活泼金属置换水或酸中氢的反应.doc

活泼金属置换水或酸中氢的反应.如： 2Na+2H2O2NaOH+H2 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 酸碱中和反应.如： NaOH+HCl=NaCl+H2O 2KOH+H2SO4K2SO4+2H2O 含碳燃料燃烧的反应.如： 2CO+O2 2CO2 CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O 易爆物质的爆炸反应.如爆竹的爆炸. 多数的化合反应.如： Na2O+H2O=2NaOH CaO+H2O=Ca(OH)2 (2)吸热反应 几个常见的反应.如： 2NH4Cl(s)+Ba(OH)28H2O(s)BaCl2+2NH3+10H2O C(s)+H2O(g) CO+H2 多数的分解反应.如： CaCO3 CaO+CO2 CuSO45H2O CuSO4+5H2O 【说明】由于受所学知识的限制，上述总结还不够全面. 例如：下列反应中，属于吸热反应的是 ( ) A.盐酸和氢氧化钠溶液之间的中和反应 B.CO2+C 2CO C.金属镁燃烧：2Mg+O2 2MgO D.生石灰溶于水：CaO+H2O=Ca(OH)2 分析 酸碱中和、燃烧、多数的化合反应均为放热反应，故A、C一定不正确. CaO溶于水，放热，这是常识性知识. 答案：B 同类变式 下列物质加入水中，显著放热的是 ( ) A.固体氢氧化钠 B.生石灰 C.无水乙醇 D.固体硝酸铵 答案：AB 化学反应中能量变化的原因(难点) 化学反应中能量变化的主要原因为： (1)在可比条件下，各种物质所具有的能量是不同的，如在同温下，1个H2O分子和1个HCl分子、1个O2分子和1个H2分子所具有的能量是不同的. (2)能量是不能再生、也不能消灭的，只能从一种形式转化为另一种形式，如电能转化为光能或热能等，或从一种物质中传递到另一种物质中去.即能量守恒. (3)化学反应都涉及到反应物和生成物，在任意一个化学反应中，各反应物所具有的总能量与各生成物所具有的总能量是不相等的，即有能量差.若反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，那么在发生化学反应时，这个能量差就会转化成热能等形式放出来，即反应放出热量，若反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，那么在发生化学反应时，就会通过吸收热能等形式的能量来补足这个能量差，即吸收热量. (4)物质所具有的能量与放热反应、吸热反应关系的总结如图1-25所示，通过研究化学反应中能量变化的原理可知，化学反应的过程，可以看做是“贮存”在物质内部的能量转化为热能而被释放出来的过程，或者是热能转化为物质内部的能量而被 “贮存”起来的过程. 例如：在一定的条件下A与B反应生成C和D，其关系如图1-26所示：体系（反应前）功尽弃 体系（反应前） 图1-26(1)若E1E2，反应体系的总能量(填“升高”或“降低”)_，为(填“吸热”或“放热”)_反应，其原因是_. (2)若E1E2，反应体系的总能量(填“升高”或“降低”)_，为(填“吸热”或“放热”)_反应，其原因是_. 分析 研究化学反应的能量变化，应从反应体系和环境两个方面进行分析(如图1-27所示). 答案：(1)降低；放热；反应物的部分内能通过化学反应转化为热能释放给环境 (2)升高，吸热；环境提供的能量转化成物质的内能“贮存”在生成物之中同类变式1 吸热反应一定是 ( ) A.