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文档简介
第一章第一节一、物质是不断变化着的1.物质的变化形式 1)物理变化:变化过程中没有产生新物质的变化2)化学变化:变化过程中产生了新物质的变化2.根本区别:1)宏观角度:变化时是否有新的物质生成2)微观角度:a物理变化:微粒间的间距发生了变化b化学变化:构成物质的分子先分解成原子,原子再重新组合,形成新的分子3.性质:1)物理性质:不需要通过化学变化就表现出来的性质如:颜色、气味、味道、状态、密度、软硬程度、熔点、沸点、溶解性、导电性、导热性等2)化学性质:通过化学变化表现出来的性质如:可燃性、氧化性、还原性、酸碱性、腐蚀性、毒性二、探究物质变化的方法1.了解物质变化的基本方法:通过观察和实验,寻找物质变化的证据2.物质变化的证据:生成沉淀、颜色变化、气体产生、温度变化、发光发热、pH变化、状态形状变化等3.Pb(NO3)2+2KI==PbI2↓+2KNO3生成黄色沉淀4.Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH生成白色絮状沉淀(澄清石灰水变浑浊)5.硫氰化钾与氯化铁反应,溶液变成血红色利用这一性质,可用硫氰化钾检验三价铁离子(Fe3+)的存在6.白色硫酸铜粉末遇水会呈蓝色利用这一性质,可以做某种物质是否含有水分的检测剂(或检验实验中是否有水生成),或作为少量水分的吸收剂(干燥剂)第二节一、电离1、电离:物质溶解于水或受热熔化而形成自由移动离子的过程2.电离方程式二、酸性物质和碱性物质1.酸:电离时产生的阳离子全部是氢离子H+的化合物1)HCl==H++Cl-H2SO4==2H++SO42-HNO3==H++NO3-H2CO3==2H++CO32-H3PO4==3H++PO43-HClO3==H++ClO3-2)酸根离子:某种酸电离产生的阴离子,叫做这种酸的酸根离子Cl-盐酸根离子NO3-硝酸根离子SO42-硫酸根离子CO32-碳酸根离子PO43-磷酸根离子ClO3-氯酸根离子3)常见的酸:盐酸HCl、硫酸H2SO4、硝酸HNO3、碳酸H2CO3、磷酸H3PO42.碱:电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子OH-的化合物1)NaOH==Na++OH-Ca(OH)2==Ca2++2OH-Ba(OH)2==Ba2++2OH-Al(OH)3==Al3++3OH-2)常见的碱可溶性碱:氢氧化钠NaOH、氢氧化钙Ca(OH)2氢氧化钡Ba(OH)2、氢氧化钾KOH三、酸碱指示剂1.定义:在酸性或碱性溶液里能显示出不同颜色的物质,叫做酸碱指示剂,常称指示剂2.常用的酸碱指示剂及其在酸性、碱性溶液中的颜色指示剂酸性溶液碱性溶液紫色石蕊试液红色蓝色无色酚酞试液无色(不变色)红色蓝色石蕊试纸红色不变色红色石蕊试纸不变色蓝色四、溶液酸碱性的强弱程度1.pH是反映物质酸碱性强弱的指标pH<7,溶液呈酸性,pH值越低,酸性越强pH>7,溶液呈碱性,pH值越高,碱性越强pH=7,溶液呈中性2.测定物质酸碱性强弱(酸碱度)最常用、最简单的方法:使用pH试纸pH试纸的正确使用:用洁净的玻璃棒蘸取少许被测溶液,滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照第三节一、盐酸1.盐酸是氯化氢气体的水溶液,是混合物。常用的浓盐酸中溶质的质量分数为37—38%,密度为1.19克/厘米32.纯净的盐酸是无色透明的液体,工业盐酸因含有FeCl3(Fe3+)等杂质而常呈黄色3.浓盐酸具有挥发性,易挥发出有刺激性气味的气体,并在瓶口有白雾生成,故浓盐酸敞口放置,溶质质量将减小,溶质质量分数减小实验室制CO2不用浓盐酸——因为会使制取到的CO2不纯,混有HCl气体4.盐酸中滴加硝酸银溶液,再滴稀硝酸——用此法检验Cl-/HCl的存在HCl+AgNO3==AgCl↓+HNO3现象:有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成滴加稀硝酸的目的,是为了排除CO32-等杂质离子的干扰Na2C03+2AgNO3==Ag2C03↓+Ag2C03+2HN03==AgN03+H20+C025.盐酸的化学性质1)盐酸能使酸碱指示剂变色:紫色石蕊试液变红色无色酚酞:不变色2)盐酸能与某些盐反应生成新的盐和新的酸CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑鸡蛋壳溶解,表面有大量气泡产生——实验室制CO2原理Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑——灭火原理MgCO3+2HCl==MgCl2+H2O+CO2↑复分解反应:两种化合物相互交换成分生成新的化合物的反应AB+CD==AD+CB3)盐酸能与某些金属氧化物反应,生成盐和水——可以除锈Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O铁锈(红褐色固体物质)逐渐消失(溶解),溶液变成红褐色黄色黄色CuO+2HCl==CuCl2+H2O黑色固体物质消失,溶液变成蓝色黑色蓝色4)盐酸能与某些活泼金属反应,生成盐和氢气——可以制氢气Fe+2HCl==FeCl2+H2↑表面产生大量气泡Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑补充:Cu、Hg、Ag、Pt、Au不与盐酸反应置换反应:一种单质与一种化合物反应,生成另一种新的单质和新的化合物A+BC==AC+B5)盐酸能与碱反应,生成盐和水HCl+NaOH==NaCl+H2O实验无明显现象2HCl+Ca(OH)2==CaCl2+H2O3HCl+Al(OH)3==AlCl3+3H2O——治疗胃酸过多二、硫酸1.硫酸的化学性质1)硫酸能使酸碱指示剂变色2)能与某些活泼金属反应,生成盐和氢气Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑3)能与某些金属氧化物反应,生成盐和水CuO+H2SO4==CuSO4+H2O现象同前Fe2O3+3H2SO4==Fe2(SO4)3+3H2O4)能与碱反应,生成盐和水H2SO4+2NaOH==Na2SO4+H2OH2SO4+Cu(OH)2==CuSO4+H2O蓝色固体(絮状沉淀)消失,溶液变成蓝色5)能与盐反应,生成新盐和新酸H2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2HCl滴加氯化钡溶液,再滴加稀硝酸产生不溶于稀硝酸的白色沉淀用此法检验SO42-离子的存在加稀硝酸的目的:防止CO32-对实验的干扰BaCO3+2HNO3==Ba(NO3)2+H2O+CO2↑最好用硝酸钡Ba(NO3)2溶液加稀硝酸HNO3,以排除Cl-对实验的干扰Ba(NO3)2+H2SO4==BaSO4↓+2HNO3若Cl-和SO42-都有,要先检验SO42-,再检验Cl-先用Ba(NO3)2溶液加HNO3,再用AgNO3溶液加HNO3区分HCl和H2SO4:用Ba(NO3)2或BaCl2除去HCl中的H2SO4:用适量的BaCl2除去杂质的方法:把不需要的离子转化为沉淀或气体,而又不引入新的杂质,且生成物最好是要保留的那种物质2.