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化學(xué)復(fù)習(xí)提綱 緒言l 化學(xué)的概念:化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及變化規(guī)律的科學(xué)。l 目前人類發(fā)現(xiàn)的元素只有一百多種,但人類發(fā)現(xiàn)和合成的物質(zhì)已超過3000萬種。l 到了近代,英國科學(xué)家道爾頓提出了近代原子學(xué)說;意大利物理學(xué)家、化學(xué)家阿伏伽德羅提出了分子的概念。l 原子論和分子學(xué)說的創(chuàng)立,奠定了近代化學(xué)的基礎(chǔ)。l 1869年,俄國化學(xué)家門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律并編制出元素周期表。第一單元 走進化學(xué)世界課題1 物質(zhì)的變化和性質(zhì)一、物理變化和化學(xué)變化物理變化化學(xué)變化定 義沒有生成其他物質(zhì)的變化叫物理變化生成其他物質(zhì)的變化叫化學(xué)變化常見現(xiàn)象物質(zhì)的狀態(tài)、形狀可能發(fā)生變化,可能有發(fā)光、放熱等現(xiàn)象出現(xiàn)顏色改變、放出氣體、生成沉淀等,并吸熱、放熱、發(fā)光等本質(zhì)區(qū)別是否有新物質(zhì)生成實 質(zhì)構(gòu)成物質(zhì)的分子是否發(fā)生變化聯(lián) 系發(fā)生化學(xué)變化時一定同時發(fā)生物理變化,而發(fā)生物理變化時不一定同時發(fā)生化學(xué)變化。l 石墨變金剛石的變化是化學(xué)變化。l “日照香爐生紫煙,遙看瀑布掛前川”指的是物理變化。二、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)定 義物質(zhì)不需要發(fā)生化學(xué)變化就可以表現(xiàn)出來的性質(zhì)物質(zhì)在化學(xué)變化中表現(xiàn)出來的性質(zhì)實 例顏色、狀態(tài)、氣味;硬度、密度、燃點、沸點、熔點、溶解性、揮發(fā)性、導(dǎo)電性等可燃性、氧化性、還原性、穩(wěn)定性、活潑性、酸性、堿性、毒性等區(qū) 別這種性質(zhì)是否需要經(jīng)過化學(xué)變化才能表現(xiàn)出來l 氮氣和稀有氣體可以做保護氣。這雖然不包含化學(xué)變化,但利用了它們的化學(xué)性質(zhì)(穩(wěn)定性)。課題2 化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)一、蠟燭l 石蠟不溶于水,石蠟密度小于水。l 蠟燭燃燒時的火焰分三層,包括外焰、中焰和內(nèi)焰。用一火柴梗平放入火焰中發(fā)現(xiàn)兩端先碳化,說明外焰溫度最高。l 點燃蠟燭后,用干冷燒杯罩在火焰上方,燒杯內(nèi)壁有水珠生成,說明蠟燭燃燒產(chǎn)生水;向燒杯中倒入澄清石灰水,澄清石灰水變渾濁,說明蠟燭燃燒產(chǎn)生二氧化碳。l 熄滅蠟燭時產(chǎn)生的白煙是凝固的石蠟蒸氣。l 蠟燭燃燒的表達式:石蠟+氧氣二氧化碳+水 C25H32+33O225CO2+16H2O二、做“對人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究”實驗時,最重要的是做對比實驗。第二單元 我們周圍的空氣課題1 空氣一、 拉瓦錫測定空氣成分的實驗二百多年前,法國化學(xué)家拉瓦錫通過實驗,得出了空氣由氧氣和氮氣組成,其中氧氣約占空氣總體積的1/5的結(jié)論。實驗中涉及的化學(xué)方程式有:2Hg+O22HgO和2HgO2Hg+O2。二、 測定空氣中氧氣含量的實驗【實驗原理】4P+5O22P2O5【實驗裝置】如右圖所示。彈簧夾關(guān)閉。集氣瓶內(nèi)加入少量水,并做上記號。【實驗步驟】 連接裝置,并檢查裝置的氣密性。 點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷,立即伸入集氣瓶中,并塞緊塞子。 待紅磷熄滅并冷卻后,打開彈簧夾?!緦嶒灛F(xiàn)象】 紅磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙; 放熱; 冷卻后打開彈簧夾,水沿著導(dǎo)管進入集氣瓶中,進入集氣瓶內(nèi)水的體積約占集氣瓶空氣總體積的1/5?!緦嶒灲Y(jié)論】 紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣,生成五氧化二磷固體; 空氣中氧氣的體積約占空氣總體積的1/5。【注意事項】1. 紅磷必須過量。如果紅磷的量不足,集氣瓶內(nèi)的氧氣沒有被完全消耗,測量結(jié)果會偏小。2. 裝置氣密性要好。如果裝置的氣密性不好,集氣瓶外的空氣進入集氣瓶,測量結(jié)果會偏小。3. 導(dǎo)管中要注滿水。否則當(dāng)紅磷燃燒并冷卻后,進入的水會有一部分殘留在試管中,導(dǎo)致測量結(jié)果偏小。4. 冷卻后再打開彈簧夾,否則測量結(jié)果偏小。5. 如果彈簧夾未夾緊,或者塞塞子的動作太慢,測量結(jié)果會偏大。6. 在集氣瓶底加水的目的:吸收有毒的五氧化二磷。7. 不要用木炭或硫代替紅磷!原因:木炭和硫燃燒盡管消耗氣體,但是產(chǎn)生了新的氣體,氣體體積不變,容器內(nèi)壓強幾乎不變,水面不會有變化。8. 如果預(yù)先在集氣瓶內(nèi)放入氫氧化鈉溶液,就可以用木炭或硫代替紅磷進行實驗。9. 不要用鎂代替紅磷!原因:鎂在空氣中燃燒時能與氮氣和二氧化碳發(fā)生反應(yīng),這樣不僅消耗氧氣,還消耗了氮氣和二氧化碳,使測量結(jié)果偏大。三、 空氣的成分氣體氮氣氧氣稀有氣體二氧化碳其他氣體和雜質(zhì)體積分數(shù)78%21%0.94%0.03%0.03%四、 混合物和純凈物混合物純凈物定義兩種或多種物質(zhì)混合而成的物質(zhì)叫混合物。只由一種物質(zhì)組成的物質(zhì)叫純凈物。特點組成混合物的各種成分之間沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng),它們各自保持著原來的性質(zhì)。純凈物可以用化學(xué)式來表示。但是,絕對純凈的物質(zhì)是沒有的。常見實例空氣、溶液、合金、鐵銹、加碘鹽、天然氣、自來水、礦泉水等能用化學(xué)式表示的所有物質(zhì)冰水混合物、水蒸氣、銅銹也是純凈物五、 空氣是一種寶貴的資源1. 氮氣【物理性質(zhì)】無色無味的氣體,不易溶于水,密度比空氣的密度略小?!