文档文本内容
主 编: 江 琳 才
副 主 编: 钱 扬 义 李 开 祥
第一章 大家都来学化学
１. １
身边的化学
２
…………………………
１. ２
化学实验室之旅
７
……………………
１. ３
物质的变化
１４
…………………………
１. ４
物质性质的探究
２０
……………………
精要回放
２６
…………………………………
练习题[一]
２７
………………………………
第二章 空气、物质的构成
２. １
空气的成分
３０
……………………………
２. ２
构成物质的微粒(Ⅰ)———分子
４０
…………
２. ３
构成物质的微粒(Ⅱ)———原子和离子
４５
…
２. ４
辨别物质的元素组成
５６
…………………
精要回放
６３
……………………………………
练习题[二]
６４
…………………………………
第三章 维持生命之气———氧气
３. １
氧气的性质和用途
６８
…………………………
３. ２
制取氧气
７３
……………………………………
３. ３
燃烧条件与灭火原理
８０
………………………
３. ４
物质组成的表示式
８７
…………………………
精要回放
９４
…………………………………………
练习题[三]
９５
………………………………………
ⅰ
第四章 生命之源———水
４. １
我们的水资源
９８
……………………………
４. ２
水的组成
１０７
…………………………………
４. ３
质量守恒定律
１１０
……………………………
４. ４
化学方程式
１１４
………………………………
精要回放
１２０
………………………………………
练习题[四]
１２１
……………………………………
第五章 燃 料
５. １
洁净的燃料———氢气
１２４
………………………
５. ２
组成燃料的主要元素———碳
１２９
………………
５. ３
二氧化碳的性质和制法
１３５
……………………
５. ４
古生物的“遗产”———化石燃料
１４４
…………
精要回放
１５０
…………………………………………
练习题[五]
１５１
………………………………………
学生实验活动记录和报告
实验一 化学实验简单的基本操作
１５３
……………………………
实验二 氧气实验室制取、性质与物质燃烧的条件
１５５
…………
实验三 二氧化碳实验室制取与性质
１５８
…………………………
附录
附录一 相对原子质量表
１６１
………………………………………
附录二 部分化学名词汉英索引
１６２
………………………………
元素周期表
１６４
………………………………………………………
ⅱ
２
当同学们翻开这本书ꎬ开始学习化学这门课程的时候ꎬ大家会提出各
种各样的问题:
图１－１ 有关学习化学的疑问
你想知道这些问题的答案吗? 那就请学习下面的内容吧ꎮ
>
１１ 身边的化学
化学课的学习内容
化学就在我们身边ꎬ只要你注意就会发现ꎬ我们的社会生活中有许
多与化学有关的制品和物质变化现象ꎮ
●化学与家居
你家里有许多物品与塑料有关ꎬ如手机、牙刷、肥皂盒、水瓶、食品
袋和儿童玩具等ꎮ
你家厨房里的炊具是金属制品做的ꎬ烧的天然气、液化气是化工产品ꎮ
你的衣料大多都含有化学合成纤维ꎬ这类衣服ꎬ牢固耐穿、易洗快干、
安全舒适、抗皱性好ꎮ化学家们还研制出多种用于制造防寒衣、防水衣、
人造羊毛毯、人造皮革鞋等产品的材料ꎮ你的拖鞋、袜子也几乎全是用化
学合成材料制造的ꎮ
３
你的食品和饮料中常常加有防腐剂、色素、香精等ꎮ为了保障食品安
全ꎬ防止滥用食品添加剂ꎬ需要使用化学试剂和技术ꎬ对食品进行化验和
检测ꎮ
图１－２ 市售食品和饮料中含有添加剂
你住的房屋要用钢铁、水泥、铝合金、不锈钢、玻璃和油漆等材料去
建造和装饰ꎬ它们都与化学有关ꎮ
你在清洁卫生时要使用洗涤剂、沐浴露、洗发液、洗衣粉和肥皂等化
学制品ꎮ洗衣机也是用化工生产的材料制造的ꎮ
同学们ꎬ你们知道吗? 家里的有些物品还可以用来做化学实验呢! 请
大家看一个用家中的白醋、清洁剂和白酒等做的实验ꎬ体验一下这些物质
变化具有的神奇魅力!
