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文档简介
汇报人:XXXX2026年01月09日九年级化学上册期末总复习总结ppt课件CONTENTS目录01
化学基本概念与理论02
空气与氧气03
自然界的水04
碳和碳的氧化物CONTENTS目录05
燃料及其利用06
化学方程式07
实验基本操作化学基本概念与理论01物质的变化:物理变化与化学变化
物理变化的定义与特征物理变化是指没有新物质生成的变化,通常表现为物质的状态、形状、大小等改变,如冰融化成水、玻璃破碎等。
化学变化的定义与特征化学变化是指有新物质生成的变化,常伴随颜色改变、气体放出、沉淀生成等现象,如铁生锈、蜡烛燃烧等,又称为化学反应。
物理变化与化学变化的本质区别两者的本质区别在于是否有新物质生成。物理变化中物质的分子结构未改变,化学变化中分子结构发生变化,生成新的分子。
实例对比与判断水蒸发(物理变化):液态水变为气态水蒸气,分子种类不变;镁条燃烧(化学变化):2Mg+O₂点燃2MgO,生成新物质氧化镁。物质的性质:物理性质与化学性质
物理性质的定义与特征物理性质是物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质,如颜色、状态、气味、密度、熔点、沸点、溶解性、挥发性、导电性等。例如氧气通常为无色无味气体,密度比空气略大,不易溶于水。
化学性质的定义与特征化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质,如可燃性、氧化性、还原性、稳定性、酸性、碱性、毒性等。例如铁能在潮湿空气中生锈(氧化性),碳能在氧气中燃烧(可燃性)。
物理性质与化学性质的本质区别本质区别在于是否需要通过化学变化表现出来。物理性质可直接观察或测量,如冰的熔点为0℃;化学性质需通过化学反应验证,如氢气具有还原性,能还原氧化铜生成铜和水。
性质与用途的关系物质的性质决定用途,用途反映性质。例如二氧化碳不燃烧也不支持燃烧(化学性质),可用于灭火;干冰升华吸热(物理性质),可用于人工降雨和食品保鲜。物质的分类:纯净物与混合物纯净物的定义与特征纯净物由一种物质组成,具有固定的组成和性质,有专门的化学符号表示,如氧气(O₂)、水(H₂O)等。混合物的定义与特征混合物由两种或多种物质混合而成,没有固定的组成和性质,各成分保持原有性质,如空气、海水、合金等。纯净物与混合物的本质区别本质区别在于是否由一种物质组成。纯净物只有一种分子(或原子、离子)构成,混合物含有多种分子(或原子、离子)。常见纯净物与混合物示例纯净物示例:氧气(O₂)、二氧化碳(CO₂)、铁(Fe)等;混合物示例:空气(含N₂、O₂等)、食盐水(NaCl和H₂O)等。构成物质的微粒:分子、原子、离子
分子:保持物质化学性质的最小微粒分子是构成物质的基本微粒之一,如氧气(O₂)、水(H₂O)等由分子构成。分子具有质量体积小、不断运动、存在间隔的特性,同种分子化学性质相同,不同种分子化学性质不同。
原子:化学变化中的最小微粒原子由原子核和核外电子构成,原子核内有质子和中子(普通氢原子无中子)。在化学变化中原子种类和数目不变,是构成分子和直接构成物质(如金属、稀有气体)的微粒。
离子:带电的原子或原子团原子得失电子形成离子,带正电的为阳离子(如Na⁺),带负电的为阴离子(如Cl⁻)。离子通过静电作用构成离子化合物,如氯化钠(NaCl)由Na⁺和Cl⁻构成。
微粒构成物质的实例由分子构成的物质:水(H₂O)、二氧化碳(CO₂);由原子构成的物质:铁(Fe)、金刚石(C);由离子构成的物质:硫酸铜(CuSO₄)、氢氧化钠(NaOH)。空气与氧气02空气的组成与氧气含量测定空气的组成及体积分数
空气主要由氮气(78%)、氧气(21%)、稀有气体(0.94%)、二氧化碳(0.03%)及其他气体和杂质(0.03%)组成,其中氮气和氧气为主要成分。拉瓦锡测定空气成分实验
18世纪,拉瓦锡通过加热汞与氧气反应(2Hg+O₂△2HgO),发现密闭容器中空气体积减少约1/5,首次证实氧气约占空气体积的1/5,剩余气体主要为氮气。红磷燃烧法测定氧气含量
