文档内容
第 1 单元 走进化学世界
考点1 认识化学
1.化学定义:化学是在分子、原子层次上研究物质性质、组成、结构及变化规律的科学
2.化学贡献:
①道尔顿和阿伏伽德罗:物质是由分子和原子构成的,分子中原子的重新组合是化学变化的基础。
②1869年,门捷列夫发现了元素周期律并编制了元素周期表。
3.绿色化学:核心就是要利用化学原理从源头消除污染。
4.初中常见的元素名称和化学符号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
元素
氢 氦 锂 铍 硼 碳 氮 氧 氟 氖 钠 镁 铝 硅 磷 硫 氯 氩 钾 钙
名称
元素
H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca
符号
元素
锌 锡 铜 银 金 碘 钡 锰 铂 汞 铅 铁
名称
元素
Zn Sn Cu Ag Au I Ba Mn Pt Hg Pb Fe
符号
考点2 物理变化和化学变化
物理变化 化学变化
定 义 没有生成其他物质的变化叫物理变化 生成其他物质的变化叫化学变化
本质区别 是否有新物质生成
物质的状态、形状可能发生变化, 颜色改变、放出气体、生成沉淀等,并吸热、
常见现象
可能有发光、放热等现象出现 放热、发光等(一定伴随能量改变)
构成物质的分子是否发生变化
微观实质
物理变化分子不改变,化学变化分子发生改变
发生化学变化时一定同时发生物理变化,而发生物理变化时不一定同时发生化学变化。
联 系
举例:蜡烛燃烧时一定伴随蜡烛的熔化。
性状改变:破碎、弯曲、拉成丝、压成片等
状态改变:
燃烧变化:物质燃烧、汽油火药等爆炸
熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华、铸造
变质变化:发酵、酿酒、发霉、腐烂等
实 例 等
锈蚀变化:金属生锈
其他:灯泡通电发光、活性炭吸附色素、金属
其他变化:光合呼吸作用、杀菌消毒、物质分解等
导电、压强过大导致爆炸(气球、轮胎、高压
锅)、
考点3 物理性质和化学性质
物理性质 化学性质
定 义 物质不需要发生化学变化就可以表现出来的性质 物质在化学变化中表现出来的性质
区 别 某种性质是否需要经过化学变化才能表现出来
注 意 物质的性质受外界条件影响,在描述物质性质时注明条件。(如液体沸点受大气压影响)
颜色、状态、气味;硬度、密度、燃点、沸点、熔点;溶 可燃性、助燃性;氧化性、还原性;
实 例
解性、挥发性、导电性、导热性、吸附性等 稳定性、活泼性;酸性、碱性、毒性等
考点4 物质性质和用途关系
例:木炭具有可燃性,可以发生燃烧变化,生活中用于作燃料。
考点5 氧气(O)和二氧化碳(CO)的鉴别
2 2
1.性质:氧 气:无色无味气体,密度比空气大,不可燃,但支持燃烧(助燃性)
二氧化碳:无色无味气体,密度比空气大,不可燃也不支持燃烧,能使澄清石灰水变浑浊
闻气体的方法:(扇闻)用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量的气体进入鼻孔
2.鉴别:操作→现象→结论
收集1瓶氧气和1瓶二氧化碳气体,①分别伸入燃着的木条,木条燃烧更旺的是氧气,木条熄灭的是二氧化碳。
②分别倒入等量少量的澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳,无明显现象的是氧气。考点 6 科学实验的方法
1.化学实验的观察
①关注物质的性质 ②关注物质的变化(外观、能量) ③关注物质变化的过程以及对结果的解释和讨论
2.区分现象和结论:①现象:直接观察到的 ; ②结论:由实验现象经过分析、推理得到的
3.对蜡烛燃烧的探究
(1)点燃前:物理性质:切下的石蜡放在水中,浮在水面——石蜡质地软,难溶于水,密度小于水。
(2)点燃时:
检验某物质燃烧是否有水生成的方法:火焰上方罩干而冷的烧杯观察是否有水雾出现。
检验某物质燃烧是否有二氧化碳生成的方法:火焰上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯观察是否变浑浊。
燃烧现象:先受热熔化成液态,而后汽化成石蜡蒸气燃烧,火焰分 3 层 ,包括外焰、内焰和焰心。
操作:用一火柴梗平放入火焰中1s后取出。
现象和结论:两端接触外焰处先变黑(炭化);说明外焰温度最高,焰心温度最低。
分析原因:外焰部位的石蜡蒸气与充足的氧气接触,石蜡蒸气燃烧充分,放出的热量最多。
其他现象:燃烧时产生的黑烟为石蜡中碳元素不完全燃烧产生的炭黑。
操作:点燃蜡烛后,用干而冷烧杯罩在火焰上方。
现象和结论:烧杯内壁有水珠生成;说明蜡烛燃烧产生水。
操作:用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方(或烧杯罩住火焰后迅速倒转,倒入澄清石灰
拓展:空气水不)能使澄清石灰水变浑浊,不是空气中无二氧化碳,而是量太少,反应了无明显现象;久置于空气
中的澄清水现出象现和浑结浊论或:白澄膜清,石即灰是水空变气浑中浊二;氧 说化明碳蜡反烛应燃的烧效产果生。二氧化碳。
5.科学探究蜡的烛主燃要烧步的骤表(达八式步:骤 石)蜡 + 氧气 二氧化碳 + 水
(1)提出问题 熄 , 灭(蜡2)烛 猜 时 想 现 和 象 假 : 设 产 ; 生(3)白 制 烟 定计划(实验方案);(4)进行实验;(5)收集证据(包括观察记录到的现象,
测量到的数操据作和:其点它燃材白料烟);(6)解释与结论;(7)反思与评价;(8)表达与交流。
现象和结论:白烟燃烧,引燃蜡烛;说明白烟具有可燃性,是石蜡小颗粒(冷却凝固的石蜡蒸气)
考点7 化学实验室基本操作
方法总结:
1.托盘天平
①调平
②称量:左物右码,称量干燥的固体药品,垫纸;称量潮湿或具有腐蚀性的药品(如氢氧化钠),放在加盖
4的.对玻人璃体器吸皿入(的如空小气烧和杯呼、出表的面气皿体)的中探称究量 。 对比实验(控制变量)
呼吸③作复用位:: 葡称萄量糖完 + 毕 氧后气, →砝 码二放氧回化,碳 游 + 码 水 归 ; 0呼。出气体较吸入的空气而言氧气减少,二氧化碳和水蒸气增多。
④误差分析:“左码右物” 物质的质量=砝码的质量-游码的示数
2.仪器的连接
①玻璃管插入带孔橡皮塞:先把要插入塞子的玻璃的一端用水润湿,然后稍稍用力转动,使它插入。
②连接玻璃管和胶皮管:先把玻璃管口用水润湿,然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管。
③容器口塞橡皮塞:应把橡皮塞慢慢转动塞进容器口。切不可把容器放在桌上再使劲塞进塞子,以免压破容
器。
3.实验室药品取
①三不原则:不能用手接触药品,不要把鼻孔凑到容器口去闻药品的气味,不得尝任何药品的味道。
②节约原则:按规定用量取用药品,如不指明用量,一般按最少量取用, 液体 1~2mL ,固体只需盖满试管底
部。
③处理原则:实验剩余的药品既不能放回原瓶,也不要随意丢弃,更不要拿出实验室,要放入指定的容器内。
4.固体药品的取用
(1)存贮:广口瓶(2)粉末固体取用:药匙或纸槽;(“一斜、二送、三直立”)
操作时先使容器倾斜,用药匙小心地将药品送至试管底部,然后使容器直立。
(3)块状固体取用:镊子夹取;(“一横、二放、三慢竖”)
操作时先横放容器,把药品放入容器口,再把容器慢慢竖立起来,使药品缓缓地滑到容器底部,以免打破容器。
用过的药匙或镊子要立刻用干净的纸擦拭干净。
5.液体药品的取用
(1)存贮:细口瓶或滴瓶;(广口瓶、细口瓶等都经过磨砂处理,目的是增大容器的气密性)
(2)不定量(较多)液体取用:直接倾倒
注意事项(括号内为操作的目的)
①细口瓶的瓶塞必须倒放在桌面上(防止药品腐蚀实验台或污染药品);
②瓶口必须紧挨试管口,并且缓缓地倒(防止药液损失);
③细口瓶贴标签的一面必须朝向手心处(防止药液洒出腐蚀标签);
④倒完液体后,要立即盖紧瓶塞,并把瓶子放回原处,标签朝向外面(防止药品潮解、变质)。
(3)不定量(较少)液体取用:胶头滴管
注意事项(括号内为操作的目的)
①应在 容器的正上方 竖 直滴入 ;胶头滴管不要接触容器壁(防止沾污试管或污染试剂);
②取液后的滴管,应保持橡胶胶帽在上,不要平放或倒置(防止液体倒流,沾污试剂或腐蚀橡胶胶帽);
③用过的试管要立即用清水冲洗干净;但滴瓶上的滴管(专管专用)不能用水冲洗,也不能交叉使用。
(4)一定量的液体取用:量筒(配套使用胶头滴管)
注意事项
①操作:先向量筒中倾倒液体至接近所需刻度时,停止倾倒,余下部分用胶头滴管滴加药液至所需刻度线;
②正确读数:读数时量筒必须放平稳,视线与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平
③读数误差:
俯视:读数 > 液体实际体积,实际液体体积 < 读数;仰视:读数 < 液体实际体积,液体实际体积 > 读数
6.物质的加热
(1)使用酒精灯注意事项(括号内为操作的目的)
点燃酒精灯 熄灭酒精灯 添加酒精 对液体加热 对固体加热
①绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精(防止失火);
②绝对 禁止用酒精灯引燃另 一 只酒精灯 ,应该用火柴点燃(防止失火);
③用完酒精灯后,必须用灯帽盖灭,不可用嘴去吹(以免引起灯内酒精燃烧,发生危险);
④如果洒出的酒精在桌上燃烧起来,应立刻用湿抹布扑盖。
⑤酒精灯内酒精含量 不能少于酒精灯容量的 1/ 4,也 不能多于 2/ 3,酒精灯在熄灭的情况下用漏斗添加酒
精。
(2)用于加热的仪器
液体:试管、蒸发皿、锥形瓶、烧杯、烧瓶(使用后三者加热时需要垫石棉网)
固体:试管、蒸发皿、燃烧匙
(3)试管加热的注意事项(括号内为操作的目的)
①试管外壁不能有水,加热前擦干外壁的水(防止加热时受热不均试管炸裂);
②加热时用试管夹夹持试管,试管夹从试管底部往上套, 夹在距试管口约 1/3 处 的中上部 ,手握长柄;
③加热固体,试管口应略向下倾斜(防止冷凝水回流到热的试管底部使试管炸裂);
药品平铺在试管底部,增大受热面积
④加热液体,试管口向上倾斜, 与桌面成 45 ° 角 ,液体体积不超过试管容积的 1/ 3,
加热时试管不要对着有人的方向(防止液体沸腾时溅出伤人);
⑤加热时先预热,试管在火焰上移动,待均匀受热后固定在盛放药品的部位加热(防止试管受热不均炸
裂)。⑥试管底部不能和酒精灯的灯芯接触(防止试管受热不均炸裂);
⑦烧得很热的试管不能用冷水立即冲洗(防止试管骤冷炸裂);
⑧加热完毕时要将试管夹从试管底取出;
7.装置气密性检查
连接好仪器,将导管一端放入水中,用手紧握试管,水中导管口有 气泡 冒出 ,松手后,导管口形成
一段水柱,且长时间不回落,说明装置气密性良好。
连接好仪器,向长颈漏斗中注水没过下端管口,当缓慢拉注射器活塞时,长颈漏斗的下端管口处有
气泡冒出,当缓慢推注射器时,长颈漏斗中液面上升,说明装置气密性良好。
连接好仪器,先向长颈漏斗内注入水使广口瓶内水没过漏斗下端管口,用弹簧夹夹紧胶皮管,
继续向长颈漏斗中加水,一段时间后,长颈漏斗中液面不下降,说明装置气密性好。
8.洗涤仪器
方法:先将试管内的废液倒入废液缸中,再注入试管容积的 1/2 的水,振荡后把水倒掉,这样连洗几次。如果
内壁附有不易洗掉的物质,用试管刷刷洗,刷洗时须转动或上下移动试管刷,但用力不能过猛,以防试管损坏。
仪器洗干净的标准:洗过的玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下时,表示仪器已洗干净。
仪器洗干净后,不能乱放,要倒插在试管架上晾干。
