内容正文:
沪科版
2024
化学课堂笔记
姓名_________
班级_________
XXXXX 中学九年级化学备课组
供学生听课时笔记参考之用。
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2
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第1章 开启化学之门
思维导图:
第1节 认识化学科学
目标预览:
一、有趣而神奇的化学
1.化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的自然科学。
2.实验
(1).实验探究: 会“跳舞”的红豆
实验现象: 烧杯中有大量的气体产生,红豆上下浮沉
解释:白醋和小苏打混合后生成的新物质(二氧化碳气体),推动红豆在液体中上下翻滚。
(2). 交流讨论:棉花燃烧实验
实验现象: 棉花燃烧了
解释: 迅猛压缩气体产生热量,升高温度,引燃乙醚,再引发棉花燃烧。
(3). 观察思考:烧不坏的手帕
实验现象: 手帕燃烧,伴随蒸汽升腾,火焰熄灭后,手帕并没有被烧坏
解释: 手帕被“点燃”后,主要是挥发的酒精蒸汽在燃烧,产生的热量被酒精挥发和水的蒸发吸收,手帕温度不高,没有达到着火点,不会燃烧。
3.观念建构:基于实验现象展开思维
神奇的化学实验现象,可以激发我们的思考力和想象力。通过分析实验操作、实验条件和实验中出现的各种现象,我们可以展开思维,证实以前的一些猜想,或者从中发现未知的知识。
现象是物质在变化中表现出来的外部形态的变化,描述实验现象时,不能以结论代替现象。如硫磺在氧气中燃烧的实验现象是“剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体”,而不能用结论“生成二氧化硫”代替“生成有刺激性气味的气体”。
4. 实验探究:探究微观粒子运动的实验
实验1现象:烧杯A中溶液变红
解释:浓氨水显碱性,能使酚酞溶液变红。
实验2现象: B烧杯中的溶液也变红
解释: 浓氨水中挥发出来的构成氨气的微观粒子不断运动,并进入滴有酚酞的蒸馏水中,使溶液变红。
结论:物质由极其微小的微观粒子构成,微观粒子在永不停息的无规则运动。
5.化学可以创造出性能各异的新材料
① 用途广泛的塑料
② 世界上最轻的材料 “碳海绵”全碳气凝胶。
利用碳纳米管和石墨烯制备,具有很好的隔热效能,可广泛用于建筑、航空航天等领域。
③“现代世界新七大奇迹”之一港珠澳大桥
高性能的防腐涂层钢筋,高性能绳索由特殊的聚乙纤维制成。
二、历史悠久的化学
1. 古代化学
新石器时代 烧制陶瓷 → 殷商铸造青铜器 → 春秋战国 铁的冶炼技术 → 宋代记载火药配方
2.近代化学
1661年波义耳,实验收集观察 → 1775年拉瓦锡,定量实验 → 1803年道尔顿,原子论 → 1811年阿伏伽德罗,分子学说 → 1869年门捷列夫,元素周期律。
3.中国近代化学传播和现代化学发展
清代著名学者徐寿,《化学鉴原》
三、促进社会发展的化学
1.解决粮食危机 2.解决能源和环境问题 3.研制、开发新材料
4.中国化学家 卢嘉锡:中国量子化学之父; 徐光宪:中国稀土之父; 闵恩泽:中国催化剂之父
第2节 化学研究什么
目标预览:
一、化学研究物质的性质与变化
1.蜡烛燃烧实验
步骤
实验现象
解释与结论
(1)
白色(或其他颜色),固态,圆柱等形状
蜡烛为白色固体
(2)
火焰分三层,外层最明亮,内层最暗,
烛芯周围的固态石蜡熔化为液态
外焰温度最高,焰心温度最低
(3)
烧杯内壁有水雾
燃烧有水生成
(4)
澄清石灰水变浑浊
燃烧有二氧化碳生成
(5)
玻璃管口上端有白烟冒出,白烟可以被点燃
火焰中有石蜡蒸气
(6)
吹灭瞬间,看到一缕白烟,熄灭后,液态石蜡重新凝固
白烟是石蜡蒸气遇冷凝固成的固体小颗粒
2.物理变化与化学变化
物理变化
化学变化
概念
没有新物质生成的变化
有新物质生成的变化(又称为化学反应)
伴随现象
物质的形状、状态等发生变化
常伴随有放热、发光、变色,放出气体、生成沉淀等
本质区别
变化时是否有新物质生成
实例
石蜡熔化、水的三态变化、酒精挥发
煤燃烧、铁生锈、食物腐败、水分解、呼吸、光合作用
联系
物质在发生化学变化的过程中,会同时发生物理变化
3.物理性质与化学性质
物理性质
化学性质
概念
物质不需要通过化学变化就能表现出来的性质
物质在发生化学变化时表现出来的性质
性质确定
由感觉器官直接感知,或由仪器测知
通过化学变化可知
性质举例
色、味、态、熔点、沸点、密度、硬度、挥发性、溶解性、吸附性、导电性、导热性、延展性等
可燃性、助燃性、稳定性、氧化性、还原性、腐蚀性、毒性、酸碱性等
区别
是否需要通过化学变化表现出来
描述中有“能”“可以”“易”等字眼表达的往往是性质。
如“酒精燃烧”表达的是化学变化,而“酒精能燃烧”表达的是化学性质。
4.加热碳酸氢铵
实验装置
实验现象
实验结论
保存注意点
白色固体逐渐减少,产生有刺激性气味气体,管口有水滴。
碳酸氢铵受热分解生成水、氨气和二氧化碳
密封保存于阴凉处
反应文字表达式:碳酸氢铵 加热 水 + 二氧化碳 + 氨气
二、化学研究物质的组成和结构
1.实验探究
实验内容
实验装置
实验现象
实验解释
分别灼烧葡萄糖、砂糖、面粉
略
都有黑色残渣生成
这些物质中均含有碳元素
2.宏观和微观
宏观
即看得见,宏观讲组成。物质是由元素组成的,碳酸氢铵由碳、氢、氧、氮四种元素组成。
微观
即看不见,微观讲构成。物质是由肉眼看不见的、极小的微观粒子构成的,各种纯净物质都有固定的组成和结构。微观结构决定物质的性质。
3.金刚石和石墨的微观构成结构不同
宏观形状
微观结构
性质
金刚石
有规则的晶体
空间网状结构
自然界最坚硬的物质
石墨
不规则
片层重叠结构
很软
三、化学研究物质的用途和制法
1.性质与用途的关系:
物质的性质
物质的用途
(1)金刚石是无色透明的晶体,具有特殊的光学性质
金刚石用于制造钻石
(2)金刚石硬度大
金刚石用于切割玻璃
(3)石墨为灰黑色质软的固体
石墨用于生产铅笔芯
(4)石墨是一种能导电的非金属
石墨用作电池的电极
2.充分利用自然界的自然资源
地壳里蕴藏的煤炭、石油、天然气作为燃料直接使用,不仅浪费资源,而且会带来较为严重的环境污染。可以通过化学工艺,制造和合成价值更高的药物、合成纤维、塑料和合成橡胶等。
第3节 怎样学习化学
目标预览:
一、学习化学需要进行化学实验
1.实验探究“铜绿”的性质
实验内容
实验现象
实验结论
铜绿和盐酸
①绿色固体减少至消失 ②有气泡产生
③液体由无色变为蓝色
铜绿与酸反应产生气体和一种可溶于水的物质
铜绿受热
①固体由绿色变为黑色 ②试管口有水珠产生
③若将生成的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊
铜绿受热易分解,生成氧化铜、水和二氧化碳
2.实验基本操作
(1)实验规则和安全:P201,附录二
(2)药品的取用
具体操作
注意事项
取用原则
1.三不:不手触,不鼻凑闻,不尝药味
2.节约:无用量说明,液体为1-2ml,固体盖满试管底部
3.用余:实验未用完的药品不能放回原瓶,更不能随意丢弃或者带出实验室,要放回指定容器。
①闻气体的正确操作:用手轻轻地在瓶口扇动,使极少量的气体飘进鼻孔。
②以免伤害身体
固体药品取用
1.取用粉末固体:(纸槽、药匙)一斜二送三直立
①避免药品沾在试管口和试管壁上
2.取用块状固体或金属颗粒:(镊子)一横二放三慢竖
①以免打破容器
3.固体药品的称量:(托盘天平)
一放平,二调零,三调螺母梁平衡,天平调好不要动。
左物右砝两盘盛,先放大,后放小,最后平衡游码找。
砝游之和是读数,如若物砝位置反,读数砝游要相减。
①称量干燥的固体药品前,应在两个托盘上各放一张大小相同的纸片
②称量易潮解或具腐蚀性的药品,应放在玻璃器皿里
液体药品取用
1.取大量液体药品(倾倒法):
一倒、二向、三斜、四靠、五回原;
①瓶塞倒放,以免污染瓶塞和药品;
②标签向着手心,以免瓶口残液腐蚀了标签。
2.取少量液体药品( 滴管 ):一悬 二垂 三滴
①应保持橡胶胶帽在上,不要平放或倒置; ②不要把滴管放在实验台上,以免沾污滴管
③不要伸入容器内或接触容器的壁
④使用后的滴管要立即用清水冲洗干净(滴瓶上的滴管不要用水冲洗),以备再用。
3.取一定量液体药品( 量筒 )
量筒平放,视线与液体凹液面的最低处保持水平
俯视读数比真实值大,仰视读数比真实值小
(3)物质的加热
操作方法
注意事项
图 示
固体
加热
①加热时试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流导致试管破裂;
②先使试管均匀受热,然后用外焰对准药品部位加热
①加热时试管外壁应干燥;
②加热时不要让试管接触灯芯;
③加热后的试管不能立即用冷水冲洗,防止骤冷破裂,也不能直接放在实验台上,以免烫伤实验台。
液体
加热
试管倾斜(管口向上)与桌面成45°角,液体不超过容积的,先均匀受热,再集中加热
(4)使用酒精灯注意事项(括号内为操作的目的)
①绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精(以免失火);
②绝对禁止用酒精灯引燃另一只酒精灯,应该用火柴点燃(防止失火);
③用完酒精灯后,不可用嘴去吹,必须用灯帽盖灭,盖灭后轻提一下灯帽,再重新盖好
(以免引起灯内酒精燃烧,发生危险);
④若不慎碰倒酒精灯,不要惊慌,万一洒出的酒精在桌上燃烧起来,应立刻用湿抹布扑盖。
⑤酒精灯内酒精含量不能少于酒精灯容量的 1/4,也不能多于 2/3,酒精灯在熄灭的情况下用漏斗添加酒精。
⑥给物质加热时,要用酒精灯的外焰。
⑦加热后的试管,不能立即接触冷水或用冷水冲洗,否则容易造成试管炸裂。
二、学习化学需要进行科学探究
1.科学探究的基本环节:
提出探究问题 → 猜测或假设 → 确定思路与方案 → 进行化学实验 → 收集证据 → 分析归纳 → 推理论证
→ 证实、修正或否定猜测 → 得出结论等。
2.【实验探究】
实验内容
探究金属镁的性质
颜色状态
银白色固体
硬度
质软
是否可以导电
是
在空气中点燃的现象
发出耀眼的白光、冒白烟、放热、生成一种白色固体
在食醋中的变化
固体减少至消失,有气泡产生
镁条燃烧反应文字表达式: 镁 + 氧气 氧化镁, 符号表达式: Mg + O2 MgO
三、学习化学需要使用化学符号
1.元素符号:用于表示元素的符号。
2.元素周期表中的1~20号元素
3.初中必背30种,元素名称与符号:
氢 氦 锂 铍 硼; 碳 氮 氧 氟 氖
H He Li Be B; C N O F Ne
钠 镁 铝 硅 磷; 硫 氯 氩 钾 钙
Na Mg Al Si P; S Cl Ar K Ca
金 银 铜 铁 锌; 汞 碘 锰 铅 钡
Au Ag Cu Fe Zn; Hg I Mn Pb Ba
4.化学式:用元素符号和数字表示物质的组成的式子
指出下表中组成各物质的元素:
物质
组成元素
物质
组成元素
氧气(O2)
氧
氯化氢(HCl)
氢、氯
金刚石(C)
碳
氧化镁(MgO)
氧、镁
镁条(Mg)
镁
二氧化碳(CO2)
碳、氧
氨气(NH3)
氢、氮
碳酸氢铵(NH4HCO3)
氢、碳、氮、氧
4.化学变化的表示
定义
举例
文字表达式
用文字描述反应物、生成物以及反应条件来表示化学反应
碳+氧气 二氧化碳
符号表达式
用反应物和生成物的 化学式 表示化学反应,暂时不配平
P + O2P2O5
化学方程式
用反应物和生成物的 化学式 表示化学反应,且配平
4P + 5O2 点燃 2 P2O5
第2章 空气与水资源
思维导图:
第1节 空气的组成
目标预览:
一、空气的组成
1.实验探究:“捕获”空气实验
实验步骤: 在装有空气的集气瓶上插上分液漏斗和一个通向另一个集气瓶的导管,
另一个集气瓶装满水,倒放在水槽中,向漏斗中不断注入水,这样集气瓶中的水
不断增多,压强增大,空气会沿着导气管进入另一个集气瓶中,并将瓶中的水排出,
这样空气就从集气瓶中进入另一集气瓶中。
2.方法指引:检查装置气密性的方法
升温法
把导管放入水中,用手紧握(或用酒精灯微热)容器,若水中导管口有气泡冒出,松开手后(或移开酒精灯),导管内形成一段水柱,说明装置气密性良好
液面差法
关闭弹簧夹,往长颈漏斗中注入水,使漏斗中液面高于容器中液面,静置一会儿,液面高度不变,即形成稳定的液面差,说明装置气密性良好
3.观察与思考:空气中氧气体积分数的测定
(1).实验步骤
① 将集气瓶的容积划分为5等份,并加以标记。
② 将橡胶管上的止水夹夹紧,在燃烧匙内装入足量的红磷,
在酒精灯火焰上点燃红磷后,将燃烧匙迅速伸入集气瓶内,塞紧橡皮塞。
③ 待火焰熄灭后,观察红磷是否有剩余。待集气瓶冷却到室温后,打开止水夹,观察现象。
(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。(压入的水的体积 = 被消耗的氧气的体积)
(3). 实验现象: 红磷燃烧,放出热量,产生大量白烟,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。
(4). 实验结论: 氧气约占空气总体积的1/5
(5). 反应原理: 文字表达式:磷 + 氧气五氧化二磷 ; 符号表达式:P + O2P2O5
(6).误差分析:
① 所用的红磷必须过量。如果红磷过少则氧气没有全部消耗完,测量结果偏小
② 要等集气瓶冷却到室温后才能打开弹簧夹。如果瓶内气体仍很热,还在膨胀,剩余气体体积偏大,使得进入集气瓶内的水偏少,测量结果偏小
③ 装置的气密性要好。漏气会使外面空气漏进来填补氧气体积,测量结果偏小
④ 要先夹紧橡皮管,然后再点红磷,迅速伸入集气瓶立即塞紧瓶塞。红磷伸入过慢,瓶内气体受热膨胀逸出,或未夹紧弹簧夹,导致燃烧时气体受热膨胀逸出,测量结果偏大
4.纯净物和混合物
纯净物
混合物
概念
只由一种物质组成
由两种或两种以上物质混合而成
组成
固定,可用专门的化学符号表示
不固定,不能用专门的化学符号表示
性质
有固定的物理性质和化学性质
混合物中各成分保持它们各自的性质
联系
5.空气的成分
二、氮气 和 稀有气体
主要性质
用途
氮气
无色、无味气体,难溶于水。
低温高压下液化成无色液氮,通常储存于黑色钢瓶中。不燃烧,不支持燃烧,不供给呼吸,化学性质不活泼,具有稳定性。
①氮气充灌灯泡,防止钨丝氧化,延长灯泡寿命。
②作保护气(粮食缺氧休眠,杀虫,焊接时防止金属氧化)
③制冷,医疗上冷冻麻醉
④制氮肥
稀有气体
包括:氦气、氖气、氩气等气体
无色、无味,通电能发彩色的光(物理性质),化学性质很不活泼(不易和别的物质反应)。
①作保护气 氦气氩气作焊接金属保护气。
②作霓虹灯的充填充气。
③氦气可填充气球(密度比空气小且化学性质稳定)
第2节 性质活泼的氧气
目标预览:
一、氧气的性质
1.物理性质
色、味、态
通常情况下,是无色无味的气体
密度
标准状况下,密度略大于空气(可用向上排空法收集)
溶解性
氧气不易溶于水(可用排水法收集),1体积水溶解0.03体积氧气
三态变化
低温高压下,氧气可以变为淡蓝色的液体(称为液氧),甚至淡蓝色雪花状固体。(物理变化)
2.化学性质
实验
现象
注意事项
木炭
氧气中燃烧
①发出白光 ②放热
③澄清石灰水变浑浊
由上而下缓慢伸入集满氧气的集气瓶中,防止瓶内氧气受热逸出。
铁丝
氧气中燃烧
①剧烈燃烧 ②火星四射
③放热 ④生成黑色固体
铁丝末端系一根火材梗目的:引燃铁丝;
铁丝弯成螺旋状目的: 增大铁丝的受热面积;
木条即将燃尽再伸入集气瓶: 防止木条燃烧消耗集气瓶内氧气,
瓶底预先放少量水或细沙: 防止生成的高温熔化物溅落,使集气瓶炸裂。
硫
氧气中燃烧
①产生蓝紫色火焰 ②放热
③有刺激性气味的气体产生
集气瓶底水的作用
①防止灼热生成物掉落使集气瓶炸裂;
②吸收生成的有害气体,防止其污染空气。
蜡烛
氧气中燃烧
①发出白光 ②放热 ③干冷烧杯内壁有水珠生成 ④澄清石灰水变浑浊
文字表达式 和 符号表达式
① 碳+ 氧气二氧化碳 C + O2 CO2
② 铁 + 氧气四氧化三铁 Fe + O2 Fe3O4
③ 硫+ 氧气 二氧化硫 S + O2 SO2
④ 石蜡 + 氧气 水+二氧化碳 (不要求)
3.氧化反应:物质与氧气发生的反应
剧烈氧化反应
缓慢氧化反应
概念
剧烈的发热、发光,现象明显
缓慢的发热、不发光,不易被察觉
举例
燃烧
铁生锈、呼吸、食物腐烂、醋的酿造、农家肥料的腐熟等
区别
反应条件不同,现象不同,反应的剧烈程度不同
联系
都属于氧化反应,都放出热量
4.化合反应 和 分解反应(基本反应类型,共有四种 )
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。(“多变一”)
例如:C + O2 CO2, Fe + O2 Fe3O4
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”)
例如:碳酸氢铵 加热 水 + 二氧化碳 + 氨气
二、氧气的用途
性质
用途
助燃性
助燃剂,例如:液氧火箭助燃剂,氧炔焰焊接或切割金属
供给呼吸
潜水员、航天员要带瓶装氧气,医院急救供氧
氧化性
氧化剂,很多反应需要氧气
第3节 氧气的制备
目标预览:
一、工业上,从空气中分离出氧气
1.分离液态空气法
原理:利用液态氧气和液态氮气的沸点不同。
过程: 首先将空气净化除去杂质等,然后在
高压低温的条件下,使空气液化,控制温度
蒸发液态氮气,沸点较低的氮气先蒸发出来,
余下的便是沸点较高的淡蓝色液态氧气,将其加压贮存在钢瓶中备用即可,该方法是物理变化。
2. 膜分离制氧 和 分子筛制氧 (都是 物理变化)
二、利用化学反应制备氧气
过氧化氢分解制备氧气
加热高锰酸钾制氧气
实验
药品
过氧化氢溶液(H2O2)和
二氧化锰(黑色 MnO2)
高锰酸钾(暗紫色或紫黑色固体)
实验
原理
过氧化氢水 + 氧气
H2O2 H2O + O2
高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 ,
KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
实验
装置
实验
步骤
①检查装置的气密性:
连接装置后,塞紧橡皮塞。先关闭分液漏斗活塞,再将导管的末端放入水中,双手紧握锥形瓶,若导管口有气泡冒出,松开手后导管中形成一段水柱,说明装置气密性良好。
②装药品:
③收集气体:
七个步骤:查、装、定、点、收、离、熄
① 连接仪器并检查装置气密性:
② 装入药品:药品要平铺,增大受热面积。同时试管口放置一小团棉花,目的是防止高锰酸钾粉末进入导管造成堵塞或污染水槽。
③ 固定装置:自下而上,从左到右的顺序。导气管只要稍露出橡皮塞的目的是便于气体的导出。试管口略向下倾斜的目的是防止冷凝水倒流,使试管破裂。
④ 点燃酒精灯加热:先预热,再用外焰对准药品所在部位集中加热目的是防止受热不均匀使试管破裂。
⑤ 收集气体: ⑥ 将导管撤离出水槽:
⑦ 熄灭酒精灯:先离后熄,防止熄灯后试管内气体冷却收缩,吸水让水倒流进入试管。
收集
方法
排水法:依据 氧气不易溶于水。
