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文档简介

1、一、 验证分子运动的探究实验【实验操作】如右图,取适量的酚酞溶液,分别倒入A、B两个小烧杯中,另取一个小烧杯C,加入约5mL浓氨水。用一个大烧杯罩住A、C两个小烧杯,烧杯B置于大烧杯外。观察现象。【实验现象】烧杯A中的酚酞溶液由上至下逐渐变红。【实验结论】分子是不断运动的。【注意事项】浓氨水显碱性,能使酚酞溶液变红。浓氨水具有挥发性,能挥发出氨气。二、 从微观角度解释问题1. 用分子观点解释由分子构成的物质的物理变化和化学变化物理变化:没有新分子生成的变化。(水蒸发时水分子的间隔变大,但水分子本身没有变化,故为物理变化)化学变化:分子本身发生变化,有新分子生成的变化。(电解水时水分子变成了新物

2、质的分子,故为化学变化)2. 纯净物和混合物(由分子构成的物质)的区别:纯净物由同种分子构成,混合物由不同种分子构成。3. 分子和原子的联系:分子是由原子构成的,同种原子结合成单质分子,不同种原子结合成化合物分子。4. 分子和原子的本质区别:在化学变化中,分子可以再分,而原子不能再分。5. 化学变化的实质:在化学变化过程中,分子裂变成原子,原子重新组合,形成新物质的分子。三、 物质的组成1. 宏观角度:水是由氢元素和氧元素组成的。铁是由铁元素组成的。2. 微观角度:水是由水分子构成的(水的化学性质由水分子保持)。水分子由氢原子和氧原子构成。1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。铁是由铁原子构

3、成的(铁的化学性质由铁原子保持)。3. 水在化学变化中的最小粒子是氢原子和氧原子。4. 物质、元素用于宏观角度分析问题,分子、原子、离子用于在微观角度分析问题。宏观和微观不可以混淆。第三节 水的净化一、 水的净化方法1. 过滤:把不溶于液体的固体物质与液体分离。具体操作见“二、过滤”。2. 吸附沉降:常用明矾、活性炭对水中的杂质吸附而沉降。n 明矾是一种常用的净水剂,它溶于水后生成的胶状物可以对悬浮杂质吸附沉降,以达到净水的目的。n 活性炭具有疏松多孔的结构,可以吸附水中的悬浮物,也可以吸附溶于水的色素和异味。但需要注意的是,活性炭不能吸附钙、镁化合物,活性炭不能降低水的硬度。n 活性炭净水器

4、的入水口在净水器的下面,可以使净水效果更好。3. 蒸馏:除去水中可溶性杂质的方法,净化程度相对较高,得到的蒸馏水可以看成是纯净物。4. 杀菌:在水中加入适量的药物进行杀菌、消毒。如漂白粉、氯气(Cl2)、二氧化氯(ClO2)等。净化方法除去不溶于水的杂质除去可溶于水的杂质降低水的硬度净化程度静置沉淀××低高过滤××吸附×蒸馏5. 自来水厂净水时,需要经过沉淀、过滤、吸附、投药消毒的步骤,但是没有蒸馏和煮沸的步骤。在净化水的方法中,只有投药消毒属于化学变化,其余都属于物理变化。二、 过滤(见下图)【实验器材】带铁圈的铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯【注

5、意事项】1. 操作时注意“一贴、二低、三靠”。“一贴”:滤纸紧贴漏斗内壁,用少量水润湿滤纸并使滤纸与漏斗壁之间没有气泡(保证过滤效率)。“二低”:滤纸低于漏斗边缘、滤液低于滤纸边缘(否则被过滤的液体会直接从滤纸与漏斗之间的间隙流到漏斗下的接受器中,使滤液浑浊)。“三靠”:烧杯紧靠玻璃棒(玻璃棒的作用:引流,使液体沿玻璃棒流进过滤器)、玻璃棒紧靠三层滤纸、漏斗下端管口紧靠烧杯内壁(使滤液沿烧杯壁流下,防止滴下的液滴四处迸溅)。过滤时先过滤上层清液,后过滤下层浊液。若先过滤下层浊液,滤纸上将会残留着大量不溶性杂质,再过滤上层清液时,不溶物会阻碍清液的通过,影响过滤速度。2. 如果两次过滤之后滤液仍

6、然浑浊,原因可能是滤纸破损或过滤时液面高于滤纸边缘。三、 硬水的软化1. 硬水:含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。软水:不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫软水。2. 硬水和软水的区分方法:分别取少量的软水和硬水于试管中,滴加等量的肥皂水,振荡。有较多泡沫产生的水是软水;泡沫很少,产生浮渣的水是硬水。3. 硬水在加热或长久放置时会有水垢生成,化学方程式为:Ca(HCO3)2=CaCO3+H2O+CO24. 硬水的危害: 用硬水洗涤衣物,既浪费肥皂又洗不干净衣物,时间长了还会使衣物变硬。 锅炉用水硬度高了十分危险,因为锅炉内结垢之后不仅浪费燃料,而且会使锅炉内管道局部过热,易引起管道变形或

