傾斜,防止冷凝水回流熱的試管底部使試管炸裂。試管內(nèi)導(dǎo)管應(yīng)稍露出膠塞即可。如果太長(zhǎng),不利于氣體排出。停止反應(yīng)時(shí),應(yīng)先把導(dǎo)管從水槽中移出,再熄滅酒精燈,防止水槽中的水被倒吸入熱的試管中,使試管炸裂。選擇裝置時(shí),要選擇帶有橡皮塞的彎管。固液混合在常溫下反應(yīng)制備氣體的裝置(見上圖)反應(yīng)物和反應(yīng)條件的特征:反應(yīng)物中有固體和液體,反應(yīng)不需要加熱。裝置氣密性的檢查方法:在導(dǎo)管出口處套上橡皮塞,用彈簧夾夾緊橡皮塞,從漏斗中加水。如果液面不下降,則表明裝置氣密性良好。要根據(jù)實(shí)際情況選擇(a)(b)(c)(d)四種裝置。裝置(a)的特點(diǎn):裝置簡(jiǎn)單,適用于制取少量的氣
17、體;容易造成氣體泄漏,增加藥品不太方便。裝置(b)的特點(diǎn):便于隨時(shí)添加藥品。裝置(c)的特點(diǎn):可以控制反應(yīng)速率。裝置(d)的特點(diǎn):可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。(希望停止反應(yīng)時(shí),用彈簧夾夾住橡皮管。這時(shí)由于試管內(nèi)的氣壓大于外界大氣壓,試管內(nèi)的液面會(huì)下降)如果使用長(zhǎng)頸漏斗,注意長(zhǎng)頸漏斗的下端管口應(yīng)插入液面以下,形成液封,防止生成的氣體從長(zhǎng)頸漏斗逸出。使用分液漏斗時(shí)無需考慮這個(gè)問題。固體藥品通過錐形瓶口加入,液體藥品通過分液漏斗加入。氣體收集裝置排水法收集氣體的裝置(見右圖)適用情況:收集的氣體不溶或難溶于水,且不與水反應(yīng)。注意事項(xiàng):集氣瓶中不能留有氣泡,否則收集到的氣體不純。應(yīng)當(dāng)?shù)鹊綒馀葸B續(xù)均勻地放
18、出后再收集氣體,否則收集到的氣體不純。如果瓶口出現(xiàn)氣泡,說明氣體收集滿。收集完畢后,如果收集的氣體的密度比空氣大,集氣瓶口應(yīng)該朝上;如果收集的氣體的密度比空氣小,集氣瓶口應(yīng)該朝下。向上排空氣法收集氣體的裝置(見右圖)適用情況:氣體密度大于空氣(相對(duì)分子質(zhì)量大于29),且不與空氣中的成分反應(yīng)。要求:導(dǎo)管伸入集氣瓶底,以利于排凈空氣。密度和空氣接近的氣體,不宜用排空氣法收集。暫存氣體時(shí),只需將集氣瓶正放在桌面上,蓋上毛玻璃片就可以了。向下排空氣法收集氣體的裝置(見右圖)適用情況:氣體密度小于空氣(相對(duì)分子質(zhì)量小于29),且不與空氣中的成分反應(yīng)。要求:導(dǎo)管伸入集氣瓶底,以利于排凈空氣。密度和空氣接近
19、的氣體,不宜用排空氣法收集。暫存氣體時(shí),需要蓋上毛玻璃片并將集氣瓶倒放在桌面上。實(shí)驗(yàn)室制取氧氣加熱高錳酸鉀制取氧氣反應(yīng)原理:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2發(fā)生裝置:由于反應(yīng)物是固體,反應(yīng)需要加熱,所以選擇加熱固體制備氣體的裝置。收集裝置:由于氧氣不易溶于水,且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以可以選擇排水法收集氣體的裝置。由于氧氣的密度比空氣大,且不與空氣中的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以可以選擇向上排空氣法收集氣體的裝置。步驟: 查:檢查裝置的氣密性。 裝:將高錳酸鉀裝入干燥的試管,并在試管口放一團(tuán)棉花,并用帶導(dǎo)管的橡皮塞塞緊試管。 定:將試管固定在鐵架臺(tái)上。 點(diǎn):點(diǎn)燃酒精燈,試管均勻受熱后,就使酒
20、精燈固定在試管底部加熱。 收:根據(jù)所選的收集裝置來確定氣體的收集方法。 移:把導(dǎo)管移出水槽。 熄:熄滅酒精燈。驗(yàn)滿:(用排水法收集)如果集氣瓶口有較大氣泡冒出,說明氣體收集滿了。(用向上排空氣法收集)將帶火星的木條放在集氣瓶口,如果帶火星的木條復(fù)燃,說明氧氣收集滿了。檢驗(yàn):將帶火星的木條伸入到集氣瓶?jī)?nèi),如果帶火星的木條復(fù)燃,說明是氧氣。注意事項(xiàng):停止反應(yīng)時(shí),應(yīng)先把導(dǎo)管從水槽中移出,再熄滅酒精燈,防止水槽中的水被倒吸入熱的試管中,使試管炸裂。加熱高錳酸鉀時(shí),試管口要放一團(tuán)棉花,防止高錳酸鉀被吹入導(dǎo)管,使導(dǎo)管堵塞。分解過氧化氫溶液制取氧氣反應(yīng)原理:2H2O22H2O+O2(催化劑可換成硫酸銅溶液)
21、發(fā)生裝置:由于反應(yīng)物是固體和液體,反應(yīng)不需要加熱,所以選擇固液混合在常溫下制取氣體的裝置。收集裝置:由于氧氣不易溶于水,且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以可以選擇排水法收集氣體的裝置。由于氧氣的密度比空氣大,且不與空氣中的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以可以選擇向上排空氣法收集氣體的裝置。驗(yàn)滿:(用排水法收集)如果集氣瓶口有氣泡出現(xiàn),說明氣體收集滿了。(用向上排空氣法收集)將帶火星的木條放在集氣瓶口,如果帶火星的木條復(fù)燃,說明氧氣收集滿了。檢驗(yàn):將帶火星的木條伸入到集氣瓶?jī)?nèi),如果帶火星的木條復(fù)燃,說明是氧氣。加熱氯酸鉀制取氧氣反應(yīng)原理:2KClO32KCl+3O2發(fā)生裝置和收集裝置:和加熱高錳酸鉀制取氧氣的裝置