特殊情况
如果玻璃仪器中附有油脂,先用热的纯碱溶液或洗衣粉洗涤,再用水冲洗。
如果玻璃仪器中附有难溶于水的碱、碱性氧化物、碳酸盐,先用稀盐酸溶解,再用水冲洗。
9.一些危险化学品标志
10.实验室常用仪器分类总结
(1)反应仪器:①直接加热:试管、蒸发皿、燃烧匙、坩埚;②垫石棉网间接加热:烧杯、锥形瓶、烧瓶
(2)取用仪器:①粉末固体:药匙;②块状固体:镊子;③少量液体:胶头滴管;④一定量液体:量筒
(3)存放仪器:①固体:广口瓶;②液体:细口瓶、滴瓶;③气体:集气瓶
(4)计量仪器:托盘天平、量筒
(5)添加液体仪器:漏斗、长颈漏斗、分液漏斗
(6)加热仪器:酒精灯、酒精喷灯
(7)其他仪器:水槽、玻璃棒、石棉网
11.常见实验仪器
反应容器:(1)直接加热 (2)垫石棉网加热存放仪器: 热源: 计量仪器:
注入液体仪器: 夹持仪器:
取用仪器: 其他仪器:第 2 单元 我们周围的空气
考点1 空气中氧气含量的测定
1.拉瓦锡研究空气成分
用定量的方法实验,第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成”,其中 氧气约占空气总体积的 1/ 5 的
结论。
2.实验室测定空气中氧气含量
(1)装置图(见书P27)
(2)实验原理
红磷在密闭空间中燃烧消耗氧气,使得密闭空间中压强减小,
打开弹簧夹后,大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。
(压入的水的体积=被消耗的氧气的体积)
(3)实验现象 (白磷着火点:40oC 红磷着火点:240oC)
①红磷燃烧,放出热量,产生大量白烟
②装置冷却到室温后打开弹簧夹,烧杯内的水倒流入集气瓶,约占 集气瓶内气体体积的 1/ 5。
(补充:烟:固体的小颗粒;雾:液体的小液滴)
(4)实验结论: 氧气约占空气总体积的 1/ 5。
点燃
点燃
(5)反应原理:文字表达式: 磷 + 氧气 五氧化二磷 符号表达式:P + O P O
2 2 5
(6)氧气的体积分数= (氧气的体积 ➗ 被测定空气的 总 体积) ✖️ (cid:2)100%
(7)注意事项
①所用的红磷必须过量。(若红磷过少则氧气没有充分消耗,测量结果偏小)
②要等集气瓶(装置)冷却到室温后才能打开弹簧夹。
(瓶内剩余气体仍然膨胀,剩余气体体积偏大,使得进入集气瓶内的水偏少,测量结果偏小)
③装置的气密性要好。(漏气会使外面空气漏进来,测量结果偏小)
④要先夹紧橡皮管,然后再点红磷,迅速伸入集气瓶立即塞紧瓶塞。
(伸入过慢,瓶内气体受热膨胀逸出或未夹紧弹簧夹,导致燃烧时气体受热膨胀逸出,测量结果偏
大)
(8)误差分析
实测<真实,可能原因: A 红磷量不足; B 装置气密性差; C 未冷却至室温就打开弹簧夹
实测>真实,可能原因: A 弹簧夹未夹或未夹紧 ; B 点燃红磷伸入过慢
(9)药品选择
思考:
①可否换用木炭、硫等物质?不能,因为木炭或硫燃烧会产生气体,造成瓶内气体体积变化小)。
改进:将集气瓶内的水换成 氢氧化钠溶液吸收 气体 二氧化碳 、二氧化硫。
②可否换用铁丝?答:不能,铁丝在空气中不燃烧。
③可否换用镁?答:不能,镁能与氧气、氮气、二氧化碳都发生燃烧。
小结:
药品选择:物质能在空气中燃烧且只与氧气反应,燃烧后的生成物为固体或液体(体积忽略不计)。
(10)集气瓶中水的作用:
(1)吸收有毒的五氧化二磷(固体) (2)吸热加快降温防止热的燃烧物溅落炸裂瓶底。
(11)瓶中剩余的主要气体是:氮气
(化学性质:不可燃不助燃;物理性质:难溶于水)
(12)拓展:集气瓶压强变化
燃烧开始,消耗氧气使得压强减小,但同时燃烧放出的大量热使瓶内压强增大。燃烧放热引起的压强增大
大 于消耗氧气的压强减小,所以总的效果是压强增大 。待燃烧结束后,剩余气体慢慢冷却,压强减小,减
小到比初始压强更小( 减少的部分就是被消耗的氧气体现的压强 变化 )。打开弹簧夹或者打开装置后,水
流入集气瓶,瓶内 压强迅速恢复到和 外界 大气压相同 。
(13)其他的测量装置
装置改进的目的:污染更小,数据误差更小,操作更简便,现象更明显,更环保,更节约药品材料等。
考点2 物质的简单分类1.物质的分类:纯净物和混合物
①纯净物:由一种物质组成的。(可用化学符号表示)
②混合物:两种或多种物质组成的。这些物质相互间没有发生化学反应,各物质都保持各自的性质。
考点3 空气成分及用途
1.空气是混合物,主要成分(按体积分数):(氮气与氧气体积比约为4:1)
氮气(N )78%,氧气(O )21%,稀有气体0.94%,二氧化碳(CO )0.03%,其它气体和杂质0.03%。
2 2 2
2.空气是宝贵的资源
氧气 氮气 稀有气体
主 无色、无味气体,难溶于 无色、无味气体,通电时能发出不
无色、无味气体,不易溶于
要 水,不燃烧也不支持燃烧, 同颜色的光(物理性质),化学性
水,不可燃,能支持燃烧,
性 不供给呼吸,化学性质不活 质很
能供给呼吸。
质 泼。 不活泼(不易和别的物质反应)。
①作保护气②制多种用途的电光源
①作保护气②食品充氮作防
等
用 ①供动植物呼吸②医疗急救 腐剂等③用于制造低温环境
③氦气充气球(密度比空气小且化
途 ③金属切割④炼钢⑤宇宙航行 或医疗上冷冻麻醉④制硝酸
学性质稳定)④氦气用于制造低温
和氮肥
环境
考点4 空气污染与防治
1.造成空气污染的物质:
①有害气体: 一氧化碳( CO ) 、 二氧化氮( NO )、 二氧化硫( SO )
2 2
② 可吸入颗粒物 :如烟尘等
2.污染来源:化石燃料的燃烧,工厂排放的废气,汽车排放的尾气。
3.污染危害:损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。
4.环境问题:温室效应(二氧化碳含量过多引起,其他如甲烷等也能造成)
臭氧空洞(飞机的尾气、制冷剂氟里昂的排放)、
酸雨(由二氧化硫、二氧化氮引起)
重点: 二氧化碳能造成温室效应加剧,但不是空气污染物和有害气体
5.防止空气污染的措施:加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。
6.目前空气污染指数包括:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。
7.未来化学将朝着“绿色化学”“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。
“绿色化学”的核心是利用化学原理从源头消除污染。
特点:①充分利用资源和能源,原料无毒无害 ②减少向环境排放废物
③原料中的原子全部被消纳,实现零排放 ④生产出环境友好产品。
考点5 氧气的物理性质
1.氧气的物理性质
①色、味、态:
通常情况下,是无色无味的气体,降温后,氧气变为淡蓝色的液体,继续降温呈淡蓝色雪花状。
②密度:标准状况下,密度略大于空气(可用向上排空法收集)
③溶解性:氧气不易溶于水(可用排水法收集)
考点6 氧气的检验和鉴别
1.氧气的化学性质很活泼
具有助燃性(支持燃烧)和氧化性
①检验氧气:用带火星的木条伸到集气瓶中,若复燃则是氧气。
注意:氧气浓度较低时带火星的木条不复燃,浓度较高时复燃,能复燃说明氧气浓度较高不能说是纯氧
气。
拓展:物质的鉴别
思路:利用物质性质差异,逻辑顺序是实验操作→观察现象→得到结论,现象与结论一一对应。
实例:鉴别氧气、空气、二氧化碳、氮气最简单的方法:
先分别 伸 入燃着的木条 ,燃烧更旺的是氧气,正常燃烧的是空气,熄灭的是氮气和二氧化碳;分别向小木
条熄灭的两 种 气体中倒入澄清石灰水 ,振荡, 若澄清石灰水变浑浊 的 是二氧化碳 ,无明显变化则是氮气。
注意:有空气和氧气的鉴别,用燃着的木条,不用带火星的木条。
考点7 氧气的化学性质(一)与非金属(碳、硫、磷)的反应
1.木炭(黑色固体)燃烧
现象:空气中红热;氧气中剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成 无色无味 的 气体能使澄清石灰水变浑浊 。
点燃
文字表达式: 碳 + 氧气 二氧化碳
点燃
符号表达式:C + O CO
2 2
2.硫粉(淡黄色)燃烧
现象:空气中发出微弱的淡蓝色火焰;氧气中发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成一种有刺激性气味
的气体。
点燃 点燃
文字表达式: 硫 + 氧气 二氧化硫 符号表达式 :S + O SO
2 2
注意事项:实验时,要在瓶底装少量水(吸收二氧化硫,防止污染空气)。
3.红磷(暗红色固体)燃烧
现象:氧气中剧烈燃烧,放出热量,生成大量的白烟
点燃 点燃
文字表达式: 磷 + 氧气 五氧化二磷 符号表达式: P + O P O
2 2 5
注意:五氧化二磷(P O )是固体,不是气体
2 5
(二)与金属(铁)的反应
1.铁丝(银白色固体)燃烧
现象:空气中红热,不燃烧;氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成一种黑色固体。
点燃 点燃
文字表达式: 铁 + 氧气 四氧化三铁 符号表达式:Fe + O Fe O
2 3 4
注意事项:集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水,防止高温生成物溅落瓶底炸裂。
(三)与其他物质的反应
某些物质在一些条件下,与氧气发生缓慢的氧化反应,称为缓慢氧化。缓慢氧化也放热。
如:动植物新陈代谢,金属的锈蚀,食物的腐烂,酒醋的酿造,农家肥的腐熟等等。
(四)总结
1.氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在一定的条件下,能与许多物质发生反应并放出大量的热。
在这些反应中,氧气提供氧,具有氧化性。
2.物质在氧气中燃烧程度比空气中剧烈,说明物质燃烧程度,与氧气的浓度大小成正比;
3.物质燃烧时的现象
一般 气体燃烧 会产生 火焰 ;固体直接燃烧产生光或者火星;生成物有固体时,一般都会产生烟。
考点8 氧气的工业制法
1.分离液态空气法
原理:利用液态氧气和液态氮气的沸点不同。——是物理变化
过程:
2.膜分离技术(物理变化)
考点9 氧气的实验室制法
1.过氧化氢溶液(俗称“双氧水”)
(1)药品:过氧化氢溶液(主要成分H O )和二氧化锰(黑色粉末 MnO )
2 2 2
(2)反应原理:
二氧化锰 MnO
2
文字表达式:过氧化氢 水 + 氧气 符号表达式:H O H O + O
2 2 2 2
注:MnO 在该反应中是催化剂,起催化作用
2(3)装置:固液常温型
(4)注意事项:
①长颈漏斗下端管口应该伸入液面以下(液封),防止生成的气体从长颈漏斗中逸出;
②导管只需略微伸入试管塞,便于气体的导出;
③装药品时,先装固体后装液体;
④该装置的优点:可以随时添加液体。
2.氯酸钾或高锰酸钾制取氧气
(1)药品:高锰酸钾(暗紫色固体)、氯酸钾(白色固体)与二氧化锰(黑色粉末)
(2)反应原理:
二氧化锰
文字表达式:氯酸钾 氯化钾 + 氧气
△
MnO
2
符号表达式:KClO KCl + O
3 △ 2
△
文字表达式:高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
△
符号表达式:KMnO K MnO + MnO + O
4 2 4 2 2
(3)装置:固体加热型(高锰酸钾加一团棉花,氯酸钾不需要加棉花)
(4)高锰酸钾制氧气的操作步骤:
① 连:连接装置,先下后上,从左到右的顺序。