7、损坏,严重时还可能引起爆炸。 长时间饮用硬水有害健康。5. 硬水的软化方法:煮沸和蒸馏。制取蒸馏水的装置如右图所示。注意: 在烧瓶底部要加几粒沸石(或碎瓷片)以防加热时出现暴沸。 加热前按照图3连接好装置,使各连接部分严密不透气。 加热烧瓶时不要使液体沸腾得太剧烈,以防液体通过导管直接流到试管里。 弃去开始馏出的部分液体,收集到10mL左右蒸馏水时,停止加热。第四节 爱护水资源一、 水资源现状1. 地球表面约71被水覆盖着。但淡水只约占全球水储量的2.53,其中大部分还分布在两极和高山的冰雪及永久冻土,难以利用;可利用的只约占其中的30.4。2. 海水中含量最多的物质是水(H2O),含量最多的

8、元素是氧元素,最多的金属元素是钠元素。3. 我国水资源的现状是分布不均,人均不足。4. 水资源紧张的原因:一方面人类生活、生产的用水量不断增加,另一方面未经处理的废水、废物和生活污水的任意排放及农药、化肥的不合理施用等造成的水体污染,加剧了可利用水的减少,使原本已紧张的水资源更显短缺。二、 爱护水资源一方面要节约用水,另一方面要防止水体污染1. 节约用水的一些具体措施:a) 提高水的利用效率。b) 使用新技术,改革工艺和改变习惯。c) 污水处理之后,循环利用。d) “一水多用”,如使用“中水”(生活污水处理后,达到一定水质标准的非饮用水)洗车、使用淘米水浇花等。2. 防止水体污染的一些具体措施

9、:a) 不使用含磷洗衣粉。b) 工业“三废”要进行综合利用和经处理后再排放。c) 农业上提倡使用农家肥,合理使用化肥和农药。d) 以预防为主,治理为辅。第四单元 物质构成的奥秘第一节 原子的构成1. 原子的构成原子(不带电)原子核(带正电)核外电子(每个电子带一个单位负电荷)质子(每个质子带一个单位正电荷)中子(不带电)在核外一个相对很大的空间内做着高速运动体积很小,约占原子体积的十万分之一原子一般是由质子、中子和电子构成,有的原子不一定有中子,质子数也不一定等于中子数。原子的种类由核电荷数(质子数)决定。2. 构成原子的各种粒子间的关系在原子中,原子序数核电荷数核内质子数核外电子数。由于原子

10、核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷的电量相等,电性相反,所以原子整体不显电性。3. 相对原子质量以一种碳原子(碳12)质量的1/12(1.66×10-27kg)为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比,作为这种原子的相对原子质量,符号为Ar。相对原子质量是通过比较得出的比值,单位为“1”。原子中质子和中子的质量接近碳原子质量的1/12,而电子的质量约为质子质量的1/1836,可以忽略不计,所以原子的质量集中在原子核上,即相对原子质量质子数中子数第二节 元素1. 定义:元素就是具有相同电荷数(即核内电子数)的一类原子的总称。元素与原子的区别和联系:元素原子区别只表示一类原子的总称;

11、只表示种类,不论个数,是宏观概念原子是微观概念,既表示种类,又表示数量含义化学变化中元素种类不变,但形态可能变化化学变化中,原子种类和数量不变,但最外层电子数可能变化联系元素是同一类原子的总称,原子是构成元素的基本单元2. 元素之最地壳中含量(质量分数)排在前五位的元素:氧、硅、铝、铁、钙地壳中含量最多的金属元素:铝地壳中含量最多的非金属元素:氧生物细胞中含量最多的元素:氧人体中含量最多的金属元素:钙3. 元素的分类:金属元素、非金属元素、稀有气体元素4. 元素符号:元素用元素符号表示。元素符号是用元素拉丁文名称的第一个字母表示的,如果第一个字母相同,则再附加一个小写字母加以区别。5. 元素符

12、号的意义:元素符号不仅表示一种元素,还表示这种元素的一个原子。如果物质由原子构成,元素符号还可以表示一种物质。如果元素符号前加上系数,就只表示该原子的个数,只具有微观意义。如:H表示氢元素、1个氢原子。2H表示2个氢原子。Cu表示铜元素、一个铜原子、金属铜。6. 描述物质宏观组成和微观构成: 宏观组成(描述物质的组成时用元素叙述):铁是由铁元素组成的。二氧化碳是由碳元素、氧元素组成的。 微观构成(描述物质的构成时用分子、原子、离子叙述)铁是由铁原子构成的。二氧化碳是由二氧化碳分子构成的。(描述分子的构成时用原子叙述)1个二氧化碳分子是由1个碳原子和2个氧原子构成的。7. 元素周期表:元素周期表

13、的每一横行叫做一个周期,共7个周期;每一纵行叫做一个族,共16个族。周期的变化规律:从左到右,原子序数由少变多。除第一周期以外,每一周期都是以金属元素开始,逐渐过渡到非金属元素,最后以稀有气体元素结束,从左到右金属性逐渐减弱。同一周期元素的原子的电子层数相等。第三节 离子1. 核外电子的排布在含有很多电子的原子里,电子的能量并不相同,能量高的通常在离核较远的区域运动,能量低的电子通常在离核较近的区域运动,就像分了层一样。这样的运动,我们称为分层运动或分层排布。现在发现的元素,原子核外电子最少的有1层,最多的有7层。电子层序数越大,层内电子的能量越大,离原子核距离越远。规律: 核外电子总是尽先排