实验原理:4P+5O₂点燃2P₂O₅,红磷燃烧消耗氧气生成固体,使集气瓶内压强减小,水倒流入瓶内约占容积的1/5。现象:产生大量白烟,冷却后水进入集气瓶约1/5体积。实验误差分析与注意事项
误差原因:红磷量不足、装置漏气、未冷却至室温读数。注意事项:装置气密性良好,红磷需过量,点燃后迅速伸入集气瓶并塞紧瓶塞,防止气体逸出。氧气的物理性质与化学性质氧气的物理性质通常状况下,氧气是无色、无味的气体,密度比空气略大(1.429g/L),不易溶于水(1L水约溶解30mL氧气)。在-183℃时变为淡蓝色液体,-218℃时变为淡蓝色雪花状固体。氧气的化学性质——助燃性氧气化学性质活泼,具有助燃性,能与多种物质发生氧化反应。如木炭在氧气中剧烈燃烧发出白光,铁丝燃烧火星四射生成黑色固体(Fe₃O₄),硫燃烧产生蓝紫色火焰并生成刺激性气味气体(SO₂)。氧气的化学性质——氧化性作为常见氧化剂,氧气在反应中提供氧元素。例如铜在空气中加热生成黑色氧化铜(2Cu+O₂△2CuO),铝燃烧生成白色固体氧化铝(4Al+3O₂点燃2Al₂O₃),氢气燃烧生成水(2H₂+O₂点燃2H₂O)。氧气的实验室制取与收集
实验室制取氧气的原理高锰酸钾受热分解:2KMnO₄△K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑;过氧化氢在二氧化锰催化下分解:2H₂O₂MnO₂2H₂O+O₂↑;氯酸钾在二氧化锰催化加热下分解:2KClO₃MnO₂△2KCl+3O₂↑。
实验装置的选择固体加热型装置(适用于高锰酸钾、氯酸钾):试管、酒精灯、铁架台等;固液常温型装置(适用于过氧化氢):锥形瓶、长颈漏斗(或分液漏斗)、双孔塞等。
氧气的收集方法排水法:因为氧气不易溶于水,收集到的气体较纯净;向上排空气法:因为氧气密度比空气略大,操作简便但纯度较低。
实验操作注意事项用高锰酸钾制取时,试管口需放一团棉花,防止粉末进入导管;试管口略向下倾斜,防止冷凝水倒流炸裂试管;实验结束先撤导管再熄灭酒精灯,防止水倒吸。
氧气的检验与验满检验:将带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃则为氧气;验满(向上排空气法):将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃则已集满。氧气的用途与空气污染防治
氧气的主要用途供给呼吸:用于潜水、医疗急救、高空飞行等;支持燃烧:用于炼钢、气焊、火箭发动机助燃剂等。
空气污染物的种类有害气体:一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧;可吸入颗粒物:PM10、PM2.5等。
空气污染的危害损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡,导致酸雨、臭氧层破坏等环境问题。
空气污染的防治措施使用清洁能源,加强空气质量监测,植树造林,工业三废处理达标排放,减少化石燃料燃烧。自然界的水03水的组成:电解水实验实验原理水在直流电作用下分解为氢气和氧气,化学方程式为:2H₂O通电2H₂↑+O₂↑。实验现象电极上有气泡产生,正极产生的气体能使带火星的木条复燃(氧气),负极产生的气体能燃烧(氢气),正负极气体体积比约为1:2。实验结论水是由氢元素和氧元素组成的;在化学反应中,分子可分,原子不可分。注意事项实验前需检查装置气密性;为增强水的导电性,可加入少量硫酸钠或氢氧化钠溶液;实验结束时,先将导管移出水面,再熄灭电源,防止水倒吸。水的净化方法与硬水软化常见净水方法包括静置沉淀、吸附(如明矾吸附悬浮颗粒、活性炭吸附色素和异味)、过滤(分离不溶性固体与液体)、蒸馏(净化程度最高,可得到纯水)。自来水厂净水流程主要经过吸附、过滤、消毒等步骤,其中消毒环节可杀死水中微生物,确保饮用水安全。硬水与软水的区别硬水含较多可溶性钙、镁化合物,软水不含或含较少。可用肥皂水区分,产生较多泡沫的是软水,泡沫少、有浮渣的是硬水。硬水软化方法生活中常用煮沸法,工业上可采用蒸馏法,通过这些方法能降低水中钙、镁离子含量,使硬水转化为软水。氢气的性质、制取与用途