释放能量 B.贮存能量 C.反应物总能量高于生成物总能量 D.生成物总能量高于反应物总能量 答案：BD 同类变式2 知反应X+YM+N为放热反应，下列关于该反应的说法中，正确的是 ( ) A.X的能量一定大于M B.Y的能量一定大于N C.X和Y的总能量一定大于M和N的总能量 D.因该反应为放热反应，故不必加热就可发生反应 答案：C 同类变式3 下列说法中，正确的是 () A.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B.放热的反应在常温下一定很容易发生C.反应放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的大小 D.吸热反应在一定条件下也能发生 答案：CD 知识点2 燃料的充分燃烧 燃料燃烧的概念 定义：燃料的燃烧，是组成燃料的物质(可燃物)与空气或氧气(助燃物)相互接触.在一定条件(如点燃)厂发生的化学反应. 思维拓展 空气或氧气不足，燃料能不能充分燃烧?燃料与空气或氧气的接触下充分，燃料能不能充分燃烧? 点拨 燃料燃烧的条件：有助燃剂；燃料和助燃刑的温度要达到或超过着火点. 燃烧充分燃烧的条件：有充足的助燃剂；燃料和助燃剂之间要有足够大的接触面积. 燃料发生燃烧足它充分燃烧的前提，但发生燃烧并不一定是充分燃烧。如： 2H2S+O2 2S+2H2O H2S燃烧，但燃烧不充分. 2H2S+3O2 2SO2+2H2O H2S燃烧，且燃烧充分. 燃烧、充分燃烧的意义 (1)使有限的能源发挥最大的作用，节约能源.从如图1-28所示的曲线可知，在我国重视节约能源的必要性. (2)降低环境污染的程度.现在用的燃料中都含有碳元素，这些燃料燃烧不充分 时会产生大量的CO气体.CO气体有毒，会污染环境，危害人体健康.当固体燃料不 充分燃烧时，还会增加烟尘的排放量而加重环境的污染. 【注意】 虽然燃烧需要足量的空气或氧气，但气体的通入量也要适当，否则，过 重的空气或氧气就会带走部分热量，同样会造成浪费. 【说明】 根据一定量的物质，其组成颗粒越小，则总表面积越大的原理，工业上常将固体燃料粉碎，或将液体燃料雾化，以增大燃料与空气或氧气的接触面积，提高 燃料燃烧的效率. 煤炭加工后应用的重要意义 煤炭直接燃烧不仅产生大量的烟尘，而且煤中所含的硫在燃烧时会生成SO2， SO2是导致酸雨形成的主要原因之一.因此，发展洁净煤技术、减少污染物的排放、提高煤炭的利用率，已成为我国乃至国际上的一项重要研究课题.煤的气化和液化是高效、清洁地利用煤炭的重要途径.一些城市使用的水煤气或干馏煤气，它们都是煤经过一系列处理后的产物.例如，使焦炭在高温下与水蒸气反应，则生成CO和H2： C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 固体煤经处理变为气体燃料后，不仅在燃烧时可以大大减少SO2和烟尘对大气造成的污染，而且燃烧效率高，也便于输送. 煤经过处理后，除了可以得到气体燃料外，还可以得到液体燃料，如甲醇等. 煤炭燃烧所产生的大气污染物 (1)CO对大气的污染 大气中CO的主要来源是矿物燃料的不完全燃烧，如石油炼制、钢铁冶炼等.CO 是排放量最大的大气污染物，目前每年人为排放的CO的总量约为3亿吨4亿吨， 其中一半以上来自汽车排放出的废气.