14、在能量最低的电子层里,第一层排满才能排第二层,第二层排满才能排第三层。 每个电子层最多能容纳2n2个电子(n为层序数,第一层n=1,第二层n=2)。 最外层电子数不超过8个(第一层为最外层时,不超过2个)。2. 原子结构示意图:一个氯原子的原子结构示意图如下+172 8 7弧线表示电子层弧线上的数字表示该层填充的电子数表示原子核和核内质子数3. 元素的种类 金属元素:原子的最外层电子数一般少于4个(是不稳定结构),在化学变化中易失去最外层电子,而使次外层成为最外层,形成稳定结构。这种性质叫做金属性。 非金属元素:原子的最外层电子数一般多于或等于4个(是不稳定结构),在化学变化中易获得电子,而使

15、最外层达到8电子的稳定结构。这种性质叫做非金属性。 稀有气体元素:原子的最外层有8个电子(He为2个),为相对稳定结构。元素类别最外层电子数得失电子趋势性质结论金属元素4易失去最外层电子(形成阳离子)易发生化学反应元素的化学性质由最外层电子数决定。非金属元素4(H:1)易获得电子使最外层达到8电子的稳定结构(形成阴离子)稀有气体元素8(He:2)难得失电子(为相对稳定结构)极难发生化学反应4. 离子的形成:带电的原子或原子团叫做离子。在化学反应中,金属元素原子失去最外层电子,非金属元素原子得到电子,从而使参加反应的原子带上电荷。带电荷的原子叫做离子。带正电荷的原子叫做阳离子,带负电荷的原子叫做

16、阴离子。阴、阳离子由于静电作用互相吸引,结合形成稳定的、不带电性的化合物。5. 离子内质子数不等于核外电子数,离子的最外层电子一般是8(氢是0)个电子的稳定结构。原子通过得失电子变成离子,离子也可以通过得失电子变回原子。6. 离子符号离子用离子符号表示:在原子团或元素符号的右上角标出离子所带的电荷的多少及电荷的正负(数字在前,符号在后),当离子所带电荷数为1时,1可以不写。如Na+(钠离子)、Ca2+(钙离子)、H+(氢离子)、Cl-(氯离子)、O2-(氧离子)、OH-(氢氧根离子)等。离子符号表示的意义:Mg2+表示1个镁离子带2个单位的负电荷。2O2-表示2个氧离子。离子符号只有微观含义,

17、没有宏观含义。7. 一定带正电的粒子:质子、原子核、阳离子一定带负电的粒子:电子、阴离子不带电的粒子有:中子、原子、分子8. 物质与其构成粒子之间的关系: 原子直接构成物质。如汞、金刚石直接由原子构成。 金属元素原子和非金属元素原子分别形成阳离子和阴离子。如氯化钠是由氯离子和钠离子构成的。 非金属元素离子和非金属元素离子各提供电子形成共用电子对,结合成分子。如氧气是由氧分子构成的。第四节 化学式与化合价1. 化学式:用元素符号和数字组合来表示物质组成的式子。2. 化学式(如H2O)的意义:表示一种物质(宏观意义)表示水这种物质;表示一个分子(微观意义)表示1个水分子;表示某物质是由什么元素组成

18、的(宏观意义)表示水是由氢元素、氧元素组成;表示某物质是由什么粒子构成(微观意义)表示水由水分子构成;表示某物质的分子由什么粒子构成(微观意义)表示1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成;3. 化学式的写法:纯净物单质化合物金属单质、稀有气体单质、其他由原子构成的物质直接用元素符号表示(如Fe、Al)常温下为固态的非金属单质用元素符号表示(如S、P、C)由双原子分子或多原子分子构成在元素符号右下角标出原子个数(如O2、H2、Cl2)正价元素或原子团写在前,负价元素或原子团写在后(特例:NH3氨气、CH4甲烷)。在元素符号右下角写出该种元素的原子数目,所有元素的原子个数比为最简比(特例:H2O2

19、)。当原子团不是一个时需要加括号,把个数写在括号的右下角(1省略不写)。书写化合物的化学式时,首先要弄清以下两点: 这种物质由哪种物质组成; 化合物中各元素的原子个数比是多少。4. 化合价:元素化合价是一个原子在化合时表现出来的性质。在元素符号或原子团的上方标出化合价,“+”、“-”写在前,数字写在后。+5 -25. 化合价的一般规律:金属元素跟非金属元素化合时,金属元素显正价,非金属元素显负价。氧元素通常显-2价,氢元素通常显+1价。在化合物里正负化合价的代数和为0。在单质中元素的化合价为0。同一元素在不同物质里可显不同的化合价。在同一种物质里,同一元素也可显不同的化合价(如NH4NO3)。

20、-3 +56. 根据化合价写化学式:“正价前,负价后,十字交叉右下处,化简才是原子数”。如P2O5 P2O5+37. 数字的意义: 元素符号前的数字表示几个某原子。如2H中的“2”表示2个氢原子。 化学式前的数字表示几个某分子。如2H2O中的“2”表示2个水分子。 元素符号右下角数字表示一个某分子或离子中有几个某原子。如CO2中的“2”表示1个二氧化碳分子中有2个氧原子。 元素符号右上角的数字表示一个某离子中带几个单位的正或负电荷。如Fe3+中的“3”表示1个铁离子带3个单位的正电荷。 元素符号正上方数字表示某元素的化合价。如Fe表示铁元素的化合价是+3。8. 根据化学式进行计算(计算时要注意

