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文档简介
1、走进化学实验室讲义一药品的取用 。1、药品的去用原则: (1)三不原则:不能用手接触药品;不要把鼻子凑到容器口闻药品的 气味;不得尝任何药品的味道。 (3)节约原则: 当没有说明用量时, 液体药品一般取用 1-2ml, 固体药品只需盖满试管底部。 ( 3)处理原则:实验剩余的药品既不能放回原试剂瓶,也不要随意丢弃,更不要带出实验室,要放入指定的容器中。2、液体药品的取用注意事项。(1)固体药品一般放在广口瓶中,液体药品一般放在细口瓶中。(2)取用药品时,瓶塞要倒放在实验桌上(防止瓶塞、 试剂被污染,防止药液腐蚀实验桌)(3)倾倒液体时,瓶口要紧挨接液容器口,缓缓倾倒。(防止液体洒落)(4)倾倒
2、时,细口瓶标签要向着手心(防止液体流下腐蚀标签,造成试剂难以辨别)(5)倒完液体后,要立即塞紧瓶塞,把试剂放回原处(防止液体挥发或污染药液二、量筒、滴管的使用。1、量筒的使用:量筒是用来量取液体体积的仪器,量取液体时,视线要与凹液面的最低处 保持水平, 不能仰视,也不能俯视, 若仰视会使读数比实际值偏小,俯视会使读数比实际值 偏大,即“仰小俯大” 。2、滴管的使用:取少量液体时可以用胶头滴管,取液后,应保持橡胶胶帽在上,不能平放 或倒置,防止液体倒流, 沾污试剂或腐蚀橡胶胶帽,用过的滴管要立即用水清洗(滴瓶上的 滴管不能用水清洗)三、酒精灯的使用原则(1)绝对禁止向燃着的酒精灯里面添加酒精,以
3、免失火。( 2)绝对禁止用一只酒精灯去引燃另一只酒精灯。 ( 3)用酒精灯后,必须用灯帽盖灭 ,不能用嘴吹灭。 (4)不要碰到酒精灯, 万一洒出的酒精在桌上燃烧起来,不要惊慌,应立即用湿抹布盖灭 .(5) 向酒精灯内添加酒精的量不能超过酒精灯容积的2/3,不能少于其容积的 1/4。四、给物质加热 。(1) 试管外壁应干燥,试管里的液体不超过试管容积的 1/3.(2)用试管夹夹持试管时,应由试管底部套上,取下。(3)加热时,应先使试管底部均匀受热,然后使用酒精灯的外烟进行加热。(4)试管口不能对着自己或他人(防止液体溅出伤人) 。(5)加热后的试管不能立即用冷水冲洗(防止试管炸裂)(6)加热时,
4、试管与桌面或水平面呈45 度夹角。空气中氧气含量的测定一、实验现象 :红磷燃烧呈黄白色火焰, 产生大量 白烟, 打开止水夹, 进入集气瓶的水的体 积约占整个集气瓶体积的 1/5.分析:红磷燃烧,消耗掉瓶中的氧气,使瓶内气体减少,压强减小,水倒流倒集气瓶。二、实验要成功必须做到以下几点 :1、红磷必须足量,避免容器内有剩余氧气,而红磷已经被燃完。2、实验必须保证装置的气密性好。3、测定进入到瓶中水的体积时必须待白烟消失、装置冷却后再测定。4、实验前导管中必须充满水。三、如果实验后发现进入瓶中水的体积小于 1/5 有哪些原因?1、红磷不足。2、装置气密性不好,漏气。3、未等装置冷却就打开止水夹。4
5、、实验前未使导管中充满水。四、能否用木炭、硫、铁丝等物质代替红磷实验?不能,木炭燃烧生成的是 二氧化碳 气体,硫燃烧生成的是 二氧化硫 气体,虽然消耗掉了瓶 中的氧气, 但同时生成的二氧化硫或二氧化碳气体补充掉了消耗的氧气的体积, 使瓶内气体 体积变化不大,不能造成压强差,水不能倒流;铁丝不能的原因是铁丝在空气中不能燃烧。五、为什么实验前集气瓶底部为什么要装一些水?能否用沙子代替水呢?水可以溶解生成的五氧化二磷,使实验现象更接近理论值,还能防止生成物温度过高使集 气瓶底炸裂。六、保护空气 。防治措施:(1)加强空气监测。 (2)植树造林,种草。 ( 3)消除污染源( 4)使用清洁能源。课题 2
6、 氧气1、硫在空气中和氧气中的燃烧实验硫在空气中燃烧现象:发出 淡蓝色 火焰,放出大量的热,生成有 刺激性气味的气体。硫在氧气中燃烧的现象:发出 蓝紫色 的火焰,放出大量的热,生 成有刺激性气味的气体。试验注意: 1、 集气瓶底部要注入一层水,用来吸收硫燃烧产生 的有毒二氧化硫气体, 这里的水不能用沙子代替, 因为沙子不能吸收 有毒的二氧化硫气体。2、实验时,燃烧匙要缓缓伸入集气瓶内,防止燃烧产 生的热量使瓶中氧气体积膨胀而被挤出, 或是生成的二氧化硫气体将 瓶中的氧气挤出。2、木炭在空气中和氧气中的燃烧的实验木炭在空气中燃烧的现象:发出 红光 。产生大量的热。木炭在氧气中的燃烧现象:发出 白
7、光 ,产生大量的热。3、铁丝在氧气中燃烧的实验铁丝在氧气中燃烧的实验现象: 火星四射,生成黑色固体 。实验注意: 1、铁丝要盘成螺旋状,目的是维持铁丝燃烧时的局部 温度,使铁丝能持续燃烧。2、瓶中要注入一层水或者沙子, 防止生成的四氧化三 铁熔融物因温度过高而炸裂集气瓶底部。4、化合反应:由两种或两种以上物质参加反应,生成一种物质的反 应叫做化合反应。( A B C D )实验室制取氧气一、实验室制取氧气的方法 : 1、 高锰酸钾 加热 > 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气2、 过氧化氢 二氧化锰 > 水 + 氧气3、氯酸钾 二氧化锰 加热 > 氯化钾 + 氧气二、工业制取氧气
