绪言:化学使世界就得更加绚丽多彩
1、 化学是在分子、原子层次上研究物质的性质、结构、组成及变化规律的科学。
2、 原子论(道尔顿)和分子学说(阿伏加德罗)的创立,奠定了近代化学的基础。(学科创立)——物质
是由原子和分子构成的,分子的破裂和原子的重新组合是化学变化的基础。 3、 1869年,俄国的化学家门捷列夫发现元素周期律、编制了元素周期表。
4、 我国的某些化学工艺像造纸、制火药、烧瓷器,发明很早,对世界文明作出过巨大贡献。(其它举例P2) 5、 用高分子薄膜做的鸟笼:隔水、透气 (P8)
第一章 走进化学世界 课题1 物质的变化和性质
一、物质的变化
1、概念:物理变化——没有生成其它物质的变化。 化学变化——有其它物质生成的变化 2、判断变化依据:是否有其它(新)物质生成。 有则是化学变化,无则是物理变化 3、相互关系:常常伴随发生,有化学变化一定有物理变化,有物理变化不一定有化学变化。 4、化学变化伴随现象:放热、吸热、发光、变色、放出气体和生成沉淀。
二、物质的性质
物理性质:物质不需要化学变化就表现出的性质。包括:颜色、状态、气味、熔点、沸点、密度、
硬度、溶解性、挥发性、延展性、、导电性、吸水性、吸附性等。
化学性质:物质在化学变化中表现出来的性质。可燃性、氧化性、还原性、活泼性、稳定性、
腐蚀性、毒性、金属活动性等。
三、物理变化、化学变化、物理性质、化学性质之间的区别与联系。
联系: 在变化语句中加“能”或“可以”或“易”等词语,变成了相应的性质。
它们的区别是:物理性质在静止状态中就能表现出来,而物质的化学性质则要在物质运动状态中才能
表现出来
课题2 化学是一门实验为基础的科学
一、化学研究的对象是物质,以实验为基础。学习化学的途径是科学探究,实验是科学探究的重要手段。 二、对蜡烛及其燃烧的探究
实验步骤: ⑴ 燃烧前:蜡烛通常为黄白色的固体,浮在水面上。密度比水小,不溶于水。
⑵燃烧时:
①蜡烛发出黄白色的火焰,放热、发光,
②木条(1-2S)处于外焰的部分最先变黑,火焰分为三层(外焰、内焰、焰心)。外焰温度最高。③在火焰上方罩冷而干燥的烧杯,内壁有水雾出现。说明蜡烛燃烧生成了水。蜡烛含有H元素。
在火焰上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯,烧杯内壁变浑浊。说明蜡烛中含有C元素。
⑶燃烧后:有一股白烟,能重新燃烧。说明蜡烛燃烧是蜡烛气化后的蜡烛蒸气被点燃。
二、对人体吸入的空气和呼出气体的探究
1、原理:A、二氧化碳——能使澄清石灰水变浑浊(特性),不燃烧也不支持燃烧,不能供给呼吸。
B、氧气——支持燃烧(使带火星的木条复燃、燃着的木条烧得更旺),供给呼吸。
2、结论:“两多一少”——人呼出的气体中二氧化碳和水蒸气比空气多,氧气的含量比空气少。
即:A.呼出的气体使石灰水出现的浑浊多,证明呼出的气体比空气中 CO2的含量高。
B.呼出的气体使燃着的木条熄灭,燃着的木条在空气中能够燃烧,证明空气中氧气的含量 比呼出的气体中氧气的含量高。
C.对着呼气的玻璃片上的水雾比放在空气中的玻璃片上的水雾多,证明呼出气体中水的含量
比空气中水的含量高。
3、鉴别氧气和二氧化碳:
方法①:用燃着的木条分别伸入瓶内,使之燃得更旺的是氧气,使之立即熄灭的是二氧化碳; 方法②: 分加倒入澄清的石灰水,使之变浑浊的是二氧化碳,使之无明显变化的是氧气。
课题3 走进化学实验室
一、常用的仪器(仪器名称不能写错别字) (一)初中化学实验常用用仪器
反应容器 可直接受热的:试管、蒸发皿、燃烧匙、坩埚等
能间接受热的:烧杯、烧瓶、锥形瓶(加热时,需加石棉网)
常 存放药品的仪器:广口瓶(固体)、细口瓶(液体)、滴瓶(少量液体)、集气瓶(气体) 用 加热仪器:酒精灯
计量仪器:托盘天平(称量)、量筒(量体积) 仪 分离仪器:漏斗
、镊子(块状或较大颗粒)、胶头滴管(少量液体) 器 取用仪器:药匙(粉末或小晶粒状)
夹持仪器:试管夹、铁架台(带铁夹、铁圈)、坩埚钳
其他仪器:长颈漏斗、石棉网、玻璃棒、试管刷、水槽
不能加热:量筒、集气瓶、漏斗、温度计、滴瓶、表面皿、广口瓶、细口瓶等 1、 试管
(1)、 用途: a、在常温或加热时,用作少量试剂的反应容器。 b、溶解少量固体。
c、收集少量气体的容器 d、或用于装置成小型气体的发生器。
(2)、注意事项:
a、加热时外壁必须干燥,不能骤热骤冷,一般要先均匀受热, 然后才能集中受热, 防止试管受热不均而破裂。
b、加热时,试管要先用铁夹夹持固定在铁架台上(短时间加热也可用试管夹夹持)。 试管夹应夹在的中上部,铁夹应夹在离试管口的1/3处。
c、加热固体时,试管口要略向下倾斜,且未冷前试管不能直立,避免管口冷凝水倒流
使试管炸裂。
d、加热液体时,盛液量一般不超过试管容积的1/3(防止液体受热溢出),使试管与桌面 约成45°的角度(增大受热面积,防止暴沸),管口不能对着自己或别人(防止液体 喷出伤人)。反应时试管内的液体不超过试管容积的1/2。
2、烧杯
用途: ① 溶解固体物质、配制溶液,以及溶液的稀释、浓缩
②也可用做较大量的物质间的反应 (受热时外壁要干燥,并放在石棉网上)
3、烧瓶:有圆底烧瓶,平底烧瓶 ① 常用做较大量的液体间的反应 ② 也可用做装置气体发生器 4、锥形瓶用途:①加热液体,②也可用于装置气体发生器和洗瓶器 ③也可用于滴定中的受滴容器。 5、蒸发皿 通常用于溶液的浓缩或蒸干。(均匀加热,不可骤冷。蒸发皿要用坩埚钳夹取) 6、胶头滴管 ①胶头滴管用于吸取和滴加少量液体。 ②滴瓶用于盛放少量液体药品
注意: ①先排空再吸液
②悬空垂直放在试管口上方,以免沾污染滴管,滴管管口不能伸入受滴容器(防止沾上其他试剂) ③吸取液体后,应保持胶头在上,不能向下或平放,防止液体倒流,沾污试剂或腐蚀胶头;④除吸同一试剂外,用过后应立即洗净,再去吸取其他药品,未经洗涤的滴管严禁吸取别的试剂。 ⑤滴瓶上的滴管与瓶配套使用,滴液后应立即插入原瓶内,不得弄脏,也不必用水冲冼。7、量筒 用于量取一定量体积液体的仪器。
, 操作注意:① 在量液体时,要根据所量的体积来选择大小恰当的量筒(否则会造成较大的误差)
②读数时应将量筒垂直平稳放在桌面上,并使量筒的刻度与量筒内的液体凹液面的最低点保持在同一水平面。
8、托盘天平:称量仪器,一般精确到0.1克。
注意:称量物左砝右,取用砝码要用镊子。 易潮、腐蚀药品须放在玻璃器皿中称量。 9、集气瓶:(瓶口上边缘磨砂,无塞 )
用途:①用于收集或短时间贮存少量气体。 ②也可用于进行某些物质和气体燃烧的反应器。 注意事项:① 不能加热 。 ② 收集或贮存气体时,要配以毛玻璃片遮盖。
③在瓶内作物质燃烧反应时,若固体生成,瓶底应加少量水或铺少量细沙。
10、广口瓶 (内壁是磨毛的): 常用于盛放固体试剂,也可用做洗气瓶
11、细口瓶 用于盛放液体试剂 :棕色的细口瓶用于盛装需要避光保存的物质,存放碱溶液时
试剂瓶应用橡皮塞,不能用玻璃塞。
12、漏斗 用于向细口容器内注入液体或用于过滤装置。
13、长颈漏斗:用于向反应容器内注入液体,若用来制取气体,则长颈漏斗的下端管口要插入液面
以下,形成“液封”,(防止气体从长颈斗中逸出)
14、分液漏斗 分离不溶、密度不同的液体,也可用于向反应容器中滴加液体,可控制液体的用量 15、试管夹 用于夹持试管,给试管加热。
注意事项:① 使用时从试管的底部往上套,夹在试管的中上部。或夹在距管口1/3处
②不要把拇指按在试管夹短柄上。
16、铁架台 用于固定和支持各种仪器,一般常用于过滤、加热等实验操作。
17、酒精灯 (加热仪器)
注意事项:
①使用时先将灯放稳,灯帽取下直立在灯的右侧,以防止滚动和便于取用。②使用前检查并调整灯芯。灯体内的酒精不可超过灯容积的3/4,也不应少于1/4。(酒精过多,在加热或移动时易溢出;太少,加热酒精蒸气易引起爆炸)。③禁止向燃着的酒精灯内添加酒精(防止酒精洒出引起火灾)
④禁止用燃着的酒精灯直接点燃另一酒精灯,用火柴从侧面点燃酒精灯(防止酒精洒出火灾)。⑤酒精灯的外焰最高, 应在外焰部分加热,先预热后集中加热。防止灯心与热的玻璃器皿接触⑥用完酒精灯后,必须用灯帽盖灭,不可用嘴吹熄。(防止将火焰沿着灯颈吹入灯内)(以免灯内酒精挥发而使灯心留有过多的水分,不仅浪费酒精而且不易点燃)
⑦不要碰倒酒精灯,若酒精洒到桌面燃烧,应立即用湿布扑盖或撒沙土扑灭火焰,不能用水冲。18、玻璃棒 用途:搅拌(加速溶解)、引流(过滤或转移液体)、转移物质。
注意事项:① 搅拌不要碰撞容器壁 ② 用后及时擦洗干净
19、温度计 刚用过的高温温度计不可立即用冷水冲洗。
20、药匙 用于取用粉末或小粒状的固体药品,每次用前要将药匙用干净的滤纸揩净。 二、药品的取用规则
1、“三不准”原则:不尝、不闻、不接触。
即: ① 不准用手接触药品 ② 不准用口尝药品的味道 ③ 不准把鼻孔凑到容器口去闻气味。2、用量原则:严格按规定用量取用;无说明的——液体取1-2ml,固体盖满试管底部即可。 3、剩余药品:不放回原瓶、不随意丢弃、不带出实验室,要放入指定容器。 三、固体药品的取用
工具:块状的用镊子;粉末状的用药匙和纸槽。 1、取用块状固体用镊子。(一横二放三慢竖)
步骤:先把容器横放,用镊子夹取块状药品或金属颗粒放在容器口,再把容器慢慢地竖立起来,
使块状药品或金属颗粒缓缓地沿容器壁滑到容器底部,以免打破容器。
2、取用粉末状或小颗粒状的药品时要用药匙或纸槽。(一横二送三直立)
步骤:先把试管横放,用药匙(或纸槽)把药品小心送至试管底部,然后使试管直立起来,
让药品全部落入底部,以免药品沾在管口或试管上。 注:使用后的药匙或镊子应立即用干净的纸擦干净。
四、液体药品的取用:“多倒少滴”。 工具——量筒和滴管。
(一倒二向三挨四靠) 1、取用大量液体时可直接从试剂瓶中倾倒。
步骤:
①瓶盖倒放在实验台(防止桌面上的杂物污染瓶塞,从而污染药品);②倾倒液体时,应使标签向着手心(防止残留的液体流下腐蚀标签),③瓶口紧挨试管口,缓缓地将液体注入试管内(快速倒会造成液体洒落);
④倾完,瓶口在试管口靠两下。立即盖上瓶塞(防止液体的挥发或污染),标签向外放回原处。
2、 取用少量液体时可用胶头滴管。要领:悬、垂。见前6问。
步骤:选、慢注、滴加
注意事项:使用量筒时,要做倒 :① 接近刻度时改用胶头滴管
② 读数时,视线应与刻度线及凹液面的最低处保持水平
③ 若仰视则读数偏低,液体的实际体积>读数; 俯视则读数偏高,液体的实际体积<读数。
3、取用定量液体时可用量筒和胶头滴管,视线与凹液面的最低处保持水平。 五、 固体试剂的称量
仪器:托盘天平、药匙(托盘天平只能用于粗略的称量,能称准到0.1克) 步骤:调零、放纸片、左物右码、读数、复位
使用托盘天平时,要做到:① 左物右码:添加砝码要用镊子不能用手直接拿砝码,并先大后小;称量完毕,砝码要放回砝码盒,游码要回零。药品的质量=砝码读数+游码读数
若左右放颠倒了:药品的质量=砝码读数 - 游码读数
② 任何药品都不能直接放在盘中称量,干燥固体可放在纸上称量,易潮解药品要放在(烧杯或 表面皿等)玻璃器皿中称量。
注意:称量一定质量的药品应先放砝码,再移动游码,最后放药品;称量未知质量的药品则应先放
药品,再放砝码,最后移动游码。
六、加热:先预热,后对准液体和固体部位集中加热;酒精灯是常用的加热热源,用外焰加热。
给液体加热可使用试管、烧瓶、烧杯、蒸发皿; 给固体加热可使用干燥的试管、蒸发皿、坩埚
液体: A、用干抹布擦拭试管的外壁, B、管口不能对着自己和旁人,
C、试管夹从管底套上和取下, D、试管与桌面成45-60度
固体:给试管里的固体加热: 试管口应略向下(防止冷凝水倒流炸裂试管),先预热后集中药品加热。 注意点 A:被加热的仪器外壁不能有水,加热前擦干,以免容器炸裂;
B:加热时玻璃仪器的底部不能触及酒精灯的灯心,以免容器破裂。
C:烧的很热的容器不能立即用冷水冲洗,也不能立即放在桌面上,应放在石棉网上。
七、仪器的装配: 装配时, 一般按从低到高,从左到右的顺序进行。
1、连接方法
(1) 把玻璃管插入带孔橡皮塞:先把要插入塞子的玻璃管的一端用水润湿,然后稍稍用力转动
(小心!不要使玻璃管折断,以致刺破手掌),使它插入.