21、式子的化学意义)1) 相对分子质量(相对原子质量×原子个数)之和2) 组成元素的质量比(相对原子质量×原子个数)之比在计算时要注意标清元素的顺序。3) 原子个数之比(元素质量÷相对原子质量)之比4) 化合物中某元素的质量分数5) 某元素的质量某化合物的质量×某元素质量分数【例】多少吨的氧化亚铁(FeO)中所含铁元素质量和100t中氧化铁所含铁元素的质量相同?解:设需氧化铁的质量为x。答:需氧化亚铁的质量为90t。【注意】列方程时所设未知数不能带有单位。6) 某元素的质量某混合物的质量×纯度×某元素质量分数某元素的质量【例】现在有一种化

22、肥,主要成分是硝酸铵,测得其含氮量为34.3%(杂质不含氮),求这种化肥的纯度。解:设该化肥的质量为100g,该化肥的纯度为a%。答:这种化肥的纯度为98%。【注意】 设这种氮肥的质量是为了使方程有化学意义。 纯度是百分数,不能小于0%,也不能大于100%。纯度是未知数时,表示纯度的字母后要跟上百分号。7) 有一瓶不纯的硝酸铵(NH4NO3)样品,经分析其中的含氮量为37%,则所含杂质可能是:A. (NH4)2SO4B. CO(NH2)2 C. NH4Cl D. NH4HCO3【分析】解这道题需要三个要素:最大数、中间数、最小数(指含氮量)。三者之间的关系为:最大数中间数最小数。这里的37%是

23、求出的平均含氮量,是中间数。接下来算出NH4NO3中的含氮量:35%。由于35%37%,所以应该是最小数。然后算出四个候选答案中每个化合物的含氮量,它是最大数,数值应该大于37%。在这里只有CO(NH2)2的含氮量为46.7%,超过了37%,成为最大值。所以最后答案应该是B。附表2 一些常见元素、根的化合价和离子符号元素和根的名称元素和根的符号常见的化合价离子符号元素和根的名称元素和根的符号常见的化合价离子符号钾K+1K+氟F-1F-钠Na+1Na+氯Cl-1、+1、+5、+7Cl-银Ag+1Ag+溴Br-1Br-铜Cu+1、+2Cu+、Cu2+氮N-3、+2、+3、+4、+5钙Ca+2Ca2

24、+氧O-2镁Mg+2Mg2+硫S-2、+4、+6S2-钡Ba+2Ba2+磷P-3、+3、+5锌Zn+2Zn2+碳C+2、+4汞Hg+2Hg2+硅Si+4铁Fe+2*、+3Fe2+、Fe3+氢氧根OH-1OH-锰Mn+2、+4、+6、+7Mn2+硝酸根NO3-1NO3-铝Al+3Al3+硫酸根SO4-2SO42-氢H+1H+碳酸根CO3-2CO32-铵根NH4+1NH4+磷酸根PO4-3PO43-* 亚铁指化合价为+2的铁元素,亚铜指化合价为+1的铜元素。第五单元 化学方程式第一节 质量守恒定律一、 探究实验:质量守恒的探究白磷燃烧前后质量的测定【实验器材】托盘天平(及砝码)、锥形瓶、玻璃棒、气

25、球【设计实验】 在底部铺有细沙的锥形瓶中,放入一粒火柴头大小的白磷。 在锥形瓶口的橡皮塞上安装一根玻璃管,在其上端系牢一个小气球,并使玻璃管下端能与白磷接触。 将锥形瓶和玻璃管放在托盘天平上用砝码平衡。 取下锥形瓶,将橡皮塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速用橡皮塞将锥形瓶塞进,并将白磷引燃。 待锥形瓶冷却后,重新放到托盘天平上,观察天平是否平衡。【实验现象】白磷燃烧,产生大量的白烟,放出大量的热。天平平衡。【实验结论】反应前各物质的总质量反应后各物质的总质量。n 实验成功的关键:装置的气密性要良好。n 玻璃管下端与白磷接触的目的:点燃白磷。n 气球的作用:盛装锥形瓶里受热膨胀的空气

26、和五氧化二磷,避免因锥形瓶内压强过大把瓶子弹开。n 没有安装气球的后果:橡皮塞被弹开或炸裂锥形瓶。n 锥形瓶底部不铺上细沙的后果:锥形瓶炸裂。二、 探究实验:质量守恒的探究铁钉跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定【实验器材】托盘天平(及砝码)、烧杯。【设计实验】 在100mL烧杯中加入30mL稀硫酸铜溶液,将几根铁钉用砂纸打磨干净,将盛有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起放在托盘天平上称量,记录所称的质量m1。 将铁钉浸到硫酸铜溶液中。待反应一段时间后溶液颜色改变时,将盛有硫酸铜溶液和铁钉的烧杯放在托盘天平上称量,记录所称的质量m2。比较反应前后的质量。【实验现象】铁钉表面附着一层红色物质,溶液由蓝色逐渐变