② 查:检查装置气密性, 将导管的一端浸入水槽中,用手紧握试管外壁,若水中导管口有气泡冒出 ,
松开手后,导管口出现一段水柱,证明装置不漏气。
③ 装:装入药品(药匙或纸槽)
试管口塞一团棉花, 防止 加热时 粉末进入导气管,堵塞导管 。
④ 定:固定试管时,试管口应略向下倾斜(防止生成的冷凝水回流使试管底部炸裂)
铁夹应夹在试管的中上部,导管伸入试管稍露出橡皮塞,利于产生的气体排出。
⑤ 点:加热药品,先使试管均匀受热(预热),后在固体药品部位用酒精灯外焰加热。
⑥ 收:收集气体。
排水法收集
集气瓶装满水倒扣在水中,导管略伸进集气瓶口,当气泡连续均匀冒出时开始收集(因为开始排出
的气体是空气,会使得收集的氧气不纯);当集气瓶口有大量气泡往外冒时,氧气收集满,在水下用玻璃
片盖住瓶口,移出水槽,集气瓶正放在桌面上(氧气密度比空气大,正放),防止气体逸出。
向上排空气法收集
集气瓶正放在桌面上,导管应伸入集气瓶底部(为了排尽瓶内空气),验满时,将带火星的木条放
在集气瓶口,若复燃,则氧气已收集满。
⑦移:先将导管移出水面
⑧熄:再停止加热
实验结束后,先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯,防止水槽中的水倒流回炽热的试管中,炸裂试管。
3.检验和验满
检验:用带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,说明是氧气;
验满:用带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已满。多功能瓶在出气口验满。
考点10 催化剂
1.概念:在化学反应中能改变其他物质的反应速率,但本身的化学性质和质量在反应前后不变的物质。
2.特点:一变(改变反应速率,加快或减慢);
两不变(质量、化学性质不变)
3.理解:
①催化剂不能改变生成物的质量
②催化剂不算是反应物也不是生成物(写在反应条件上)
③一种催化剂只针对某一类或某一个反应,
不同的反应,催化剂可能相同,某一反应的催化剂可能不只一种
4.证明某物质是催化剂:
①证明是否改变反应速率:相同条件下,加或者不加药品对比实验;
②证明质量是否改变: 同时满足
实验前称量一次,实验后分离出来再称量一次; 即为催化剂
③证明化学性质是否改变:
将分离出来的物质再进行实验①的操作,观察是否还能改变反应速率。
5.拓展:影响某反应的反应速率的因素
反应物浓度、反应温度、反应物接触面积、是否有催化剂、催化剂种类、催化剂质量等等。
考点11 实验室制取气体装置
发生装置(考虑反应物状态和反应条
收集装置(气体的密度和溶解度)
件)
固液常温型
固体加热型 排水集气法 向上排空气法 向下排空气法
反应物是固体和
反应物是固体 适合溶解性小,不与 适合密度大于 适合密度小于
液体,反应不加
反应需要加热 水反应的气体 空气的气体 空气的气体
热
高锰酸钾制氧气
过氧化氢制氧气
氯酸钾制氧气
气体从长管进集气 气体从短管进集气
气体从短管进集气
瓶,空气从短管排 瓶,空气从长管排
瓶,水从长管排出
出 出
考点12 化学反应的分类
1.基本反应类型
①化合反应:由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。(“多变一”)
②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。(“一变多”)
2.非基本反应类型:
氧化反应:物质与氧发生的化学反应。(注意:是“氧”而不只是限于“氧气”)
有氧气参加的反应一定属于氧化反应。
3.氧化反应不一定是化合反应(石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质),化合反应不一定是氧化反应。
考点13 与氧气相关的物质转化关系第 3 单元 物质构成的奥秘
考点1 物质由微观粒子构成
1.物质的宏观组成和微观构成关系
构成物质的微粒有:
分子、原子、离子。
大多数物质由分子构成,少数
物质 ( 金属、稀有气体、部分非
金属固体 ) 由原子构成 ,
一些物质是由离子构成的。
例如:
水由水分子构成,
铁由铁原子构成,
氯化钠由氯离子和钠离子构成。
考点2 微粒的性质
1.微粒(如分子)的性质
(1)分子极小,其质量和体积都很小。
(2)分子在不断的运动。
①特征:温度越高,分子受热能量增大,运动速率加快。
②应用:用分子不停地运动解释闻到气味、溶解、扩散、挥发、蒸发等生活现象。
用分子运动受温度的影响解释太阳下晒湿衣服比阴凉处干得快。
③实验:分子运动实验的证明
资料:浓氨水显碱性,有强烈的挥发性。酚酞试液是酸碱指示剂,遇到碱性溶液变红。
解释实验3中A烧杯变红原因: 浓氨水挥发出的氨气分子运动到 B 烧杯中溶于水,形成氨水使酚酞
变红。
(3)分子间有间隔
①分子间间隔大小
一般情况下,气体物质分子间的间隔相对较大,固体和液体物质分子间的间隔相对较小。
解释生活现象:气体体积容易压缩,固体和液体较难被压缩。
②分子间间隔受温度和压强的影响
A.温度升高,分子间隔增大,温度降低,分子间隔变小。解释生活现象:物质的热胀冷缩、物质三态变化、给自行车胎打气、等体积的酒精和水混合后总体
积变小。
如夏天车胎、篮球等打气太满容易爆炸,酒精温度计测温度。(给自行车胎打气,分子间隔变小)
(水银是金属,由原子构成;水银温度计测温度,是因为受热汞原子间隔变大。)
B.压强增大,分子间隔减小,压强减小,分子间隔变大。
解释生活现象:加压可以让6000mL氧气装进40mL钢瓶。
(注意:分子的大小不会改变,物质体积的变化是分子间隔在改变)
(4) 同种分子构成的物质化学性质相同 ,不同种分子构成的物质化学性质不同。
氧气具有助燃性,氧气和液氧都具有助燃性; 氧气不具有可燃性;氢气具有可燃性。
考点3 分子可以分为原子
1.分子
①概念:由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子。
②解释:单个分子只能保持物质的化学性质,不能保持物质的物理性质。
物质的物理性质如颜色、状态、气味、沸点等宏观性质,是由大量分子聚集在一起表现的性质。
2.分子的构成
①分子由原子构成
有些分子是由同种原子构成的 大多数分子是由两种或两种以上原子构成的
3.化学变化的实质
化学反应的微观实质:在化学反应中分子分裂为原子,原子重新组合成新的分子。
例:过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成水和氧气微观示意图:
4.原子:原子是化学变化中的最小粒子。
考点4 微观角度认识物质的组成和变化实质
以分子为例 宏观 微观
只含有一种物质 物质中只含有一种分子
纯净物
如:氧气 氧气中只含有氧分子一种分子
含有两种或两种以上的物质 物质中含有多种分子
混合物
如:空气 空气中含有氧气分子、氮气分子、二氧化碳分子等
没有新物质生成的变化 分子不改变,只是分子间隔在改变
物理变化
如:水的三态变化 水分子不改变,不同状态下的水转化只是水分子间隔的改变
分子改变,分子破裂成原子,原子重新组合成新分子
有新物质生成的变化
化学变化 过氧化氢分子破裂成氢原子和氧原子,氢原子和氧原子
如:过氧化氢分解
重新组合成水分子,氧原子重新组合成氧分子
考点5 分子和原子的比较
分子 原子
相同点 1.质量和体积都很小;2.都在不停的运动;3.微粒间都有间隔;4.同种微粒,化学性质相同
不同点 由分子构成的物质,分子是保持化学性质的最小粒 原子是化学变化中的最小粒子
子
相互关系 分子可以分成原子,原子可以构成分子
本质区别 在化学变化中,分子可以再分,原子不能再分
注意 分子可以构成物质,原子也可以直接构成物质;物质由哪种微粒构成,就由该微粒保持化学
性质;分子不一定比原子大,分子只比构成它的原子大考点6 原子的结构
1.原子的构成
原子中,原子核位于原子中心,原子的质量主要集中在原子核上 ,原子核由质子和中子构成。
电子在原子核外高速无轨运动。所有原子都有原子核和核外电子,不一定有中子(如氢原子无中子)。
(1)原子核带正电,原子核带的正电荷数(即核电荷数)与核外电子带的负电荷数(数值上等于核外电
子数)相等,电性相反,所以原子不显电性。
(2)原子中的等量关系: 核电荷数=质子数=核外电子数
(3)卢瑟福α粒子散射实验的解释
一束带正电的α粒子轰击金箔:
大多数α粒子穿透金箔——原子虽小,但原子内空间相对较大,而且电子质量很小 。
一小部分α粒子路径偏转——α粒子受到带正电的原子核的排斥,发生偏转,
说明原子内部有一微粒,该微粒的体积很小,带正电,即原子核。
极少数的α粒子反弹——α粒子撞到原子核被反弹,说明原子中心的原子核体积较小,但质量相对较大。
考点7 原子核外电子排布
1.核外电子排布规律
(1)核外电子无固定的运动轨迹,但有经常出现的区域,该区域叫做电子层,电子层由内而外总共分为7
层,电子分层运动,电子优先排在离核较近的电子层,依次向外排布。
(2) 第 1 层最多容纳 2 个电子 , 第 2 层最多容纳 8 个电子 。
最外层电子数不超过 8 个 ( 只有 1 层的,电子不超过 2 个 )( 每层最多容纳电子数 2 n 2 个, n 为电子
层数)
(3)原子结构示意图
(4)原子结构排布规律:
每一横排,电子层数相同,最外层电子数从左到右依次递增;
除稀有气体外,每一纵列,最外层电子数相同,电子层数从上到下依次递增。
2.原子结构和元素的化学性质关系
原子的化学性质主要取决于原子的最外层电子
数
原子最外层电子数相同,化学性质一般相似。
注意:氦原子最外层2个电子,但属于相对稳定
结构,与最外层8个电子的稀有气体原子化学性
质相似,与最外层2个电子的其他原子化学性质不相似。
考点8 离子
1.定义:带电的原子(或原子团)叫离子。2.形成过程
阳离子:带正电的原子(或原子团) 阴离子:带负电的原子(或原
子团)
3.常见金属原子和非金属原子形成离子的过程
形成离子过程中,原子质子数不变,所以原子的种类不变;核外电子数改变,化学性质改变。
金属原子若失去最外层电子,则电子层数减少 1 层,非金属原子得到电子,电子层数不改变 。
4.需要掌握的离子符号
氢离子H+、银离子Ag+、锌离子Zn2+、铜离子Cu2+、铁离子Fe3+、亚铁离子Fe2+、
氢氧根离子OH-、硝酸根离子NO -、碳酸根离子CO 2-、硫酸根离子SO 2-、铵根离子NH +
3 3 4 4
5.离子符号的意义:
6.原子和离子的区别和联系
考点9 相对原子质量
1.概念:以一种碳原子质量的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”是一个比值,单位为“ 1 ”,可省略。
相对原子质量不是实际质量,实际质量之比等于相对原子质量之
比。构成原子的质子和中子的相对质量都约为1,电子质量忽略不
计,
故近似算法:相对原子质量≈质子数+中子数
考点10 元素
1.定义:元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称。
2.元素理解:
(1)不同元素的根本区别是质子数不同;质子数决定元素的种类,同种元素的原子质子数一定相同。
(2)质子数相同,中子数不同的一类原子属于同种元素。(如C-12、C-13、C-14原子同属于碳元素)
(3)原子得失电子后形成离子,元素种类不变。(如钠原子Na、钠离子Na+属于同种元素)
(4)元素是一类原子的“总称”,是宏观概念,因此元素只讲种类,不讲个数。
辨析:具有相同质子数的微粒属于同种元素吗?