(2) 连接玻璃管和胶皮管(左包右进)先把玻璃管口用水润湿,然后稍稍用力即可把玻璃管 插入胶皮管.
(3) 在容器口塞橡皮塞:应把橡皮塞慢慢转动着塞进容器口.切不可把容器放在桌上再使劲塞进
塞子,以免压破容器.
简易装置气密性检查:A、连接装置; B、将导管的一端浸入水中; C、用手紧握试管加热;
D、过一会儿导管中有气泡产生,当手离开后导管内形成一段水柱。
八、仪器的洗涤:
如:仪器内附有不溶性的碱、碳酸盐、碱性氧化物等,可加稀盐酸洗涤,再用水冲洗。 如:仪器内附有油脂等可用热的纯碱溶液洗涤,也可用洗衣粉或去污粉刷洗。
清洗干净的标准是:仪器内壁上的水即不聚成水滴,也不成股流下,而均匀地附着一层水膜时,
就表明已洗涤干净了。
九、过滤 : 是分离不溶性固体与液体的一种方法(即一种溶,一种不溶,一定用过滤方法)如粗盐提纯、
氯化钾和二氧化锰的分离。
操作要点:“一贴”、“二低”、“三靠”
“一贴” 指用水润湿后的滤纸应紧贴漏斗壁;
“二纸” 指①滤纸边缘稍低于漏斗边缘②滤液液面稍低于滤纸边缘;
“三靠” 指①烧杯紧靠玻璃棒 ②玻璃棒紧靠三层滤纸边 ③漏斗末端紧靠烧杯内壁 十、物质的溶解:
1.少量固体的溶解(振荡溶解) 手臂不动、手腕甩动 2.较多量固体的溶解(搅拌溶解) 仪器:烧杯、玻璃棒 十一、常用的意外事故的处理方法:
1、使用酒精灯时,不慎而引起酒精燃烧,应立即用湿抹布。 2、酸液不慎洒在桌上或皮肤上应用碳酸氢钠溶液冲洗。
3、碱溶液不慎洒在桌上应用醋酸冲洗,不慎洒在皮肤上应用硼酸溶液冲洗。 4、若浓硫酸不慎洒在皮肤上千万不能先用大量水冲洗。 十二、气体的制取、收集 1、常用气体的发生装置
A:固体与固体之间反应,需要加热,用制O2装置(NH3、CH4);一定要用酒精灯。 B:固体与液体之间且不需要加热,用制H2装置(CO2);一定不需要酒精灯。 2、常用气体的收集方法:(一般有毒排水、无毒排空)
A:排水法 适用于难或不溶于水且与水不反应的气体,导管稍稍伸进瓶内。
(CO、N2、NO只能用排水法)
B:向上排空气法 适用于密度比空气大的气体(CO2、HCl只能用向上排空气法) C:向下排空气法 适用于密度比空气小的气体。如H2 排气法:导管应伸入瓶底 十三、气体的验满:
O2 的验满:用带火星的木条放在瓶口。
CO2的验满:用燃着的木条放在瓶口。证明CO2的方法是用澄清石灰水。 十四、常见气体的净化和干燥 一定先净化后干燥 1、气体的净化(除杂)
H2(HCl)用NaOH溶液 CO(HCl)用NaOH溶液 CO(CO2)用澄清石灰水 CO2(HCl)用NaHCO3溶液 CO2(H2、CO)用CuO CO(O2)用铜网 O2(CO2、HCl、H2O)用碱石灰(CaO和NaOH的混合物) 2、气体的干燥(除去水)
干燥剂有:浓硫酸(酸性)、 碱石灰(碱性)、 固体氢氧化钠(碱性)、 氧化钙(碱性)、
五氧化二磷(酸性)、 无水氯化钙(中性)、 无水硫酸铜(中性)
酸性干燥剂:不能干燥碱性气体如氨气;
碱性干燥剂;不能干燥酸性气体如二氧化硫、二氧化碳、三氧化硫、氯化氢等。 注意:证明时,一定要先证明水再证明其它物质,证明水一定要用无水硫酸铜;
除去水时,先除去杂质,再除去水 。证明二氧化碳一定要用澄清石灰水。
第二章 我们周围的空气
课题1 空气
一、空气成分的研究史
1、18世纪70年代,瑞典科学家舍勒和英国的科学家化学家普利斯特里,分别发现并制得了氧气。 2、法国科学家拉瓦锡最早运用天平作为研究化学的工具,用定量的方法研究了空气的成分,第一次 明确提出了“空气是由氧气和氮气组成的”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。 二、空气中氧气成分的测定:
1、装置图(见书P27)——如何检查装置的气密性
2、实验现象:A、红磷燃烧发出黄色火焰,冒白色浓烟,有白色固体出现。
(过一会儿白烟消失,装置冷却到室温后打开弹簧夹)烧杯内的水倒流入集气瓶,约B、
占瓶子容积的1/5。
3、实验结论:说明空气不是单一的物质;氧气约占空气总体积的1/5。 4、化学方程式: 4P + 5O2 点燃 2P2O5
5、注意事项:A、所用的红磷必须过量,过少则氧气没有全部消耗完
B、要等集气瓶(装置)冷却后才能打开弹簧夹, C、装置的气密性要好,(否则测量结果偏小) 。 D、要先夹住橡皮管,然后再点红磷(否则测量结果偏大)
思考:可否换用木炭、硫磺等物质?如能,应怎样操作?
答:不能用木炭或蜡烛(燃烧产生了气体,瓶内体积变化小),不能用铁(铁在空气中不能燃烧) 三、空气的主要成分(按体积分数):氮气78%,氧气21%,(氮气比氧气约为4:1)稀有气体0.94%,
二氧化碳0.03%,其它气体和杂质0.03%。空气的成分以氮气和氧气为主,属于混合物。
空气成分 体积分数 氮气 78% 氧气 21% 稀有气体 二氧化碳 0.94% 0.03% 其他气体和杂质 0.03% 四、物质的分类:纯净物和混合物
1、纯净物:由一种物质组成的,“纯净”是相对的,绝对纯净的物质是没有的,只要杂质含量低, 2、混合物:两种或多种物质组成的,这些物质相互间没有发生化学反应,各物质都保持各自的性质。 五、空气是一种宝贵的资源
1、氮气:无色、无味的气体,不溶于水,不燃烧也不支持燃烧,化学性质不活泼。 2、稀有气体:无色、无味的气体,通电时能发出不同颜色的光,化学性质很不活泼。
氧气 氮气 稀有气体 六、空气的污染及防治。
①动植物呼吸②医疗急救③金属切割④炼钢⑤宇宙航行等①超导实验车②化工原料③作保护气④食品充氮作防腐剂等①作保护气②制多种用途的电光源③激光技术④液氦冷冻机等1、 造成空气污染的物质:有害气体(一氧化碳CO、二氧化氮NO2、二氧化硫SO2)和烟尘、臭氧。
污染来源:空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧,石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。 被污染的空气带来的危害:损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。
在环境问题:温室效应(二氧化碳量过多引起)、臭氧空洞、酸雨(由二氧化硫、二氧化氮引起)。 防止空气污染的措施:植树造林、使用清洁能源。
目前空气污染指数包括:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。
课题2 氧气
一、氧气的物理性质
1、色、味、态:通常情况下,是无色无味的气体;
2、密度:标准状况下,密度为1.429g/L,略大于空气。(可用向上排空法) 3、溶解性:氧气不易溶于水。(可用排水法收集),
4、三态变化:降温后,氧气可以变为淡蓝色的液体,甚至淡蓝色雪花状固体。 二、氧气的化学性质
(一)与非金属(碳、硫、磷)的反应 1、木炭在氧气中燃烧(黑色固体)
实验现象:剧烈燃烧,发出白光,放热,生成一种无色无味气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊。
点燃二氧化碳(CO2) 文字表达式:碳(C)+ 氧气(O2)——→或:木炭在氧气中充分燃烧: C + O2
点燃
CO2
木炭在氧气中不充分燃烧:2C + O2
点燃
2CO
在空气中的燃烧情况:木炭红热,无烟、无焰,生成无色无味的气体。 做木炭燃烧实验时,燃烧匙应慢慢从瓶口向瓶底伸入(充分利用瓶内的氧气)。 2、硫粉在空气中燃烧:硫(S) +氧气(O2)
点燃
二氧化硫(SO2 )
在空气中:微弱的淡蓝色火焰; 在氧气中:明亮的蓝紫色的火焰) 实验时,要在瓶底装少量水(吸收二氧化硫,防止污染空气)。
3、红磷在氧气中的燃烧(暗红色固体) 现象:剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成大量的白烟
点燃 五氧化二磷(PO) 或:4P + 5O 点燃 2PO 文字表达式:磷(P)+ 氧气(O2)——→25225
空气中燃烧情况:黄白色火焰,放热,有大量白烟
4、氢气中空气中燃烧:2H2 + O2
点燃
2H2O
(二)与金属(镁、铝、铁、铜)的反应
1、镁带(银白色固体)在氧气中燃烧现象:剧烈燃烧,发出耀眼白光,放热,生成白色粉末状固体。 点燃 氧化镁(MgO)或:2Mg + O 点燃 2MgO 文字表达式:镁(Mg) + 氧气(O2)——→22、铝在空气中燃烧:4Al + 3O2
点燃
2Al2O3 铝箔在氧气中可以燃烧
3、铁丝(银白色固体)在氧气中燃烧 现象:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体的熔融物。
点燃 四氧化三铁(Fe3O4) 文字表达式:铁(Fe) + 氧气(O2)——→或;铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O2
点燃
Fe3O4
注意:集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水,防止生成的固体物质溅落瓶底,致使集气瓶炸裂。
在空气中加热情况:持续加热发红,离火后变冷。
4、铜丝(红色固体)在空气中灼烧 现象:加热后,铜丝红热,冷却,在铜丝表面出现层黑色物质。 文字表达式:铜(Cu) + 氧气(O2)——→ 氧化铜(CuO) 或:2Cu + O2
(三)与某些化合物(蜡烛、甲烷)的反应——产物均为:二氧化碳和水
蜡烛在氧气中燃烧(白色固体):固体石蜡→液态石蜡→蒸气→燃烧→二氧化碳和水 实验现象:比空气中燃烧剧烈,发出白光,集气瓶内壁出现水珠,有使澄清石灰水变浑浊的无色 无味气体产生。 (空气中燃烧情况:燃烧产生黄色火焰,放热,稍有黑烟。)
加热加热 2CuO
点燃二氧化碳(CO2)+ 水(H2O) 文字表达式:石蜡+ 氧气(O2)——→(四)其他物质与氧气的反应
某些物质在一些条件下,与氧气发生缓慢的氧化反应,成为缓慢氧化。缓慢氧化也放热。
如:动植物新陈代谢,金属的锈蚀,食物的腐烂等等。
总结:
1、氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在一定的条件下,能与许多物质发生反应并放出大量 的热。在这些反应中,氧气提供氧,称为氧化反应。氧气便是常见的氧化剂;具有氧化性。 2、物质在纯氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。说明物质燃烧程度,与氧气的浓度大小成正比; 3、物质燃烧时有的有火焰,有的会发光,有的会冒烟。一般来说,气体燃烧会有火焰产生,固体 直接燃烧,产生光或者火星。生成物有固体,一般都会产生烟,即固体小颗粒; 4、物质与氧气反应不一定是燃烧现象,如缓慢氧化。 5、氧气的用途
(1)、供给呼吸:医疗上急救病人,登山、潜水、航空、宇航提供呼吸; (2)、支持燃烧:炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂 6、反应类型:
①:化合反应:由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。
可表示为:A+B+…… → E (简称“多合一”)
②:分解反应:由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
可表示为:AB→A+B+……。(简称:“一变多”)
③:氧化反应:物质与氧发生的化学反应。如:氢气+氧化铜→水+铜,氧化铜是氧化剂。 氧化反应不一定是化合反应(石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质),化合反应不一定是氧化反应。
课题3 氧气的的制取
一、自然界氧气的获得:主要是来源于绿色植物的光合作用
二氧化碳 + 水
光照叶绿素 葡萄糖 + 氧气
二、工业制法(分离液态空气法)
原理:利用液态氧和液态氮的沸点不同。——物理变化(蒸馏) (1)具体过程(注意:该过程是物理变化)
降温加压 空 气
液态空气 液态氧 沸点较高(—183℃)
蒸发 氮气 沸点低(—196℃),先蒸发出来
三、氧气的实验室制法
装入天蓝色钢瓶中 1
、双氧水(过氧化氢)制取氧气
A、实验原理:过氧化氢(H2O2) ————→ 水(H2O) + 氧气(O2)
双氧水在二氧化锰的作用下分解: 2H2O2 MnO2 2H2O+ O2 ↑ B、装置: 固体与液体反应,不需加热(双氧水的为一类) 注意事项:
①、分液漏斗可以用长颈漏斗代替,但其下端应该深入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出; ②、导管只需略微伸入试管塞
③、气密性检查:用止水夹关闭,打开分液漏斗活塞,向漏斗中加入水,水面不持续下降,就说明
气密性良好。
④、装药品时,先装固体后装液体
⑤、该装置的优点:可以控制反应的开始与结束,可以随时添加液体。 C、步骤:连、查、装(二氧化锰)、定、倒(过氧化氢溶液)、收 2、用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气 A、药品:、高锰酸钾、氯酸钾
B、原理: 加热氯酸钾(有少量的二氧化锰):2KClO3 MnO2 2KCl + 3O2 ↑
加热高锰酸钾: 2KMnO4
C、装置: 加热 固体制气体(加热氯酸钾的为一类) D、操作步骤:(连)查、装、加、定、点、收、离、熄。 ① 连接装置:先下后上,从左到右的顺序。
② 检查装置的气密性 :将导管的一端浸入水槽中,用手紧握试管外壁,若水中导管口有气泡冒出,
证明装置不漏气。松开手后,导管口出现一段水柱。
③ 装入药品:按粉末状固体取用的方法(药匙或纸槽),固定装置 。
④ 加热药品:先使试管均匀受热,后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。
⑤ 收集气体:a、若用排水集气法收集气体,当气泡均匀冒出时再收集,刚排出的是空气;水排完
加热 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
后,应用玻璃片盖住瓶口,小心地移出水槽,正放在桌面上(防止气体逸出) b、用向上排空法。收集时导管应伸入集气瓶底部(为了排尽瓶内空气)
⑥ 先将导管移出水面 ⑦ 再停止加热 ⑧ 整理器材。 E、易错事项:
a). 试管口要略微向下倾斜:防止生成的水回流,使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部 b). 导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞:有利于产生的气体排出。
c). 试管口塞一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导气管,污染制取的气体和水槽中的水。
d). 排气法收集气体时,导气管要伸入接近集气瓶底部:有利于集气瓶内空气排出,使收集的气体更纯。 e). 实验结束后,先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。 F、收集方法:
① 排水法(不易溶于水)
② 向上排空法(密度比空气大)——验满的方法:用燃着的木条放在瓶口,木条复燃 G、检验、验满。
用带火星的木条伸入试管中,发现木条复燃,说明是氧气; 用带火星的木条靠近集气瓶口部,木条复燃,证明已满。
3、催化剂:在化学反应中能改变其他物质的反应速率(加快或变慢),但本身的化学性质和质量在反应
前后没有发生变化的物质。
二氧化锰在一些反应中不只作催化剂,催化剂不一定就只有二氧化锰。(在过氧化氢溶液制取氧气中,催化剂可以用硫酸铜溶液、氧化铁、氧化铜、红砖粉末)。在氯酸钾制取氧气中,二氧化锰的质量和化学性质不变,但质量分数变大。
第三单元 自然界的水
课题1 水的组成
一、水的组成研究
1、装置→水电解器(图3-1) 2、现象:① 电极上有气泡产生
② 气体汇聚到试管的上部,正比负少(体积比约为1:2)
正极(氧气):能使带火星的木条复燃 .. 负极(氢气):能燃烧,产生淡蓝色的火焰 ..
