緒言 化學使世界變得更加絢麗多彩
一、什麼是化學
化學是研究物質的組成、結構、性質以及變化規律的科學。
二、化學的作用
1、利用化學生產化肥、農藥。合成藥物。開發新能源和新材料。
4、利用化學綜合應用自然資源和保護環境。
三、化學發展史
2、近代:
(1)原子論和分子學說的創立。奠定了近代化學的基礎。
道爾頓和阿伏加德羅創立了原子--分子論,使化學成為一門獨立的科學。
(2)元素周期律和元素周期表的發現。
組成物質的基本成分是元素。
門捷列夫發現了元素周期律並編制了元素周期表。
元素周期表的建立使學習與研究化學變得有規律可循。
元素周期表有7個橫行即7個周期,18個縱行但只有16個族。
四、綠色化學(環境友好化學)的要求:
第一單元走進化學世界
課題1 物質的變化和性質
一 、物質的變化
1 物理變化:宏觀:沒有生成其它物質的變化。微觀:構成物質的分子本身沒有變化。
2 化學變化:宏觀:生成了其它物質的變化。微觀:分子發生了變化,變成了新物質的分子。
3 區 別:化學變化中有新物質生成,而物理變化中沒有。
4 聯 系: 化學變化中一定有物理變化,物理變化中不一定有化學變化。
注意:
(1)化學變化的基本特徵:有其它物質生成。
(2)化學變化中的現象:顏色改變,放出氣體,生成沉澱,吸熱或放熱,發光等。
(3)判斷是否為化學變化的依據是是否有新物質生成,而不是現象。
二、物質的性質
1、化學性質:物質在化學變化中表現出來的性質。
常見化學性質:可燃性,氧化性,還原性,酸性,鹼性,穩定性。
2、物理性質:物質不需要發生化學變化就表現出來的性質.
常見物理性質:物質的顏色,狀態、氣味、硬度、密度、熔點、沸點、溶解性、揮發性、導電性、導熱性、延展性等。
課題2 化學是一門以實驗為基礎的科學
1 實驗探究的過程:提出問題----猜想與假設設計實驗實驗驗證收集整理實驗數據解釋與結論反思與評價。
2 ◆檢驗燃燒後是否有H2O生成的方法:將乾冷燒杯罩在火焰上方,若有水珠產生,則有水生成。
3 檢驗物質燃燒後是否有CO2生成的方法:將沾有澄清石灰水的燒杯罩在火焰上方,若石灰水變渾濁,則證明有CO2生成
4 蠟燭燃燒石蠟 + O2 H2O + CO2
由蠟燭燃燒生成物可確定蠟燭的組成中有氫元素和碳元素,但不能確定氧元素。
課題3走進化學實驗室
1 初中化學實驗常用儀器介紹 見教材P151-152。
2 實驗室藥品取用的規則:
「三不原則」:不能用手接觸藥品;不要把鼻孔湊到容器口聞藥品的氣味;不得嘗藥品的味道。
「節約原則」:如果沒有說明用量,一般液體取用1-2mL; 固體只需蓋滿試管底部。
「處理原則」:用剩的藥品既不能放回原瓶,也不要隨意丟棄,要放入指定容器。
3 、固體藥品的取用
粉末狀固體用藥匙或紙槽;「一橫二送三直立」
塊狀固體(如大理石、石灰石等)用鑷子;「一斜二放三緩立」
4、液體藥品的取用
(1) 多量且不需準確體積:傾倒。注意瓶塞要倒放,標籤向手心,瓶口緊挨著試管口。
(2)少量:用膠頭滴管滴加。懸空滴加,不能伸入容器內.
(3) 定量:用量筒量取。先傾倒,接近刻度時,改用膠頭滴管滴加。量筒要放平,視線要與量筒內液體凹液面最低處水平。
注意:① 瓶塞倒放在桌子上是為了防止瓶塞沾上雜質而汙染藥品。
② 標籤向著手心是為了防止殘留在瓶口的液體流下腐蝕標籤。
③ 量筒無零刻度。一次性量取,且量筒規格要與所量液體體積接近。
量筒讀數時,要平視凹液面最低處,仰視會使讀數偏小,量取液體體積偏大.
俯視會使讀數偏大.量取液體體積偏小。
5、 酒精燈的使用.
(1) 三禁止:禁止向燃著的酒精燈裡添加酒精, 禁止用酒精燈引燃另一隻酒精燈.
禁止用嘴吹滅酒精燈.應該用燈帽蓋滅.
(2) 酒精的量:不能少於酒精燈容積的1/3,不能超過2/3.
(3) 處理酒精著火的方法:用溼抹布撲滅.
(4) 酒精燈不用時必須蓋燈帽,否則酒精揮發,留下水分,下次使用時點不著火.