22、相同。催化劑在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率,而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑。催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用叫催化作用。催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)的速率,不能改變化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)率。催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后不改變,其反應(yīng)過程中有可能改變。不同的化學(xué)反應(yīng)有不同的催化劑,同一化學(xué)反應(yīng)也可能有幾種催化劑。生物體內(nèi)的酶屬于催化劑。氧氣的工業(yè)制法實(shí)驗(yàn)室制取氧氣屬于化學(xué)變化,工業(yè)制取氧氣(分離液態(tài)空氣法)屬于物理變化,這是二者的根本區(qū)別。第三單元 物質(zhì)構(gòu)成的奧秘第一節(jié) 分子和原子分子和原子的異同分子原子定義分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子。原子是化學(xué)變化中的最小粒子。性質(zhì)質(zhì)量
23、小、體積小;不斷運(yùn)動(dòng);有間隔;同種粒子的化學(xué)性質(zhì)相同。聯(lián)系分子是由原子構(gòu)成的。分子、原子都是構(gòu)成物質(zhì)的微粒。區(qū)別在化學(xué)變化中,分子可以再分,而原子不可以再分。備注所有金屬、稀有氣體、金剛石(石墨)和硅是由原子構(gòu)成的,其他大多數(shù)物質(zhì)是由分子構(gòu)成的。在受熱的情況下,粒子能量增大,運(yùn)動(dòng)速率加快。物體的熱脹冷縮現(xiàn)象,原因是構(gòu)成物質(zhì)的粒子的間隔受熱時(shí)增大,遇冷時(shí)縮小。氣體容易壓縮是因?yàn)闃?gòu)成氣體的粒子的間隔較大。不同液體混合后總體積小于原體積的和,說明粒子間是有間隔的。一種物質(zhì)如果由分子構(gòu)成,那么保持它化學(xué)性質(zhì)的最小粒子是分子;如果它由原子構(gòu)成,那么保持它化學(xué)性質(zhì)的最小粒子是原子。驗(yàn)證分子運(yùn)動(dòng)的探究實(shí)驗(yàn)【
24、實(shí)驗(yàn)操作】如右圖,取適量的酚酞溶液,分別倒入A、B兩個(gè)小燒杯中,另取一個(gè)小燒杯C,加入約5mL濃氨水。用一個(gè)大燒杯罩住A、C兩個(gè)小燒杯,燒杯B置于大燒杯外。觀察現(xiàn)象?!緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】燒杯A中的酚酞溶液由上至下逐漸變紅?!緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】分子是不斷運(yùn)動(dòng)的。【注意事項(xiàng)】濃氨水顯堿性,能使酚酞溶液變紅。濃氨水具有揮發(fā)性,能揮發(fā)出氨氣。從微觀角度解釋問題用分子觀點(diǎn)解釋由分子構(gòu)成的物質(zhì)的物理變化和化學(xué)變化物理變化:沒有新分子生成的變化。(水蒸發(fā)時(shí)水分子的間隔變大,但水分子本身沒有變化,故為物理變化)化學(xué)變化:分子本身發(fā)生變化,有新分子生成的變化。(電解水時(shí)水分子變成了新物質(zhì)的分子,故為化學(xué)變化)純凈物和混合物(由
25、分子構(gòu)成的物質(zhì))的區(qū)別:純凈物由同種分子構(gòu)成,混合物由不同種分子構(gòu)成。分子和原子的聯(lián)系:分子是由原子構(gòu)成的,同種原子結(jié)合成單質(zhì)分子,不同種原子結(jié)合成化合物分子。分子和原子的本質(zhì)區(qū)別:在化學(xué)變化中,分子可以再分,而原子不能再分。化學(xué)變化的實(shí)質(zhì):在化學(xué)變化過程中,分子裂變成原子,原子重新組合,形成新物質(zhì)的分子。物質(zhì)的組成宏觀角度:水是由氫元素和氧元素組成的。鐵是由鐵元素組成的。微觀角度:水是由水分子構(gòu)成的(水的化學(xué)性質(zhì)由水分子保持)。水分子由氫原子和氧原子構(gòu)成。1個(gè)水分子由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成。鐵是由鐵原子構(gòu)成的(鐵的化學(xué)性質(zhì)由鐵原子保持)。水在化學(xué)變化中的最小粒子是氫原子和氧原子。物質(zhì)、元
26、素用于宏觀角度分析問題,分子、原子、離子用于在微觀角度分析問題。宏觀和微觀不可以混淆。第二節(jié) 原子的構(gòu)成原子的構(gòu)成原子(不帶電)原子核(帶正電)核外電子(每個(gè)電子帶一個(gè)單位負(fù)電荷)質(zhì)子(每個(gè)質(zhì)子帶一個(gè)單位正電荷)中子(不帶電)在核外一個(gè)相對(duì)很大的空間內(nèi)做著高速運(yùn)動(dòng)體積很小,約占原子體積的十萬分之一原子一般是由質(zhì)子、中子和電子構(gòu)成,有的原子不一定有中子,質(zhì)子數(shù)也不一定等于中子數(shù)。原子的種類由核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))決定。構(gòu)成原子的各種粒子間的關(guān)系在原子中,原子序數(shù)核電荷數(shù)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)。由于原子核所帶的正電荷與核外電子所帶的負(fù)電荷的電量相等,電性相反,所以原子整體不顯電性。3. 核外電子的排布規(guī)
27、律: 核外電子總是盡先排在能量最低的電子層里,第一層排滿才能排第二層,第二層排滿才能排第三層。 每個(gè)電子層最多能容納2n2個(gè)電子(n為層序數(shù),第一層n=1,第二層n=2)。 最外層電子數(shù)不超過8個(gè)(第一層為最外層時(shí),不超過2個(gè))。4. 原子結(jié)構(gòu)示意圖:一個(gè)氯原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖如下+172 8 7弧線表示電子層弧線上的數(shù)字表示該層填充的電子數(shù)表示原子核和核內(nèi)質(zhì)子數(shù)5. 元素的種類 金屬元素:原子的最外層電子數(shù)一般少于4個(gè)(是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)),在化學(xué)變化中易失去最外層電子,而使次外層成為最外層,形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。這種性質(zhì)叫做金屬性。 非金屬元素:原子的最外層電子數(shù)一般多于或等于4個(gè)(是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)),在化