净瘜W(xué)性質(zhì)】化學(xué)性質(zhì)不活潑,一般情況下不能支持燃燒,不能供給動植物呼吸?!居猛尽?制硝酸和化肥的重要原料(這一點可以證明空氣中含有氮氣); 用作保護氣(焊接金屬時作保護氣、燈泡充氮延長使用壽命、食物充氮防腐); 醫(yī)療上在液氮冷凍麻醉條件下做手術(shù); 超導(dǎo)材料在液氮的低溫條件下顯示超導(dǎo)性能。2. 稀有氣體(氦、氖、氬、氪、氙的總稱)【物理性質(zhì)】沒有顏色,沒有氣味的氣體,難溶于水。通電時能發(fā)出不同顏色的光。【化學(xué)性質(zhì)】化學(xué)性質(zhì)很不活潑。所以稀有氣體又叫做惰性氣體?!居猛尽?用作保護氣(焊接金屬時作保護氣、燈泡中充入稀有氣體使燈泡耐用); 用作光源(如航標燈、強照明燈、閃光燈、霓虹燈等); 用于激光技術(shù); 氦氣可作冷卻劑; 氙氣可作麻醉劑。六、空氣的污染和防治1. 空氣污染的污染物是有害氣體和煙塵。污染源包括煤、石油等化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳(三大有害氣體),還包括工業(yè)廢氣等方面。2. 計入空氣污染指數(shù)的項目為:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒物和臭氧等。3. 空氣污染的危害:造成世界三大環(huán)境問題(溫室效應(yīng)、臭氧層破壞、酸雨)、損害人體健康、破壞生態(tài)平衡、影響作物生長、破壞生態(tài)平衡等。4. 防治空氣污染:加強大氣質(zhì)量監(jiān)測;改善環(huán)境狀況;減少使用化石燃料;使用清潔能源;積極植樹、造林、種草;禁止露天焚燒垃圾等。七、綠色化學(xué)綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué),其核心是利用化學(xué)原理從源頭上消除污染。綠色化學(xué)的主要特點是: 充分利用資源和能源,采用無毒、無害的原料; 在無毒、無害的條件下進行反應(yīng),以減少向環(huán)境排放廢物; 提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納,實現(xiàn)“零排放”; 生產(chǎn)有利于環(huán)境保護、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。課題2 氧氣一、 氧氣的性質(zhì)【物理性質(zhì)】密度略大于空氣的密度。不易溶于水。氣態(tài)的氧是無色無味的,液態(tài)氧和固態(tài)氧是淡藍色的?!净瘜W(xué)性質(zhì)】氧氣化學(xué)性質(zhì)比較活潑。氧氣具有助燃性和氧化性。二、 氧氣的檢驗方法:把一根帶火星的木條伸入集氣瓶中,如果帶火星的木條復(fù)燃,證明是氧氣。三、 氧氣與常見物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)四、 探究實驗1. 木炭燃燒實驗【實驗操作】用坩堝鉗夾取一小塊木炭,在酒精燈上加熱到發(fā)紅,插入到盛有集氣瓶的氧氣中(由瓶口向下緩慢插入),觀察木炭在氧氣里燃燒的現(xiàn)象。燃燒停止后,取出坩堝鉗,向集氣瓶中加入少量澄清的石灰水,振蕩,觀察現(xiàn)象?!緦嶒灛F(xiàn)象】木炭在空氣中燃燒時持續(xù)紅熱,無煙無焰;在氧氣中燃燒更旺,發(fā)出白光。向集氣瓶中加入少量澄清的石灰水后,澄清的石灰水變渾濁?!净瘜W(xué)方程式】C+O2CO2【注意事項】木炭應(yīng)該由上向下緩慢伸進盛有氧氣的集氣瓶中,原因:為了保證有充足的氧氣支持木炭燃燒,防止木炭燃燒生成的二氧化碳使木炭熄滅,確保實驗成功。2. 硫燃燒實驗【實驗操作】在燃燒匙里放少量硫,在酒精燈上點燃,然后把盛有燃著硫的燃燒匙由上向下緩慢伸進盛有氧氣的集氣瓶中,分別觀察硫在空氣中和在氧氣中燃燒的現(xiàn)象。【實驗現(xiàn)象】硫在空氣中燃燒發(fā)出淡藍色火焰,在氧氣中燃燒發(fā)出藍紫色火焰。生成一種有刺激性氣味的氣體。【化學(xué)方程式】S+ O2SO2【注意事項】在集氣瓶中加入少量的氫氧化鈉溶液,可以吸收有毒的二氧化硫,防止造成空氣污染。3. 細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗【實驗操作】把光亮的細鐵絲盤成螺旋狀,下端系一根火柴,點燃火柴,待火柴快燃盡時,由上向下緩慢插入盛有氧氣的集氣瓶中(集氣瓶底部要先放少量水或鋪一薄層細沙)?!緦嶒灛F(xiàn)象】細鐵絲在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,生成一種黑色固體。4. 【化學(xué)方程式】3Fe+2O2Fe3O4【注意事項】 用砂紙把細鐵絲磨成光亮的銀白色,是為了除去細鐵絲表面的雜質(zhì)。 將細鐵絲盤成螺旋狀,是為了增大細鐵絲與氧氣的接觸面積。 把細鐵絲繞在火柴上,是為了引燃細鐵絲,使細鐵絲的溫度達到著火點。 待火柴快燃盡時才緩慢插入盛有氧氣的集氣瓶中,是為了防止火柴燃燒時消耗氧氣,保證有充足的氧氣與細鐵絲反應(yīng)。 由上向下緩慢伸進盛有氧氣的集氣瓶中是為了防止細鐵絲燃燒時放熱使氧氣從集氣瓶口逸出,保證有充足的氧氣與細鐵絲反應(yīng)。 集氣瓶里要預(yù)先裝少量水或在瓶底鋪上一薄層細沙,是為了防止灼熱的生成物濺落使集氣瓶瓶底炸裂。五、 化合反應(yīng)和分解反應(yīng)1. 化合反應(yīng):由兩種或兩種以上物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)。2. 分解反應(yīng):由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)叫做分解反應(yīng)。3. 化合反應(yīng)的特點是“多變一”,分解反應(yīng)的特點是“一變多”。六、 氧化反應(yīng)1. 氧化反應(yīng):物質(zhì)跟氧發(fā)生的反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)。它不屬于基本反應(yīng)類型。2. 氧化還原反應(yīng)與四大基本反應(yīng)的關(guān)系:氧化反應(yīng)復(fù)分解反應(yīng)置換反應(yīng)化合反應(yīng)分解反應(yīng)3. 氧化反應(yīng)包括劇烈氧化和緩慢氧化。劇烈氧化會發(fā)光、放熱,如燃燒、爆炸;緩慢氧化放熱較少,但不會發(fā)光,如動植物呼吸、食物的腐敗、酒和醋的釀造、農(nóng)家肥料的腐熟等。課題3 制取氧氣一、 氣體制取裝置1. 