8、:原理: 分离液态空气,在低温条件下加压,使空气转化成液态,再利 用空气中氮气和氧气的沸点不同,氮气先从液体空气中分离成出来,剩下的就是液态氧气。三、实验室制取氧气组装试验仪器的步骤 :(查、装、定、点、收、离、熄)谐音:茶庄定 点收利息: 查 :检查装置的气密性。 装 :装入药品。 定 :试管底部略高于试管口,固定装置 。 点: 点燃酒精灯 。收 :开始收集气体。 离 :试验结束后,先从水槽中撤出出导管。 熄 :最后熄 灭酒精灯。(为什么要先撤出导管再熄灭酒精灯?防止水槽中的水倒流到试管中引起试管炸裂。 )四、实验操作中应注意的事项 : 1、实验前要先检查装置的气密性。2、在试管口要塞一团棉
9、花,防止高锰酸钾加热时飞溅,堵住导管口,不利于气体排出。3、试管底部要略高于试管口,防止冷凝水倒流到试管底部, 引起试管炸裂。 4、等气泡连续且均匀时开始收集氧气。5、实验结束后,先撤出导管,在熄灭酒精灯,防止水槽中的水倒流到试管中,引起试管炸 裂。五、气体的验满方法 :用带火星的木条放在集 气瓶口, 如果木条复燃, 则证明氧气已经收集 满了,若用排水法收集,当气泡从瓶口冒出时表明气体已收集满了。六、收集气体的方法 : 1、排水法:难溶于水或不易溶于水,且不和水发生化学反应的气体 可用排水法收集,比如氧气。2、排空气法: ( 1)向上排空气法:密度比空气大且不和空气中的任何气体发生化学反应的气
10、体可用向上排空气法,比如氧气。( 2)向下排空气法: 密度比空气小且不和空气中的任何气体发生化学反应,可用向下排空气法,比如氢气。七、催化剂的理解。 1、催化剂只能改变化学反应速率, (改变是指可以加快或者减慢化学反 应速率)不能影响生成物的质量。 22、催化剂不是唯一的,不能说二氧化锰就是催化剂(只 能说二氧化锰是双氧水分解的催化剂) ,也不能说催化剂就是二氧化锰(因为不只是二氧化 锰可以作为催化剂, 二氧化锰只是催化剂的一种。 )2、一变两不变: 催化剂只改变化学反应 速率,反应前后的质量和化学性质不变均不变, 换句话说, 即催化剂在化学反应中不参反应, 反应前后作为催化剂的物质本身没有发
11、生改变。 比如: 二氧化锰作双氧水分解的催化剂, 加 入的是二氧化锰,反应结束后剩在试管中的固体物质还是二氧化锰。八、分解反应 :由一种物质分解成两种或者两种以上物质的反应叫做分解反应 .分子和原子1、物质的构成 :物质是由分子、原子、和离子 构成 的。(分子、原子离子只能和 “构成”搭配,不能用“组成”。例如:水是由水分子 “构成”,铁是由铁原子“构 成”。2、常见的一些由分子、原子、离子、构成的物质 :水、氢气、氧气、氮气、二 氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等都是由分子构成的;金属、稀有气体 是由原直接构成,没有分子;酸、碱、盐是由离子构成的。3、构成物质的分子、原子、离子之间有间隔
12、 。例如: 1 升水和 1 升酒精混合, 总体积小于 2 升。物质的热胀冷缩现象也说明分子、原子、离子、间有间隔。4、构成物质的分子、原子、离子是在不断的运动着的,并不是静止的。比如:开花时节闻到花香,是由于花粉分子在不断地运动,运动到空气中被我们闻到; 酒厂、醋长能闻到醋香, 是由于酒精分子和醋酸分子在不断地运动; 湿衣服能晾 干是因为衣服上面的水分子运动到空气中的缘故。5、分子运动与温度的关系 :温度越高分子的能量越大,运动的越快。6、分子的定义 :分子是保持物质化学性质的 最小 粒子。例如:保持水化学性质 的最小粒子是 水分子 ,保持二氧化碳化学性子的最小粒子是 二氧化碳分子 ,保持 氧
13、气化学性质的最小粒子是 氧气分子 。7、原子的定义 :原子是化学变化中 最小 的粒子。在化学变化中,原子就是最小 的单位,不能再分。8、不同种元素的分子和原子不能比较大小,但分子一定比构成该分子本身的原 子大。9、用分子、原子的观点(微观的观点)解释混合物和纯净物 。混合物 :有不同 种分子构成的物质是混合物。例如:空气是混合物:空气中就含有氧气分子、氮 气分子、二氧化碳分子、和稀有气体原子。 纯净物:由同种分子 构成的物质是纯 净物。例如:氧气是纯净物,氧气中就只含有 氧气分子 ,不含其他物质的分子。10、用分子原子的观点(微观的观点)解释物理变化和化学变化。 物理变化 :构成物质的分子本身
14、没有改变, 只是分子间的 间隔 改变了。例如:水变成水蒸气 是物理变化, 构成水的水分子本身没变, 只是 水分子间间隔 变大了。水蒸气液化 由于水分子之间的间 隔变小了。又如干冰变成气体, 也是由于 二氧化碳分子间的 间隔变大了缘故。 化学变化:分子本身发生了变化,分子破裂成原子,原子又重 新组合成了新物质的分子。 例如: 双氧水分解产生氧气, 是因为双氧水分子破裂 成氢原子和氧原子, 氧原子又重新组合成氧气分子, 从而构成了氧气。 所以化学 变化的实质是 : 分子破裂成原子,原子又重新组合成其他物质的分子 。原子的构成1、原子的构成:原子是由原子核(质子和中子)和核外的电子构成,但并不是所有
