内容正文:
1、 微粒化学
1. 分子的构成:(1)分子是由原子构成的。(2)构成分子的原子可以是同种原子,也可以是不同种原子。(3)在由分子构成的物质中分子是保持物质化学性质的最小粒子。
(4)有些物质直接由原子构成的。例如金属铝有铝原子构成,铅笔芯内的石墨由碳原子构成的。
2. 原子的构成
(1) 原子成电中性,原因是原子核与核外电子所带的电量大小相等,电性相反。
(2) 原子核在原子钟所占的体积极小,其半径大约是原子半径的十万分之一,但几乎集中了原子全部质量。
(3) 核外电子在核外空间做高速运动。
(4) 夸克:质子和中子都是由更微小的基本粒子---夸克构成的。 夸克还可以再分。
3. 带电的原子:(1)离子:原子得失电子,形成带电的原子或原子团。
(2) 阳离子:带正电
(3) 阴离子:带负电
4. 元素:(1)概念:具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子总称为元素。
(2) 元素只讲种类,不讲个数。
(3) 元素的种类:目前发现的元素有110多种,其中有些是人造元素。
5. 同位素:(1)概念:原子中核内质子数相同,中子数不相同的同类原子统称为同位素原子。
(2) 特点: ①三相同:质子数相同,电子数相同,化学性质相同。
2 三不同:中子数不同,原子质量不同,物理性质不同。
6. 单质和化合物:
项目
单质
化合物
定义
由同种元素组成的纯净物。
由不同种元素组成的纯净物。
组成
宏观:由同种元素组成。
微观:分子由同种元素的原子构成。
宏观:由不同种元素组成。
微观:分子由不同种元素的原子构成。
分类
按化学性质:金属,非金属,稀有气体。
无机化合物、有机化合物。
实例
氢气,氧气,金刚石等。
水,二氧化碳,氧化铁等。
联系
都是纯净物,都有固定的组成
2、 质量守恒和化学方程式
1. 质量守恒定律:化学反应中,参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。质量守恒定律的微观解释:化学反应的过程,就是反应物分子的原子重新组合成生成物分子的过程。
2. 反应前后原子的种类和数目既没有改变也没有增减,原子的质量没有变化,所以,化学反应前后各物质的质量总和必然相等。(注意:质量守恒定律的运用范围是一切化学变化,不包括物理变化。)
3. 化学反应中分子种类,物质种类一定发生变化,分子数目、物质状态可能发生变化。
4. 化学方程式意义
如反应2H2O22H2O+O2↑表示的意义为:
(1)宏观①质的方面:过氧化氢在MnO2催化作用下反应生成水和氧气。
②量的方面:每68份质量的过氧化氢在催化剂作用下反应生成36份质量的水和32份质量的氧气。
(2)微观:2个过氧化氢分子在催化剂作用下反应生成2个水分子和1个氧气分子。
3、 空气、氧气、二氧化碳
1. 空气中氧气含量的测定:(1)实验装置
(2)
实验原理:红磷(P)与空气中氧气()反应生成五氧化二磷固体(),使集气瓶内压强减小,在大气压作用下水进入集气瓶进入的水的体积即为减少的氧气的体积。
(3) 实验现象:红磷燃烧产生大量的白烟,打开弹簧夹后烧杯中的水进入集气瓶,其体积约占集气瓶容积的1/5。
(4) 测出质量分数不准的原因
①偏大:瓶内气压过低,气体过少.
原因可能是:A、点燃红磷后燃烧匙深入瓶内集气瓶后的操作过于缓慢,
B、 没有将弹簧夹夹紧,导致瓶口附近的气体因受热膨胀而溢出集气瓶或通过导管逸出,实质等于瓶中空气减少,气压减少,水倒吸得多了.