氣體發(fā)生裝置n 加熱固體制備氣體的裝置(見上圖)u 反應(yīng)物和反應(yīng)條件的特征:反應(yīng)物都是固體,反應(yīng)需要加熱。u 裝置氣密性的檢查方法:將導(dǎo)氣管的出口浸沒在水中,雙手緊握試管。如果水中出現(xiàn)氣泡,說明裝置氣密性良好。(原理:氣體的熱脹冷縮)u 加熱時的注意事項:l 絕對禁止向燃著的酒精燈內(nèi)添加酒精。l 絕對禁止用燃著的酒精燈引燃另一只酒精燈。l 禁止用嘴吹滅酒精燈。加熱結(jié)束時,酒精燈的火焰應(yīng)該用燈帽蓋滅。l 鐵夾應(yīng)夾在試管的中上部,大約是距試管口1/3處。l 藥品要斜鋪在在試管底部,便于均勻受熱。l 試管口要略向下傾斜,防止冷凝水回流熱的試管底部使試管炸裂。l 試管內(nèi)導(dǎo)管應(yīng)稍露出膠塞即可。如果太長,不利于氣體排出。l 停止反應(yīng)時,應(yīng)先把導(dǎo)管從水槽中移出,再熄滅酒精燈,防止水槽中的水被倒吸入熱的試管中,使試管炸裂。u 選擇裝置時,要選擇帶有橡皮塞的彎管。n 固液混合在常溫下反應(yīng)制備氣體的裝置(見上圖)u 反應(yīng)物和反應(yīng)條件的特征:反應(yīng)物中有固體和液體,反應(yīng)不需要加熱。u 裝置氣密性的檢查方法:在導(dǎo)管出口處套上橡皮塞,用彈簧夾夾緊橡皮塞,從漏斗中加水。如果液面穩(wěn)定后水面不下降,則表明裝置氣密性良好。u 要根據(jù)實際情況選擇(a)(b)(c)(d)四種裝置。l 裝置(a)的特點:裝置簡單,適用于制取少量的氣體;容易造成氣體泄漏,增加藥品不太方便。l 裝置(b)的特點:便于隨時添加藥品。l 裝置(c)的特點:可以控制反應(yīng)速率。l 裝置(d)的特點:可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。(希望停止反應(yīng)時,用彈簧夾夾住橡皮管。這時由于試管內(nèi)的氣壓大于外界大氣壓,試管內(nèi)的液面會下降)u 如果使用長頸漏斗,注意長頸漏斗的下端管口應(yīng)插入液面以下,形成液封,防止生成的氣體從長頸漏斗逸出。使用分液漏斗時無需考慮這個問題。u 選擇裝置時,要選擇帶有橡皮塞的直管。(a)裝置使用單孔橡皮塞,(b)(c)(d)裝置使用雙孔橡皮塞。u 固體藥品通過錐形瓶口加入,液體藥品通過分液漏斗加入。2. 氣體收集裝置n 排水法收集氣體的裝置(見右圖)u 適用情況:收集的氣體不溶或難溶于水,且不與水反應(yīng)。u 注意事項:l 集氣瓶中不能留有氣泡,否則收集到的氣體不純。l 應(yīng)當(dāng)?shù)鹊綒馀葸B續(xù)均勻地放出后再收集氣體,否則收集到的氣體不純。l 在氣泡連續(xù)均勻放出之前,導(dǎo)氣管管口不應(yīng)伸入到集氣瓶口。l 如果瓶口出現(xiàn)氣泡,說明氣體收集滿。l 如果需要較干燥的氣體,請不要使用排水法。l 氣體收集完畢后,要在水下把玻璃片蓋在集氣瓶口上,否則收集到的氣體不純。l 收集完畢后,如果收集的氣體的密度比空氣大,集氣瓶口應(yīng)該朝上;如果收集的氣體的密度比空氣小,集氣瓶口應(yīng)該朝下。n 向上排空氣法收集氣體的裝置(見右圖)u 適用情況:氣體密度大于空氣(相對分子質(zhì)量大于29),且不與空氣中的成分反應(yīng)。u 要求:導(dǎo)管伸入集氣瓶底,以利于排凈空氣。u 密度和空氣接近的氣體,不宜用排空氣法收集。u 暫存氣體時,只需將集氣瓶正放在桌面上,蓋上毛玻璃片就可以了。n 向下排空氣法收集氣體的裝置(見右圖)u 適用情況:氣體密度小于空氣(相對分子質(zhì)量小于29),且不與空氣中的成分反應(yīng)。u 要求:導(dǎo)管伸入集氣瓶底,以利于排凈空氣。u 密度和空氣接近的氣體,不宜用排空氣法收集。u 暫存氣體時,需要蓋上毛玻璃片并將集氣瓶倒放在桌面上。l 導(dǎo)氣管屬于發(fā)生裝置。把導(dǎo)氣管畫在收集裝置中,是為了更好地說明問題。二、 實驗室制取氧氣1. 加熱高錳酸鉀制取氧氣l 反應(yīng)原理:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2l 發(fā)生裝置:由于反應(yīng)物是固體,反應(yīng)需要加熱,所以選擇加熱固體制備氣體的裝置。l 收集裝置:由于氧氣不易溶于水,且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以可以選擇排水法收集氣體的裝置。由于氧氣的密度比空氣大,且不與空氣中的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以可以選擇向上排空氣法收集氣體的裝置。l 步驟: 查:檢查裝置的氣密性。 裝:將高錳酸鉀裝入干燥的試管,并在試管口放一團棉花,并用帶導(dǎo)管的橡皮塞塞緊試管。 定:將試管固定在鐵架臺上。 點:點燃酒精燈,試管均勻受熱后,就使酒精燈固定在試管底部加熱。 收:根據(jù)所選的收集裝置來確定氣體的收集方法。 移:把導(dǎo)管移出水槽。 熄:熄滅酒精燈。l 驗滿:(用排水法收集)如果集氣瓶口有氣泡出現(xiàn),說明氣體收集滿了。(用向上排空氣法收集)將帶火星的木條放在集氣瓶口,如果帶火星的木條復(fù)燃,說明氧氣收集滿了。l 檢驗:將帶火星的木條伸入到集氣瓶內(nèi),如果帶火星的木條復(fù)燃,說明是氧氣。l 注意事項: 停止反應(yīng)時,應(yīng)先把導(dǎo)管從水槽中移出,再熄滅酒精燈,防止水槽中的水被倒吸入熱的試管中,使試管炸裂。 加熱高錳酸鉀時,試管口要放一團棉花,防止高錳酸鉀被吹入導(dǎo)管,使導(dǎo)管堵塞。 棉花不要離高錳酸鉀太近,否則會導(dǎo)致發(fā)生裝置爆炸。2.分解過氧化氫溶液制取氧氣l 反應(yīng)原理:2H2O22H2O+O2(催化劑可換成硫酸銅溶液)l 發(fā)生裝置:由于反應(yīng)物是固體和液體,反應(yīng)不需要加熱,所以選擇固液混合在常溫下制取氣體的裝置。l 收集裝置:由于氧氣不易溶于水,且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以可以選擇排水法收集氣體的裝置。由于氧氣的密度比空氣大,且不與空氣中的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以可以選擇向上排空氣法收集氣體的裝置。l 驗滿:(用排水法收集)如果集氣瓶口有氣泡出現(xiàn),說明氣體收集滿了。(用向上排空氣法收集)將帶火星的木條放在集氣瓶口,如果帶火星的木條復(fù)燃,說明氧氣收集滿了。l 檢驗:將帶火星的木條伸入到集氣瓶內(nèi),如果帶火星的木條復(fù)燃,說明是氧氣。l 不能用加熱過氧化氫溶液的方法制取氧氣!