27、成浅绿色。【实验结论】m1m2。反应前各物质的总质量反应后各物质的总质量。【化学方程式】Fe+CuSO4=Cu+FeSO4n 该装置不用密封,因为参加反应和生成的物质中没有气体。三、 质量守恒定律: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。n 质量守恒定律应用于化学变化,不能应用于物理变化。n 质量守恒定律说的是“质量守恒”而不是其他方面的守恒。n 化学反应中,各反应物之间要按一定的质量比相互作用,因此参加反应的各物质的质量总和不是任意比例的反应物质量的简单加和。n 不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中。四、 质量守恒的原因:从微观上看,在化学反

28、应前后,原子的种类、数目、质量不变。五、 质量守恒定律的应用:n 求某个反应物或生成物的质量;计算时要考虑是否有气体参加反应,或者生成物中是否有气体,气体的质量不能遗漏。n 推断反应物或生成物的组成(化学式);n 判断反应物是否全部参加了反应。六、 化学反应前后:n 一定不变(宏观)反应物和生成物的总质量、元素的种类和质量。一定不变(微观)原子的种类、数目、质量。n 一定改变(宏观)物质的种类。一定改变(微观)分子的种类。n 可能改变分子总数。七、 化学反应类型n 四种基本反应类型: 化合反应由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。 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。 置

29、换反应一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。 复分解反应两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应。n 氧化还原反应:氧化反应:物质得到氧的反应属于氧化反应。还原反应:物质失去氧的反应属于还原反应。氧化剂:提供氧的物质还原剂:夺取氧的物质(常见还原剂:H2、C、CO)n 中和反应:酸与碱作用生成盐和水的反应。第二节 如何正确书写化学方程式一、 化学方程式:用化学式表示化学反应的式子,叫做化学方程式。二、 化学方程式的意义n 质的方面:表明反应物、生成物和反应条件。n 量的方面: 各物质间反应时的微粒个数比; 各物质间反应时的质量比。质量比等于化学方程式中各物质的相

30、对分子质量与化学计量数乘积的比。所求质量比不用约分。三、 化学方程式的读法(意义):以下面的方程式为例2H2 + O2 = 2H2O 4 :32 : 36n 氢气和氧气在点燃的条件下反应,生成水。n 每2个氢分子和1个氧分子在点燃的条件下恰好完全反应,生成2个水分子。n 每4份质量的氢气和32份质量的氧气在点燃的条件下恰好完全反应,生成36份质量的水。四、 书写化学方程式要遵守的原则: 必须以客观事实为基础; 必须遵守质量守恒定律。五、 写化学方程式时常出现的错误:n 不尊重科学实验,随意臆造化学式或事实上不存在的化学反应。n 不遵守质量守恒定律、没有配平或计量数不是最简比。n 化学式书写错误

31、。n 写错或漏写反应条件。n 错标或漏标“”(气体生成符号)、“”(沉淀符号)。“”:如果在反应物中没有气体,而生成物中有气体,那么应该在生成气体的化学式后面标“”。“”:在初中阶段,只有在溶液中发生反应时生成沉淀,才在生成沉淀的化学式后标“”。六、 配平:在化学式前填上适当的化学计量数,使式子左、右两边的每一种元素的原子个数都相等。n 一般情况下,可以按照书98页上介绍的“最小公倍数”法配平。n 如果化学方程式中有单质,一般留到最后配平。n 配平时一般从最复杂的化学式入手。但配平一氧化碳还原金属氧化物反应的化学方程式时,一般从一氧化碳入手。n 刚开始配平,可以让化学计量数是分数。配平结束后“

32、”两边的化学计量数翻倍,全部变为整数即可。n 在刚学化学方程式时,要多做一些练习以熟练配平的方法;学过一段时间之后,要试着把常见的化学方程式背下来(有的时候,上课认真听讲、课后认真写作业对背方程式很有帮助)。第三节 利用化学方程式的简单计算一、 例题1:加热分解6g高锰酸钾,可以得到多少克氧气?解:设生成的O2的质量为x。答:加热分解6g高锰酸钾,可以得到0.6g氧气。【注意】如果没有完全反应,反应物和生成物的质量不能代入计算。只有通过相关数据得知反应完全进行(遇到“充分反应”、“恰好完全反应”、“适量”等话语),这些质量才可能有效。遇到“足量”、“过量”、“一段时间”、“少量”等词语,说明可

33、能不是恰好完全反应。二、 例题2(利用质量守恒定律计算):将氯酸钾和二氧化锰的混合固体30g加热一段时间,发现剩余固体的质量是20.4g,求参加反应的氯酸钾的质量。解:设参加反应的KClO3的质量为x。答:参加反应的KClO3的质量为24.5g。【注意】当反应前物质的总质量不等于反应后物质的质量时,说明有气体逸出。三、 例题3:在做“氢气还原氧化铜”的实验中,将8g氧化铜放入试管中,通入足量的氢气并加热一段时间。再次称量固体时,发现剩余固体的质量为7.2g。问生成铜的质量为多少?解:设生成Cu的质量为x。参加反应的CuO的质量为【注意】对于这种题,先要注意(8g7.2g)并不是生成水的质量,而