若用排水法收集气体,当气泡连续均匀冒出时开始收集(原因是开始排出的气体是空气,会使得收集的氧气不纯);当集气瓶口有大量气泡往外冒时,表明氧气已集满,在水下用玻璃片磨砂面盖住瓶口,移出水槽,将集气瓶正放在桌面上。
向上排空法:依据 氧气密度比空气大。
若用向上排空气法收集气体,收集时导管应伸入集气瓶底部(目的是为了排尽瓶内空气),验满时,将带火星的木条放在集气瓶口,若复燃,则氧气已集满。
检验
和
验满
检验:将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,说明是氧气。
验满: 排水法:当集气瓶口有大气泡冒出时,证明已满。
向上排空气法:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已满。
学以致用:加热氯酸钾(白色固体)和 二氧化锰的固体制氧气 (同 加热高锰酸钾制氧气 之法)
文字表达式:氯酸钾氯化钾 + 氧气; 符号表达式:KClO3 KCl + O2
三、催化剂和催化作用
1.催化剂概念
在化学反应中,能改变其他物质的化学反应的速率,而本身的质量和化学性质, 在反应前后都没有变化的物质叫催化剂(又叫触媒)。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用
2.催化剂特点
(1)“一变,两不变”,即能改变化学反应的速率(加快或减慢),本身的质量和化学性质不变。
(2)“针对性”,即催化剂针对某个化学反应来说,才有意义。例如,不能笼统地说:二氧化锰是催化剂,或者催化剂是二氧化锰等;而应该表达为:二氧化锰是过氧化氢(或氯酸钾)分解的催化剂。
(3)“多样性”,即某个化学反应的催化剂可能有多种。例如,在过氧化氢分解的反应中,二氧化锰、红砖粉末、土豆片、沸石、硫酸铜溶液等都可作催化剂。 而催化作用是指催化剂在化学反应中所起作用(即能改变化学反应的速率)。它包括加快和减慢化学反应的速率两种情况。
3.对催化剂的理解
(1)催化剂不能改变生成物的质量
(2)催化剂不是反应物也不是生成物(写在反应条件上)
(3)一种催化剂只针对某一反应,不同的反应,催化剂可能相同,某一反应的催化剂可能不只一种
4.证明某物质是催化剂(同时满足即为催化剂):
(1)证明是否改变反应速率:相同条件下,加 或者 不加药品 对比实验;
(2)证明质量是否改变:实验前称量一次,实验后分离出来再称量一次;
(3)证明化学性质是否改变:将分离出来的物质再进行(1)中的操作,观察是否还能改变反应速率。
5.影响某反应的反应速率的因素
反应物浓度、反应温度、反应物接触面积、是否有催化剂、催化剂种类、催化剂质量等。
第3节 水的组成和净化
目标预览:
一、探究水的组成
1.水的物理性质
101kpa条件下,水的凝固点是0℃,沸点是100℃,4℃时密度最大1g/cm3,
固态水的密度比液态水的密度小,冰可以浮在水面上;气态水无色无味。
不同状态的水在一定条件下可以互相转化。
2.基础实验1:水的电解实验
实验现象
(1)电极上均有气泡产生;(2) a、b两试管中气体体积比约为2:1。
气体验证
(1)a 中气体点燃火焰呈蓝色(若气体量少,可能有爆鸣声),证明是氢气;
(2)b 中气体能使带火星的木条复燃,证明是氧气。
水在直流电的作用下,发生了分解反应,生成了氢气和氧气。
文字表达式: 符号表达式:
实验结论
说明,水是由氢元素和氧元素组成的。
误差分析
实验中氢气与氧气的体积比往往大于2∶1。
主要原因:①氧气的溶解性大于氢气;②氧气与电极反应而消耗。
易错提示
①做水的电解实验时,要在水中加入少量H2SO4或NaOH溶液,其目的是增强水的导电性。
②所用电源为直流电源,若用交流电会有爆炸危险。电解过程中,电能转化为化学能。
3.基础实验2:氢气燃烧
物理性质
氢气是无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气的小。(排水法、向下排空气法收集)
(证明氢气密度比空气小的方法:用氢气吹肥皂泡,若肥皂泡上升,则密度比空气小)
化学性质
可燃性
实验操作
先 验纯 后点燃
实验现象
安静的燃烧,产生淡蓝色火焰。烧杯内壁出现小液滴,触摸烧杯外壁感觉烫。
实验分析
氢气具有可燃性,燃烧放热,生成水
反应表达式
文字表达式:氢气 + 氧气 水 符号表达式: H2 + O2 H2O
实验结论
水中含有氢元素和氧元素
注意事项
不纯的氢气(混有一定量空气或氧气)遇明火可能会爆炸。
因此点燃前必须验纯(如图所示操作)。若发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯(此时点燃较危险);声音很小则表明氢气较纯。
二、水的净化
1.水净化常用方法
(1)沉淀
明矾常用作絮凝剂。它能在水中生成凝胶状的物质,该物质具有很强的 吸附 能力,能使悬浮在水中的微小颗粒状杂质被吸附凝聚,然后在沉淀池中沉降。
(2)过滤
①定义:把不溶性的固体与液体分开的一种方法叫过滤。
②过滤器的准备:用少量水润湿滤纸使滤纸和漏斗壁之间不要留有气泡。
③操作
(3)吸附:
常用的吸附剂活性炭(有疏松多孔的结构,具有吸附性,物理性质);
除去水中的难溶性杂质、吸附色素和异味等可溶性杂质。(市场上出售的净水器,有些就是利用活性炭来吸附、过滤水中的杂质的)
(4)蒸馏:
利用液体沸点不同将液体分离的方法;可以除去水中所有杂质。得到的水是纯净物。
2.硬水与软水
(1)硬水定义:硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水;软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
(2)鉴别方法:加入等量的肥皂水,浮渣较多、泡沫较少的是硬水,泡沫较多、浮渣较少的是软水。
(3)硬水软化的方法:实验室—蒸馏;生活中—煮沸;工业上—离子交换膜法。
(4)长期使用硬水的坏处:影响洗涤剂的使用效率;长期饮用硬水对身体健康不利;一些工业生产也不能使用硬水,如锅炉容易结成水垢,浪费燃料,还易使管道变形甚至引起锅炉爆炸。
3.【实验探究】 区别蒸馏水和氯化钠溶液
实验操作:从瓶中各取少许液体,用玻璃棒分别蘸取后在酒精灯火焰上灼烧,直至水被蒸干,观察现象。
实现结论:有白色固体析出的是氯化钠溶液,没有的为蒸馏水。
实验拓展:外观上看起来清澈的水,也可能含有某些可溶性物质。如果某个水样加热蒸干后有固体物质析出,则其一定含有可溶性物质。
4.自来水厂净水过程:沉淀 → 过滤 → 吸附 → 消毒 。(不可能有 蒸馏 )
三、水资源的综合利用
1.水资源状况
(1)我国对于水资源需求量大。(2)淡水资源紧缺
2.保护水资源
运用化学方法,净化水。公民树立保护水资源的意识,养成节约用水、合理用水、防止水污染的良好习惯。
第3章 物质构成的奥秘
思维导图:
第1节 构成物质的微观粒子
目标预览:
一、分子
1.构成物质的微粒举例
由原子构成
金属单质,稀有气体,一些非金属单质( 金刚石、单质硅 )
由分子构成
气态物质,非金属单质(氧气、氮气、氢气、氯气),二氧化碳、一氧化碳、氨气,
水,酒精 和 非金属元素组成的化合物,有机物。
由离子构成
除了由原子、分子构成的物质之外,剩下都是由离子构成。
尤其像:氯化钠、碳酸钙等,(名字用字特点:气 + 钅;石 + 钅)
三类物质的性质差异,一般比较明显,可以从性质上感知帮助判断。
2.分子的性质
(1)分子: 由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子。
同种分子构成的物质化学性质相同,不同种分子构成的物质化学性质不同。
【提示】单个分子只能保持物质的化学性质,不能保持物质的物理性质。
(2)分子的微观粒子基本性质:
小
微粒的质量和体积都很小。
动
微粒是在不停地运动的;温度越高,微粒运动速率越快。
隙
微粒之间有一定的空隙:一般情况下,气体微粒间空隙较大,液体、固体微粒间空隙较小。
二、原子
1.概念:原子是化学变化中的最小粒子。
2.化学变化的本质:分子分解成原子,原子重新结合成新的分子。
【观念建构】物质的微观特征是理解其宏观变化的依据
物质的性质体现在宏观变化上,物质的组成、结构等微观特征则是理解物质性质、把握变化本质的依据。
(1)解释物理变化:水发生气态、液态、固态“三态”变化,是因为分子间空隙发生改变。
(2)解释化学变化:氢气在氧气中燃烧生成水,是氢原子和氧原子重新组合成水分子的结果。
3.分子和原子的比较
4.原子的结构
(1)人类对原子的认识
古代(古希腊学者、中国墨子)微观粒子观念 → 1803年英国道尔顿:原子学说 → 1897年英国汤姆孙:原子中有电子 → 1911年英国卢瑟福:原子中有质子(行星轨道模型)→ 20世纪80年代,扫描隧道显微镜看到原子。
(2)原子结构
原子是由带正电荷的 原子核 和 带负电荷的核外电子构成的。
原子核(带正电) 质子(带正电)
原子(不显电性) 中子(不带电)
核外电子(带负电)
在原子中,质子数 = 核外电子数 = 核电荷数 = 原子序数
不带电的微粒: 分子、原子、中子;
带负电荷的微粒: 电子;
带正电荷的微粒:原子核、质子。
(3)相对原子质量
①定义:以一种碳原子质量的1/12作为基准,其他原子的质量与这一基准的比,称为这种原子的相对原子质量。
②表达式:某原子的相对原子质量
③注意点:相对原子质量 是一个比值,单位为“ 1 ”,需省略。相对原子质量不是实际质量,实际质量之比等于相对原子质量之比。
(4)相对分子质量(Mr): 等于构成分子的各原子的相对原子质量(Ar)的总和。
计算书写格式:Mr( CO(NH2)2 )= 12+16+(14+1x2)x2 = 60
其中 Mr(某某),读作:某某的相对分子质量
三、离子
1.定义:带电的原子(或原子团)叫 离子。
2. 离子符号的意义
3. 重要离子符号: 18个
氢离子
H+
亚铁离子
Fe2+
铵根离子
NH4+
钠离子
Na+
铁离子
Fe3+
氢氧根
OH-
钾离子
K+
铝离子
Al3+
硝酸根
NO3-
镁离子
Mg2+
氯离子
Cl-
碳酸根
CO32-
钙离子
Ca2+
氧离子
O2-
硫酸根
SO42-
铜离子
Cu2+
硫离子
S2-
碳酸氢根
HCO3-
4.原子和离子的区别和联系
粒子的种类
原子
离子
阳离子
阴离子
区
别
粒子结构
质子数 = 电子数
质子数 > 电子数
质子数 < 电子数
粒子电性
不显电性
带正电
带负电
符号
元素符号:O、H、Fe
阳离子符号,如:Na+、Mg2+
阴离子符号,如:Cl-、O2-
原子与离子
相互转化关系
失电子
得电子
失电子
得电子
阴离子 原子 阳离子
第2节 组成物质的化学元素
目标预览:
一、元素与元素符号
1.概念和含义
定义
质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称。
说明:(1)不同元素的根本区别是质子数不同;(2)质子数决定元素的种类;
分类
元素分为金属元素、非金属元素、稀有气体元素。
符号
(1)元素符号写法: 国际统一,拉丁文名称,第1个字母大写,第2个字母小写
(2)元素符号的意义: ① 宏观:表示一种元素;② 微观:表示该元素的一个原子
注意:① 某些原子构成的物质,元素符号还表示物质。 如 Fe:表示铁元素,一个铁原子,铁这种物质。
② 数字 + 元素符号,只表示微观意义:几个原子。如:5H:表示5个氢原子; 3Ne:3个氖原子。
2.元素周期表原子序数
元素符号
相对原子质量
元素名称
(1)书后附录:元素周期表
表中每一个格记录了原子的重要信息
(2)质子数 = 原子序数 = 电子数
质量数 = 相对原子质量整数部分,中子数 = 质量数 – 质子数
3.物质的分类
单 质:由同种元素组成的纯净物。
化合物:由不同种元素组成的纯净物。(注意:单质、化合物前提必须是纯净物。)
氧化物:由两种元素组成,且其中一种元素为氧元素的化合物。(注:含氧化合物包含氧化物。)
物质的分类:
二、自然界中元素的存在
(1).地壳中含量前四位:氧、硅、铝、铁;
含量最多的是氧元素, 最多的非金属元素是氧元素, 最多的金属元素是铝元素
(2).海水中:氧、氢、氯、钠; 含量最多的元素是氧元素, 最多的金属元素是钠元素
(3).太阳上:氢、氦以及碳、氮、氧和多种金属元素
三、元素与人体健康
(1).人体中的元素含量:人体中含量最多的元素是氧元素, 最多的金属元素是钙元素
(2).人体中的常量元素和微量元素: 常量元素(11种):在人体中含量>0.01%;
微量元素:在人体中含量<0.01% 如:Fe、Mn、Cu、Zn、Co、Se、I 等。
(3).人体中元素对健康的影响
缺铁、钴:贫血病
缺钙:骨质疏松、佝偻病;多钙:白内障、动脉硬化
缺锌:发育停滞、智力低下、侏儒症
缺碘或者碘过量:甲状腺疾病
缺硒:致癌
缺氟:龋齿
第3节 物质组成的表示和分析
目标预览:
一、化学式反映物质的组成
1.概念:
用元素符号和数字的组合表示纯净物组成的式子叫做化学式。一种物质只能用一个化学式来表示。
2.化学式的宏观意义与微观意义(以H2O为例)
宏观
微观
表示一种物质。如:H2O表示 水这种物质
表示该物质的一个分子, 如:H2O表示 1个水分子
表示组成物质的元素
如:H2O 可表示水是由氢元素和氧元素 组成
表示该物质的一个分子中各元素的原子个数,
H2O 表示一个水分子 由两个氢原子和一个氧原子 构成
二、化合价 和 化学式的书写
1.化合价:用来表示元素在形成化合物时的原子个数比,是元素的一种化学性质;有正价与负价之分。
表示方法:在元素符号正上方标出化合价。符号在前,数字在后。若数字为 1 时,不能省略。
例如: 中的 +2 表示在氯化镁中镁元素显 +2 价。
2.常见元素 和 原子团的化合价:
原子团:作为一个整体参加反应的原子集团,原子团也叫做根;既然是整体也整体有化合价。
化合价口诀 和 桌贴:
一价钾钠氢氯银,二价氧钙镁钡锌,
三铝四硅五价磷,铜一二,铁二三,
二四六硫二四碳,单质为0记心间。
3.化合价规则: 在任何化合物里,正负化合价的代数和为零。
① 在化合物里氢通常显+1价,氧通常显-2价。
② 通常,金属元素显正价,非金属元素显负价。
③ 单质里元素的化合价为零。
④ 许多元素具有可变化合价,如:FeO,Fe2O3。
4.化学式书写
(1)单质:① 直接用元素符号表示,如:铁Fe、铜Cu、碳C、硫S,稀有气体,氦He、氖Ne
② 元素符号右下角写上数字,如:氧气O2、氢气H2、氮气N2、氯气Cl2、碘I2
(2)化合物:用“交叉法”,分步骤书写( 一般 正左负右、标价、交叉、化简、复查 )
例如:氧化铝的化学式: Al O → l → → Al2O3 。
(3)用交叉法写出化合物的化学式:
OH- (-1价 )
NO3- (-1价 )
Cl- (-1价 )
SO42- (-2价 )
CO32- (-2价 )
H+ (+1价 )
H2O
HNO3
HCl
H2SO4
H2CO3
NH4+ (+1价)
NH3.H2O
NH4NO3
NH4Cl
(NH4)2SO4
(NH4)2CO3
K+ (+1价 )
KOH
KNO3
KCl
K2SO4
K2CO3
Na+ (+1价 )
NaOH
NaNO3
NaCl
Na2SO4
Na2CO3
Ba2+ (+2价 )
Ba(OH)2
Ba(NO3)2
BaCl2
BaSO4
BaCO3
Ca2+ (+2价 )
Ca(OH)2
Ca(NO3)2
CaCl2
CaSO4
CaCO3
Mg2+ (+2价 )
Mg(OH)2
Mg(NO3)2
MgCl2
MgSO4
MgCO3
Al3+ (+3价 )
Al(OH)3
Al(NO3)3
AlCl3
Al2(SO4)3
Al2(CO3)3
Mn2+ (+2价 )
Mn(OH)2
Mn(NO3)2
MnCl2
MnSO4
MnCO3
Zn2+ (+2价 )
Zn(OH)2
Zn(NO3)2
ZnCl2
ZnSO4
ZnCO3
Fe2+ (+2价 )
Fe(OH)2
Fe(NO3)2
FeCl2
FeSO4
FeCO3
Fe3+ (+3价 )
Fe(OH)3
Fe(NO3)3
FeCl3
Fe2(SO4)3
Fe2(CO3)3
Cu2+ (+2价 )
Cu(OH)2
Cu(NO3)2
CuCl2
CuSO4
CuCO3
Ag+ (+1价 )
AgOH
AgNO3
AgCl
Ag2SO4
Ag2CO3
5.化学符号周围数字含义
三、简单化合物的命名
方法
举例
由两种元素组成的化合物,
从右往左读作 “某化某” 或 “几某化几某”
如:NaCl 读作 氯化钠 , Fe3O4 读作 四氧化三铁 。
注意,H2O 就是 水 ,不能读成 氧化氢 ,NH3 就是 氨气
若元素有多个化合价,从低到高排列
中间的正常命名,高的加“高”字
低的加“亚”字,“次”字
如:Fe2O3 氧化铁, FeO 读作 氧化亚铁,
FeCl3 读作 氯化铁 ,FeCl2 氯化亚铁
KMnO4 高锰酸钾 , K2MnO4 锰酸钾
含有氢氧根的化合物,读作“氢氧化某”
如:NaOH 读作 氢氧化钠 ,Cu(OH)2 读作 氢氧化铜
酸根与氢元素结合的化合物,
读作“某酸”
如:H2CO3 读作 碳酸 ,H2SO4 读作 硫酸
HNO3 读作 硝酸 ,HCl 读作 氯化氢,其水溶液叫 盐酸
金属元素和酸根组成的化合物,
读作 “某酸某”
如:CaCO3 读作 碳酸钙 ,Cu(NO3)2 读作 硝酸铜
Na2SO4 读作 硫酸钠 ,K3PO4 读作 磷酸钾
某些比较复杂物质的命名
如: NaHCO3读作 碳酸氢钠
三、根据化学式的计算
(1)求算变价元素的化合价
例如,求算Na2SO4中硫元素的化合价。
先标:→再设化合价为x,→ 求解+1×2+x+(-2)×4=0,解x=+6
(2)相对分子质量 = 化学式中各原子的相对原子质量与原子个数乘积之和。
(3)化合物中各元素的质量比 = 各原子个数与原子相对原子质量的乘积之比。
(4)物质中某元素的质量分数 = ×100%。
(5)物质中某元素的质量 = 物质的质量×该元素的质量分数。
期中考试必背
一、物质名称和化学式
氧气
O2
甲烷
CH4
氯化钙
CaCl2
碳酸钙
CaCO3
氮气
N2
二氧化碳
CO2
氯化铁
Fe Cl3
碳酸钾
K2CO3
氢气
H2
五氧化二磷
P2O5
氯化亚铁
Fe Cl2
硫酸钠
Na2SO4
氯气
Cl2
二氧化锰
MnO2
盐酸
HCl
硫酸铜
CuSO4
氦气
He
氧化铁
Fe2O3
硫酸
H2SO4
硝酸钾
KNO3
铁
Fe
四氧化三铁
Fe3O4
硝酸
HNO3
氯化铵
NH4Cl
铜
Cu
氧化铝
Al2O3
碳酸
H2CO3
碳酸氢铵
NH4HCO3
碳
C
氧化铜
CuO
氢氧化钠
NaOH
氯酸钾
KClO3
磷
P
氧化镁
MgO
氢氧化钾
KOH
高锰酸钾
KMnO4
水
H2O
氧化钙
CaO
氢氧化钙
Ca(OH)2
锰酸钾
K2MnO4
过氧化氢
H2O2
食盐
NaCl
氢氧化铜
Cu(OH)2
氨气
NH3
氯化镁
MgCl2
碳酸钠
Na2CO3
二、化学反应文字表达式 和 符号表达式
化学反应符号表达式读法:先读汉语名称,然后以元素名称拼读,不读英文符号!