过去曾认为CO大部分来自人类活动，近年来的研究表明：CO的自然排放量比人为排放量要大几倍，主要来自森林火灾、CH4的氧化、动植物的代谢等.CO可被土壤中的微生物所吸收，但在大气中很稳定，不能被氧化成CO2，故能在大气中停留很久. CO使人中毒的机理是它跟血液中血红蛋白的结合能力，比氧跟血红蛋白的结合能力大200倍300倍.CO被吸进肺里，跟血液中的血红蛋白(用Hb表示)化合发生下述反应： CO+HbO2=Hb.CO+O2 使血红蛋白携氧和向体内供氧的能力减弱或失去，导致慢性或急性中毒，出现一系列缺氧症状或窒息死亡. (2)CO2与“温室效应” 太阳辐射能到达地面前途经大气层时，大约有30的辐射能经反射作用返回宇 宙空间，约有20的辐射能被大气层吸收后，再反射回宇宙空间去.其余的约50太 阳辐射能以可见光的形式到达地面，其中相当大的一部分以地球长波辐射能的形式，又重新反射回大气层中，使地球表面平均温度不变.但是，当太阳辐射能到达地球表面时，地球大气层中的CO2和水蒸气等在允许太阳能透过并到达地面的同时，它们还把部分长波辐射能反射回地球表面，使地球表面温度升高，这犹如在地球上空壤上了“玻璃层”，“玻璃层”允许太阳辐射能透过，但却阻止地面热量散发，致使地面温度上升，这种作用叫做“温室效应”. “温室效应”的积极作用是控制地球表面的温度，适合于动植物的生存、繁衍.它是人类赖以生存的必要条件.如果没有“温室效应”，在夜间地球表面的温度就会下降到零下20，使地球表面昼夜温差悬殊.但是由于地球上人口激增，现代工业大量燃烧矿物燃料，使大气中的CO2不断增加，致使CO2吸收及反射回地面的长波辐射能增多，引起地面气温上升，因而造成“温室效应”加剧. 例如：下列说法中，不正确的是 ( ) A.化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体 B.煤的气化和液化是高效、清洁地利用煤炭的重要途径 C.在使用化石燃料时，为使之充分燃烧，需通人过量的空气 D.增大燃料与空气的接触面积可提高燃料的燃烧效率 分析 燃料燃烧时，由于空气不足、燃料与空气接触面积有限等因素会导致燃料燃烧不 充分，这样造成的后果是产生的热量少，造成资源的浪费，同时还会产生有害气体污染环境.要 除去这些缺点；一是增大燃料与空气的接触面积；二是发展洁净技术，如煤的气化和液化；三是 通入足量的空气(如图1-29所示)，但是过量空气又会带走部分热量造成损失，综上所述，只有C 不正确. 答案：C 同类变式1 将煤处理后变为气体燃料的目的是 ( ) A.提高燃烧效率，减少大气污染 B.提高煤的价格 C.主要是为了更好地保管 D.减少运输环节 答案：AD 同类变式2 下列措施：固体燃料粉碎；液体燃料雾化；煤经液化或气化处理；通入尽可能多的空气。可提高燃料燃烧效率的是 ( ) A. B. C. D.全部 答案:B实验研究 实验二 化学实验基本操作(二)实验目的：练习滴定管和容量瓶的使用方法. 实验用品：滴定管、容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻 璃棒、滴定管夹、锥形瓶. 实验步骤： 一、滴定管的使用 1.构造(如图1-30所示).滴定管是内径均匀的、带有刻度的细长玻璃管。下端有控制液体流量的玻璃活塞（或由橡皮管、玻璃球组 成的阀). 滴定管上有两种标志：一是标志液面高低的刻度线，其“0”刻度在上方，其他刻度线由小到大自上而下均匀分布，刻度线最小间隔为0.1mL，再大一点为1ml；最大刻度线在最下方；其二是标志滴定管的规格和使用温度的数值，如50mL 20或20mL20，且位于管的上方. 