34、是参加反应的氧元素的质量。四、 带杂质的计算见第八单元。五、 计算时的常见错误:n 未知数带有单位。n 所设物质的质量包含杂质的质量,或者包含未参加反应的物质的质量。n 已知物质的质量没有单位。n 化学方程式书写错误或者没有配平(这个错误会使计算题的得分降为1,甚至为0)。n 关系式中的数据没有与物质的化学式对齐。n 步骤不完整、数值计算错误、所答非所问等在其他学科也能犯的错误。第六单元 碳和碳的氧化物第一节 金刚石、石墨和C60一、 “碳”和“炭”的区别:“碳”指碳元素,不是具体指某种物质;而“炭”指具体的、由碳元素组成的单质。二、 金刚石、石墨、C60是由碳元素组成的三种不同的单质。所以,

35、在一定条件下,将石墨转化为金刚石的变化是化学变化。三、 金刚石、石墨的物理性质和用途化学式颜色形状硬度导电性导热性润滑性熔点用途金刚石C无色透明正八面体最硬无无无高划玻璃、切割金属、钻探机钻头、制装饰品等石墨深灰色、有金属光泽、不透明细鳞片状最软之一优良良好良好电极、铅笔芯、润滑剂等n 金刚石是天然存在的最硬的物质。n 无定形碳:由石墨的微小晶体和少量杂质构成,没有固定形状。常见的无定形碳:木炭、活性炭、焦炭、炭黑。颜色、状态制法用途木炭灰黑色的多孔性固体木材隔绝空气加强热燃料、黑火药、制活性炭、冶炼金属活性炭灰黑色多孔颗粒状固体木炭在高温下用水蒸气处理净化多种气体和液体、作防毒面具焦炭浅灰色

36、多孔性固体烟煤隔绝空气加强热冶炼金属炭黑极细的黑色粉末含碳物质不完全燃烧墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等,作橡胶制品的填料n 木炭、活性炭具有吸附性(物理性质)。活性炭的吸附性更强。四、 C60分子是一种由60个碳原子构成的分子,它形似足球,这种足球结构的碳分子很稳定。五、 金刚石、石墨、C60性质不同的原因:碳原子的排列方式不同。六、 碳的化学性质n 单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同n 在常温下,碳的化学性质不活泼。木炭+氧化铜澄清的石灰水n 碳具有可燃性:C+O2CO2(充分燃烧)2C+O22CO(不充分燃烧)碳在氧气中燃烧的现象:燃烧剧烈,发出白光;放热;生成能使澄清石

37、灰水变浑浊的气体。n 碳具有还原性:C+2CuO2Cu+CO22Fe2O3+3C4Fe+3CO2单质碳的还原性可用于冶金工业。七、 木炭还原氧化铜的实验(见右图)【实验操作】 把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀,小心地铺放进试管; 将试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管; 集中加热; 过几分钟后,先撤出导气管,待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析。【实验现象】澄清的石灰水变浑浊;黑色固体逐渐变成红色。【化学方程式】C+2CuO2Cu+CO2n 反应开始的标志:澄清的石灰水变浑浊。n 在酒精灯上加网罩的目的:使火焰集中并提高温度。n 配制混合物时木炭粉应稍过量的

38、目的:防止已经还原的铜被氧气重新氧化。n 实验完毕后先熄灭酒精灯的后果:石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。八、 还原反应:含氧化合物里的氧被夺去的反应,叫做还原反应。木炭是使氧化铜还原为铜的物质,具有还原性。木炭在反应C+2CuO2Cu+CO2中作还原剂。第二节 二氧化碳制取的研究一、 实验室制取二氧化碳n 原料:大理石或石灰石、稀盐酸。u 不用稀硫酸代替稀盐酸的原因:稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙,阻碍反应的继续进行。u 不用浓盐酸代替稀盐酸的原因:浓盐酸易挥发,使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。u 不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因:它们与稀盐酸反应速率太快,不容

39、易控制和收集,且成本较高。n 反应原理:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2n 发生装置:同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置(原因:固体和液体混合,在常温下反应生成气体)n 收集装置:向上排空气法收集气体的装置(原因:二氧化碳能溶于水,且密度比空气密度大)n 检查装置的气密性:用长颈漏斗插入液面内的气体发生装置,紧闭导气管出口,从漏斗中加水。如果液面稳定后水面下降,则表明漏气;若水面不下降,则表明不漏气。n 验满:把燃着的木条放在集气瓶口(不要伸入瓶内),如果火焰熄灭,证明二氧化碳已经收集满了。n 检验:把气体通入澄清的石灰水中,如果澄清的石灰水变浑浊,就证明收集的气体是二氧化碳

40、。n 净化:如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氢气体和水蒸气时,可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶(除去氯化氢),再通过盛有浓硫酸的洗气瓶(除去水蒸气并进行干燥)。n 注意事项见第二单元。CO2(2)CO2(1)二、 二氧化碳和氧化钙的工业制法:CaCO3CaO+CO2第三节 一氧化碳和二氧化碳一、 二氧化碳的物理性质及对应的探究实验:n 无色无味,常温常压下为气体。n 一般情况下,二氧化碳的密度比空气的密度大。【实验操作】如右图(1),将CO2气体慢慢倒入杯中。【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下,先聚集在底部,然后逐渐上升,把杯内的空气自下而上排出。【