28、學(xué)變化中易獲得電子,而使最外層達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。這種性質(zhì)叫做非金屬性。 稀有氣體元素:原子的最外層有8個(gè)電子(He為2個(gè)),為相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。元素類別最外層電子數(shù)得失電子趨勢(shì)性質(zhì)結(jié)論金屬元素4易失去最外層電子(形成陽(yáng)離子)易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)元素的化學(xué)性質(zhì)由最外層電子數(shù)決定。非金屬元素4(H:1)易獲得電子使最外層達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(形成陰離子)稀有氣體元素8(He:2)難得失電子(為相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu))極難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)6. 離子的形成:帶電的原子或原子團(tuán)叫做離子。7. 相對(duì)原子質(zhì)量以一種碳原子(碳12)質(zhì)量的1/12(1.6610-27kg)為標(biāo)準(zhǔn),其他原子的質(zhì)量跟它相比較所得到的比,作為這種原子的
29、相對(duì)原子質(zhì)量,符號(hào)為Ar。相對(duì)原子質(zhì)量是通過比較得出的比值,單位為“1”。原子中質(zhì)子和中子的質(zhì)量接近碳原子質(zhì)量的1/12,而電子的質(zhì)量約為質(zhì)子質(zhì)量的1/1836,可以忽略不計(jì),所以原子的質(zhì)量集中在原子核上,即相對(duì)原子質(zhì)量質(zhì)子數(shù)中子數(shù)第三節(jié) 元素定義:元素就是具有相同電荷數(shù)(即核內(nèi)電子數(shù))的一類原子的總稱。元素與原子的區(qū)別和聯(lián)系:元素原子區(qū)別只表示一類原子的總稱;只表示種類,不論個(gè)數(shù),是宏觀概念原子是微觀概念,既表示種類,又表示數(shù)量含義化學(xué)變化中元素種類不變,但形態(tài)可能變化化學(xué)變化中,原子種類和數(shù)量不變,但最外層電子數(shù)可能變化聯(lián)系元素是同一類原子的總稱,原子是構(gòu)成元素的基本單元元素之最地殼中含量
30、(質(zhì)量分?jǐn)?shù))排在前五位的元素:氧、硅、鋁、鐵、鈣地殼中含量最多的金屬元素:鋁 地殼中含量最多的非金屬元素:氧生物細(xì)胞中含量最多的元素:氧 人體中含量最多的金屬元素:鈣元素的分類:金屬元素、非金屬元素、稀有氣體元素元素符號(hào)的意義:元素符號(hào)不僅表示一種元素,還表示這種元素的一個(gè)原子。如果物質(zhì)由原子構(gòu)成,元素符號(hào)還可以表示一種物質(zhì)。如果元素符號(hào)前加上系數(shù),就只表示該原子的個(gè)數(shù),只具有微觀意義。如:H表示氫元素、1個(gè)氫原子。2H表示2個(gè)氫原子。Cu表示銅元素、一個(gè)銅原子、金屬銅。描述物質(zhì)宏觀組成和微觀構(gòu)成: 宏觀組成(描述物質(zhì)的組成時(shí)用元素?cái)⑹觯鸿F是由鐵元素組成的。二氧化碳是由碳元素、氧元素組成的。
31、 微觀構(gòu)成(描述物質(zhì)的構(gòu)成時(shí)用分子、原子、離子敘述)鐵是由鐵原子構(gòu)成的。二氧化碳是由二氧化碳分子構(gòu)成的。(描述分子的構(gòu)成時(shí)用原子敘述)1個(gè)二氧化碳分子是由1個(gè)碳原子和2個(gè)氧原子構(gòu)成的。元素周期表:元素周期表的每一橫行叫做一個(gè)周期,共7個(gè)周期;每一縱行叫做一個(gè)族,共16個(gè)族。 QUOTE * MERGEFORMAT 第四單元 自然界的水第一節(jié) 愛護(hù)水資源水資源現(xiàn)狀愛護(hù)水資源一方面要節(jié)約用水,另一方面要防止水體污染節(jié)約用水的一些具體措施:提高水的利用效率。污水處理之后,循環(huán)利用?!耙凰嘤谩保褂锰悦姿疂不ǖ?。防止水體污染的一些具體措施:不使用含磷洗衣粉。工業(yè)“三廢”要進(jìn)行綜合利用和經(jīng)處理后再排放
32、。農(nóng)業(yè)上提倡使用農(nóng)家肥,合理使用化肥和農(nóng)藥。以預(yù)防為主,治理為輔。第二節(jié) 水的凈化水的凈化方法過濾:把不溶于液體的固體物質(zhì)與液體分離。具體操作見“二、過濾”。吸附沉降:常用明礬、活性炭對(duì)水中的雜質(zhì)吸附而沉降。明礬是一種常用的凈水劑,它溶于水后生成的膠狀物可以對(duì)懸浮雜質(zhì)吸附沉降,以達(dá)到凈水的目的?;钚蕴烤哂惺杷啥嗫椎慕Y(jié)構(gòu),可以吸附水中的懸浮物,也可以吸附溶于水的色素和異味。但需要注意的是,活性炭不能吸附鈣、鎂化合物,活性炭不能降低水的硬度。蒸餾:除去水中可溶性雜質(zhì)的方法,凈化程度相對(duì)較高,得到的蒸餾水可以看成是純凈物。殺菌(化學(xué)變化):在水中加入適量的藥物進(jìn)行殺菌、消毒。如漂白粉、氯氣(Cl2)
33、、二氧化氯(ClO2)等。凈化方法除去不溶于水的雜質(zhì)除去可溶于水的雜質(zhì)降低水的硬度凈化程度靜置沉淀低高過濾吸附蒸餾自來水廠凈水時(shí),需要經(jīng)過沉淀、過濾、吸附、投藥消毒的步驟,但是沒有蒸餾和煮沸的步驟。在凈化水的方法中,只有投藥消毒屬于化學(xué)變化,其余都屬于物理變化。過濾(見下圖)【實(shí)驗(yàn)器材】帶鐵圈的鐵架臺(tái)、漏斗、玻璃棒、燒杯【注意事項(xiàng)】操作時(shí)注意“一貼、二低、三靠”?!耙毁N”:濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁“二低”:濾紙低于漏斗邊緣、濾液低于濾紙邊緣“三靠”:燒杯緊靠玻璃棒(玻璃棒的作用:引流,使液體沿玻璃棒流進(jìn)過濾器)、玻璃棒緊靠三層濾紙、漏斗下端管口緊靠燒杯內(nèi)壁如果兩次過濾之后濾液仍然渾濁,原因可能是濾紙破