15、的原子 都有中子(氢原子就没有中子) ,每个质子带一个单位的正电荷,每个电子带一个单位的负 电荷,中子不带电。2、原子呈电中性:由于原子核内质子所带的电荷数和核外电子所带的电荷数相等,但电性 相反,因此原子不显电性。3、原子核外电子的排布规律: 原子的电子在原子核外是分层排布的, 原子最少一个电子层, 最多 7 个电子层, 第一层最多排 2 个电子, 第二层最多排 8 个电子, 最外层不得超过 8个电子,其规律为: 2n 24、 1-18 号元素的原子结构示意图5、原子最外层电子数规律金属元素的原子最外层电子一般少于4 个,反应时容易失去最外层电子,变成阳离子。 ;非金属元素原子最外层一般多余
16、 4 个电子, 反应时一般容易得到电子变成阴离子; 稀有气体元素原子最外层为 2 个电子(一 个电子层)或 8 个电子,反应时不容易得失电子,是一种、稳定结构。6、原子中的等量关系:质子数 = 核电荷数 =核外电子数 = 等于原子序数7、相对原子质量:是一个比值,相对原子质量 = 质子数 +中子数水的净化讲义1、 明矾的净水原理 :明矾溶于水后生成的白色氢氧化铝胶状沉淀对 水中的杂质进行吸附,使杂质沉降来达到净水的目的。 (活性炭具有 疏松多孔的结构, 也具有较强的吸附能力, 活性炭不但能吸附掉水中 的不溶性杂质, 还能吸附掉一些可溶性的杂质, 比如说一些色素和臭 味等。)2、常用的净水方法净
17、水程度由低到高排列: 沉淀、吸附、过滤、蒸 馏。(蒸馏的净水程度最高)3、过滤时应注意以下几点 :1、过滤前要用蒸馏水将滤纸湿润, 防止 滤纸和漏斗之间有气泡,下液很慢。 2、过滤中玻璃棒的作用是“引 流”。3、过滤时要注意:一贴:滤纸要紧贴漏斗内壁,中间不能有气 泡。二低:滤纸边缘要低于漏斗边缘;液面要低于滤纸边缘。三靠: 盛液烧杯要紧靠在玻璃棒的中部; 玻璃棒的末端要轻轻靠在三层滤纸 一边;漏斗的末端要紧靠在接液烧杯的内壁(防止液体溅出) 。4、过滤后滤液仍然浑浊的原因 :1、滤纸破损。 2、过滤时液面高于 滤纸边缘。 3、接液烧杯不干净。(若过滤后液体仍然浑浊,应再次过 滤)5、硬水和软
18、水 。 硬水:含有较多钙镁化合物。 (钙镁离子的水)软 水:不含钙镁化合物(钙镁离子)或者含较少钙镁化合物的水。6、区别硬水和软水的方法 :加入用肥皂水搅拌, 易起浮渣的是硬水, 易起泡沫的是软水。7、硬水的危害 :1、用硬水洗衣服既浪费肥皂也洗不干净衣物,时间 长了会使衣服变硬。 2、锅炉用水硬度过高十分危险,锅炉内结成水 垢不但浪费燃料,还是引起锅炉发生爆炸。 3、长期饮用硬水不利于 人的身体健康。8、硬水软化的方法 :煮沸、暴晒。水的组成讲义1、氢气的物理性质:无色,无臭,难溶于水的气体,密度比空气密度小(所有 气体中密度最小的气体) 。化学性质:氢气在氧气中燃烧时,产生 淡蓝 色火焰,
19、 混有一定量空气的氢气遇明火时会发生爆炸。 因此点燃氢气前一定检验氢气的 纯 度。(点燃氢气时,发出尖锐的爆鸣声,证明氢气不纯,若声音很小,表示氢气 较纯净)。2、氢气在氧气中燃烧的表达式: H2 +O2 点燃 H 2O (由于氢气燃烧只产生水, 所以氢气是最清洁的能源) 。3、氢气的收集方法: (1)向下排空气法 (氢气密度比空气密度小,又不与空气 中的任何成分反应)。 (2)排水法收集(氢气 难溶于水)4、水的电解试验注意事项: (1)用直流电源,(2)由于纯水不导电,所以可以 在水中加入少量的 硫酸钠(Na2SO4)或氢氧化钠 (NaOH )以增强水的导电性。 (2)连接负极玻璃管中产生
20、的气体( 氢气 )是正极玻璃管中产生的气体( 氧气) 体积的 2 倍,即 V氢气: V氧气 2 : 1(理论值),可以理解为:“正氧负氢,氢二氧,但实际操作中, V氢气: V氧气 2:1【 氧气在水中的溶解度(即溶解能力)大于氢气在水中的溶解度, 生成的氧气一部分溶解在水中。 反应中发生了一些副 反应,消耗掉了生成的氧气。 】。(3)由水电解试验证明 :水是由氢元素 和氧元素 组成(但不能理解成水是由氢气和氧气组成)一种元素是 氧元素 的化合物。如:CO 、 CO2 、NO 、 SO2 、 SO3 、 H 2O 、H2O25、化合物和单质:化合物 :不同种元素组成的 纯净物。如: CO2 、K
21、MnO 4、K2 MnO4 、CuSO4 (都是至少含两种元素组成)氧化物:由两种元素 组成,其中等(只含两种元素 ,其中一种是 氧元素的化合物,如: KClO 3、 CaCO3虽然含有氧元素 ,但是不是两种元素 组成,只能叫含 氧元素的化合物 ,不能叫氧化物)。 单质:由同种元素组成的纯净物(如: H2、O2、O3、Fe、Al、He、C60等等)6、物质的分类:氧化物化合物 其他物质纯净物 单质混合物利用化学方程式的简单计算、步骤: 1、设未知(一般问设么设什么,设未知的时候X 后面不带单位。 )2、写出方程式(注意配平、条件、和气体沉淀符号)3、找相关量4、列比例式5、求解(一般为 X=5