氢气的物理性质:无色、无味的气体,密度比空气小(最小的气体),难溶于水。 3、原理: 2H2O 通电
2H2↑+ O2↑
4、说明:① 水由氢元素和氧元素组成
② 在化学反应中,分子可以分成原子,而原子却不能再分,只是重新组合,构成其它物质的分子,原子的本身不变。
二、物质的分类
1、单质:由一种元素组成的纯净物
2、化合物:由(两种或两种以上)多种元素组成的纯净物 3、氧化物:由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物 总结:
宏观组成 元素 单质 存在状态 化合物 表示方法 元素符号 结构 原子 原子核 质子(+) 中子(0) 核外电子(—) 元素符号 表示方法 相对质量—相对原子质量 由原子构成 微 观 构 成 分子 表示方法 化学式 相对质量—相对分子质量 物质 带电的原子或原子团 表示方法 离子符号 离子 相对质量—各原子的相对原子质量和 混合物 金属单质 非金属单质 单质 分类 稀有气体 无机化合物 氧化物 酸 碱 盐 纯净物 化合物 有机化合物 一、分子
1、概念:保持物质化学性质的最小粒子
课题2 分子和原子
①:同种物质的分子性质相同,不同物质的分子性质不同
②;分子是构成物质的一种微粒 2、特征:
①:分子的质量和体积都很小
②:分子在不停的作无规则的运动——扩散现象
③:分子间有间隙(物理:分子间存在相互作用的引力和斥力) 二、原子
1、概念:化学变化中的最小粒子
①:同种原子性质相同,不同种原子性质不同 ②:原子也是构成物质的一种微粒
注:金属和固态的非金属由原子构成,其它物质都可认为由分子构成 2、特征:与分子相同 总结:
1、分子和原子不比较大小
2、分子和原子的区别:① 概念不同
② 在化学反应中,分子可以分为原子,而原子却不能再分
3、分子和原子的联系:① 分子由原子构成(原子不一定构成分子,它可以直接构成物质)
② 特征相同
③ 都是构成物质的一种微粒
4、由分子构成的物质:
若分子不发生改变则为物理变化,若分子发生改变则为物理变化
由同种分子构成的物质叫纯净物,由不同种分子构成的物质叫混合物
课题3 水的净化
一、净水的常用方法(见书P55,图3-15)
1、吸附:利用具有吸附作用的物质使杂质沉降来达到净水的目的,常用明矾、木炭、活性炭等 2、沉淀:水中的不溶性杂质在重力作用下沉降的过程 3、过滤:将不溶于液体的固体与液体分离的一种方法
① 过滤的装置(见P55,图3-17) ② 操作的注意事项:“一贴、二低、三靠” A、“一贴”:滤纸紧贴漏斗内壁
B、“二低”:a)滤纸低于漏斗的边缘,b)滤液的液面低于滤纸的边缘 C、“三靠”:a)烧杯嘴紧靠玻璃棒,b)玻璃棒斜靠在三层滤纸的一边 c)漏斗的下端管口紧靠烧杯的内壁
4、蒸馏:利用液体沸点不同将液体分离的方法
蒸馏的装置:见书P57,图3-21和3-22
二、硬水和软水
1、概念:硬水——含有较多可溶性钙、镁化合物的水 软水——不含或含有较少溶性钙、镁化合物的水
2、鉴别:A、加肥皂水——利用产生泡沫的多少来区分(多为软水) B、加热蒸发——根据具有固体残渣的多少来区分
3、硬水的软化:常用蒸馏和煮沸的方法来降低水的硬度。
课题4 爱护水资源
一、人类拥有的水资源
地球上的水储量是丰富的,但可供利用的淡水资源是有限的(0.77%),人人都应关心水、爱护水、保护水。——我国的人均水资源不多,且分布不平衡。 二、爱护水资源
1、节约用水:提高水的利用率(农业:喷灌、滴灌;工业:重复利用) 2、水体污染的来源:① 工业生产中的“三废”——废渣、废液、废气
② 农村农药、化肥的不合理施用 ③ 城市生活污水的任意排放
三、最轻的气体——氢气(H2)
1、物理性质:在通常情况下,是无色、无臭的气体,密度比空气小,难溶于水。 2、化学性质:
① 可燃性:2H2 + O2 == 2H2O
A、纯净的氢气在空气中能安静燃烧,产生淡蓝色的火焰。
B、混有空气的氢气点燃可能发生爆炸(爆炸极限)——(所有的可燃性气体)点燃前都要验纯 C、氢气作为燃料的优点:a)产生的热量多——作高能燃料。
b)来源广泛——是理想的可再生能源。 c)产物不污染环境。
② 还原性:冶炼金属和制备单晶硅等。( 例:H2 + CuO == Cu + H2O)
第四单元 物质构成的奥秘
课题1 原子的构成
一、原子的构成 质子(一个质子带一个单位的正电荷 )
原子核 决定元素种类 质子数(核电荷数) 原子 中子(不带电) 三决定 决定元素化学性质 最外层电子数
核外电子(一个电子带一个单位的负电荷) 决定原子的质量 原子核
1、原子核所带的正电荷数叫核电荷数,
对于原子:核电荷数==质子数==核外电子数。所以:原子不显电性:
2、 同种类的原子质子数相同,不同种类的原子质子数不同(质子数==原子序数)
因此:质子数决定原子的的种类。
3、 质子数不一定等于中子数,原子核不一定都由质子和中子构成(氢原子核内无中子) 二、相对原子质量
1、概念:以一种碳原子(含有6个质子和6个中子的碳原子)的质量的1/12(约为1.66×10-27kg)作
为标准,其他原子的质量跟它相比较所得的比值,就是这种原子的相对原子质量(符号为Ar)。 相对原子质量是一个比值;原子的质量是原子的绝对质量,单位为克或千克。 2、公式:相对原子质量 == 某原子质量/(碳原子质量的1/12)
3、电子的质量很小,只相当于质子或中子质量的1/1836,所以原子的质量主要集中在原子核上。每个质子和中子的相对质量都约等于1,所以相对原子质量≈质子数+中子数。
,并不是原子的实际质量。 注:相对原子质量是一个比值,单位为“1”
课题2 元素
一、元素
1、元素是具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称
2、迄今为止已经发现的元素只有100多种,而由此组成的物质却有2000多万种
3、地壳中居前四位的元素分别是氧、硅、铝、铁;生物细胞中居前四位的元素分别是氧、碳、氢、氮。 4、质子数决定元素的种类(质子数决定原子的种类) 5、元素与分子、原子、及物质之间的关系
构成
微观 既论种类
分子 构 分 物质 宏观 成 组成
元素
只论种类 不论个数
又论个数 成 成 构
原子 同一类原子的总称
二、元素符号(国际上统一用来表示元素的一种特定的化学符号。)
1、表示:拉丁文名称的第一和第二个字母来表示,第一字母必须大写,第二个必须小写 2、意义:① 表示某种元素(宏观)
②表示这种元素的一个原子(微观)
③还可表示某种物质(金属、固态非金属、稀有气体)
注:当要表示某元素的几个原子时——就在元素符号前加系数(这时只具有微观意义) 如:2N——表示2个氮原子;3Fe——表示3个铁原子;5S——表示5个硫原子。
3、元素中文名称的特点:金属元素除“汞”以外都是“金”旁;非金属元素按单质在通常情况下的存
在状态分别加“石”、“气”、“水”等偏旁,因此我们可以从它们的偏旁判断属于哪类元素。 三、元素周期表
1、定义:根据元素的原子结构和性质,把现在已知的一百多种元素按原子序数(核电荷数)科学有序的
排列起来
2、元素周期表的结构:
① 每—格:在元素周期表中,每一种元素均占据一格.对于每一格,均包括原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量等内容。此外在周期表中,还用不同的颜色对金属元素、非金属元素做了区分。
② 周期表每一横行叫做—个周期。共有7个横行,有7个周期。
③ 每一个纵行叫做一个族,周期表的18个纵行中,除第8、9、10三个纵行共同组成一个族外,其余15个纵行,共有16个族。
3、特点:元素是按原子序数递增排;对金属、非金属元素分别用不同颜色做了区分。 4、元素周期表的意义:学习和研究化学的重要工具
① 为寻找新元素提供了理论依据。
② 由于在周期表中位置越靠近的元素性质越相似,可启发人们在元素周期表一定的区域寻找 新物质所需的元素,(如农药、催化剂、半导体材料等。)为寻找新元素提供了理论依据 注; 对于原子:原子序数==核电荷数==质子数==核外电子数
课题3 离子
一、核外电子是分层排布的(用于画原子结构示意图) 1、排布的特点:① 高速运动,分层运动,无轨道,有区域
② 分为七层:依次为K、L、M、N、O、P、Q,能量依次由低到高,离核距离由近及远。
2、排布的规律:① 各电子层最多能容纳的电子数为2n(n为电子层数)
即:元素的原子核外的电子层最少有1层,最多有7层;第一层不超过个2 电子,第二层不超
过8电子,最外层不超过8电子(只有1个电子层的最外层不超过2个电子)。
② 最外层最多能容纳的电子数为8(氦——K层为最多为2)
③ 电子的排布遵循能量最低原理(即先排满能量低的,再排能量高的) ④ 次外层最多能容纳的电子数为18,倒数第三层最多能容纳的电子数为32
3、对1-20号元素进行核外电子的排布进行分析 二、原子结构与元素化学性质的关系
1、稀有气体元素,它们的最外层电子数都是8(氦为2),由于它们均不易与其它物质发生化学反应,
呈现“化学惰性”——我们把这样的结构称为“相对稳定结构”
2、金属元素最外层电子数一般少于4个,在化学反应中易失去电子,趋向达到相对稳定结构——从而
形成阳离子
3、非金属元素最外层电子数一般多于4个,在化学反应中易得到电子,趋向达到相对稳定结构——从
2
而形成阴离子
4、元素的性质,特别是元素的化学性质是由原子的最外层电子数来决定 三、离子
1、概念:因得失电子而带电荷的原子或原子团 2、离子的分类。
阳离子:带正电的离子 阴离子:带负电的离子
写法:在元素符号的右上角标明电量和电性(电量为1的可省略不写) 3、 表示:
金属→阳离子,如:Na,Mg,Al 非金属→阴离子,如:Cl,S
3+
-2-
+
2+
3+
离子
注:① 符号的意义:(以Al为例)表示一个铝离子带3个单位的正电荷。
② 当要表示某元素的几个离子时——就在离子符号前加系数。 如:3Mg—— 表示3个镁离子;
2+
2S2- —— 表示2个硫离子;
5Na+ —— 表示5个钠离子
4、 原子和离子的转化关系
失去电子 得到电子 金属原子 金属离子,非金属原子 非金属离子
得到电子 失去电子
粒子种类 原子 离子 阳离子 质子数>核外电子数 显正电性 用阳离子符号表示如Na、Mg2 ++阴离子 质子数<核外电子数 显负电性 用阴离子符号表示如Cl、S2 --粒子结构 质子数=核外电子数 区别 符号 联系 粒子电性 不显电性 用元素符号表示如Na、Cl 阳离子 原子 阴离子 5、物质的构成与组成:
(1) 净物是由同种或不同种元素组成的。 (2) 大多数纯净物是由分子构成的,如氧气、水。 (3) 少数物质是由原子构成的,如铁、氖气等。
(4) 还有少数物质是由离子构成的。如NaCl是由Na+和Cl-构成。
课题4 化学式与化合价
一、化合价
1、概念:表示原子之间相互化合的数目关系
2、规律:① 化合价有正价和负价之分,化合价的正负与离子所带电荷的电性相同,化合价的数值等
于离子所带电荷数
② 在化合物中,氢通常显+1价,氧通常显-2价;金属通常显正价,非金属通常显负价; 一些元素还可显示出不同的化合物 ③ 在单质中,元素的化合价为0; ④ 在化合物中,正负化合价的代数和等于0
3、口诀: K、Na、H、Ag +1; Ca、Mg、Ba、Zn +2;
+1、+2 Cu ; +2、+3 Fe +3 Al ;+4 Si ; -3 +3 +5 P -2、+4、+6 S ; +2 +4 C
变价还有Cl(-1 +1 +5 +7)和N(-3 +2 +3 +4 +5)
4、根价:原子团又叫根,根也有化合价,根的化合价不为零。
铵根:NH4 氢氧根:OH 硝酸根:NO3 碳酸根:CO3 硫酸根:SO4 亚硫酸根:SO3 磷酸根:PO4
注:要表示几个离子就在离子前加系数。
3SO4—表示3个硫酸根离子;2NH4—表示2个铵根离子;5OH—表示5个氢氧根离子。 5、表示:在元素符号的正上方标“+、- 和数字”
2-+
-2-2-3-+
--2-
-2 例:NO2——表示在二氧化氮中氧元素的化合价为-2价。
6、应用: 书 写 化合价 化学式 判 断 二、化学式(用元素符号和数字的组合来表示物质组成的式子) 1、单质的书写:
① 用元素符号直接表示(大多数——所有的金属、稀有气体、固态的非金属) ②
双原子分子构成气态非金属单质:如:H2、O2、N2、Cl2等在元素符号的右下角加脚码“2” (氢气、氮气、氧气和卤族)
2、化合物:一排位(正前负后),二标价,三约简,四交叉。 3 、化学式的书写和读法
金属 如:铜 Cu、铁Fe、铅Pb 等 固态非金属 如:碳C、硫S、磷P等
① 牢记化合价口诀、根价及化合价的一般规律。
② 书写口诀:正价前,负价后;化合价,标上头;先化简,后交叉;代数和,等于零。 ③ 读法:两种元素组成读“某化某”;三种及以上的元素组成读“某酸某”“氢氧化某”等。 4 化学式的意义:(以NH4HCO3为例) ① 宏观:A、表示碳酸氢铵(这种物质)
B、表示碳酸氢铵由氮、氢、碳、氧(4种)元素组成
② 微观:A、表示一个碳酸氢铵分子
B、表示一个碳酸氢铵分子由一个氮原子、5个氢原子、一个碳原子、3个氧原子构成。
注:当要表示某物质的几个分子时——就在化学式前加系数(这时只具有微观意义) 如:2H2O——表示2个水分子;5KMnO4——表示5个高锰酸钾分子;3O2——表示3个氧分子。 5 化学式的计算:
① 计算相对分子质量。例:Ca(OH)2==40+(16+1)×2==74
② 计算各元素的质量比。例:H2CO3中H、C、O的质量比==2H:C:3O==2:12:48==1:6:24 ③ 计算化合物中某元素的质量分数。例:求C2H5OH中C元素的质量分数?