34、損或過濾時(shí)液面高于濾紙邊緣。硬水的軟化硬水:含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水叫做硬水。軟水:不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫軟水。硬水和軟水的區(qū)分方法:分別取少量的軟水和硬水于試管中,滴加等量的肥皂水,振蕩。有較多泡沫產(chǎn)生的水是軟水;泡沫很少,產(chǎn)生浮渣的水是硬水。硬水的危害: 用硬水洗滌衣物,既浪費(fèi)肥皂又洗不干凈衣物,時(shí)間長(zhǎng)了還會(huì)使衣物變硬。 鍋爐用水硬度高了十分危險(xiǎn),因?yàn)殄仩t內(nèi)結(jié)垢之后不僅浪費(fèi)燃料,而且會(huì)使鍋爐內(nèi)管道局部過熱,易引起管道變形或損壞,嚴(yán)重時(shí)還可能引起爆炸。 長(zhǎng)時(shí)間飲用硬水有害健康。硬水的軟化方法:生活:煮沸;實(shí)驗(yàn)室:蒸餾。制取蒸餾水的裝置如右圖所示第三節(jié) 水的組成水的物理性質(zhì)
35、純凈的水是沒有顏色、沒有氣味、沒有味道的液體。在101kPa時(shí),水的凝固點(diǎn)是0,沸點(diǎn)是100,4時(shí)密度最大,為1g/mL。水的電解實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)裝置如右圖)【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】 通電后,電極上有氣泡產(chǎn)生。通電一段時(shí)間后,兩個(gè)試管內(nèi)匯集了一些氣體,與正極相連的試管內(nèi)的氣體體積小,與負(fù)極相連的試管內(nèi)的氣體體積大,體積比約為1:2,質(zhì)量比約為8:1。 與正極相連的試管內(nèi)的氣體可以使帶火星的木條復(fù)燃;與負(fù)極相連的試管內(nèi)的氣體移近火焰時(shí),氣體能夠燃燒,火焰呈淡藍(lán)色。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】 水在通電的條件下,發(fā)生了分解反應(yīng),生成氫氣和氧氣:2H2O2H2+O2; 水是由氫、氧兩種元素組成的(在反應(yīng)前后,參與反應(yīng)的元素種類沒有變
36、化); 化學(xué)反應(yīng)中,分子可分,原子不可分?!咀⒁馐马?xiàng)】 通電時(shí),必須使用直流電。 預(yù)先在水中加入少量氫氧化鈉溶液或稀硫酸可以增強(qiáng)水的導(dǎo)電性。 負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣,正極產(chǎn)生的是氧氣。 氫氣物理性質(zhì):無色無味的氣體,難溶于水。密度比空氣小,是相同條件下密度最小的氣體?;瘜W(xué)性質(zhì):可燃性 QUOTE * MERGEFORMAT :2H2+O22H2O氫氣燃燒時(shí)發(fā)出淡藍(lán)色火焰,放出熱量,并有水珠產(chǎn)生。還原性:H2+CuOCu+H2O黑色的氧化銅在氫氣中加熱逐漸變成紅色,并有水珠產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)室制取氫氣反應(yīng)原理:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2反應(yīng)物的選擇:選用鋅粒和稀硫酸。不使用稀鹽酸,因?yàn)椋蝴}酸易揮發(fā),使
37、制得的氫氣中含有氯化氫氣體。不用鎂是因?yàn)榉磻?yīng)速度太快,不用鐵是因?yàn)榉磻?yīng)速度太慢。發(fā)生裝置和收集裝置:發(fā)生裝置同分解過氧化氫制取氧氣的發(fā)生裝置;收集裝置可選擇排水法收集氣體的裝置或向下排空氣法收集氣體的裝置。用排空氣法收集氫氣時(shí),不能驗(yàn)滿!用排水法收集氫氣時(shí),如果集氣瓶口出現(xiàn)氣泡,說明氫氣收集滿。在點(diǎn)燃?xì)錃馇?,一定要檢驗(yàn)氫氣的純度??扇夹詺怏w的驗(yàn)純方法:用排水法收集一試管可燃?xì)怏w,用拇指堵住試管口移近火焰點(diǎn)燃。如果氣體較純,氣體將會(huì)安靜地燃燒,并發(fā)出“噗”聲;如果氣體不純,會(huì)發(fā)出尖銳爆鳴聲。如果驗(yàn)純時(shí)發(fā)現(xiàn)氣體不純,需要再收集再檢驗(yàn)時(shí),必須對(duì)試管進(jìn)行處理(用拇指在試管口堵住一會(huì)或更換試管),以免發(fā)
38、生爆炸。檢驗(yàn):點(diǎn)燃。純凈的氫氣能夠安靜地燃燒,發(fā)出淡藍(lán)色火焰;而不純的氫氣在燃燒時(shí)會(huì)發(fā)出尖銳的爆鳴聲。氫氣能源的優(yōu)點(diǎn): 以水為原料,來源廣泛; 熱值高,放熱多; 生成物是水,毫無污染; 可以再生。目前氫能源存在的問題:制取成本高、貯存和運(yùn)輸困難。氫氣被認(rèn)為是最清潔的燃料。任何可燃?xì)怏w或可燃的粉塵如果跟空氣充分混合,遇火時(shí)都有可能發(fā)生爆炸。物質(zhì)的分類物質(zhì)混合物純凈物單質(zhì)(由同種元素組成的純凈物)化合物(由不同種元素組成的純凈物)氧化物(由兩種元素組成的化合物中,其中一種元素是氧元素的是氧化物)酸、堿、鹽、有機(jī)物第四節(jié) 化學(xué)式與化合價(jià)化學(xué)式:用元素符號(hào)和數(shù)字組合來表示物質(zhì)組成的式子?;瘜W(xué)式(如H2
39、O)的意義:表示一種物質(zhì)(宏觀意義)表示水這種物質(zhì);表示一個(gè)分子(微觀意義)表示1個(gè)水分子;表示某物質(zhì)是由什么元素組成的(宏觀意義)表示水是由氫元素、氧元素組成;表示某物質(zhì)是由什么粒子構(gòu)成(微觀意義)表示水由水分子構(gòu)成;表示某物質(zhì)的分子由什么粒子構(gòu)成(微觀意義)表示1個(gè)水分子由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成;化合價(jià):元素化合價(jià)是一個(gè)原子在化合時(shí)表現(xiàn)出來的性質(zhì)。在元素符號(hào)或原子團(tuán)的上方標(biāo)出化合價(jià),“+”、“-”寫在前,數(shù)字寫在后。+5 -2化合價(jià)的一般規(guī)律:金屬元素跟非金屬元素化合時(shí),金屬元素顯正價(jià),非金屬元素顯負(fù)價(jià)。氧元素通常顯-2價(jià),氫元素通常顯+1價(jià)。在化合物里正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0。在單質(zhì)中