错误,如水分子H O和氖原子Ne都具有10个质子,但不是同种元素。同种元素要求质子数相同且均是
2
原子。3.元素的含量分布
地壳中前五位: 氧 O 、 硅 S i、 铝 A l、 铁 F e、 钙 C a; 生物体内前五位: 氧 O 、 碳 C 、 氢 H 、 氮 N 、钙
Ca。
4.元素符号的意义
(1)宏观:表示一种元素
(2)微观:表示该元素的一个原子。
(3)特殊:某些由原子构成的物质,元素符号还表示物质。
如:H:表示氢元素,一个氢原子; Fe:表示铁元素,一个铁原子,铁这种物质。
(4) 数字 + 元素符号 ,只表示微观意义:几个原子。
如:5O:表示5个氧原子; 3Ne:3个氖原子。
5.元素与原子的比较
考点11 元素周期表
1.门捷列夫发现了元素周期律并制作了元素周期表。
2.原子序数与元素原子核电荷数在数值上相同。原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数
3.元素周期表:
有7个横行,18个纵行。每一个横行叫一个周期( 共 7 个周期 ),
每一个纵行叫一个族(8,9,10三个纵行共同组成一个族)( 共 1 6 个族 )。
排列规律:每周期从左往右依次为金属元素、非金属元素、稀有气体元素(第七周期例外)
4.元素周期表每一格包含的信息:第 4 单元 自然界的水
考点1 水资源现状
1.地球表面71%被水覆盖,各种形态的水总储量为1.39×1018m3,但供人类利用的淡水小于1% 。
全球海水、陆地水储量比 国家节水标志
2.海洋是地球上最大的储水库,海水中含有80多种元素。海水中含量最多的物质是H O,最多的金属元素
2
是Na,最多的元素是O。
3.我国水资源的状况分布不均,人均量少。
4.当今世界上有80多个国家、约20多亿人口面临淡水危机,其中26个国家的3亿多人口生活在缺水状态
中。
考点2 水资源保护
1.爱护水资源的途径:节约用水,防止水体污染
(1)节约用水 节约用水即提高水的利用效益。
生活中提倡一水多用,使用节水型器具;农业中改大水漫灌为喷灌、滴灌;工业中应用新技术新工艺循环
使用。
(2)防止污染
①水污染:指大量污染物质排入水体,超过水体的自净能力使水质恶化,水体及其周围的生态平衡遭到破
坏,
对人类健康、生活和生产活动等造成损失和威胁。
②水污染物:工业“三废”(废渣、废水、废气);农药、化肥的不合理施用;生活垃圾、生活污水的任
意排放。
③防止水体污染:工业上:应用新技术、新工艺减少污染物的产生,对污染的水体处理达标后排放;
农业上:合理施用农药、化肥,提倡使用农家肥;
生活上:生活污水要集中处理达标排放,不使用含磷洗涤剂等。加强水质监测。
考点3 水的净化
1.水 纯水是无色、无臭、清澈透明的液体。城市生活用水是经自来水厂净化处理过的。
2.自来水厂净水过程
明矾的作用:明矾溶于水后生成的胶状物吸附水中悬浮杂质,使杂质沉降来达到净水的目的。
3.净化水的常用方法 沉淀、过滤、吸附、蒸馏
沉淀、过滤和吸附、蒸馏是工业中常用的方法,也是在化学实验中分离混合物的常用方法。
(1)沉淀:①静置沉淀,让水中的不溶性固体颗粒下沉到底部;
②吸附沉淀,加入明矾,溶于水生成胶状物吸附悬浮杂质,使之沉降。
(2)过滤:①适用范围:用于分离难溶性固体与液体或者不溶性固体和可溶性固体
②操作注意事项:“一贴二低三靠”
③仪器和用品:玻璃仪器(烧杯、玻璃棒、漏斗)、 铁架台、用品(滤纸)
④过滤后,如果滤液仍然浑浊,可能原因有:
A承接滤液的烧杯不干净 B倾倒液体时液面高于滤纸边缘 C滤纸破损
⑤过滤后仍然浑浊的处理方法,清洗仪器,更换滤纸,重新过滤。水下进上出充分 小卵石、石英砂、
过滤吸附 活性炭不能交换位置
(3)吸附:常用的吸附剂活性炭(有疏松多孔的结构,具有吸附性,物理性质);
除去水中的难溶性杂质、吸附色素和异味等可溶性杂质。
(市场上出售的净水器,有些就是利用活性炭来吸附、过滤水中的杂质的)
(4)蒸馏:利用液体沸点不同将液体分离的方法;可以除去水中所有杂质。得到的水是纯净物。
沸石(碎瓷片)的作用:防止液体暴沸;
冷凝管中水下进上出:充分冷凝水蒸气;
弃去最先得到的蒸馏水:
可能混有装置仪器中的杂质和低沸点的杂质。
简易装置的长导管相当于冷凝管:充分冷却水
蒸气。
(5)各种净化方法除去的杂质的种类
难溶性杂质 可溶性杂质 降低水的硬度
沉淀 √
过滤 √
吸附 √ √
蒸馏 √ √ √
水的净化效果由低到高的是:沉淀、过滤、吸附、蒸馏(均为物理方法),
其中净化效果最好的是蒸馏;既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。
考点4 硬水和软水
1. 定义:硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水;
软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
2. 鉴别方法:加入等量的肥皂水
浮渣较多、泡沫较少的是硬水,泡沫较多、浮渣较少的是软水。
3.硬水软化的方法:实验室——蒸馏、生活中——煮沸
4.长期使用硬水的坏处:
浪费肥皂,洗不干净衣服;锅炉容易结成水垢,浪费燃料,还易使管道变形甚至引起锅炉爆炸。
考点5 氢气
1.氢气物理性质:氢气是无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气的小。(排水法、向下排空气法收
(证明氢气密度比空气小的方法:用氢气吹肥皂泡,若肥皂泡上升,则密度比空气小)
2.氢气的化学性质:可燃性
3. 注意事项:
不纯的氢气(混有一定量空气或氧气)遇明火可能会爆炸,氢气的爆炸极限的体积分数为4%~74.2%。
因此点燃前必须验纯(如图所示操作)。若发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯(此时点燃较危险);声音很
小则表明氢气较纯。考点6 水的电解
1.水的电解实验分析 简记:正氧负氢,氢二氧一或者(负氢多二)
实验装置 实验步骤 实验现象 现象分析
两电极端均产生气泡,一段时间后,
相同条件下,负极产生
1.接通电源 负极端气体体积约为正极端气体体积 2
气体较快较多
倍
2.用燃着的木条
正极端气体让 小木条燃烧 更旺 , 正极端气体具有助燃性
分别检验两极气
负极端 气体能燃烧,产生 淡蓝色火焰 负极端气体具有可燃性
体
实验结论 反应表达式 注意事项
水通电生成氢气 电源选择直流电;水中
文字表达式:
和氧气,说明水 加入硫酸钠或氢氧化钠
由氢元素和氧元 的目的:增强水的导电
符号表达式:
素组成 性
反思交流
1.气体聚集在玻璃管上端,说明气体具 3.本实验得到的气体体积比和质量比图像
有什么性质?
2. 气体密度小于水,且溶解性不大
2.实验时正负极端产生的气体体积比小
于1:2的原因?