C的质量分数 == × 100% == 24/46×100% == 52.2% 2C
C2H5OH ④ 求化合物中各原子个数之比 求C11H24O6中的各原子个数之比 解:C:H:O=11:24:6 ⑤ 可以计算化合物中某元素的真实质量:
化合物中某元素质量 === 化合物质量 × 化合物中该元素的质量分数
=== 化合物质量 × 该元素的原子个数
该化合物的化学式 第五章 化学方程式 课题1 质量守恒定律
一、质量守恒定律
1、内容:参加化学反应的总物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
注:反应物——参加反应的物质;生成物——反应后生成的物质
2、理解:① 该定律的运用范围是指一切化学反应(有的质量减少了是因为有物质逸出了)不包括物理变化
② 该定律指的是“质量守恒”, 不包括其它方面的守恒 ③ 该定律指的不是“质量相等”,而是“质量总和相等” ..
④ 不能把“参加反应的物质”简单理解为“反应物”,还应考虑反应物是否“过量”的问题 ⑤ 讨论质量守恒时各状态“固、液、气”均要一并讨论
⑥ 化学变化(化学反应)的待征是有新物质生成。从微观角度看是产生了新的分子(分子 分成原子,原子重新组合成新的分子)。
⑦ 盐酸与碳酸钠反应后总质量减少:生成的气体逸到空气中去了(如果在密闭容器内反应,其总质量不变)。 镁条燃烧后质量减少:产生的白烟散失到空气中了。镁条燃烧后生成物氧化镁的质量比镁大:参加反应镁和氧气的质量总和等于生成氧化镁的质量,所以氧化镁的质量大于镁的质量。如果在密闭容器内反应,其总质量不变。 高锰酸钾受热后剩余固体的质量比反应前的固体质量小:高锰酸钾受热后生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,根据质量守恒定律,参加反应高锰酸钾的质量等于锰酸钾、二氧化锰和氧气的质量总和,所以剩余固体锰酸钾和二氧化锰的质量总和小于高锰酸钾的质量。(固体减少的质量就是生成氧气的质量)。
⑧ 白磷(P):贮存在水中;在氧气中燃烧产生白烟,放出热量;在瓶底放细沙:防止瓶底炸裂;若装置漏气,反应后质量增加:因为空气会进入瓶内。4P+5O22P2O5(小气球的作用?)
⑨ 铁与硫酸铜溶液混合:铁的表面出现红色物质,溶液由蓝色变为浅绿色(一般溶液中含..铜离子呈蓝色、含亚铁离子呈浅绿色)Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
注:平常我们所看到的某些化学反应好像不遵循质量守恒定律,原因是反应物和生成物的状态 不同,从而造成表面上的质量增加或减少。
3、原因:化学反应的实质是分子的破裂,原子的重新组合 在化学反应前后原子的种类、数目、质量均未变化 4、规律:“六个不变,两个一定改变,两个可能改变”
六个不变:宏观:① 反应物和生成物的总质量不变 ② 元素的种类不变 ③ 同种元素的质量不变 微观:① 原子的种类不变 ② 原子的类目不变 ③ 原子的质量不变 两个一定改变:(宏观:)物质的种类一定改变
(微观:)分子的种类一定改变
两个可能改变: ① 分子总数可能改变
② 元素的化合价可能改变
5、运用:① 解释化学反应的有关现象
② 根据化学方程式确定物质化学式、确定物质的相对分子质量 ③ 根据化学方程式求某元素的质量,求反应中某物质的质量
二、化学方程式——用化学式来表示化学反应的式子
1、意义:① 宏观意义:表明了反应物、生成物和反应条件
如:C+ O2
CO2,碳和氧气在点燃条件下生成二氧化碳
② 微观意义:表示各物质间的质量比(系数×相对分子质量之比)
每12份质量的碳和32份质量的氧气完全反应生成44份质量的二氧化碳
点燃
以2H2+O22H2O为例,每4份质量的氢气与32份质量的氧气完全化合生成36份质量的水
③ 表示各物质间的粒子(分子、原子)个数比
每1个碳原子和1个氧分子完全反应生成1个二氧化碳分子。 以2H2+O2
点燃
2H2O为例,每2个氢分子与1个氧分子化合生成2个水分子。
④ 还可以表示质量的增加或减少
⑤ 如反应物和生成物都是气体,还可表示各物质间的体积比
2、读法:① 质的方面:将反应物、生成物和反应条件读出来
② 量的方面:将各物质进行反应的质量读出来 ③ 粒子方面:将各物质进行反应的微粒个数读出来
3、提供的信息: ① 哪些物质参加反应 ② 什么条件下反应 ③ 反应生成了哪些物质
④ 参加反应的各粒子的相对数量 ⑤ 反应前后质量守恒 ⑥反应的类型等
4.化学反应的四种基本反应类型
① 化合反应:由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应
② 分解反应:由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应
③ 置换反应:一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应 ④ 复分解反应:两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应 5.氧化还原反应
氧化反应:物质得到氧的反应 还原反应:物质失去氧的反应 氧化剂:提供氧的物质
还原剂:夺取氧的物质(常见还原剂:H2、C、CO) 6、中和反应:酸与碱作用生成盐和水的反应
7、蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳,说明了石蜡中一定含碳、氢元素,可能含氧元素(如果判断是否含
氧,应通过定量的实验测定)。 如: 6.4g某可燃物在氧气中充分燃烧,生成了8.8g二氧化碳和7.2g水,判断该可燃物的组成及各元素的质量。
解:先可以肯定含碳元素[8.8g×(12/44×100%)=2.4g]和氢元素[7.2g×(1×2/18×100 %)=0.8g],因为其可燃物的质量大于碳和氢元素之和,所以该可燃物还含氧元素[6.4g-(2.4g+0.8g)=3.2g]
课题2 如何正确书写化学方程式
1、原则: ① 必须以客观事实为基础,不编造
② 遵循质量守恒定律,要配平(等号两边各原子种类和数目相等)
2、书写步骤:写、配、注、标
写好化学式,系数来配平;单线改等号,条件要注明;生成沉淀气,箭头来分明(反应前无气
体,反应后有气体生成,应打气体符号;反应前无固体,反应后有固体生成,应打沉淀符号) 记忆口诀:左反右生一短线、配平以后添一线,等号上下注条件,箭头标气或沉淀。
根据信息写化学方程式:找出反应物、生成物和反应条件(如果没有给出反应条件就不写)。
如:氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体H2+Cl22HCl;锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑;锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑ 3、配平的常用方法:
① 最小公倍数法: ② 奇数配偶数法:
③ 观察法:找出方程式中一个相对复杂的化学式,将其系数定为1,先配元素出现次数少的,
再配元素出现次数多的,配平过程中整数不行,就用分数,最后再通分。
例: CH4 + O2 --- CO2 + H2O C2H6O + O2 --- CO2 + H2O
课题3 利用化学方程式的简单计算
1、计算的依据:质量守恒定律
2、计算的步骤:①解设未知数②写化学方程式③找相关量④列比例⑤求解⑥答 口诀:一解二设最后答,化学方程不能差;准确寻找质量比,纯量代入不掺假; 所用单位要一致,列式计算解决它;遇到多步反应时,关系式法是最佳。 3、注意事项:
① 化学式必须正确,方程式要配平,相关量正确且对齐
② 解题要完整,格式要规范,答案要准确,单位要一致(已知单位要带入计算过程)
③ 应根据纯净物且该物质实际参加反应(或实际生成)的质量进行计算;如果给的数据全部是
混合物的质量或纯净物没有反应完的质量,应根据质量守恒定律找出是哪一种物质的质量减少(或增加),再根据这种物质的质量进行计算。如加热15.7g氯酸钾和二氧化锰的混合物,完全反应后剩余固体的质量为10.9g,求剩余固体各物质的质量。先根据质量守恒定律,可知产生氧气的质量为15.7g-10.9g=4.8g,然后根据氧气的质量求出生成氯化钾的质量,二氧化锰的质量用剩余固体的质量和氯化钾的质量即可求出。 4、常用的几个关系式:
① 分解率 == 已分解的物质的质量/未分解时该物质的质量 × 100%
② 纯度 == 纯物质质量(纯净物)/不纯物质质量(混合物)×100% ③ 纯量(纯净物的质量) == 不纯量(混合物的质量)×纯度
④ 化合物中某元素的质量 == 化合物的质量×化合物中该元素的质量分数 由③和④总结得出: 分量 == 总量 × 质量分数
差量法:某物质相对质量的增加(减少)之比等于实际质量的增加(减少)之比
例:将一根重80g的铁棒浸入硫酸铜的溶液中,过一会儿取出,洗净干燥,称量为82g,求生成铜多少克?