1.碳和氧气点燃反应生成二氧化碳:
碳 + 氧气 二氧化碳 C + O2 CO2
2.磷和氧气点燃反应生成五氧化二磷:
磷 + 氧气 五氧化二磷 P + O2 P2O5
3.硫和氧气点燃反应生成二氧化硫:
硫 + 氧气 二氧化硫 S + O2 SO2
4.铁和氧气点燃反应生成四氧化三铁:
铁 + 氧气 四氧化三铁 Fe + O2 Fe3O4
5.镁和氧气点燃反应生成氧化镁:
镁 + 氧气 氧化镁 Mg + O2 MgO
6.石蜡与氧气点燃生成二氧化碳和水:
石蜡 + 氧气 水 + 二氧化碳 (不要求)
7.过氧化氢被二氧化锰催化生成水与氧气:
过氧化氢 水 + 氧气 H2O2 H2O + O2
8.高锰酸钾加热分解成锰酸钾和二氧化锰与氧气:
高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 , KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
9.氯酸钾被二氧化锰催化且加热生成氯化钾与氧气:
氯酸钾氯化钾 + 氧气; KClO3 KCl + O2
10.水通电分解生成氢气和氧气:
水 氢气 + 氧气 H2O H2 + O2
11.氢气在氧气中点燃生成水:
氢气 + 氧气 水 H2 + O2 H2O
12.碳酸氢铵受热分解:
碳酸氢铵 水 + 二氧化碳 + 氨气 NH4HCO3 NH3 + CO2 + H2O
第4章 认识化学反应
思维导图:
第1节 化学反应发生的条件
目标预览:
一、化学反应需要一定的条件
条件
不同化学反应的发生,可能需要不同的反应条件,
影响化学反应的条件主要有反应物的浓度、温度、压强、催化剂等。
举例
碳酸氢铵在微热条件下即分解生成氨气、水蒸气和二氧化碳;
石灰石的主要成分碳酸钙(CaCO3)在温度达到823℃时才开始分解,生成氧化钙和二氧化碳气体;
水在通电条件下能分解生成氢气和氧气。
二、燃烧的条件 和 爆炸
燃烧
(1)概念:通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应叫做燃烧。
(2)特点:发光、放热、剧烈的氧化反应。
(3)可燃物的着火点:可燃物达到燃烧所需的最低温度叫做该物质的着火点。
(4)燃烧发生条件:①可燃物;②与氧气(或空气)接触;③使温度达到可燃物的着火点,三者缺一不可。
爆炸
(1)定义:可燃物在有限的空间内急剧地燃烧,短时间内聚集大量的热,气体体积迅速膨胀而引起爆炸。
(2)爆炸极限:可燃性气体等在空气中达到一定的含量时,遇到火源就会发生爆炸。
这个能发生爆炸的含量范围,叫做爆炸极限。
(3)粉尘爆炸
实验分析:鼓入空气将面粉吹起,干燥的面粉与塑料瓶内
的空气充分接触,遇到明火发生燃烧,在有限的空间内急
速燃烧放热,使罐内气体体积迅速膨胀,发生爆炸。
实验结论:可燃物与氧气(或空气)接触面积越大,燃烧越剧烈。
三、探究燃烧的条件
实验
原理
运用控制变量法,
通过比较铜片上的白磷、红磷和热水中的白磷产生的不同现象,归纳得出燃烧的条件
步骤
在500mL烧杯中加入300mL热水,….
用导管对准烧杯中的白磷通入少量氧气
实验
装置
实验
现象
薄铜片上的白磷燃烧,产生大量白烟;
红磷不燃烧;热水中的白磷不燃烧
热水中的白磷通入氧气后燃烧起来
实验
分析
铜片上的白磷既与氧气接触,温度又达到了着火点,所以燃烧;
红磷温度没有达到着火点,所以不燃烧。
热水中的白磷虽然温度达到着火点,但没有与氧气接触,所以一开始不燃烧;通入少量氧气,白磷与氧气接触,所以燃烧。
结论
可燃物燃烧必须具备两个条件:与氧气接触,温度达到着火点
四、完全燃烧与不完全燃烧
完全燃烧
不完全燃烧
发生条件
O2充足
O2不充足
燃烧速率
快
慢
放出热量
多
少
燃烧的产物
碳、氢元素分别生成二氧化碳和水
碳、氢元素生成一氧化碳、碳氢化合物和炭黑颗粒
五、防火与灭火
1. 灭火就是:破坏燃烧的条件
(1)清除可燃物。 (2)隔绝氧气(或空气)。
(3)降温到可燃物的着火点以下。(着火点:可燃物燃烧所需的最低温度,不能降低着火点,只能降低温度! )
第2节 化学反应中的质量关系
目标预览:
一、从定量角度认识化学变化
1.17世纪70年代,英国波义耳在一个敞口的容器中实验,错过规律发现。
18世纪70年代,法国拉瓦锡用较精确的定量实验法,在密闭容器中实验,发现质量守恒定律。
2.验证(探究)质量守恒定律
实验1
实验2
反应原理
2NaOH+CuSO4 = Na2SO4+Cu(OH)2
CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2 ↑
实验装置
略
略
实验现象
产生蓝色沉淀,天平平衡。
锥形瓶中固体粉末溶解,有气泡产生,针筒活塞上移,实验结束后天平平衡。
实验解释
发生了化学反应,没有气体生成,也没有气体参加反应,故实验后天平平衡
发生了化学反应,且反应在密闭容器中进行,故实验结束后天平平衡
实验结论
化学反应中,参加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。
二、质量守恒定律
内容
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 。
适用
只适用于化学变化,不适用于 物理变化。
注意
事项
①质量守恒定律的“守恒”指的是质量守恒,其它方面如体积等不一定守恒。
②“参加反应的各物质”,没有参加反应的物质不包括在内(如催化剂、过量的物质)。
③“生成的各物质的质量总和”,应当包括生成的各种物质,如沉淀、气体等。
化学
反应
实质
化学反应,就是参加反应的各物质(反应物)的原子重新组合而生成其他物质(生成物)的过程。
分子原子新分子 新物质
在化学反应中,反应前后原子的种类 没有改变,数目 没有增减,原子的质量也没有改变。
质量
守恒
原因
电解水反应微观过程
化学反应前后物质的质量总和相等的本质原因是:
化学反应是分子破裂成原子,原子重新组合成新的分子。
化学反应前后,原子的种类、数目、质量都不变。
归纳化学变化前后变与不变:
第3节 化学方程式的书写及应用
目标预览:
一、化学方程式的书写
1.化学方程的意义
化学方程式
C + O2 点燃 CO2
客观
事实
反应物
C 和 O2(或 碳 和 氧气)
生成物
CO2(或 二氧化碳)
反应条件
点燃
量的
关系
物质的相对质量关系
C + O2 点燃 CO2
相对质量: 12 32 44
每 12 份质量的碳和 32 份质量的氧气恰好完全反应,生成44份质量的
二氧化碳(在此反应中,碳、氧气、二氧化碳的质量比为3:8:11)
粒子的相对数量关系
每 1 个碳原子和 1 个氧分子恰好完全反应,生成 1 个二氧化碳分子
(参加反应的各粒子的个数比为 1:1:1 )
2.书写化学方程式的步骤
(以铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁的反应为例)
写、配、标、查;以默写为主
期末考试必背方程式,附后 P41 页
二、依据化学方程式的计算
1.计算依据:①利用化学方程式能反映物质间的质量比,且质量比呈正比例关系。
②依据质量守恒定律
2.计算步骤:① 设未知数; ② 根据题意写出方程式;③ 根据化学方程式找出已知量与未知量的质量比;
④ 列出比例式;⑤ 求算出未知数; ⑥ 答 。
注意:① 由于方程式只能反映物质间的质量比,因此代入方程式中的各个量必须是质量。
② 由于方程式中各物质是纯净物,因此代入方程式中的量必须是纯净物的质量。
③ 单位必须统一。
例题:求 7.9g KMnO4分解可以得到O2的质量是多少克?
答题格式:称为六步法
答题模板
注意点
设:根据题意设未知数
解:设7.9g KMnO4分解可以得到O2的质量为x
设未知数时不带单位
写:正确书写化学方程式
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
化学方程式要配平
找:找出已知量、未知量的关系(重难点)
316 32
7.9 g x
对齐写在物质下,不要偏离
列:列出比例式
=
等式两边化学意义应相同
求:求出未知数
x=0.8 g
计算结果要带单位
答:简明地写出答案
答:O2的质量为0.8 g 。
答案不能漏写
3.常见类型: 以练习为主
第5章 奇妙的二氧化碳
思维导图:
第1节 二氧化碳的性质与用途
目标预览:
一、二氧化碳的物理性质
1.通常情况下,二氧化碳是无色、无气味的气体,在高压、低温条件下转化为液态,
在更高压强、更低温度下可转化为固态二氧化碳,固态二氧化碳叫做干冰。
2.【观察与思考】
实验步骤
实验现象
实验结论
密度
将盛有空气的小气球置于烧杯中,向烧杯中
慢慢通入二氧化碳气体
气球慢慢浮起
密度比空气大
溶解度
向充满二氧化碳的矿泉水瓶中迅速倒入约
占容积 的水,立即旋紧瓶盖并充分振荡
矿泉水瓶变瘪
能溶于水
二、二氧化碳的化学性质
1.【基础实验】
实验
实验步骤
实验现象
实验结论
1
紫色石蕊溶液浸泡滤纸,
烘干,放入CO2 集气瓶
无明显现象
二氧化碳与石蕊试纸不反应
2
CO2通入紫色石蕊溶液
石蕊溶液由
紫色变成红色
二氧化碳与水反应生成了酸性物质,
方程式: CO2+H2O = H2CO3
3
将实验2中的试管加热
石蕊溶液由
红色变为紫色
碳酸不稳定(或受热易分解),
方程式: H2CO3 H2O+CO2↑
4
将集气瓶中的CO2
慢慢倒入烧杯中
蜡烛从下往上
依次熄灭
密度比空气的大; 一般情况下,
二氧化碳既不能燃烧,也不支持燃烧。
5
将二氧化碳通入到
澄清石灰水中
石灰水变浑浊
二氧化碳能与澄清石灰水发生反应,
方程式: Ca(OH)2+CO2 = CaCO3↓+H2O
可以用澄清石灰水 检验二氧化碳
2.利用控制变量法探究二氧化碳与水的反应
3.二氧化碳溶于水 和 二氧化碳与水反应
二氧化碳溶于水和二氧化碳与水反应在本质上是不同的,前者是二氧化碳以分子的形式存在于水中,后者是二氧化碳与水反应生成具有酸性的物质碳酸,前者是物理变化,后者是化学变化。
4.【观察思考】高温煅烧石灰石
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)用坩埚钳夹持石灰石,喷灯外焰灼烧, 放陶土网上冷却,然后将其放入冷水的烧杯中
液体变热
高温煅烧石灰石: CaCO3 CaO+CO2↑
氧化钙与水反应: CaO+H2O = Ca(OH)2
(2)取少量上层澄清的液体置于试管中,向液体中吹气
液体变浑浊
CO2与Ca(OH)2反应生成白色的CaCO3沉淀
Ca(OH)2+CO2 = CaCO3↓+H2O
5.“钙三角”展现了含钙化合物的相互转化
三、二氧化碳的用途
用途
性质
灭火
二氧化碳不可燃、不助燃,密度比空气大
人工增雨
干冰升华时能吸收热量
制汽水
二氧化碳能溶于水,且能与水反应
作气体肥料
二氧化碳是植物光合作用的原料
第2节 二氧化碳的实验室制法
目标预览:
一、实验室制取二氧化碳
实验药品
大理石(石灰石)、稀盐酸
制备原理
CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑
发生装置
和
收集装置
实验步骤
① 检查装置的气密性:②装药品:先加固体后加液体,③收集气体:
收集方法
① 向上排空气法(密度比空气大),② 排水法(能溶于水,损失一点也能接受)
检验验满
检验:通入澄清石灰水,变浑浊的气体是二氧化碳。
验满:向上排空气法收集时,用燃烧的木条放在瓶口,熄灭则满 。
关于实验室制备二氧化碳注意:
(1)不能选用浓盐酸:浓盐酸具有挥发性,导致生成的二氧化碳中会混有氯化氢气体,使制得的气体不纯。
(2)不能选用稀硫酸:稀硫酸与石灰石(或大理石)反应生成微溶于水的硫酸钙会覆盖在石灰石(或大理石)表面,阻止反应的进一步发生。
(3)不能选用碳酸钙、碳酸钠:碳酸钠是粉末状固体,与稀盐酸接触面积大,反应剧烈,不利于反应的控制和气体的收集。
二、实验室制取气体的一般思路
1.依据反应原理确定发生装置 — 依据反应物的状态和反应条件选择
A B C D E
(1)反应物是固体和液体,反应在常温下进行,可选用的发生装置为B、C、D、E (填字母,下同)。
B 优点:少量简洁; C 优点:方便随时添加液体反应物;
D 优点:能控制反应速率;E 优点:能控制反应的发生和停止的。
(2)反应物是固体,反应需要加热,应选用的发生装置为 A。
2.依据收集原理确定收集装置 — 依据气体的性质
F G H I J
(1)装置 F 适用于收集不易(或难)溶于水,且不与水反应的气体,如氧气。
(2)装置 G 适用于收集密度比空气的大,且不与空气中的成分发生反应的气体,如二氧化碳。
(3)装置 H 适用于收集密度比空气的小,且不与空气中的成分发生反应的气体,如氢气。
(4)使用装置 I 收集密度大于空气的气体,气体从 a 端通入;收集密度小于空气的气体,气体从 b 端通入。
当装置 J 中装满水,收集气体时,应将气体从 b 端通入,因为气体都比水轻,排水收集。
3. 实验室制取气体选择试剂的原则
① 原理正确; ② 原料廉价易得;
③ 操作简便; ④ 反应速率适中;
⑤ 制取的气体较纯净,要求反应物中无气体或挥发性的物质,生成物中只有一种气体;
⑥ 绿色环保,不产生有害物质。
第3节 自然界中的碳循环
目标预览:
一、自然界中的二氧化碳
1.自然界中的碳循环
2.二氧化碳与人体健康
二氧化碳没有毒性,
空气中二氧化碳超过正常含量,会使人感到气闷,甚至会导致人窒息死亡。人群密集的地方,应注意通风换气。
3.温室效应对环境的影响
水汽、甲烷、臭氧、氟利昂和二氧化碳等都是温室气体,温室效应的加剧,对人类生存环境产生了不良影响,如冰川融化等。
二、碳达峰碳中和目标的实现
1.碳达峰指二氧化碳排放量达到历史最高点。
2.碳中和是通过植树造林、循环利用以及用技术手段对二氧化碳进行捕获与封存,达到相对“零排放”。
3.【观念建构】
实现“双碳”目标中化学科学的新使命
科学家高度关注二氧化碳的转化和综合利用,尝试运用化学原理和方法,积极研究如何使二氧化碳资源化,促进自然界中碳的循环,寻求低成本的捕集方法,把二氧化碳转变为燃料,使二氧化碳在促进人类可持续发展中发挥更大的作用。
第6章 金属资源综合利用
思维导图:
第1节 金属矿物及铁的冶炼
目标预览:
一、常见的金属矿物
1.金属资源的存在形式: 金属存在于地壳和海洋中,除少数的金、银有单质形式,其余都以化合物形式存在。
2.常见的金属矿物
矿物
赤铁矿:红色
磁铁矿:黑色
黄铁矿
孔雀石 :蓝绿
铝土矿: 灰白色
主要成分
Fe2O3
Fe3O4
FeS2
Cu2(OH)2CO3
Al(OH)3
二、铁冶炼的化学原理
1.实验室炼铁:一氧化碳与氧化铁反应的实验
实验装置
实验现象
红色粉末逐渐变为黑色,澄清的石灰水变浑浊,尾气燃烧产生蓝色火焰。
反应原理
3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2
注意事项
(1)先通入一氧化碳,排尽装置内的空气,然后再点燃酒精喷灯,防止一氧化碳与空气混合加热时发生爆炸。
(2)实验完毕后要先撤酒精喷灯,继续通入一氧化碳,直到玻璃管冷却,防止石灰水倒吸,进入试管甚至造成试管炸裂;同时可防止高温的铁与空气接触,被再次氧化。
(3)尾气中含有一氧化碳,一氧化碳有毒,可以用收集或点燃的方法处理,以防污染大气。
2.工业炼铁
原料
铁矿石、焦炭、石灰石、空气等
原理
将铁矿石、焦炭、石灰石按一定比例加入高炉中,从高炉下方通入热空气,焦炭燃烧,生成的CO2与焦炭在高温下反应生成CO,主要是CO跟Fe2O3 在高温下反应生成Fe
设备
与
反应
高炉
产品
生铁:(1)含碳量 2%~4.3% 的铁合金; (2)特点:硬而脆,不利于加工
第2节 金属的性质和应用
目标预览:
一、金属的物理性质
物理性质
金属的应用
共性
导电性
制作导线
导热性
制作炊具
延展性
冲压成各种形状
有金属光泽
制作各种装饰品
特性
颜色:大多数金属呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色,铁粉呈黑色。
状态:常温下,大多数金属为固体,而汞为液体。
金属的颜色除了与金属种类有关外,还与它的状态有关,如铁片、铁块为银白色,铁粉为黑色。
包装香烟、巧克力等的金属箔 — 铝;干电池外皮的金属 — 锌;保温瓶内胆上镀的金属 — 银;体温计、血压计中的金属 — 汞
二、常见金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
(1)实验探究金属与氧气的反应
实验内容
实验现象
化学方程式
镁条 在空气中点燃
剧烈燃烧冒白烟,耀眼白光,放出热量,生成白色固体
铝丝 在空气中加热
铝片受热后熔化但不滴落,表面变暗
铁丝 在 氧气 中点燃
剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体
铜丝 在空气中加热
表面由紫红色变为黑色
(2)金属与氧气的反应,也是氧化反应
很多金属都能与氧气化合生成金属氧化物,但反应的难易和剧烈程度不同。
① 镁、铝等在常温下就能与氧气反应。 在常温下,铝与氧气反应,表面生成一层致密的氧化膜 ,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能 。
② 铜在常温下几乎不与氧气反应,但在加热时能与氧气反应,生成黑色的氧化铜。
③ 金、铂等即使在高温下也不与氧气反应,是谓“真金不怕火炼”。
2.金属与酸的反应
(1)实验记录
金属
实验现象
化学方程式
镁
反应剧烈,快速放出大量气泡,放热明显,试管发烫
锌
反应很快,产生大量气泡
铁
反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色
铜
无明显现象
不反应
(2)实验结论
① 镁、锌和铁都能与稀硫酸(或稀盐酸)反应,生成氢气和相应的化合物;铜不与稀硫酸(或稀盐酸)反应。
② 金属活动性顺序:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
钾 钙 钠 镁 铝, 锌 铁 锡 铅 (氢), 铜 汞 银 铂 金。
从前到后,金属活动性由强逐渐变弱;判断金属的活动性强弱的方法:
① 通过金属与O2反应的难易程度进行判断:一般情况下,越容易与O2反应的金属,其金属活动性越强。
② 通过金属能否与稀硫酸或稀盐酸反应以及与酸反应的剧烈程度进行判断:越活泼的金属与酸反应越剧烈。
(H) 氢之前的金属单质能和稀酸反应,放出氢气, (H) 氢之后的金属和酸不能反应放出氢气
3.置换反应
(1)概念:一种单质与一种化合物作用,生成另一种单质与另一种化合物的反应,称为置换反应。
(2)通式: A + BC → AC + B
(3)化合反应、分解反应和置换反应的比较
反应类型
化合反应
分解反应
置换反应
表达式
A+B+ ⋯ → X
X → A+B+ ⋯
A + BC → AC + B
特点
多变一
一变多
单换单
联系
都属于化学反应的基本类型
4. 实验室制取氢气
①反应药品:锌粒与稀硫酸(或稀盐酸)。(只能选用锌,不能选用其它金属)
②反应原理:Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ ( 或 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ )。
③实验装置:
发生装置
收集装置
装置
选择理由
反应物为固体和液体,反应条件为常温,不用加热
密度比空气小,难溶于水
④使用氢气前要验纯,防止发生爆炸。验纯的方法是收集一试管气体,用拇指堵住管口,移近火焰,松开拇指,如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯,如果听到轻微的“噗”声,表明氢气已纯净。
5.金属与金属化合物溶液的反应
实验内容
实验现象