酸的共性1)酸能使酸碱指示剂变色:紫色石蕊试液变红色无色酚酞试液不变色2)酸+金属盐+氢气3)酸+金属氧化物盐+水4)酸+碱盐+水5)酸+盐新盐+新酸3.浓硫酸1)纯净的浓硫酸是一种无色、粘稠、油状的液体质量分数98%,密度1.84g/cm32)浓硫酸易溶于水,溶解时会放出大量的热浓硫酸的稀释:把浓硫酸沿玻棒或容器壁慢慢倒入水中,并不断用玻棒搅拌,使产生的热量迅速扩散。切不可把水倒进浓硫酸中,以防止酸液飞溅3)浓硫酸具有脱水性,能把物质中的氢、氧元素以原子个数2:1的个数比脱出来,结合成水——化学性质4)浓硫酸还能直接吸收空气中的水分,具有吸水性——物理性质可用作干燥剂,可以干燥:H2、O2、CO2、SO2、HCl,但不能干燥NH32NH3+H2SO4==(NH4)2SO4浓硫酸长期敞口放置,会吸收空气中的水分,溶质质量不变,溶剂质量增加,溶液质量增加,溶质质量分数减小5)浓硫酸有很强的腐蚀性若浓硫酸不慎滴到皮肤上,要先用干布拭去,然后用大量水冲洗,最后用小苏打溶液冲洗,严重时应立即送医院。6)浓硫酸具有强氧化性三、硝酸HNO31.浓硝酸与浓盐酸一样,具有挥发性2.浓硝酸具有腐蚀性3.浓硝酸见光易分解,故实验室将浓硝酸盛放在棕色瓶中第四节一、碱有哪些性质1.碱(可溶性碱)能使酸碱指示剂变色:紫色石蕊试液:蓝色无色酚酞试液:红色不溶性碱不能使酸碱指示剂变色2.碱能跟某些非金属氧化物反应生成盐和水Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O检验CO22NaOH+CO2==Na2CO3+H2O吸收CO22NaOH+SO2==Na2SO3+H2O工业上除去有毒酸性气体如:HCl、H2S、SO2等2NaOH+SiO2==Na2SiO3+H2O盛放NaOH的试剂瓶不能用玻璃塞,而是用橡胶塞或木塞3.碱能跟某些盐反应,生成新盐和新碱2NaOH+CuCl2==2NaCl+Cu(OH)2↓蓝色溶液中出现蓝色絮状沉淀——检验Cu2+3NaOH+FeCl3==3NaCl+Fe(OH)3↓黄色溶液中出现红褐色絮状沉淀——检验Fe3+Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH产生白色沉淀Ba(OH)2+CuSO4==BaSO4↓+Cu(OH)2↓2NaOH+MgSO4==Mg(OH)2↓+Na2SO44.碱能跟酸反应生成盐和水5.可溶性碱的通性1)碱能使酸碱指示剂变色:紫色石蕊试液:变蓝色无色酚酞试液:变红色2)碱+某些非金属氧化物盐+水3)碱+某些盐新碱+新盐两种均可溶至少一种是沉淀4)碱+酸盐+水6.不溶性碱的通性:1)碱+酸盐+水2)能受热分解Cu(OH)2==CuO+H2OFe(OH)3==Fe2O3+H2O二、氢氧化钠和氢氧化钙1.氢氧化钠:NaOH1)俗称:烧碱、火碱、苛性钠2)NaOH:白色固体,易潮解,即有吸水性——物理性质潮解:固体物质暴露在空气中因吸收空气中的水分,表面潮湿并逐渐溶解的现象a用途:可作为某些气体的干燥剂,如H2、O2,但不能干燥HCl、CO2、SO2等b贮存:密封保存防止:吸水潮解,并与空气中的CO2反应生成Na2CO3而变质如何检验久置的NaOH是否变质:用HCl观察是否有气泡产生,有,则变质3)固体极易溶于水,并放热4)有较强的腐蚀性,能溶解有机物5)用途:制锅、造纸、制皂、精炼石油等2.氢氧化钙:Ca(OH)21)俗称:熟石灰、消石灰2)来源:CaO+H2O==Ca(OH)23)是一种白色固体粉末,微溶于水水溶液:石灰水,有一定的腐蚀性,也有碱的通性Ca(OH)2+2HCl==CaCl2+2H2OCa(OH)2+H2SO4==CaSO4+2H2O——改良酸性土壤Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH——制NaOH3Ca(OH)2+2FeCl3==2Fe(OH)3↓+3CaCl2Ca(OH)2+CuSO4==CaSO4+Cu(OH)2↓4)用途:中和酸性土壤、建筑上的粉刷材料和砖的粘合剂制漂白粉、NaOH的原料第五节一、酸碱反应1.酸能跟碱反应生成盐和水NaOH+HCl==NaCl+H2O2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O2.酸与碱之间反应的实质H++OH-==H2O二、酸碱反应的应用1.农业:用熟石灰来降低土壤的酸性Ca(OH)2+H2SO4==CaSO4+2H2O2.工业:精炼石油时,用NaOH来中和过量的酸2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O3.医疗:用Al(OH)3来中和过多胃酸3HCl+Al(OH)3==AlCl3+3H2O第六节一、什么是盐1.盐:酸和碱中和的产物。由金属阳离子(或铵根离子NH4+)和酸根离子构成的化合物2.大多数盐在常温下是晶体二、几种盐的性质1.碳酸钠:Na2CO31)俗称:苏打工业又名:纯碱2)物理性质:白色粉末,易溶于水结晶水合物:晶体里含有一定数目水分子的物质CuSO4·5H2O胆矾Na2CO3·10H2O纯碱晶体——纯净物结晶水:结晶水合物中所含的水风化:常温下,结晶水合物在空气里失去结晶水的过程——化学变化3)化学性质:a.能使酸碱指示剂变色:无色酚酞试液变红色紫色石蕊试液变蓝色——说明Na2CO3的水溶液呈碱性b.Na2CO3能与酸反应生成新盐和新酸Na2CO3+HCl==2NaCl+H2O+CO2↑Na2CO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+CO2↑c.Na2CO3能与碱反应生成新碱和新盐Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2NaOH如何判断NaOH已变质:滴加HCl如何除去NaOH中的Na2CO3:加适量Ca(OH)2CO32-的检验:加酸,产生的气泡通入澄清石灰水中,变浑浊则说明有CO32-2.碳酸钙:CaCO31)是重要的建筑材料:汉白玉、大理石、石灰石(生产水泥和石灰)2)物理性质:白色固体,难溶于水3)来源:Ca(OH)2+H2CO3==CaCO3↓+2H2O4)化学性质:能与酸反应生成新盐和新酸CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑—实验室制CO2高温易分解:CaCO3=高温=CaO+CO2↑——工业制CO23.氯化钠:NaCl1)俗称:食盐2)物理性质:白色固体,易溶于水3)主要存在于海水中4)用途:a.是一种重要的调味料和化工原料b.0.9%的溶液——生理盐水c.食盐水可清洗伤口——浓的食盐溶液会使细胞内的水渗出,使蛋白质凝固,具有杀菌作用d.消除积雪(使水凝固点下降)5)NaCl+AgNO3==AgCl↓+NaNO3——出现不溶于稀HNO3的白色沉淀三、盐的制取1.