解:设生成铜的质量为x
Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu 固体质量增加 56 64 8 (64-56)
x 2g (82g-80g) 64:8 === x:2g x==16g 答:生成16g铜。
化学方程式汇总
一、物质与氧气的反应:
点燃点燃(1)单质与氧气的反应: 1. 镁在空气中燃烧:2Mg + O2
2MgO 2. 铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O2
Fe3O4
3. 铜在空气中受热:2Cu + O2
加热 2CuO 4. 铝在空气中燃烧:4Al + 3O2
点燃 2Al2O3
5. 氢气中空气中燃烧:2H2 + O2
点燃 2H2O 6. 红磷在空气中燃烧:4P + 5O2
点燃 2P2O5
7. 硫粉在空气中燃烧: S + O2
点燃 SO2 8. 碳在氧气中充分燃烧:C + O2
点燃 CO2
9.不充分燃烧:2C + O点燃 碳在氧气中2 2CO
(2)化合物与氧气的反应:
10. 一氧化碳在氧气中燃烧:2CO + O2
点燃 2CO2
11.点燃 甲烷在空气中燃烧:CH4 + 2O2
CO2 + 2H2O
12.点燃 酒精在空气中燃烧:C2H5OH + 3O2
2CO2 + 3H2O
二.几个分解反应:
13.通电 水在直流电的作用下分解: 2H2O
2H2↑+ O2 ↑
14、用过氧化氢制氧气(有少量的二氧化锰) 2H2O22H2O+O2↑
15. 加热分解氧化汞: 2HgO
2Hg+O2↑ ( 2Na2O2 + 2CO2 == 2Na2CO3 + O2↑)
16. 加热氯酸钾(有少量的二氧化锰):2KClO32KCl+3O2↑
17.加热 加热高锰酸钾:2KMnO4
K2MnO4 + MnO2 + O2↑
18. 碳酸不稳定而分解:H2CO3 === H2O + CO2↑ 19.高温
高
温
煅
烧
石
灰
石
:
CaCO3
CaO + CO2三.几个氧化、还原反应:
20.加热 氢气还原氧化铜:H2 + CuO
Cu + H2O
21. 木炭还原氧化铜: C+ 2CuO
高温 2Cu + CO2↑
22. 一氧化碳还原二氧化碳: C十CO2 2CO (吸热反应)
23. 焦炭还原氧化铁:3C+ 2Fe2O3
高温 4Fe + 3CO2↑
24. 焦炭还原四氧化三铁:2C+ Fe3O4
高温 3Fe + 2CO2↑
25. 一氧化碳还原氧化铜:CO+ CuO
加热
Cu + CO2
26. 一氧化碳还原氧化铁:3CO+ Fe高温2O3
2Fe + 3CO
2
↑
四.单质、氧化物、酸、碱、盐的相互关系
(1)金属单质 + 酸 -------- 盐 + 氢气 (置换反应) 27. 锌和稀硫酸Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 28. 铁和稀硫酸Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 29. 镁和稀硫酸Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑ 30. 铝和稀硫酸2Al +3H2SO4 = Al2(SO4)3 +3H2↑ 31. 锌和稀盐酸Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑ 32. 铁和稀盐酸Fe + 2HCl === FeCl2 + H2↑ 33. 镁和稀盐酸Mg+ 2HCl === MgCl2 + H2↑ 34. 铝和稀盐酸2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2↑
(2)金属单质 + 盐(溶液) ------- 另一种金属 + 另一种盐 35. 铁和硫酸铜溶液反应:Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu 36. 锌和硫酸铜溶液反应:Zn + CuSO4 === ZnSO4 + Cu 37. 铜和硝酸汞溶液反应:Cu + Hg(NO3)2 === Cu(NO3)2 + Hg (3)碱性氧化物 +酸 -------- 盐 + 水
38. 氧化铁和稀盐酸反应:Fe2O3 + 6HCl === 2FeCl3 + 3H2O 39. 氧化铁和稀硫酸反应:Fe2O3 + 3H2SO4 === Fe2(SO4)3 + 3H2O 40. 氧化铜和稀盐酸反应:CuO + 2HCl ==== CuCl2 + H2O 41. 氧化铜和稀硫酸反应:CuO + H2SO4 ==== CuSO4 + H2O 42. 氧化镁和稀硫酸反应:MgO + H2SO4 ==== MgSO4 + H2O 43. 氧化钙和稀盐酸反应:CaO + 2HCl ==== CaCl2 + H2O (4)酸性氧化物 +碱 -------- 盐 + 水
44.苛性钠暴露在空气中变质:2NaOH + CO2 ==== Na2CO3 + H2O 45.苛性钠吸收二氧化硫气体:2NaOH + SO2 ==== Na2SO3 + H2O 46.苛性钠吸收三氧化硫气体:2NaOH + SO3 ==== Na2SO4 + H2O 47.消石灰放在空气中变质:Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O 48. 消石灰吸收二氧化硫:Ca(OH)2 + SO2 ==== CaSO3 ↓+ H2O (5)酸 + 碱 -------- 盐 + 水
49.盐酸和烧碱起反应:HCl + NaOH ==== NaCl +H2O 50. 盐酸和氢氧化钾反应:HCl + KOH ==== KCl +H2O 51.盐酸和氢氧化铜反应:2HCl + Cu(OH)2 ==== CuCl2 + 2H2O 52. 盐酸和氢氧化钙反应:2HCl + Ca(OH)2 ==== CaCl2 + 2H2O 53. 盐酸和氢氧化铁反应:3HCl + Fe(OH)3 ==== FeCl3 + 3H2O 54. 氢氧化铝药物治疗胃酸过多:3HCl + Al(OH)3 ==== AlCl3 + 3H2O 55. 硫酸和烧碱反应:H2SO4 + 2NaOH ==== Na2SO4 + 2H2O 56. 硫酸和氢氧化钾反应:H2SO4 + 2KOH ==== K2SO4 + 2H2O
57. 硫酸和氢氧化铜反应:H2SO4 + Cu(OH)2 ==== CuSO4 + 2H2O 58. 硫酸和氢氧化铁反应:3H2SO4 + 2Fe(OH)3==== Fe2(SO4)3 + 6H2O 59. 硝酸和烧碱反应:HNO3+ NaOH ==== NaNO3 +H2O (6)酸 + 盐 -------- 另一种酸 + 另一种盐
60.大理石与稀盐酸反应:CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑ 61.碳酸钠与稀盐酸反应: Na2CO3 + 2HCl === 2NaCl + H2O + CO2↑ 62.碳酸镁与稀盐酸反应: MgCO3 + 2HCl === MgCl2 + H2O + CO2↑ 63.盐酸和硝酸银溶液反应:HCl + AgNO3 === AgCl↓ + HNO3 64. 硫酸和碳酸钠反应:Na2CO3 + H2SO4 === Na2SO4 + H2O + CO2↑ 65. 硫酸和氯化钡溶液反应:H2SO4 + BaCl2 ==== BaSO4 ↓+ 2HCl (7)碱 + 盐 -------- 另一种碱 + 另一种盐
66.氢氧化钠与硫酸铜:2NaOH + CuSO4 ==== Cu(OH)2↓ + Na2SO4 67.氢氧化钠与氯化铁:3NaOH + FeCl3 ==== Fe(OH)3↓ + 3NaCl 68.氢氧化钠与氯化镁:2NaOH + MgCl2 ==== Mg(OH)2↓ + 2NaCl 69. 氢氧化钠与氯化铜:2NaOH + CuCl2 ==== Cu(OH)2↓ + 2NaCl 70. 氢氧化钙与碳酸钠:Ca(OH)2 + Na2CO3 === CaCO3↓+ 2NaOH (8)盐 + 盐 ----- 两种新盐
71.氯化钠溶液和硝酸银溶液:NaCl + AgNO3 ==== AgCl↓ + NaNO3 72.硫酸钠和氯化钡:Na2SO4 + BaCl2 ==== BaSO4↓ + 2NaCl
五.其它反应:
73.二氧化碳溶解于水:CO2 + H2O === H2CO3 74.生石灰溶于水:CaO + H2O === Ca(OH)2 75.氧化钠溶于水:Na2O + H2O ==== 2NaOH 76.三氧化硫溶于水:SO3 + H2O ==== H2SO4 77.硫酸铜晶体受热分解:CuSO4·5H2O
加热 CuSO4 + 5H2O
78.无水硫酸铜作干燥剂:CuSO4 + 5H2O ==== CuSO4·5H2O 79. 氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体H2+Cl2
2HCl
80. 氢氧化钡与氯化铵的反应 Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl = BaCl2+ 2NH3+ 10H2O
或:Ba(OH)2 + 2NH4Cl = BaCl2+ 2NH3·H2O (吸热反应)
81.水煤气的产生: C+H2O
CO+H2
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第六单元 碳和碳的氧化物
课题1 金刚石、石墨和C60
一、碳的单质(金刚石、石墨和C60以及无定形碳)
1、金刚石:无色透明,天然物质中最硬的物质之一,可用来裁玻璃、切割大理石、作钻探机的钻头、作装饰品。 金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是:碳原子排列方式不同。 2、石墨:石墨很软,可用来做铅笔芯;具有优良的导电性,可用来作电极;有油腻感,可用来做润滑剂。 3、C60: C60分子是一种由60个碳原子构成的分子,它形似足球,这种足球结构的碳分子很稳定。 4、无定形碳:
① 木炭:有疏松多孔的结构,具有吸附性。 ② 活性炭:有更强的吸附性。 ③ 焦炭:作燃料和冶炼金属。
④ 炭黑:作油漆、颜料;加在轮胎中可增加轮胎的耐磨性。 二、碳的化学性质
1、稳定性:碳单质在常温下化学性质很稳定,(用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色。)随着 温度的升高化学活动性大大增强,
在高温下能跟多种物质发生反应——这是因为碳原子的最外层电子数为4,在常温下不易得失电子。 2、可燃性:
① 充分燃烧(氧气充足) C+O2点燃CO2 当C和O2质量比为3:8时生成CO2 ② 不充分燃烧(氧气不足) 2C+O2点燃2CO 当C和O2质量比为3:4时生成CO
3、还原性:(含氧化合物里的氧被夺去的反应——还原反应)
① 装置:(见P107—图6-7)
② 原理:C + CuO == Cu + CO2 C + CO2 == 2CO 实验结束时,应先把导管移出再熄灭酒精灯,防止冷的石灰水被吸到热的试管中引起试管炸裂. ③ 现象:A、CuO由黑色逐渐变为红色,B、石灰水变浑浊 ④ 还原反应:含氧化合物的氧被夺去的反应(即失氧),如CuO发生还原反应,CuO在反应中提供氧,是氧化剂有氧化性;C得到氧,发生氧化反应,是还原剂有还原性;氧化反应和还原反应同时发生。 ⑤ 有还原性,常用于冶炼金属 2Fe2O3+3C
高温4Fe+3CO2↑
4、置换反应:一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。
通式:C + RO → R + CO2 H2 + RO → R + H2O
补充:实验室制取氢气(常用金属和酸反应)的通式:
R + H2SO4 = RSO4 + H2↑ R + HCl == RCl + H2↑(两式中R均为氢前的金属)
课题2 二氧化碳制取的研究
一、实验室
1、实验室制取气体的思路:(原理、装置、检验) (1)发生装置:由反应物状态及反应条件决定:
反应物是固体,需加热,制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。
反应物是固体与液体,不需要加热,制气体时则用制H2的发生装置。 (2)收集方法:气体的密度及溶解性决定:
难溶于水用排水法收集 CO只能用排水法
密度比空气大用向上排空气法 CO2只能用向上排空气法 密度比空气小用向下排空气法 2、二氧化碳的实验室制法
(1)原理:用大理石或石灰石(主要成分都是碳酸钙)和稀盐酸反应:
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
(2) 选用和制氢气相同的发生装置 (见书110-112页)气体发生装置有两类:
长颈漏斗下端应伸入液面以下,防止CO2从长颈漏斗口逸出;导管不能伸入气体发生装置中过长,防止气体难于排出。
(3)气体收集方法:向上排空气法;导管应伸入集气瓶底部,为了排尽瓶内空气 (4)验证方法:将制得的气体通入澄清的石灰水,如能浑浊,则是二氧化碳。
验满方法:用点燃的木条,放在集气瓶口,木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。 二、工业制取:煅烧石灰石:CaCO3CaO+CO2↑
生石灰和水反应可得熟石灰:CaO+H2O=Ca(OH)2
高温
课题3 二氧化碳和一氧化碳