40、元素的化合價(jià)為0。同一元素在不同物質(zhì)里可顯不同的化合價(jià)。在同一種物質(zhì)里,同一元素也可顯不同的化合價(jià)(如NH4NO3)。-3 +5根據(jù)化合價(jià)寫化學(xué)式:“正價(jià)前,負(fù)價(jià)后,十字交叉右下處,化簡(jiǎn)才是原子數(shù)”。如P2O5 P2O5+3數(shù)字的意義: 元素符號(hào)前的數(shù)字表示幾個(gè)某原子。如2H中的“2”表示2個(gè)氫原子。 化學(xué)式前的數(shù)字表示幾個(gè)某分子。如2H2O中的“2”表示2個(gè)水分子。 元素符號(hào)右下角數(shù)字表示一個(gè)某分子或離子中有幾個(gè)某原子。如CO2中的“2”表示1個(gè)二氧化碳分子中有2個(gè)氧原子。 元素符號(hào)右上角的數(shù)字表示一個(gè)某離子中帶幾個(gè)單位的正或負(fù)電荷。如Fe3+中的“3”表示1個(gè)鐵離子帶3個(gè)單位的正電荷。 元
41、素符號(hào)正上方數(shù)字表示某元素的化合價(jià)。如Fe表示鐵元素的化合價(jià)是+3。根據(jù)化學(xué)式進(jìn)行計(jì)算(計(jì)算時(shí)要注意式子的化學(xué)意義)相對(duì)分子質(zhì)量(相對(duì)原子質(zhì)量原子個(gè)數(shù))之和 QUOTE * MERGEFORMAT 組成元素的質(zhì)量比(相對(duì)原子質(zhì)量原子個(gè)數(shù))之比在計(jì)算時(shí)要注意標(biāo)清元素的順序。原子個(gè)數(shù)之比(元素質(zhì)量相對(duì)原子質(zhì)量)之比化合物中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù) QUOTE * MERGEFORMAT 某元素的質(zhì)量某化合物的質(zhì)量某元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)第五單元 化學(xué)方程式第一節(jié) 質(zhì)量守恒定律一、探究實(shí)驗(yàn):質(zhì)量守恒的探究白磷燃燒前后質(zhì)量的測(cè)定二、探究實(shí)驗(yàn):質(zhì)量守恒的探究鐵釘跟硫酸銅溶液反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】鐵釘表面附著一層紅
42、色物質(zhì),溶液由藍(lán)色逐漸變成淺綠色?!净瘜W(xué)方程式】Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 質(zhì)量守恒定律: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。質(zhì)量守恒定律應(yīng)用于化學(xué)變化,不能應(yīng)用于物理變化。質(zhì)量守恒定律說的是“質(zhì)量守恒”而不是其他方面的守恒?;瘜W(xué)反應(yīng)中,各反應(yīng)物之間要按一定的質(zhì)量比相互作用,因此參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和不是任意比例的反應(yīng)物質(zhì)量的簡(jiǎn)單加和。不參加反應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量及不是生成物的物質(zhì)質(zhì)量不能計(jì)入“總和”中。質(zhì)量守恒的原因:從微觀上看,在化學(xué)反應(yīng)前后,原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量不變?;瘜W(xué)反應(yīng)前后:一定不變(宏觀)反應(yīng)物和生成物的總質(zhì)量、元素的種類和質(zhì)量。(微觀)原子的
43、種類、數(shù)目、質(zhì)量。一定改變(宏觀)物質(zhì)的種類。一定改變(微觀)分子的種類??赡芨淖兎肿涌倲?shù)?;瘜W(xué)反應(yīng)類型四種基本反應(yīng)類型: 化合反應(yīng)由兩種或兩種以上物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)。 分解反應(yīng)由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)。 置換反應(yīng)一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng),生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。 復(fù)分解反應(yīng)兩種化合物相互交換成分,生成另外兩種化合物的反應(yīng)。第二節(jié) 如何正確書寫化學(xué)方程式化學(xué)方程式:用化學(xué)式表示化學(xué)反應(yīng)的式子,叫做化學(xué)方程式。化學(xué)方程式的意義質(zhì)的方面:表明反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件。量的方面: 各物質(zhì)間反應(yīng)時(shí)的微粒個(gè)數(shù)比; 各物質(zhì)間反應(yīng)時(shí)的質(zhì)量比。質(zhì)量比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)