４
图１－３ 紫色卷心菜
目的 观察用生活物品演示变色实验ꎮ
【实验１－１】
取几片紫色卷心菜(又名甘蓝) 或紫色花朵
在研钵中捣烂ꎬ加入白酒(５０度左右为宜) 浸泡
约１小时ꎮ然后用纱布将浸泡出的汁液过滤或挤
出ꎬ得到紫色卷心菜(花) 汁液ꎮ(图１－４ａ)
１取约５ｍＬ白醋倒入试管中ꎬ滴加３滴紫色卷心菜(花) 汁液ꎬ
观察颜色ꎮ(图１－４ｂ)
２取约５ｍＬ厨房清洁剂倒入试管中ꎬ滴加３滴紫色卷心菜(花)
汁液ꎬ观察颜色ꎮ(图１－４ｃ)
图１－４ 紫色卷心菜汁液及白醋和厨房清洁剂的颜色变化
图１－５ 用特殊合金材料制造的
我国“和谐号” 高速列车
●化学与出行
自行车、汽车、火车和飞机
是出行的常用工具ꎮ车辆的主体
是用钢材和铝合金做的ꎻ开动汽
车靠的是汽油或柴油燃烧放出的
化学能量ꎻ发展电动汽车要靠新
型化学电池的开发ꎻ飞机是用特
种合金材料制造的ꎮ
５
●化学与环境、健康
图１－６ 用特种材料建造的北京“鸟巢”
国家体育场和“水立方” 国家游泳馆
要保护好我们赖以生存的环境ꎬ
就必须减少和处理“三废”(废渣、废
水和废气) 排放ꎬ这同样要用到先进
的化学技术和化工产品ꎮ
我们天天都要锻炼身体ꎬ这离不
开用化工材料建造的体育场馆ꎬ如北
京“鸟巢” 国家体育场是用特种钢材
建成的ꎬ
“水立方” 国家游泳馆则使
用了高分子材料ꎮ制造体育器材更要
用现代化工合成的塑料、橡胶和纤维ꎮ
防病治病都要用到各种化学药物ꎬ
西药基本上都是化学合成的物质ꎬ中
药也要用化学方法加工提炼ꎮ
●化学与社会发展
化学是研究物质、创造新物质的学科ꎮ因此ꎬ在现代社会里ꎬ化学科学
图１－７ 用化学材料制造的商品
技术在促进人类社会生活质量的不断
改善与提高方面ꎬ起着不可缺少的关
键作用ꎮ现代农业离不开高效化肥ꎬ
现代交通需要新的化学合成材料ꎬ
现代医疗需要更多样的化学药品ꎬ
国家安全需要特殊的新材料ꎬ航天
事业更需化学提供多种合成材料和
高能燃料ꎮ当今社会发展遇到的能
源、资源和环境等问题的解决ꎬ也
离不开新的化学科学技术ꎮ
我们的祖国是历史悠久的伟大文明古国ꎮ我们勤劳智慧的祖先ꎬ在
化工技术方面有许多发明创造ꎬ如造纸、火药、陶瓷、冶铜和炼铁等ꎮ
图１－９为中国国家博物馆珍藏的商代后母戊鼎ꎬ它高１３３厘米ꎬ口长１１２
６
厘米ꎬ口宽７９２厘米ꎬ重８３２８４千克ꎮ它充分展现出了我国古代青铜冶
铸的高超技术ꎬ是一件无比珍贵的国宝ꎮ
图１－８ ２０２０年１１月ꎬ长征五号运载
火箭将嫦娥五号探测器发射升空
图１－９ 用青铜铸造的商代后母
戊鼎(中国国家博物馆藏品)
目前ꎬ我国化学科学技术已取得巨大成就ꎬ建立起了能满足社会和人
民生活需要的化学工业体系ꎮ我们一定要坚持科学发展的方针ꎬ改革创新ꎬ
协调好化学科学与技术、社会和环境的相互关系ꎬ使我国化学科学技术走
上更加先进的可持续发展之路ꎮ
既然化学对人类社会的发展有如此巨大的作用ꎬ那我们就要学好化学ꎬ
了解和探究与此有关的物质奥秘ꎬ比如物质的组成、性质和变化规律ꎬ及
其对社会生活的影响ꎮ此外ꎬ同学们还要学习科学家获得这些知识的方法ꎬ
即科学探究的方法ꎮ这些就是化学课的学习内容ꎮ
化学课的学习内容
生活中的化学知识
物质的组成、性质和变化规律
化学对社会生活的影响
科学探究的方法
７
１２ 化学实验室之旅
化学实验常用仪器、操作及安全知识
化学离不开实验ꎬ化学是以实验为基础的科学ꎬ化学实验室是进行
实验的重要场所ꎮ让我们去化学实验室看看吧ꎮ
●参观实验室
大家一起到实验室参观ꎮ
图１－１０ 化学实验室
１观察实验室的设施ꎬ找一找: 电源
开关、自来水总闸、灭火器、沙盆、
安全小药箱分别在什么地方? 这里
的实验台与教室的课桌有何不同?