22、g, 要带上单位“ g”6、作答二、练习1、在一个密闭容器内有 X 、Y、Z、Q 四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各 物质的质量如下。物质XYZQ反应前质量 (克)22845反应后质量 (克)待测24024该反应的基本类型为: ()反应。2、加热 152g 高猛酸钾克产生氧气多少克?3、6.5 克锌在足量的稀盐酸中反应可制多少克氢气?(Zn 2HCl ZnCl 2 H2 )4、实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物15.5 克制取氧气, 充分反应后称得剩余固体的质量 10.7 克,计算化合物中氯酸钾和二氧化锰的质量各是多少克?5、在加热的情况下,用氢气还原氧化铜和铜的混合物24克,得到
23、 20.8 克铜,求混合物中氧化铜的质量质量分数?( CuO H2 Cu H2O )6、一定质量的硫在给定质量的氧气中燃烧,有如下数据:次数12345给定氧气的质量(克)1015162024生成二氧化硫的质量(克)2030323232计算硫的质量?7、某实验小组的同学为了测定实验室中氯酸钾样品的纯度,取一定质量的该样品与1 克氧化锰混合,其总质量为 6 克,依次加热该混合物 t1、t2、t3、t4 时间后,分别冷却称量固体 的质量,记录有关数据如下表(样品中杂质不参加反应)加热时间t1t2t3t4剩余固体的质量 (g)4.244.164.084.08(1)计算完全反应产生氧气的总质量?(2)样
24、品中了氯酸钾的纯度?7、某校化学兴趣小组从学校附近的矿区采回一种石灰石样品进行纯度测定(杂质不和盐酸 反应)他们取 10g 样品,把 80g 盐酸分 4 次加入,充分反应后剩余固体的质量见下表所示:盐酸的用量剩余固体的质量第一次加入 20g6.5g第二次加入 20g3.0g第三次加入 20g0.6g第四次加入 20gm(1)求石灰石样品的纯度?( CaCO3CaCl2 CO2H2O )(2) M 的值是多少?(3)100 克这样的碳酸钙与足量的盐酸反应可制得CO2多少克?金刚石、石墨、 C60 讲义无色透明 ,正八面体天然最硬不导电不导热构成:由原子直接构成, 不存在分子。、碳的几种单质:金刚
25、石、石墨、C60状态:1、金刚石硬度:导电导热性:状态: 深灰色令片状固体构成:由原子直接构成,不存在分子。2、石墨硬度: 质地柔软导电导热性:导电性导热性良好3、碳 C 60 :由分子构成,一个 C60 分子由 60 个碳原子构成。注意:金刚石、石墨、 C60 都是碳元素组成的单质,但性质差异很大,原因是构成它们的原 子的排列方式不一样。同素异形体:像金刚石、石墨、C60 这样由同种元素组成的不同种单质互为同素异形体。二、物质性质和用途的关系:物质的性质决定物质的用途,物质的用途体现物质的性质。三、单质碳的化学性质:1、在常温下,碳的化学性质不活泼(碳原子的最外层电子数为4 个,既不大于 4
26、 个也不小于 4 个)点燃2、与氧气的反应( 1)氧气充足时: C O2 点燃 CO2点燃(2)氧气不足时: 2C O2 点燃 2CO3、碳与氧化铜的反应:C 2CuO 高温 2Cu CO2 ( 氧化还原反应)高温4、碳与氧化铁的反应:3C 2Fe2O3 高温 4Fe 3CO2 (氧化还原反应)5、碳与二氧化碳的反应: C CO 2 2CO (氧化还原反应) 6、碳与氢气的反应:C H 2O 高温 CO H 2 (氧化还原反应)四、氧化还原反应:氧化反应:物质与氧发生的反应,还原反应:含氧化合物中的氧被夺 去的反应,提供氧的物质叫氧化剂,具有氧化性,得到氧的物质叫做还原剂,具有还原性。氧化碳制
27、取的研究1、实验室制取二氧化碳( 1 )药品:稀盐酸和大理石或石灰石(大理石和石灰石的主要成分均是CaCO3 ).注意: 不能用浓盐酸代替稀盐酸,浓盐酸具有挥发性,要挥发出氯化氢( HCl )气体, 会导致收集到的 CO2中混有 HCl 气体而不纯。 不能用浓硫酸代替稀盐酸,因为浓硫酸和 大理石反应生成的 CaSO4 微溶于水,包在大理石表面形成保护膜,阻止反应进行。不能用CaCO3 、 Na2CO3 、 K 2CO3代替大理石,一是成本高,二是因为都是纯净物,反应速度 快,反应难以控制。2、化学反应方程式:CaCO3 2HCl CaCl2 H2CO3H2CO3 不稳定,易分解:H2CO3 C
28、O2H2O 所以总的方程式为: CaCO3 2HCl CaCl2 CO2H2O3、工业上制取 CO2 的方法 :高温煅烧大理石或石灰石: CaCO3 CaO CO2 密度比空气大,且不和空气中的任何成分发生化学反应,用向上排空气法气体收集方法排空气法密度比空气大,且不和空气中的任何成分发生化学反应,用向上排空气法4、密度比空气小,且不和空气中的任何成分发生化学反应,用向下排空气法排水法:不容于水或不 与水发生化学反应。排水法和排空气法的优缺点:排水法收集的气体较纯净,但水蒸气较多,排空气法收集的 气体较干燥,但不纯净。1)漏斗的末端要伸入到液体中,以免气体逸出。( 2 )导管不能伸入到橡皮塞太