化学方程式
铁丝表面覆盖一层红色物质,
溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
我国是湿法冶金的先驱。早在西汉时期,古籍《淮南万毕术》中就有记载:“曾青得铁则化为铜。”
三、合金及其应用
1.合金
概念
合金是指一种金属跟其他金属(或非金属)熔合形成的有金属特性的物质。
金属材料
包括纯金属和合金。
合金的特点
合金有许多优良的物理、化学或机械性能。
合金的硬度一般比各成分金属大;多数合金的熔点低于组成它的成分金属。
合金之最
人类历史上使用最早的合金是青铜(铜、锡合金),目前最常见、使用最广泛的合金是铁合金。
合金的性能
有些物质虽然含有金属元素,但不具有金属的性质,不属于合金,如、 等。
形成合金的过程是物理变化,合金中各成分保持各自原有的化学性质。
2.铁的两种合金 — 生铁和钢
区别
含碳量
其它元素
机械性能
机械加工
本质差异
生铁
2%~4. 3%
Si、Mn、S、P
硬而脆,无韧性
可铸造,不可锻轧
含碳量不同
钢
0. 03%~2%
Si、Mn
硬度大、韧性好,延展性好
可铸、可锻、可延压
含碳量不同
3.一些常见合金的特性和用途
黄铜(铜、锌):机器零件、电器零件; 青铜(铜、锡):工艺品、塑像
硬铝(铝、铜、镁、锰):飞机、汽车,作建筑材料; 武德合金(铋、铅、锡、镉):电路保险丝
四、我国钢铁工业的发展
钢铁大国,世界第一,占世界钢产量的一半多
第3节 金属防护和废弃金属回收
目标预览:
一、钢铁的锈蚀及防护
1.【观察思考】
实验现象:铁丝表面有少量的红棕色物出现;
烧杯中红色水沿导管上升一段距离,形成一段红色水柱。
现象解释:红棕色物质是铁锈,铁生锈消耗了氧气,
使锥形瓶内的气压减小,烧杯内水被倒吸入导管中
2.钢铁锈蚀条件的探究
实验装置
7天后现象
①无明显现象 ②无明显现象 ③表面开始生锈 ④出现大量铁锈 ⑤表面出现大量铁锈
分析
① ③ 对比说明铁锈蚀需要水, ② ③ 对比说明铁锈蚀需要氧气,
③ ④ 对比说明酸能加快铁的锈蚀, ③ ⑤ 对比说明氯化钠溶液能加快铁的锈蚀
结论
铁锈蚀的条件是 铁 与 水 和 氧气 三者同时接触,
稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠溶液等物质存在时会加速铁的锈蚀 。
该实验中要用煮沸后迅速冷却的蒸馏水,目的是除去水中的氧气。
3.钢铁的锈蚀过程
(1)铁锈是一种混合物,成分复杂,主要成分是氧化铁 。铁锈疏松多孔,铁锈不除利于锈蚀。
(3)铁生锈是缓慢氧化,反应过程中会放出热量,人们利用这一点在生活中用来取暖,比如做成暖宝贴;另外,铁生锈时消耗氧气和水,人们常用铁粉作食品保鲜剂。
4.防止钢铁生锈的方法
(1)保持铁制品表面的清洁和干燥。如: 将用过的菜刀洗净、擦干后放在干燥的地方。
(2)在铁制品表面涂一层保护膜。 如:涂油 — 剪刀刀口涂油;刷漆 — 汽车表面的喷漆处理;搪瓷 — 铁盆表面的烧涂搪瓷;表面镀其他的金属 — 铁表面镀锌制成白铁皮;表面形成致密的氧化膜 — 锯条表面的烤蓝处理。
(3)改变金属内部的组成和结构。如在炼钢过程中加入一定量的铬和镍,制成不锈钢等。
5.铝的“自我保护”
(1)铝的化学性质比较活泼,比铁更容易与氧气和其他物质发生化学反应。
(2)实际上铝制品一般不需要采取防锈措施,因为铝在空气中与氧气反应,生成一层致密而结实的氧化铝膜覆盖在铝的表面,防止内部的铝继续与氧气反应,从而起到“自我保护”的作用。
二、废弃金属的回收利用
废金属概述
主要指冶金工业、金属加工业产生的金属碎屑和碎块,日常生活中锈蚀和报废的金属器具
废金属危害
①造成资源浪费; ② 污染环境
回收废金属意义
①节约铁矿石等资源; ②节约能源; ③减少环境污染
期末考试必背
一、上册方程式整理:24个,12个加★的是重点
1
碳和氧气点燃反应
C + O2 点燃 CO2
2.★
磷和氧气点燃反应
4P + 5O2 点燃 2P2O5
3
硫和氧气点燃反应
S + O2 点燃 SO2
4.★
铁和氧气点燃反应
3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4
5
镁和氧气点燃反应
2Mg + O2 点燃 2MgO
6.★
高锰酸钾加热制取氧气
2KMnO4 加热 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
7.★
过氧化氢用MnO2催化制氧气
2H2O2 MnO2 2H2O + O2↑
8
氯酸钾用MnO2催化且加热制氧气
2KClO3 MnO2 △ 2KCl + 3O2↑
9.★
水电解生成氢气和氧气
2H2O 通电 2H2↑ + O2↑
10
氢气燃烧生成水
2H2 + O2 点燃 2H2O
11
一氧化碳燃烧
2CO + O2 点燃 2CO2
12.★
二氧化碳和水反应
CO2 + H2O ═ H2CO3
13
碳酸受热分解
H2CO3 △ CO2↑ + H2O
14.★
CO2通入石灰水变浑
Ca(OH)2 + CO2 ═ CaCO3↓+ H2O
15.★
高温煅烧石灰石
CaCO3 高温 CaO + CO2↑
16
生石灰变熟石灰
CaO + H2O ═ Ca(OH)2
17.★
石灰石和稀盐酸反应,制取二氧化碳气体
CaCO3 + 2HCl ═ CaCl2 + H2O + CO2↑
18.★
赤铁矿高炉炼铁
3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2
19
金属铝形成保护膜
4Al + 3O2 = 2Al2O3
20
铁和稀盐酸反应
Fe + 2HCl ═ FeCl2 + H2↑
21.★
锌和稀硫酸制取氢气
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
22
锌和稀盐酸制取氢气
Zn + 2HCl ═Zn Cl2 + H2↑
23.★
曾青得铁则化为铜
Fe + CuSO4 ═ FeSO4 + Cu
24
碳酸氢铵分解
NH4 HCO3 △ NH3↑+H2O + CO2↑
第7章 探索溶解现象
思维导图:
第1节 物质在水中的溶解
目标预览:
一、溶液的形成
1.【观察思考】
(1)取少量食高锰酸钾、氯化钠、蔗糖、泥土和食用油,分别放入烧杯中,加适量水,搅拌,静置,观察实验现象。放置一段时间后,再观察实验现象。
实验
高锰酸钾
食盐
蔗糖
泥土
食用油
现象
固体溶解,
得紫红色液体
固体溶解,
得无色液体
固体溶解,
得无色液体
不溶解浑浊
静置后沉淀
不溶解浑浊
静置后分层
2.概念:溶解 → 溶液
溶解
物质以分子或离子形式分散到另一种物质中的过程,称为物质的溶解。
构成氯化钠的钠离子和氯离子,构成蔗糖的蔗糖分子,不断向水中扩散,最终均匀分散到水中。
溶液
(1)定义:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一的、稳定的混合物,叫溶液。
(2)特征:均一性、稳定性、混合物。
悬浊液
和
乳浊液
(1)乳浊液:小液滴分散到液体里形成的混合物,叫乳浊液。
如:把植物油和水混合振荡后得到的浑浊的液体,该混合物不稳定,静置分层。
(2)悬浊液:固体小颗粒悬浮在液体中形成不均一、不稳定的混合物,叫悬浊液。
如:泥土分散到水中,该混合物也不稳定,静置沉淀。
均一、稳定的液体不一定是溶液,如蒸馏水是纯净物,而溶液必须是混合物。
几种有颜色的溶液:高锰酸钾溶液紫红色,硫酸铜溶液蓝色,氯化铁溶液黄色,硫酸亚铁溶液浅绿色
3.常见的除污方法和原理对比
方法
原理
举例
溶解
使污垢溶解于某些溶剂中,从而除去污垢
用汽油洗去汽车修理工手上的污油;
用酒精洗去试管壁上的碘单质
乳化
利用乳化原理,使乳化剂作用于污垢发生乳化现象,从而除去污垢
用洗涤剂洗去碗碟上的油渍;
用洗衣粉除去衣物上的油溃
化学反应
使污垢与某些物质发生反应,从而除去污垢
盐酸除铁锈 ;食醋除水壶中的水垢
二、物质溶解过程的能量变化
【实验探究】
实验
现象
结论
硝酸铵
温度计读数降低
吸热
氯化钠
温度计读数无明显变化
氢氧化钠
温度计读数升高
放热
物质在溶解过程中通常伴随着热量的变化,有的会出现吸热现象,有的会出现放热现象。
三、水溶液的某些性质
【观察思考】
实验
水
食盐溶液
蔗糖溶液
稀硫酸
氢氧化钠溶液
现象
灯泡不亮
灯泡亮,光很强
灯泡不亮
灯泡亮,光很强
灯泡亮,光很强
食盐、硫酸、氢氧化钠溶于水时能解离出自由移动的离子,通电后,在电场力作用下,阴、阳离子定向移动,形成电流,因此具有导电性。
蔗糖溶于水后,蔗糖以分子的形式存在,分子不带电性,不受电场力作用,因此蔗糖溶液不导电。
第2节 溶液组成的表示
目标预览:
一、溶液的组成和浓度
1.溶液的组成:溶质和溶剂组成溶液
溶质溶剂
被溶解的物质叫做溶质; 能溶解溶质的物质叫溶剂。
溶液特征
均一性、稳定性。
溶液质量
溶液的质量 = 溶质的质量 + 溶剂的质量,
其中溶质需要是完全溶解的溶质质量,未溶解的部分不能算作溶质的质量
2.交流讨论:常见溶液组成
溶液名称
生理盐水
石灰水
碘酒溶液
医用酒精
硫酸
盐酸
植物油的汽油溶液
溶质
氯化钠
氢氧化钙
碘单质
酒精 75%
硫酸
氯化氢气体
植物油
溶剂
水
水
酒精
水
水
水
汽油
3.基础实验
(1)配制溶液的步骤:
计算(需要多少溶质)→ 称量 → 量取溶剂 → 溶解 → 转移(入瓶),共有5步!
(2)加快物质溶解速度的方法:
溶解时不断搅拌、溶解前将固体碾碎、溶解时不断加热。
4.溶液的浓度和溶质质量分数
浓度
把一定量溶液中所含溶质的量,称为溶液的浓度
溶质质量分数
定义:溶质质量与溶液质量之比叫做溶液的溶质质量分数
表达式:溶质质量分数(ω)=,或=
对于溶质质量分数一定的溶液,将它分成几小杯,其溶质质量分数不变,因为溶液具有均一性。
二、溶质质量分数的计算
溶质质量分数计算公式
溶质的质量分数= (注意单位统一)
溶质的质量:指溶解在溶液中的溶质的质量,没溶解的不计算在内。
溶质的质量 = 溶液的质量×溶质的质量分数
溶液的质量 = 溶质的质量 + 溶剂的质量 = 溶质的质量 ÷ 溶质质量分数
= 溶液的体积×溶液的密度
关于溶液稀释的计算
(1)稀释定律:溶液加水稀释前后,溶质的质量不变。
(2)若设浓溶液质量为A g,溶质的质量分数为a%,加水稀释成溶质的质量分数为b%的稀溶液 B g, 则 A g × a%= Bg × b%(其中 B = A + m水)
第3节 饱和溶液和不饱和溶液
目标预览:
一、溶质在水中的溶解有一定的限度
1.饱和溶液、不饱和溶液定义
饱和溶液
在一定温度下、一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的饱和溶液
不饱和溶液
在一定温度下、一定量的溶剂里,还能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的不饱和溶液
2.饱和溶液与不饱和溶液的相互转化
3.饱和溶液与不饱和溶液的判断方法
4.浓溶液、稀溶液与饱和溶液、不饱和溶液的区别与联系:
溶液的饱和与不饱和与溶液的浓与稀没有必然的联系
饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液也不一定是稀溶液;反之亦然
对同一种溶质,在一定温度时,饱和溶液比不饱和溶液的溶质的质量分数大
二、结晶方法及其应用
1.结晶
概念
从溶液中析出晶体(晶体通常呈现规则的几何形状)的过程称为结晶。
结晶条件
温度改变或溶剂减少 → 溶液达到饱和状态
结晶方法
(1)蒸发结晶:将溶液加热蒸发掉溶剂,使其达到饱和,再蒸发掉溶剂,溶质就会结晶析出
(2)冷却热的饱和溶液(降温结晶) 将溶液制成高温下的饱和溶液,降温冷却,析出晶体
注意问题
1.蒸发皿可直接加热,蒸发皿中液体的体积不宜超过容积的。
2.加热时,应不断用玻璃棒搅拌溶液,防止液体因局部温度过高造成液滴飞溅。
3.加热到蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,并用玻璃棒不断搅拌,利用蒸发皿的余热将滤液蒸干(不能将滤液完全蒸干再停止加热)。
4.停止加热后,热的蒸发皿如需取下,应用坩埚钳夹持,并小心地放在陶土网上。
2.结晶的应用
(1)盐场用海水晒盐,就是把海水引入海滩,借助日光和风力使水分蒸发,食盐从海水中结晶析出。
(2)工业上许多化工原料和产品的生产常用冷却热的饱和溶液的方法,使溶质从溶液中结晶出来。
3.粗盐的初步提纯
实验步骤
解释
(1)称量
与溶解
① 称量:用托盘天平称取 左右粗盐,放入研钵中研碎
② 用玻璃棒搅拌的目的是加速粗盐溶解;
③ 溶解所得的是含有少量难溶性杂质的粗盐水
(2)过滤:
把固态和液态的混合物分离;如果滤液浑浊,则必须重新过滤
(3)蒸发:
蒸发皿中出现较多量固体时停止加热,继续搅拌,利用余热将滤液蒸干,否则蒸发皿温度过高易导致蒸发皿炸裂、蒸发皿内的固体溅出
第4节 物质的溶解性
目标预览:
一、影响物质溶解性的因素
1.定义:一种物质(溶质)溶解在某种溶剂中的能力,称为该物质的溶解性。
2.观察思考:
3.观念构建
二、物质溶解性的定量表示
1.溶解度的定义及影响因素
固体溶解度
在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,
叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
溶解度
的
四个因素
(1)一定温度。物质在不同温度下的溶解度是不同的,必须指明温度。
(2)100g溶剂。100 g是指溶剂质量,不能误认为溶液质量。
(3)饱和状态。要让溶质达到最大溶解程度,即饱和状态。
(4)单位: g,克。
影响因素
内因:溶质、溶剂本身的性质。
外因:温度。固体物质的溶解度随温度的变化而变化。
溶解度
与
溶解性
的关系
(1) 溶解度:定量衡量溶解性,数值。
溶解性:是一种物理性质,常用难溶、微溶、可溶、易溶来定性描述。
(2) 常温下 固体物质溶解度与溶解性之间的关系可用数轴(三点四区间)表示
2.固体物质的溶解度曲线
(1)固体物质溶解度随温度变化的表示
① 列表法:
② 曲线法:
(2)固体物质溶解度曲线的变化规律
①“陡升型”:大多数固体物质的溶解度随温度的升高而明显增大,表现为曲线坡度比较“陡”,如。
②“缓升型”:少数固体物质的溶解度受温度变化的影响较小,表现为曲线坡度比较“平”,如。
③“下降型”:极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小,表现为曲线下降,如。
(3)固体物质溶解度曲线的意义
三种固体物质A、B、C的溶解度曲线如图,则:
① t3℃时A的溶解度为 80g , 即100克水中能溶解A固体 80g ,而50克
水中能溶解A固体 40g ,360克饱和溶液中含有A固体 160g 。
② P点的的含义:在该温度时,A和C的溶解度 相等 ,A和C的饱和溶液
的溶质质量分数 相等 ,某个A与某个C的饱和溶液中含有溶质质量 不相等 。
③ N点为 t3℃时A的 不饱和 溶液,可通过加入A物质、降温、蒸发溶剂 的方法使它变为饱和。
④ t1℃时A、B、C溶解度大小顺序 C > B > A ;饱和溶液浓度大小顺序 C > B > A 。
⑤ t1℃时A、B、C固体各10克,溶完它们且得饱和溶液,需要水的质量由大到小顺序 A > B > C 。
⑥ 从曲线走势看A是 上升型 ,B是 平缓型 ,C是 下降型 ,从A溶液中获取A晶体宜用 降温结晶 的方法
获取晶体,从B溶液中获取晶体,适宜采用 蒸发结晶 的方法获取晶体。
⑦ t2℃ 时A、B、C的饱和溶液各W克,降温到t1℃会析出晶体的有 A、B ,无晶体析出的有 C ,
所得溶液中溶质的质量分数由小到大依次为 A < C < B 。
⑧ 除去A中的泥沙用 先溶解后过滤,再降温结晶 法;分离A与B(含量少)的混合物,用 冷却热饱和溶液结晶 法。
(4)固体物质溶解度曲线的应用
第8章 酸、碱、盐及其应用
思维导图:
第1节 溶液的酸碱性
目标预览:
一、酸性溶液和碱性溶液
1.【实验探究】
(1)酸碱指示剂:像石蕊和酚酞这样,能检验水溶液酸碱性的试剂。
(2)实验现象:
溶液
水
白醋
稀盐酸
石灰水
氨水
食盐水
蔗糖水
滴加紫色石蕊
不变
变红
变红
变蓝
变蓝
不变
不变
滴加无色酚酞
不变
不变
不变
变红
变红
不变
不变
(3)实验结论:
酸性溶液
如:白醋,稀盐酸,有使紫色石蕊变红的性质,是酸性,这样的溶液叫酸性溶液
碱性溶液
如:石灰水,氨水,有使紫色石蕊变蓝的性质,是碱性,这样的溶液叫碱性溶液
中性溶液
如:食盐水,蔗糖水,既不是酸性,也不是碱性,叫中性,其溶液叫中性溶液
2.石蕊试纸测试溶液酸碱性
(1)制作:将特质纸片浸泡在石蕊试液中,然后取出晾干,再特定染成红色或蓝色。
(2)使用方法:将石蕊试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取试样溶液点在石蕊试纸上,然后观察试纸颜色的变化。
若用石蕊试纸检验气体,要先润湿。
3.指示剂、指示纸总结:石蕊“酸红碱蓝”,酚酞“碱红”
酸液
中性
碱液
石蕊
紫色试液
变红
不变
变蓝
蓝色试纸
变红
--
--
红色试纸
--
--
变蓝
无色酚酞
无色
无色
变红
二、溶液酸碱性的强弱
(1)PH试纸
(2)检验方法:使用pH试纸检测某种溶液的pH时,用玻璃棒
蘸取试样,滴在放于表面皿上的pH试纸上,待试纸颜色稳定后,
立即把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照,确定pH值的范围。
(3)实验记录:
样本
土壤
河水
纯净水
汽水
食盐水
明矾
碳酸钠
PH值
8
6~7
7
5
7
5
12
(4)实验结论:
pH = 7;溶液呈中性;pH < 7,溶液呈酸性; pH > 7,溶液呈碱性。
溶液的酸碱性强弱与pH的关系:溶液酸性越强,pH值越小;溶液碱性越强,pH值越大 。
(5)注意事项:
① 用pH试纸测定溶液的酸碱度时,不能将试纸直接伸入待测液中,会污染待测液;
② 不能先将pH试纸用蒸馏水润湿,那样相当于稀释待测液,测量误差大。
③ pH试纸是精确试纸,要干燥时用,石蕊试纸是粗略试纸,要潮湿时使用,相当于石蕊试液。
④ pH试纸只能测出整数值,想测量精确到小数的,要用PH计。
三、溶液酸碱性与生命活动的关系
1.人体体液的pH范围 2.几种作物最适宜pH范围
3.酸雨
(1)定义:pH小于5.6的降水称为酸雨。
正常的雨水因溶有空气中的二氧化碳而略显酸性( CO2+H2O = H2CO3 此时,pH=5.6,人类已经适应,无害 ),酸性值小于5.6就有害了。
(2)危害和防治措施
第2节 常见的酸和碱
目标预览:
一、酸的性质与应用
1.常见的酸: 盐酸、硫酸、硝酸、醋酸 都是重要的酸。
(1)概念:电离时生成的阳离子全部是H+的化合物酸,酸 = H+ + 酸根离子
(2)重视酸的组成:HCl,H2SO4,HNO3,H2CO3,CH3COOH ;都含有H,在水溶液中是以H+ 形态存在 。
2.酸的物理性质
【观察思考】浓盐酸与浓硫酸的物理性质
化学式
颜色
密度
状态
气味
开瓶
其他
浓盐酸
HCl
无色
比水略大
液体
刺激性气味
白雾
HCl气体极易溶于水
浓硫酸
H2SO4
无色
比水大
油状液体
无气味
无明显现象
溶于水放出热量
注意事项:
(1)浓盐酸具有较强的挥发性:打开盛浓盐酸的试剂瓶的瓶塞,由于挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气形成盐酸小液滴,故瓶口有白雾产生,而不是产生白烟,应密封保存。浓盐酸就是氯化氢气体饱和水溶液。
(2)浓硫酸具有很强的吸水性:能吸收空气中的水分,可用作某些气体的干燥剂,属于物理变化;还具有脱水性:能把纸张、蔗糖等物质中的氢、氧元素按水的组成比脱去,生成黑色的炭,属于化学变化。