6、 給試管裡的液體加熱時,需要注意:
液體不能超過試管容積的1/3。 試管傾斜與桌面成450。
試管口不要對著自己或他人。 加熱後的試管不能立即接觸冷水或用冷水衝洗。
7、 給試管裡的固體加熱時,需要注意:
管口應略向下傾斜,防止冷凝水倒流引起試管炸裂。
試管夾或鐵架臺的鐵夾應夾在離試管口約1/3處。
試管夾夾持試管時,應由試管底部套上、取下。必須用外焰;
8、 玻璃儀器洗滌乾淨的標準:內壁附著的水既不聚成水滴,也不成股流下。
9、 可以直接加熱的儀器:試管、燃燒匙、蒸發皿。
必須墊上石棉網才能加熱的儀器:燒杯、燒瓶、錐形瓶。
不能加熱的儀器:量筒、集氣瓶。
第二單元 我們周圍的空氣
課題1 空氣
一 空氣是由什麼組成的
1、測定空氣中氧氣含量實驗
(1) 現象:產生白煙,集氣瓶中的水上升約1/5體積.
(2) 結論:氧氣約佔空氣體積的1/5.
(3) 實驗成功的關鍵 :
① 紅磷要過量; ② 容器要密封,; ③ 冷卻後再打開彈簧夾。
(4) 進入集氣瓶中的水少於1/5的原因:
① 紅磷不足,氧氣未耗盡;② 氣密性不好; ③ 未冷至室溫就打開彈簧夾。
(5)集氣瓶中先加少量水的作用:吸收生成的五氧化二磷。
2 、空氣的成分按體積計算:大約是:氮氣78%,氧氣21%,稀有氣體0.94%,CO2佔0.03%,其他氣體和雜質0.03%.
二 、空氣是一種寶貴的資源
1 氧氣用途: (1) 供給呼吸<如登山、醫療、潛水等〉(2) 支持燃燒<如煉鋼、氣焊、航空等〉
2 氮氣用途:
(1) 作保護氣(如汽車安全氣囊、燈泡、食品袋等充氮氣),利用N2化學性質不活潑.
(2) 制硝酸和化肥。(3)冷凍麻醉(4)製造低溫環境。
3 稀有氣體用途:(1)電光源,利用稀有氣體通電時能發出不同顏色的光。
(2)作保護氣(焊接金屬的保護氣、燈泡內保護氣),利用稀有氣體化學性質很不活潑。
注意:「稀有氣體」是一類氣體的總稱,不是一種氣體。
三、保護空氣
1 空氣中的汙染物包括煙塵和有害氣體;
空氣中的有害氣體:CO 、 SO2 、 NO2、O3等
2 空氣汙染的危害:① 損害人體健康;②影響作物生長,破壞生態平衡;③全球氣候變暖,臭氧破壞,酸雨。
3 防止空氣汙染的措施:① 加強大氣質量監測;②使用清潔能源; ③ 植樹造林;
④ 工廠廢氣處理後排放。
注意:空氣汙染指數包括:CO 、 SO2 、 NO2、O3、可吸入顆粒物。
四、混合物與純淨物的概念
1、混合物:宏觀上由兩種或多種物質混合而成的物質。微觀上由兩種及以上的分子構成。
2、純淨物:宏觀上只由一種物質組成的。微觀上由一種分子構成。
3、注意:
①、只由一種原子構成的物質不一定是純淨物。如:金剛石和石墨。
②、只含一種元素的物質可能是單質,也可能是混合物。如O2和O3的混合,只含一種元素,但是混合物。
③、純淨物都有化學式。混合物都沒有化學式。
課題2 氧氣
一、氧氣的性質
(一) 物理性質:密度比空氣大;不易溶於水;液氧和固態氧為淡藍色
(二) 化學性質:氧氣的化學性質活潑,能與多種物質發生反應,
具有氧化性;氧氣能支持燃燒,具有助燃性,但無可燃性。
1、S+O2SO2
現象:空氣中是淡藍色的火焰;同時生成有刺激性氣味的氣體。純氧中是藍紫色的火焰;同時生成有刺激性氣味的氣體。
注意:集氣瓶中裝少量水的作用是吸收SO2防止汙染空氣。此處的水不能用沙代替。
2、3Fe+2O2 Fe3O4
現象:劇烈燃燒、火星四射、放出熱量、生成黑色固體。
注意:瓶中裝少量水或鋪一層沙的目的:防止濺落的生成物炸裂瓶底。
3、4P+5O22P2O5
現象:生成白煙,。注意:P2O5 會汙染空氣。
4、C+O2 CO2
現象:空氣,發出紅光,放出熱量,生成能夠讓澄清石灰水變渾濁的氣體。氧氣中,發出白光,放出熱量,生成能夠讓澄清石灰水變渾濁的氣體。
二、化合反應與氧化反應
1 、化合反應:(多變一)A+B==AB
氧化反應:物質與氧發生的反應叫氧化反應。
2 、關係:化合反應不一定是氧化反應,氧化反應不一定是化合反應
3、 氧化反應分類
(1)劇烈氧化:如燃燒、自燃、爆炸。
(2)緩慢氧化:如食物的腐爛、釀酒、鐵生鏽、呼吸作用等。
注意:
①、物質與氧氣發生的反應叫氧化反應。(錯) 物質與氧氣發生的反應是氧化反應。(對)
②、氧氣中含有氧,但含有氧的物質不一定是氧氣。
③、判斷氧化反應的一般標準就是看反應物中是否有氧氣。
課題3 製取氧氣
一、氧氣的實驗室製法
1 藥品:(1)過氧化氫、二氧化錳(黑)。(2氯酸鉀(白)、二氧化錳。(3)高錳酸鉀(暗紫色)