29、长,不利于气体排出。导管的另一端要伸入 到集气瓶底部, 瓶口并盖上玻璃片。 (4)由于 CO2溶于水, 所以只能用向上排空气法收集。6、CO2的 检验与验满 :检验是否是 CO2气体只能用澄清石灰水,检验二氧化碳是否收集 满,用燃着的小木条放在集气瓶口,木条熄灭,证明CO2 已经收集满。7、CO32 检验 :向被检测的物质中滴加稀盐酸,若有气泡产生,把产生的气泡通入到澄清CO2和CO 讲义一、二氧化碳。(1)二氧化碳的物理性质及化学性质:物理性质:无色无味的气体,密度比空气密度大, 能溶于水;化学性质:二氧化碳不能燃烧, (一般情况下)不支持燃烧,不供给呼吸,能使 澄清石灰水变浑浊,能和水反应
30、生成碳酸(CO2 H2O H 2CO3)。(2)二氧化碳和镁反应: CO2 2Mg 点燃 C 2MgO(3)CO2不能使紫色石蕊试液变红, CO2通入紫色石蕊试液中,石蕊试液变红的实质是CO2 和石蕊试液中的水反应,生成了碳酸,碳酸使紫色的石蕊试液变红。(4) CO2和澄清石灰水的反应: CO2 Ca(OH)2 CaCO3H2O (可以用该反应来检验二氧化碳气体)二、CO2 对生活环境的影响 (1)CO2 本身无毒,但二氧化碳不供给呼吸。若含量较多时可以导致人体呼吸不到氧气而 窒息而死。2) CO2导致温室效应,导致温室效应的气体还有甲烷(CH 4 )、臭氧( O3)和氟氯代烷。3)CO2的用
31、途: 1、促进植物光合作用,二氧化碳越浓,光合作用越强。2、不供给呼吸,可以用来灭火。 3、可以用来制纯碱、制尿素。 4、可以用来做气肥。三 CO 的物理化学性质: (1)物理性质:无色无味的气体,密度比空气小,难溶于水(但由于密度和空气密度太接 近,所以一般不能用排空气法收集 CO)点燃(2)化学性质: 1、 CO和氧气的反应: 2CO O2 点燃 2CO2 ( CO燃烧,火焰呈蓝色)1)、 CO 有毒,使人中毒的原理是: CO 极易与血液中的血红蛋白结合,使血红蛋白不能2)、 CO 还原金属氧化物:再和氧气结合,造成生物体内缺氧而死亡。CO CuO 高温 Cu 2CO2 (现象:有红色物质
32、生成)试验注意: (1)实验时要先通 CO ,再加热,目 的是排净玻璃管中的空气, 防止加热时 CO 不纯 净而引起玻璃管炸裂。 ( 2)实验结束后,先停 止加热,继续通一氧化碳直至装置冷却,防止 生成的铜单质在高温时再次被氧化成 CuO (3)尾气处理: CO 有毒,不能直接排放到空气中,需在图中 C 出点燃或是系一个气球。CO 还原氧化铁: FeO3 3CO高温2Fe 3CO2 (氧化还原反应)课题 1、金属材料、几种常见的金属1、金属的一般物理性质:常温下,除 Hg(有毒,常温下液态)外, 都是固体,有金属光泽,大多数能导电、能导热、有延展性、密度大 和熔点高的特性。2、几种常见的金属:
33、(铁、铜、铝)(1)铁:纯铁具有银白色金属 光泽,质软,有良好的延展性,能导电、 导热。( 2)铜:紫红色金属, 有良好的延展性,能导电(导电性比铁好) 、导热。( 3)铝:银白色 金属,具有良好的延展性、导电性、导热性。3、人类利用金属的先后顺序:人类最先利用铜器、继而进入铁器时 代,铝的利用仅仅是 100 多年前开始的, 但现在铝的年产量已经超过 铜,位于铁之后。4、一些金属的物理性质: 密度: 金铅银铜铁锌 熔点: 钨铁铜金 银 铝锡 二、金属之最 地壳中含量最高的金属 铝 目前年产量最高的金属 铁硬 度 最 高 的 金 属 铬熔点最低的金属 汞密度最小的金属 锂三、合金导电性:银铜铝锌
34、铁铅硬度: 铬铁银铜金铝铅人体中含量最高的金属 钙导电性、导热性最好的金属 - 银 熔 点 最 高 的 金 属 钨 密度最大的金属 锇1)概念:在金属中加热熔合某些金属或非金属 ,就可以制得具有金属特性的物质为合金。( 2)生铁和钢:生铁(含碳量 2%4.3%),是混合物,硬度比纯铁硬。钢:(含碳 0.03%2%),质地硬,有良好的延展性,弹性、机械性能。注意:生铁和钢是含碳量不同的铁。(3)几种常见的合金:生铁、钢、不锈钢、铝合金、铜合金、钛合 金等(被誉为 21 世界重要的金属材料,抗腐蚀性能比不锈钢好,密 度也较小可塑性好、易于加工)金属的化学性质一、常见金属与氧气的反应1、镁与氧气的反
35、应 :( 1)在常温下镁能与氧气反应,银白色的镁条在空气中表面会逐渐变 暗,发生缓慢氧化,生成白色固体(氧化镁) :2Mg+ O2 =2MgO (2)点燃时: 在空气中剧烈 燃烧,发出耀眼白光,生成白色粉末状固体:2Mg+ O2 =2MgO.2、铝与氧气的反应 :( 1)常温下银白色的铝在空气中,表面逐渐变暗,发生缓慢氧化,在 其表面生成一层致密的氧化物薄膜, 从而阻止内部的铝进一步氧化, 因此铝有较好的抗腐蚀 性: 4Al+ 3O2 = 2Al2O3 .(2)点燃时 ,铝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成 一种白色固体(氧化铝) :4Al+ 3O2 =2Al2O3。3、铁与氧气的