44、的相對(duì)分子質(zhì)量與化學(xué)計(jì)量數(shù)乘積的比。所求質(zhì)量比不用約分?;瘜W(xué)方程式的讀法(意義):以下面的方程式為例2H2 + O2 = 2H2O 4 :32 : 36氫氣和氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng),生成水。每2個(gè)氫分子和1個(gè)氧分子在點(diǎn)燃的條件下恰好完全反應(yīng),生成2個(gè)水分子。每4份質(zhì)量的氫氣和32份質(zhì)量的氧氣在點(diǎn)燃的條件下恰好完全反應(yīng),生成36份質(zhì)量的水。書寫化學(xué)方程式要遵守的原則: 必須以客觀事實(shí)為基礎(chǔ); 必須遵守質(zhì)量守恒定律。配平:在化學(xué)式前填上適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)計(jì)量數(shù),使式子左、右兩邊的每一種元素的原子個(gè)數(shù)都相等。第六單元 碳和碳的氧化物第一節(jié) 金剛石、石墨和C60“碳”和“炭”的區(qū)別:“碳”指碳元素,不是具體指
45、某種物質(zhì);而“炭”指具體的、由碳元素組成的單質(zhì)。金剛石、石墨、C60是由碳元素組成的三種不同的單質(zhì)。所以,在一定條件下,將石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的變化是化學(xué)變化。金剛石、石墨的物理性質(zhì)和用途化學(xué)式顏色形狀硬度導(dǎo)電性導(dǎo)熱性潤(rùn)滑性熔點(diǎn)用途金剛石C無色透明正八面體最硬無無無高劃玻璃、切割金屬、鉆探機(jī)鉆頭、制裝飾品等石墨深灰色、有金屬光澤、不透明細(xì)鱗片狀最軟之一優(yōu)良良好良好電極、鉛筆芯、潤(rùn)滑劑等金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)。無定形碳:由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成,沒有固定形狀。常見的無定形碳:木炭、活性炭、焦炭、炭黑。顏色、狀態(tài)制法用途木炭灰黑色的多孔性固體木材隔絕空氣加強(qiáng)熱燃料、黑火藥、制活性炭、冶煉金
46、屬活性炭灰黑色多孔顆粒狀固體木炭在高溫下用水蒸氣處理凈化多種氣體和液體、作防毒面具焦炭淺灰色多孔性固體煙煤隔絕空氣加強(qiáng)熱冶煉金屬炭黑極細(xì)的黑色粉末含碳物質(zhì)不完全燃燒墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等,作橡膠制品的填料木炭、活性炭具有吸附性(物理性質(zhì))?;钚蕴康奈叫愿鼜?qiáng)。C60分子是一種由60個(gè)碳原子構(gòu)成的分子,它形似足球,這種足球結(jié)構(gòu)的碳分子很穩(wěn)定。金剛石、石墨、C60性質(zhì)不同的原因:碳原子的排列方式不同。碳的化學(xué)性質(zhì)單質(zhì)碳的物理性質(zhì)各異,而各種單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)卻完全相同在常溫下,碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。碳具有可燃性:C+O2CO2(充分燃燒)2C+O22CO(不充分燃燒)碳具有還原性:C+2CuO2
47、Cu+CO22Fe2O3+3C4Fe+3CO2單質(zhì)碳的還原性可用于冶金工業(yè)。木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)(見右圖)【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】黑色固體逐漸變成紅色;澄清的石灰水變渾濁?!净瘜W(xué)方程式】C+2CuO2Cu+CO2反應(yīng)開始的標(biāo)志:澄清的石灰水變渾濁。在酒精燈上加網(wǎng)罩的目的:使火焰集中并提高溫度。實(shí)驗(yàn)完畢后先熄滅酒精燈的后果:石灰水倒吸入熱的試管中使試管炸裂。還原反應(yīng):含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng),叫做還原反應(yīng)。木炭是使氧化銅還原為銅的物質(zhì),具有還原性。木炭在反應(yīng)C+2CuO2Cu+CO2中作還原劑。第二節(jié) 二氧化碳制取的研究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳原料:大理石或石灰石、稀鹽酸。不用稀硫酸代替稀鹽酸的原因:稀硫酸與
48、大理石反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣,阻礙反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。不用濃鹽酸代替稀鹽酸的原因:濃鹽酸易揮發(fā),使生成的二氧化碳中混有氯化氫氣體而不純。不用純碳酸鈣或碳酸鈉等代替大理石、石灰石的原因:它們與稀鹽酸反應(yīng)速率太快,不容易控制和收集,且成本較高。反應(yīng)原理:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2發(fā)生裝置:同分解過氧化氫溶液制取氧氣的發(fā)生裝置(原因:固體和液體混合,在常溫下反應(yīng)生成氣體)收集裝置:向上排空氣法收集氣體的裝置(原因:二氧化碳能溶于水,且密度比空氣密度大)檢查裝置的氣密性:用長(zhǎng)頸漏斗插入液面內(nèi)的氣體發(fā)生裝置,緊閉導(dǎo)氣管出口,從漏斗中加水。如果液面穩(wěn)定后水面下降,則表明漏氣;若水面不下
49、降,則表明不漏氣。驗(yàn)滿:把燃著的木條放在集氣瓶口(不要伸入瓶?jī)?nèi)),如果火焰熄滅,證明二氧化碳已經(jīng)收集滿了。檢驗(yàn):把氣體通入澄清的石灰水中,如果澄清的石灰水變渾濁,就證明收集的氣體是二氧化碳。凈化:如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氫氣體和水蒸氣時(shí),可先將氣體通過盛有碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶(除去氯化氫),再通過盛有濃硫酸的洗氣瓶(除去水蒸氣并進(jìn)行干燥)。注意事項(xiàng)見第二單元。二氧化碳和氧化鈣的工業(yè)制法:CaCO3CaO+CO2CO2(2)第三節(jié) 一氧化碳和二氧化碳二氧化碳的物理性質(zhì)及對(duì)應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn):CO2(1)無色無味,常溫常壓下為氣體。一般情況下,二氧化碳的密度比空氣的密度大。【實(shí)驗(yàn)操作】如右圖(1