因為加熱過氧化氫溶液時,過氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣和水蒸氣一起逸出,水蒸氣的干擾會使帶火星的木條不能復(fù)燃。2. 加熱氯酸鉀制取氧氣l 反應(yīng)原理:2KClO32KCl+3O2l 發(fā)生裝置和收集裝置:和加熱高錳酸鉀制取氧氣的裝置相同。l 驗滿:(用排水法收集)如果集氣瓶口有氣泡出現(xiàn),說明氣體收集滿了。(用向上排空氣法收集)將帶火星的木條放在集氣瓶口,如果帶火星的木條復(fù)燃,說明氧氣收集滿了。l 檢驗:將帶火星的木條伸入到集氣瓶內(nèi),如果帶火星的木條復(fù)燃,說明是氧氣。三、 催化劑在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率,而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑。催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用叫催化作用。催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)的速率,不能改變化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)率。催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后不改變,其反應(yīng)過程中有可能改變。不同的化學(xué)反應(yīng)有不同的催化劑,同一化學(xué)反應(yīng)也可能有幾種催化劑。生物體內(nèi)的酶屬于催化劑。四、 氧氣的工業(yè)制法實驗室制取氧氣屬于化學(xué)變化,工業(yè)制取氧氣屬于物理變化,這是二者的根本區(qū)別??諝庵屑s含21%的氧氣,是制取氧氣的廉價易得的原料。第一種制法(分離液態(tài)空氣法):在低溫、加壓的條件下,氣態(tài)空氣變?yōu)橐簯B(tài)。由于液態(tài)氮的沸點比液態(tài)氧的沸點低,在-196的情況下,液態(tài)氮蒸發(fā),剩下的就是液態(tài)氧。通常我們把氧氣貯存在藍色的鋼瓶里。第二種制法:利用膜分離技術(shù),在一定壓力下,讓空氣通過具有富集氧氣功能的薄膜,可得到含氧量較高的富氧空氣。第三單元 物質(zhì)構(gòu)成的奧秘課題1 分子和原子一、 分子和原子的異同分子原子定義分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子。原子是化學(xué)變化中的最小粒子。性質(zhì)質(zhì)量小、體積?。徊粩噙\動;有間隔;同種粒子的化學(xué)性質(zhì)相同。聯(lián)系分子是由原子構(gòu)成的。分子、原子都是構(gòu)成物質(zhì)的微粒。區(qū)別在化學(xué)變化中,分子可以再分,而原子不可以再分。備注1. 所有金屬、稀有氣體、金剛石(石墨)和硅是由原子構(gòu)成的,其他大多數(shù)物質(zhì)是由分子構(gòu)成的。2. 在受熱的情況下,粒子能量增大,運動速率加快。3. 物體的熱脹冷縮現(xiàn)象,原因是構(gòu)成物質(zhì)的粒子的間隔受熱時增大,遇冷時縮小。4. 氣體容易壓縮是因為構(gòu)成氣體的粒子的間隔較大。5. 不同液體混合后總體積小于原體積的和,說明粒子間是有間隔的。6. 一種物質(zhì)如果由分子構(gòu)成,那么保持它化學(xué)性質(zhì)的最小粒子是分子;如果它由原子構(gòu)成,那么保持它化學(xué)性質(zhì)的最小粒子是原子。二、 驗證分子運動的探究實驗【實驗操作】如右圖,取適量的酚酞溶液,分別倒入A、B兩個小燒杯中,另取一個小燒杯C,加入約5mL濃氨水。用一個大燒杯罩住A、C兩個小燒杯,燒杯B置于大燒杯外。觀察現(xiàn)象?!緦嶒灛F(xiàn)象】燒杯A中的酚酞溶液由上至下逐漸變紅?!緦嶒灲Y(jié)論】分子是不斷運動的?!咀⒁馐马棥繚獍彼@堿性,能使酚酞溶液變紅。濃氨水具有揮發(fā)性,能揮發(fā)出氨氣。三、 從微觀角度解釋問題1. 用分子觀點解釋由分子構(gòu)成的物質(zhì)的物理變化和化學(xué)變化物理變化:沒有新分子生成的變化。(水蒸發(fā)時水分子的間隔變大,但水分子本身沒有變化,故為物理變化)化學(xué)變化:分子本身發(fā)生變化,有新分子生成的變化。(電解水時水分子變成了新物質(zhì)的分子,故為化學(xué)變化)2. 純凈物和混合物(由分子構(gòu)成的物質(zhì))的區(qū)別:純凈物由同種分子構(gòu)成,混合物由不同種分子構(gòu)成。3. 分子和原子的聯(lián)系:分子是由原子構(gòu)成的,同種原子結(jié)合成單質(zhì)分子,不同種原子結(jié)合成化合物分子。4. 分子和原子的本質(zhì)區(qū)別:在化學(xué)變化中,分子可以再分,而原子不能再分。5. 化學(xué)變化的實質(zhì):在化學(xué)變化過程中,分子裂變成原子,原子重新組合,形成新物質(zhì)的分子。課題2 原子的結(jié)構(gòu)一、原子的構(gòu)成原子(不帶電)原子核(帶正電)核外電子(每個電子帶一個單位負電荷)質(zhì)子(每個質(zhì)子帶一個單位正電荷)中子(不帶電)在核外一個相對很大的空間內(nèi)做著高速運動體積很小,約占原子體積的十萬分之一原子一般是由質(zhì)子、中子和電子構(gòu)成,有的原子不一定有中子,質(zhì)子數(shù)也不一定等于中子數(shù)。原子的種類由核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))決定。1. 構(gòu)成原子的各種粒子間的關(guān)系在原子中,原子序數(shù)核電荷數(shù)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)。由于原子核所帶的正電荷與核外電子所帶的負電荷的電量相等,電性相反,所以原子整體不顯電性。2. 相對原子質(zhì)量以一種碳原子(碳12)質(zhì)量的1/12(1.6610-27kg)為標準,其他原子的質(zhì)量跟它相比較所得到的比,作為這種原子的相對原子質(zhì)量,符號為Ar。相對原子質(zhì)量是通過比較得出的比值,單位為“1”。原子中質(zhì)子和中子的質(zhì)量接近碳原子質(zhì)量的1/12,而電子的質(zhì)量約為質(zhì)子質(zhì)量的1/1836,可以忽略不計,所以原子的質(zhì)量集中在原子核上,即相對原子質(zhì)量質(zhì)子數(shù)中子數(shù)二、 核外電子的排布1.在含有很多電子的原子里,電子的能量并不相同,能量高的通常在離核較遠的區(qū)域運動,能量低的電子通常在離核較近的區(qū)域運動,就像分了層一樣。