(3)浓硫酸有强腐蚀性,浓盐酸有较强的挥发性和腐蚀性。实验中要小心操作,防止浓硫酸、浓盐酸溅到皮肤或衣上。若实验中皮肤不慎沾上少量浓硫酸或浓盐酸,应立即用大量清水冲洗,再用碳酸氢钠溶液清洗,情况严重者应及时就诊。不能把水直接倒入浓硫酸中,避免局部过热导致酸液飞溅造成事故。
3.浓硫酸的稀释
(1)操作:稀释浓硫酸时,要将浓硫酸用玻璃棒引流
(或沿着烧杯内壁) 缓慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
(2)注意:若将水倒入浓硫酸中,由于水的密度小,
浮在浓硫酸上面,浓硫酸溶于水时放出的热量使水沸腾,
会导致硫酸液滴向四周飞溅。
4. 酸的化学性质【基础实验】1
实验操作
实验现象
化学方程式
镁条、铝片、铜片
分别放入 稀硫酸 中
Mg: 反应剧烈,冒大量气泡,放热明显,试管烫手
Al: 反应较平缓,产生大量气泡,放热
Cu: 无现象
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2↑
镁条、铝片、铜片
分别放入 稀盐酸 中
Mg: 反应剧烈,冒大量气泡,放热明显,试管烫手
Al: 反应较平缓,产生大量气泡,放热
Cu: 无现象
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 ↑
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 ↑
5.金属活动性顺序
(1)常见金属的活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
钾 钙 钠 镁 铝, 锌 铁 锡 铅 (氢), 铜 汞 银 铂 金。
(2)金属活动性顺序的应用
比较不同金属的活动性强弱。在金属活动性顺序中,位置越靠前,金属的活动性越强,如金属活动性顺序中,活动性最强的金属是 K,最弱的是 Au。
判断金属能否与酸反应。金属活动性顺序中,只有位于氢前面的金属能与盐酸、稀硫酸发生置换反应放出氢气。
(3)注意事项
金属与酸发生置换反应时,既要求参加反应的金属位于氢前,同时要求酸为盐酸、稀硫酸等非氧化性酸,浓硫酸、硝酸等强氧化性酸与氢前金属反应时,不会生成氢气。
6. 酸的化学性质【基础实验】2
实验操作
实验现象与结论
反应的化学方程式
向氧化铜中加入稀硫酸
氧化铜逐渐溶解溶解由无色变为蓝色
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
向氧化铁中加入稀盐酸
氧化铁逐渐溶解溶解由无色变为黄色
Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O
7.【交流讨论】酸的通性
(1)酸溶液具有一些相似的化学性质,原因是酸溶液中都含有大量的 H+ 。
通式
反应类型
①
使紫色石蕊变 红 ,无色酚酞 不变色
②
活泼金属单质 + 酸 → 盐类 + 氢气
置换
③
金属氧化物 + 酸 → 盐类 + 水
复分解
④
碱 + 酸 → 盐类 + 水
复分解
⑤
盐 + 酸 → 新盐 + 新酸
复分解
例如:
(2)重点代表性反应方程式整理:
盐酸
稀硫酸
活泼金属
Fe + 2HCl ═ FeCl2 + H2↑
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
金属氧化物
Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 +3H2O
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
碱 (中和)
HCl + NaOH = NaCl + H2O
2NH3·H2O + H2SO4 ═ (NH4)2SO4 + 2H2O
盐
CaCO3 + 2HCl ═ CaCl2 + H2O + CO2↑
H2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2 HCl
8.常见酸的用途
在工业上,盐酸常用于溶解矿石原料,也是制备许多化合物所必需的试剂;硫酸和硝酸可用于制造肥料、药物和炸药;醋酸在食品行业中常用作调味剂。
二、碱的性质与应用
1.常见的碱: 氢氧化钙 俗称:熟石灰或消石灰;氢氧化钠 俗称:烧碱、火碱、苛性钠
(1)概念:电离时生成的阴离子全部是OH- 的化合物是碱,碱 = 阳离子 + OH-
(2)重视碱的组成:NaOH、KOH、Ca(OH)2、NH3•H2O ;都含有OH,在水溶液中是以OH - 形态存在 。
2.【观察思考】 碱的物理性质
(1)氢氧化钠、氢氧化钙 的物理性质
化学式
颜色
状态
露置于空气
溶解性
氢氧化钠
NaOH
白色
固体
吸水潮解
易溶 , 溶解放出大量的热
氢氧化钙
Ca(OH)2
白色
粉末状固体
无变化
微溶于水
(2)氧化钙: 氧化钙俗称生石灰
生石灰具有强烈的吸水性,易与水反应转变为熟石灰,放出大量热量,方程式:CaO + H2O = Ca(OH)2 ,
生石灰常用作 干燥剂 或 发热剂。可用于加热食物,是自热食品的发热原理。
注意事项:
NaOH腐蚀性强,若不慎碰到,应立即用大量的清水冲洗,然后涂上硼酸溶液,情况严重者及时就诊。
NaOH易潮解,称量固体时,应放在玻璃器皿( 如烧杯或表面皿) 中称量,以防腐蚀托盘。
NaOH易潮解,CaO能与水反应,因此都可作干燥剂。但,NaOH 不能作食品干燥剂,而 CaO 可作食品干燥剂。
NaOH可作厨房清洁剂,清洗油污,是因为它能与油脂发生化学反应;另外,洗涤剂除油污是利用乳化作用;汽油能溶解油污,利用溶解来除油污。
3. 碱的化学性质【基础实验】1
氢氧化钠、氢氧化钙的化学性质
试剂
实验内容
实验现象
化学方程式
NaOH 溶液
通入CO2气体
NaOH溶液无明显现象
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
Ca(OH)2 溶液
澄清石灰水变浑浊
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 ↓ + H2O
NaOH 溶液
滴入CuSO4溶液
产生蓝色沉淀
2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2 ↓ + Na2SO4
Ca(OH)2 溶液
Ca(OH)2 + CuSO4 = Cu(OH)2 ↓ + CaSO4
【交流讨论】
(1)考虑,氢氧化钠易溶、氢氧化钙微溶,它们的溶液:NaOH 溶液可以很浓,Ca(OH)2 溶液一定很稀,故此吸收
或者除掉CO2气体,优先选用NaOH;考虑反应现象,检验CO2气体,必须选用Ca(OH)2 溶液,即石灰水。
(2)氢氧化钠、氢氧化钙都会吸收空气中的二氧化碳而变质,因此氢氧化钠必须密封保存,氢氧化钙亦是。
4.复分解反应:
(1)定义:由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,称为复分解反应。
可表示为 AB + CD = AD + CB。
(2)特点:双交换,价不变。即该反应是在两种化合物之间进行,且反应前后各元素的化合价不变。
(3)四种基本反应类型的比较:
反应类型
化合反应
分解反应
置换反应
复分解反应
表达式
A+B+ ⋯ → X
X → A+B+ ⋯
A + BC → AC + B
AB + CD = AD + CB
特点
多变一
一变多
单换单
双交换,价不变
联系
都属于化学反应的基本类型
复分解反应的反应物和生成物均为化合物,但是两种化合物反应生成另外两种化合物的反应不一定是复分解反应,如:非金属氧化物 + 碱 → 盐 + 水,不是复分解反应,不符合相互交换成分的条件。
5.【交流讨论】碱的通性
(1)碱溶液具有一些相似的化学性质,原因是碱溶液中都含有大量的 OH-。
通式
反应类型
①
使紫色石蕊变 变蓝 ,无色酚酞 变红
②
活泼非金属单质 + 碱 → (能反应,高中学)
--
③
非金属氧化物 + 碱 → 盐类 + 水
非四大类型
④
酸 + 碱 → 盐类 + 水
复分解
⑤
盐 + 碱 → 新盐 + 新碱
复分解
例如:
(2)重点代表性反应方程式整理:
NaOH溶液
Ca(OH)2溶液
非金属氧化物
CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
CO2 + Ca(OH)2 ═CaCO3↓ + H2O
跟酸中和
H2SO4 + 2NaOH ═Na2SO4 + 2H2O
2HCl + Ca(OH)2 ═CaCl2 + 2H2O
某些盐反应
2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
2NaOH + MgCl2 ═Mg(OH)2↓ + 2NaCl
CuSO4 + Ca(OH)2 = CaSO4 + Cu(OH)2↓
Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + 2NaOH
6. 常见碱的用途
烧碱:常用于制造碱性清洁剂、肥皂、人造丝,广泛用于造纸、炼油、纺织、印染与橡胶工业。
熟石灰:常用于建筑业、改良酸性土壤和配制农药波尔多液等。
第3节 中和反应
目标预览:
一、酸碱中和反应
1.实验探究:盐酸 滴入 氢氧化钠 的实验记录
滴入盐酸的量
溶液颜色
溶液的酸碱性(PH值)
溶液中的溶质
溶液温度/ ℃
3滴
红色
碱性,PH = 12
NaOH、NaCl
12 ℃
12 ml
红色刚退去变无色
中性,PH = 7
NaCl
22 ℃
15 ml
无色
酸性,PH = 2
NaCl、HCl
15 ℃
实验2 :加热至蒸干实验1所得的溶液 ,有白色晶体析出。
加强版实验1,(如右图)
2.实验现象和结论
现象: 烧杯中颜色由红色变为无色;PH计读数下降,温度计温度升高。
结论: 氢氧化钠溶液能与盐酸反应生成氯化钠,反应时放出热量。
NaOH + HCl = NaCl + H2O
酸与碱作用生成盐和水反应称为中和反应; 酸+ 碱 = 盐 + 水
3.中和反应的本质:H+ + OH- = H2O
4.中和反应曲线:
图1是酸滴碱的PH图像,图2是碱滴酸的PH图像
如图1,盐酸滴入氢氧化钠的反应历程:
①.刚开始,A点碱性,溶液中溶质 NaOH、NaCl
②.恰中和,B点中性,溶液中溶质 NaCl
③.过头了,C点酸性,溶液中溶质 NaCl 、HCl 图3
图3是温度图像,B点温度最高,对应 中和 B点时刻,因为刚反应完,放热最多,温度最高。
5.拓展视野:复分解反应的发生
酸、碱、盐在溶液中发生复分解反应常伴随着沉淀生成,或有气体放出,或有水生成
1、有沉淀生成
CuS+ 2NaOH = Cu(OH↓ +
AgN+ NaCl = AgCl ↓ + NaN
Ba+ S = BaS ↓ + 2KCl
2、有气体放出
C+ 2HCl = 2NaCl + H2O + C↑
3、有水生成
NaOH + HCl = NaCl + H2O
二、中和反应的应用
1.处理工业废水
废水处理:硫酸厂废水加熟石灰中和酸性;造纸厂废水加入硫酸中和碱性
2.用于医药卫生
碱性药物(氢氧化铝)中和过多胃酸
3.用于日常生活
洁厕灵(含盐酸)清理马桶水垢
4.治理土壤酸化
酸雨后的土壤撒熟石灰等治理
第4节 几种重要的盐
目标预览:
一、盐的组成和分类
1.概念:由金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子组成的化合物属于盐,盐 = 金属阳离子 + 酸根阴离子
2.盐的分类:
(1)根据组成盐的阳离子和酸根离子种类不同分类:
①根据阳离子 可分为: 钾盐(如 KNO3、K2SO4); 钠盐( 如 NaCl、Na2CO3); 铵盐[如 NH4NO3、 (NH4) 2SO4];亚铁盐(如 FeSO4、FeCl2)。
②根据酸根离子可分为:盐酸盐(如 NaCl、FeCl2);硫酸盐(如 CuSO4、K2SO4);碳酸盐(如 CaCO3、Na2CO3);
硝酸盐(如 KNO3、NaNO3)。
(2) 根据溶解性分类:参考 P122 页附录
可溶性盐(如 NaCl、CuSO4)和 难溶性盐(如 CaCO3、AgCl、BaSO4 )。
3.【交流讨论】
(1)盐的溶解性:盐的溶解性记忆口诀:
钾钠铵盐硝酸盐,均能溶于水中间;硫酸盐中钡不溶,盐酸盐中银不溶;碳酸盐只溶钾钠铵。
(2)盐的化学性质,盐类的通性
性质
实例
盐 + 金属 → 新盐 + 新金属
Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 ;
Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4
Cu + 2AgNO3 = 2Ag + Cu(NO3)2
盐 + 酸 → 新盐 + 新酸
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2 ↑;
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑
盐 + 碱 → 新盐 + 新碱
CuSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Cu(OH)2 ↓
盐 + 盐 → 新盐1 + 新盐2
Na2CO3 + CaCl2 = Ca CO3 ↓ + 2NaCl
盐能与单质、酸、碱发生反应,但不是所有的盐都能与这三类物质发生反应,必须结合每种盐中的金属离子和酸根离子来分析。
(3)金属的活动性强弱比较方案设计:
原理:在金属活动性顺序表中,位于前面的金属单质能把位于
后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。
例如,探究 锰、铁、铜 三种金属的活动性强弱:( Mn > Fe > Cu )
①:[和酸反应]分别把同样的铁,铜,锰片放入同样的稀盐酸里,看反应快慢;
②:[两边金属中间盐]分别把同样的铜,锰片放入FeSO4溶液里,看能否置换出金属;
③:[中间金属两边盐]把铁片分别放入MnSO4、CuSO4溶液里,看能否置换出金属。
4.单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化规律
从图上看出,物质按组成元素分成:酸派阵营,碱派阵营,彼此相遇要反应,结果生成折中派,即盐类。
二、几种常见的盐
1.几种常见的盐
化学式
俗名
物理性质
化学性质
用途
氯化钠
NaCl
食盐
白色固体,易溶
NaCl + AgNO3 = AgCl ↓ + NaNO3
调味剂,防腐剂
碳酸钠
Na2CO3
纯碱
苏打
白色粉末状固体
易溶于水
水溶液呈碱性;
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑
Na2CO3 + Ca(OH)2 = 2NaOH + CaCO3 ↓
玻璃、造纸、纺织
和 日用工业品
碳酸氢钠
NaHCO3
小苏打
白色固体,可溶
NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑
2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2 ↑
发酵粉,膨松剂
缓解胃酸过多
提示:“三酸两碱”是指硫酸、盐酸、硝酸 和 烧碱、纯碱。 但是,纯碱不是碱,而是盐类 。
2.【观察思考】碳酸盐 或 碳酸氢盐的检验
(1)选择试剂 和 操作
取一支试管、加入试样,再加入2ml稀盐酸,将生成气体盛入澄清石灰水中。
(2)现象 和 结论
有气体产生,该气体使澄清石灰水变浑浊。则说明试样含碳酸盐或碳酸氢盐!
(3)化学反应:XCO3 + HCl → XCl + H2O + CO2 ↑
3. 氢氧化钠变质的检验
(1)原理:氢氧化钠因为吸收CO2 而变质, CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O ,但变质生成的Na2CO3仍旧显碱性。
故此,想检验氢氧化钠是否变质,不能从碱性入手,而应该从产物Na2CO3 入手!
(2)变质的程度: ①.没有变质,是NaOH;②.部分变质,是NaOH和Na2CO3;③.全部变质,是Na2CO3
(3)变质的检验:
①.方案1:取样,滴入酚酞,看是否变红。该方案错误,否掉。
②.方案2:取样,加入足量稀盐酸,有气泡冒出,将产生的气体通入澄清石灰水,变浑浊。证明已经变质!
(4)变质到何种程度检验:
设法:除掉变质而来的Na2CO3 ,再检验溶液中还有没有氢氧化钠,若有则部分变质,没有则全部变质。
取样品,加入足量的CaCl2或BaCl2溶液,有白色沉淀产生,过滤而除掉Na2CO3,向滤液中加入酚酞,若酚酞变红,则是部分变质;若酚酞不变化红,则完全变质。
4.注意事项:
(1) 纯碱不是碱而是盐, 只是其水溶液呈碱性,所以俗名为纯碱。我国著名的化学化工专家侯德榜在纯碱制造方面作出了重大贡献。
(2)食盐是盐,但盐不是都能食用,如工业盐中含有的亚硝酸钠有毒,不能用于烹饪食物,CuSO4、BaCl2 等重金属盐也有毒。
(3)Na2CO3、NaHCO3 都能与酸反应产生二氧化碳气体,生活中常用它们作制馒头等食品的发酵粉,加入后蒸出的馒头疏松多孔。
(4)检验碳酸根离子或碳酸氢根离子时,要选用稀盐酸和澄清石灰水两种试剂,因为能与盐酸反应产生气体的不一定是碳酸盐或碳酸氢盐,氢前金属也能与酸反应产生气体。
三、常用的化学肥料与使用
1.化肥中的营养元素
名称
氮肥
磷肥
钾肥
复合肥料
定义
含氮元素的肥料
含磷元素的肥料
含钾元素的肥料
含两种或两种以上营养元素
作用
浓绿;枝繁叶茂
发根;抗旱
促壮;抗病,抗倒伏
多重功效
种类
氨水 NH3· H2O
尿素 CO(NH2)2
铵态氮、硝态氮肥
Ca3(PO4)2
硫酸钾 K2SO4
磷酸氢二铵 (NH4) 2HPO4
磷酸钾 K3PO4
硝酸钾 KNO3
2. 常用的氮肥
(1)氮肥的固定
① 生物固氮:豆科植物的根瘤菌可以将空气中的氮气转化为含氮化合物,供植物利用。
② 闪电固氮:雷雨天,空气中少量的氮气和氧气化合转化为氮的化合物,供植物吸收。
③ 工业合成氨:N2+3H2 2NH3,然后用氨气制造铵盐和硝酸盐。
(2)铵态氮肥的检验
① 与碱混合加热: 铵态氮肥能与碱反应产生有刺激性气味的氨气。
方法一:取样有刺激性气味的气体产生 ( 可简记为加碱、研磨、闻气味 )。
(NH4)2SO4+Ca(OH)2 CaSO4+2NH3 ↑ +2H2O
方法二: 取样 有刺激性气味的气体产生试纸变蓝。
(NH4)2SO4+2NaOH Na2SO4+2NH3 ↑ +2H2O
② 直接加热碳酸氢铵等化肥也会分解产生氨气。
NH4HCO3 CO2 ↑ +NH3 ↑ +H2O
施肥时,要避免铵态氮肥与熟石灰、草木灰(含碳酸钾) 等碱性物质混用,否则会降低肥效。
第9章 化学与社会可持续发展
思维导图:
第1节 化学与人类健康
目标预览:
一、人体所需的营养物质
1.有机物与无机物
分类
有机化合物(简称 有机物)
无机化合物(简称 无机物)
概念
组成中含有碳元素的化合物,但是
CO、CO2、H2CO3、碳酸盐(CaCO3 ,NaHCO3等)除外
组成中不含碳元素的化合物
举例
甲烷,酒精,糖类、蛋白质、油脂和纤维素等
水、硫酸、氢氧化钠、氯化钠
注意:CO、CO2、含碳酸根(CO32-)的化合物(H2CO3、CaCO3、NaHCO3),具有无机物的特点,归入无机物。
2、有机物的分类
分类
举例
有机小分子化合物
甲烷(CH4 ) ,乙醇,俗称酒精(C2H5OH )
有机高分子化合物
淀粉 (C5H10O5)n,n值在几千到几万,聚氯乙烯 (C2H3Cl)n,n的数值在几百到几千
高分子的标准:相对分子质量至少够10000 !