仔细阅读墙上的« 化学实验室规
则»ꎮ
化学实验室规则
一、按指定座位就座ꎬ保持室内安静ꎮ
二、未经许可ꎬ不得擅自动用仪器、设备及材料ꎮ
三、实验前ꎬ认真检查实验用品是否齐全ꎬ发现问题及时报告ꎮ
四、实验时要保持安静ꎬ严格遵守操作规则ꎬ防止意外事故发生ꎮ
五、细心观察实验现象ꎬ做好实验记录ꎬ写好实验报告ꎮ
六、爱护仪器ꎬ节约药品ꎬ保持实验室整洁ꎮ
七、实验完毕ꎬ按要求做好清洁卫生工作ꎮ
８
２参观化学药品室ꎬ看看固体和液体化学药品的摆放有什么规律?
图１－１１ 化学药品柜
３参观化学仪器室ꎬ你认识哪些仪器? 说出它们的名称ꎮ
ａ集气瓶 ｂ烧杯 ｃ胶头滴管 ｄ滴瓶 ｅ酒精灯 ｆ量筒 ｇ试管
ｈ锥形瓶 ｉ漏斗 ｊ铁架台、铁圈和铁夹 ｋ玻璃棒 ｌ药匙 ｍ试管夹
ｎ石棉网 ｏ蒸发皿
图１－１２ 常用的化学仪器(功能介绍见下页表)
９
初中化学实验常用仪器介绍
仪 器
主要用途
注意事项
ａ. 集气瓶
收集或贮存少量气体
不能加热
ｂ. 烧杯
用作配制溶液和较多量试剂的反应容
器ꎬ在常温或加热时使用
加热时应放置在石棉网上ꎬ
使受热均匀
ｃ. 胶头滴管
用于吸取和滴加少量液体
胶头滴管用过后应立即洗
净ꎬ再去吸取其他药品
ｄ. 滴瓶
用于盛放液体药品
滴瓶上的滴管与滴瓶配套
使用ꎬ不能加热
ｅ. 酒精灯
用于加热
见下文“酒精灯的使用”
ｆ. 量筒
用于度量液体体积
不能加热ꎬ不能做反应容器
ｇ. 试管
用作少量试剂的反应容器ꎬ在常温或加
热时使用
加热后不能骤冷ꎬ防止
炸裂
ｈ. 锥形瓶
用作较多量试剂的反应容器ꎬ在常温或
加热时使用
加热时需要垫上石棉网
ｉ. 漏斗
用于过滤
ｊ. 铁架台、铁圈
和铁夹
用于固定和支持各种仪器ꎬ一般用于过
滤、加热等实验操作
ｋ. 玻璃棒
用于搅拌、过滤或转移液体时引流、蘸
取少量固体或液体
玻璃棒保持洁净
ｌ. 药匙
用于盛取固体药品
ｍ. 试管夹
用于夹持试管
防止烧损和腐蚀
ｎ. 石棉网
加热时做垫物用ꎬ使其均匀受热
不能被水弄湿
ｏ. 蒸发皿
用于液体蒸发ꎬ可直接加热
不可骤冷ꎬ防止爆裂
ቢ
参观了化学实验室后ꎬ你能说出５种以上的化学仪器名称及其主要用途吗?