這樣的運動,我們稱為分層運動或分層排布。現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的元素,原子核外電子最少的有1層,最多的有7層。電子層序數(shù)越大,層內(nèi)電子的能量越大,離原子核距離越遠。2.規(guī)律: 核外電子總是盡先排在能量最低的電子層里,第一層排滿才能排第二層,第二層排滿才能排第三層。 每個電子層最多能容納2n2個電子(n為層序數(shù),第一層n=1,第二層n=2)。 最外層電子數(shù)不超過8個(第一層為最外層時,不超過2個)。3.原子結(jié)構(gòu)示意圖:一個氯原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖如下+172 8 7弧線表示電子層弧線上的數(shù)字表示該層填充的電子數(shù)表示原子核和核內(nèi)質(zhì)子數(shù)4.原子的種類 金屬原子:原子的最外層電子數(shù)一般少于4個(是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)),在化學(xué)變化中易失去最外層電子,而使次外層成為最外層,形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。這種性質(zhì)叫做金屬性。 非金屬原子:原子的最外層電子數(shù)一般多于或等于4個(是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)),在化學(xué)變化中易獲得電子,而使最外層達到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。這種性質(zhì)叫做非金屬性。 稀有氣體原子:原子的最外層有8個電子(He為2個),為相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。原子類別最外層電子數(shù)得失電子趨勢性質(zhì)結(jié)論金屬原子4易失去最外層電子(形成陽離子)易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)原子的化學(xué)性質(zhì)由最外層電子數(shù)決定。非金屬原子4(H:1)易獲得電子使最外層達到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(形成陰離子)稀有氣體原子8(He:2)難得失電子(為相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu))極難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)三、離子的形成:帶電的原子或原子團叫做離子。1.在化學(xué)反應(yīng)中,金屬元素原子失去最外層電子,非金屬元素原子得到電子,從而使參加反應(yīng)的原子帶上電荷。帶電荷的原子叫做離子。帶正電荷的原子叫做陽離子,帶負電荷的原子叫做陰離子。陰、陽離子由于靜電作用互相吸引,結(jié)合形成穩(wěn)定的、不帶電性的化合物。2.離子內(nèi)質(zhì)子數(shù)不等于核外電子數(shù),離子的最外層電子一般是8(氫是0)個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。原子通過得失電子變成離子,離子也可以通過得失電子變回原子。3. 離子符號離子用離子符號表示:在原子團或元素符號的右上角標出離子所帶的電荷的多少及電荷的正負(數(shù)字在前,符號在后),當(dāng)離子所帶電荷數(shù)為1時,1可以不寫。如Na+(鈉離子)、Ca2+(鈣離子)、H+(氫離子)、Cl-(氯離子)、O2-(氧離子)、OH-(氫氧根離子)等。離子符號表示的意義:Mg2+表示1個鎂離子帶2個單位的負電荷。2O2-表示2個氧離子。離子符號只有微觀含義,沒有宏觀含義。4. 一定帶正電的粒子:質(zhì)子、原子核、陽離子一定帶負電的粒子:電子、陰離子不帶電的粒子有:中子、原子、分子5. 物質(zhì)與其構(gòu)成粒子之間的關(guān)系: 原子直接構(gòu)成物質(zhì)。如汞、金剛石直接由原子構(gòu)成。 金屬元素原子和非金屬元素原子分別形成陽離子和陰離子。如氯化鈉是由氯離子和鈉離子構(gòu)成的。 非金屬元素離子和非金屬元素離子各提供電子形成共用電子對,結(jié)合成分子。如氧氣是由氧分子構(gòu)成的。課題3 元素1. 定義:元素就是具有相同電荷數(shù)(即核內(nèi)電子數(shù))的一類原子的總稱。元素與原子的區(qū)別和聯(lián)系:元素原子區(qū)別只表示一類原子的總稱;只表示種類,不論個數(shù),是宏觀概念原子是微觀概念,既表示種類,又表示數(shù)量含義化學(xué)變化中元素種類不變,但形態(tài)可能變化化學(xué)變化中,原子種類和數(shù)量不變,但最外層電子數(shù)可能變化聯(lián)系元素是同一類原子的總稱,原子是構(gòu)成元素的基本單元2. 元素之最地殼中含量(質(zhì)量分數(shù))排在前五位的元素:氧、硅、鋁、鐵、鈣地殼中含量最多的金屬元素:鋁地殼中含量最多的非金屬元素:氧生物細胞中含量最多的元素:氧人體中含量最多的金屬元素:鈣3. 元素的分類:金屬元素、非金屬元素、稀有氣體元素4. 元素符號:元素用元素符號表示。元素符號是用元素拉丁文名稱的第一個字母表示的,如果第一個字母相同,則再附加一個小寫字母加以區(qū)別。5. 元素符號的意義:元素符號不僅表示一種元素,還表示這種元素的一個原子。如果物質(zhì)由原子構(gòu)成,元素符號還可以表示一種物質(zhì)。如果元素符號前加上系數(shù),就只表示該原子的個數(shù),只具有微觀意義。如:H表示氫元素、1個氫原子。2H表示2個氫原子。Cu表示銅元素、一個銅原子、金屬銅。描述物質(zhì)宏觀組成和微觀構(gòu)成: 宏觀組成(描述物質(zhì)的組成時用元素敘述):鐵是由鐵元素組成的。二氧化碳是由碳元素、氧元素組成的。 微觀構(gòu)成(描述物質(zhì)的構(gòu)成時用分子、原子、離子敘述)鐵是由鐵原子構(gòu)成的。二氧化碳是由二氧化碳分子構(gòu)成的。(描述分子的構(gòu)成時用原子敘述)1個二氧化碳分子是由1個碳原子和2個氧原子構(gòu)成的。6. 元素的種類 金屬元素:原子的最外層電子數(shù)一般少于4個(是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)),在化學(xué)變化中易失去最外層電子,而使次外層成為最外層,形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。