一、CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是:分子的构成不同。 二、二氧化碳
1、物理性质:是一种无色、无味的的气体,能溶于水,密度比空气大(能像水一样从一个容器倒入
另一个容器),固态的二氧化碳叫干冰,是一种较好的致冷剂。 ①、倾倒二氧化碳——现象:下层蜡烛火焰先熄灭,上层的后熄灭。
结论:① 二氧化碳的密度比空气的大(物理性质)
② 二氧化碳不能燃烧,也不能支持燃烧(化学性质)。
用途:灭火。
②、二氧化碳的溶解性实验——现象:塑料瓶变瘪。
结论:二氧化碳能溶于水(物理性质)。 用途:生产汽水等碳酸型饮料。
2、化学性质:
① 一般情况下二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧(密度比空
气大)——可用来灭火。
② 二氧化碳不能供给呼吸,无毒——在进入久未未开启的菜窖等之前,要做“灯火试验”。 ③ 二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红 CO2 + H20 == H2CO3
碳酸不稳定,很容易分解,生成二氧化碳和水;加热时,二氧化碳从溶液里逸出,红色的石蕊
溶液又会变成紫色 H2CO3 == CO2↑ + H2O
如果再加入活性炭,紫色会变成无色(此过程是物理变化,因活性炭有吸附能力)。
④ 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊——这个反应用来检验二氧化碳的存在 CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3↓ + H2O
⑤ 与灼热的碳反应: C+CO2高温2CO 该反应是吸热反应,既是化合反应又是氧化还原反应,CO2是氧化剂,C是还原剂)
3、用途:
①、二氧化碳气体在一定条件下也可以变成固体,固体二氧化碳叫干冰。利用干冰升华时吸热的性质,可用来作致冷剂和用于人工降雨。
②、灭火(灭火器原理:Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑)
③、用于绿色植物的光合作用(光合作用,使空气中的二氧化碳的含量相对稳定)、 光合作用的方程式:CO2 + H2O → 淀粉 + O2
④、用作化工原料、 ⑤、在温室中作气体肥料。 ⑥、 作致冷剂;
4、二氧化碳无毒,但不能供给呼吸,在人群密集的地方应注意通风换气。在进入久未开启的菜窖或干涸
的深井前,应先做一个灯火试验,如果灯火燃得不旺或立即熄灭,证明这里的CO2浓度大,而CO2不能供给呼吸,人就不要进入。
5、但由于大量使用化石燃料和森林遭到破坏,使空气中二氧化碳含量上升,会使全球变暖,引起温室 效应。防止温室效应的措施:① 减少使用化石燃料;② 更多地利用清洁能源;③ 大量植树造林, 严禁乱砍滥伐森林。 三、一氧化碳
1、物理性质:是一种无色、无味的气体,密度比空气略小,难溶于水。
所以常在煤气(含一氧化碳)中掺入微量具有难闻气味的气体,一旦煤气泄漏时可及时提醒人们注意,发现煤气泄漏时,应立即关闭煤气管道阀门、打开门窗(切忌产生火源,防止发生爆炸:如在室内打电话)。
2、化学性质:
① 可燃性:纯净的一氧化碳在空气中能燃烧,发出蓝色的火焰,放出大量的热。 2CO+O2点燃2CO2 (可燃性气体点燃前一定要检验纯度)
H2和O2的燃烧火焰是:发出淡蓝色的火焰。 CO和O2的燃烧火焰是:发出蓝色的火焰。 CH4和O2的燃烧火焰是:发出明亮的蓝色火焰
(水煤气:H2与CO 的混合气体 C + H2O H2 + CO)
△ ② 还原性:CO+CuOCu+CO2 (非置换反应) 图见本资料P42页
现象:氧化铜由黑色逐渐变成红色;澄清石灰水变浑浊:导管口有蓝色火焰。
注意:A、 实验前先应通入一会儿CO,再加热:防止CO与管内空气混合,在加热时发生爆炸;
操作步骤:先通气→后加热→停止加热→最后停止通气。
一氧化碳要“早出晚归”,酒精灯要“迟到早退”
B、 当黑色的氧化铜完全变成红色后,停止加热时应继续通入一会儿CO至玻璃管冷却
目的:防止生成的铜再被氧化。(否则会出现红色变成黑色的现象)
2Fe+3CO2(现象:红棕色粉末逐渐变成黑色,石灰水变浑浊。) 应用:冶金工业 Fe2O3+3CO
C、装置:见〈〈爱好者〉〉P60-例1 (包括还原装置、洗气装置、尾气处理装置)
③毒性:一氧化碳极易与血液里的血红蛋白结合,会造成生物体内缺氧。冬天用煤火取暖时,
一定要装烟囱,并注意室内通风,防止一氧化碳中毒。 3、煤炉中主要的化学反应方程式 煤炉下方(进口):C + O2 煤炉中间:C+CO2
高温
点燃
高温
高温
CO2
2CO煤炉上方(出口):2CO+O2点燃2CO2附:明朝于谦的诗: 千锤万凿出深山
烈火焚烧若等闲 CaCO3 == CaO + CO2↑ 粉身碎骨浑不怕 CaO + H2O == Ca(OH)2
要留清白在人间 CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3↓ + H2O
四、O2、H2、CO2的实验室制法比较
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五.H2、CO、C还原CuO实验的比较
氧气(O2) 2 2KClO3 MnO2KCl + 3O2↑ △ 2KMnO4 K2MnO4 +MnO2+O2氢气(H2) Zn +H2SO4== ZnSO4+H2↑ Zn + 2HCl =ZnCl2 + H2↑ 二氧化碳(CO2) 反应原理CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ ↑ 发生装置 ①向下排空气法(密度比空气小);②排水法(难溶于水) ①组装仪器②检查装置的气密性③加药品④验纯⑤收集气体 只能用向上排空气法(密度比空气大,能溶于水) ①组装仪器②检查装置的气密性③加入大理石④从漏斗注入稀盐酸⑤收集气体 用排水法收集时,当气泡往外冒时,说明收集已满。 用燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明收集已满。 收置 ①向上排空气法(密度比空气大); ②排水法(不易溶于水) ①组装仪器②检查装置的气密性③装药品④固定装置⑤加热⑥收集气体⑦把导管撤出水槽⑧熄灭酒精灯。 操作步骤 验 向上排空气法收集时,用带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明收集已满。排水法收集时,气泡往集气瓶外冒时,收集已满。 满 检验或验纯 验证:用带火星木条伸入集气瓶内,木条复燃,说明是氧气 验纯:收集一试管氢气,用大拇指堵住,管口向下,移近酒精灯火焰,若发出微弱的“噗”的一声,说明氢气验证:通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,说明是二氧化碳。 [CO2 +Ca(OH)2 == CaCO3↓已纯,若发出爆鸣声,说明氢气不纯。 +H2O] 注 长颈漏斗下端应伸入液面以下,以免生成的气体从长颈漏斗中逸出;用排试管口应略向下倾斜,以防水倒流至空气法收集时,导管应伸入集气瓶底试管底部,使试管炸裂;排水法收集部;验纯时,若用向下排空气法收集时当气泡连续均匀冒出时开始收集,检验不纯时,先要用大拇指堵住一会以免收集气体不纯;排水法收集完儿,以免试管内火焰未熄灭,再收集后,先将导管移出水槽,再停止加热,气体时发生爆炸。浓盐酸有挥发性,以免水槽中的水倒流至热试管,使试浓硫酸、硝酸具有强氧化性, Cu 等管炸裂。 金属不与稀酸反应,所以都不宜用来制氢气。 面,从而阻止反应的进一步进行。 微溶性的CaSO4 覆盖在CaCO3表为稀H2SO4 与CaCO3 反应生成不能用稀H2SO4 代替稀盐酸,因意 事 项
H2还原CuO CO还原CuO C还原CuO 化学方程式 H2+CuO △ Cu + H2O CO+CuO △ Cu +CO2 C +2 CuO △ 2Cu +CO2↑ 装置图 ①试管口略向___倾斜;②装置特通H2 的导管伸至试管底点 部于CuO 上方 操作步骤 实验现②试管口有___生成 象 的气体使澄清石灰水变浑浊 反应前需检验气体纯度。还原过程分四步:一通,二点,三撤,四停 ①黑色CuO 变成___色;①黑色CuO 变成___色;②生成装置,防止CO污染空气 因CO有____,增加对尾气处理 ①试管口略向下倾斜;②反应需高温; ①检查气密性;②装药品固定试管;③点燃;④移导管,熄灭酒精灯。 ①黑色固体逐渐减少;②有光亮红色固体生成;③生成的气体使澄清石灰水变浑浊
CO还原CuO的实验
六、一些重要常见气体的性质(物理性质和化学性质)
物质 物理性质 (通常状况下) 化学性质 点燃 用途 1、 供呼吸 2、 炼钢 3、 气焊 (注:O2具有助燃氧气 (O2) 无色无味的气体,不易溶于水,密度比空气略大 ①C + O2 == CO2(发出白光,放出热量) 点燃 ②S + O2 == SO2 (空气中—淡蓝色火焰; 氧气中—紫蓝色火焰) 性,但不具有可燃点燃
③4P + 5O2 == 2P2O5 (产生白烟,生成白色 固体P2O5) 点燃 性,不能燃烧。) ④3Fe + 2O2 == Fe3O4 (剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体) ⑤蜡烛在氧气中燃烧,发出白光,放出热量 ① 可燃性: 点燃 点燃 1、填充气、飞 舰(密度比空气小) 2、合成氨、制盐酸 3、气焊、气割(可燃性) 4、提炼金属(还原性) 2H2 + O2 ==== 2H2O 氢气 (H2) 无色无味的气体,难溶于水,密度比空气小,是最轻的气体。 H2 + Cl2 ==== 2HCl ② 还原性: H2 + CuO === Cu + H2O 3H2 + WO3 === W + 3H2O 3H2 + Fe2O3 == 2Fe + 3H2O CO2 + H2O ==H2CO3(酸性) (H2CO3 === H2O + CO2↑)(不稳定) 无色无味的气体,密CO2 + Ca(OH)2 ==CaCO3↓+H2O(鉴别CO2) CO2 +2NaOH==Na2CO3 + H2O 1、用于灭火(应 用 其不可 燃 烧,也不支持燃 烧的 性 质) 二氧化固体的CO叫“干碳(CO2) 水,度大于空气,能溶于2高温 冰”。 氧化性:CO2 + C == 2CO 高温 2、制 饮 料、化 肥 和纯 碱 CaCO3 == CaO + CO2↑(工业制CO2) ①可燃性:2CO + O2 == 2CO2 (火焰呈蓝色,放出大量的热,可作气体燃料) 无色无味气体,密度②还原性: CO + CuO === Cu + CO2 3CO + WO3 === W + 3CO2 3CO + Fe2O3 == 2Fe + 3CO2 毒性(跟血液中血红蛋白结合,破坏血液输氧的能力) 1、 作燃料 2、 冶炼金属 一氧化比空气略小,难溶于碳(CO) 水,有毒气体 第7单元 燃烧及其利用
课题1 燃烧和灭火
一、燃烧
1、 概念:可燃物与空气中氧气发生的一种发光、放热的剧烈氧化反应。 2、 条件:(1)可燃物(2)氧气(或空气)(3)温度达到着火点(三者缺一不可,否则不能燃烧)
如右图所示:A、薄铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧,说明了燃烧需要温度达到着火点;
B、薄铜片的白磷燃烧而水中的白磷不燃烧,说明了燃烧需要氧气 白磷的着火点低,应贮存在装有水的试剂瓶中
3、 燃烧与缓慢氧化的相同点:都是氧化反应、都放热;
不同点:前者发光、反应剧烈,后者不发光、反应缓慢
二、灭火的原理和方法
1、燃烧的条件决定着灭火的原理,只要破坏燃烧的任何一个条件,就可以达到灭火的目的 2、灭火的原理:(1)消除可燃物(2)隔绝氧气(或空气)(3)降温到着火点以下。
3、泡沫灭火器:扑灭木材、棉布等燃烧引起的失火。
干粉灭火器:扑灭一般的失火外,还可以扑灭电器、油、气等燃烧引起的失火。 液态二氧化碳灭火器:扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等处的失火 4、灭火器的反应原理,利用碳酸钠与浓盐酸迅速反应产生大量的二氧化碳来灭火
化学反应方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
三、爆炸 ① 可能是化学变化(火药爆炸)也可能是物理变化(车胎爆炸)
② 化学变化的爆炸:可燃物在有限空间内急速燃烧,放出的热使气体的体积迅速膨胀 ③ 可燃性气体(氢气、一氧化碳、甲烷)或粉尘(面粉、煤粉)与空气或氧气混合, 遇到明火可能会发生爆炸;可燃性气体在点燃或加热前都要检验纯度,以防止发生爆炸的危险
④ 油库、面粉加工厂门口贴有“严禁烟火”的标志:空气中常混有可燃性气体或粉尘,接触到
明火,就有发生爆炸的危险⑤可燃物与氧气的接触面积越大,燃烧越剧烈 常见灭火的方法 ① 油锅着火,用锅盖盖灭
② 电器着火,先应切断电源
③ 煤气泄漏,先应关闭阀门,再轻轻打开门窗,切忌产生火花 ④ 酒精在桌面上燃烧,用湿抹布扑盖
⑤ 扑灭森林火灾,将大火蔓延前的一片树木砍掉
其它:A、生煤炉火时,需先引燃纸和木材,因为纸和木材的着火点比煤低,容易点燃 B、室内起火,如果打开门窗,会增加空气的流通,增加氧气的浓度,反应剧烈,燃烧更旺 C、用扇子扇煤炉火,虽然降低了温度,但没有降至着火点以下,反而增加了空气的流通, 所以越扇越旺。用扇子扇蜡烛火焰,虽然增加了空气的流通,但却降低了温度至着火点以下,所以一扇就灭。
课题2 燃料和热量
一、化石燃料