50、),將CO2氣體慢慢倒入杯中。【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】蠟燭自下而上依次熄滅。【實(shí)驗(yàn)分析】二氧化碳?xì)怏w沿?zé)瓋?nèi)壁流下,先聚集在底部,然后逐漸上升,把杯內(nèi)的空氣自下而上排出?!緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】 一般情況下,二氧化碳既不能燃燒,也不能支持燃燒; 一般情況下,二氧化碳的密度比空氣的密度大。二氧化碳能溶于水?!緦?shí)驗(yàn)操作】如右上圖(2)向一個(gè)收集滿二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)地較軟的塑料瓶中加入約1/3體積的水,立即旋緊瓶蓋,振蕩?!緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】瓶體變癟?!緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】二氧化碳能溶于水。二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)一般情況下,二氧化碳既不能燃燒,也不能支持燃燒。二氧化碳不能供給呼吸。(注意:二氧化碳沒有毒性)二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸?!緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
51、 第一朵小花變紅; 第二朵小花不變色; 第三朵小花不變色; 第四朵小花變紅; 第四朵小花被烘烤后由紅色變成紫色?!緦?shí)驗(yàn)分析】 醋酸能使紫色小花變紅,說明酸(溶液)可以使紫色石蕊變紅; 水不能使紫色石蕊變紅; 二氧化碳不能使紫色石蕊變紅; 二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊變紅; 說明碳酸被分解了。【化學(xué)方程式】CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2【注意事項(xiàng)】 第二朵、第三朵紙花可以說明:水不能使紫色石蕊變紅,二氧化碳不能使紫色石蕊變紅,二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊變紅。 紙花必須是干燥的。如果紙花不是干燥的,那么在把第三朵紙花放入水中時(shí),CO2會(huì)與紙花里
52、的水分反應(yīng)生成碳酸使紙花變紅,這樣就起不到對(duì)照的作用。 二氧化碳不能使紫色石蕊變紅,但二氧化碳能使紫色石蕊溶液變紅。二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁:CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O二氧化碳能與灼熱的碳反應(yīng)生成一氧化碳:CO2+C2CO該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。該反應(yīng)既是化合反應(yīng),又是氧化還原反應(yīng)(CO2是氧化劑,C是還原劑)。該反應(yīng)是二氧化碳變?yōu)橐谎趸嫉囊环N方法。二氧化碳的用途滅火(既利用了二氧化碳的物理性質(zhì),又利用了二氧化碳的化學(xué)性質(zhì))原因: 二氧化碳的密度比空氣大; 一般情況下,二氧化碳既不能燃燒,也不能支持燃燒。滅火器原理:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2干冰(固體
53、二氧化碳):干冰升華吸收大量的熱,因此干冰可用于人工降雨、制冷劑。光合作用:作氣體肥料,可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。二氧化碳對(duì)環(huán)境的影響:造成溫室效應(yīng)【能導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體】二氧化碳、臭氧(O3)、甲烷(CH4)、氟氯代烷等。一氧化碳的物理性質(zhì):無色、無味的氣體,難溶于水,密度比空氣略小。一氧化碳只能用排水法收集,不能用向下排空氣法收集。一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)一氧化碳具有可燃性:2CO+O22CO2【燃燒的現(xiàn)象】 發(fā)出藍(lán)色火焰; 放熱; 生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體。煤爐從上至下,常發(fā)生的三個(gè)反應(yīng):2CO+O22CO2、CO2+C2CO、C+O2CO2一氧化碳具有毒性。原因:一氧化碳極易與血液中的血紅
54、蛋白結(jié)合,造成生物體內(nèi)缺氧,嚴(yán)重時(shí)會(huì)危及生命。正常的血液呈深紅色,當(dāng)通入一氧化碳后,血液由深紅色變成淺紅色。一氧化碳具有還原性。一氧化碳的用途:可燃性:作氣體燃料(2CO+O22CO2)。還原性:冶煉金屬(3CO+Fe2O32Fe+3CO2、CO+CuOCu+CO2)。一氧化碳的還原性一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn):【實(shí)驗(yàn)裝置】見下圖(這是整套裝置,但只需掌握虛線框中內(nèi)容,并且下文的操作、現(xiàn)象、結(jié)論僅針對(duì)虛線框內(nèi)的實(shí)驗(yàn)裝置)。1-稀鹽酸2-大理石3-碳酸氫鈉溶液4-濃硫酸5-木炭6-氧化銅7-氫氧化鈣溶液【實(shí)驗(yàn)操作】 先通入一氧化碳,在加熱前必須先檢驗(yàn)一氧化碳的純度; 點(diǎn)燃酒精燈給玻璃管內(nèi)的物質(zhì)加熱