這種性質(zhì)叫做金屬性。 非金屬元素:原子的最外層電子數(shù)一般多于或等于4個(是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)),在化學(xué)變化中易獲得電子,而使最外層達到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。這種性質(zhì)叫做非金屬性。 稀有氣體元素:原子的最外層有8個電子(He為2個),為相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。元素類別最外層電子數(shù)得失電子趨勢性質(zhì)結(jié)論金屬元素4易失去最外層電子(形成陽離子)易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)元素的化學(xué)性質(zhì)由最外層電子數(shù)決定。非金屬元素4(H:1)易獲得電子使最外層達到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(形成陰離子)稀有氣體元素8(He:2)難得失電子(為相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu))極難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)7.物質(zhì)的組成與構(gòu)成(1)宏觀角度:組成水是由氫元素和氧元素組成的。鐵是由鐵元素組成的。(2)微觀角度:構(gòu)成水是由水分子構(gòu)成的(水的化學(xué)性質(zhì)由水分子保持)。水分子由氫原子和氧原子構(gòu)成。1個水分子由2個氫原子和1個氧原子構(gòu)成。鐵是由鐵原子構(gòu)成的(鐵的化學(xué)性質(zhì)由鐵原子保持)。5.水在化學(xué)變化中的最小粒子是氫原子和氧原子。物質(zhì)、元素用于宏觀角度分析問題,分子、原子、離子用于在微觀角度分析問題。宏觀和微觀不可以混淆。8.元素周期表:元素周期表的每一橫行叫做一個周期,共7個周期;每一縱行叫做一個族,共16個族。周期的變化規(guī)律:從左到右,原子序數(shù)由少變多。除第一周期以外,每一周期都是以金屬元素開始,逐漸過渡到非金屬元素,最后以稀有氣體元素結(jié)束,從左到右金屬性逐漸減弱。同一周期元素的原子的電子層數(shù)相等。 第四單元 自然界的水課題1 愛護水資源一、 水資源現(xiàn)狀1. 地球表面約71被水覆蓋著。但淡水只約占全球水儲量的2.53,其中大部分還分布在兩極和高山的冰雪及永久凍土,難以利用;可利用的只約占其中的30.4。2. 海水中含量最多的物質(zhì)是水(H2O),含量最多的元素是氧元素,最多的金屬元素是鈉元素。3. 我國水資源的現(xiàn)狀是分布不均,人均不足。4. 水資源緊張的原因:一方面人類生活、生產(chǎn)的用水量不斷增加,另一方面未經(jīng)處理的廢水、廢物和生活污水的任意排放及農(nóng)藥、化肥的不合理施用等造成的水體污染,加劇了可利用水的減少,使原本已緊張的水資源更顯短缺。二、 愛護水資源一方面要節(jié)約用水,另一方面要防止水體污染1. 節(jié)約用水的一些具體措施:a) 提高水的利用效率。b) 使用新技術(shù),改革工藝和改變習(xí)慣。c) 污水處理之后,循環(huán)利用。d) “一水多用”,如使用“中水”(生活污水處理后,達到一定水質(zhì)標準的非飲用水)洗車、使用淘米水澆花等。2. 防止水體污染的一些具體措施:a) 不使用含磷洗衣粉。b) 工業(yè)“三廢”要進行綜合利用和經(jīng)處理后再排放。c) 農(nóng)業(yè)上提倡使用農(nóng)家肥,合理使用化肥和農(nóng)藥。d) 以預(yù)防為主,治理為輔。課題2 水的凈化一、 水的凈化方法1. 過濾:把不溶于液體的固體物質(zhì)與液體分離。具體操作見“二、過濾”。2. 吸附沉降:常用明礬、活性炭對水中的雜質(zhì)吸附而沉降。n 明礬是一種常用的凈水劑,它溶于水后生成的膠狀物可以對懸浮雜質(zhì)吸附沉降,以達到凈水的目的。n 活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu),可以吸附水中的懸浮物,也可以吸附溶于水的色素和異味。但需要注意的是,活性炭不能吸附鈣、鎂化合物,活性炭不能降低水的硬度。n 活性炭凈水器的入水口在凈水器的下面,可以使凈水效果更好。3. 蒸餾:除去水中可溶性雜質(zhì)的方法,凈化程度相對較高,得到的蒸餾水可以看成是純凈物。4. 殺菌:在水中加入適量的藥物進行殺菌、消毒。如漂白粉、氯氣(Cl2)、二氧化氯(ClO2)等。凈化方法除去不溶于水的雜質(zhì)除去可溶于水的雜質(zhì)降低水的硬度凈化程度靜置沉淀低高過濾吸附蒸餾5. 自來水廠凈水時,需要經(jīng)過沉淀、過濾、吸附、投藥消毒的步驟,但是沒有蒸餾和煮沸的步驟。在凈化水的方法中,只有投藥消毒屬于化學(xué)變化,其余都屬于物理變化。二、 過濾(見下圖)【實驗器材】帶鐵圈的鐵架臺、漏斗、玻璃棒、燒杯【注意事項】1. 操作時注意“一貼、二低、三靠”?!耙毁N”:濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁,用少量水潤濕濾紙并使濾紙與漏斗壁之間沒有氣泡(保證過濾效率)。“二低”:濾紙低于漏斗邊緣、濾液低于濾紙邊緣(否則被過濾的液體會直接從濾紙與漏斗之間的間隙流到漏斗下的接受器中,使濾液渾濁)?!叭俊保簾o靠玻璃棒(玻璃棒的作用:引流,使液體沿玻璃棒流進過濾器)、玻璃棒緊靠三層濾紙、漏斗下端管口緊靠燒杯內(nèi)壁(使濾液沿?zé)诹飨拢乐沟蜗碌囊旱嗡奶幈艦R)。過濾時先過濾上層清液,后過濾下層濁液。若先過濾下層濁液,濾紙上將會殘留著大量不溶性雜質(zhì),再過濾上層清液時,不溶物會阻礙清液的通過,影響過濾速度。2. 如果兩次過濾之后濾液仍然渾濁,原因可能是濾紙破損或過濾時液面高于濾紙邊緣。三、 硬水的軟化1. 硬水:含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水叫做硬水。軟水:不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫軟水。2. 硬水和軟水的區(qū)分方法:分別取少量的軟水和硬水于試管中,滴加等量的肥皂水,振蕩。有較多泡沫產(chǎn)生的水是軟水;泡沫很少,產(chǎn)生浮渣的水是硬水。3. 硬水在加熱或長久放置時會有水垢生成,化學(xué)方程式為:Ca(HCO3)2=CaCO3+H2O+CO24. 