氢气的物理性质通常状况下,氢气是无色、无味的气体,密度比空气小(是密度最小的气体),难溶于水。
氢气的化学性质具有可燃性,在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,放出热量,化学方程式为2H₂+O₂点燃2H₂O;具有还原性,能还原氧化铜等金属氧化物,如H₂+CuO△Cu+H₂O。
氢气的实验室制取常用锌与稀硫酸反应,化学方程式为Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑,发生装置为固液不加热型,收集方法可采用排水法或向下排空气法。
氢气的用途可作高能燃料,用于火箭、航天等领域;利用其还原性用于冶炼金属;也是重要的化工原料,用于合成氨、盐酸等。爱护水资源:节约用水与防治污染
节约用水的核心策略通过一水多用(如淘米水浇花)、使用节水器具(如节水龙头)及改进生产工艺减少用水,提高水资源利用率。
水体污染的主要来源工业三废(废水、废气、废渣)未经处理排放,生活污水随意倾倒,农业过量使用农药化肥导致水体富营养化。
水污染防治的关键措施工业废水达标排放,生活污水集中处理,推广绿色农业减少化肥农药使用,加强水质监测与执法力度。
水资源保护的社会行动政府制定节水政策与法规,企业承担环保责任,公众树立节水意识,共同参与水生态保护实践。碳和碳的氧化物04碳的单质:金刚石、石墨与C60
01金刚石:天然存在最硬的物质金刚石由碳原子以正四面体结构排列而成,硬度为10(莫氏硬度),具有高熔点和化学稳定性。主要用于切割玻璃、钻探机钻头及制作高档饰品。
02石墨:质软且导电性优良的片状晶体石墨中碳原子呈层状排列,层间作用力弱,质地柔软,可作铅笔芯;具有良好导电性,用于制作电极、电刷。此外,其润滑性使其可作润滑剂。
03C60:形似足球的分子型碳单质C60由60个碳原子构成足球状分子,又名富勒烯,具有独特的分子结构和物理化学性质,在材料科学、纳米技术等领域有潜在应用价值。
04同素异形体:结构决定性质差异金刚石、石墨和C60互为碳元素的同素异形体,因碳原子排列方式不同,导致物理性质差异显著,但化学性质相似,如都具有可燃性和还原性。二氧化碳的性质与实验室制取01二氧化碳的物理性质通常状况下,二氧化碳是无色无味的气体,密度比空气大(约1.98g/L),能溶于水(1体积水约溶解1体积二氧化碳),固态二氧化碳称为干冰,升华时吸热。02二氧化碳的化学性质不燃烧也不支持燃烧,能与水反应生成碳酸(CO₂+H₂O=H₂CO₃),能使澄清石灰水变浑浊(CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O),该反应可用于检验二氧化碳。03实验室制取二氧化碳的原理常用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应:CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑,反应不需要加热,属于固液不加热型反应。04实验室制取二氧化碳的装置与收集发生装置选用固液不加热型(如锥形瓶配长颈漏斗),收集方法采用向上排空气法,因为二氧化碳密度比空气大且能溶于水。一氧化碳的性质与用途物理性质通常状况下,一氧化碳是无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气略小。化学性质——可燃性一氧化碳能在空气中燃烧,生成二氧化碳,火焰呈蓝色,放出大量热,化学方程式为2CO+O₂点燃2CO₂。化学性质——还原性一氧化碳能还原氧化铜等金属氧化物,如与氧化铜反应:CO+CuO△Cu+CO₂,现象为黑色粉末变为红色,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。毒性一氧化碳有毒,它能与血液中的血红蛋白结合,使血红蛋白不能很好地与氧气结合,从而使人缺氧中毒。