41、实验结论】 一般情况下,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧; 一般情况下,二氧化碳的密度比空气的密度大。n 二氧化碳能溶于水。【实验操作】如右上图(2)向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。【实验现象】瓶体变瘪。【实验分析】二氧化碳溶于水时,使瓶内的气体体积减小,因而压强减小,外界大气压把瓶子压瘪了。【实验结论】二氧化碳能溶于水。二、 二氧化碳的化学性质n 一般情况下,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧。n 二氧化碳不能供给呼吸。(注意:二氧化碳没有毒性)n 二氧化碳能与水反应生成碳酸。【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花

42、喷上稀醋酸,第二朵纸花喷上水,第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中,第四朵纸花喷上水之后,再放入盛满二氧化碳的集气瓶中,观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出,小心烘烤,观察现象。【实验现象】 第一朵小花变红; 第二朵小花不变色; 第三朵小花不变色; 第四朵小花变红; 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。【实验分析】 醋酸能使紫色小花变红,说明酸(溶液)可以使紫色石蕊变红; 水不能使紫色石蕊变红; 二氧化碳不能使紫色石蕊变红; 二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红; 说明碳酸被分解了。【化学方程式】CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2【注意事项】 第二朵、第

43、三朵纸花可以说明:水不能使紫色石蕊变红,二氧化碳不能使紫色石蕊变红,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红。 纸花必须是干燥的。如果纸花不是干燥的,那么在把第三朵纸花放入水中时,CO2会与纸花里的水分反应生成碳酸使纸花变红,这样就起不到对照的作用。 二氧化碳不能使紫色石蕊变红,但二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红。n 二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2On 二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳:CO2+C2CO该反应是吸热反应。该反应既是化合反应,又是氧化还原反应(CO2是氧化剂,C是还原剂)。该反应是二氧化碳变为一氧化碳的一种方法。三、 二氧化碳的用途

44、n 灭火(既利用了二氧化碳的物理性质,又利用了二氧化碳的化学性质)原因: 二氧化碳的密度比空气大; 一般情况下,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧。灭火器原理:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2n 干冰(固体二氧化碳):干冰升华吸收大量的热,因此干冰可用于人工降雨、制冷剂。n 光合作用:作气体肥料,可以提高农作物的产量。四、 二氧化碳对环境的影响:造成温室效应【能导致温室效应的气体】二氧化碳、臭氧(O3)、甲烷(CH4)、氟氯代烷等。五、 一氧化碳的物理性质:无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气略小。一氧化碳只能用排水法收集,不能用向下排空气法收集。六、 一氧化碳的化学性质n

45、 一氧化碳具有可燃性:2CO+O22CO2【燃烧的现象】 发出蓝色火焰; 放热; 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。煤炉从上至下,常发生的三个反应:2CO+O22CO2、CO2+C2CO、C+O2CO2n 一氧化碳具有毒性。原因:一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合,造成生物体内缺氧,严重时会危及生命。正常的血液呈深红色,当通入一氧化碳后,血液由深红色变成浅红色。n 一氧化碳具有还原性。七、 一氧化碳的用途:n 可燃性:作气体燃料(2CO+O22CO2)。n 还原性:冶炼金属(3CO+Fe2O32Fe+3CO2、CO+CuOCu+CO2)。八、 一氧化碳的还原性n 一氧化碳还原氧化铜的实验:【实验

46、装置】见下图(这是整套装置,但只需掌握虚线框中内容,并且下文的操作、现象、结论仅针对虚线框内的实验装置)。1-稀盐酸2-大理石3-碳酸氢钠溶液4-浓硫酸5-木炭6-氧化铜7-氢氧化钙溶液【实验操作】 先通入一氧化碳,在加热前必须先检验一氧化碳的纯度; 点燃酒精灯给玻璃管内的物质加热; 实验完毕,先熄灭酒精灯; 再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。【实验现象】黑色粉末变成红色,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。【实验结论】一氧化碳能使氧化铜还原成铜,同时生成二氧化碳。【化学方程式】CO+CuOCu+CO2【注意事项】 检验一氧化碳纯度的目的:防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。 一氧化碳“早来

47、晚走”,酒精灯“迟到早退”。 一氧化碳“早来”,酒精灯“迟到”的目的:排净装置内的空气,防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。 一氧化碳“晚走”,酒精灯“早退”的目的:防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化(2Cu+O22CuO)。 因为一氧化碳有剧毒,随意排放会造成空气污染,所以必须进行尾气处理。 7溶液的目的: 证明反应生成二氧化碳; 除去装置内的二氧化碳。n 一氧化碳还原氧化铁【实验装置和实验操作】与上面的实验类似( 下的酒精灯要换成酒精喷灯)【实现现象】红色粉末逐渐变黑,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。【化学方程式】3CO+Fe2O32Fe+3CO2【注意事项】铁块是银白色的,但铁粉是