3、六大营养物质:糖类、油脂、蛋白质、维生素、矿物质、水
糖类
油脂
蛋白质
维生素
矿物质
组成
碳、氢、氧
俗称:碳水化合物
碳、氢、氧
碳、氢、氧、氮 等
主含碳、氢、氧
各无机盐
种类
葡萄糖、蔗糖
淀粉、纤维素
固态称脂肪
液态称油
如:花生油、豆油
多种氨基酸构成的各种复杂分子
有20多种,
多数人体不能合成
来源
五谷杂粮、薯类
牛油、奶油、
食用油等
蛋、肉、鱼、牛奶等
蔬菜、水果、
维生素制剂
功能
供能物质
葡萄糖是血糖
呼吸作用
提供能量
备用能源
构成身体
消化成成氨基酸
机体代谢的调节
电解质
平衡
4、实验探究各营养物质
(1)检验淀粉:将红薯、马铃薯、面包切成薄片,在切开的表面上滴加碘水(或碘酒),观察现象。
现象:红薯、马铃薯和面包片滴加碘水变蓝色。[ 碘水中是碘单质(),碘的化合物不行 ]
原理:淀粉与碘单质反应生成蓝色物质。用含有碘单质的碘水(或碘酒)可以检验食物中是否含有淀粉。
(2)蛋白质和纤维素的检验:
灼烧各种蛋白质,如鸡毛、头发时,闻到烧焦羽毛的气味。
灼烧棉纱线时,闻到烧纸的气味。
二、药物的获得与合理使用
1.青蒿素,为人类带来了一种全新结构的抗疟疾新药。
2.中医是中华文明的瑰宝。
3.阿司匹林
4.【观念建构】科学合理用药才能守护健康
药物大都有二重性,既能对症治疗疾病,也可能产生毒副作用。若滥用药物更可能延误、加重病情,如长期滥用青霉素、头孢菌素类等抗生素可能导致细菌出现耐药性,不利于人体康复。因此要遵循安全、有效、适量等原则,科学合理使用药物,使药物真正守护人们的健康。
第2节 能源的综合利用
目标预览:
一、能源及其分类
1.能源:像化石燃料、太阳能、地热能、风能、电能、核能等能够提供能量的物质或资源, 都是能源。
2. 能源的分类
分类依据
类别
举例
可否循环再生
可再生能源
太阳能、风能、地热能 等
不可再生能源
化石燃料、核能 等
二、化石燃料的合理使用
1.煤、油和天然气
煤
石油
天然气
组成
固态混合物,主要含碳元素
还含氢、氧、氮、硫 等
液态混合物,主要含碳、氢元素,
还含氧、氮、硫 等
气态态混合物,由碳、氢元素
组成的化合物,主要成分为甲烷
综合利用
是 化学变化
是 物理变化
无
2.【观察思考】探究甲烷的组成元素
实验目的
知道甲烷具有可燃性 了解甲烷是由碳、氢两元素组成
实验原理
CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O
实验步骤
观察甲烷的颜色、状态。在导管口点燃甲烷(点燃前须先验纯),在火焰上方罩一个干燥的烧杯。过一会儿观察烧杯内壁上的现象。再迅速把烧杯倒转过来,向烧杯内加入少量澄清石灰水,振荡。
实验现象
甲烷是无色无味的气体。点燃甲烷时,产生蓝色火焰。干燥的烧杯内壁出现水珠。迅速把烧杯倒转过来,加入少量澄清石灰水振荡,石灰水变浑浊。
实验结论
甲烷具有可燃性,燃烧生成二氧化碳和水;甲烷是由碳元素和氢元素组成的。
3.化石燃料燃烧对环境的影响
(1) 化石燃料及其炼制得到的各种燃油,在燃烧释放大量热的同时也产生大量二氧化碳气体,加剧了温室效应。
(2) 煤直接燃烧时,还产生一些氮、硫的氧化物和粉尘, 若不加以处理,将造成大气污染。
三、清洁能源的开发利用
1. 太阳能
(1) 太阳能的利用:绿色植物通过光合作用吸收太阳能,动物食用植物间接利用太阳能,化石燃料蕴藏的能量也来自远古时期生物体所吸收和利用的太阳能。
(2)太阳能的转化
主要方式
基本原理
举例
光—热转换
利用太阳能加热物体而获得热能
温室、太阳能热水器等
光—电转换
把太阳能直接转换成电能
光伏发电等
2.生物质能
(1) 概念:生物质能是太阳能经过植物的光合作用以有机物质的形式固定下来的能源,这些有机物质称为生物质。
(2)生物质能的应用:可以将生物质作为燃料,也可以借助化学方法将生物质转化为沼气、乙醇等 , 作为燃料使用。
(3)乙醇
①俗称酒精,化学式为 C2H6O,是一种无色透明、具有特殊香味的液体。乙醇易挥发 , 能与水以任意比例互溶,是工业上重要的溶剂。
②乙醇在空气中易燃烧 , 燃烧时产生淡蓝色火焰,生成二氧化碳和水,同时放出大量的热。
C2H5OH + 3O2 点燃 2CO2 + 3H2O
3.氢能
(1)氢能被人们看作是理想的“绿色能源”,其优点:
① 热值大: 氢气完全燃烧放出的热量是等质量甲烷完全燃烧放出热量的 2 倍多。
② 原料来源广: 水可以作为制取氢气的原料(可分解水制取氢气), 资源不受限制。
③ 产物无污染: 氢气的燃烧产物是水,不会污染环境。
(2)【交流讨论】
①.我们已学过几种制取氢气的原理如锌等活泼金属与稀硫酸反应制取氢气,电解水制取氢气等。请写出上述制取氢气反应的化学方程式。
锌与稀硫酸反应制取氢气的化学方程式为:Zn + S = ZnS +↑
电解水制取氢气的化学方程式为:2H2O 通电 2H2↑+ O2 ↑
②用电解方法可以使水分解为氢气和氧气,但要消耗大量的电能。科学家致力于研究用其他方法由水制取氢气。
四、化学电池的广泛应用
第3节 新型材料的研制
一、无机材料更新换代
1.早在3000多年前,我国古代劳动人民已经能够制造和使用青铜、铁等金属材料。
2.随着冶炼技术进一步发展,人们用电解的方法生产铝等较活泼的金属,并研制各种具有优异性能的合金。
3.玻璃、水泥、陶瓷都是人们熟悉的无机非金属材料。
4.20世纪60年代以来,无机非金属材料迅猛发展,多种具有优良性能的材料被相继开发出来,如半导体材料、光导纤维等。
二、合成材料层出不穷
合成材料是有机合成高分子材料的简称。
合成材料主要包括塑料、合成纤维、合成橡胶等,被人们称为三大有机合成材料。
1. 塑料
(1)塑料是指以人工合成的有机高分子物质为基本成分,在一定条件下塑造成型的高分子材料。
塑料的种类:目前大量使用的塑料品种有聚乙烯 (PE)、聚氯乙烯 (PVC)、聚苯乙烯 (PS)、有机玻璃 (PMMA) 等。
塑料的优点:质轻、比较坚固耐磨、不导电、容易加工、价格便宜等。
塑料的用途:可以制成薄膜、管道、塑料板材、泡沫包装材料、电器绝缘部件和外壳等。
(2)【实验探究】: 聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料各一小块,分别点燃,观察燃烧。
现象:聚乙烯塑料容易燃烧,燃烧时火焰呈蓝色,上端黄色,燃烧时会有熔滴落下。燃烧时产生的气味像石蜡燃烧的气味,比较温和。
聚氯乙烯塑料不易燃烧,点燃后会自熄。聚氯乙烯燃烧时火焰呈黄色,底部绿色,会产生刺激性气味。
聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料的比较
组成
元素
是否
有毒
能否包装
食品
燃烧现象燃烧情况
燃烧情况
冒烟
是否有气味
聚乙烯
C、H
无毒
能
易燃,离火持续燃烧
不冒烟
无刺激性气味
聚氯乙烯
C、H、Cl
有毒
不能
不易燃,离火即灭
产生大量黑烟
有刺激性气
(3)“白色污染”
① “白色污染”的形成原因
大多数塑料在自然条件下难以降解,长期堆积的塑料制品造成了新的环境污染 — “白色污染”。
注意: 不能焚烧废弃塑料制品,避免释放出含有二噁英等有害物质的气体。
② 解决“白色污染”的方法和措施
a. 促进废弃塑料的回收和利用。 b. 大力研制在自然条件下易降解的新型塑料。
2.合成纤维
(1)纤维的分类
分类
原料
纤维(实物)
天然纤维
棉、麻等植物纤维,动物的毛、蚕丝等动物纤维
棉布、丝绸 等
合成纤维
石油产品、煤、石灰石、水和空气等
涤纶、锦纶、人造羊毛、降落伞绳、渔网
(2)【实验探究】几种纤维的性质比较
取少许棉纱线、羊毛绒和化纤织物纤维(如尼龙丝线等),分别在酒精灯火焰上灼烧,观察各种材料的燃烧情况,辨别其产生的气味。
纤维种类
实验现象
实验结论
棉花
(是纤维素)
棉纱线燃烧时,火焰较小,
产生烧纸的气味,灰烬较为疏松。
主要成分是纤维素, 燃烧时有烧纸气味,
并残留有黑色灰烬。
羊毛或蚕丝
(是动物蛋白质)
羊毛绒燃烧时,火焰缓慢,
有烧焦羽毛的气味,灰烬易碎且呈黑色。
羊毛蚕丝的主要成分是动物蛋白质,
燃烧时有烧焦羽毛气味。
尼龙丝线
(是化学纤维)
尼龙丝线燃烧时,火焰较大,伴有黑烟,产生刺鼻的化学气味,残渣硬且不易碎。
化纤布料燃烧时有特殊气味,
趁热可以拉成丝。
(3)合成纤维的优缺点
① 优点:强度高、耐磨、弹性好、耐化学腐蚀。
② 缺点:吸水性和透气性不如天然纤维优良。
3. 合成橡胶
(1)橡胶的分类
① 天然橡胶:从橡胶树、橡胶草等植物中获得的橡胶。
② 合成橡胶:用化学方法人工合成的橡胶。
(2) 天然橡胶与合成橡胶的比较:与天然橡胶相比 , 合成橡胶具有优良的弹性、绝缘性和耐高温性 , 广泛应用于生产、生活中。
三、复合材料异军突起
1.概念:将两种或两种以上的材料复合成一体而形成的材料,叫复合材料。
2.优点:复合材料集中了组成材料的优点,具有更优异的综合性能
3.应用:现代高科技的发展离不开复合材料。为满足生产生活对特种材料的需求,科学家运用化学等科学知识,研究合成形形色色的具有特殊性能的复合材料。
如:钢筋混凝土、合金钢与橡胶的复合材料、玻璃纤维增强塑料、碳纤维复合材料等
4、材料分类整理:
非金属材料, 如: 玻璃、水泥、陶瓷 材料
化工
合成
有机
高分子
材料
无机
材料
金属
材料
纯金属, 如: 铁、铜、铝
合金, 如: 生铁和碳素钢、钛合金、铝合金、青铜、黄铜(Cu-Zn)
天然有机高分子材料,如: 纤维素、蚕丝、天然橡胶
塑料, 如: 聚乙烯、聚氯乙烯;带“聚”字样为合成材料
合成纤维, 如: 涤纶、锦纶、腈纶
合成橡胶, 如: 丁苯橡胶、顺丁橡胶
复合材料,如:钢筋混凝土、玻璃钢、尼龙丝钢丝橡胶复合轮胎、复合碳纤维
第4节 环境污染的防治
目标预览:
一、打赢蓝天保卫战
1.空气污染
(1)空气污染的原因:随着工业生产和交通运输业的迅速发展,排放到空气中
的有害气体和烟尘的量大大增加,超出了大自然的自净能力,造成了空气污染。
(2)【观察思考】二氧化硫的检验
实验步骤
在烧杯A中加入少量浅紫红色的稀高锰酸钾溶液。取一根木条,在一头蘸一些硫粉,并点燃,迅速伸入烧杯B中,片刻后取出木条,振荡烧杯A,观察发生的现象。
实验现象
木条上的硫粉燃烧,产生淡蓝色火焰,取出木条后振荡烧杯A,浅紫红色的稀高锰酸钾溶液褪色。
实验结论
硫在空气中燃烧产生二氧化硫,可用浅紫红色的稀高锰酸钾溶液检验二氧化硫。
(3)大气的主要污染物
二氧化硫、氮氧化合物、一氧化碳 和颗粒物(尤其是直径小于等于的颗粒物,简称 )。
(4)【交流讨论】大气的主要污染物的来源和治理建议
污染物
主要来源
关于治理方法的建议
二氧化硫
化石燃料 燃烧
燃料脱硫,集中处理废气,使用清洁能源替代
氮氧化合物
燃油车尾气排放,工业生产过程
在汽车上安装三元催化;改进工业生产工艺,
一氧化碳
燃料不完全燃烧
改进燃烧技术,促进完全燃烧
P
工业、建筑施工扬尘,不完全燃烧烟尘
洒水降尘;使用除尘设备对废气进行处理
2.酸雨: PH小于5.6的降水,不是CO2引起的,而主要是SO2引起的。以硫酸型酸雨居多。
(1)【观察思考】探究硫酸型酸雨的形成
硫在氧气中燃烧生成二氧化硫(SO2):S+O2 点燃 SO2
在空气中尘埃等的作用下,二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫(SO3):2S+3O2 尘埃 2SO3
二氧化硫溶于水生成亚硫酸:SO2+H2O = H2SO3
亚硫酸和氧气作用生成硫酸:2H2SO3+O2 = 2H2SO4
三氧化硫溶于水生成硫酸: SO3+H2O = H2SO4
硫酸与氢氧化钙反应: H2SO4+Ca(OH)2= CaSO4+2H2O
(3)酸雨的危害
二、保护和治理水环境
人类生产生活造成的水体污染加剧了水资源的危机。1977年联合国召开的水利会议就向全人类提出警告:“水在不久以后,将成为一个深刻的社会危机。”
1.水体污染的来源
(1)工业废水(2)农业用水(3)生活污水
2.治理和防止水污染
(1)研究化学反应条件和工艺,实现化工产品的无污染生产
(2)研制绿色化肥、绿色农药和无磷洗涤剂
(3)开发高效率、低消耗的污水处理技术
二、土壤污染源头防控
1.土壤污染的原因
2.固体废弃物
(1)固体废弃物的危害
① 一些有毒金属会对土壤和水质造成严重的污染。
② 不易降解的塑料会造成“白色污染”。
③ 固体废弃物填埋进土壤中会破坏土壤结构;分解产生的有毒气体
(2)固体废弃物的处理方法
固体废弃物中含有人类生存和从事生产活动所需要的“半成品”或“原材料”。
① 含可燃物较多的垃圾(主要含纸屑、纺织废料和废弃食物等)通过焚烧获得热能并用于供热、发电等。
② 厨余垃圾:高温堆肥。
③ 固体废弃物:分类回收,可实现再利用。
中考必背
一、上册方程式整理:24个,12个加★的是重点
1
碳和氧气点燃反应
C + O2 点燃 CO2
2.★
磷和氧气点燃反应
4P + 5O2 点燃 2P2O5
3
硫和氧气点燃反应
S + O2 点燃 SO2
4.★
铁和氧气点燃反应
3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4
5
镁和氧气点燃反应
2Mg + O2 点燃 2MgO
6.★
高锰酸钾加热制取氧气
2KMnO4 加热 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
7.★
过氧化氢用MnO2催化制氧气
2H2O2 MnO2 2H2O + O2↑
8
氯酸钾用MnO2催化且加热制氧气
2KClO3 MnO2 △ 2KCl + 3O2↑
9.★
水电解生成氢气和氧气
2H2O 通电 2H2↑ + O2↑
10
氢气燃烧生成水
2H2 + O2 点燃 2H2O
11
一氧化碳燃烧
2CO + O2 点燃 2CO2
12.★
二氧化碳和水反应
CO2 + H2O ═ H2CO3
13
碳酸受热分解
H2CO3 △ CO2↑ + H2O
14.★
CO2通入石灰水变浑
Ca(OH)2 + CO2 ═ CaCO3↓+ H2O
15.★
高温煅烧石灰石
CaCO3 高温 CaO + CO2↑
16
生石灰变熟石灰
CaO + H2O ═ Ca(OH)2
17.★
石灰石和稀盐酸反应,制取二氧化碳气体
CaCO3 + 2HCl ═ CaCl2 + H2O + CO2↑
18.★
赤铁矿高炉炼铁
3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2
19
金属铝形成保护膜
4Al + 3O2 = 2Al2O3
20
铁和稀盐酸反应
Fe + 2HCl ═ FeCl2 + H2↑
21.★
锌和稀硫酸制取氢气
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
22
锌和稀盐酸制取氢气
Zn + 2HCl ═Zn Cl2 + H2↑
23.★
曾青得铁则化为铜
Fe + CuSO4 ═ FeSO4 + Cu
24
碳酸氢铵分解
NH4 HCO3 △ NH3↑+H2O + CO2↑
二、下册方程式整理: 17个, 8个加★的是重点
25
铝和稀盐酸反应
2Al +6HCl = 2AlCl3 +3H2↑
26.★
氧化铜和稀硫酸反应
CuO+ H2SO4 = CuSO4 + H2O
27.★
氧化铁和稀盐酸反应,除去铁锈
Fe2O3 + 6 HCl═2FeCl3 + 3H2O
28.★
二氧化碳和烧碱反应 ,烧碱变质
2NaOH + CO2 ═ Na2CO3 + H2O
29.★
硫酸铜和氢氧化钠反应
2NaOH + CuSO4 ═ Cu(OH)2↓ + Na2SO4
30
硫酸铜和石灰水反应 ,配制波尔多液
CuSO4 + Ca(OH)2 ═Cu(OH)2↓+CaSO4
31.★
盐酸和烧碱反应 ,酸碱中和
HCl + NaOH ═ NaCl +H2O
32
硫酸和氢氧化钙反应 ,治理硫酸酸雨
Ca(OH)2+ H2SO4 = CaSO4+2 H2O
33
锌和硫酸铜反应
Zn + CuSO4 ═ZnSO4 + Cu
34
铜和硝酸银反应
Cu + 2AgNO3 ═Cu(NO3)2 + 2Ag
35
小苏打和盐酸反应
NaHCO3 + HCl ═ NaCl + H2O + CO2↑
36.★
纯碱和盐酸反应
Na2CO3 + 2HCl ═ 2NaCl + H2O + CO2↑
37
硫酸铵和烧碱加热
(NH4)2SO4 + 2NaOH △ Na2SO4 +2NH3↑+2H2O
38.★
碳酸钠和氢氧化钙反应
Na2CO3+Ca(OH)2 = CaCO3↓+2NaOH
39
碳酸钠和氯化钙反应
Na2CO3+CaCl2 = CaCO3↓+2NaCl
40
甲烷燃烧
CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O
41.★
酒精燃烧
C2H6O + 3O2 点燃 2CO2 + 3H2O
化学课堂笔记
课课背记
姓名_________
班级_________
1
学科网(北京)股份有限公司
$$
2
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整本打印,有封面和封底,无需删除有些空白页。
来源自网络,只是做了些整理、修整、删减和排版。
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1
2
第 1 节 认识化学科学
目标预览:
一、有趣而神奇的化学
1.化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的自然科学。
2.实验
(1).实验探究: 会“跳舞”的红豆
实验现象: 烧杯中有大量的气体产生,红豆上下浮沉
解释:白醋和小苏打混合后生成的新物质(二氧化碳气体),推动红豆在液体中上下翻滚。
(2). 交流讨论:棉花燃烧实验
实验现象: 棉花燃烧了
解释: 迅猛压缩气体产生热量,升高温度,引燃乙醚,再引发棉花燃烧。
(3). 观察思考:烧不坏的手帕
实验现象: 手帕燃烧,伴随蒸汽升腾,火焰熄灭后,手帕并没有被烧坏
解释: 手帕被“点燃”后,主要是挥发的酒精蒸汽在燃烧,产生的热量被酒精挥发和水的蒸发吸收,手帕温度不高,
没有达到着火点,不会燃烧。
3.观念建构:基于实验现象展开思维
神奇的化学实验现象,可以激发我们的思考力和想象力。通过分析实验操作、实验条件和实验中出现的各种现
象,我们可以展开思维,证实以前的一些猜想,或者从中发现未知的知识。
现象是物质在变化中表现出来的外部形态的变化,描述实验现象时,不能以结论代替现象。如硫磺在氧气中燃
烧的实验现象是“剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体”,而不能用结论“生成二氧化硫”
代替“生成有刺激性气味的气体”。
4. 实验探究:探究微观粒子运动的实验
实验 1现象:烧杯 A中溶液变红
解释:浓氨水显碱性,能使酚酞溶液变红。
实验 2现象: B烧杯中的溶液也变红
解释: 浓氨水中挥发出来的构成氨气的微观粒子不断运动,并进入滴有酚酞的蒸馏水中,使溶液变红。
结论:物质由极其微小的微观粒子构成,微观粒子在永不停息的无规则运动。
5.化学可以创造出性能各异的新材料
① 用途广泛的塑料
② 世界上最轻的材料 “碳海绵”全碳气凝胶。
利用碳纳米管和石墨烯制备,具有很好的隔热效能,可广泛用于建筑、航空航天等领域。
③“现代世界新七大奇迹”之一港珠澳大桥
高性能的防腐涂层钢筋,高性能绳索由特殊的聚乙纤维制成。
二、历史悠久的化学
1. 古代化学
新石器时代 烧制陶瓷 → 殷商铸造青铜器 → 春秋战国 铁的冶炼技术 → 宋代记载火药配方
2.近代化学
3
1661 年波义耳,实验收集观察 → 1775年拉瓦锡,定量实验 → 1803年道尔顿,原子论 → 1811年阿伏伽德
罗,分子学说 → 1869年门捷列夫,元素周期律。
3.中国近代化学传播和现代化学发展
清代著名学者徐寿,《化学鉴原》
三、促进社会发展的化学
1.解决粮食危机 2.解决能源和环境问题 3.研制、开发新材料
4.中国化学家 卢嘉锡:中国量子化学之父; 徐光宪:中国稀土之父; 闵恩泽:中国催化剂之父
第 2 节 化学研究什么
目标预览:
一、化学研究物质的性质与变化
1.蜡烛燃烧实验
步骤 实验现象 解释与结论
(1) 白色(或其他颜色),固态,圆柱等形状 蜡烛为白色固体
(2)
火焰分三层,外层最明亮,内层最暗,
烛芯周围的固态石蜡熔化为液态
外焰温度最高,焰心温度最低
(3) 烧杯内壁有水雾 燃烧有水生成
(4) 澄清石灰水变浑浊 燃烧有二氧化碳生成
(5) 玻璃管口上端有白烟冒出,白烟可以被点燃 火焰中有石蜡蒸气
(6) 吹灭瞬间,看到一缕白烟,熄灭后,液态石蜡重新凝固 白烟是石蜡蒸气遇冷凝固成的固体小颗粒
2.物理变化与化学变化
物理变化 化学变化
概念 没有新物质生成的变化 有新物质生成的变化(又称为化学反应)
伴随现象 物质的形状、状态等发生变化 常伴随有放热、发光、变色,放出气体、生成沉淀等
本质区别 变化时是否有新物质生成
实例 石蜡熔化、水的三态变化、酒精挥发 煤燃烧、铁生锈、食物腐败、水分解、呼吸、光合作用
联系 物质在发生化学变化的过程中,会同时发生物理变化
3.物理性质与化学性质
物理性质 化学性质
概念 物质不需要通过化学变化就能表现出来的性质 物质在发生化学变化时表现出来的性质
性质确定 由感觉器官直接感知,或由仪器测知 通过化学变化可知