36、反应 。( 1)常温下,铁在干燥的空气中很难与氧气发生反应。( 2)在潮湿的空气中铁与氧气和水共同作用,生成暗红色的比较疏松的物质(铁锈,主要成分是Fe2O 3)(3) 点 燃 时 , 在 氧 气 中 剧 烈 燃 烧 , 火 星 四 射 , 放 出 大 量 的 热 , 生 成 黑 色 固 体 ( Fe3O4 ): 3Fe+ 2O2 = Fe3O4 .4、铜和氧气的反应。 ( 1)在干燥的空气中铜几乎不和氧气反应。 (2)在潮湿的空气中,表 面生成一种绿色物质( Cu2 (OH )2 CO 3 ): 2Cu + O2 +CO 2 + H 2O = Cu2 (OH )2CO3.5、金即使在高温下也
37、不与氧气发生反应。二、金属的活动性顺序巧计: K Ca Na Mg Al Zn , Fe Sn Pb H , Cu Hg Ag Pt Au注意: 从左到右,金属的活动性由强到弱,即金属性从左到右依次减弱,非金属性从左到右 依次增强。(一)金属与酸发生反应的条件: (1)排在“ H ”前面的金属能置换出酸中的氢, 排 在 ”H" 后 面 的 金 属 则 不 能 。 例 如 : Zn + H 2SO4 = ZnSO 4 + H2 ,Mg +2HCl = MgCl 2 + H 2 (2)这里的酸不包括 浓硫酸和硝酸 ,浓硫酸和硝酸具有强氧 化性, 与金属反应不能生成氢气。 (3) 铁与稀盐
38、酸, 稀硫酸反应生成的是 +2 价的铁的化合物, (溶液的颜色呈浅绿色) ,例如: Fe+ 2HCl =FeCl2+H 2 Fe+ H 2SO4 = FeSO4 + H 2 (4)金属与酸反应的快慢,剧烈程度可根据金属的活动性顺序来判断,排在越前面的金属与 酸反应越剧烈,如: Mg 、Fe、Zn 与酸反应速度是: Mg Zn Fe (二)金属与化合物的溶液反应的条件: 在金属的活动性顺序里, 位于前面的金属能把它后 面 的 金 属 从 它 们 化 合 物 的 溶 液 中 置 换 出 来 。 例 如 : Fe 排 在 Cu 前 面 : 故 : Fe+ CuSO 4 = Cu + FeSO4Fe+
39、 CuCl 2 =FeCl2+Cu三、置换反应: 一种单质和一种化合物反应生成另一种单只和另一种化合物的反应, 叫做置 换反应。金属资源的利用和保护1、金属在自然界中的存在形式:除金银在自然界中是以游离态的形式存在的,其他大多数 金属都是以化合态的形式存在的。2、铁的冶炼。(1)原理:利用 CO还原 Fe2O3 的反应。(2)设备:高炉。(3)原料:铁矿石、焦炭、石 灰石(石灰石的主要作用是将矿石中的SiO2转变成炉渣。 ( 4)高炉中发生的化学反应:C O2CO2C CO22CO 3CO Fe2O32 Fe 3CO 23、实验室用 CO 还原 Fe2O3 。现象:玻璃管中的红色物质逐渐变为黑
40、色,试管中澄清石灰水变浑浊。 实验注意事项:(1)实验前,先通入一阵 CO, 待玻璃管中空气排尽后再点燃酒精灯 (防止 CO 不纯,引起玻璃管爆炸)(2)实验结束后, 要先熄灭酒精灯, 待温度冷却后, 再停止通 CO( 防 止生成的铜单质在高温下再次被氧化。 (3)尾气处理:在 C 处要系一气球, 或将排出的气体 点燃,防止污染空气。 ( 4)玻璃管中发生的方程式: 3CO Fe2O32Fe 3CO2试管中发生的方程式: Ca(OH)2 CO2 CaCO3H2O酒精灯处方程式:2CO O22CO24、金属资源的保护(1)防止金属生锈:破坏金属生锈的条件。例如:在金属上面涂一层保护膜(油漆、镀一
41、 层金属等),(2)金属资源的保护: (一)防止金属生锈。 (二)旧金属回收利用。 (三)有计划、合理开 采金属,严禁乱采矿(四 )寻找金属替代品。溶液的形成一、 溶液。1、溶液的定义 :有一种或几种物质分散到另一种物质里中,形成的均一的、稳定的混合物 叫溶液。例如:食盐水、双氧水溶液、空气、钢等都是溶液(溶液不一定是液体) 。2、溶液的特征 :具有均一性、稳定性。均一性是指溶液中任意一部分的组成成分和性质完 全相同,稳定性是指在外界条件不变时,溶液长时间放置不分层,也不会析出固体物质。3、溶液的组成 :溶液由溶质和溶剂组成。溶质:被溶解的物质叫做溶质。溶剂:能溶解其 他物质的物质叫溶剂。例如
42、: NaCl 溶于水中形成氯化钠溶液,氯化钠是溶质,水是溶剂; 澄清石灰水(氢氧化钙溶液) ,氢氧化钙是溶质,水是溶剂。4、溶液的质量:由于溶液是由溶质和溶剂两部分组成,故溶液的质量=溶质的质量 +溶剂的5、溶液中溶质和溶剂的判断: ( 1)固体或气体分散到液体里,固体、气体为溶质,液体为 溶剂。(2)如果两种液体互溶时,一般把量多的一种叫做溶剂,量少的一种叫溶质,但若其 中一种是水时,一般把水叫做溶剂。 (例如: 50 克酒精溶解在 100 克水中,酒精是溶质,水 是溶剂)。(3)如果物质溶解时发生了化学反应,溶质为反应后生成的物质(例如:生石灰 氧化钙溶于水后发生了化学反应:CaO + H