55、; 實(shí)驗(yàn)完畢,先熄滅酒精燈; 再通入一會(huì)兒一氧化碳直到試管冷卻?!緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】黑色粉末變成紅色,生成的氣體使澄清的石灰水變渾濁?!緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】一氧化碳能使氧化銅還原成銅,同時(shí)生成二氧化碳?!净瘜W(xué)方程式】CO+CuOCu+CO2【注意事項(xiàng)】 檢驗(yàn)一氧化碳純度的目的:防止加熱空氣和一氧化碳的混合氣體引起爆炸。 一氧化碳“早來晚走”,酒精燈“遲到早退”。 一氧化碳“早來”,酒精燈“遲到”的目的:排凈裝置內(nèi)的空氣,防止加熱空氣和一氧化碳的混合氣體引起爆炸。 一氧化碳“晚走”,酒精燈“早退”的目的:防止灼熱的銅重新被空氣中的氧氣氧化(2Cu+O22CuO)。 因?yàn)橐谎趸加袆《荆S意排放會(huì)造成空氣污染,所以
56、必須進(jìn)行尾氣處理。 7溶液的目的: 證明反應(yīng)生成二氧化碳; 除去裝置內(nèi)的二氧化碳。一氧化碳還原氧化鐵【實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作】與上面的實(shí)驗(yàn)類似( 下的酒精燈要換成酒精噴燈)【實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象】紅色粉末逐漸變黑,生成的氣體使澄清的石灰水變渾濁。【化學(xué)方程式】3CO+Fe2O32Fe+3CO2【注意事項(xiàng)】鐵塊是銀白色的,但鐵粉是黑色的。水煤氣(一氧化碳和氫氣的混合氣體):C+H2OCO+H2在我們學(xué)過的還原劑還原金屬氧化物的反應(yīng)中,只有兩個(gè)反應(yīng)的條件是“加熱”,其他的都是“高溫”:H2+CuOCu+H2O和CO+CuOCu+CO2一氧化碳和二氧化碳的性質(zhì)比較一氧化碳二氧化碳物理性質(zhì)無色無味的氣體,密度比空氣略
57、小,難溶于水無色無味的氣體,密度比空氣大,能溶于水化學(xué)性質(zhì)可燃性、還原性、毒性 二氧化碳能和水反應(yīng)生成碳酸 二氧化碳可以和四大強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水 二氧化碳能和碳單質(zhì)反應(yīng) 二氧化碳能參與光合作用檢驗(yàn)方法通過灼熱的氧化銅粉末,粉末由黑色逐漸變成紅色,產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁通入澄清石灰水中,澄清石灰水變渾濁主要用途做燃料、冶煉金屬滅火、制汽水、人工降雨三大還原劑:H2、C、CO共同性質(zhì):可燃性、還原性。三大可燃性氣體及燃燒時(shí)的火焰顏色:H2(淡藍(lán)色)、CO(藍(lán)色)、CH4(明亮的藍(lán))當(dāng)碳與氧化劑不充分反應(yīng)時(shí),會(huì)生成一氧化碳。第七單元 燃料及其應(yīng)用第一節(jié) 燃燒和滅火(1)白磷白磷紅磷熱水白磷熱
58、水氧氣(2)燃燒定義:通常的燃燒是指可燃物跟氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、放熱的劇烈的氧化反應(yīng)。探究燃燒的條件(本實(shí)驗(yàn)要在通風(fēng)櫥或抽風(fēng)設(shè)備下進(jìn)行):【實(shí)驗(yàn)操作】略【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】a. 銅片上的白磷燃燒,銅片上的紅磷和水中的白磷沒有燃燒。b. 白磷在水下燃燒?!緦?shí)驗(yàn)分析】如右圖(1)。與對(duì)比,說明:物質(zhì)是否發(fā)生燃燒與可燃物燃燒所需要的溫度有關(guān)。與對(duì)比,說明:物質(zhì)是否發(fā)生燃燒與是否與氧氣(空氣)接觸有關(guān)。與圖(2)對(duì)比,再次說明:燃燒必須有氧氣(空氣)?!緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】燃燒的條件:可燃物、與氧氣(或空氣)接觸、溫度達(dá)到著火點(diǎn)通風(fēng)櫥是一種不完善的尾氣處理裝置,若改進(jìn)上述實(shí)驗(yàn),可將紅磷和白磷裝入密閉的容器內(nèi)(還要套一個(gè)
59、氣球),這樣便于進(jìn)行尾氣處理。燃燒的條件: 可燃物; 與氧氣(或空氣)接觸; 溫度達(dá)到著火點(diǎn)?!咀⒁馐马?xiàng)】 著火點(diǎn)不是固定不變的。對(duì)固體燃料來說,著火點(diǎn)的高低跟表面積的大小、顆粒可惜的粗細(xì)、導(dǎo)熱系數(shù)的大小等都有關(guān)系。 并非所有的燃燒都需要氧氣,如氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫。 只有三個(gè)條件全部滿足,燃燒才能發(fā)生。自燃:由緩慢氧化引起的自發(fā)燃燒。滅火滅火的原理: 清除可燃物或使可燃物與其他物品隔離; 隔絕氧氣(空氣); 降低可燃物的溫度,使其降低到著火點(diǎn)以下?!咀⒁馐马?xiàng)】 著火點(diǎn)是可燃物著火燃燒時(shí)所需的最低溫度,是物質(zhì)的一種性質(zhì),不隨外界條件的變化而變化。 在燃燒的三個(gè)條件中,只需破壞一個(gè)條件就可
60、以使燃燒停止。二氧化碳滅火器內(nèi)盛裝的是液態(tài)二氧化碳,使用時(shí)不會(huì)留下任何痕跡。爆炸鼓氣定義:可燃物在有限的空間內(nèi)急劇地燃燒,就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)聚積大量的熱,使氣體的體積迅速膨脹而引起爆炸。爆炸還包括物理爆炸,它們是物理變化。除了可燃性氣體能發(fā)生爆炸外,可燃性粉塵如面粉、煤粉等也能發(fā)生爆炸。第二節(jié) 燃料和熱量三大化石燃料:煤、石油、天然氣(均為混合物,并且均為不可再生能源)煤“工業(yè)的糧食”煤中主要含碳元素。煤燃燒排放的污染物:SO2、NO2、CO、煙塵等。(SO2、NO2可導(dǎo)致酸雨)為了使煤得到綜合利用,可以將煤干餾,即隔絕空氣加強(qiáng)熱。(干餾是化學(xué)變化)石油“工業(yè)的血液”石油中主要含碳、氫元素。汽車尾
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