性质举例
色、味、态、熔点、沸点、密度、硬度、挥发性、
溶解性、吸附性、导电性、导热性、延展性等
可燃性、助燃性、稳定性、氧化性、还原性、
腐蚀性、毒性、酸碱性等
区别 是否需要通过化学变化表现出来
描述中有“能”“可以”“易”等字眼表达的往往是性质。
4
如“酒精燃烧”表达的是化学变化,而“酒精能燃烧”表达的是化学性质。
4.加热碳酸氢铵
实验装置 实验现象 实验结论 保存注意点
白色固体逐渐减少,产生有刺激性
气味气体,管口有水滴。
碳酸氢铵受热分解生成
水、氨气和二氧化碳
密封保存于阴凉处
反应文字表达式:碳酸氢铵 加热 水 + 二氧化碳 + 氨气
二、化学研究物质的组成和结构
1.实验探究
实验内容 实验装置 实验现象 实验解释
分别灼烧葡萄糖、砂糖、面粉 略 都有黑色残渣生成 这些物质中均含有碳元
素
2.宏观和微观
宏观 即看得见,宏观讲组成。物质是由元素组成的,碳酸氢铵由碳、氢、氧、氮四种元素组成。
微观 即看不见,微观讲构成。物质是由肉眼看不见的、极小的微观粒子构成的,各种纯净物质都有固定的组
成和结构。微观结构决定物质的性质。
3.金刚石和石墨的微观构成结构不同
宏观形状 微观结构 性质
金刚石 有规则的晶体 空间网状结构 自然界最坚硬的物质
石墨 不规则 片层重叠结构 很软
三、化学研究物质的用途和制法
1.性质与用途的关系:
物质的性质 物质的用途
(1)金刚石是无色透明的晶体,具有特殊的光学性质 金刚石用于制造钻石
(2)金刚石硬度大 金刚石用于切割玻璃
(3)石墨为灰黑色质软的固体 石墨用于生产铅笔芯
(4)石墨是一种能导电的非金属 石墨用作电池的电极
2.充分利用自然界的自然资源
地壳里蕴藏的煤炭、石油、天然气作为燃料直接使用,不仅浪费资源,而且会带来较为严重的环境污染。可以
通过化学工艺,制造和合成价值更高的药物、合成纤维、塑料和合成橡胶等。
5
第3节 怎样学习化学
目标预览:
一、学习化学需要进行化学实验
1.实验探究“铜绿”的性质
实验内容 实验现象 实验结论
铜绿和盐酸
①绿色固体减少至消失 ②有气泡产生
③液体由无色变为蓝色
铜绿与酸反应产生气体和一种可溶于
水的物质
铜绿受热
①固体由绿色变为黑色 ②试管口有水珠产生
③若将生成的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊
铜绿受热易分解,生成氧化铜、水和
二氧化碳
2.实验基本操作
(1)实验规则和安全:P201,附录二
(2)药品的取用
具体操作 注意事项
取
用
原
则
1.三不:不手触,不鼻凑闻,不尝药味
2.节约:无用量说明,液体为 1-2ml,固体盖满试管底部
3.用余:实验未用完的药品不能放回原瓶,更不能随意丢
弃或者带出实验室,要放回指定容器。
①闻气体的正确操作:用手轻轻地在瓶口扇动,
使极少量的气体飘进鼻孔。
②以免伤害身体
固
体
药
品
取
用
1.取用粉末固体:(纸槽、药匙)一斜二送三直立 ①避免药品沾在试管口和试管壁上
2.取用块状固体或金属颗粒:(镊子)一横二放三慢竖 ①以免打破容器
3.固体药品的称量:(托盘天平)
一放平,二调零,三调螺母梁平衡,天平调好不要动。
左物右砝两盘盛,先放大,后放小,最后平衡游码找。
砝游之和是读数,如若物砝位置反,读数砝游要相减。
①称量干燥的固体药品前,应在两个托盘上各
放一张大小相同的纸片
②称量易潮解或具腐蚀性的药品,应放在玻璃
器皿里
液
体
药
品
取
用
1.取大量液体药品(倾倒法):
一倒、二向、三斜、四靠、五回原;
①瓶塞倒放,以免污染瓶塞和药品;
②标签向着手心,以免瓶口残液腐蚀了标签。
2.取少量液体药品( 滴管 ):一悬 二垂 三滴
①应保持橡胶胶帽在上,不要平放或倒置; ②不要把滴管放在实验台上,以免沾污滴管
③不要伸入容器内或接触容器的壁
④使用后的滴管要立即用清水冲洗干净(滴瓶上的滴管不要用水冲洗),以备再用。
3.取一定量液体药品( 量筒 )
量筒平放,视线与液体凹液面的最低处保持水平
俯视读数比真实值大,仰视读数比真实值小
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(3)物质的加热
操作方法 注意事项 图 示
固体
加热
①加热时试管口应略向下倾斜,防止冷凝水
倒流导致试管破裂;
②先使试管均匀受热,然后用外焰对准药品
部位加热
①加热时试管外壁应干燥;
②加热时不要让试管接触灯芯;
③加热后的试管不能立即用冷水
冲洗,防止骤冷破裂,也不能直
接放在实验台上,以免烫伤实验
台。
液体
加热
试管倾斜(管口向上)与桌面成45°角,液体
不超过容积的
3
1
,先均匀受热,再集中加热
(4)使用酒精灯注意事项(括号内为操作的目的)
①绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精(以免失火);
②绝对禁止用酒精灯引燃另一只酒精灯,应该用火柴点燃(防止失火);
③用完酒精灯后,不可用嘴去吹,必须用灯帽盖灭,盖灭后轻提一下灯帽,再重新盖好
(以免引起灯内酒精燃烧,发生危险);
④若不慎碰倒酒精灯,不要惊慌,万一洒出的酒精在桌上燃烧起来,应立刻用湿抹布扑盖。
⑤酒精灯内酒精含量不能少于酒精灯容量的 1/4,也不能多于 2/3,酒精灯在熄灭的情况下用漏斗添加酒精。
⑥给物质加热时,要用酒精灯的外焰。
⑦加热后的试管,不能立即接触冷水或用冷水冲洗,否则容易造成试管炸裂。
二、学习化学需要进行科学探究
1.科学探究的基本环节:
提出探究问题 → 猜测或假设 → 确定思路与方案 → 进行化学实验 → 收集证据 → 分析归纳 → 推理论证
→ 证实、修正或否定猜测 → 得出结论等。
2.【实验探究】
实验内容 探究金属镁的性质
颜色状态 银白色固体
硬度 质软
是否可以导电 是
在空气中点燃的现象 发出耀眼的白光、冒白烟、放热、生成一种白色固体
在食醋中的变化 固体减少至消失,有气泡产生
镁条燃烧反应文字表达式: 镁 + 氧气
点燃
氧化镁, 符号表达式: Mg + O2
点燃
MgO
三、学习化学需要使用化学符号
1.元素符号:用于表示元素的符号。
7
2.元素周期表中的1~20号元素
3.初中必背30种,元素名称与符号:
氢 氦 锂 铍 硼; 碳 氮 氧 氟 氖
H He Li Be B; C N O F Ne
钠 镁 铝 硅 磷; 硫 氯 氩 钾 钙
Na Mg Al Si P; S Cl Ar K Ca
金 银 铜 铁 锌; 汞 碘 锰 铅 钡
Au Ag Cu Fe Zn; Hg I Mn Pb Ba
4.化学式:用元素符号和数字表示物质的组成的式子
指出下表中组成各物质的元素:
物质 组成元素 物质 组成元素
氧气(O2) 氧 氯化氢(HCl) 氢、氯
金刚石(C) 碳 氧化镁(MgO) 氧、镁
镁条(Mg) 镁 二氧化碳(CO2) 碳、氧
氨气(NH3) 氢、氮 碳酸氢铵(NH4HCO3) 氢、碳、氮、氧
4.化学变化的表示
定义 举例
文字表达式 用文字描述反应物、生成物以及反应条件来表示化学反应 碳+氧气 二氧化碳
符号表达式 用反应物和生成物的 化学式 表示化学反应,暂时不配平 P + O2 P2O5
化学方程式 用反应物和生成物的 化学式 表示化学反应,且配平 4P + 5O2 点燃 2 P2O5
8
9
第 1 节 空气的组成
目标预览:
一、空气的组成
1.实验探究:“捕获”空气实验
实验步骤: 在装有空气的集气瓶上插上分液漏斗和一个通向另一个集气瓶的导管,
另一个集气瓶装满水,倒放在水槽中,向漏斗中不断注入水,这样集气瓶中的水
不断增多,压强增大,空气会沿着导气管进入另一个集气瓶中,并将瓶中的水排出,
这样空气就从集气瓶中进入另一集气瓶中。
2.方法指引:检查装置气密性的方法
升温法
把导管放入水中,用手紧握(或用酒精灯微热)容器,若水中导管口有
气泡冒出,松开手后(或移开酒精灯),导管内形成一段水柱,说明装
置气密性良好
液面差法
关闭弹簧夹,往长颈漏斗中注入水,使漏斗中液面高于容器中液面,
静置一会儿,液面高度不变,即形成稳定的液面差,说明装置气密性
良好
3.观察与思考:空气中氧气体积分数的测定
(1).实验步骤
① 将集气瓶的容积划分为5等份,并加以标记。
② 将橡胶管上的止水夹夹紧,在燃烧匙内装入足量的红磷,
在酒精灯火焰上点燃红磷后,将燃烧匙迅速伸入集气瓶内,塞紧橡皮塞。
③ 待火焰熄灭后,观察红磷是否有剩余。待集气瓶冷却到室温后,打开止水夹,观察现象。
(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。(压入的水的体积 = 被消耗的氧气的体积)
(3). 实验现象: 红磷燃烧,放出热量,产生大量白烟,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。
(4). 实验结论: 氧气约占空气总体积的 1/5
(5). 反应原理: 文字表达式:磷 + 氧气 五氧化二磷 ; 符号表达式:P + O2 P2O5
(6).误差分析:
① 所用的红磷必须过量。如果红磷过少则氧气没有全部消耗完,测量结果偏小
② 要等集气瓶冷却到室温后才能打开弹簧夹。如果瓶内气体仍很热,还在膨胀,剩余气体体积偏大,使得进入集
气瓶内的水偏少,测量结果偏小
③ 装置的气密性要好。漏气会使外面空气漏进来填补氧气体积,测量结果偏小
④ 要先夹紧橡皮管,然后再点红磷,迅速伸入集气瓶立即塞紧瓶塞。红磷伸入过慢,瓶内气体受热膨胀逸出,或
未夹紧弹簧夹,导致燃烧时气体受热膨胀逸出,测量结果偏大
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4.纯净物和混合物
纯净物 混合物
概
念
只由一种物质组成 由两种或两种以上物质混合而成
组
成
固定,可用专门的化学符号表示 不固定,不能用专门的化学符号表示
性
质
有固定的物理性质和化学性质 混合物中各成分保持它们各自的性质
联
系
5.空气的成分
二、氮气 和 稀有气体
主要性质 用途
氮气
无色、无味气体,难溶于水。
低温高压下液化成无色液氮,通常储存于黑
色钢瓶中。不燃烧,不支持燃烧,不供给呼
吸,化学性质不活泼,具有稳定性。
①氮气充灌灯泡,防止钨丝氧化,延长灯泡寿命。
②作保护气(粮食缺氧休眠,杀虫,焊接时防止金属氧化)
③制冷,医疗上冷冻麻醉
④制氮肥
稀有
气体
包括:氦气、氖气、氩气等气体
无色、无味,通电能发彩色的光(物理性质),
化学性质很不活泼(不易和别的物质反应)。
①作保护气 氦气氩气作焊接金属保护气。
②作霓虹灯的充填充气。
③氦气可填充气球(密度比空气小且化学性质稳定)
第 2 节 性质活泼的氧气
目标预览:
一、氧气的性质
1.物理性质
色、味、态 通常情况下,是无色无味的气体
密度 标准状况下,密度略大于空气(可用向上排空法收集)
溶解性 氧气不易溶于水(可用排水法收集),1体积水溶解 0.03体积氧气
三态变化 低温高压下,氧气可以变为淡蓝色的液体(称为液氧),甚至淡蓝色雪花状固体。(物理变化)
2.化学性质
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实验 现象 注意事项
木炭
氧气中燃烧
①发出白光 ②放热
③澄清石灰水变浑浊
由上而下缓慢伸入集满氧气的集气瓶中,防止瓶内氧气受热逸出。
铁丝
氧气中燃烧
①剧烈燃烧 ②火星四射
③放热 ④生成黑色固体
铁丝末端系一根火材梗目的:引燃铁丝;
铁丝弯成螺旋状目的: 增大铁丝的受热面积;
木条即将燃尽再伸入集气瓶: 防止木条燃烧消耗集气瓶内氧气,
瓶底预先放少量水或细沙: 防止生成的高温熔化物溅落,使集
气瓶炸裂。
硫
氧气中燃烧
①产生蓝紫色火焰 ②放热
③有刺激性气味的气体产生
集气瓶底水的作用
①防止灼热生成物掉落使集气瓶炸裂;
②吸收生成的有害气体,防止其污染空气。
蜡烛
氧气中燃烧
①发出白光 ②放热 ③干冷烧杯内壁有水珠生成 ④澄清石灰水变浑浊
文字表达式 和 符号表达式
① 碳+ 氧气
点燃
二氧化碳 C + O2
点燃
CO2
② 铁 + 氧气
点燃
四氧化三铁 Fe + O2
点燃
Fe3O4
③ 硫+ 氧气
点燃
二氧化硫 S + O2
点燃
SO2
④ 石蜡 + 氧气
点燃 水+二氧化碳 (不要求)
3.氧化反应:物质与氧气发生的反应
剧烈氧化反应 缓慢氧化反应
概念 剧烈的发热、发光,现象明显 缓慢的发热、不发光,不易被察觉
举例 燃烧 铁生锈、呼吸、食物腐烂、醋的酿造、农家肥料的腐熟等
区别 反应条件不同,现象不同,反应的剧烈程度不同
联系 都属于氧化反应,都放出热量
4.化合反应 和 分解反应(基本反应类型,共有四种 )
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。(“多变一”)
例如:C + O2
点燃
CO2, Fe + O2
点燃
Fe3O4
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”)
例如:碳酸氢铵 加热 水 + 二氧化碳 + 氨气
二、氧气的用途
性质 用途
助燃性 助燃剂,例如:液氧火箭助燃剂,氧炔焰焊接或切割金属
供给呼吸 潜水员、航天员要带瓶装氧气,医院急救供氧
氧化性 氧化剂,很多反应需要氧气
12
第3节 氧气的制备
目标预览:
一、工业上,从空气中分离出氧气
1.分离液态空气法
原理:利用液态氧气和液态氮气的沸点不同。
过程: 首先将空气净化除去杂质等,然后在
高压低温的条件下,使空气液化,控制温度
蒸发液态氮气,沸点较低的氮气先蒸发出来,
余下的便是沸点较高的淡蓝色液态氧气,将其加压贮存在钢瓶中备用即可,该方法是物理变化。
2. 膜分离制氧 和 分子筛制氧 (都是 物理变化)
二、利用化学反应制备氧气
过氧化氢分解制备氧气 加热高锰酸钾制氧气
实验
药品
过氧化氢溶液(H2O2)和
二氧化锰(黑色 MnO2)
高锰酸钾(暗紫色或紫黑色固体)
实验
原理
过氧化氢二氧化锰 水 + 氧气
H2O2 二氧化锰 H2O + O2
高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 ,
KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
实验
装置
实验
步骤
①检查装置的气密性:
连接装置后,塞紧橡皮塞。先
关闭分液漏斗活塞,再将导管的
末端放入水中,双手紧握锥形瓶,
若导管口有气泡冒出,松开手后
导管中形成一段水柱,说明装置
气密性良好。
②装药品:
③收集气体:
七个步骤:查、装、定、点、收、离、熄
① 连接仪器并检查装置气密性:
② 装入药品:药品要平铺,增大受热面积。同时试管口放置一小团
棉花,目的是防止高锰酸钾粉末进入导管造成堵塞或污染水槽。
③ 固定装置:自下而上,从左到右的顺序。导气管只要稍露出橡皮
塞的目的是便于气体的导出。试管口略向下倾斜的目的是防止冷凝水
倒流,使试管破裂。
④ 点燃酒精灯加热:先预热,再用外焰对准药品所在部位集中加热
目的是防止受热不均匀使试管破裂。
⑤ 收集气体: ⑥ 将导管撤离出水槽:
⑦ 熄灭酒精灯:先离后熄,防止熄灯后试管内气体冷却收缩,吸水
让水倒流进入试管。
加热
加热
13
收集
方法
排水法:依据 氧气不易溶于水。
若用排水法收集气体,当气泡连续均匀冒出时开始收集(原因是开始排出的气体是空
气,会使得收集的氧气不纯);当集气瓶口有大量气泡往外冒时,表明氧气已集满,
在水下...用玻璃片磨砂面盖住瓶口,移出水槽,将集气瓶正放在桌面上。
向上排空法:依据 氧气密度比空气大。
若用向上排空气法收集气体,收集时导管应伸入集气瓶底部(目的是为了排尽瓶内空
气),验满时,将带火星的木条放在集气瓶口,若复燃,则氧气已集满。
检验
和
验满
检验:将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,说明是氧气。
验满: 排水法:当集气瓶口有大气泡冒出时,证明已满。
向上排空气法:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已满。
学以致用:加热氯酸钾(白色固体)和 二氧化锰的固体制氧气 (同 加热高锰酸钾制氧气 之法)
文字表达式:氯酸钾
二氧化锰
加热 氯化钾 + 氧气; 符号表达式:KClO3
二氧化锰
加热 KCl + O2
三、催化剂和催化作用
1.催化剂概念
在化学反应中,能改变其他物质的化学反应的速率,而本身的质量和化学性质, 在反应前后都没有变化的物质
叫催化剂(又叫触媒)。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用
2.催化剂特点
(1)“一变,两不变”,即能改变化学反应的速率(加快或减慢),本身的质量和化学性质不变。
(2)“针对性”,即催化剂针对某个化学反应来说,才有意义。例如,不能笼统地说:二氧化锰是催化剂,或者
催化剂是二氧化锰等;而应该表达为:二氧化锰是过氧化氢(或氯酸钾)分解的催化剂。
(3)“多样性”,即某个化学反应的催化剂可能有多种。例如,在过氧化氢分解的反应中,二氧化锰、红砖粉末、
土豆片、沸石、硫酸铜溶液等都可作催化剂。 而催化作用是指催化剂在化学反应中所起作用(即能改变化学反应
的速率)。它包括加快和减慢化学反应的速率两种情况。
3.对催化剂的理解
(1)催化剂不能改变生成物的质量
(2)催化剂不是反应物也不是生成物(写在反应条件上)
(3)一种催化剂只针对某一反应,不同的反应,催化剂可能相同,某一反应的催化剂可能不只一种
4.证明某物质是催化剂(同时满足即为催化剂):
(1)证明是否改变反应速率:相同条件下,加 或者 不加药品 对比实验;
(2)证明质量是否改变:实验前称量一次,实验后分离出来再称量一次;
(3)证明化学性质是否改变:将分离出来的物质再进行(1)中的操作,观察是否还能改变反应速率。
5.影响某反应的反应速率的因素
反应物浓度、反应温度、反应物接触面积、是否有催化剂、催化剂种类、催化剂质量等。
14
第3节 水的组成和净化
目标预览:
一、探究水的组成
1.水的物理性质
101kpa条件下,水的凝固点是0℃,沸点是100℃,4℃时密度最大1g/cm
3
,
固态水的密度比液态水的密度小,冰可以浮在水面上;气态水无色无味。
不同状态的水在一定条件下可以互相转化。
2.基础实验1:水的电解实验
实验现象 (1)电极上均有气泡产生;(2) a、b两试管中气体体积比约为2:1。
气体验证
(1)a 中气体点燃火焰呈蓝色(若气体量少,可能有爆鸣声),证明是氢气;
(2)b 中气体能使带火星的木条复燃,证明是氧气。
水在直流电的作用下,发生了分解反应,生成了氢气和氧气。
文字表达式: +
通电
水 氢气 氧气 符号表达式:
2 2 2H O H O
通电
实验结论 说明,水是由氢元素和氧元素组成的。
误差分析
实验中氢气与氧气的体积比往往大于2∶1。
主要原因:①氧气的溶解性大于氢气;②氧气与电极反应而消耗。
易错提示
①做水的电解实验时,要在水中加入少量H2SO4或NaOH溶液,其目的是增强水的导电性。
②所用电源为直流电源,若用交流电会有爆炸危险。电解过程中,电能转化为化学能。
3.基础实验2:氢气燃烧
物理性质
氢气是无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气的小。(排水法、向下排空气法收集)
(证明氢气密度比空气小的方法:用氢气吹肥皂泡,若肥皂泡上升,则密度比空气小)
化学性质 可燃性
实验操作
先 验纯 后点燃
实验现象 安静的燃烧,产生淡蓝色火焰。烧杯内壁出现小液滴,触摸烧杯外壁感觉烫。
实验分析 氢气具有可燃性,燃烧放热,生成水
反应表达式 文字表达式:氢气 + 氧气
点燃
→ 水 符号表达式: H2 + O2
点燃
→ H2O
实验结论 水中含有氢元素和氧元素
注意事项
不纯的氢气(混有一定量空气或氧气)遇明火可能会爆炸。
因此点燃前必须验纯(如图所示操作)。若发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯(此时点燃较危险);
声音很小则表明氢气较纯。
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二、水的净化
1.水净化常用方法
(1)沉淀
明矾常用作絮凝剂。它能在水中生成凝胶状的物质,该物质具有很强的 吸附 能力,能使悬浮在水中的微小颗
粒状杂质被吸附凝聚,然后在沉淀池中沉降。
(2)过滤
①定义:把不溶性的固体与液体分开的一种方法叫过滤。
②过滤器的准备:用少量水润湿滤纸使滤纸和漏斗壁之间不要留有气泡。
③操作
(3)吸附:
常用的吸附剂活性炭(有疏松多孔的结构,具有吸附性,物理性质);
除去水中的难溶性杂质、吸附色素和异味等可溶性杂质。(市场上出售的净水器,有些就是利用活性炭来吸附、过
滤水中的杂质的)
(4)蒸馏:
利用液体沸点不同将液体分离的方法;可以除去水中所有杂质。得到的水是纯净物。
2.硬水与软水
(1)硬水定义:硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水;软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
(2)鉴别方法:加入等量的肥皂水,浮渣较多、泡沫较少的是硬水,泡沫较多、浮渣较少的是软水。
(3)硬水软化的方法:实验室—蒸馏;生活中—煮沸;工业上—离子交换膜法。