盐的溶解性1)根据盐在水中的溶解性,可将盐分为可溶性盐不溶性盐2)常见盐的溶解性a含的K+盐叫钾盐,含NO3-的盐叫硝酸盐,含CO32-的盐叫碳酸盐b盐的溶解性口诀:钾、钠、硝、铵盐均可溶;盐酸盐不溶AgCl;硫酸盐不溶钡(BaSO4)和铅(PbSO4),(AgSO4和CaSO4微溶);碳酸盐只溶钾(K2CO3)、钠(Na2CO3)、铵(NH4)2CO32.复分解反应:1)涵义:两种化合物相互交换成分生成新化合物的反应2)通式:AB+CD==AD+CB3)条件:生成物中必须有“↑”、“↓”或“H2O”生成3.盐的性质1)盐+酸新盐+新酸2)盐+碱新盐+新碱3)盐+盐新盐+新盐4)盐+金属新盐+新金属4.盐的制取:1)有些盐是天然存在的,如:NaCl 、Na2CO3等,有些要用化学方法制取2)制法:金属+酸金属氧化物+酸碱+酸盐+酸碱+盐碱+非金属氧化物盐+盐盐+金属3)我国“侯氏制碱法”制Na2CO3四、盐和化肥1.化学肥料:简称化肥,是用矿物、空气、水等做原料,经过化学加工精制而成的肥料1)含氮元素的肥料叫氮肥,含钾元素的肥料叫钾肥,含磷元素的肥料叫磷肥2)含两种及两种以上主要营养元素的肥料,叫复合肥2.化肥的作用和制取1)氮肥:含有组成叶绿素的重要元素,能促使农作物的茎叶生长茂盛实验室检验铵盐现象:产生一种有刺激性气味的气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色(NH4)2SO4+2NaOH==Na2SO4+2NH3↑+2H2O故使用铵盐作肥料时要注意不要跟碱性物质接触2)磷肥:能促进农作物根系发达,增强吸收养分和抗寒抗旱能力,促进作物穗数增多,籽粒饱满常见:过磷酸钙CaSO4和Ca(H2PO4)2的混合物3)钾肥:能促使农作物生长旺盛,茎秆粗壮,增强抗病虫害能力,促进糖和淀粉的生长常见:KCl、K2SO4、草木灰(K2CO3)3.长期使用化肥的危害:使土壤板结、破坏土壤结构故要多施一些农家肥料(有机肥),含大量有机物和多种营养元素,如微量元素锌、铜、锰、硼等,有利于改良土壤结构,提高土壤肥力4.波尔多液1)原料:胆矾、生石灰、水2)原理:CaO+H2O==Ca(OH)2CuSO4+Ca(OH)2==Cu(OH)2↓+CaSO43)不能用铁制容器盛放第二章第一节一、金属与非金属1.金属与非金属的性质金属非金属颜色有特殊的金属光泽,一般为银白色有多种颜色,无光泽,外表暗淡状态常温下一般是固体(汞为液态)常温下一般为固态或气态(溴为液态)延展性有良好的延展性不具有延展性可锻性有良好的可锻性不具有可锻性导电性有良好的导电性除石墨外一般不导电导热性有良好的导热性除石墨外一般不导热硬度一般比较硬硬度不一致密度密度高密度低熔点熔点高熔点低2.金属与非金属的区别:从性质着手去区别3.金属的用途:生活用品、房屋建筑、交通工具、农业生产等金属特性用途金质地较软,延展性是金属中最高的,价格昂贵,在空气中稳定,不易与水、CO等发生反应装饰品银非常优良的导体,较柔软优质导线锡熔点低制保险丝铁易导热,是人体合成血红蛋白的必需元素制铁锅铜良好的导电性做输导电流的导线二、常见金属材料1.日常生活中许多物品都是由金属材料制成的,而大多数金属材料是合金2.合金:将一种金属跟其他一种或几种金属(非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质,即为合金——混合物3.常见合金:铁合金:1)生铁:铁和碳元素组合的合金,含C量较高2)钢:铁和碳元素组合的合金,含C量较低机械性能好质地坚硬有弹性和延展性用途:制作坚硬的汽车车身及制造刀具、量具和模具等,是最常见、应用较广的一种合金材料4.合金的机械性能:合金与纯金属相比,一般具有较低的熔点,较大的硬度,较差的导电性三、金属的污染和回收利用1.污染来源:日常生活废弃的金属垃圾大量工业废弃的金属垃圾工厂排出的含重金属的污水2.金属污染的危害1)浪费大量的资源2)铅、镉等有毒的金属被腐蚀后会溶于水形成金属离子,污染土壤或地下水源3)铝等金属在自然界不会自行分解,积累在土壤中,破坏土壤结构4)大量使用含铅汽油和废弃电池等都可引起土壤的重金属污染3.防治金属污染的方法:1)垃圾进行分类处理2)分类回收各种废弃的金属材料,循环再生产3)使用无铅汽油4)各种废渣、废水、废旧电池等不能随意堆放、丢弃第二节一、金属的化学性质1.金属能跟氧气反应生成氧化物金属+氧气金属氧化物2Mg+O2=点燃=2MgO发出耀眼白光,生成一种白色固体物质2Cu+O2===2CuO(铜丝表面由红色变成黑色)有些金属能在空气中燃烧,有些金属能在氧气中燃烧,有些金属虽不能燃烧,但也会反应说明:不同的金属跟氧气反应的剧烈程度不同4Al+3O2===2Al2O3铝制品不易被锈蚀Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O铝制品不能盛放酸、碱性物质2.金属能与酸反应,生成盐和氢气金属+酸盐+氢气Mg+2HCl==MgCl2+H2↑Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑Fe+2HCl==FeCl2+H2↑2Al+6HCl==2AlCl3+H2↑——实验室制氢气原理Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑不同的金属与酸反应的剧烈程度不同,有的不会反应,如:Cu、Hg、Ag、Pt、Au置换反应:一种单质跟一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应A+BC==AC+B3.金属能跟某些盐反应,生成新盐和新金属金属+盐新盐+新金属Fe+CuSO4==FeSO4+Cu湿法炼铜(现象:铁丝表面有红色固体析出,溶液变成浅绿色)Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag(铜丝表面有银白色固体析出,溶液变成蓝色)注:金属与酸、金属与盐的反应都是置换反应铁在发生置换反应时呈+2价二、金属活动性顺序1.KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu活动性由强逐渐减弱2.金属活动性顺序的应用:1)金属与盐反应:一种活动性较强的金属,能把另一种活动性较弱的金属从它的可溶性盐溶液中置换出来2)金属与酸反应:排在氢前面的金属,可以把酸里的氢(元素)置换出来3.化学反应中的电子转移2e1)Zn+CuSO4==ZnSO4+Cu说明:金属Zn失电子的能力比强2)氧化还原反应a在反应物之间发生电子转移的反应都可称氧化还原反应b元素化合价升高,可看作失去电子降低,得到电子c有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应置换反应一定是氧化还原反应只要化合价发生了变化的反应一定是氧化还原反应三、防止金属锈蚀的常用方法1.金属锈蚀的原因1)周围环境中水、空气等物质的作用(水、O2、CO2等)如钢铁生锈:需氧气和水共同作用2)还与金属本身的内部结构有关2.