用途一氧化碳可作气体燃料,如用于家庭取暖等;工业上利用其还原性冶炼金属,如炼铁:3CO+Fe₂O₃高温2Fe+3CO₂。碳循环与温室效应自然界碳循环的主要途径碳循环包括产生途径和消耗途径。产生途径有人、动植物的呼吸,化石燃料等含碳燃料的燃烧,动植物遗体的分解;消耗途径有绿色植物的光合作用,海洋的吸收作用。温室效应的成因与影响温室效应主要是由二氧化碳引起的全球气候变暖。其主要危害有导致海平面上升、气候极端事件增多、冰川融化加速等。减缓温室效应的措施减缓温室效应一方面要减少含碳燃料的燃烧,另一方面要大力开发氢能、风能、太阳能、核能等新能源,同时加强植树造林等。燃料及其利用05燃烧的条件与灭火原理燃烧的定义燃烧是可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。燃烧的三个条件1.可燃物:如木材、纸张、汽油等;2.氧气(或空气):支持燃烧的气体;3.温度达到可燃物的着火点:不同物质着火点不同,如白磷着火点约40℃。灭火的原理1.清除可燃物:如森林火灾时开辟隔离带;2.隔绝氧气(或空气):如油锅着火用锅盖盖灭;3.降低温度到着火点以下:如用水灭火。常见灭火方法举例二氧化碳灭火器:利用CO₂不支持燃烧且密度比空气大的性质,适用于图书、档案等贵重设备灭火;干粉灭火器:通过隔绝氧气和抑制燃烧反应灭火,适用于一般火灾。化石燃料:煤、石油与天然气
煤:工业的“黑色黄金”主要成分是碳,还含有氢、氧、氮、硫等元素。是重要的能源和化工原料,可用于发电、冶金、制造煤气等。
石油:“工业的血液”由多种碳氢化合物组成的混合物,经分馏可得到汽油、柴油、煤油等燃料,以及塑料、合成纤维等化工产品。
天然气:清洁的化石燃料主要成分是甲烷(CH₄),燃烧时产生二氧化碳和水,是一种相对清洁的能源,广泛用于居民生活、工业生产等领域。
化石燃料的综合利用与环境影响化石燃料的燃烧会产生大量二氧化碳等温室气体,导致全球气候变暖。同时,煤和石油的燃烧还会产生二氧化硫、氮氧化物等污染物,造成酸雨等环境问题。新能源的开发与利用
新能源的定义与分类新能源是指传统能源之外的各种能源形式,包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、氢能等,具有清洁、可再生的特点。
常见新能源的特点与应用太阳能:通过光伏电池将光能转化为电能,广泛应用于太阳能热水器、太阳能发电站;风能:利用风力发电机将风能转化为电能,适合在风力资源丰富的地区建设风电场;氢能:燃烧产物为水,无污染,可用于燃料电池汽车和发电。
新能源开发的意义新能源的开发与利用能够减少对化石燃料的依赖,降低温室气体排放,缓解环境污染问题,促进能源结构调整和可持续发展。化学方程式06质量守恒定律及其应用质量守恒定律的定义
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。化学反应前后,元素的种类、原子的种类、原子的数目、原子的质量均保持不变。质量守恒定律的微观解释
化学反应的实质是分子分裂为原子,原子重新组合成新分子的过程。在化学反应中,原子的种类没有改变,原子的数目没有增减,原子的质量没有变化,因此化学反应前后物质的总质量守恒。质量守恒定律的应用:解释现象
例如,镁在空气中燃烧后质量增加,是因为镁与氧气反应生成氧化镁,参加反应的镁和氧气的质量总和等于生成的氧化镁的质量;高锰酸钾受热分解后剩余固体质量减少,是因为生成了氧气逸出,参加反应的高锰酸钾的质量等于生成的锰酸钾、二氧化锰和氧气的质量总和。质量守恒定律的应用:化学方程式配平
依据质量守恒定律,在化学方程式两边的化学式前面配上适当的化学计量数,使式子左、右两边每一种元素的原子总数相等。例如,铁丝在氧气中燃烧的化学方程式配平为:3Fe+2O₂点燃Fe₃O₄,配平后铁原子、氧原子的数目在反应前后均相等。质量守恒定律的应用:相关计算