(4)长期使用硬水的坏处:影响洗涤剂的使用效率;长期饮用硬水对身体健康不利;一些工业生产也不能使用硬
水,如锅炉容易结成水垢,浪费燃料,还易使管道变形甚至引起锅炉爆炸。
3.【实验探究】 区别蒸馏水和氯化钠溶液
实验操作:从瓶中各取少许液体,用玻璃棒分别蘸取后在酒精灯火焰上灼烧,直至水被蒸干,观察现象。
实现结论:有白色固体析出的是氯化钠溶液,没有的为蒸馏水。
实验拓展:外观上看起来清澈的水,也可能含有某些可溶性物质。如果某个水样加热蒸干后有固体物质析出,则其
一定含有可溶性物质。
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4.自来水厂净水过程:沉淀 → 过滤 → 吸附 → 消毒 。(不可能有 蒸馏 )
三、水资源的综合利用
1.水资源状况
(1)我国对于水资源需求量大。(2)淡水资源紧缺
2.保护水资源
运用化学方法,净化水。公民树立保护水资源的意识,养成节约用水、合理用水、防止水污染的良好习惯。
17
18
第 1 节 构成物质的微观粒子
目标预览:
一、分子
1.构成物质的微粒举例
由原子构成 金属单质,稀有气体,一些非金属单质( 金刚石、单质硅 )
由分子构成
气态物质,非金属单质(氧气、氮气、氢气、氯气),二氧化碳、一氧化碳、氨气,
水,酒精 和 非金属元素组成的化合物,有机物。
由离子构成
除了由原子、分子构成的物质之外,剩下都是由离子构成。
尤其像:氯化钠、碳酸钙等,(名字用字特点:气 + 钅;石 + 钅)
三类物质的性质差异,一般比较明显,可以从性质上感知帮助判断。
2.分子的性质
(1)分子: 由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子。
同种分子构成的物质化学性质相同,不同种分子构成的物质化学性质不同。
【提示】单个分子只能保持物质的化学性质,不能保持物质的物理性质。
(2)分子的微观粒子基本性质:
小 微粒的质量和体积都很小。
动 微粒是在不停地运动的;温度越高,微粒运动速率越快。
隙 微粒之间有一定的空隙:一般情况下,气体微粒间空隙较大,液体、固体微粒间空隙较小。
二、原子
1.概念:原子是化学变化中的最小粒子。
2.化学变化的本质:分子分解成原子,原子重新结合成新的分子。
【观念建构】物质的微观特征是理解其宏观变化的依据
物质的性质体现在宏观变化上,物质的组成、结构等微观特征则是理解物质性质、把握变化本质的依据。
(1)解释物理变化:水发生气态、液态、固态“三态”变化,是因为分子间空隙发生改变。
(2)解释化学变化:氢气在氧气中燃烧生成水,是氢原子和氧原子重新组合成水分子的结果。
3.分子和原子的比较
19
4.原子的结构
(1)人类对原子的认识
古代(古希腊学者、中国墨子)微观粒子观念 → 1803 年英国道尔顿:原子学说 → 1897年英国汤姆孙:原
子中有电子 → 1911年英国卢瑟福:原子中有质子(行星轨道模型)→ 20世纪 80年代,扫描隧道显微镜看到原
子。
(2)原子结构
原子是由带正电荷的 原子核 和 带负电荷的核外电子构成的。
原子核(带正电) 质子(带正电)
原子(不显电性) 中子(不带电)
核外电子(带负电)
在原子中,质子数 = 核外电子数 = 核电荷数 = 原子序数
不带电的微粒: 分子、原子、中子;
带负电荷的微粒: 电子;
带正电荷的微粒:原子核、质子。
(3)相对原子质量
①定义:以一种碳原子质量的1/12作为基准,其他原子的质量与这一基准的比,称为这种原子的相对原子质量。
②表达式:某原子的相对原子质量
③注意点:相对原子质量 是一个比值,单位为“ 1 ”,需省略。相对原子质量不是实际质量,实际质量之比等于
相对原子质量之比。
(4)相对分子质量(Mr): 等于构成分子的各原子的相对原子质量(Ar)的总和。
计算书写格式:Mr( CO(NH2)2 )= 12+16+(14+1x2)x2 = 60
其中 Mr(某某),读作:某某的相对分子质量
三、离子
1.定义:带电的原子(或原子团)叫 离子。
2. 离子符号的意义
3. 重要离子符号: 18个
氢离子 H+ 亚铁离子 Fe2+ 铵根离子 NH4
+
钠离子 Na+ 铁离子 Fe3+ 氢氧根 OH-
钾离子 K
+
铝离子 Al
3+
硝酸根 NO3
-
镁离子 Mg2+ 氯离子 Cl- 碳酸根 CO3
2-
钙离子 Ca2+ 氧离子 O2- 硫酸根 SO4
2-
铜离子 Cu2+ 硫离子 S2- 碳酸氢根 HCO3
-
20
原子序数 元素符号
相对原子质量 元素名称
4.原子和离子的区别和联系
粒子的种类 原子
离子
阳离子 阴离子
区
别
粒子结构 质子数 = 电子数 质子数 > 电子数 质子数 < 电子数
粒子电性 不显电性 带正电 带负电
符号 元素符号:O、H、Fe 阳离子符号,如:Na
+
、Mg
2+
阴离子符号,如:Cl
-
、O
2-
原子与离子
相互转化关系
阴离子 原子 阳离子
第 2 节 组成物质的化学元素
目标预览:
一、元素与元素符号
1.概念和含义
定义
质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称。
说明:(1)不同元素的根本区别是质子数不同;(2)质子数决定元素的种类;
分类 元素分为金属元素、非金属元素、稀有气体元素。
符号
(1)元素符号写法: 国际统一,拉丁文名称,第1个字母大写,第2个字母小写
(2)元素符号的意义: ① 宏观:表示一种元素;② 微观:表示该元素的一个原子
注意:① 某些原子构成的物质,元素符号还表示物质。 如 Fe:表示铁元素,一个铁原子,铁这种物质。
② 数字 + 元素符号,只表示微观意义:几个原子。如:5H:表示5个氢原子; 3Ne:3个氖原子。
2.元素周期表
(1)书后附录:元素周期表
表中每一个格记录了原子的重要信息
(2)质子数 = 原子序数 = 电子数
质量数 = 相对原子质量整数部分,中子数 = 质量数 – 质子数
3.物质的分类
单 质:由同种元素组成的纯净物。
化合物:由不同种元素组成的纯净物。(注意:单质、化合物前提必须是纯净物。)
氧化物:由两种元素组成,且其中一种元素为氧元素的化合物。(注:含氧化合物包含氧化物。)
物质的分类:
失电子
得电子
失电子
得电子
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二、自然界中元素的存在
(1).地壳中含量前四位:氧、硅、铝、铁;
含量最多的是氧元素, 最多的非金属元素是氧元素, 最多的金属元素是铝元素
(2).海水中:氧、氢、氯、钠; 含量最多的元素是氧元素, 最多的金属元素是钠元素
(3).太阳上:氢、氦以及碳、氮、氧和多种金属元素
三、元素与人体健康
(1).人体中的元素含量:人体中含量最多的元素是氧元素, 最多的金属元素是钙元素
(2).人体中的常量元素和微量元素: 常量元素(11种):在人体中含量>0.01%;
微量元素:在人体中含量<0.01% 如:Fe、Mn、Cu、Zn、Co、Se、I 等。
(3).人体中元素对健康的影响
缺铁、钴:贫血病 缺钙:骨质疏松、佝偻病;多钙:白内障、动脉硬化
缺锌:发育停滞、智力低下、侏儒症 缺碘或者碘过量:甲状腺疾病
缺硒:致癌 缺氟:龋齿
第 3 节 物质组成的表示和分析
目标预览:
一、化学式反映物质的组成
1.概念:
用元素符号和数字的组合表示纯净物组成的式子叫做化学式。一种物质只能用一个化学式来表示。
2.化学式的宏观意义与微观意义(以 H2O为例)
宏观 微观
表示一种物质。如:H2O表示 水这种物质 表示该物质的一个分子, 如:H2O表示 1个水分子
表示组成物质的元素
如:H2O 可表示水是由氢元素和氧元素 组成
表示该物质的一个分子中各元素的原子个数,
H2O 表示一个水分子 由两个氢原子和一个氧原子 构成
二、化合价 和 化学式的书写
1.化合价:用来表示元素在形成化合物时的原子个数比,是元素的一种化学性质;有正价与负价之分。
表示方法:在元素符号正上方标出化合价。符号在前,数字在后。若数字为 1 时,不能省略。
例如:
中的 +2 表示在氯化镁中镁元素显 +2 价。
2.常见元素 和 原子团的化合价:
原子团:作为一个整体参加反应的原子集团,原子团也叫做根;既然是整体也整体有化合价。
化合价口诀 和 桌贴:
一价钾钠氢氯银,二价氧钙镁钡锌,
三铝四硅五价磷,铜一二,铁二三,
二四六硫二四碳,单质为 0 记心间。
22
3.化合价规则: 在任何化合物里,正负化合价的代数和为零。
① 在化合物里氢通常显+1价,氧通常显-2价。
② 通常,金属元素显正价,非金属元素显负价。
③ 单质里元素的化合价为零。
④ 许多元素具有可变化合价,如:FeO,Fe2O3。
4.化学式书写
(1)单质:① 直接用元素符号表示,如:铁Fe、铜Cu、碳C、硫S,稀有气体,氦He、氖Ne
② 元素符号右下角写上数字,如:氧气O2、氢气H2、氮气N2、氯气Cl2、碘I2
(2)化合物:用“交叉法”,分步骤书写( 一般 正左负右、标价、交叉、化简、复查 )
例如:氧化铝的化学式: Al O → A
+3
l O
-2
→ → Al2O3 。
(3)用交叉法写出化合物的化学式:
OH- (-1价 ) NO3- (-1价 ) Cl- (-1价 ) SO42- (-2价 ) CO32- (-2价 )
H+ (+1价 ) H2O HNO3 HCl H2SO4 H2CO3
NH4+ (+1价) NH3.H2O NH4NO3 NH4Cl (NH4)2SO4 (NH4)2CO3
K+ (+1价 ) KOH KNO3 KCl K2SO4 K2CO3
Na+ (+1价 ) NaOH NaNO3 NaCl Na2SO4 Na2CO3
Ba2+ (+2价 ) Ba(OH)2 Ba(NO3)2 BaCl2 BaSO4 BaCO3
Ca2+ (+2价 ) Ca(OH)2 Ca(NO3)2 CaCl2 CaSO4 CaCO3
Mg2+ (+2价 ) Mg(OH)2 Mg(NO3)2 MgCl2 MgSO4 MgCO3
Al3+ (+3价 ) Al(OH)3 Al(NO3)3 AlCl3 Al2(SO4)3 Al2(CO3)3
Mn2+ (+2价 ) Mn(OH)2 Mn(NO3)2 MnCl2 MnSO4 MnCO3
Zn2+ (+2价 ) Zn(OH)2 Zn(NO3)2 ZnCl2 ZnSO4 ZnCO3
Fe2+ (+2价 ) Fe(OH)2 Fe(NO3)2 FeCl2 FeSO4 FeCO3
Fe3+ (+3价 ) Fe(OH)3 Fe(NO3)3 FeCl3 Fe2(SO4)3 Fe2(CO3)3
Cu2+ (+2价 ) Cu(OH)2 Cu(NO3)2 CuCl2 CuSO4 CuCO3
Ag+ (+1价 ) AgOH AgNO3 AgCl Ag2SO4 Ag2CO3
5.化学符号周围数字含义
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三、简单化合物的命名
方法 举例
由两种元素组成的化合物,
从右往左读作 “某化某” 或 “几某化几某”
如:NaCl 读作 氯化钠 , Fe3O4 读作 四氧化三铁 。
注意,H2O 就是 水 ,不能读成 氧化氢 ,NH3 就是 氨气
若元素有多个化合价,从低到高排列
中间的正常命名,高的加“高”字
低的加“亚”字,“次”字
如:Fe2O3 氧化铁, FeO 读作 氧化亚铁,
FeCl3 读作 氯化铁 ,FeCl2 氯化亚铁
KMnO4 高锰酸钾 , K2MnO4 锰酸钾
含有氢氧根的化合物,读作“氢氧化某” 如:NaOH 读作 氢氧化钠 ,Cu(OH)2 读作 氢氧化铜
酸根与氢元素结合的化合物,
读作“某酸”
如:H2CO3 读作 碳酸 ,H2SO4 读作 硫酸
HNO3 读作 硝酸 ,HCl 读作 氯化氢,其水溶液叫 盐酸
金属元素和酸根组成的化合物,
读作 “某酸某”
如:CaCO3 读作 碳酸钙 ,Cu(NO3)2 读作 硝酸铜
Na2SO4 读作 硫酸钠 ,K3PO4 读作 磷酸钾
某些比较复杂物质的命名 如: NaHCO3读作 碳酸氢钠
三、根据化学式的计算
(1)求算变价元素的化合价
例如,求算 Na2SO4中硫元素的化合价。
先标:
1 2
2 4Na SO
→再设化合价为 x,
1 2
2 4Na SO
x
→ 求解+1×2+x+(-2)×4=0,解 x=+6
(2)相对分子质量 = 化学式中各原子的相对原子质量与原子个数乘积之和。
(3)化合物中各元素的质量比 = 各原子个数与原子相对原子质量的乘积之比。
(4)物质中某元素的质量分数 =
该元素的相对原子质量×原子个数
该化合物的相对分子质量
×100%。
(5)物质中某元素的质量 = 物质的质量×该元素的质量分数。
期中考试必背
一、物质名称和化学式
氧气 O2 甲烷 CH4 氯化钙 CaCl2 碳酸钙 CaCO3
氮气 N2 二氧化碳 CO2 氯化铁 Fe Cl3 碳酸钾 K2CO3
氢气 H2 五氧化二磷 P2O5 氯化亚铁 Fe Cl2 硫酸钠 Na2SO4
氯气 Cl2 二氧化锰 MnO2 盐酸 HCl 硫酸铜 CuSO4
氦气 He 氧化铁 Fe2O3 硫酸 H2SO4 硝酸钾 KNO3
铁 Fe 四氧化三铁 Fe3O4 硝酸 HNO3 氯化铵 NH4Cl
铜 Cu 氧化铝 Al2O3 碳酸 H2CO3 碳酸氢铵 NH4HCO3
碳 C 氧化铜 CuO 氢氧化钠 NaOH 氯酸钾 KClO3
磷 P 氧化镁 MgO 氢氧化钾 KOH 高锰酸钾 KMnO4
水 H2O 氧化钙 CaO 氢氧化钙 Ca(OH)2 锰酸钾 K2MnO4
过氧化氢 H2O2 食盐 NaCl 氢氧化铜 Cu(OH)2
氨气 NH3 氯化镁 MgCl2 碳酸钠 Na2CO3
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二、化学反应文字表达式 和 符号表达式
化学反应符号表达式读法:先读汉语名称,然后以元素名称拼读,不读英文符号!
1.碳和氧气点燃反应生成二氧化碳:
碳 + 氧气
点燃
二氧化碳 C + O2
点燃
CO2
2.磷和氧气点燃反应生成五氧化二磷:
磷 + 氧气
点燃
五氧化二磷 P + O2
点燃
P2O5
3.硫和氧气点燃反应生成二氧化硫:
硫 + 氧气
点燃
二氧化硫 S + O2
点燃
SO2
4.铁和氧气点燃反应生成四氧化三铁:
铁 + 氧气
点燃
四氧化三铁 Fe + O2
点燃
Fe3O4
5.镁和氧气点燃反应生成氧化镁:
镁 + 氧气
点燃
氧化镁 Mg + O2
点燃
MgO
6.石蜡与氧气点燃生成二氧化碳和水:
石蜡 + 氧气
点燃 水 + 二氧化碳 (不要求)
7.过氧化氢被二氧化锰催化生成水与氧气:
过氧化氢
二氧化锰
水 + 氧气 H2O2
二氧化锰
H2O + O2
8.高锰酸钾加热分解成锰酸钾和二氧化锰与氧气:
高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 , KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
9.氯酸钾被二氧化锰催化且加热生成氯化钾与氧气:
氯酸钾
二氧化锰
加热 氯化钾 + 氧气; KClO3
二氧化锰
加热 KCl + O2
10.水通电分解生成氢气和氧气:
水
通电
→ 氢气 + 氧气 H2O
通电
→ H2 + O2
11.氢气在氧气中点燃生成水:
氢气 + 氧气
点燃
→ 水 H2 + O2
点燃
→ H2O
12.碳酸氢铵受热分解:
碳酸氢铵 水 + 二氧化碳 + 氨气 NH4HCO3 NH3 + CO2 + H2O
加热
加热
加热 加热
25
26
第 1 节 化学反应发生的条件
目标预览:
一、化学反应需要一定的条件
条件
不同化学反应的发生,可能需要不同的反应条件,
影响化学反应的条件主要有反应物的浓度、温度、压强、催化剂等。
举例
碳酸氢铵在微热条件下即分解生成氨气、水蒸气和二氧化碳;
石灰石的主要成分碳酸钙(CaCO3)在温度达到 823℃时才开始分解,生成氧化钙和二氧化碳气体;
水在通电条件下能分解生成氢气和氧气。
二、燃烧的条件 和 爆炸
燃
烧
(1)概念:通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应叫做燃烧。
(2)特点:发光、放热、剧烈的氧化反应。
(3)可燃物的着火点:可燃物达到燃烧所需的最低温度叫做该物质的着火点。
(4)燃烧发生条件:①可燃物;②与氧气(或空气)接触;③使温度达到可燃物的着火点,三者缺一不可。
爆
炸
(1)定义:可燃物在有限的空间内急剧地燃烧,短时间内聚集大量的热,气体体积迅速膨胀而引起爆炸。
(2)爆炸极限:可燃性气体等在空气中达到一定的含量时,遇到火源就会发生爆炸。
这个能发生爆炸的含量范围,叫做爆炸极限。
(3)粉尘爆炸
实验分析:鼓入空气将面粉吹起,干燥的面粉与塑料瓶内
的空气充分接触,遇到明火发生燃烧,在有限的空间内急
速燃烧放热,使罐内气体体积迅速膨胀,发生爆炸。
实验结论:可燃物与氧气(或空气)接触面积越大,燃烧越剧烈。
三、探究燃烧的条件
实验
原理
运用控制变量法,
通过比较铜片上的白磷、红磷和热水中的白磷产生的不同现象,归纳得出燃烧的条件
步骤 在500mL烧杯中加入300mL热水,„. 用导管对准烧杯中的白磷通入少量氧气
实验
装置
实验
现象
薄铜片上的白磷燃烧,产生大量白烟;
红磷不燃烧;热水中的白磷不燃烧
热水中的白磷通入氧气后燃烧起来
实验
分析
铜片上的白磷既与氧气接触,温度又达到了着火
点,所以燃烧;
热水中的白磷虽然温度达到着火点,但没有与氧
气接触,所以一开始不燃烧;通入少量氧气,白
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红磷温度没有达到着火点,所以不燃烧。 磷与氧气接触,所以燃烧。
结论 可燃物燃烧必须具备两个条件:与氧气接触,温度达到着火点
四、完全燃烧与不完全燃烧
完全燃烧 不完全燃烧
发生条件 O2充足 O2不充足
燃烧速率 快 慢
放出热量 多 少
燃烧的产物 碳、氢元素分别生成二氧化碳和水 碳、氢元素生成一氧化碳、碳氢化合物和炭黑颗粒
五、防火与灭火
1. 灭火就是:破坏燃烧的条件
(1)清除可燃物。 (2)隔绝氧气(或空气)。
(3)降温到可燃物的着火点以下。(着火点:可燃物燃烧所需的最低温度,不能降低着火点,只能降低温度! )
第 2 节 化学反应中的质量关系
目标预览:
一、从定量角度认识化学变化
1.17世纪70年代,英国波义耳在一个敞口的容器中实验,错过规律发现。
18世纪70年代,法国拉瓦锡用较精确的定量实验法,在密闭容器中实验,发现质量守恒定律。
2.验证(探究)质量守恒定律
实验 1 实验 2
反应原理 2NaOH+CuSO4 = Na2SO4+Cu(OH)2 CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2 ↑
实验装置 略 略
实验现象 产生蓝色沉淀,天平平衡。
锥形瓶中固体粉末溶解,有气泡产生,针筒活塞上移,
实验结束后天平平衡。
实验解释
发生了化学反应,没有气体生成,也没有
气体参加反应,故实验后天平平衡
发生了化学反应,且反应在密闭容器中进行,故实验结
束后天平平衡
实验结论 化学反应中,参加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。
二、质量守恒定律
内容 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 。
适用 只适用于化学变化,不适用于 物理变化。
注意
事项
①质量守恒定律的“守恒”指的是质量守恒,其它方面如体积等不一定守恒。
②“参加反应的各物质”,没有参加反应的物质不包括在内(如催化剂、过量的物质)。
③“生成的各物质的质量总和”,应当包括生成的各种物质,如沉淀、气体等。
28
化学
反应
实质
化学反应,就是参加反应的各物质(反应物)的原子重新组合而生成其他物质(生成物)的过程。
分子分裂 原子重新组合 新分子聚集 新物质
在化学反应中,反应前后原子的种类 没有改变,数目 没有增减,原子的质量也没有改变。
质量
守恒
原因
电解水反应微观过程
化学反应前后物质的质量总和相等的本质原因是:
化学反应是分子破裂成原子,原子重新组合成新的分
子。
化学反应前后,原子的种类、数目、质量都不变。
归纳化学变化前后变与不变:
第 3 节 化学方程式的书写及应用
目标预览:
一、化学方程式的书写
1.化学方程的意义
化学方程式 C + O2 点燃 CO2
客观
事实
反应物 C 和 O2(或 碳 和 氧气)
生成物 CO2(或 二氧化碳)
反应条件 点燃
量的
关系
物质的相对质量关系
C + O2 点燃 CO2
相对质量: 12 32 44
每 12 份质量的碳和 32 份质量的氧气恰好完全反应,生成44份质量的
二氧化碳(在此反应中,碳、氧气、二氧化碳的质量比为3:8:11)
粒子的相对数量关系
每 1 个碳原子和 1 个氧分子恰好完全反应,生成 1 个二氧化碳分子
(参加反应的各粒子的个数比为 1:1:1 )
2.书写化学方程式的步骤
(以铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁的反应为例)
写、配、标、查;以默写为主
期末考试必背方程式,附后 P41 页