金属防锈的常用方法1)保持金属制品洁净、干燥油漆2)加保护膜表面渡油金属镀层原理:使金属与周围介质隔绝特点:成本低,操作简单,但防锈效果不很理想3)改变金属内部结构:不锈钢原理:组成合金,以改变金属内部的组成结构特点:防锈效果好,但成本较高,工艺复杂,使用较少第三节一、简单有机物1.有机物:一类含碳化合物(碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等除外)1)碳的氧化物、碳酸、碳酸盐,虽然也是含碳的化合物,但由于它们在结构、组成、性质上都跟无机化合物相似,故归类到无机物中2)有机化合物大多含C、H、O、N等元素2.甲烷:CH4,最简单的一种有机物1)天然气、沼气、石油气、可燃冰、瓦斯等的主要成分都是甲烷2)甲烷具有可燃性CH4+2O2=点燃=CO2+2H2O3)甲烷气体与空气混合点燃时,易发生爆炸,故点燃甲烷(可燃性气体)前要注意检验甲烷的纯度——验纯3.丁烷:C4H101)是打火机、家用液化气的主要成分2)丁烷液化温度高,加压在常温下易液化,使用时减压3)2C4H10+13O2=点燃=8CO2+10H2O4.乙炔:C2H21)在氧气中燃烧产生高温,可用于焊接、切割金属2)2C2H2+5O2=点燃=4CO2+2H2O5.有机物的特性:1)大部分有机物熔点低,不易导电,易燃烧——保存:密封保存,使用时远离明火,防止着火或爆炸2)许多有机物是很好的溶剂,如汽油、酒精6.常见有机物的用途:1)甲烷:常见的清洁燃料2)乙炔:焊接、切割金属3)乙烯:重要的化工原料4)乙醇(酒精):消毒、作燃料5)乙酸:做食醋6)氯仿:化工原料,良好的溶剂7)汽油:石油产品之一,做燃料8)乙酸乙酯:做溶剂、香精和黏合剂二、生物体中的有机物1.有机物是生物体各组织的主要成分2.人体生长发育和体内各组织的新陈代谢,都需要各种有机物的参与3.糖类、蛋白质、脂肪等都是人体内基本的有机物1)糖类:葡萄粮是生命活动中不可缺少的重要物质,也是生命活动所需能量的主要来源——供能物质2)蛋白质:构成生命体的基本物质,是细胞结构里最复杂多变的一类大分子物质,由C、H、O、N组成3)脂肪:不溶于水,但可溶于有机溶剂贮存能量,是生命体重要的营养物质——贮能物质4.有机物的意义:人体每天摄取的食物,大部分是有机物。这些有机物在生命活动中经过消化吸收、贮存、转化、消耗等过程不断地变化着,实现各种物质的转化和能量的转移5.自然界物质循环的基本途径1)自然界中各种无机物通过被植物吸收,从自然环境进入生物圈,变成有机物——植物的光合作用2)各种有机物再通过生物之间的食物关系进行转移;生物通过呼吸作用将有机物转化为无机物,通过生物的排泄和尸体的分解使有机物变成无机物回到自然环境中——生物的呼吸作用三、有机合成材料1.有机合成材料的主要成分:用人工合成的方法制得的高分子化合物2.常见的有机合成材料:合成塑料、合成纤维和合成橡胶3.塑料:1)最早的塑料:赛璐珞100多年前由硝化纤维、酒精、樟脑等原料制成2)塑料的物理特性:a可塑性b良好的绝缘性c轻而结实,易加工d绝热性佳e不会与化学物品发生反应f结构稳定,不易分解2.合成纤维:以石油化工产品等为主要原料人工合成制得1)聚酰胺纤维(锦纶)——耐磨2)聚酯纤维(涤纶)——挺括耐摺3)聚丙烯腈纤维(腈纶)——保暖、手感良好3.合成橡胶:以煤、石油、天然气为主要原料人工合成的高弹性聚合物,具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能4.白色污染:1)产生原因:废弃的塑料、合成纤维、橡胶等物质(特别是一次性发泡塑料制品)的性质稳定,在自然生态系统中不能被分解,残留在土壤中,会破坏土壤结构2)污染源:生活垃圾是导致白色污染的主要原因3)防治措施:生活垃圾分类放置,进行回收利用禁止使用一次性杯、袋等塑料制品回收废弃的塑料等合成材料第四节一、物质分类的方法有色物质:红色:Cu、Fe2O3、红P、Fe(OH)3黑色:C、CuO、Fe3O4、MnO2白色:BaSO4、CaCO3、Al(OH)3、Mg(OH)2、BaCO3、AgCl、CuSO4、KClO3、NaCl蓝色:CuSO4·5H2O、CuCl2、Cu(OH)2黄色:FeCl3Fe3+绿色:Fe2+1.根据纯净物的物理性质不同,如颜色、状态、气味、硬度、溶解性等,对纯净物进行分类2.根据纯净物的化学性质不同,如助燃性、酸碱性、可燃性、氧化性、还原性、毒性等,可对纯净物进行分类3.根据纯净物的组成和用途不同,可将纯净物进行分类1)单质:由同种元素组成的纯净物a特征:同种元素纯净物按性质不同分b分类:单质金属非金属2)化合物:由不同种(两种或两种以上)元素组成的纯净物a特征:不同种元素纯净物氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物判断依据:化合物两种元素一种是氧按元素组成分金属氧化物:Na2O、CaO、CuO等分类:氧化物非金属氧化物:CO2、SO2、H2O等根据有无C元素有机化合物:一定含有碳元素,一般有可燃性、加热b分类:化合物易碳化无机化合物:一般不含碳元素碳化:加热或不完全燃烧时有黑色的炭生成二、常见物质的分类P混合物按性质不同分物按物质种单质金属质类多少分按元素种非金属纯净物类多少分按是否有机化合物化合物金属氧化物含碳分氧化物非金氧化物无机化合物酸碱盐第五节一、非金属及其化合物之间的转化1.非金属单质+O2非金属氧化物1)S+O2=点燃=SO2空气中:淡蓝色火焰氧气中:明亮的蓝紫色火焰,生成一种有刺激性气味的气体——SO2有毒,是形成酸雨的重要原因2)2H2+O2=点燃=2H2O3)C+O2=点燃=CO2(O充足)2C+O2=点燃=2CO(O不充足4)4P+5O2=点燃=2P2O5用于除去空气中的O2,白炽灯泡内加入少量的红P,可以除去灯泡内空气中的O2,防止钨丝氧化熔断常用于验证空气中氧气的体积分数2.非金属氧化物+水酸CO2+H2O==H2CO3SiO2+H2O不反应SO3+H2O==HSO4P2O5+3H2O==2H3PO4酸雨的形成:SO2+H2O==H2SO32H2SO3+O2==2H2SO4合写:2SO2+H2O+O2==2H2SO43.规律:+O2+H2O酸的通性非金属单质非金属氧化物酸盐酸二、金属及其化合物之间的转化1.金属单质+O2金属氧化物2Mg+O2=点燃=2MgO3Fe+2O2=点燃=Fe3O44Al+3O2=点燃=2Al2O32Cu+O2===2CuO2.金属氧化物+水碱CaO+H2O==Ca(OH)2——放热反应K2O+H2O==2KOHNa2O+H2O==2NaOHBaO+H2O==Ba(OH)2只有K2O、Na2O、CaO、BaO这四种金属氧化物可以发生上述反应,其余均不可以3.金属+非金属盐(无氧酸盐)Fe+S===FeS2Fe+3Cl2=点燃=2FeCl3Cu+Cl2=点燃=CuCl22Na+Cl2=点燃=2NaCl4.规律:+O2+H2O碱的通性金属单质金属氧化物碱盐C、H、CO△碱三、金属的冶炼1.金属元素的存在于单质中——游离态存在形式存在于化合物中——化合态2.