内容正文:
第1章 开启化学之门
01化学变化和物理变化
物理变化
化学变化
概 念
没有生成其他物质的变化
生成其他物质的变化
举例
如:酒精挥发、玻璃破碎,冰融化、水结冰、石油分馏,扩散、聚集、膨胀、压缩、挥发、升华、摩擦生热、铁变磁铁、通电升温发光、活性炭吸附等都是物理变化
如:酿酒、造醋、光合作用、冶金、食物消化、电解水、煤的干馏、塑料降解等物质燃烧和金属生锈等。
判断依据
(宏观)是否有其他物质生成
(微观)物理变化的过程中构成物质的分子本身不变,化学变化的过程中物质的分子会分成原子,原子又重新组合成新的分子
联 系
在物质发生化学变化的过程中一定伴随物理变化(如蜡烛燃烧),但在物理变化时不一定伴随化学变化
【点拨】(1)物质的变化常伴随一些现象的发生,但不能仅根据现象来判断物理变化和化学变化。
(2)爆炸不一定都是化学变化。例如,锅炉的爆炸、车胎的爆炸是物理变化。
02化学性质和物理性质
物理性质
化学性质
概 念
物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质
物质在化学变化中表现出来的性质
内 容
颜色、气味、状态、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性、挥发性、导电性、导热性、延展性等
可燃性、助燃性、还原性、氧化性、稳定性、毒性、腐蚀性、酸性、碱性等
在描述性质时往往有“能、会、有、具有、可以”等字眼,而在描述变化时没有这些字眼。
03性质和用途
1.性质决定用途,用途反映性质
碳单质
石墨 C
金刚石 C
微观结构
碳原子构成
碳原子构成
物理性质
深灰色的有金属光泽不透明的细鳞片状固体,耐高温,质地较软,有滑腻感,有良好的导电性。
无色透明的、正八面体形状的固体。天然存在的最硬的物质。
用途
作电极或电刷、石墨炸弹、制铅笔芯、做坩埚,作机械高温润滑剂
制装饰品(钻石)、制钻头、切割大理石、玻璃
性质差异
金刚石和石墨物理性质差异大的原因:碳原子的排列方式不同
2.空气中成分的性质与用途
氮气:性质不活泼(稳定),用途:①作保护气②食品充氮作防腐剂等③用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉④制硝酸和氮肥
氧气:性质比较活泼,用途:①动植物呼吸②医疗急救③金属切割④炼钢⑤宇宙航行
稀有气体:性质不活泼(稳定),用途:①作保护气②制多种用途的电光源等③氦气充气球(密度比空气小且化学性质稳定)④氦气用于制造低温环境
04空气的成分和污染
1、空气的组成是(按体积计算)氮气占78%(约 4/5),氧气占 21%(约1/5),稀有气体占0.94%, 二氧化碳占 0.03%,其他杂质气体 0.03%。
2、氧气的用途:动植物的呼吸、医疗急救、潜水、金属切割、金属的焊接等。氧气能用于炼钢、气焊是由于氧气具有支持燃烧的性质;用于磁悬浮列车的气体是氮气;食品包装中充氮气以防腐。
3、氮气是无色无味的气体,难溶于水。 氮气化学性质不活泼(化学性质稳定)。氮气的用作化工原料(如生产氮肥、硝酸、炸药)、作保护气(如食品充氮防腐)、用于低温 超导研究。
4、稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙等,是无色无味的气体。 稀有气体的化学性质很不活泼。用作保护气; 作电光源(因为通电后发出不同颜色的光,这是它的物理(填物理或化学)性质;氦气用于填充气球(密度小 ,不活泼)。 稀有气体在通电时能发出不同颜色的光
5、(1)空气污染物包括可吸入颗粒物(飘尘)和有害气体两类。 其中有害气体包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧等。 特别注意:二氧化碳(CO2)不是(填是或不是)空气污染物!
(2)三大环境问题:温室效应(CO2引起)、酸雨(SO2和 NO2引起)、臭氧空洞(氟利昂引起)。
(3)空气污染的主要来源:煤等化石燃料的大量燃烧;汽车尾气的排放;工厂排放的废气等。
(4)防止空气污染的措施:加强大气质量监测;减少使用化石燃料,多用清洁能源;积极植树造林。
6、物质可分为纯净物和混合物两类。 只由一种物质组成,有固定的化学式,如氧气、水、二氧化碳、五氧化二磷等,属于纯净物。 由多种物质组成,没有固定的化学式,如空气、澄清石灰水等,属于混合物。
05测定空气中氧气含量
1.拉瓦锡研究空气成分
用定量的方法实验,第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。
2.实验室测定空气中氧气含量
(1)装置图
(2)实验原理 红磷在密闭空间中燃烧消耗氧气,使得密闭空间中压强减小,打开弹簧夹,大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。(白磷和红磷燃烧的反应原理和现象相同)
(3)实验现象
①红磷燃烧,放出热量,产生大量白烟
②装置冷却到室温后打开弹簧夹,烧杯内的水倒流入集气瓶,约占集气瓶内气体体积的1/5。(烟:固体的小颗粒;雾:液体的小液滴)
(4)实