②偏小:A、装置气密性不好,在冷却过程中有外界的空气进入瓶中;B、红磷量不足,氧气没有完全消耗;C、实验没有等到装置冷却至室温就打开止水夹,由于瓶内气体温度偏高,气压偏大,会导致测量结果小
2. 氧气的性质
a)
物理性质:(1)无色无味的气体(2)氧气不易溶于水。(3)在标准状况下氧气密度比空气略大。在压强,-183℃时,液化成淡蓝色液体,-218℃ 时 凝固成雪花状蓝色固体。
b) 检验方法:把一根带火星的木条放入集气瓶中,若木条复燃,则瓶中的气体为氧气。
c) 化学性质
物质
反应现象
化学反应文字表达式
在空气中
在氧气中
木炭(灰黑色固体)
持续红热,无烟,无火焰。
剧烈燃烧发白光放出热量生成一种无色气体。
硫(淡黄色固体)
燃烧放热发出微弱的淡蓝色火焰,生成一种无色有刺激性气味的气体。
燃烧放热发出明亮的蓝紫色火焰,生成无色有刺激性气味气体。
红磷(暗红色固体)
黄白色火焰,伴随着放热和大量白烟。
发出耀眼的白光,放出热量生成大量白烟。
铁(银白色固体)
灼烧成红热,离火后变冷不燃烧。
剧烈燃烧火星四射放出大量的热,生成黑色固体。
3. 氧化物
1. 定义:由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素的化合物。
4. 氧气的制取
a)
b) 发生装置
高锰酸钾和氯酸钾制取氧气的注意点:①氯酸钾制取氧气要二氧化锰作催化剂,高锰酸钾不需要催化剂。②高锰酸钾装置在试管内口塞有棉花,防止高锰酸钾粉末进入导气管,氯酸钾制取氧气不需要棉花。
c) 收集装置:因氧气不易溶于水,故可用排水法收集装置,如图中的C、D。又因氧气密度比空气略大,还可用向上排空气法收集装置,如图中的A、B。
(长进短出) (短进长出)
A B C D
d) 实验步骤:“查、装、定、点、收、离、熄”(茶庄定点收利息)。
①查:检查装置气密性。
②装:把药品装入试管。
③定:把试管固定在铁架台上。
④点:点燃酒精灯。
⑤收:收集氧气。
⑥离:撤离导管。
⑦熄:熄灭酒精灯。
e) 检验方法:把一根带火星的木条放入集气瓶中,若木条复燃,则生成的气体为氧气。
f) 验满方法: ①用排水法收集氧气,当集气瓶口有气泡冒出时说明已收集满。
②向上排空气法收集氧气时,用带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃则集气瓶已满。
g)
液体制取:(1)
(2) 实验装置
h) 催化剂和催化作用:①定义:催化剂:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质,又叫触媒。
②催化剂的特点:“一变二不变”,一变是改变反应速率。二不变是反应前后质量不变,化学性质不变。
i) 工业制法:(1)方法:空气冷冻分离法。
(2)流程
5. 化合反应与分解反应
类型
定义
特点
反应类型
化合反应
由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。
多变一
A+B=AB(A、B可以是单质也可以是化合物,AB一定是化合物。)
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。
一变多
AB=A+B(A、B可以是单质也可以是化合物,AB一定是化合物。)
(1) 化合反应不是两种或两种以上物质简单相加。如糖溶于水就不是化合反应,化学反应一定发生了化学变化。
(2) 化合反应的反应物至少有两种,生成物只有一种。
2. 燃烧:可燃物跟氧气发生的一种发光发热,剧烈的氧化反应。
3. 燃烧的条件:(1)有可燃物。(2)有助燃剂。(3)温度达到着火点。
6. 燃烧:可燃物跟氧气发生的一种发光发热,剧烈的氧化反应。
燃烧的条件:(1)有可燃物。(2)有助燃剂。(3)温度达到着火点。
7. 灭火的原理:(1)使可燃物与氧气隔绝。
(2)清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离。
(3)使可燃物的温度降低到着火点以下。
8. 二氧化碳的性质
1. 物理性质:无色无味,密度比空气大,能溶于水的气体。不能燃烧也不支持燃烧。
2.
化学性质:(1)二氧化碳与水反应:
(碳酸不稳定,加热易温下分解。)
(2)二氧化碳与石灰水反应:
该反应常用来检验二氧化碳。澄清石灰水变浑浊。
9. 二氧化碳的制取
a) 实验药品:大理石(或石灰石)和稀盐酸。
b)
反应原理:
(1) 浓盐酸浓硝酸具有较强的挥发性,在制取气过程中会挥发出氯化氢或硝酸蒸气,从而导致产物不纯。
(2) 碳酸钠、碳酸氢钠易溶于水,与酸反应产生二氧化碳的速度过快不利于收集。
(3) 硫酸与碳酸钙反应生成物为硫酸钙,微溶于水,包裹在碳酸钙表面阻止外界的酸与内部的碳酸钙继续反应,反应速度大大减慢。
c) 实验装置
(1) 按如图所示组装好制取二氧化碳的简易装置,并且检查装置的气密性。
(2) 在锥形瓶中加入几小块大理石,塞紧带有长颈漏斗和导管的橡皮塞。
(3) 把气体导管插入集气瓶中,导管口应处在接近集气瓶的瓶底处。
(4) 通过长颈漏斗加入适量的稀盐酸,锥形瓶中立刻有气体产生。
(5) 片刻后把燃着的火柴放到集气瓶口的上方,如果火柴很快熄灭,说明集气瓶中已经收集满二氧化碳气体, 盖好毛玻片,将集气瓶口向上放在桌子上备用。
d) 收集方法:只能用向上排空气法(因为二氧化碳密度比空气大),不能用排水法(因为二氧化碳能溶于水)。
e) 验满方法:将一根燃着的木条放在瓶口,木条熄灭证明收集满。
f) 检验方法:将无色无味的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,证明是二氧化碳。
4、 实验操作与探究
1. 常用仪器
a) 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)。
b) 取用仪器:钥匙(粉末或少颗粒状固体)、镊子(块状或较大颗粒)、胶头滴管(少量液体)。
c) 加热仪器:酒精灯。
d) 反应容器:可直接加热的:试管、蒸发皿、燃烧匙、坩埚等。
a) 能间接加热的:烧杯、烧瓶(加热时需有点石棉网)。
e) 计量仪器:托盘天平(称量)、量筒(量体积)。
f) 夹持仪器:试管夹、铁架台(带铁夹铁圈)、坩埚钳。
g) 其他仪器:长颈漏斗、石棉网、玻璃棒、试管刷、水槽。
2. 药品的取用
a) 固体药品的取用:(1)粒状和粉末状固体用钥匙。试管要倾斜,用钥匙或纸槽小心地将药品送入试管 底部。
b) 块状固体或密度较大的金属颗粒用镊子。先将试管横放,将药品放入容器口后再缓缓直立,让药品 沿管壁缓慢滑落到管底。
i.
c) 液体药品的取用:(1)将试剂瓶塞(通常是细口瓶)取下,仰放在桌上,然后拿起试剂瓶(标签对的 手心),试管倾斜,瓶口紧贴管口,将试液缓慢倒入试管中,倒完后立即盖好瓶塞,放回原处。向大容器倾倒液体时,应该用玻璃棒引流。
d) (2)取一定量的试液时,可用量筒(精确到0.1mL)或滴定管(精确到0.01mL)。
e) 取少量试液,还可用胶头滴管。但他不是量器,无刻度线。有的滴管直接配备在滴瓶上,有的则外配备。
f)
3. 药品的称量
a) 托盘天平:它只能用于粗略的称量,一般可精确到0.1g。
b) 注意事项:(1)称量前应先把游码放到标尺的零刻度处。然后,检查天平是否平衡。
(2)左盘放物品右盘砝码,必须用镊子取用砝码。而不能用手拿(防止沾上油污而造成误差),加砝码时应先大后小。
c) 不能称量热物质,也不能把药品直接放在托盘上,一般药品可放在纸上称量,而易潮解或有腐蚀性的药品(如氢氧化钠)必须放在玻璃器皿(小烧杯或表面皿)中称量。
d) 称量完毕,砝码必须放回砝码盒,把游码移回零刻度处。
4. 仪器的装配和装置气密性的检查
a) 仪器装配的原则:
(1)用铁架台固定的装置装配的原则是“从下到上”,“从左到右”。
(2)把连接好的仪器组装成比较复杂的装置,必须按照一定的顺序进行,一般原则是先组装气体发生装,再组装除杂、检验、收集、尾气处理装置。
b) 装置气密性的检查:方法:未盛试剂之前,把反应装置的导气管一端伸入水中,两手掌紧贴容器的外 壁 (若容器容积比较大,则改用酒精灯微热),如果导管口有气泡放出,冷却后,导管内有一段液柱上升, 则表不漏气。
c) 实验中的有关操作:(1)向反应装置中加药品时,一般先加固体再加液体。
(2)先检验气密性,后装药品。
d) 气体提纯时,一般洗气净化装置在前干燥装置在后。
e) 加热制取气体完毕时,应先撤导管后撤酒精。
f) 用氢气还原氧化铜时,先通氢气后点酒精灯;实验完毕先撤灯后停氢气。欲点燃可燃性气体必须先验纯,后点燃。
5. 物质的加热
a) 加热方法:可用酒精灯(常用),酒精喷灯(温度很高)直接加热或用水浴(使反应物受热均匀)间接加热。
b) 用于加热的仪器: 直接加热的仪器有:试管、蒸发皿、坩埚。间接加热的仪器有:烧杯、烧瓶、锥形瓶。