金属的冶炼:把金属从化合态变成游离态1)常用的冶炼方法C+2CuO=高温=2Cu+CO2↑现象:黑色固体物质变成红色,生成使澄清石灰水变浑浊的气体两种黑色粉末3C+2Fe2O3=高温=4Fe+3CO2↑C+CO2=高温=2COC+H2O=高温=CO+H2CO+CuO=高温=Cu+CO3CO+Fe2O3=高温=2Fe+3CO2H2+CuO===H2O+Cu现象:黑色固体物质变成红色,试管口有小水珠生成实验注意点:a试管口要略向下倾斜:防止生成的水倒流回试管底部,使试管破裂b导管要通到试管底部:有利于排尽试管内空气c氢——灯——灯——氢排尽试管内空气,防止避免还原好的铜氢气不纯而爆炸再次被氧化成CuOd所需氢气的量比理论上的要多得多2)氧化—还原反应氧化反应:物质从含氧化合物中得到氧的反应还原反应:含氧化合物里的氧被夺取的反应C、H、CO等能夺取氧的物质叫还原剂,具有还原性,是得到氧的反应,发生氧化反应能提供氧的物质叫氧化剂,具有氧化性,是失去氧的反应,发生了还原反应3)炼铁a原料:铁矿石、焦炭、石灰石b原理:CaCO3=高温=CaO+CO2↑CO2+C=高温=2CO3CO+2Fe2O3=高温=4Fe+3CO2CO有毒,故尾气应作处理——在空气中点燃或用贮气装置贮存注意事项:a实验前,先通入CO以排尽试管内空气,再加热b实验结束时,应先停止加热,等试管冷却后再停止通入COc尾气处理:贮气袋在空气中点燃4)冶炼金属原理与还原剂共热a金属氧化物金属单质活泼金属b金属盐溶液金属单质比盐中的金属活泼3.不纯物计算四、化合物之间的相互转化1.溶洞的形成:2CaCO3+H2O+CO2===2Ca(HCO3)2石笋、钟乳石的形成:2Ca(HCO3)2===CaCO3↓+H2O+CO2↑2.物质之间的转化规律1)两条纵线+O2+H2O酸的通性a非金属单质非金属氧化物酸盐△酸+O2+H2O碱的通性b金属单质金属氧化物碱盐C、H、CO△碱2)四条横线a金属+非金属无氧酸盐b金属氧化物+非金属氧化物含氧酸盐CaO+SiO2=高温=CaSiO3c酸+碱盐+水d盐+盐新盐+新盐3)两条交叉线a金属氧化物+酸盐+水b非金属氧化物+碱盐+水4)两条外围线a金属+盐新金属+新盐b金属+酸盐+氢气实验:物质的鉴别一、酸类物质的鉴别:如:区别H2SO4和水1.紫色石蕊试液/pH试纸2.锌粒有气泡产生3.CuO黑色粉末消失,溶液呈蓝色4.Cu(OH)2蓝色固体消失,溶液呈蓝色5.Na2CO3气泡6.BaCl2+稀硝酸如果是盐酸,则是AgNO3+稀硝酸二、碱类物质的鉴别如:区别Ba(OH)2和水1.酚酞试液/紫色石蕊试液pH试纸2.通入CO2变浑浊3.加FeCl3红褐色沉淀CuCl2蓝色絮状沉淀4.H2SO4白色沉淀三、盐类的鉴别如:区分Na2SO4和Na2CO31.HCl2.酚酞试液变红色的是3.BaCl2+稀HNO3产生沉淀后溶解的是四、除杂除杂的方法:1.过滤法:除去不溶性杂质2.结晶法:两种固体物质的溶解度相关很大时采用3.溶解法:将杂质用化学方法溶解4.沉淀法:加入某种试剂,跟杂质反应生成沉淀,最好是能生成另一种物质,再滤去沉淀,即除去杂质5.化气法:加入某种试剂,跟杂质反应生成气体,最好是能生成另一种物质,即除去杂质6.加热法:通过加热,使杂质分解,从而除去杂质7.吸收法:用某种物质做吸收剂,把杂质吸收除杂原则:1.所选试剂不能跟被提纯物质反应2.还要防止在被提纯物质中引入新的杂质3.除杂后要便于分离分离题:过滤分离物理方法冷却热的饱和溶液方法蒸发结晶化学方法——先采用除杂的方法将一种成份转化,利用溶解性差异,将物质分开,后再进行复原变回原物质如何判断常见溶液中的离子能否大量共存1.酸、碱、盐相互反应中,两种离子要直接生成难溶性物质(不溶于水的沉淀),这种离子不能大量共存2.两种离子能结合成水,这种离子不能大量共存3.两种离子能结合易分解产生气体的,也不能大量共存第六节一、材料的发展史1.1)原始人制作的石器、骨针等2)随着火的使用,古代人自己开始创造和使用陶器3)西汉时期:湿法炼铜技术青铜器4)春秋晚期:开始炼铁犁的制成,使农业生产飞速发展5)半导体材料、光纤材料、碳纤维复合材料等新型材料涌现并使用2.材料的使用,特别是新材料的出现,推动了生产力的发展,促进了人类社会文明的进步二、新型材料1.新型材料:指那些新出现的或正在发展中的、具有优异特性和功能,并能满足技术进步所需要的材料2.当前最引人注目的新型材料有:光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料、新型高分子材料、超导材料等3.纳米材料:新型微观材料1)涵义:指其基本颗粒在1—100微米范围内的材料2)机械性能:与普通材料相比,在机械强度、磁、光、声、热等方面有很大的不同一般陶瓷材料脆性较大,纳米陶瓷粉末烧成的陶瓷有很好的韧性纳米油墨:色调更浓、字迹色泽更好纳米铅粉末:加入到固体燃料中会使火箭推进器的前进速度加快好几倍三、材料制造与环境保护节省原料,经济,操作简单,安全无污染2.材料的制造1)“绿色”新工艺:无污染或低排放的材料制造过程——化合反应2)探索污染物的防治、转化和综合利用的途径3.环境保护:要及时处理好“三废”,要努力提高原料的利用率,增加产品的产量,从根本上降低生产对环境造成的污染1)燃料、煤、石油制品的脱硫处理,减少大气中SO2的污染2)提高原料的利用率3)“三废”不能任意排放4)生产工艺:绿色工艺第三章能量的转化与守恒【第1学时】第1节能量的相互转化一、能量的转化与转移1、多种形式的能量:机械能(动能和势能)、势能(弹性势能和重力势能)、内能、化学能、电能、光能、太阳能、核能【能量是多种形式存在的,但要注意一个物体可以同时具有多种形式的能】(1)机械能:存在于运动的物体(动能)或具有一定高度的物体(重力势能)或发生弹性形变的物体(弹性势能)中;(2)内能:物体内部分子动能和分子势能的总和;任何物体都具有内能,又叫热能;(3)光能:能发光的物体具有的能量,太阳能属于光能;2、能量的转化与转移(1)能量的转化:从一种形式转化为另一种形式的能;★分析某过程中能量转化的步骤:①明确研究对象和所要研究的过程;②物体在起始位置所具有的能量的形式;③物体在最终位置所具有的能量的形式;(2)能量的转移:从一个物体转移到另一个物体;(3)能量可以从一个物体转移到另一个物体,也可以从一种形式转化为另一种形式;(4)要获得一种能量必须以消耗另一种能量为代价,所谓“消耗能量”、“利用能量”或者“获得能量”,实质上就是能量相互转化或转移的过程;【第2学时】第2节能量转化的量度一、功1、做功的两个必要因素:缺一不可(同时性、同向性、同体性)(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离;2、力对物体没有做功的三种情况:“有劳无功”(1)没有力,但有距离:“无劳无功”如:物体没有受到力的作用,但因为惯性通过一段距离,也就没有什么力做功;(2)有力的作用,但没有距离的移动:也就在力的方向上没有通过距离,力对物体不做功;“有劳无功”如:一个静止的汽车,一个人用了很大的力推他,但不动,因此推力对汽车没有做功;(3)物体受到力的作用,也运动了一段距离,但在力的方向上没有距离的移动,这个力对物体没有做功;“劳动无功”如:手提着水桶在水平面上运动了一段距离,水桶虽然受到提力的作用,但是由于力的方向始终