【注意】 量筒无“0”刻度，其刻度从厂至上逐渐增大. 量筒能准确读到0.1 ml.它只能粗略地计量液体的体积. 【说明】 查漏.滴定管在使用前，首先要检查其是否漏水，只有不漏水的滴定管才能使用.本实验主要练习酸式滴定管的使用方法，酸式滴定管是否漏水的检查方法是： 将滴定管活塞关闭，向其中装水至“0”刻度线附近.用滴定管夹把滴定管固定在铁架台上. 观察滴定管的尖嘴处和玻璃活塞处约1 min，看是否漏水.若所观察部位有一处或两处有水漏出，则不合格，要修理活塞或更换滴定管。若所观察部位两处均无水漏出，就将活塞旋转180，再次按上述方法和要求观察，检查滴定管是否合格.若不合格，要修理活塞或更换滴定管；若合格，该滴定管可以使用. 2.控制活塞，取一支洁净的酸式滴定管，将滴定管固定在滴定管夹上.用左手控制滴定管的活察(如图1-31所示)，并轻轻地反复转动活塞，使活塞转动灵活. 【注意】 手势：左手食指、中指在前，拇指在后(如图13l所示). 转动滴定管的活塞时，不要向一边推或拉滴定管，也不要向下拽滴定管. 滴定管的活塞要转动灵活，若转动不灵活，要向教师请教解决办法. 3.润洗，从滴定管夹L取卜滴定管。从滴定管上口倒入少量所要盛装的溶液(这里可用水代替)，并使滴定管缓慢倾斜转动。使水润湿滴定管内壁.用左手控制活塞，将水从滴定管下部放出.再用水润洗滴定管一次. 【注意】 在向滴定管里装入某种溶液之前，一定要先用少量该溶液将滴定管的内壁全部润洗23次，并且润洗液要从滴定管下部放出，使滴定管尖嘴内壁也得到润洗. 润洗滴定管时要小心操作，以防碰破滴定管，也要防止润洗液洒落. 4.装液和赶气泡.向滴定管中注人水至“0”刻度以上2cm3 cm处，将滴定管垂直夹持在滴定管夹上，如果滴定管尖嘴部分有气泡，应快速放液.以赶走气泡.调整液面到”旷刻度或”0”刻度以下. 【注意】 在滴定管夹上，滴定管要垂直. 如果滴定管尖嘴部分有气泡。一定要赶走它，使滴定管尖嘴内充满液体. 由于滴定管的“0”刻度线以上没有其他刻度线.所以当滴定管尖嘴内的气泡赶走以后，要把管内液面调到”0”刻度或“0”刻度以下，但又不能离“0”刻度太远. 5.读数，读取滴定管内液体体积数。并记录下来.读取滴定管山液体体积数的方法与读取量筒内液体体积数的方法相似（如图1-32所示），使眼睛与液面最低处保持水平，读取与液面凹面相切处的数据. 【注意】 在读取滴定管内液体的体积数时：一是要使滴定管与水平面垂直；二是要使眼睛与液面最低处保持水平；三是要读取与液面凹面相切处的数据；四是要估读到0.01 mL. 由于滴定管刻皮值的设计是自上而下逐渐增大，所以，以俯视(视线偏高)方式读数，读数偏低，以仰视(视线偏低)方式读数，读数偏高. 6.放液和记录. (1)用滴定管向烧杯中滴液，测出25滴水的体积.并将读数记录下来. 说明 从滴定管内放出一定体积的液体，先后两次读取滴定管内液体的体积数，计算放出的液体体积的方法是用第二次读得的数值减去第一次读得的数值. 记录液体体积时要精确到0.01 mL. 25滴水的体积一般为1.25 mL，即1.00 mL一般为20滴. (2)用滴定管准确量取10.00 mL水. 【注意】 从滴定管里精确地放出一定体积的液体，要逐滴放出，不能使液体快速流出.当放出的液体体积接近预定值时，更要逐滴慢慢放出，以防放出的液体过量. 当最后关闭滴定管的活塞时，若滴定管的尖嘴外还悬挂一个液珠，要使该液珠进入液体接受器内的液体中去，原因是该液珠的体积经滴定管准确测出，它是液体接受器中应有液体体积的组成部分. 7.滴定管用完后。