氧气不易溶于水,氢气难溶于水;
且氧气可能和金属电极发生反应。
氢气氧气的体积比约为 2 : 1 ;质量比约为 1 :
8
2.微观理解水的电解
化学反应前后原子种类不变,故反应前后元素种类不变
考点7 物质的分类
1.单 质:由同种元素组成的纯净物。
2.化合物:由不同种元素组成的纯净物。(注意:单质、化合物前提必须是纯净物。)
3.氧化物:由两种元素组成,且其中一种元素为氧元素的化合物。(注:含氧化合物包含氧化物。)
4.物质的分类:
考点8 化学式
1.概念:用元素符号和数字表示物质组成的式子
2.表示的意义:
如H O:
2
①表示水这种物质;
②表示水由氢元素和氧元素组成;
③表示一个水分子;
④表示一个水分子由一个氧原子和两个氢原子构成;
⑤表示水由水分子构成。
3.化学式的书写:
单质化学式书写注意:
1.除H 、N 、O 、F 、Cl 、Br (溴)、
2 2 2 2 2 2
I (碘)七种由双原子分子构成的单质
2
外,初中其他绝大多数单质的化学式
直接用元素符号表示,此时的元素符
号多了“单质”的意义。
2.特殊化学式:臭氧O 。
3
化合物化学式的书写注意:
①当组成元素原子个数比是 1 时,
“1”要省略不写;
②化学式中右下方的数字一般为最简
整数比(如P O 、Fe O );
2 5 3 4
③由两种元素组成的化合物,一般从
右向左读作“某化某”。有时还要读
出化学式中各种元素的原子个数。
考点9 化合价
1.化合价:是用来表示元素在形成化合物时的原子个数比。化合价有正价与负价之分。
2.表示方法:在元素符号正上方标出化合价。符号在前,数字在后。若数字为1时,不能省略。
+ 2 - 1 + 1
例如:标出物质中元素的化合价:氯化镁:MgCl ; 硫酸钠:Na SO
2 2 4
3.小结各种数字的含义:
4.元素化合价与离子的关系:
①元素(或原子团)的化合价的数值=离子带的电荷数
+ 2
②元素化合价的符号与离子带的电性一致 例:镁离子:Mg2+ 与 +2 价的镁元素: Mg
5.化合价的规则:在化合物中,所有元素的化合价的代数和为零。
6.常见元素、原子团的化合价
钾钠银氢 + 1 价 ; 钙镁钡锌 + 2 价 ; 氟氯溴碘 - 1 价 ; 通常氧硫 - 2 价 ; 亚铜 + 1 ,铜 + 2;
亚铁 + 2 ,铁 + 3; 铝 + 3 ,硅 + 4 ,磷 + 5; 氯化物中氯 - 1; 硫化物中硫 - 2;
还要记住根的价; -1 氢氧硝酸根 ; -2 碳酸磷酸根 ; 单质化合价为零。
附:常见原子团的化合价(其化合价等于原子团中各元素的化合价的代数和)
-1价:硝酸根:NO 氢氧根:OH -2价: 碳酸根:CO 硫酸根:SO
3 3 4
-3价:磷酸根:PO +1价:铵根:NH
4 4
附:必须背熟的离子符号
阳离子:K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Zn2+ Al3+ Fe3+ Fe2+ Ag+ H+ NH +
4
阴离子:Cl- O2- S2- SO 2- CO 2- NO - OH- PO 3-
4 3 3 4
考点10 化学式的写法和读法
1. 金属+非金属
(1)写法:金属靠前,非金属靠后
(2)读法:“某化某”,一般不读出角标,读出金属的不同价态
(3)特殊:MnO ——二氧化锰 Fe O ——四氧化三铁
2 3 42. 非金属+非金属
(1)写法:一般显正价元素在前,一般显负价的元素在后
(2)读法:“某化某”,角标≥2才读,含氧元素角标为“1”也要读 (CO:一氧化碳)
(3)特殊:H O——水 H O ——过氧化氢 NH ——氨气 CH ——甲烷
2 2 2 3 4
3. 含原子团的化合物
(1)写法:正价前,负价后,原子团超过1个时要打括号,在括号外右下角写上原子团的个数角标
(2)读法:都不读角标
(3)分类:
①氢元素+酸根——读“某酸”
HNO ——硝酸 H CO ——碳酸 H SO ——硫酸 H PO ——磷酸
3 2 3 2 4 3 4
特殊:盐酸的主要成分氯化氢——HCl
②金属+酸根
酸根/金 Al
Na K Mg Ca Fe
属
NaNO KNO Mg(NO ) Ca(NO ) Fe(NO ) Fe(NO ) Al(NO )
NO 3 3 3 2 3 2 3 2 3 3 3 3
3 硝酸钠 硝酸钾 硝酸镁 硝酸钙 硝酸亚铁 硝酸铁 硝酸铝
Na CO K CO MgCO CaCO FeCO Fe (CO ) Al (CO )
CO 2 3 2 3 3 3 3 2 3 3 2 3 3
3 碳酸钠 碳酸钾 碳酸镁 碳酸钙 碳酸亚铁 碳酸铁 碳酸铝
Na SO K SO MgSO CaSO FeSO Fe (SO ) Al (CO )
SO 2 4 2 4 4 4 4 2 4 3 2 3 3
4 硫酸钠 硫酸钾 硫酸镁 硫酸钙 硫酸亚铁 硫酸铁 硫酸铝
读法:某酸某,+2价的铁元素读作亚铁,+3价的铁元素读作铁。
③金属+氢氧根
读作:“氢氧化某”
NaOH——氢氧化钠 KOH——氢氧化钾 Fe(OH) ——氢氧化亚铁 Fe(OH) ——氢氧化铁
2 3
④铵根+其他元素/原子团
读作:某化铵或某酸铵
NH Cl——氯化铵 NH NO ——硝酸铵 (NH ) SO ——硫酸铵
4 4 3 4 2 4
特殊:NH ·H O——氨水
3 2
考点11 化学式计算
(一)有关化学式的计算
以AmBn为例
1.相对分子质量(Ar)的计算 Mr(AmBn) = Ar(A)×m + Ar(B)×n
2.各元素的质量比 A元素质量与B元素质量的比=[ Ar(A)×m] : [Ar(B)×n ]
3.元素质量分数 ① 某元素的质量分数 = ×100%
A%= ×100%
② 化合物中某元素的质量 = 化合物的质量 × 该元素的质量分数
③ 化合物的质量 = 某元素的质量 ÷ 化合物中该元素的质量分数
例 :以水为例计算 H-1 O-16
①H O的相对分子质量: 1×2+16×1=18;
2
②H O中氢元素和氧元素的原子个数比: 2 : 1
2
③H O中氢元素和氧元素的质量比为: (1×2) : (16×1)=2 : 32=1 : 16
2
④H O中氢元素的质量分数: (1×2)÷18=11.1%
2
⑤18g水中含有的氧元素质量: 18g×[(1×2)÷18]×100%=2g
⑥多少克水中含有2g氢元素: 2g÷[(1×2)÷18]×100%=18g第 5 单元 化学方程式同步知识必备
考点1 质量守恒定律的理解
1.质量守恒定律:参加化学反应的各物质质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。
注意:
(1)适用范围:所有化学变化(物理变化不讨论质量守不守衡的关系)。
(2)守衡概念:质量守衡,不是体积、密度、分子个数等守衡。
(3)质量范围:所有参加反应的反应物质量(不包括没有反应完的部分和催化剂的质量)和所有生成物
的质量。尤其注意参加反应的气体或反应生成的气体、沉淀等不要忽略。
2.微观解释质量守恒定律的原因:
归纳化学变化前后变与不变:
电解水反应微观过程
化学反应前后物质的质量总和相等的本质原因是:
化学反应是分子破裂成原子,原子重新组合成新的分
子。
化学反应前后,原子的种类、数目、质量都不变。
3.质量守恒定律的应用
(1)求某种反应物或生成物的质量。
(2)推断反应物或生成物的组成(化学式)
(3)推断反应物是否全部参加了反应。
(4)利用原子、分子知识解释质量守恒原因
考点2 实验验证质量守恒定律
点燃
实验1 红磷燃烧P + O → P O
2 2 5
实验装置
红磷燃烧,产生大量白烟,放出大量的热,气球膨胀,待装置冷却后,气球变瘪。
实验现象
反应后的物质总质量m 与反应前的物质总质量m 相等,天平保持平衡。
2 1
1.气球变化的原因?
结论:气球先胀大是因为红磷燃烧放热,
后缩小是因为消耗了锥形瓶内氧气,使瓶内气体压强小于外界大气压;
实验分析 2.气球的作用是什么?
红磷燃烧的实验中要用橡皮塞塞紧锥形瓶。因为红磷燃烧后产生的五氧化二磷是微小的固体
颗粒,能扩散到空气中,从而损失五氧化二磷;另外瓶外的空气也会补充消耗的氧气的体
积,从而使实验测定的结果不准。所以气球的作用是形成密闭体系并缓冲气压。
实验2:铁和硫酸铜反应 Fe+CuSO →FeSO +Cu
4 4
步骤1:铁钉放在锥形瓶外 步骤2:将铁钉小心放入硫酸铜溶液
称量纸上称量 中,观察天平的平衡情况
实验装置
铁钉表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色变为浅绿色,
实验现象
反应前后,物质的总质量不变,天平保持平衡。
实验3:化学实验验证质量守恒定律的注意事项实验步骤: 实验步骤:
1.小烧杯放碳酸钠粉末,小试管盛 1.称量砂纸打磨镁条和石棉
实验方 稀盐酸放入烧杯称量总质量m。 网质量m。
1 1
案 2.倾斜试管,倒入稀盐酸,发生反 2.在石棉网上方点燃镁条。
应。 3.实验完成,称量m。
2
3.实验完成,称量m。
2
实验现 白色粉末溶解,有大量气泡迅速产生。 产生白色固体(还有少量白烟产生),
象 天平向右偏转。 天平不平衡,发出耀眼的白光,放出热量。
反应原
点燃
理 Na CO +HCl→ NaCl+H O+CO Mg + O → MgO
2 3 2 2 2
由于镁条燃烧,消耗了空气中的氧气,生成氧化镁,根据质量守恒定律,应该是生成物氧化镁
的质量等于反应的镁条和参加反应的氧气质量总和,所以实验理论结果应该是 m ﹥m 。但是在
2 1
实验分 实际反应时,镁条不仅和空气中的氧气反应,还和空气中的氮气发生反应生成氮化镁
析 (Mg N ),和二氧化碳反应生成氧化镁和碳,所以反应后固体的质量可能增大。但伴随着白
3 2
烟现象,如果逸散的白烟质量小于增加的气体质量,m m 。
1 2
所有的化学反应均遵守质量守恒定律。
实验结
有气体参加或气体生成(或者有烟、雾状物质生成的反应),要验证质量守恒定律,
论
必须在密闭容器里进行。
考点3 化学方程的意义
考点4 化学方程的书写
1.书写步骤
写——左写反应物,右写生成物,中间连短线;
配——配平;使反应前后各原子总数相等;
等——短线改等号;
注——在等号的上方或下方注明反应条件(点燃、加热“△”、高温、通电、催化剂等);
标——标出生成物中气体与沉淀(气体符号“↑”:反应物无气体,生成物中有气体,在气体的化学式
右边标)
反应物和生成物中都有气体,气体生成物就不需注“↑”号;沉淀符号“↓”:溶液中反应如果生成物是
固体,在固体生成物的化学式右边标,如果反应物和生成物中都有固体,固体生成物也不需注“↓”号)
查——检查化学式是否写错、是否配平、条件和生成物状态是否标注准确。考点5 化学方程的配平方法
1.最小公倍数法
步骤:
(1)找出两边各出现一次的元素,选择同种原子的个数最多的原子,求最小公倍数,得分子个数;
(2)使该原子数目在反应前后都为所求出的最小公倍数;
(3)一般先从氧原子入手,再配平其他原子。
例1: KClO ——KCl+ O
3 2
例2: Al + Fe O —— Fe + Al O
3 4 2 3
2.观察法
步骤:
(1)从化学式较复杂的一种生成物(反应物)推求有关反应物(生成物)化学式的化学计量数和这一
生成物的化学计量数;
(2)根据求得的化学式的化学计量数,再找出其它化学式的相应计量数,这样即可配平。
例1: Fe O + CO——Fe + CO
2 3 2
例2: H O + Fe —— Fe O + H
2 3 4 2
3.奇数配偶法
这种方法适用于化学方程式两边某一元素多次出现,并且两边的该元素原子总数有一奇一偶。
步骤:
(1)找出在化学反应中出现次数最多的元素;
(2)从原子数为单数的元素入手(一般为氧元素),即乘2;
(3)由已推求出的化学计量数决定其它化学式的化学计量数。
例1: C H +O ——CO +H O
2 2 2 2 2
例2: FeS + O ——Fe O + SO
2 2 2 3 2
4.分数配平法
此方法能配平有单质参加反应或有单质生成的化学反应。
步骤:
(1)先配平化合物中各元素的原子;
(2)用分数配平单质元素的原子;
(3)去分母,使配平后的化学计量数为整数。
例1: C H + O —— CO + H O
2 2 2 2 2
例2: C H OH + O —— CO + H O
2 5 2 2 2
5.定一法
找到化学方程式中关键的化学式,定其化学式前计量数为1,然后根据关键化学式去配平其他化学式前的
化学计量数。若出现计量数为分数,再将各计量数同乘以同一整数,化分数为整数,这种先定关键化学式
计量数为1的配平方法,称为归一法。
例1: CH OH+O ——H O+CO
3 2 2 2
例2: C H OH+O ——H O+CO
2 5 2 2 2
一般来说,观察和配平的顺序为:有氢看氢,无氢看氧,原子团优先配平,单质最后配平.