竖直向上,且移动的是水平距离,不在同一方向上,故而提力对水桶没有做功;3、做功的表示说法:力对受力物体做功、施力物体对受力物体做功、施力物体做功、力做功;二、功的计算1、计算公式:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积;W=Fs(F的单位是牛N,s的单位是米m,功W的单位是焦J)【明确】①要明确是哪个力对哪个物体做功,或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功;②公式中的F是作用在物体上的力,公式中的s是物体在力F作用下通过的距离;“在力方向上通过的距离”要引起重视;③W=Fs中的F是使物体沿着F方向移动s距离过程中始终作用在物体上的力,其大小和方向是不变的;2、功的单位:焦耳,简称“焦”1J=1N·m3、把一只鸡蛋举高2m所做的功大约是1J;4、【思维逆向】将举高物体时F所做的功可以视为:克服阻力(重力)G做的功,即W=Gh;5、物体具有做功的本领,是因为它具有能;做功的过程实质上就是能量转化的过程,即力对物体做多少功,就有多少能量发生了转化,因此用功来量度能量转化的多少,能量的单位与功的单位一样;6、能量转化越多,做功越大;能量转化越少,做功越小;三、功率1、比较做功的快慢(1)相同的功,比较做功的时间,所用的时间越少做功越快,所用的时间越多做功越慢;(2)相同的时间,比较做功的多少,做功越多,做功越快;做功越少,做功越慢;(3)比较做功的多少与时间的比值,比值越大,做功越快;比值越小,做功越慢;2、功率(1)定义:单位时间内物体所做的功;(2)功率大小反映了做功的快慢,做功越快,功率越大;做功越慢,功率越小;能量转化的越快,功率越大;能量转化的越慢,功率越小;【小贴士】①功率只反映做功的快慢,不能表示做功的多少,如功率大做功就多,这句话不对,还的看时间,由此可得,功率的大小决定于做功的时间和做功的多少两个因素决定的;②功率与机械效率是完全不相关的两个物理量,不要混淆;(3)功率的公式:P=W/t【功W的单位J;功率P的单位是瓦W;时间t的单位是秒s】【思维拓展】①功率公式P=W/t是指平均功率,即在时间t内的平均功率,而不是某一时刻的瞬时功率;②当物体在力F的作用下,以速度v做匀速直线运动时,由W=Fs、v=s/t、P=W/t可得P=Fv;例:汽车上坡时,需要一定的功率,减慢速度就是为了增大上坡的牵引力,这样有利于上坡;3、功率的单位:瓦特,简称“瓦”,W1W=1J/s1KW=1000W1MW=1000KW=106W4、常见的功率:韶山型电力机车4200千瓦汽车约为50—100千瓦喷气式飞机约11万千瓦人步行约70瓦,短时间快速运动可达1千瓦5、1000W=1000J/s的意义:物体在每秒内所做的功为1000J;物体在1秒内有1000J的能量发生转化;【第3学时】第3节认识简单机械一、杠杆1、定义:一根硬棒,如果再力的作用下,能绕固定点转动,这根硬棒就叫杠杆;(1)一根硬棒能成为杠杆,应具备2个条件:要有2个力的作用,一个能使它转动,另一个阻碍它转动,且能绕固定点转动;如:瓶盖起子在没有使用时就是不能称为杠杆;(2)杠杆的形状可以是直的,也可以是弯的,但必须是硬的。2、杠杆五要素:(1)支点:使杠杆绕着转动的固定点(常用O表示);(2)动力:使杠杆转动的力(常用F1表示);(3)阻力:阻碍杠杆转动的力(常用F2表示);【不论是动力还是阻力,杠杆都是受力物体,作用于杠杆的物体都是施力物体;尤其是阻力方向的判断是杠杆学习的难点之一,要明确阻力是阻碍杠杆(即硬棒)转动的力;】(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离,用“L1”表示;(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,用“L2”表示;【①它是指从支点到力的作用线的垂直距离,千万不能理解为支点到力的作用点的长度;②力臂不一定在杠杆上;③力的作用线即通过力的作用点,沿力的方向所画的直线;④支点可以在杠杆的中间,也可以在杠杆的两侧,一定在杠杆上;⑤当力作用在支点时,力臂为0;】3、力臂的画法“一找点,二画线,三作出垂线段”(1)在杠杆的示意图上,确定支点O;(2)画好动力作用线及阻力作用线,画的时候要用虚线将力的作用线延长;(3)再从支点O向力的作用线引垂线,画出垂足,则从支点到垂足的距离就是力臂,力臂用虚线(或实线)表示并用大括号勾出,在旁边标上字母“L1”或“L2”,分别表示动力臂和阻力臂;4、生活中的杠杆:钓鱼竿、镊子、铡刀、钳子、垃圾桶、剪指刀、铁锹、钓鱼竿、天平、滑轮;二、杠杆平衡的条件1、杠杆平衡:杠杆在动力和阻力的作用下,保持静止状态或匀速转动状态,我们就说杠杆平衡;2、杠杆平衡的条件:(1)内容:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂;(2)表达式:F1L1=F2L2或F1/F2=L2/L13、研究杠杆平衡条件的实验:(1)实验开始时调节杠杆水平位置平衡:为了不计杠杆自重对实验结果的影响;(2)实验过程中调节杠杆水平位置平衡:为了方便测力臂;(3)实验开始前,当发现杠杆向右端倾斜,可使左、右端螺母一律向左调;(4)实验开始时,绝不能调节杠杆两侧的螺母,而是通过调节改变动力、阻力、动力臂或阻力臂,来实现杠杆的再次在水平位置平衡;(5)多次实验是为了避免实验的偶然性;4、由杠杆平衡的原理可以看出,F1L1=F2L2,当L1>L2时,F1<F2,即在力臂较大的一端施加一个较小的力,就可以在另一端获得一个较大的力,所以有人称杠杆对力有“放大作用”。5、杠杆的分类杠杆类型杠杆特点杠杆优点杠杆缺点应用省力杠杆L1>L2F1<F2动力<阻力省力费距离手推车、瓶盖起子费力杠杆L2>L1F2<F1动力>阻力省距离费力缝纫机脚踏板手柄长,刀口短的剪刀等臂杠杆L1=L2F1=F2动力=阻力既不省力、也不省距离天平、定滑轮【说明】(1)判断杠杆是省力还是费力,要通过动力臂与阻力臂的大小相比较来确定,为了比较动力臂和阻力臂的大小,最好画出杠杆示意图,在图上把杠杆的支点、动力臂、阻力臂、动力和阻力都表示出来,建立直观的图景,便于判断。例如:天平。