硬水的危害: 用硬水洗滌衣物,既浪費肥皂又洗不干凈衣物,時間長了還會使衣物變硬。 鍋爐用水硬度高了十分危險,因為鍋爐內(nèi)結(jié)垢之后不僅浪費燃料,而且會使鍋爐內(nèi)管道局部過熱,易引起管道變形或損壞,嚴重時還可能引起爆炸。 長時間飲用硬水有害健康。5. 硬水的軟化方法:煮沸和蒸餾。制取蒸餾水的裝置如右圖所示。注意: 在燒瓶底部要加幾粒沸石(或碎瓷片)以防加熱時出現(xiàn)暴沸。 加熱前按照圖3連接好裝置,使各連接部分嚴密不透氣。 加熱燒瓶時不要使液體沸騰得太劇烈,以防液體通過導(dǎo)管直接流到試管里。 棄去開始餾出的部分液體,收集到10mL左右蒸餾水時,停止加熱。課題3 水的組成一、 實驗室制取氫氣1.反應(yīng)原理:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2n 反應(yīng)物的選擇:選用鋅粒和稀硫酸。 不使用稀鹽酸,因為:鹽酸易揮發(fā),使制得的氫氣中含有氯化氫氣體。 不用鎂是因為反應(yīng)速度太快,不用鐵是因為反應(yīng)速度太慢。n 發(fā)生裝置和收集裝置:發(fā)生裝置同分解過氧化氫制取氧氣的發(fā)生裝置;收集裝置可選擇排水法收集氣體的裝置或向下排空氣法收集氣體的裝置。n 用排空氣法收集氫氣時,不能驗滿!用排水法收集氫氣時,如果集氣瓶口出現(xiàn)氣泡,說明氫氣收集滿。n 在點燃氫氣前,一定要檢驗氫氣的純度。n 可燃性氣體的驗純方法:用排水法收集一試管可燃氣體,用拇指堵住試管口移近火焰點燃。如果氣體較純,氣體將會安靜地燃燒,并發(fā)出“噗”聲;如果氣體不純,會發(fā)出尖銳爆鳴聲。n 如果驗純時發(fā)現(xiàn)氣體不純,需要再收集再檢驗時,必須對試管進行處理(用拇指在試管口堵住一會或更換試管),以免發(fā)生爆炸。檢驗:點燃。純凈的氫氣能夠安靜地燃燒,發(fā)出淡藍色火焰;而不純的氫氣在燃燒時會發(fā)出尖銳的爆鳴聲。注意:任何可燃氣體或可燃的粉塵如果跟空氣充分混合,遇火時都有可能發(fā)生爆炸。二、氫氣的性質(zhì)1物理性質(zhì):無色無味的氣體,難溶于水。密度比空氣小,是相同條件下密度最小的氣體。2.化學(xué)性質(zhì):a)可燃性:2H2+O22H2O氫氣燃燒時發(fā)出淡藍色火焰,放出熱量,并有水珠產(chǎn)生。b)還原性:H2+CuOCu+H2O黑色的氧化銅在氫氣中加熱逐漸變成紅色,并有水珠產(chǎn)生。n3.氫氣能源的優(yōu)點: 以水為原料,來源廣泛; 熱值高,放熱多; 生成物是水,毫無污染; 可以再生。(1)目前氫能源存在的問題:制取成本高、貯存和運輸困難。(2)氫氣被認為是最清潔的燃料。三、水的物理性質(zhì)純凈的水是沒有顏色、沒有氣味、沒有味道的液體。在101kPa時,水的凝固點是0,沸點是100,4時密度最大,為1g/mL。一、 水的電解實驗(實驗裝置如右圖)【實驗現(xiàn)象】 通電后,電極上有氣泡產(chǎn)生。通電一段時間后,兩個試管內(nèi)匯集了一些氣體,與正極相連的試管內(nèi)的氣體體積小,與負極相連的試管內(nèi)的氣體體積大,體積比約為1:2,質(zhì)量比約為8:1。 與正極相連的試管內(nèi)的氣體可以使帶火星的木條復(fù)燃;與負極相連的試管內(nèi)的氣體移近火焰時,氣體能夠燃燒,火焰呈淡藍色?!緦嶒灲Y(jié)論】 水在通電的條件下,發(fā)生了分解反應(yīng),生成氫氣和氧氣:2H2O2H2+O2; 水是由氫、氧兩種元素組成的(在反應(yīng)前后,參與反應(yīng)的元素種類沒有變化); 化學(xué)反應(yīng)中,分子可分,原子不可分?!咀⒁馐马棥?通電時,必須使用直流電。 預(yù)先在水中加入少量氫氧化鈉溶液或稀硫酸可以增強水的導(dǎo)電性。 負極產(chǎn)生的是氫氣,正極產(chǎn)生的是氧氣。二、 物質(zhì)的分類物質(zhì)混合物純凈物單質(zhì)(由同種元素組成的純凈物)化合物(由不同種元素組成的純凈物)氧化物(由兩種元素組成的化合物中,其中一種元素是氧元素的是氧化物)酸、堿、鹽、有機物課題4 化學(xué)式與化合價1. 化學(xué)式:用元素符號和數(shù)字組合來表示物質(zhì)組成的式子。2. 化學(xué)式(如H2O)的意義:表示一種物質(zhì)(宏觀意義)表示水這種物質(zhì);表示一個分子(微觀意義)表示1個水分子;表示某物質(zhì)是由什么元素組成的(宏觀意義)表示水是由氫元素、氧元素組成;表示某物質(zhì)是由什么粒子構(gòu)成(微觀意義)表示水由水分子構(gòu)成;表示某物質(zhì)的分子由什么粒子構(gòu)成(微觀意義)表示1個水分子由2個氫原子和1個氧原子構(gòu)成;3. 化學(xué)式的寫法:純凈物單質(zhì)化合物金屬單質(zhì)、稀有氣體單質(zhì)、其他由原子構(gòu)成的物質(zhì)直接用元素符號表示(如Fe、Al)常溫下為固態(tài)的非金屬單質(zhì)用元素符號表示(如S、P、C)由雙原子分子或多原子分子構(gòu)成在元素符號右下角標出原子個數(shù)(如O2、H2、Cl2)正價元素或原子團寫在前,負價元素或原子團寫在后(特例:NH3氨氣、CH4甲烷)。在元素符號右下角寫出該種元素的原子數(shù)目,所有元素的原子個數(shù)比為最簡比(特例:H2O2)。當(dāng)原子團不是一個時需要加括號,把個數(shù)寫在括號的右下角(1省略不寫)。書寫化合物的化學(xué)式時,首先要弄清以下兩點: 這種物質(zhì)由哪種物質(zhì)組成; 化合物中各元素的原子個數(shù)比是多少。4. 化合價:元素化合價是一個原子在化合時表現(xiàn)出來的性質(zhì)。在元素符號或原子團的上方標出化合價,“+”、“-”寫在前,數(shù)字寫在后。第五單元 化學(xué)方程式課題1 質(zhì)量守恒定律一、 探究實驗:質(zhì)量守恒的探究白磷燃燒前后質(zhì)量的測定【實驗器材】托盤天平(及砝碼)、錐形瓶、玻璃棒、氣球【設(shè)計實驗】 在底部鋪有細沙的錐形瓶中,放入一粒火柴頭大小的白磷。 在錐形瓶口的橡皮塞上安裝一根玻璃管,在其上端系牢一個小氣球,并使玻璃管下端能與白磷接觸。 將錐形瓶和玻璃管放在托盤天平上用砝碼平衡。 取下錐形瓶,將橡皮塞上的玻璃管放到酒精燈火焰上灼燒至紅熱后,迅速用橡皮塞將錐形瓶塞進,并將白磷引燃。 待錐形瓶冷卻后,重新放到托盤天平上,觀察天平是否平衡。【實驗現(xiàn)象】白磷燃燒,產(chǎn)生大量的白煙,放出大量的熱。天平平衡?!緦嶒灲Y(jié)論】反應(yīng)前各物質(zhì)的總質(zhì)量反應(yīng)后各物質(zhì)的總質(zhì)量。n 實驗成功的關(guān)鍵:裝置的氣密性要良好。n 玻璃管下端與白磷接觸的目的:點燃白磷。