考点6 根据化学方程计算
1.计算依据:利用化学方程式能反映物质间的质量比,且质量比呈正比例关系。
2.计算步骤:
①设未知数;
②根据题意写出方程式;
③根据化学方程式找出已知量与未知量的质量比;
④列出比例式,并求出未知数;⑤答
注意:
①由于方程式只能反映物质间的质量比,因此代入方程式中的各个量必须是质量。
②由于方程式中各物质是纯净物,因此代入方程式中的量必须是纯净物的质量。
③单位必须统一。
3.书写板书格式4.常见错误注意事项
5.计算中常用的关系式:
(1)m= ρv
(2)单位换算:1L=1000mL,1mL=1cm3
(3) 物质的纯度 = 纯物质的质量 / 不纯物质的质量 ×100%
变形: 纯物质的质量 = 不纯物质的质量 × 物质的纯度
不纯物质的质量 = 纯物质的质量 ÷ 物质的纯度
(4) 物质的纯度(纯物质的质量分数) =1 - 杂质的质量分数第 6 单元 碳和碳的氧化物
考点1 金刚石、石墨和C
60
1.碳单质的物理性质比较
石墨C 金刚石C C
碳单质 60
碳原子 构成 碳原子 构成 C 分子 构成
60
微观结
构
深灰色的有金属光泽不透明的细鳞 无色透明的、正八面体
物理性 片状固体,耐高温,质地较软,有 形状的固体。天然存在
质 滑腻感,有良好的导电性。 的最硬的物质。
作电极或电刷、石墨炸弹、制铅笔 制装饰品(钻石)、制钻 用于超导、催化、
用途
芯、做坩埚,作机械高温润滑剂 头、切割大理石、玻璃 材料科学等领域
性质差 金刚石和石墨物理性质差异大的原因:碳原子的排列方式不
异 同
*C 中的60是指: 一个 C 分子中含有 6 0 个碳原子 。
60 60
*同种元素组成的物质不一定是单质,可能是混合物。(如O 和O 混合;红磷和白磷混合等)
2 3
*同种元素组成的纯净物才是单质。
石墨在高温高压和催化剂的条件下可以转化为金刚石,二者是碳元素组成的不同单质,该转化是化学变化。
考点2 无定形碳
物质的结构决定性质,性质决定用途。
1.无定形碳分类
①木炭和活性炭:有疏松多孔结构,具有吸附性,可吸附色素、异味等。
②木 炭:用于除去食品和工业产品里的色素,作冰箱去味剂等。
③活性炭:活性炭的吸附性比木炭强。用于防毒面具滤毒罐中过滤毒气,
制糖工业中白糖脱色,用于净水器、冰箱除味剂,环保活性炭包等。
④焦 炭:用于冶炼金属。 现象:红墨水褪色
⑤炭 黑:制造黑色染料,油墨,油漆等,添加到橡胶里做补强剂,增强耐磨性。
(碳和炭的区别:“碳”是元素名称,并不指具体某种物质;“炭”表示由碳元素组成的具体物质)
考点3 碳单质的化学性质
碳的几种单质物理性质各异,而化学性质却相似。
1 . 常温下化学性质不活泼 (原因:碳原子的最外层电子数为4,不易得失)
用途:用炭黑制成的墨书写绘画,档案用碳素墨水书写,木质电线杆埋入地下部分烤焦增强耐腐蚀性。
2.可燃性(作燃料)
氧气充足,碳完全燃烧 氧气不足,碳不完全燃烧
反应物
点燃 点燃
C + O CO 2C + O 2CO
2 2 2
质量比 3 : 8 3 : 4
反应物相同时,若反应物的用量不同,则生成物不同
结论
证明某物质含有碳元素(证明燃烧有二氧化碳生成):
应用 点燃该物质,火焰上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯,若浑浊,则有二氧化碳生成,
从而证明该物质含有碳元素。
3.还原性木炭还原氧化铜实验装置 实验现象 实验结论
** 错误的表达式 **黑色粉末逐
生成了红色的铜和二氧化碳;
渐变成光亮的红色;
化学方程式
** 错误的表达式 **澄清石灰水
C + 2CuO 2Cu+CO ↑
2
变浑浊。
** 错误的表达式 **木炭粉和氧化铜粉末烘干的原因: 防止木炭与水蒸气反应生成的氢气和一
氧化碳与氧化铜反应。
** 错误的表达式 **火焰加金属网罩的目的:集中火焰,提高温度。
实验 ** 错误的表达式 **实验结束后,先撤出导气管,再停止加热的目的:防止石灰水倒流炸裂热的
分析 试管。
** 错误的表达式 **待试管冷却后再把试管中的粉末倒出的原因:防止热的铜接触空气又被氧
化。
⑤木炭配比比理论值稍微多一点,因为木炭会和试管中的氧气反应,
考点4 氧化还原反应
1.碳还原金属氧化物 (用于工业冶炼金属)
高温
碳 + 某些金属氧化物 金属单质 + CO ↑
2
2.氧化还反应分析
CuO失去氧元素,有氧化性,是氧化剂,被还原,发生还原反应
C夺取氧元素,有还原性,是还原剂,被氧化,发生氧化反应
氧化反应:物质结合氧元素的反应。 还原反应:含氧化合物里的氧被夺去的反应。
氧化剂:在反应中提供氧元素的物质,具有氧化性,如CuO;
还原剂:在反应中得到氧元素的物质,具有还原性,如C、CO、H 等;
2
3.碳与二氧化碳反应:C + CO 2CO(吸热反应)
2
4.补充:置换反应: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的反应。
考点5 二氧化碳制取的研究
1.工业制二氧化碳
高温
煅烧石灰石 CaCO CaO+CO ↑
3 2
(石灰石、大理石主要成分为碳酸钙CaCO ;氧化钙CaO俗称生石灰;氢氧化钙Ca(OH) 俗称熟石灰)
3 2
2.实验室制二氧化碳:
(1)药品:块状石灰石(或大理石)和稀盐酸(均为混合物)
(2)反应原理:CaCO +2HCl=CaCl +H O+CO ↑
3 2 2 2
①为什么不能用纯的CaCO 或Na CO 粉末?反应速率太快,不易控制。
3 2 3
②为什么不用浓盐酸?浓盐酸易挥发, 挥发出的氯化氢( HC l )气体使制得的二氧化碳不纯 。
③为什么不用稀硫酸? 生成微溶于水的 CaSO 覆盖在石灰石表面,阻碍反应的进一步进行。
4
(3) 检验方法 :
将制得的气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则证明是二氧化碳。
(4) 验满方法 :
用燃着的木条,放在集气瓶口,木条熄灭,证明二氧化碳气体已经收集满。
考点6 气体制取的一般思路
1.发生装置
选择依据:反应物的状态(固、液、气);反应条件(是否加热)
固固加热型 固液常温型
高锰酸钾制氧
气 大理石(石灰石)和稀盐酸制二氧化碳
氯酸钾制氧气长颈漏斗可随时 注射器可控制加
分液漏斗可控制加
试管口略 适合制取 适合制取 添加液体药品, 入液体的速率,
入液体的速率,从
向下倾斜 少量气体 大量气体 注意下端管口液 从而控制反应速
而控制反应速率
封 率
补充改进装置:
块状大理石和稀盐酸制二氧化碳的装置改进,可实现固液的分离和接触,从而控制反应的开始和停止。
开始:打开弹簧夹,液体从长颈漏 开始:打开弹簧
开始: 开始:将布袋 开始:将试管
斗流下,淹没过石灰石,反应开 夹,液体淹没固
打开弹簧夹 子浸入溶液中 浸入液体中
始; 体
停止:夹紧弹簧夹,液体由于气体
停止:关闭弹簧
压强回流回长颈漏斗,液体液面低 停止: 停止:提起布 停止:提起试
夹,液体压入左
于 关闭弹簧夹 袋子离开液面 管离开液面
侧
隔板固液分离,反应停止
2.收集装置
选择依据:
气体的溶解性;气体的密度(气体相对分子质量与空气平均相对分子质量29相比判断)
排水集气法 向上排空气法 向下排空气法
适合气体溶解度小 适合密度比空气大 适合密度比空气小
不与水反应的气体 不与空气反应的气体 不与空气反应的气体
注意事项:导管口出现连续均匀 注意事项:导管伸入集气瓶底 注意事项:导管伸入集气瓶底
的气泡时开始收集;集气瓶口有 部, 部,
大量气泡往外冒时气体收集满 以保证排尽集气瓶中空气。 以保证排尽集气瓶中空气。
①所有气体从短管进
②V 排出的水 =V 气体 气体进入集气瓶后出现在装置下 气体进入集气瓶后出现在装置上
为防止气体溶解在水中,水面放
端 端
一层植物油隔绝二者;
集气瓶上端若有空气,不影响收 气体的验满在另一侧出气口 气体的验满在另一侧出气口
集的气体的体积数据,但是要影
响收集的气体的纯度
考点7 二氧化碳性质
1.物理性质:无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固态二氧化碳(干冰)
2.证明二氧化碳的密度大于空气实 验 现 象
将水倒入装满CO2的软塑料瓶,旋紧瓶
塞,振荡,软塑料瓶变瘪。
将CO2倒入装有高、低燃着蜡烛的烧 分析:二氧化碳溶于水使瓶内气压变
杯中,下面的蜡烛比上面的先熄灭。 小,大气压使瓶子变瘪。
化学性质:①二氧化碳不能燃烧;②不支持燃烧;
物理性质:二氧化碳能溶于水
物理性质:密度比空气的大。
生活小贴士:因为二氧化碳密度大于空气,且不能供给呼吸,进入久未开启的菜窖或干涸的深井前,做灯
火实验。
3.证明二氧化碳与水反应(资料:紫色石蕊试液遇酸性溶液变红)
实验
** 错误的表达
操作 ** 错误的表达 ** 错误的表 ** 错误的表达式
式 **干燥的石 达式 **干燥 式 **把干燥的 ** 错误的表达式 **
**取出实验** 错误
小花 把用水湿润的石蕊
蕊 的石蕊
小花上喷稀醋酸 小花上喷水
放进CO2气体 小花放入CO2气体
的表达式 **取出用
吹风机烘干
中
现象 变红 不变红 不变红 变红 红色变为紫色
二氧化碳与水反应生
稀醋酸能使石蕊 水不能使石蕊 二氧化碳不能
分析 成酸性物质使石蕊变 碳酸不稳定分解
变红 变红 使石蕊变红
红
碳酸分解生成
CO 不显酸性,CO 与水反应生成了酸性物质
2 2 二氧化碳和水
结论 使紫色石蕊试液变成红色
化学方程式:
化学方程式:CO +H O=H CO
2 2 2 3 H CO =H O+CO ↑
2 3 2 2
4.证明二氧化碳与澄清石灰水反应
操作:将二氧化碳通入澄清石灰水;