(2)省力杠杆:省力但费距离,由于功=力×在力的方向上通过的距离,故省力杠杆不省功;动力在做功过程中,消耗的能量转化成了内能;(3)费力杠杆:费力但省距离;设计这类杠杆的目的就是为了在需要省距离而不需要省力的情况下应用;如:钓鱼竿钓鱼时虽然费力,但手臂移动很短距离可使鱼移动很长距离;三、滑轮1、定滑轮和定滑轮的区别定滑轮定滑轮含义位置固定不动的滑轮位置随重物移动的滑轮实质等臂杠杆(支点在滑轮中心轴处)动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆(支点在固定端绳子与滑轮相切处)特点1、不能省力2、不能省距离3、能改变力的方向4、定滑轮中,各个方向上的拉力大小不变1、省一半力;2、费距离;3、不能改变力的方向;【说明】定滑轮的特点:(1)能改变力的方向;(2)不能省力,即拉力F=物体的重力G(理想状态);实际情况下,要考虑绳子与滑轮之间的摩擦力f,因此拉力F=物体的重力G+绳子与滑轮之间的摩擦力f(3)不能省距离,即物体上升的距离=拉力作用点移动的距离(s=h);(4)拉力F所做的功Fs=克服物体的重力G做功Gh(理想状态);实际情况下,拉力F所做的功Fs=克服物体的重力G做功Gh+克服摩擦力f做功fs;(5)拉力F作用点移动的时间t与物体上升所用的时间相同,因此,可以看出物体在整个过程中的功率P的变化;(同时性)(6)定滑轮中,拉力的大小不会随拉力的方向的改变而改变;即:拉力大小始终相同;定滑轮的特点(1)不能改变力的方向;(2)省一半的力:根据杠杆平衡原理,由于L1=2L2,则拉力F1=2F2,理想状态:拉力F=1/2G实际情况:拉力F=1/2(物体重力G+定滑轮重力G+绳子与定滑轮之间摩擦力f)(3)拉力作用点移动的距离是物体移动的距离的两倍(s=2h):(4)理想状态:拉力F所做的功Fs=克服物体的重力G所做的功Gh;实际情况:拉力F所做的功Fs=克服物体的重力G所做的功Gh+克服定滑轮重力所做的功Gh+克服绳子与定滑轮之间的摩擦力做功fs;(5)拉力F作用点移动的时间t与物体上升所用的时间相同,因此,可以看出物体在整个过程中的功率P的变化;(同时性)(6)定滑轮中,拉力大小会随拉力方向的改变而改变;竖直向下时,拉力最小,最省力;四、滑轮组1、特点:同时具备定滑轮和定滑轮的特点,既可以省力,又能改变力的方向(但费距离);(1)省力情况:重物和动滑轮的总重由几段绳子承担,提起重物所用的力就是总重的几分之一,F=1/n(G物+G动)『n表示与动滑轮相连的绳子段数』(不计摩擦和绳子自身重力)(2)确定滑轮组中承担重物绳子的段数n的方法:A、要分清哪个是定滑轮,哪个是动滑轮。B、在动滑轮与定滑轮之间画一条直线,将它们隔开来,只计算绕在动滑轮上的绳子段数;(3)组装滑轮组的方法:确定绳子段数后,依据“偶定奇动”原则;n=2n=3A、滑轮组设计原则可归纳为:“偶定奇动”——n为偶数时,绳子从定滑轮开始;n为奇数时,绳子从动滑轮开始;B、绕绳方法有一点切记:绳不可相交;(3)拉力F作用点移动的距离s=n×物体上升的距离h五、机械效率1、有用功、额外功、总功的定义(1)有用功:必须要做的这部分功,叫做有用功,用W有用表示;(2)额外功:虽然不需要,但又不得不做的功,叫做额外功,用W额外表示;(3)总功:有用功和额外功的总和,用W总表示,即W总=W有用+W额外;2、在提升物体时,总功(人消耗的化学能)一方面转化为有用功(物体增加的势能),另一方面转化为额外功(机械增加的势能或摩擦产生的内能)(1)对于不同的目的有用功和额外功会发生改变,如:用水桶从井里打水的过程,对水桶中的水所做的功为有用功,对水桶所做的功为无用功;但当水桶不小心掉入井里,想办法把水桶从井中捞出时,对水桶所做的功为有用功,而对残留在水桶中的水所做的功为无用功;3、机械效率(1)定义:有用功与总功的比值叫做机械效率,用η表示(2)公式:η=W有÷W总×100%=W有÷(w有+w额)×100%(3)机械效率η是一个比值,通常用百分比表示,由于总功大于有用功,所以η小于1,效率是标志机械做功性能好坏的物理量,η越高,机械的性能越好;4、定滑轮的机械效率:(1)总功:拉力所做的功W=FS;(2)有用功:克服物体重力所做的功W=G物h;(3)额外功:克服绳子重力和摩擦所做的功W=(G绳+f)h;(4)若不考虑绳子重力和摩擦,则机械效率为100%;5、动滑轮、滑轮组的机械效率:(1)总功:拉力所做的功W=FS;(2)有用功:克服物体重力所做的功W=G物h;(3)额外功:克服动滑轮的重力、绳子重力和摩擦所做的功W=(G动+G绳+f)h;(4)若不考虑绳子重力和摩擦,则机械效率η=G物h÷FS=G物h÷(G物h+G动h)=G物÷(G物+G动)=G物÷nF;6、提高滑轮组的机械效率:(1)在所有有用功不变的情况下,减小额外功;如:减少动滑轮的个数,或换用质量小的动滑轮,或尽量的减小摩擦等;(2)在所做的额外功一定的情况下,增大有用功,即在机械能承受的范围内尽可能增加每次提起重物的重力;7、影响滑轮组的机械效率的因素:物体的重力、动滑轮的重力、绳子重力、摩擦力,但与上升的高度无关;六、斜面的机械效率1、总功:拉力所做的功W=FS;2、有用功:克服物体重力所做的功W=Gh;3、额外功:克服摩擦力所做的功W=fS;4、机械效率:η=G物h÷FS=G物h÷(G物h+fS)5、影响斜面机械效率的因素:斜面的倾斜程度(斜面的长度和斜面的高度)、斜面的粗糙程度6、斜面的作用:省力;例如:盘山公路;7、若斜面是光滑的,则FS=Gh;【第4学时】第4节动能和势能一、动能1、定义:物体由于运动而具有的能;(1)一切运动的物体都具有动能,例如:运动的汽车、飞行的子弹、翱翔的小鸟等;2、影响动能大小的决定因素:物体的质量、物体的速度(1)取同一个小钢球的目的:为了控制质量相同;(2)从斜面的同一高度滑下:为了控制小钢球到达水平面的速度相同;(3)运用到的科学方法:控制变量法(控制物体的质量或物体的速度)、转化法(根据小球将相同的木块推出的距离的远近来判断物体具有动能的大小)(4)结论:在物体的质量相同时,物体的速度越大,物体的动能越大;在物体的速度相同时,物体的质量越大,物体的动能越大;二、势能:重力势能、弹性势能(一)重力势能1、定义:物体由于被举高而具有的势能(1)判断一个物体是否具有重力势能,关键看此物体相对某一个平面有没有被举高,即相对此平面有没有一定的高度,若有,则物体具有重力势能;若没有,则物体不具有重力势能;2、影响重力势能大小的因素:物体的质量、物体所处的高度;(1)运用到的科学方法:控制变量法(控制物体的质量或物体所处的高度)、转化法(根据被砸沙坑的深度来判断物体具有重力势能的大小)(2)结论:在质量一定下,物体的所处的高度越高,重力势能越大;在高度一定下,物体的质量越大,重力势能越大;(二)弹性势能1、定义:物体由于发生形变而具有的势能;2、影响弹性势能大小的因素:物体的形变大小(1)判断一个物体是否具有弹性势能,关键看此物体是否发生弹性形变,若物体发生弹性形变,则此物体具有弹性势能;(2)要判断物体的弹性势能是否发生了变化或发生了怎样的变化,关键看此物体的形变程度有没有发生改变,若物体的形变程度变大,则物体的弹性势能变大;若物体的形变程度变小,则物体的弹性势能变小;三、动能和势能的相互转化1、单摆:单摆的摆锤从最高点摆向最低点时,位置越来越低,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能;从最低点摆向最高点时,位置越来越高,重力势能增大,动能减小,动能转化为重力势能;2、滚摆:在下降过程中,越转越快,它的重力势能越来越小,动能越来越大,重力势能转化为动能;上升过程中,越转越慢,它的重力势能越来越大,动能越来越小,动能转化为重力势能;3、机械能:动能和势能总和;4、机械能守恒:物体的动能和势能可以相互转化,在转化过程中,如果不受阻力,机械能总量保持不变,即机械能守恒;例:摆锤和滚摆在上升和下降时克服摩擦及空气阻力都要消耗机械能,实际减少的机械能转化为了内能;(1)判断动能、势能的转化时,关键是看哪种能量在减少,哪种能量在增