① 包括煤、石油、天然气(都是混合物) ② 是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的 ③ 属于不可再生能源
④ 合理开采,综合利用,节约使用 二、煤
① 称为“工业的粮食”
② 组成:主要含碳元素,还含少量的氢、氮、氧、硫等元素 ③ 将煤隔绝空气加热,发生化学变化,得到焦炭(冶炼金属)、煤焦油(化工原料)、煤气(主要含
氢气、一氧化碳、甲烷,用作燃料;煤气泄漏,会使人中毒,有可能发生爆炸) ④ 煤燃烧会产生SO2、NO2等,会形成酸雨
⑤ 酸雨的危害:破坏森林、腐蚀建筑物、使水体酸化影响水生生物的生长等 ⑥ 防止酸雨的措施:使用脱硫煤、使用清洁能源等 三、石油
① 称为“工业的血液”
② 从油井开采出来的石油叫原油,它不是产品 ③ 组成:主要含碳、氢元素
④ 炼制原理:利用石油各成分的沸点不同,通过蒸馏使之分离(此分离过程是物理变化) ⑤ 石油各产品:汽油、煤油、柴油(作燃料);沥青(筑路);石蜡(作蜡烛)等 ⑥ 石油不可以直接作燃料,会浪费资源
⑦ 汽车使用的汽油、柴油,燃烧产生的尾气中有CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合
物和烟尘等,会污染空气
⑧ 减少汽车尾气对空气污染的措施:改进发动机的燃烧方式,使燃料充分燃烧;使用催化净化装置;
使用无铅汽油;使用车用乙醇汽油;汽车用压缩天然气(主要成分是甲烷)作燃料;禁止没有达到环保标准的汽车上路
四、天然气
① 有石油的地方一般有天然气,主要成分是甲烷CH4,最简单的有机物,相对分子质量最小有机物
A、甲烷的物理性质:无色、无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。
B、甲烷的化学性质:可燃性 CH4+2O2注意:点燃甲烷前要检验纯度
CO2+2H2O (发出蓝色火焰)
② 检验某可燃物是否含碳、氢元素的方法:点燃,在可燃物上方罩一个冷而干燥的烧杯,烧杯内壁出现水雾,说明生成了水,证明含有氢元素;把烧杯迅速倒过来,立即注入澄清石灰水,变浑浊,说明生成了二氧化碳,证明含有碳元素。(如果某可燃物燃烧生成了二氧化碳和水,只能证明一定含碳、氢元素,可能含氧元素)
③ 鉴别氢气、一氧化碳、甲烷:检验燃烧的产物(导出点燃,在火焰上方分别罩一个冷而干燥的 烧杯,看烧杯内壁是否出现水雾现象;把烧杯迅速倒过来,立即注入澄清石灰水,看是否变浑浊 ④ 沼气的主要成分是甲烷,把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵,就可产生
甲烷。在农村,沼气可解决生活用燃料问题和改善环境卫生
⑤ 可燃冰:埋藏于海底,可以燃烧,主要成分是甲烷水合物,储量是化石燃料总和的两倍,将成为
替代化石燃料的新能源,开采时如果甲烷气体大量泄漏于大气中,造成的温室效应将比二氧化碳更严重
⑥ 西气东输:输的是天然气⑧在化石燃料中,天然气是比较清洁的燃料 五、化学变化中的能量变化,能量的变化通常表现为热量的变化
① 放出热量:燃料燃烧放热(如化石燃料的燃烧);不通过燃料燃烧放热
{Mg+2HCl=MgCl2+H2↑; CaO+ H2O=Ca(OH) 2} ② 吸收热量: CO 2+C2CO; Ba(OH)2 + 2NH4Cl = BaCl2+ 2NH3·H2O
利用化学反应产生的能量做饭、取暖、发电、冶炼金属、发射火箭、开山炸石、拆除危旧建筑
六、使燃料充分燃烧注意两点:燃烧时要有足够多的空气,燃料与空气有足够大的接触面。燃料不充分
燃烧的后果:产生的热量减少,浪费资源,产生大量的CO等物质污染空气 七、燃气泄漏报警器安装的位置应根据燃气的密度决定,如果燃气的密度比空气的大,则安装在墙壁下方,
反之,则安装在下方
课题3 使用燃料对环境的影响
一、燃料燃烧对空气的影响
1、 煤的燃烧。煤燃烧时会产生二氧化硫、二氧化氮等污染物。溶于水,当溶解在雨水中时,就形成 了酸雨。(包括CO2)
2、 汽车用燃料的燃烧。汽油和柴油作为多数汽车的燃料,它们燃烧时产生的尾气中主要含有一氧
化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等大气污染物。
二、使用和开发新的燃料及能源
1、乙醇
① 属于绿色能源中的一种,属于可再生能源
② 由高粱、玉米、薯类等经发酵、蒸馏而得,俗称酒精 ③ 可燃性:C2H5OH+3O22CO2+3H2O ④ 被用作酒精灯、火锅、内燃机的燃料
⑤ 乙醇汽油是混合物,其优点:节省石油资源,减少汽车尾气的污染,促进农业生产 2、氢气
① 最清洁、最理想的燃料:A、原材料资源丰富,B、放热量多,C、产物无污染。 ② 有可燃性 2H2 + O2③ 有还原性H2+CuO
2 H2O
Cu+ H2O 用于冶炼金属
④ 电解水可得到氢气2 H2O2H2↑+ O2↑,但耗用电能
⑤ 实验室制取氢气的药品:锌粒和稀硫酸Zn+ H2SO4 = ZnSO4+ H2↑,与实验室制取二氧化碳的 气体发生装置相同(固体与液体混合不需加热),收集方法:排水法(氢气难溶于水)和向下排 空气法(氢气的密度比空气的小)
⑥ 需解决问题:A、如何大量廉价的制取氢气?(制取成本高)
B、如何安全地运输、贮存氢气?(贮存困难)
三、开发的新能源:太阳能(不会对环境造成污染又取之不尽)、风能、地热能、潮汐能、核能等 附录1:
常见气体鉴别方法
O2 燃烧更旺:O2
H2 木条熄灭:CO2 分别往集 变红:CO2 CO2 NH3 气瓶中滴少 变蓝:NH3 CO 燃着木条分别 N2 许石蕊试液 不变:N2 CH4 伸到各集气瓶内 H2O NH3 有水珠: N2 被点燃气体:H2 于火焰上方 CH4 CO 罩干冷烧杯 CH4 无水珠:CO 产生气体 变浑:CH4 通入石灰水中 不变浑:H2 附录2:
一、物质的学名、俗名及化学式
⑴金刚石、石墨:C ⑵水银、汞:Hg (3)生石灰、氧化钙:CaO
(4)干冰(固体二氧化碳):CO2 (5)盐酸、氢氯酸:HCl (6)亚硫酸:H2SO3 (7)氢硫酸:H2S (8)熟石灰、消石灰:Ca(OH)2 (9)苛性钠、火碱、烧碱:NaOH (10)纯碱:Na2CO3 碳酸钠晶体、纯碱晶体:Na2CO3·10H2O
(11)碳酸氢钠、酸式碳酸钠:NaHCO3 (也叫小苏打)
(12)胆矾、蓝矾、硫酸铜晶体:CuSO4·5H2O (14)甲醇:CH3OH 有毒、失明、死亡 (13)铜绿、孔雀石:Cu2(OH)2CO3(分解生成三种氧化物的物质) (15)酒精、乙醇:C2H5OH (16)醋酸、乙酸(16.6℃冰醋酸)CH3COOH(CH3COO- 醋酸根离子) 具有酸的通性 (17)氨气:NH3 (碱性气体)
(18)氨水、一水合氨:NH3·H2O(为常见的碱)
(19)亚硝酸钠:NaNO2 (工业用盐、有毒)
注意:“氨”与“铵”不同,前者指氨水、一水合氨;后者指铵盐,即含NH4+的物质。
二、常见化学肥料及常见物质的主要成分
1、氮肥及N% 碳铵NH4HCO3 17.7% ; 硫铵(NH4)2SO4 21.2% 硝铵NH4NO3 35% ; 氯化铵NH4Cl 26.2% ; 尿素CO(NH2)2 46.7% 2、铁的三种氧化物中Fe元素的质量分数
Fe2O3 Fe%=70% ; FeO Fe%=77.8% ; Fe3O4 Fe%=72.4% 3、几种特殊物质的相对分子质量:
HCl:35.5; H2SO4、H3PO4、Cu(OH)2:98 ; CuO:80; NaCl:58.5 ; NaOH:40 KClO3 :122.5 KMnO4 :158 4、常见物质的主要成分(均为常典型的混合物)
(1)生铁、钢:Fe (2)煤气:CO (3)水煤气:CO和H2的混合气体 (4)爆鸣气:H2和O2 (5)天然气、沼气、瓦斯:CH4 (6)铁锈:Fe2O3 (7) 赤铁矿:Fe2O3 (8)磁铁矿:Fe3O4 (9)菱铁矿:FeCO3 (10) 石灰石、大理石:CaCO3 (13)酸雨:H2SO3 →H2SO4 11)煤(主要含C元素) 石油(主要含C、H两种元素) (12)食盐:NaCl (14) 盐酸:HCl (15) 碱石灰:CaO和NaOH的混合物
三、常见物质的颜色的状态
1、白色固体:MgO、P2O5、CaO、 NaOH、Ca(OH)2、KClO3、KCl、Na2CO3、NaCl、无水CuSO4; 铁、镁为银白色(汞为银白色液态)
2、黑色固体:石墨、炭粉、铁粉、CuO、MnO2、Fe3O4 ▲KMnO4为紫黑色 3、红色固体:Cu、Fe2O3 、HgO、红磷 ▲硫:淡黄色 ▲ Cu2(OH)2CO3为绿色
4、溶液的颜色:凡含Cu2+的溶液呈蓝色;凡含Fe2+的溶液呈浅绿色;凡含Fe3+的溶液呈棕黄色, 其余溶液一般不无色。(高锰酸钾溶液为紫红色)
5、(1)具有刺激性气体的气体:NH3、SO2、HCl(皆为无色) (2)无色无味的气体:O2、H2、N2、CO2、CH4、CO(剧毒)
▲注意:具有刺激性气味的液体:盐酸、硝酸、醋酸 酒精为有特殊气体的液体。
6、有毒的,气体:CO 液体:CH3OH 固体:NaNO2 CuSO4(可作杀菌剂 ,与熟石灰混合配成天蓝色的粘稠状物质——波尔多液)
四、化学之最
1、结构最简单、质量最小的原子是氢原子。氢原子是由一个质子和一个电子构成,是唯一没有中子的 原子,它的电子数和电子层数相等,一个氢离子就是一质子。
2、水在4℃时密度最大(1g/厘米3),即水分子间的间隔最小,水结冰体积增大,水分子间间隔增大, 密度减小。
3、空气中含量最多的元素是N、气体是N2 ;在壳中含量最多的前四种元素:O、Si、Al、Fe(前两种 为非金属元素,后两种为金属元素);生物体内含量最多的元素是O ;海水中含量最多的元素是O,最多的金属元素是Na 。
4、与元素化学性质关系最密切的的最外层电子数(即元素化学性质由最外层电子数决定);元素种类的 是核电荷数(或质子数)决定;相对原子质量由质子数和中子数决定(相对原子质量=质子数+中子数)。 6、最早得出空气是由N2和O2组成的是法国的拉瓦锡。 ...
7、形成化合物种类最多的是元素:C 天然物质里最硬的物质:金刚石(化学式为:C)
8、最简单的有机物是甲烷(CH4) 密度最小的气体是H2 相对分子质量最小的氧化物是H2O O%最大的氧化物:H2O (H2O2属于“过氧化物”一般不考虑它)
五、初中化学中的“三”
1、 古代三大化学工艺:造纸、制火药、烧瓷器 2、三大气体污染物:SO2、CO、NO2 3、工业三废:废液、废渣、废气 4、水污染三原因:工业三废、生活污水、农药化肥。 5、三大化石燃料:煤、石油、天然气
6、可以直接加热的三种仪器:试管、坩埚、蒸发皿(另外还有燃烧匙)
7、元素的分三类:金属元素、非金属元素、稀有气体元素 (单质的三分类:金属、非金属、稀有气体) 8、质量守恒解释的原子三不变:种类不改变、数目不增减、质量不变化 9、收集气体的三种方法:排水法、向上排空气法、向下排空气法
10、常见的三种还原剂: H2 (气态单质)、 C (固态单质)、 CO (气态氧化物)。 11、三种灭火器:泡沫、干粉、液态二氧化碳
12、与空气混合点燃可能爆炸的三种气体:H2、CO、CH4 (实际为任何可燃性气体和粉尘) 13、氢能源的三大优点:资源丰富、发热量高、产物水污染少 14、取用药品的三不:触、闻、尝。
15、过滤的三靠:上:烧杯口紧靠玻璃棒 中:玻璃棒端紧靠三层滤纸一边 下:漏斗下端管口紧靠烧杯内壁 16、灯焰分为三部分:外焰、内焰、焰心。(其中温度最高的是外焰) 17、煤干馏(化学变化)的三种产物:焦炭、煤焦油、焦炉气 18、使用酒精灯的三禁止:对燃、往燃灯中加酒精、嘴吹灭 19、生物细胞中含量最多的前三种元素:O、C、H 20、构成原子的三种粒子:质子、原子、电子
对于中性粒子(原子、分子):核电荷数=质子数=核外电子数 对于任何粒子(原子、分子、离子):核电荷数=质子数
原子的质量主要集中在原子核上,相对原子质量=质子数+中子数 ...
原子失电子带正电,得电子带负电 (粒子失电子后不一定带正电,得电子后不一定带负电)
21、构成物质的粒子:分子、原子、离子
(1)分子既能构成单质(如:H2、O2、N2、F2、Cl2、Br2、I2等),
又能构成共价化合物(如HCl、CO2、H2O、NH3、SO2、H2SO4、HNO3等)。
(2)原子只能构成单质(如所有金属、稀有气体、碳、金刚石、石墨、硅等) (3)离子只能构成离子化合物(常见盐、碱、碱性氧化物都属离子化合物)
▲、分子是保持物质化学性质的最小粒子,但并非唯一粒子。(主要指由分子构成的物质)
六、化学中的“一定”与“不一定”
1、化学变化中一定有物理变化,物理变化中不一定有化学变化。
2、金属常温下不一定都是固体(如Hg是液态的),非金属不一定都是气体或固体(如Br2是液态的) 注意:金属、非金属是指单质,不能与物质组成元素混淆
3、原子团一定是带电荷的离子,但原子团不一定是酸根(如NH4+、OH-); 酸根也不一定是原子团(如Cl-- 叫氢氯酸根) ..........
4、缓慢氧化不一定会引起自燃。燃烧一定是化学变化。爆炸不一定是化学变化。 5、原子核中不一定都会有中子(如H原子就无中子)。
6、原子不一定比分子小(不能说“分子大,原子小”)分子和原子的根本区别是: 7、同种元素组成的物质不一定是单质,也可能是几种单质的混合物。
8、最外层电子数为8的粒子不一定是稀有气体元素的原子,也可能是阳离子或阴离子。 9、稳定结构的原子最外层电子数不一定是8。(第一层为最外层2个电子) 10、具有相同核电荷数的粒子不一定是同一种元素。
(因为粒子包括原子、分子、离子,而元素不包括多原子所构成的分子或原子团) 只有具有相同核电荷数的单核粒子(一个原子一个核)一定属于同种元素。 ....