现象:澄清石灰水变浑浊:
化学反应方程式:CO +Ca(OH) = CaCO ↓+H O(用于检验二氧化碳气体)
2 2 3 2
考点8 二氧化碳的用途
CO2的用途 依据的性质
** 错误的表达式 **干冰(固体二氧化碳)
作制冷剂,
干冰升华吸热(物理变化)
用于食品冷藏、制造舞台雾景、人工降
雨。
①二氧化碳不能燃烧,②不支持燃烧,③密度比空气的
** 错误的表达式 **灭火
大
CO 是光合作用的原料,能促进光合作用
** 错误的表达式 **温室肥料(气肥),可 2
以增大农作物的产量
** 错误的表达式 **制汽水饮料(碳酸饮
CO 能溶于水;且与水反应生成碳酸
料) 2
** 错误的表达式 **化工原料,制纯碱、尿
能与多种物质反应
素等
考点9 自然界碳氧循环
1.自然界的二氧化碳循环
(1)产生二氧化碳:动植物呼吸、化石燃料的燃烧等
(2)消耗二氧化碳:植物的光合作用吸收二氧化碳并放出氧气,海水吸收二氧化碳。
2.温室效应(1)温室效应加剧产生的原因:大气中二氧化碳、甲烷、臭氧等温室气体增多;森林因为天灾和人类的
乱砍滥伐,导致CO 的消耗减少,引起全球气候变暧;
2
(2)危害:全球气候变暖、两极冰川融化、海平面上升、土地沙漠化、农业减产等;引起暴雨、洪水等
灾害,极端气候事件发生的频率和强度增加;影响自然生态系统,改变生物多样性。
(3)防治措施:减少使用化石燃料;开发清洁能源(如核能、太阳能、风能、地热能等);植树造林,严禁
乱砍滥伐;采用物理或化学方法,人工吸收二氧化碳。
提倡低碳生活:“低碳”生活中的“低碳”就是较低的二氧化碳排放。
考点10 一氧化碳
点燃
1.产生:①碳的不完全燃烧,化学方程式2C+O 2CO;②含CO的燃料泄漏。
2
2.中毒生理过程:CO极易与血液中的血红蛋白结合,结合能力是氧气的200~300倍,从而使血红蛋白不
能很好地与氧气结合,造成生物体内缺氧,严重时会危及生命。
处理方法:①万一CO中毒了,怎么急救? 轻度的应呼吸大量新鲜空气,严重的立即送医院
医治。
②万一煤气泄漏,怎么处理? 及时关闭阀门,开窗通风。
③冬天用煤火取暖时,应该注意什么? 一定要装烟囱,并注意开窗通风,防止中毒。
④用煤炭取暖时,火炉上放一盆水,可以预防中毒吗? 不能,因为 CO 难溶于水 。
⑤煤气罐中掺有微量具有刺激性气味的气体,为什么? 便于泄漏时及时发现。
⑥检查煤气泄漏的时候怎么检漏? 用肥皂水检验,有气泡产生说明漏
气了。
3.可燃性
①纯净的CO安静的燃烧,产生蓝色火焰,用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,澄清石灰水变变
浑浊。
点燃
②燃烧的化学方程式:2CO+O 2CO
2 2
澄清石灰水变浑浊的化学方程式:CO +Ca(OH) = CaCO ↓+H O
2 2 3 2
③用途:作燃料。注意点燃前先检验气体的纯度(验纯)。
点燃
煤炉底部:C+O CO
2 2
高温
煤炉中部:C+CO 2CO
2
点燃
煤炉上口:2CO+O 2CO
2 2
4.还原性
装置及说明 现象及注意事项
A处的现象是:黑色粉末逐渐变成光亮的红色。
△
CO+CuO Cu+CO
2
B处的现象是:澄清石灰水变浑浊。
Ca(OH) + CO = CaCO ↓+ H O
2 2 3 2
C处的现象是:气体燃烧,发出蓝色火焰。
2CO + O 2CO
2 2
(1)澄清石灰水的目的是检验二氧化碳的生成 【注意】
(2)右侧酒精灯的作用是点燃尾气,防止污染空气 ** 错误的表达式 **先通一氧化碳后加热的原因
其它尾气处理的方法 是:排出装置内的空气,防止加热一氧化碳与空
** 错误的表达式 **用气球收集尾气(图A)** 错误 气的混合气体发生爆炸。
的表达式 **用排水法收集尾气(图B)** 错误的表达 ** 错误的表达式 **实验结束后先停止加热继续
式 **换一个长的导管伸到玻璃管下火焰处将尾气燃 通入CO至玻璃管冷却的原因是防止热的铜遇到
烧(图C) 空气又被氧化。
A B C
△
在 CO+CuO Cu+CO 中,CO得氧被氧化, CO具有还原性,作还原剂,用途:冶炼金属。
2★CO和CO 的化学性质有很大差异的原因是:分子的构成不同。
2
考点11 气体的鉴别和除杂
1.鉴别:二氧化碳和一氧化碳
鉴别方法 现象及结论
通入澄清石灰水 能使澄清石灰水变浑浊的是CO ,无明显现象的是CO
2
分别点燃 在空气中能燃烧的是CO,不能燃烧的是CO
2
通入紫色石蕊溶液 能使紫色石蕊溶液变红的是CO ,无明显现象的是CO
2
还原金属氧化铜 通入灼热的氧化铜中,使黑色粉末变红的是CO,没有明显现象的是CO
2
2.除杂:括号外为主要物质,括号内为杂质。
CO【CO 】通入足量的石灰水(或氢氧化钠溶液)吸收 Ca(OH) + CO = CaCO ↓+ H O
2 2 2 3 2
△
CO 【CO】通过灼热的氧化铜 CO+CuO Cu+CO
2 2
高温
CaO【CaCO 】只能煅烧(不可加盐酸) CaCO CaO+CO ↑
3 3 2
3.实验室制取二氧化碳气体除杂和净化
盐酸具有挥发性,故制得的CO 气体中可能混
2
有少量的HCl气体,一般可用饱和碳酸氢钠溶
液除去 CO 中的 HC l 气体 。气体经过饱和碳酸
2
氢钠溶液后,会有水蒸气混入,浓硫酸有吸水
性,可用浓硫酸除去水蒸气,进行干燥。
考点12 碳和碳的氧化物转化关系
点燃 高温
① C→CO :2C+O
2
2CO C+CO
2
2CO
高温
② CO
2
→CO:C+CO
2
2CO
点燃 △ 高温
③ CO→CO
2
:2CO+O
2
2CO
2
CO+CuO Cu+CO
2
3CO+Fe
2
O
3
2Fe+3CO
2
点燃 高温 高温
④ C→CO
2
: C+O
2
CO
2
C+2CuO 2Cu+CO
2
↑ 3C+2Fe
2
O
3
3CO
2
↑+4Fe
⑤ CO →H CO : CO +H O === H CO
2 2 3 2 2 2 3
⑥ H CO →CO :H CO === CO ↑+H O
2 3 2 2 3 2 2
⑦ CO →CaCO :CO +Ca(OH) === CaCO ↓+H O
2 3 2 2 3 2
高温
⑧ CaCO
3
→CO
2
:CaCO
3
+2HCl==CaCl
2
+H
2
O+CO
2
↑ CaCO
3
CO
2
↑+CaO
⑨ (不要求会写)第 7 单元 燃料及其利用
考点1 燃烧
1.燃烧:通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
2.注意: (1) 发光放热的反应不一定是燃烧,如灯泡发光
(2) 广义的燃烧指的是伴有发光发热的剧烈的化学反应,不一定需要氧气;如:
点燃
①H 在Cl 中的燃烧,化学方程式:H + Cl 2HCl
2 2 2 2
点燃
②Mg在CO 中的燃烧生成氧化镁和碳,化学方程式:2Mg + CO 2MgO + C
2 2
3.着火点:可燃物燃烧所需要的最低温度叫着火点。着火点是物质的性质,一般不改变。
考点2 燃烧的饿条件
1.探究燃烧的条件实验
白磷着火点:40oC ;红磷着火点:240oC;
铜片上的白磷燃烧,产生大量白烟,
通氧气后,水中的白磷在水下燃烧
铜片上的红磷不燃烧,水中的白磷不燃烧。
通常情况下:燃烧需要同时满足三个条件:
①可燃物; ② 可燃物与氧气 ( 或空气 ) 接触 ; ③温度达到可燃物的着火点。
实验分析:
铜片的作用:导热、放置药品; 热水的作用:①使水中白磷与空气隔绝,②为薄铜片上的药品提供
热量
【改进实验方案】
改进原因:P O 有毒,排放到空气中污染空气,实验用药品较多。
2 5
现象:试管中的白磷燃烧,产生大量白烟,左边
气球先胀大后变瘪。试管中的红磷和水中白磷不 大烧杯的作
燃烧。 用是密闭,
防止白烟逸
气球的作用是形成密闭环境防污染。 散,污染空
气。
2.燃烧条件对比实验
实验
蜡烛甲熄灭,蜡烛乙燃 乒乓球碎片先燃烧,滤纸碎片后
现象 棉球上的酒精燃烧,水不燃烧
烧 燃烧
结论 燃烧需要可燃物 燃烧需要氧气 ( 或空气 ) 燃烧需要温度达到可燃物着火点
考点3 灭火的原理和方法
1.灭火的原理:破坏燃烧必须具备的三个条件;
①清除或隔离可燃物;如森林着火砍掉树木,开辟隔离带;煤气罐着,火关闭阀门等;
② 隔绝 O ;如油锅着火,盖锅盖;酒精在桌面上燃烧,用湿抹布扑盖;熄灭酒精灯,灯帽盖灭等;
2
③降温到可燃物的着火点以下;如油锅着火,放青菜;水灭火;吹灭蜡烛等;
2.其它应用:
A.生煤炉火时,需先引燃纸和木材,因为纸和木材的着火点比煤低,容易点燃
B.室内起火,如果打开门窗,会增加空气的流通,增加氧气的浓度,反应剧烈,燃烧更旺
C.用扇子扇煤炉火,虽然降低了温度,但没有降至着火点以下,反而增加了空气的流通,所以越扇越旺。用扇子扇蜡烛火焰,虽然增加了空气的流通,但却降低了温度至着火点以下,所以一扇就灭。
D.电器着火,先应切断电源,再灭火。
拓展:煽风点火、风助火威——为燃烧提供充足的氧气(空气)
火上浇油、抱薪救火——增加可燃物
钻木取火——使温度达到可燃物的着火点
釜底抽薪——清除可燃物
杯水车薪——水太少了,不能使温度降至可燃物着火点以下
考点4 灭火器及原理
有关反应的化学方程式:
Na CO +2HCl=2NaCl+H O+CO ↑
2 3 2 2
产生的二氧化碳使装置中的压强增大,喷出混有二
氧化碳的液体,有降温和隔绝空气的作用。
灭火器 灭火原理 适用范围
扑灭一般的失火外,还可以扑灭电器、油、气等燃烧引起的失
干粉灭火器 隔绝空气 火
(电器着火,先断电再灭火)
扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等物的失火