应按规定洗净，倒夹在滴定管夹上晾干. 二、锥形瓶 1.识别.如图1-31所示.锥形瓶底大而门小，盛溶液后，重心靠下. 2.用途. 3.使用方法. 三、容量瓶 1.容量瓶的构造.容量瓶是细颈、梨形的平底玻璃瓶(如图1-33所示)，瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞.容量瓶上标有温度和容积，表示在所指温度下，液体的凹液面与容量瓶颈部的刻度相切时，溶液体积恰好与瓶上标注的体积相等. 2.规格.常用的容量瓶有100 mL，250mL,1000 mL等多种. 3.用途.用来准确配制一定体积浓度准确的溶液. 【注意】 要明确区分容量瓶和烧瓶的构造和用途. 配制溶液时，选择的容量瓶的容积必须与要配制的溶液的体积一致，如配250 mL溶液就要选用250 mL的容量瓶. 说明 容量瓶的瓶口配制的是玻璃塞时，瓶口的内壁和瓶塞的外圆面都经过磨砂处理的. 容量瓶和瓶塞是一一专门配制的，不可调换.因此，容量瓶瓶塞需用结实的绳系在瓶颈上，以防止损坏或丢失. 4.容量瓶的使用方法. (1)检漏.容量瓶使用前，首先要检查是否完好，瓶口处是否漏水.检查方法如下： 往瓶内加入一定量水.塞好瓶塞.用食指摁住瓶塞。另一只手托住瓶底。把瓶倒立过来.观察瓶塞周围是否有水漏出(如图1-34所示).如果不漏水.将瓶正支并将瓶塞旋转180后塞紧.再把瓶倒立过来，再检查是否漏水.经检查不漏水的容量瓶才能使用. 凡是像容量瓶瓶口、酸式滴定管的活塞、配有玻璃塞的玻璃试剂瓶的瓶门，在检查其是否漏水时。都要做到“旋转180后再检查一次”.只有两次检查部合格才是真正合格. (2)溶解，因为容量瓶不能加热。因此在使用容量瓶配制溶液时,如果是固体试剂。应将称好的试剂先放在烧杯里用适量的蒸馏水溶解后,再转移到容量瓶中,如果是液体试剂.应将所需体积的液体先移入烧杯中，加入适量蒸馏水稀释后。再转移到容量瓶里.应特别注意在溶解或稀释时如有明显的热量变化，就必须待溶液的温度恢复到室温后才能向容量瓶中转移. (3)转移. 将烧杯中的溶液(可用水代替)转移到容量瓶中(如图1-35所示). 用少量水洗涤烧杯23次，把洗涤液也转移到容量瓶中. 【注意】 若溶液的温度偏高或偏低，一定要待其恢复到室温以后再向容量瓶里转移. 在向容量瓶里转移溶液之前，容量瓶瓶颈的刻度线以上部分，内壁上必须没有可自然下流的水. 向容量瓶里转移溶液或注入水，都必须用玻璃棒引流.烧杯嘴靠在玻璃棒上，玻璃棒靠在容量瓶的内壁上.玻璃棒的下端靠在容量瓶瓶颈内壁的刻度线以下的部位。玻璃棒棒身位于容量瓶瓶口的中央，切忌靠在容量瓶瓶口. 单手持容量瓶的瓶颈，使容量瓶瓶口向上直立，轻轻旋摇容量瓶，使液体混合均匀. 要防止溶液溅到容量瓶的刻度线以上. （4）定容.用烧杯沿着玻璃棒向容量瓶中缓缓地注入水，到刻度线以下1 cm 2 cm处，改用滴管滴加水到刻度(小心操作.切勿超过刻度). 【注意】 不要用烧杯向容量瓶内加水至刻度线.因为这样做几乎不可能使容量瓶内的液体体积准确. 用胶头滴管向容量瓶内滴水时要做到：一是使水滴落在液面中央而不落在瓶壁上；二是使水逐滴滴入；三是以平视的方式盯着容量瓶的刻度线，直至液面的凹面与刻度线相切为止. 定容时，如果溶液超过标线，不允许用滴管将多余的溶液吸出，需重新配制溶液.(1)摇匀.塞好瓶塞,用食指摁住瓶塞，用另只手托住瓶底，把容量瓶反复倒转,使溶液混合均匀(如图1-36所示). 【注意】 手持容量瓶时要用指尖而不要握瓶，以防止液体温度升高，体积膨胀. 摁瓶塞的食指不要松动，以防瓶塞