H2O2 MnO2 KClO3 MnO2 KMnO4
2 原理:2H2O2 2H2O+O2↑ 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2KClO3 2KCl+3O2↑
3 裝置(以KMnO4制氧氣為例)
發生裝置:酒精燈、鐵架臺、試管。
收集裝置(排水法收集):水槽、導氣管、集氣瓶。
4 製取步驟:連接裝置→檢查其密性→裝入藥品→固定裝置→ 點燃酒精燈→
加熱→ 收集氧氣→ 將導管移出水面→熄滅酒精燈。
可以簡記為:查、裝、定、點、收、離、熄。
5 收集方法:排水法或向上排空氣法。
6 驗滿方法:將帶火星的木條放在集氣瓶口,若木條復燃,則收集滿。
7 注意:
a 鐵架臺的鐵夾應夾在離試管口約1/3處。
b 導管伸出橡皮塞少許,不能太長。
c 用KMnO4制氧氣時,試管口要放一團棉花。目的是為了防止KMnO4粉末進入導管。
d 試管口略向下傾斜。目的是為了防止冷凝水回流到熱的試管底部,炸裂試管。
e 排水法收集氧氣時,先將導管移出水面,再熄滅酒精燈。是為了防止水槽中的水倒吸入試管,使試管因驟冷而炸裂。
f 排水法收集時,剛開始有氣泡時不能立即收集,要等氣泡均勻冒出後才能開始收集氣體。
g 檢查氣密性的方法:將導管放入水中,用手握住試管,若導管口有氣泡,鬆開手後,導管裡形成一段水柱,則證明不漏氣。
二、分解反應(一變多):AB = A + B
三、催化劑:
一變:改變其它物質的化學反應速率。二不變:催化劑的質量和化學性質在反應前後不變。
注意:催化劑只改變反應速率,不改變生成物的質量多少。
◆改變反應速率可以加快,也可能是減慢反應速率。
四、工業上制氧氣的方法:分離液態空氣。屬於物理變化。
五、實驗室用雙氧水製取氧氣的優點:
1、操作簡單。2、不加熱,節約能源。3、反應速率快。4、易回收二氧化錳。
第三單元 物質構成的奧秘
課題1 分子和原子
■構成物質的粒子有:原子、分子、離子。
■鐵是由鐵原子構成,水由水分子構成,氯化鈉由氯離子和鈉離子構成。
一、分子
1、分子的定義:由分子構成的物質,分子是保持物質化學性質的最小粒子。
2、分子的基本性質:
① 質量和體積都很小;
② 分子在不停的運動;注意:溫度越高,運動越快。
③ 分子間有間隔;氣體分子間間隔較大,液體、固體分子間間隔較小。
3、分子的構成:分子由原子構成。
如:1個水分子由兩個氫原子和一個氧原子構成。
二、原子:化學變化中的最小粒子。
原子的基本性質:原子的質量、體積都很小;在不斷運動的;原子間有間隔
三、分子和原子的區別與聯繫。
區別:化學變化中,分子要分成原子,而原子卻不能再分。
聯繫:分子由原子構成,分子和原子都可直接構成物質。
四、分子、原子觀點的運用
1 從微觀角度分析物質的變化
物理變化時,分子原子本身大小不變,只是分子間的間隔大小發生變化。
化學變化時,分子要分解成原子,原子重新組合成新的分子。
2各類物質的微觀構成:
混合物由多種分子構成; 純淨物由一種分子構成。
單質由一種原子構成的同種分子構成; 化合物由多種原子構成的同種分子構成
課題2原子的構成
質子(+)
原子核(+)
一、原子的構成 中子(不帶電)
核外電子(-)
1、構成物質的三粒子:原子、分子、離子。
構成原子的三種粒子:質子、中子、電子。
原子由原子核和核外電子兩部分構成。
2、原子不顯電性的原因:原子核帶的正電荷數與核外電子所帶電量相等,電性相反。
3、原子的質量主要集中原子核;原子的質量主要由質子和中子決定。
4、不是所有原子都含有中子,如氫原子就不含中子。
5、原子中的等量關係:核電荷數=質子數=電子數。
二、原子核外電子的排布
1、核外電子是分層排布的。
2、核外電子排布的規律:
第一層最多2個。第二層最多8個。最外層不超過8個(只有一層不超過2個)
3、1-20號元素的原子結構示意圖。
4、元素在周期表中的周期數等於原子的電子層數。
5、元素的化學性質主要取決於原子的最外層電子數。
註:(1) 穩定結構:最外層具有8個電子(只有一層具有2個電子)的結構。
(2) 各類元素性質與原子結構的關係:
三、離子
1、離子:帶電荷的原子或原子團。
2、離子的分類
陽離子;帶正電荷的離子。如:H+、Na+、Mg2+、Al3+、Ca2+、NH4+、Fe3+、Fe2+
陰離子:帶負電荷的離子。O2-、S2-、Cl-、OH-、SO42-、CO32-、NO3-、
3、離子符號的意義:Mg2+:表示鎂離子.1個鎂離子帶2個單位的正電荷
2Mg2+:表示2個鎂離子.