43、 2O =Ca(OH )2 , Ca(OH )2是溶质,水是溶剂。又如CO2溶于水中发生了化学反应: CO2+H2O=H2CO3, H 2CO 3是溶质,水是溶剂) 。二、溶解过程中发生的能量变化。溶解过程分为扩散过程和水合过程, 其中扩散要 吸收热量 ,水合要 放出热量 。当扩散时吸收 的热量大于水合时放出的热量, 则溶液的温度要降低; 当扩散时吸收的热量小于水合时放出 的热量,溶液的温度要升高。三、悬浊液和乳浊液。1、悬浊液 :不溶性的固体小颗粒分散到液体中形成的混合物叫悬浊液。悬浊液的特性:不 均一,不稳定,静止后要上下分层。2、乳浊液 :小液滴分散到液体中形成的混合物叫做乳浊液。乳浊液
44、的特性:不均一,不稳 定,静止后分层。但加入乳化剂后,能形成稳定存在的乳浊液。3、洗涤剂的乳化功能 :洗涤剂能使油污分散成无数细小液滴,而不聚集成油珠。4、洗涤剂去油污和汽油去油污的原理的不同:洗涤剂具有乳化功能,能将大片的油污分散成无数细小的油滴,然后随水冲走;汽油去油污是汽油溶解油污,形成溶液。溶解度1、饱和溶液。(1)饱和溶液的定义:在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶 解时,所得的溶液叫做这种溶质的饱和溶液, 还能继续溶解的溶液叫做这种溶质的不饱和溶 液。(判断溶液是否是饱和或是不饱和溶液,一定要指明在一定温度下和一定剂量里,离开 这两个条件谈饱和或者不饱和溶液无
45、意义。 )(2)彼此互溶的两种物质不能形成饱和溶液(例如:酒精和水能以任意比互溶,故在一定 温度下,一定剂量里酒精在水中不能形成饱和溶液。(3)饱和溶液与不饱和溶液的转换。升高温度或加溶剂饱和溶液 不饱和溶液增加溶质,降低温度或蒸发溶剂(4)判断溶液是否是饱和溶液的方法: ( 1)若溶液中有溶质,并且溶质不减少,此溶液一定 是该温度下的饱和溶液,反之则反。 ( 2)若溶液中无溶质,加入同种溶质后溶质不溶解,则 此溶液是该温度下的饱和溶液,反之则反。2、溶解度。(1)定义: 在一定温度下 ,某固态物质 在 100 克溶剂里达到饱和状态时 所溶解的溶质的质 量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
46、如果不指明溶剂, 一般指的是这种物质在水中的 溶解度。(2)正确理解溶解度定义中的四要素:A 条件 :在一定温度下 ,影响固体物质溶解度的内因是溶质和溶剂的性质, 而外因就是温度,如温度改变, 物质的溶解度也随之改变,因此只 有指明温度谈溶解度才有意义。 B 标准:在 100 克溶剂里 ,若不指名溶剂一般是指水做溶 剂。 C 状态:达到饱和状态 。D 单位:溶解度的单位是“克” ,在指物质溶解度时,一定要 把单位带上,不带单位是错误的) 。3、固体物质溶解度曲线1)溶解度曲线表示物质在不同温度下的溶解度随温度的变化情况。2)曲线上的点表示物质在该点对应的温度下的溶解度。(3)曲线上的点表示物质
47、在该温度下的饱和溶液,曲线下的点表示物质在该温度下的不饱 和溶液。(4)几条曲线的交点表示几种物质在该交点对应温度下的溶解度相同。(5)大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,少数固体物质的溶解度随温度的升高 变化不大 (如: NaCl ),极少数固体物质的溶解度随温度的升高反而减小(如: Ca(OH )2)。4、气体的溶解度 .(1) 气体很难称量,故气体物质的溶解度用体积表示。(2) 气体溶解度的定义: 指该气体在 101KPa 何一定温度时, 在 1 体积水里溶解达到饱和状态 时气体的体积 (如: 氮气在压强为 101KPa和温度为 0 摄氏度时, 1 体积水中最多溶解 0.024 体
48、积氮气,则在 0 摄氏度时,氮气的溶解度为 0.024 )(3)影响气体物质溶解度的因素: A温度 (温度越高,气体的溶解度越小) B 压强(压强越 大气体的溶解度越大) C 气体和溶剂。5、除去混合溶液中其中一种溶质的方法。C 物质的结晶方法(4)气体物质的溶解度单位:是一个比值,单位是“ 1右图是 A、B、C 三种物质的溶解度随温度变化的曲线图,根据图 示回答:(1)降低温度最先析出晶体的是A (填字母)。(2)t4时,从混有 C 物质的 A 溶液中得到 A 物质的结晶方法 是 降温结晶 ,从混有 A 物质的 C 溶液中得到 是 蒸发溶剂总结:( 1)观察物质的溶解度曲线时,溶解度曲线越陡
49、,该曲线对应的物质在降低温度时越先析出晶体。( 2)一般而言溶解度受温度较大物质可以用降温结晶的方法得到晶体,溶解度受温度影响较小的物质可以用蒸发溶剂的方法得到晶体,A 、C两种物质, A 的溶解度受温度影响比 C 的溶解度受温度影响大,故要得到 A 晶体,降温结晶时最先析出晶体。反之, 要得到 C晶体,蒸发溶剂 C 先析出晶体。简要记忆: 溶解度受温度影响较大的物质中混有溶解度受温度影响较小的物质时, 一般用降 温结晶的方法除去杂质; 溶解度受温度影响较小的物质中混有溶解度受温度影响较大的物质 时,一般用蒸发溶剂的方法除去杂质。溶质的质量分数1、溶质的质量分数。(1)定义:溶液中溶质的质量分