(1)含10个质子,10个电子的粒子:Ne、HF、H2O、NH3、CH4 (2)含18个质子,18个电子的粒子:Ar、HCl、H2S、F2、CH3OH
(3)含10个电子的粒子:Ne、HF、H2O、NH3、CH4、O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+、OH-、NH4+ (4)质子数相同的分子和离子:O不一定不一定与S2- SO3与SO2- 质子数相同的离子:Fe2+与Fe3+ OH-与F- Na+与NH4+
(5)最外层电子数与电子层数相等的原子:H、Be、Al 最外层电子数是电子层数两倍的原子:He、C、S
附录3:
化学总复习资料
基本概念:
1、化学变化:生成了其它物质的变化 2、物理变化:没有生成其它物质的变化 3、物理性质:不需要发生化学变化就表现出来的性质
区别:有没有新的物质生成 (如:颜色、状态、密度、气味、熔点、沸点、硬度、水溶性等)
4、化学性质:物质在化学变化中表现出来的性质
(如:可燃性、助燃性、氧化性、还原性、酸碱性、稳定性等)
5、纯净物:由一种物质组成
6、混合物:由两种或两种以上纯净物组成,各物质都保持原来的性质 7、元素:具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称 8、原子:是在化学变化中的最小粒子,在化学变化中不可再分 9、分子:是保持物质化学性质的最小粒子,在化学变化中可以再分 10、单质:由同种元素组成的纯净物 11、化合物:由不同种元素组成的纯净物 区别:看化学式是不是只有一种元素符号 如:O2是单质,CO2是化合物 区别:在化学变化中,是否可以再分 12、氧化物:由两种元素组成的化合物中,其中有一种元素是氧元素 13、化学式:用元素符号来表示物质组成的式子
14、相对原子质量:以一种碳原子的质量的1/12作为标准,其它原子的质量跟它比较所得的值 某原子的相对原子质量=
(单位为“1”,省略不写)
相对原子质量 ≈ 质子数 + 中子数 (因为原子的质量主要集中在原子核) 15、相对分子质量:化学式中各原子的相对原子质量的总和 16、离子:带有电荷的原子或原子团 17、原子的结构:
原子
原子核
质子(+) 中子(0)
注:在原子里,核电荷数=质子数=核外电子数
核外电子(—)
得e
得e
阳离子
失e
原子、离子的关系: 阴离子 原子
失e
注:在离子里,核电荷数 = 质子数 ≠ 核外电子数
18、四种化学反应基本类型:
①化合反应: 由两种或两种以上物质生成一种物质的反应
如:A + B = AB
②分解反应:由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应
如:AB = A + B
19、还原反应:在反应中,含氧化合物的氧被夺去的反应(不属于化学的基本反应类型) 氧化反应:物质跟氧发生的化学反应(不属于化学的基本反应类型) 缓慢氧化:进行得很慢的,甚至不容易察觉的氧化反应 自 燃:由缓慢氧化而引起的自发燃烧
三者的关系:缓慢氧化会引起自燃,两者都是氧化反应 20、催化剂:在化学变化里能改变其它物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性在化学变化前后都没有
MnO2
变化的物质(注:2H2O2 === 2H2O + O2 ↑ 此反应MnO2是催化剂) 21、质量守恒定律:参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成物质的质量总和。
(反应的前后,原子的数目、种类、质量都不变;元素的种类也不变) 22、燃烧:可燃物跟氧气发生的一种发光发热的剧烈的氧化反应
燃烧的条件:①可燃物;②氧气(或空气);③可燃物的温度要达到着火点。
基本知识、理论:
1、空气的成分:氮气占78%, 氧气占21%, 稀有气体占0.94%,
二氧化碳占0.03%,其它气体与杂质占0.03%
2、主要的空气污染物:NO2 、CO、SO2、H2S、NO等物质
3、其它常见气体的化学式:NH3(氨气)、CO(一氧化碳)、CO2(二氧化碳)、CH4(甲烷)、
SO2(二氧化硫)、SO3(三氧化硫)、NO(一氧化氮)、 NO2(二氧化氮)、H2S(硫化氢)、HCl(氯化氢)
4、常见的酸根或离子:SO42-(硫酸根)、NO3-(硝酸根)、CO32-(碳酸根)、ClO3-(氯酸)、
MnO4-(高锰酸根)、MnO42-(锰酸根)、PO43-(磷酸根)、Cl-(氯离子)、
HCO3-(碳酸氢根)、HSO4-(硫酸氢根)、HPO42-(磷酸氢根)、
注意各酸根或 离子所带的电荷数 H2PO4-(磷酸二氢根)、OH-(氢氧根)、HS-(硫氢根)、S2-(硫离子)、 NH4+(铵根或铵离子)、K+(钾离子)、Ca2+(钙离子)、Na+(钠离子)、 Mg2+(镁离子)、Al3+(铝离子)、Zn2+(锌离子)、Fe2+(亚铁离子)、 Fe3+(铁离子)、Cu2+(铜离子)、Ag+(银离子)、Ba2+(钡离子)
各元素或原子团的化合价与上面离子的电荷数相对应:课本P83
一价钾钠氢和银,二价钙镁钡和锌;
一二铜汞二三铁,三价铝来四价硅。(氧-2,氯化物中的氯为 -1,氟-1,溴为-1)
(单质中,元素的化合价为0 ;在化合物里,各元素的化合价的代数和为0)
5、化学式和化合价:
(1)化学式的意义:①宏观意义:a.表示一种物质;
b.表示该物质的元素组成;
②微观意义:a.表示该物质的一个分子;
b.表示该物质的分子构成;
③量的意义:a.表示物质的一个分子中各原子个数比;
b.表示组成物质的各元素质量比。
(2)单质化学式的读写
读:直接读其元素名称 ①直接用元素符号表示的:a.金属单质。如:钾K 铜Cu 银Ag 等; (稀有气体的可加多个 “气”字或不加也可) 直接由原子b.固态非金属。如:碳C 硫S 磷P 等 构成的单质 c.稀有气体。如:氦(气)He 氖(气)Ne 氩(气)Ar等 ②多原子构成分子的单质:其分子由几个同种原子构成的就在元素符号右下角写几。
如:每个氧气分子是由2个氧原子构成,则氧气的化学式为O2 双原子分子单质化学式:O2(氧气)、N2(氮气) 、H2(氢气)
F2(氟气)、Cl2(氯气)、Br2(液态溴)
多原子分子单质化学式:臭氧O3等
(3)化合物化学式的读写:先读的后写,后写的先读
①两种元素组成的化合物:读成“某化某”,如:MgO(氧化镁)、NaCl(氯化钠)
②酸根与金属元素组成的化合物:读成“某酸某”,如:KMnO4(高锰酸钾)、K2MnO4(锰酸钾) MgSO4(硫酸镁)、CaCO3(碳酸钙)
(4)根据化学式判断元素化合价,根据元素化合价写出化合物的化学式:
① 判断元素化合价的依据是:化合物中正负化合价代数和为零。 ② 根据元素化合价写化学式的步骤:
a.按元素化合价正左负右写出元素符号并标出化合价;
b.看元素化合价是否有约数,并约成最简比;
c.交叉对调把已约成最简比的化合价写在元素符号的右下角。
6、课本P75. 要记住这27种元素及符号和名称。
核外电子排布:1-20号元素(要记住元素的名称及原子结构示意图)
排布规律:①每层最多排2n个电子(n表示层数)
②最外层电子数不超过8个(最外层为第一层不超过2个) ③先排满内层再排外层
注:元素的化学性质取决于最外层电子数 金属元素 非金属元素 原子的最外层电子数< 4,易失电子,化学性质活泼。 原子的最外层电子数≥ 4,易得电子,化学性质活泼。 稳定结构: 2
读:气体单质在其元素 名称后加多个“气” + + +
+
+
+ + +
+
+
氢(H) 氦(He) 锂(Li)
铍(Be)
硼(B) 碳(C)
氮(N) 氧(O) 氟(F)
氖(Ne)
+ + +
+
+
+ +
+ + +
钠(Na) 镁(Mg)
铝(Al) 硅(Si) 磷(P) 硫(S)
氯(Cl)
氩(Ar)
钾(K) 钙(Ca)
①最外层8电子②第一层为最外 ,结构稳定,性质稳定。 稀有气体元素 原子的最外层有8个电子(He有2个)7、书写化学方程式的原则:①以客观事实为依据; ②遵循质量守恒定律
书写化学方程式的步骤:“写”、“配”、“注”“等”。
8、化学符号的意义及书写:
(1)化学符号的意义:a.元素符号:①表示一种元素;②表示该元素的一个原子。 b.化学式:本知识点的第5点第(1)小点 c.离子符号:表示离子及离子所带的电荷数。 d.化合价符号:表示元素或原子团的化合价。
当符号前面有数字(化合价符号没有数字)时,此时组成符号的意义只表示该种粒子的个数。
元素符号:原子 如:3S 只表示3个硫原子
符号前有数字时符号所表示的粒子
化学式:分子 如:5CO2 只表示5个二氧化碳分子 离子符号:离子 如:4Mg 只表示4个镁离子
2+
(2)化学符号的书写:a.原子的表示方法:用元素符号表示 b.分子的表示方法:用化学式表示 c.离子的表示方法:用离子符号表示 d.化合价的表示方法:用化合价符号表示
如: 氢原子:H 如: 二氧化碳分子:CO2 如: 钙离子:Ca
2+
+2
如正二价的镁元素:Mg
注:原子、分子、离子三种粒子个数不只“1”时,只能在符号的前面加,不能在其它地方加。
如:两个氧原子:2O(而不是O2,O2是分子); 7个二氧化碳分子:7CO2; 两个钙离子:2Ca
先写出粒子的符号,再在符号前面标出粒子的个
2+
9、原子、分子、离子、元素和物质(纯净物和混合物)间的关系: 数!
化合物 不同种元素组成的纯净物 元素
数的一类原子 单质 同种元素组成的纯净物 原 具有相同核电荷 子 构成 分化 得或失电子 离子 分子 聚集 直接结合 物 质 结合
10、制取气体常用的发生装置和收集装置:
发生装置 收集装置 A B C a b c [固(+固)] [固+液] 简易装置 [固+液] 排水法 排空气法 排空气法 向上 向下 解题技巧和说明:
一、 推断题解题技巧:看其颜色,观其状态,察其变化,初代验之,验而得之。 二、 解实验题:看清题目要求是什么,要做的是什么,这样做的目的是什么。
(一)、实验用到的气体要求是比较纯净,除去常见杂质具体方法:
①除水蒸气可用:浓流酸、CaCl2固体、碱石灰、无水CuSO4(并且可以检验杂质中有无
水蒸气,有则颜色由白色→蓝色)、生石灰等②除CO2可用:澄清石灰水(可检验出杂质中有无CO2)
除气体杂质的原则:用某物质吸收杂质或跟杂质反应,但不能吸收或跟有效成份反应,或者
生成新的杂质。
(二)、实验注意的地方:
①防爆炸:点燃、还原用可燃性气体(如H2、CO、CH4)之前,要检验气体纯度。②防暴沸:稀释浓硫酸时,将浓硫酸倒入水中,不能把水倒入浓硫酸中。
③防中毒:进行有关有毒气体(如:CO、SO2、NO2)的性质实验时,在通风厨中进行;
并要注意尾气的处理:CO点燃烧掉;SO2、NO2用碱液吸收。④防倒吸:加热法制取并用排水法收集气体,要注意熄灯顺序。(三)、常见意外事故的处理:
①酸流到桌上,用NaHCO3冲洗;碱流到桌上,用稀醋酸冲洗。②沾到皮肤或衣物上:
Ⅰ、酸先用水冲洗,再用3 - 5% NaHCO3冲洗;Ⅱ、碱用水冲洗,再涂上硼酸;
Ⅲ、浓硫酸应先用抹布擦去,再做第Ⅰ步。
(四)、实验室制取三大气体中常见的要除的杂质:
1、制O2要除的杂质:水蒸气(H2O)
、氯化氢气体(HCl,盐酸酸雾) 2、用盐酸和锌粒制H2要除的杂质:水蒸气(H2O)(用稀硫酸没此杂质)
3、制CO2要除的杂质:水蒸气(H2O)、氯化氢气体(HCl)
除水蒸气的试剂:浓流酸、CaCl2固体、生石灰、无水CuSO4等
除HCl气体的试剂:澄清石灰水 [生石灰、碱石灰也可以跟HCl气体反应] (五)、常用实验方法来验证混合气体里含有某种气体
1、有CO的验证方法:(先验证混合气体中是否有CO2,有则先除掉)
将混合气体通入灼热的CuO,再将经过灼热的CuO的混合气体通入澄清石灰水。现象:黑色CuO变成红色,且澄清石灰水要变浑浊。
2、有H2的验证方法:(先验证混合气体中是否有水份,有则先除掉)
将混合气体通入灼热的CuO,再将经过灼热的CuO的混合气体通入盛有无水 CuSO4中。现象:黑色CuO变成红色,且无水CuSO4变蓝色。
3、有CO2的验证方法:将混合气体通入澄清石灰水。现象:澄清石灰水变浑浊。
(六)、自设计实验
1、 试设计一个实验证明蜡烛中含有碳氢两种元素。
实验步骤 ①将蜡烛点燃,在火焰上方罩一个干燥洁净的烧杯②在蜡烛火焰上方罩一个蘸有澄清石灰水的烧杯实验现象 烧杯内壁有小水珠生成 结论 证明蜡烛有氢元素 澄清石灰水变浑浊 证明蜡烛有碳元素 2、试设计一个实验来证明CO2具有不支持燃烧和密度比空气大的性质。
实验步骤 把两支蜡烛放到具有阶梯的架上,把此架放在烧杯里(如图),点燃蜡烛,再沿烧杯壁倾倒CO2 实验现象 阶梯下层的蜡烛先灭,上层的后灭。 结论 证明CO2具有不支持燃烧和密度比空气大的性质 图 三、解计算题:
计算题的类型有: ① 有关元素质量分数的计算
②根据化学方程式进行计算③由①和②两种类型混合在一起计算
(一)、化合物(纯净物)中某元素质量分数的计算
某元素相对原子质量╳原子个数化合物的相对分子质量
某元素质量分数 = ╳ 100%
(二)、混合物中某化合物的质量分数计算
化合物质量 化合物的质量分数 = ╳ 100%
混合物质量 (三)、混合物中某元素质量分数的计算
元素质量 混合物质量
或:某元素质量分数= 化合物的质量分数 ╳ 该元素在化合物中的质量分数
(四)、解题技巧
1、审题:看清题目的要求,已知什么,求什么,有化学方程式的先写出化学方程式。 找出解此题的有关公式。
2、根据化学方程式计算的解题步骤:
①设未知量
②书写出正确的化学方程式
某元素质量分数= ╳ 100%
③写出有关物质的相对分子质量、已知量、未知量④列出比例式,求解⑤答。
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