4、離子的判斷:質子數>電子數的是陽離子。 質子數<電子數的是陰離子。
5、離子與形成離子的原子在質量上相等,且屬於同種元素。
四、相對原子質量
1 概念:以一種碳原子質量的1/12為標準,其它原子的質量跟它相比較所得的比,就是相對原子質量。
2 計算式:相對原子質量=
3 相對原子質量=質子數+中子數。 注意:相對原子質量不是實際質量,單位是1,省略。
課題3 元素
一 、元素
1 元素:質子數(即核電荷數)相同的一類原子的總稱。
2 元素的種類由質子數決定;不同元素的本質區別:質子數(或核電荷數)不同。
3 元素分成三類:金屬元素、非金屬元素、稀有氣體元素。
4 地殼中的元素,按質量分數計算,居前四位的是:O>Si>Al>Fe。
■地殼中含量最多的元素是O ;最多的非金屬元素是O ;最多的固態非金屬元素Si ;最多的金屬元素是Al 。
注意:
(1)元素與原子的區別:元素組成物質,元素只講種類,不講個數。
原子構成分子,原子既講種類,也講個數。
如: 水由氫元素和氧元素組成; 水由水分子構成。
水分子由氫原子和氧原子構成; 1個水分子由兩個氫原子和1個氧原子構成
(2)化學反應前後:分子種類一定變,分子數目不一定變。
原子種類和數目一定不變。元素種類和質量一定不變。
二、元素符號的意義
1、一種元素 2、一個原子。3、金屬,固態非金屬稀有氣體元素符號還表示單質。
三、元素符號的書寫規則:一大二小.
四、元素周期表:
1、俄國化學家門捷列夫發現了元素周期律並編寫了元素周期表。
2、元素周期表的結構:7個橫行7個周期;18個縱行16個族。
除第一周期外,每一周期以金屬元素開頭,稀有氣體元素結尾。
每一單元格包含原子序數、元素符號、元素名稱、相對原子質量等信息。
3原子序數==核電荷數==質子數 。
練習:下列符號的意義。
H:表示氫元素、1個氫原子。 2H:表示2個氫原子。
S:表示硫元素、1個硫原子、硫單質。 2S:表示2個硫原子。
第四單元 自然界的水
課題1 愛護水資源
一、人類擁有的水資源
淡水緊缺的原因:1、 淡水佔總水量的比例小; 2、生產生活用水量增加; 3、 水體汙染。
二、愛護水資源
1、措施:① 一方面節約用水;② 另一方面防止水體汙染。
2、防止水汙染的措施
①加強水質監測 ②工業三廢要處理後排放;
③農業上合理農藥和化肥 。 ④生活汙水要處理後排放。
3、提高水的利用效益的方法
①生活中提倡一水多用 ②農業上改漫灌為噴灌、滴灌。 ③工業上提倡對水的循環使用。
4、水汙染的三個來源: 工業汙染、農業汙染、生活汙染。
課題2 水的淨化
一、過濾操作要領
「一貼」:濾紙緊貼漏鬥內壁。若有氣泡,則影響過濾的速度。
「二低」:濾紙邊緣要低於漏鬥口;漏鬥內液面低於濾紙邊緣。
「三靠」:① 燒杯緊靠玻璃棒;② 玻璃棒下端靠三層濾紙處;③ 漏鬥下端靠燒杯內壁。
注意:1、玻璃棒的作用是引流。過濾時,玻璃棒不能攪拌。
2、兩次過濾後仍然混濁的原因:
①濾紙破損;②液面高於濾紙邊緣;③漏鬥或燒杯不乾淨
二、淨化水的方法:①沉澱、②過濾、③吸附、④蒸餾。
1、其中吸附和蒸餾能除去可溶性雜質;四種方法都能除去難溶性固體雜質。
2 沉澱包括靜置沉澱和吸附沉澱。
3 淨化程度由低到高的順序:沉澱<過濾<吸附<蒸餾.