二氧化碳灭火器 降温;隔绝空气
(灭火时不留下任何痕迹而使物体损坏)
水基型灭火器 隔绝空气 扑灭汽油、柴油、木材、棉布等的失火
考点5 爆炸
1.爆炸
可燃物在有限的空间内急剧地燃烧,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。
爆炸可能是化学变化(如火药、汽油、油罐爆炸)也可能是物理变化(如车胎、气球、高压锅、锅炉爆
炸)
2.爆炸极限
可燃性气体或粉尘等在空气中达到一定含量时,遇到明火会发生爆炸,这个能发生爆炸的含量范围。
可燃性气体(如氢气、一氧化碳、甲烷、天然气、煤气)或粉尘(面粉、煤粉)与空气或氧气混合,遇到
明火可能会发生爆炸;所以可燃性气体在点燃或加热前都要验纯,以防止发生爆炸。
3.防爆注意事项
(1)油库、面粉加工厂门口贴有“严禁烟火”的标志。
(2)煤气泄漏需要立即关闭阀门并打开窗户通风。
(不能用火种照明;不用用电设备,
如不在室内拨打电话、不能开电灯、不能开排气扇等)
(3)若燃气管道泄漏,不能用燃着的蜡烛检査,
可用涂肥皂水的方法去检查或用仪器检查。
4.与燃烧和爆炸有关的图标
5.利用爆炸为人类服务 定向爆破、开山采矿等
6.燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃的区别和联系(见下表):区 别
联 系
反应条件 反应剧烈程度 反应现象
燃烧 跟氧气接触,温度达到着火点 剧烈 发光放热
在有限的空间里急速燃烧, 发光放热、爆
爆炸 非常剧烈 燃烧、爆炸、
热量来不及散失 炸
缓慢氧化、自燃
缓慢氧 不发光,要放
跟氧气接触,温度没有达到着火点 缓慢 的实质都是氧化反
化 热
应
跟氧气接触,缓慢氧化产生的热量 由缓慢转化成 由不明显到发
自燃
不易散失,温度逐渐达到着火点 剧烈燃烧 光放热
考点6 易燃易爆物
1.易燃物:是指易燃烧以及一些可以引起其他物质燃烧的物质。常见的易燃物有硫、磷、酒精、液化石油
气、
氢气、沼气、石油产品、发胶摩丝、柴草、面粉、煤粉、棉絮等。
2.易爆物:是指受热或受撞击时容易发生爆炸的物质。
3.在生产、运输、使用和存放易燃物和易爆物时的注意事项:
(1)必须严格遵守有关规定,绝不允许违章操作。
(2)在搬运易燃易爆物时,要轻拿轻放,防止撞击。
(3)要注意厂房、仓库等建筑物与周围建筑物之间要留有足够的防火距离,要有良好的通风设备和静电
消除
设备,杜绝一切可能产生火花的因素,要做到人走电断,经常检查以防止自燃和爆炸。
4.火场自救、逃生
(1)要迅速判断安全出口;
(2)如果房间内有物品正在燃烧,不能随便开门,以防空气流通使火势更大。
(3)用湿毛巾捂住口鼻,以减少有毒物质、烟尘进入体内。
(4)房间里燃烧,由于空气的流通,上层空气中的有毒有害物质浓度大,而下层空气相对较多,所以逃
生时应沿墙根蹲下靠近地面前进。
考点7 化学反应中的能量变化
1.化学反应在生成新物质的同时,还伴随能量变化,而能量的变化通常表现为热量的变化,即吸热或放热
现象。还可以转化为其他形式的能量,如电能。
2.人类生活对能量的利用
生活 工业 航天 生产 人体新陈代谢
发电、烧制陶瓷、 开山采矿、定向爆 人体自身维持体温和日
做饭、取暖等 发射火箭等
冶炼金属等 炸、拆除危旧建筑等 常活动所需要的能量等
考点8 燃料及其应用
1.化石燃料:煤、石油、天然气,是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的,都是混合物,不可再生能
源。
2.煤——工业的“粮食”
(1)煤的组成:主要含碳元素,还含少量的氢、氮、氧、硫等元素
(2)煤的加工:“干馏”——隔绝空气加热,发生化学变化,得到焦炭(冶炼金属)、煤焦油(化工原
料)、煤气(主要含氢气、一氧化碳、甲烷,用作燃料)
(3)煤燃烧会产生SO 、NO 等,会形成酸雨
2 2
酸雨的危害:
①危害人体健康;②破坏土壤、森林和植被;③腐蚀建筑物及金属制品;④水体酸化,严重影响水生植物
的生长
防治酸雨措施:
①大力推广使用脱硫煤; ②用天然气或者其他清洁能源代替煤
3.石油——工业的“血液”(1)石油的组成:主要含碳和氢元素,另外还含有氮元素,含铅化合物等。
(2)石油的加工:“分馏”——利用石油中各成分的沸点不同,分馏得到各种产品。(物理变化)
4.天然气
(1)主要成分:甲烷(CH )
4
(2)存 在:天然气、沼气、坑气、瓦斯、可燃冰等中。
(3)物理性质:无色无味气体、难溶于水、密度比空气的小。
(4)化学性质:可燃性 化学方程式:CH +2O 2H O+ CO
4 2 2 2
实验现象 结论
导管口的甲烷燃烧 发出淡蓝色火焰 甲烷具有可燃性
干冷的烧杯内壁 干冷的烧杯中出现水雾 说明甲烷一定含有氢元素。
内壁涂有的澄清石灰
澄清石灰水变浑浊 说明甲烷一定含有碳元素。
水
【补充】把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵,就可制得沼气。
农村制取和使用沼气的主要意义:
(1)可解决农村燃料问题;(2)可改善农村环境卫生:(3)可提高肥料质量;(4)促进农业生产的发展。
【补充】检验某可燃物是否含碳、氢元素的方法:
点燃,在可燃物上方罩一个冷而干燥的烧杯,烧杯内壁出现水雾,说明生成了水,证明含有氢元素;
把烧杯迅速倒过来,立即注入澄清石灰水,变浑浊,说明生成了二氧化碳,证明含有碳元素。
(如果某可燃物燃烧生成了二氧化碳和水,只能证明一定含碳、氢元素,可能含氧元素)
【补充】鉴别氢气、一氧化碳、甲烷:检验燃烧的产物(导出点燃,在火焰上方分别罩一个冷而干燥的烧
杯,看烧杯内壁是否出现水雾现象;把烧杯迅速倒过来,立即注入澄清石灰水,看是否变浑浊。)
【补充】燃气泄漏报警器安装的位置应根据燃气的密度决定,如果燃气的密度比空气的大,则安装在墙壁
下方,反之,则安装在上方。
5.乙醇:(C H OH),俗名酒精。(可再生能源)
2 5
(1)物理性质:无色透明,有特殊气味的液体,易挥发,能与水以任意比互溶。
(2)酒精制取:①原料:高粱、玉米、薯类等;②生产方式:发酵、蒸馏。
(3)化学性质:可燃性,燃烧时发出蓝色火焰。
化学方程式:C H OH+3O 3H O+2CO
2 5 2 2 2
(4)用途:作燃料,汽油中加入适量乙醇作为燃料,可节省石油资源,并在一定程度上减少汽车尾气的
污染。医疗上杀菌消毒。
6.氢气:(H )
2
(1)物理性质:无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水。
(2)化学性质:可燃性 本身无毒,燃烧产物是水,是最清洁燃料;化学方程式:2H +O 2H O
2 2 2
(3)氢气作为未来最理想的燃料,优点:
①可用水作原料,有广泛的来源;
②燃烧放出的热量多,约为同质量汽油的三倍;
③燃烧产物是水,不污染环境。
缺点:①2H O 2H ↑+O ↑ ,
2 2 2
耗用电能制取成本高和贮存困难,目前还不能广泛使用。
(4)实验室制取H :常用锌和稀硫酸
2
反应原理:Zn+H SO = ZnSO +H ↑,
2 4 4 2发生装置:同实验室制取CO 的固液常温型,
2
收集装置:采用排水法或向下排空气法收集。
7.氢气的用途:作火箭、宇宙飞船的燃料;冶炼金属;合成氨、盐酸等
8.其他能源:正在利用和开发的新能源:太阳能、核能、风能、地热能、水能、潮汐能等。
(既解决化石能源面临耗尽之危,又可减少对环境的污染)
9.氢气、一氧化碳、甲烷比较
气体 H CO CH
2 4
物 色态味 无色无味的气体
理
密度 比空气小 比空气略小 比空气小
性
质 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水
化 可燃性 2H 2 +O 2 2H 2 O 2CO + O 2 2CO 2 CH 4 +2O 2 2H 2 O+ CO 2
学
性 还原性 CuO+CO Cu+CO 2 无
质 CuO+H Cu+ H O
2 2
Fe O +3CO 2Fe+3CO
2 3 2
①点燃,检验燃烧产物;
①点燃,检验燃烧产物;
检验方法 ②通过灼热氧化铜,检验产 点燃,检验燃烧产物
②通过灼热氧化铜,检验产物
物
考点9 合理利用与开发化石能源
1.合理开采化石能源,节约使用化石燃料
2.影响燃烧现象剧烈程度的因素:可燃物的性质、氧气的浓度、与氧气的接触面积
氧气的浓度越大,燃烧就越剧烈,可燃物与氧气接触面积越大,燃烧就越剧烈。
燃料不充分燃烧的缺点: 产生的热量少,浪费资源,生成 CO 等污染空气的物质 。
【生活应用】
(1)烧柴火时,不停的向炉膛扇风,增大与空气的接触。篝火晚会时,木材架空,增大氧气的量。
(2)天然气灶做饭时,火焰呈黄色或橙色,锅底有黑色固体出现,氧气不足,燃烧不充分,此时应该将
炉具的进风口“调大”,增大空气的进气量。
3.汽车尾气中污染物:汽车尾气中污染物有CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物以及烟尘
等。
防治措施:
(1)改进发动机的燃烧方式,以使汽油能充分燃烧;
(2)使用催化净化装置,使有害气体转化为无害物质;
(3)使用无铅汽油,禁止含铅物质排放;
(4)加大检测尾气力度,禁止未达环保标准的汽车上路;
(5)使用压缩天然气[CNG]或液化石油气[LPG]作燃料。
4.为减少燃料使用和汽车尾气的污染,措施有:
①减少煤等化石燃料的燃烧;
②用步行、骑自行车或乘公交车上班;
③植树造林,绿化环境,禁止乱砍乱伐;
④改善汽车发动机的燃烧方式,使燃料充分燃烧;
⑤安装尾气净化装置;
⑥使用清洁能源;
⑦加强监测和管理;