加,减少的能量转化为增加能量;5、动能和势能转化的应用:撑杆跳、人造卫星【第5学时】第5节物体的内能一、内能1、热运动:物体内部大量粒子的无规则运动;2、扩散现象:温度越高,粒子的无规则运动越剧烈3、内能:物体内部大量做热运动的粒子所具有的能,俗称“热能”;(1)单位:焦耳;(2)内能包括分子动能(分子等微粒无规则运动而具有的能)和分子势能(分子等微粒间的相互作用而具有的能)(3)内能的特点:★一切物体在任何情况下都具有的内能;★内能大小与温度有关,温度越高,微粒的无规则运动越剧烈,内能越大;【内能增大,温度却不一定升高,如物体熔化时或沸腾时,内能增大,但温度却不变】★内能大小与质量(微粒的个数多少)有关★内能大小与物质的状态有关二、改变内能的两种途径1、做功改变物体的内能(1)外界对物体做功,物体的内能增加;【实质:其他形式的能转化为物体的内能】四种方法:①压缩体积;②摩擦生热;③锻打物体;④拧弯物体;(2)物体对外做功,物体的内能减少;如:气体体积膨胀;【实质:物体的内能转化为其他形式的能】2、热传递改变物体做功;(1)规律:内能由高温物体(或高温部分)传递到低温物体(或低温部分),直至温度相等时结束;(2)实质:能的转移过程,且温差越大能的传递越快;(3)方式:方式含义举例传导热量通过接触物质由高温部分向低温部分传递放在掌心的冰慢慢熔化对流热量通过液体或气体自身的流动由高温部分向低温部分传递用水壶烧水,最终整壶水的温度都达到沸点;辐射热量不通过物体媒介,直接由高温物体发射到低温物体的传递太阳的光和热传递到地球(4)条件:物体之间或物体的不同部位存在温度差,温度差越大,热传递越快;(5)热量:在热传递中,传递能量的多少,用Q表示,单位:焦J物体从外界吸收多少热量,内能就增加多少;物体向外界放出多少热量,内能就减少多少;3、做功和热传递在改变物体内能上产生的效果相同,但它们也有本质上不同,做功实质上能的转化,热传递实质上能的转移;三、热量的计算1、比热容:单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃时吸收或放出热量,称为该物质的比热容;(1)单位:J/(Kg·℃),读作:焦每千克摄氏度(2)水的比热:4200J/(Kg·℃)物理意义:质量为1千克的水温度升高或降低1℃时吸收或放出的热量为4200J(3)水的比热特点:在一定质量的水,升高或降低一定温度吸收或放出的热量较多;【用途】用做制冷剂或用来取暖;(4)比热容是物质的一种特性,受物质的状态的影响;2、热量的计算:Q=c×m×△t.Q吸=c×m×(t-t0)Q放=c×m×(t0-t)【拓展】(1)物体本身没有热量,不能说某个物体具有多少热量,更不能比较两个物体热量的大小,只有发生了热传递的过程中,有了内能的转移,才能讨论热量问题;(2)热量是在热传递过程中,内能转移的数量,所以热量是一个过程量,它存在于热传递的过程中,离开热传递谈热量是没有意义的,所以我们不能说:“某物体含有或具有多少热量”。(3)热量的多少与物体内能的多少、物体温度的高低没有关系;3、温度、内能、热量之间的区别和联系【区别】(1)温度:是一个状态量,所以只能说:“是”多少,而不能“传递”或“转移”的;(2)内能:是能量的一种形式,,也是一个状态量,通常用“具有”等词来修饰;(3)热量:是一个过程量,要用“吸收”或“放出”来表述,而不能用“具有”或“含有”来表述,如果物体之间没有温度差,就没有热传递,就没有内能的转移,也就不存在“热量”的问题;【联系】温度的变化,可以改变一个物体的内能,传递能量的多少可以量度物体内能改变的多少。物体吸收或放出热量,它的内能将发生改变,但它的温度不一定改变,同样,物体放出热量时,温度也不一定降低;四、燃料的热值1、热值:1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量,叫做这种燃料的热值;用“q”表示(1)单位:焦/千克J/kg(2)物理意义:氢气1.4×108J/kg——质量为1千克的氢气完全燃烧时所释放的热量为1.4×108J(3)热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质,反映了不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能的本领的大小,是燃料本身的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的形状、质量、体积、是否完全燃烧均没有关系;(4)燃料完全燃烧放出的热量的计算公式:Q=qm(5)“1千克”、“某种燃料”、“完全燃烧”2、火箭选用氢作燃料,而不是汽油,原因:液态氢的热值大;【第6学时】第6节电能的利用一、电器的功率1、电能利用:物体能做功是因为具有能量,力对物体做了多少功,就有多少能量发生了转化;电流也具有做功的本领,是因为具有电能,电流通过用电器会发生电能与其他形式的能量之间的转化(实质是电流做功);2、电功率的定义:电流在单位时间内所做的功,用“P”表示(1)单位:瓦特瓦W千瓦KW兆瓦MW(2)1千瓦=1000瓦1兆瓦=1000千瓦(3)物理意义:1000瓦——电流在每秒内所做的功是1000焦耳(4)电功率反映了电流做功的快慢、电能转化的快慢、电能利用的快慢;【拓展】灯泡的电功率越大,单位时间内电流做功(电能消耗)越多,电能转化越快,电流做功越快;3、额定电压和额定功率(1)额定电压:用电器正常工作时的电压;一般用电器上标明的正常工作的电压值就是额定电压,常用U额表示;(2)额定功率:用电器在额定电压下正常工作时的电功率;一般用电器上标明的正常工作的功率值就是额定功率,常用P额表示;【拓展】用电器的额定电压和额定功率是不会发生改变,每一种用电器的都是已经设定好的;4、用电器常见的电功率:普通灯泡15—100W电冰箱、电视机、电脑100—400W空调、电热水器1000W左右5、实际电压和实际功率:(1)实际电压:用电器实际工作时的电压,常用U实表示;如:可能与额定电压相等,也可能比额定电压大或者小,也可能用电器两端实际电压为0;(2)实际功率:用电器在实际电压下工作时的电功率,常用P实表示;如:可能与额定功率相等,也可能比额定功率大或者小,也可能用电器两端实际功率为0;6、灯泡的亮度是由灯泡的实际电功率大小所决定的,无论额定电压如何,额定功率如何,在没有损坏的前提下,如果实际功率相等,则发光的亮度就相同;用电器两端的电压电功率用电器工作情况U实==U额P实==P额正常工作U实>U额P实>P额容易损坏U实<U额P实<P额不能正常工作二、电功率和电功的计算(一)影响电功率大小的因素1、器材:干电池两节、2.5伏小灯泡两个、电压表、电流表、开关、导线若干。2、条件控制:(1)图a:电压相等时,研究灯泡电功率大小与电流大小的关系;(并联)(2)图b:电流相等时,研究灯泡电功率大小与电压大小的关系;(串联)3、现象:用灯泡的亮度来反映电功率大小关系4、结论:(1)图a:电压相等时,电流越大,灯泡的电功率越大;(2)图b:电
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