n 氣球的作用:盛裝錐形瓶里受熱膨脹的空氣和五氧化二磷,避免因錐形瓶內(nèi)壓強過大把瓶子彈開。n 沒有安裝氣球的后果:橡皮塞被彈開或炸裂錐形瓶。n 錐形瓶底部不鋪上細沙的后果:錐形瓶炸裂。n 探究實驗:質(zhì)量守恒的探究鐵釘跟硫酸銅溶液反應(yīng)前后質(zhì)量的測定二、 質(zhì)量守恒定律:參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。n 質(zhì)量守恒定律應(yīng)用于化學(xué)變化,不能應(yīng)用于物理變化。n 質(zhì)量守恒定律說的是“質(zhì)量守恒”而不是其他方面的守恒。n 化學(xué)反應(yīng)中,各反應(yīng)物之間要按一定的質(zhì)量比相互作用,因此參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和不是任意比例的反應(yīng)物質(zhì)量的簡單加和。n 不參加反應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量及不是生成物的物質(zhì)質(zhì)量不能計入“總和”中。三、 質(zhì)量守恒的原因:從微觀上看,在化學(xué)反應(yīng)前后,原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量不變。四、 質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用:n 求某個反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量;計算時要考慮是否有氣體參加反應(yīng),或者生成物中是否有氣體,氣體的質(zhì)量不能遺漏。n 推斷反應(yīng)物或生成物的組成(化學(xué)式);n 判斷反應(yīng)物是否全部參加了反應(yīng)。五、 化學(xué)反應(yīng)前后:n 一定不變(宏觀)反應(yīng)物和生成物的總質(zhì)量、元素的種類和質(zhì)量。一定不變(微觀)原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量。n 一定改變(宏觀)物質(zhì)的種類。一定改變(微觀)分子的種類。n 可能改變分子總數(shù)、化合價。六、 化學(xué)反應(yīng)類型n 四種基本反應(yīng)類型: 化合反應(yīng)由兩種或兩種以上物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)。 分解反應(yīng)由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)。 置換反應(yīng)一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng),生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。 復(fù)分解反應(yīng)兩種化合物相互交換成分,生成另外兩種化合物的反應(yīng)。n 氧化還原反應(yīng):氧化反應(yīng):物質(zhì)得到氧的反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)。還原反應(yīng):物質(zhì)失去氧的反應(yīng)屬于還原反應(yīng)。氧化劑:提供氧的物質(zhì)還原劑:奪取氧的物質(zhì)(常見還原劑:H2、C、CO)n 中和反應(yīng):酸與堿作用生成鹽和水的反應(yīng)。課題2 如何正確書寫化學(xué)方程式一、 化學(xué)方程式:用化學(xué)式表示化學(xué)反應(yīng)的式子,叫做化學(xué)方程式。二、 化學(xué)方程式的意義n 質(zhì)的方面:表明反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件。n 量的方面: 各物質(zhì)間反應(yīng)時的微粒個數(shù)比; 各物質(zhì)間反應(yīng)時的質(zhì)量比。質(zhì)量比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的相對分子質(zhì)量與化學(xué)計量數(shù)乘積的比。所求質(zhì)量比不用約分。三、 化學(xué)方程式的讀法(意義):以下面的方程式為例2H2 + O2 = 2H2O 4 :32 : 36n 氫氣和氧氣在點燃的條件下反應(yīng),生成水。n 每2個氫分子和1個氧分子在點燃的條件下恰好完全反應(yīng),生成2個水分子。第六單元 碳和碳的氧化物課題1 金剛石、石墨和C60一、 “碳”和“炭”的區(qū)別:“碳”指碳元素,不是具體指某種物質(zhì);而“炭”指具體的、由碳元素組成的單質(zhì)。二、 金剛石、石墨、C60是由碳元素組成的三種不同的單質(zhì)。所以,在一定條件下,將石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的變化是化學(xué)變化。三、 金剛石、石墨的物理性質(zhì)和用途化學(xué)式顏色形狀硬度導(dǎo)電性導(dǎo)熱性潤滑性熔點用途金剛石C無色透明正八面體最硬無無無高劃玻璃、切割金屬、鉆探機鉆頭、制裝飾品等石墨深灰色、有金屬光澤、不透明細鱗片狀最軟之一優(yōu)良良好良好電極、鉛筆芯、潤滑劑等n 金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)。n 無定形碳:由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成,沒有固定形狀。常見的無定形碳:木炭、活性炭、焦炭、炭黑。顏色、狀態(tài)制法用途木炭灰黑色的多孔性固體木材隔絕空氣加強熱燃料、黑火藥、制活性炭、冶煉金屬活性炭灰黑色多孔顆粒狀固體木炭在高溫下用水蒸氣處理凈化多種氣體和液體、作防毒面具焦炭淺灰色多孔性固體煙煤隔絕空氣加強熱冶煉金屬炭黑極細的黑色粉末含碳物質(zhì)不完全燃燒墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等,作橡膠制品的填料n 木炭、活性炭具有吸附性(物理性質(zhì))?;钚蕴康奈叫愿鼜姟K?、 C60分子是一種由60個碳原子構(gòu)成的分子,它形似足球,這種足球結(jié)構(gòu)的碳分子很穩(wěn)定。五、 金剛石、石墨、C60性質(zhì)不同的原因:碳原子的排列方式不同。六、 碳的化學(xué)性質(zhì)
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