4 淨水過程中明礬的作用:溶於水產生的膠狀物吸附雜質,使雜質沉降。
淨水時活性炭的作用:濾去不溶性雜質;吸附一些可溶性雜質;除去臭味
三、硬水和軟水
1 硬水:含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水。
軟水:不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。軟水不一定是純水,但純水是軟水。
2 鑑別方法:加入肥皂水,若產生大量泡沫的為軟水;泡沫較少,甚至有浮渣的為硬水。
3 軟化硬水的方法:煮沸或蒸餾。生活中常採用煮沸的方法。
4 硬水的危害:(1)浪費肥皂,洗不淨衣服;(2)鍋爐用硬水,浪費燃料,甚至引起爆炸。
課題3 水的組成
一、氫氣的性質
物理性質:無色、無臭、難溶於水、密度比空氣小。
化學性質:可燃性。燃燒方程式:2H2 + O2 2H2O(產生淡藍色火焰)
注意:混有一定量空氣或氧氣的氫氣遇明火會發生爆炸,因此點燃氫氣前一定要驗純。
二、電解水實驗
1 現象:正負極都有氣體產生,正負極氣體體積比為1:2
2 結論:水是氫元素和氧元素組成的。
3 化學反應:2H2O2H2↑ + O2↑
注意:(1)、電解水實驗所用電源為直流電。
(2)、在水中加硫酸鈉或氫氧化鈉的目的是為了增強導電性。
單質:由一種元素組成的純淨物。如:Fe、Cu 、H2、He
純淨物 氧化物:如:H2O
酸
三、 物質 化合物:由不同元素組成的純淨物 鹼
鹽
混合物:如:空氣、食醋、白酒、礦泉水等。
課題4 化學式與化合價
一、化學式
1、化學式的定義:用元素符號和數字的組合表示物質組成的式子。
2、化學式的意義
宏觀意義:表示某種物質;表示某種物質的組成。
微觀意義:表示1個分子;表示1個分子的構成。
注意:若化學式前面有係數,只表示幾個分子。
◆對比下列符號的意義:
H: ① 氫元素;②1個氫原子。 2H:2個氫原子。
H2: ①氫氣。②表示氫氣由氫元素組成。③1個氫分子。④1個氫分子由2個氫原子構成。
2H2: 表示2個氫分子.
Mg2+:①鎂離子;② 1個鎂離子帶2個單位正電荷;2Mg2+:2個鎂離子。
H2O:①表示水。 ②表示水由氫元素和氧元素組成。
③1個水分子.④1個水分子由2個氫原子和1個氧原子構成。
2H2O:表示2個水分子.
二、化合價
1、化合價是元素的化學性質之一。
2、化合價的表示方法:標在元素符號或原子團的正上方。
◆化合價與離子所帶電荷的區別與聯繫。
區別:標的位置不同,正負號與數字的順序不同。 聯繫:數值相同,正負號一致。
3、常見元素及原子團的化合價。
4、化合價規律:
(1)單質中元素化合價為0。2)化合物中,正負化合價代數和為0。
(3)原子團中,正負化合價代數和等於原子團化合價。
三、化學式的寫法、讀法
1、單質寫法:除N2、H2、O2、F2、Cl2、Br2、I2外,其餘單質直接用元素符號表示。
2、化合物化學式的寫法:
先排序(正價左,負價右);次注價;後約簡;再交叉。
注意:原子團應作為整體,個數超過1時,應用括號。
「某化某」:不含酸根的化學式。
3 化學式的讀法:從後往前讀法
「某酸某」:含酸根的化學式。
四、根據化學式進行的計算。
1、計算組成物質的各元素的原子個數比:等於各元素的腳標比。
2、計算物質中各元素的質量比:等於
注意:CuSO4·5H2O中的 「·」表示相加。
3、計算相對分子質量.等於各元素的相對原子質量乘以 。
4、計算元素的質量分數:元素的質量分數==
第五單元 化學方程式
課題1 質量守恆定律
一、質量守恆定律
1、內容:參加化學反應的各物質質量總和,等於反應後生成的各物質的質量總和。
注意:(1)質量守恆定律只適用於化學變化,不適用於物理變化。
(2)沒有參加反應的和不是生成的物質不能計入質量總和。
2、質量守恆的原因:原子的種類、原子的數目、原子的質量在化學反應前後,都沒有改變。
3、設計實驗驗證質量守恆定律時,有氣體參加或生成的反應必須在密閉容器中進行;沒有氣體參加或生成的反應則可在敞口容器中進行;
4、化學反應前後一定改變的有:物質的種類、分子的種類。
化學反應前後一定不改變的有:原子的種類、原子的數目、原子的質量、元素的種類、元素的質量、物質的質量和。
化學反應前後可能改變的有:分子的數目、元素的化合價。
◆練習:2.3克某物質在氧氣中充分燃燒,生成4.4克二氧化碳和2.7克水,則該物質的組成中一定含有 元素。
二、化學方程式
1、定義:用化學式來表示化學反應的式子。
2、化學方程式的意義:
■質的意義:表示反應物、反應條件、生成物。
■量的意義:表示參加反應的各物質和生成的各物質的質量比。
■微觀意義:表示各反應物及各生成物之間的微粒個數比。
3、化學方程式的讀法:以C + O2 CO2為例 。
■種類讀法:碳和氧氣在點燃條件下生成二氧化碳。
■質量讀法:每12份質量的碳和32份質量的氧氣完全反應,生成44份質量的二氧化碳。
■個數讀法:每1個碳原子和1個氧分子反應,生成1個二氧化碳分子。
課題2 如何正確的書寫化學方程式
一、書寫化學方程式要遵守的原則:
(1)要遵守客觀事實;(2)要遵守質量守恆定律。
二、書寫化學方程式的步驟:一寫二配三注四改。
一寫:寫出反應物生成物的化學式,反應物之間或生成物之間連「+」,反應物與生成物之間連「==」。
二配:配平,使每種原子在等號兩方的個數相等。
三註:註明條件、氣體符號「↑」、和沉澱符號「↓」。
◆配平方法1: 定1法
三、判斷化學方程式正誤的標準:
1、看化學式是否正確;是否符合客觀事實
2、看是否遵守質量守恆定律。即是否配平;
3、看條件和氣體符號「↑」、沉澱符號「↓」標註是否正確。
課題3 利用化學方程式的簡單計算
一、計算的依據:化學反應中各物質的質量比為定值,且等於化學方程式中的相對分子質量之比。(注意:相對分子質量必須乘化學計量數)
二、計算的步驟:
1、設未知量。 注意:未知量不能帶單位,且要指明未知量所代表的物理量。
2、寫出化學方程式。 注意:只能是該題所涉及的化學方程式。
3、列出相關物質的相對分子質量和已知量、未知量。
注意:①找準已知量、未知量對應的化學式。
②已知量必須帶單位未知量不能帶單位;
③相對分子質量寫在上,質量寫在下。
4、列比例式,求解。
注意:①列比例式既可以橫比,也可以縱比。
②列式和求解過程中已知量都要帶單位;
③按要求保留小數位數,未指明時,一般保留至小數點後一位。
5、簡明地寫出答。
三、注意:混合物的質量不能帶入方程式計算
1、反應物或生成物不純時,必須乘以純度。
2、若反應物中無氣體,而生成物中有氣體時,反應前後混合物的質量差就是氣體質量,再用氣體質量作為已知量來求未知量。
第六單元 碳和碳的化合物
課題1 金剛石、石墨、C60
一、碳的單質
1、金剛石:物理性質:透明、最硬、不導電。
用途:鑽頭、刻刀、鑽石。
2、石墨:物理性質:深灰色、不透明、很軟、能導電、有潤滑性。
用 途:作鉛筆芯、電極、潤滑劑。
注意:含石墨晶體的還有木炭、焦炭、活性炭、炭黑,均為混合物。
3、C60 由C60分子構成,很穩定,應用於材料科學,超導體。
4、注意:
a:碳元素組成的單質有金剛石、石墨、C60 ,其中金剛石、石墨是由碳原子構成的。C60是由分子構成的。
b: 金剛石、石墨、C60的化學性質相同;物理性質不同,物理性質不同的原因是由於碳原子的排列方式不同。
c:木炭與活性炭有吸附性,可吸附色素、毒氣、異味。
d:石墨 金剛石。該變化屬於化學變化。
二、碳的化學性質
1、常溫下很穩定。穩定性屬於化學性質。
2、可燃性:C + O2CO2(氧氣充足) 2C + O2 2CO (氧氣不足)
3、還原性:3C + 2Fe2O3 4Fe + 3CO2↑ C + CO 2 2CO (該反應吸熱)
C + 2CuO 2Cu + CO2↑
◆木炭還原氧化銅實驗
① 現象:黑色粉末變為紅色,石灰水變渾濁。
② 實驗結束時,要先將導管移出水面,再停止加熱,以防止石灰水倒流, 引起試管炸裂。
③ 同時要防止空氣進入將生成的銅氧化。
4、(1)氧化反應:物質與氧發生的反應叫氧化反應。
還原反應:含氧化合物中的氧被奪去的反應叫還原反應。
(2)反應中奪取氧的物質具有還原性,是還原劑,發生氧化反應。
反應中失氧的物質具有氧化性,是氧化劑,發生還原反應。
(3)常見還原劑:木炭、一氧化碳、氫氣
三、碳的用途:作燃料、冶鍊金屬。
課題2 二氧化碳製取的研究
一、CO2的實驗室製法
1、藥品:大理石或石灰石、稀鹽酸 。
2、原理:CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑(複分解反應)
3、發生裝置要點:長頸漏鬥下端管口要伸入液面下;導氣管伸出橡皮塞少許。
收集裝置要點:只能用向上排空氣法收集。
◆排空氣法收集氣體時導管末端要伸入集氣瓶底部。
4、步驟:
(1) 連接裝置,檢查氣密性;
教材P115圖6-12發生裝置氣密性的檢查方法:用彈簧夾夾住橡皮管,往長頸漏鬥中加水;若長頸漏鬥中形成水柱,且保持液面不下降,則不漏氣。
(2) 裝入藥品,先加固體,再加液體。
(3) 收集氣體.