c) 注意事项:(1)使用酒精灯的安全事项:禁止向燃着的酒精灯里添加酒精;禁止用酒精灯引燃另 一只酒精灯;用完酒精灯必须用灯帽盖灭火焰,禁止用嘴去吹。若使用不慎洒出酒精而燃烧,应立即用湿抹布扑盖使其熄灭。(2)使用外焰加热,玻璃仪器不能接触灯芯,否则会引起玻璃仪器破裂。
d) 加热前,容器外壁要擦干,不要有水珠,以免破裂。
e) 间接加热的仪器(烧杯,烧瓶,锥形瓶)必须垫上石棉网后加热。烧得很热的玻璃仪器不能立即用冷水冲洗,否则破裂。
f) 试管内盛固体物质加热时,管口略向下倾斜,铁夹应夹在离管口1/3处,并先将试管预热,再固定位置加热。
g) 试管内盛液体物质加热时也要进行预热,液体量不要超过试管容积的三分一。加热时试管要倾斜一定角度(约45°),管口切不可对着人。
h) 若给烧瓶或烧杯内的液体加热时,所盛液体一般应不超过其容积的1/3,最多1/2;对蒸发皿中所盛放液体加热时,盛液量不超过2/3。
6. 过滤
a) 过滤:过滤是除去液体中,混有固体物质一种方法。过滤操作要求掌握:“一贴二低三靠”的原则。
7. 蒸发
a) 蒸发:蒸发一般是指用加热的方法使溶剂不断挥发的过程。
b) 适用范围:使稀溶液浓缩或者结晶析出,或者全部除去。
c) 意事项:注入蒸发皿的溶液不超过蒸发皿容积的三分之二。加热过程中要不断搅拌,以免溶液溅出, 当蒸发皿中出现交多量的固体时,应停止加热,让余热使溶剂蒸干。
8. 物质溶解
1. 溶解:溶解时配置溶液的主要操作。一般在烧杯,锥形瓶或试管中进行,所有的量器(量筒等)都不 能用于溶解物质。
2. 固体物质的溶解:一般是将待容固体放入容器中再加水溶解。为加快溶解速度,可采用搅拌、振荡、 加热或事先将固体物质碾细等方法。
3. 液体物质的溶解:当溶解密度比水小的液体时,一般可先把液体倒入烧杯中,再加适量的水搅拌或振 荡使之溶解。当溶解密度比水大的液体时,一般可先把水倒入烧杯中,再加入待溶解液体。要特别注意浓硫酸的稀释方:一定要把浓硫酸沿着器壁慢慢的注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,使产生的热量迅速扩散,切不可反之。
4. 气体物质的溶解:(1)对于极易溶解在水中的气体(如氨气,氯化氢气体等),为防止溶解时发生水的倒吸,导气管口只能接近水面,决不能插入水中,最好在导管末端连接一个倒置的小漏斗,使漏斗边缘稍接触水面,这样既可以防止水的倒吸,又可增加溶解效率。
(2)对于溶解度不大的气体,如二氧化碳,氯气等,应把导管插到水的深处,接近容器底部,以便被水充分吸收。
(3)当溶解少量气体时,可把气体收集在集气瓶中,加水后盖上玻璃片振荡溶解。
5. 常用试纸的使用
用试纸鉴别物质气体或液体时分定性和定量两种,初中阶段有以下下列几种情况:
1. 定性实验(检验物质的酸碱性):所用试纸:红色石蕊试纸--用于检验碱性气体(如氨气)或碱性溶液。
蓝色石蕊试纸--用于检验酸性气体(如二氧化碳,盐酸等)或酸性溶液。
2. 定量实验:所用试纸:pH试纸(所测得的数据只能为为整数,不出现小数)用于测定溶液的酸碱性。
使用方法:pH试纸绝对不能预先湿润,使用时用洁净而又干燥的玻璃棒蘸取待测液,点到干燥的pH试纸上(试纸放于干燥的玻璃片或表面皿上)待pH试纸完全变色后在与标准比色卡对照读出pH。
6. 气体的干燥与净化
a) 气体的净化:选择气体吸收剂的原则是所选吸收剂只吸收气体中的杂质,而与被提纯的物质不反应。
吸收剂
吸收的气体杂质
水
可溶性气体。如氯化氢气体、氨气等。
强碱溶液(氢氧化钠)
二氧化碳、二氧化硫、氯化氢气体、硫化氢等
碱石灰(氢氧化钠+氧氧化钙)
二氧化碳、水蒸气、硫化氢等
灼热的氧化铜
氢气、一氧化碳
灼热的铜网
氧气
b) 气体的干燥:选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定,其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分,而不能与气体发生反应。
干燥剂
可干燥的气体
不能干燥的气体
酸性
浓硫酸
氢气、氧气、二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氮气、二氧化硫、氯化氢气体
氨气
碱性
生石灰、碱石灰、
固体氢氧化钠
氢气、氧气、一氧化碳、甲烷、氮气、
氨气
二氧化碳、二氧化硫、
氯化氢气体
中性
无水氯化钙
除氨气以外的所有气体
氨气
学科网(北京)股份有限公司
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