48、黑色的。n 水煤气(一氧化碳和氢气的混合气体):C+H2OCO+H2n 在我们学过的还原剂还原金属氧化物的反应中,只有两个反应的条件是“加热”,其他的都是“高温”:H2+CuOCu+H2O和CO+CuOCu+CO2九、 一氧化碳和二氧化碳的性质比较一氧化碳二氧化碳物理性质无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水化学性质可燃性、还原性、毒性 二氧化碳能和水反应生成碳酸 二氧化碳可以和四大强碱反应生成盐和水 二氧化碳能和碳单质反应 二氧化碳能参与光合作用检验方法通过灼热的氧化铜粉末,粉末由黑色逐渐变成红色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊通入澄清石灰水中,澄清石

49、灰水变浑浊主要用途做燃料、冶炼金属灭火、制汽水、人工降雨十、 三大还原剂:H2、C、CO共同性质:可燃性、还原性。白磷热水氧气(2)(1)白磷白磷红磷热水十一、 三大可燃性气体及燃烧时的火焰颜色:H2(淡蓝色)、CO(蓝色)、CH4(明亮的蓝)十二、 当碳与氧化剂不充分反应时,会生成一氧化碳。第七单元 燃料及其应用第一节 燃烧和灭火一、 燃烧n 定义:通常的燃烧是指可燃物跟氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。n 探究燃烧的条件(本实验要在通风橱或抽风设备下进行):【实验操作】a. 如右图(1),在500mL的烧杯中注入400mL热水,并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷。在烧杯上盖一片薄铜片,

50、铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷,观察现象。b. 如右图(2),用导管对准上述烧杯中的白磷,通入少量氧气(或空气),观察现象。【实验现象】a. 铜片上的白磷燃烧,铜片上的红磷和水中的白磷没有燃烧。b. 白磷在水下燃烧。【实验分析】如右图(1)。与对比,说明:物质是否发生燃烧与可燃物燃烧所需要的温度有关。与对比,说明:物质是否发生燃烧与是否与氧气(空气)接触有关。与图(2)对比,再次说明:燃烧必须有氧气(空气)。【实验结论】燃烧的条件:可燃物、与氧气(或空气)接触、温度达到着火点n 通风橱是一种不完善的尾气处理装置,若改进上述实验,可将红磷和白磷装入密闭的容

51、器内(还要套一个气球),这样便于进行尾气处理。n 燃烧的条件: 可燃物; 与氧气(或空气)接触; 温度达到着火点。【注意事项】 着火点不是固定不变的。对固体燃料来说,着火点的高低跟表面积的大小、颗粒可惜的粗细、导热系数的大小等都有关系。 并非所有的燃烧都需要氧气,如氢气在氯气中燃烧生成氯化氢。 只有三个条件全部满足,燃烧才能发生。n 自燃:由缓慢氧化引起的自发燃烧。二、 灭火n 灭火的原理: 清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离; 隔绝氧气(空气); 降低可燃物的温度,使其降低到着火点以下。【注意事项】 着火点是可燃物着火燃烧时所需的最低温度,是物质的一种性质,不随外界条件的变化而变化。 在燃烧

52、的三个条件中,只需破坏一个条件就可以使燃烧停止。n 灭火器u 泡沫灭火器的反应原理:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2u 干粉灭火器的反应原理:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2u 二氧化碳灭火器内盛装的是液态二氧化碳,使用时不会留下任何痕迹。三、 爆炸n 定义:可燃物在有限的空间内急剧地燃烧,就会在短时间内聚积大量的热,使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。u 爆炸还包括物理爆炸,它们是物理变化。u 除了可燃性气体能发生爆炸外,可燃性粉尘如面粉、煤粉等也能发生爆炸。鼓气n 粉尘爆炸实验【实验操作】取一空金属罐和小塑料瓶,剪去金属罐和小塑料瓶的上部,并在金属罐和小塑料瓶的底侧

53、各打一个比橡皮管外径略小的小孔。像右图那样连接好装置,在小塑料瓶中放入干燥的面粉,点燃蜡烛,用塑料盖盖住罐。从橡皮管一端快速鼓入大量的空气,使面粉充满罐,观察现象并分析原因。【实验现象】“砰”地一声响,伴随一团火光产生;放热;塑料盖被掀起。【实验分析】面粉被吹起后与空气充分接触,又被蜡烛点燃。在有限的空间内发生急剧燃烧并放出大量热,产生的气浪将塑料盖掀起,说明可燃性的粉尘在有限的空间内急剧燃烧能发生爆炸。【注意事项】 面粉应该是干燥的; 气囊的作用:使面粉与空气充分混合。 鼓气球与金属罐之间的连接管可稍长一些,人距离该装置远一些,以防危险。n 油库、面粉加工厂、纺织厂和煤矿的矿井内等地方必须做的安全措施:通风、严禁烟火。第二节 燃料和热量一、 三大化石燃料:煤、石油、天然气(均为混合物,并且均为不可再生能源)n 煤“工业的粮食”u 煤中主要含碳元素。u 煤燃烧排放的污染物:SO2、NO2、CO、烟尘等。(SO2、NO2可导致酸雨)u 为了使煤得到综合利用,可以将煤干馏,即隔绝空气加强热,使煤分解为焦炭、煤焦油、煤气等有用的物质。(干馏是化学变化)n 石油“工业的血液”u 石油中主要含碳、氢元素。u 汽车尾气中的污染物:CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧

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