50、数是指溶质的质量与溶液的质量之比(是一个百分数)(2)公式以及变形公式:溶质的质量分数=溶质的质量 /溶液的质量 ×100%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 /溶质的质量分数(3 )溶解度与溶质质量分数的关系:溶质的质量分数=溶解度 ÷(溶解度 +100g)×100% 2、溶液的稀释。(1 )加水稀释:稀释前后溶液中溶质的质量不变(即:稀释前溶液的质量×稀释前溶液中溶质的质量分数 = 稀释后溶液的质量 ×稀释后溶液中溶质的质量分数) ,稀释后溶液的质量 = 稀释前溶液的质量 +水的质量。(2 )用稀
51、溶液稀释浓溶液: 稀溶液的质量 +浓溶液的质量 =混合溶液的质量 稀溶液中溶质 的质量 +浓溶液中溶质的质量 =混合溶液中溶质的质量 3、溶质质量分数与化学反应相结合的有关运算例 1 :已知 2.4 克金属镁跟 50 克某硫酸溶液恰好完全反应,计算这种硫酸溶液中溶质的质 量分数,以及生成物溶液的质量分数?例 2:100 克硫酸与足量的锌充分反应, 生成 0.2 克氢气, 求硫酸溶液中溶质的质量分数及反 应后所得硫酸锌溶液中溶质的质量分数?3、配制一定质量分数的溶液。步骤:(1)计算溶质和溶剂的质量(2)称量溶质的质量和量取溶剂的体积( 3)溶解:将溶质加入到溶剂中,并用玻璃棒搅拌(玻璃棒的作用
52、是加速溶解) (4) 将配制好的溶液转 入试剂瓶,贴上标签,合力放置。例如:配制 50 克质量分数为 20% 的硝酸钾溶液。配制步骤:( 1)计算:硝酸钾溶质的质量 =50×20%=10 克 溶剂的质量 =50-10=40 克(2) 称量和量取:用托盘天平称量 10 克硝酸钾,用量筒量取 10 毫升水(水的密 度是 1 克每毫升)( 3 )将硝酸钾固体转移到烧杯中,倒入已量好的水,并用玻璃棒搅拌。( 4)将配制好的硝酸钾溶液转移至细口瓶中,贴上标签,合理放置。常见的酸和碱1、( 1)酸碱指示剂定义: 跟酸和碱作用显示不同颜色的物质叫做酸碱指示剂。 紫色石蕊试 液和无色酚酞试液是常见的
53、酸碱指示剂。( 2)酸碱指示剂与酸碱作用:紫色石蕊试液遇酸变红,遇碱变蓝;无色酚酞试液遇酸不变色,遇碱变红色。一、酸2、常见的酸:盐酸( HCl )、硫酸( H 2 SO4 )、硝酸 ( HNO3 )、醋酸 (CH 3COOH )。( 1)盐酸:纯净的盐酸是无色有刺鼻性气味, 有酸味的液体, 工业盐酸因含 FeCl3 呈黄 色,浓盐酸具有挥发性,打开盛浓盐酸的试剂瓶,瓶口会有白雾产生(浓盐酸具有挥发性, 挥发出的氯化氢气体溶解在空气中的水蒸气中, 形成了盐酸小液滴, 瓶口的白雾就是盐酸小 液滴) ,能与水任意比互溶。用途:金属除锈、制药、人体胃液中的胃酸的主要成分,帮助 消化。(2)硫酸:无色
54、黏稠状液体,无气味,能溶于水,溶于水时放出大量的热。用途:重要 的化工原料、金属除锈、实验室中的干燥剂。浓硫酸的性质: A: 浓硫酸具有很强的腐蚀性,它能夺取纸张、木材、布料、皮肤等 物质中的水分(把物质中的氢氧元素按水的组成比脱去) ,生成炭黑,故使用浓硫酸时应特 别注意。 B: 吸水性:浓硫酸具有将强的吸水性,能够吸取空气中的水蒸气,故长时间放在空 气中的浓硫酸质量会增重, 浓度会变稀。 故浓硫酸可以用来干燥一些气体。 C:浓硫酸具有强 氧化性。浓硫酸的稀释: 稀释浓硫酸时不能见水往浓硫酸中加 (浓硫酸溶于水时放出大量的 热,足以使溶液沸腾,液体溅出伤人) ,应把浓硫酸往水中加,边加边用玻
55、璃棒(玻璃棒作 用:散热)搅拌,如不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上,应先用大量水冲洗,再涂上 3%-5% 的碳酸氢钠溶液( H2SO4 2NaHCO 3 Na 2 SO4 2CO22H2O ),稀硫酸沾到皮肤上或衣服上也要这样处理(因为稀硫酸水分蒸发后也会变成浓硫酸) 。3、酸的化学性质 : (1)酸与酸碱指示剂作用,酸能使紫色石蕊试液变红,无色酚酞试液遇酸不变色。(2)酸与金属的反应:与盐酸的反应与硫酸的反应镁Mg2 HClMgCl 2H2MgH 2 SO 4MgSO 4 H 2铁Fe2 HClFeCl 2H2FeH 2 SO 4FeSO 4 H 2锌Zn2 HClZnCl 2H2ZnH 2 S
56、O 4ZnSO 4 H 2铝2Al6HCl2 AlCl 33H 22 Al3H 2 SO4 Al 2 SO 4 3 3H 2(3)酸与金属氧化物的反应:Fe2O3Fe2O3 6HCl 2FeC3l 3H2OFe2O3 3H 2SO4 Fe3 SO4 2 3H 2OMgOCuOCaO(4)和碱的反应:NaOHCa OH 2NH3 ?.H2O4、为什么酸具有相同的化学性质 : 因为酸中具有相同的 H , 但并不是所有的酸都具有向的 化学性质, 不同的酸含有不同的酸根离子, 故性子也有差异, 即物质的组成决定物质的性质。 二、碱1、常见的碱: NaOH 、 Ca(OH )2 、KOH 、NH3 ?H2O2,一些常见碱的物理性质: ( 1)( NaOH )氢氧化钠:白色
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