根据质量守恒定律,已知化学反应中部分物质的质量,可以计算其他物质的质量。例如,12g碳在32g氧气中充分燃烧,生成二氧化碳的质量为44g(12g+32g=44g);若24g镁在16g氧气中燃烧,生成氧化镁的质量为40g(24g+16g=40g)。化学方程式的书写与配平化学方程式的书写原则以客观事实为依据,不能凭空臆造不存在的物质和反应;遵循质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目必须相等。化学方程式的书写步骤写出反应物和生成物的化学式,中间用短线连接;配平化学方程式,在化学式前配上适当的化学计量数,使原子守恒;注明反应条件(如点燃、加热△、催化剂MnO₂等),标出生成物的状态(气体↑、沉淀↓,若反应物有气体或固体,生成物不用标);将短线改为等号。化学方程式的配平方法观察法:从化学式较复杂的一种生成物推求有关反应物化学式的化学计量数和这一生成物的化学计量数;根据求得的化学式的化学计量数,再找出其它化学式的倾泄计量数,直至配平。例如:H₂O₂→H₂O+O₂,通过观察在H₂O₂和H₂O前配2,即2H₂O₂MnO₂2H₂O+O₂↑。化学方程式的配平方法最小公倍数法:找出在反应式两边各出现一次,且原子个数相差较多的元素,求出其最小公倍数;用最小公倍数分别除以该元素在两边的原子个数,得到化学计量数;由已有的化学计量数,确定其它化学式的化学计量数。例如:P+O₂→P₂O₅,氧原子最小公倍数为10,O₂前配5,P₂O₅前配2,再配P前配4,即4P+5O₂点燃2P₂O₅。四大基本反应类型
化合反应(多变一)由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应,通式为A+B+…→C。例如:碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳(C+O₂点燃CO₂),铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁(3Fe+2O₂点燃Fe₃O₄)。
分解反应(一变多)由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应,通式为AB→A+B+…。例如:过氧化氢在二氧化锰催化下分解(2H₂O₂MnO₂2H₂O+O₂↑),高锰酸钾加热分解(2KMnO₄△K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑)。
置换反应(单换单)一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物,通式为A+BC→B+AC。例如:铁与硫酸铜溶液反应(Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu),氢气还原氧化铜(H₂+CuO△Cu+H₂O)。
复分解反应(双交换)两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物,通式为AB+CD→AD+CB(中和反应是其特殊类型)。例如:氢氧化钠与盐酸反应(NaOH+HCl=NaCl+H₂O),碳酸钙与稀盐酸反应(CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑)。实验基本操作07常见仪器的使用与注意事项
反应容器直接加热仪器:试管(液体不超过1/3,管口不对人)、蒸发皿(耐高温,用于溶液蒸发结晶)、燃烧匙(少量固体燃烧)。间接加热仪器:烧杯(需垫陶土网,用于较多量试剂反应)、锥形瓶(滴定时振荡方便)、圆底烧瓶(用于加热或蒸馏)。
计量仪器量筒:量取液体体积,读数时视线与凹液面最低处相平,不能加热或作反应容器;托盘天平:称量固体质量,左物右码,易潮解药品放玻璃器皿中,精确到0.1g。
存放与取用仪器存放仪器:广口瓶(固体)、细口瓶(液体)、滴瓶(少量液体,配套滴管不清洗)、集气瓶(气体,不能加热)。取用仪器:胶头滴管(垂直悬空滴加,不伸入容器)、药匙(粉末状固体)、镊子(块状固体)。
加热与夹持仪器酒精灯:外焰加热,酒精量不超过2/3,用灯帽盖灭;铁架台(带铁夹、铁圈,固定仪器)、试管
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