5、檢驗CO2的存在:將氣體通人澄清石灰水,若變渾濁,則證明是CO2。
檢驗CO2是否收集滿:將燃著的木條放在集氣瓶口,若熄滅,則集滿。
注意:
(1)製取CO2不用濃鹽酸,因為濃鹽酸有很強的揮發性,揮發出的HCl會使制的CO2不純。
(2)製取CO2不用硫酸,因為生成的CaSO4微溶於水,覆蓋在CaCO3表面,阻止反應繼續進行。
(3)製取CO2不用Na2CO3,因為反應太劇烈,不易控制。
(4)Ca(OH)2的名稱:化學名稱: 氫氧化鈣。 俗 名: 熟石灰 Ca(OH)2的水溶液叫石灰水。
(5) 實驗室製取氣體的發生裝置由反應物的狀態和反應條件決定。
① 固體與固體加熱則與氯酸鉀制氧的發生裝置相同。
② 固體與液體不加熱則與過氧化氫制氧的發生裝置相同。
二、CO2的工業製法: CaCO3CaO + CO2↑(分解反應)
注意:CaO的俗名:生石灰。CaO能與H2O反應,且放出大量的熱。
反應方程式為:CaO + H2O == Ca(OH)2
課題3 二氧碳和一氧化碳
一、二氧化碳
1、物理性質:無色、無味、密度比空氣大、能溶於水、乾冰能升華。
2、化學性質
(1)一般情況下,不能燃燒,不能支持燃燒,不供給呼吸。(三不)
(2) CO2 + H2O == H2CO3 (CO2使石蕊試液變紅的反應)
H2CO3 == CO2↑+ H2O(加熱上述變紅的溶液,溶液由紅變紫的反應) (二水)
(3) CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3 ↓+ H2O (CO2使石灰水變渾濁的反應)
(4) C + CO2 2CO (CO2轉化為CO的反應、吸熱)(一碳)
3、CO2的用途: ①乾冰可作製冷劑和人工降雨劑。② 滅火。
③氣體肥料。 ④ 植物光合作用的原料。 ⑤化工原料。
4、溫室效應:
造成溫室效應的氣體:CO2 、O3、CH4、 氟氯代烷等。
防止措施:①用清潔能源代替化石燃料;②植樹造林,禁止亂砍濫伐。
5、注意:CO2滅火的原因:①不能燃燒、②不能支持燃燒、③密度比空氣大。
二、一氧化碳
1、物理性質:無色、無味、難溶於水、密度比空氣略小。
注意:CO只能用排水法收集,不能用排空氣法收集。
2、化學性質:
(1) 可燃性: CO + O22CO2 (藍色火焰)
(2) 毒性。煤氣中毒的原因:一氧化碳與人體中的血紅蛋白結合,使血紅蛋白不能很好地與氧氣結合,造成人體缺氧 。
注意:
①冬天用煤火取暖時,一定要裝煙囪,並且注意通風。
②家用煤氣(含一氧化碳)發生洩漏時,應該立即關閉閥門、開窗通風;一定不能點火、開燈、打電話。
(3) 還原性:CO+ CuOCu + CO2(該反應可用於除去CO2中CO )
注意:
①該實驗開始時,要先通CO再加熱,以防爆炸。
②該實驗結束時,要先停止加熱,試管冷卻後,再停止通CO,以防生成的銅被空氣氧化。
③ 尾氣中CO的必須處理,防止汙染空氣處理方法:點燃或用氣球收集。
3、用途: ①作燃料。 ② 冶鍊金屬。
4、注意:
(1)除去CO2中的CO的方法:將混合氣體通過灼熱的CuO。
(化學反應方程式:CO+ CuOCu + CO2)
(2)除去CO中的CO2的方法:將混合氣體通過澄清石灰水或NaOH溶液。
(化學反應方程式:CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 ↓+ H2O)
(3)除去混合氣體中的 O2的方法:將混合氣體通過灼熱的Cu網。
(化學反應方程式: O2+ 2Cu2CuO )
(4)具有還原性的物質有:H2、CO 、 C 。
第七單元 燃料及其利用
課題1 燃燒與滅火
一、燃燒的條件
1、燃燒的概念:可燃物與氧氣發生的一種發光、放熱的劇烈的氧化反應。
反應物 現象 本質
2、燃燒的條件:① 可燃物。②氧氣(或空氣)。③達到可燃物的著火點。
注意:燃燒的三個條件缺一不可;可燃物著火點是不可改變的。
二、滅火的原理:
1、清除可燃物或將可燃物與其他物品隔離。2、隔絕氧氣(或空氣)。
3、使溫度降到著火點以下。
注意:
1、滅火的三種原理,任何一種均可滅火。
3、常見滅火器:
①乾粉滅火器:用於撲滅一般失火及油、氣燃燒引起的火災。
②二氧化碳滅火器。撲滅圖書、檔案、貴重設備、精密儀器著火。
③水基型滅火器:用於撲滅棉布、木材等的失火。
練習:著火的森林中,砍出隔離帶的目的:隔離可燃物。
練習:用水滅火的原理:將溫度降到可燃物的著火點以下。
三、易燃物和易爆物的安全知識
1、爆炸的條件:可燃物在有限空間內急速燃燒。
爆炸的原因:聚集大量的熱,使氣體迅速膨脹,引起爆炸。
2、油庫、麵粉加工廠、紡織廠、煤礦的礦井內,標有「嚴禁菸火」的目的:防止可燃性氣體或粉塵與空氣的混合物遇明火發生爆炸。
3、爆炸有物理爆炸(如氣球爆炸、鍋爐爆炸)和化學爆炸(如瓦斯爆炸)之分。
課題2 燃料的合理利用與開發
一、化學反應中的能量變化。
1、化學反應中伴隨著能量變化,通常表現為熱量變化。
大部分反應放熱:如:所有的燃燒反應、金屬與酸的反、應中和反應等。
部分反應吸熱:如:需要持續不斷加熱才能發生的反應,都為吸熱反應。
判斷方法:反應條件為「△」或「高溫」的。如木炭與二氧化碳、碳酸鈣高溫分解等反應。
2、人類對能量的利用
生活燃料的利用、利用爆炸產生的能量、利用食物在體內反應放出的能量等。
二、化石燃料的利用
化石燃料包括:煤、石油、天然氣。均為混合物,都是不可再生能源。
1、煤:主要含碳元素;稱為 「工業的糧食」。
煤的乾餾:將煤隔絕空氣加強熱;乾餾屬於化學變化。
「煤氣」的主要成分:H2、CH4、CO。煤氣中毒就是CO中毒。
區別水煤氣的成分:H2、CO。
2、石油:主要含碳、氫元素;稱為「工業的血液」。
石油不能直接作燃料。石油的分餾屬於物理變化。石油產品(如:汽油、煤油、柴油等)均為混合物。
3、天然氣是清潔能源,但不是綠色能源。天然氣或沼氣或瓦斯的主要成分為:CH4 (甲烷)
物理性質:無色、無味、難溶於水、密度比空氣小。
化學性質:可燃燒。CH4 +2O2 2H2O + CO2(藍色火焰)
注意:防止瓦斯爆炸的措施:通風、禁止煙火。
4、可燃冰:可燃冰與冰、乾冰是不同的物質,可燃冰是混合物,是不可再生能源。
5、燃料充分燃燒的條件:要有足夠的空氣;燃料與空氣要有足夠大的接觸面。
6、燃料不充分燃燒的危害:① 燃料利用率低,浪費資源; ②產生CO、黑煙等汙染空氣。
三、使用燃料對環境的影響:
1、燃料燃燒產生的主要汙染物:
(1)雜質如硫等燃燒,產生空氣汙染物如二氧化硫等。
(2)燃料燃燒不充分,產生CO等。
(3)未燃燒的碳氫化合物及炭粒、塵粒等排到空氣中形成浮塵。
2、煤的燃燒:產生的SO2 、 NO2 等與雨水作用形成酸雨。
酸雨的危害:① 使土壤酸化,破壞土壤。② 影響作物生長。
③ 危害人體健康。④ 腐蝕建築。
防止酸雨的措施:① 使用脫硫煤。② 用清潔能源代替煤。
3、汽車用燃料的燃燒
◆尾氣汙染物:CO、C、未燃燒的碳氫化合物、氮的氧化物、含鉛化合物、煙塵
四、能源的利用和開發
1、乙醇
① 俗 名:酒精;化學式:C2H5OH。 ② 物理性質:無色、有氣味易揮發。
③ 化學性質:可燃燒:C2H5OH +3O2 3H2O + 2CO2(產生淡藍色火焰)
④ 用 途:做燃料,如乙醇汽油。
汽車使用乙醇汽油優點:可節省石油資源;可減少汽車尾氣的排放。
2、氫氣
① 物理性質:無色、無味、密度比空氣小、難溶於水。
② 化學性質:可燃性
2H2+O2 2H2O(淡藍色火焰)
③ 實驗室製法。
原理:Zn+H2SO4 == ZnSO4 + H2↑
發生裝置與實驗室用H2O2制O2 或實驗室制CO2的裝置相同
收集方法:排水法或向下排空氣法。
④ 氫能源的優點:
燃燒放出的熱量多;燃燒產物無汙染;可再生能源,且來源廣。
⑤ 在生產和生活中大量使用氫能源的困難之處:氫氣製取成本高、貯存困難。
3、其它新能源:太陽能、核能、風能、地熱能、潮汐能。