１０
●练习实验基本操作
取用药品(固体或液体)、给物质加热、洗涤仪器等ꎬ是进行化学实
验最基本的操作ꎬ要练好这些基本功ꎮ在学习操作的同时ꎬ请你思考: 为
什么要这样操作?
１固体药品的取用
取用固体药品一般用药匙或纸槽ꎬ有些块状药品可用镊子夹取ꎮ
操作要点
把固体放进试管时ꎬ先将试管平拿ꎬ将药品放入试管底部ꎬ再慢慢
竖立起来ꎮ
图１－１３ 向试管里加入固体
【实验１－２】
(１) 用药匙取少量食盐加入试管中ꎬ并将试管放在试管架上ꎮ
(２) 用镊子夹取１小块铜片或１粒石灰石放入试管中ꎬ并将试
管放在试管架上ꎮ
２. 液体药品的取用
操作要点
瓶塞要倒放ꎻ标签要向着
手心ꎻ瓶口要紧挨着试管口ꎮ
图１－１４ 液体的倾倒
１１
图１－１５ 液体的量取
操作要点
量筒须放平ꎬ视线与量筒
内液体的凹液面的最低处保持
水平ꎮ
吸取和滴加少量液体时可用滴管ꎮ
图１－１６ 向试管中滴加液体
操作要点
保持滴管竖直在管口上方ꎬ不
可把滴管伸入试管内ꎻ不可将滴管
横放或倒持ꎮ
【实验１－３】用量筒量取５ｍＬ水ꎬ倒入【实验１－２】装有食盐的
试管中ꎬ振荡试管使食盐溶解ꎮ
３给物质加热
图１－１７ 酒精灯的使用
操作要点
要用火柴或打火机
点燃酒精灯ꎻ熄灭时要
用灯帽盖灭ꎻ要用外焰
加热ꎬ因为外焰温度最
高ꎬ焰心温度最低ꎮ
１２
图１－１８ 加热试管内的液体
操作要点
加热时ꎬ试管内液体不能超过试管
容积的１/ ３ꎮ将试管夹从试管底部往上
套ꎬ夹在试管中上部ꎬ持试管与水平线
成４５度角ꎬ管口勿对人ꎮ先将试管在灯
焰上来回移动ꎬ使试管均匀受热ꎬ然后
利用外焰对准试管内被加热物质加热ꎮ
【实验１－４】(１) 用酒精灯将【实验１－３】所得的食盐水加热至沸腾ꎮ
(２) 用镊子夹住１小块铜片放在酒精灯上加热ꎬ有何现象?
４玻璃仪器洗涤
洗涤试管等玻璃仪器是实验结束时必不可少的工作ꎮ洗净的玻璃仪器
内壁附着的水既不聚成小滴ꎬ也不成股流下ꎮ洗净的仪器放在试管架上或
指定的地方ꎮ
操作要点
以试管为例ꎬ先将试管内废液倒入废液
缸内ꎬ注入半试管水ꎬ振荡后倒掉ꎬ再注
水ꎬ反复数次ꎻ内壁附有不易洗掉的物质
时ꎬ用试管刷轻轻旋入ꎬ刷时转动或上下移
动刷子ꎬ切勿用力过猛ꎮ刷后再冲洗ꎮ
图１－１９ 试管的洗涤
实验室的安全知识
进入化学实验室ꎬ要严格遵守操作规则ꎬ注意防火、防爆、防毒、防伤
和防污染ꎬ保证人身安全ꎮ万一发生意外时ꎬ不要惊慌ꎬ要立即采取恰当的
处理方法ꎮ
１. 不能用手接触药品ꎻ不要把鼻孔直接凑到容器口去闻药品(特别是
气体) 的气味ꎬ而用并拢的手指在瓶口轻轻扇动ꎬ使少量气体飘进鼻孔ꎮ不
得尝任何药品的味道ꎮ
２. 实验剩余的药品既不要放回原瓶ꎬ也不要随意丢弃ꎬ更不能拿出实
１３
验室ꎬ要放入指定的容器内ꎮ
３. 使用浓酸、浓碱等强腐蚀性的药品时ꎬ必须特别小心ꎬ防止皮肤或
衣物等被腐蚀ꎻ如不小心接触到皮肤ꎬ应立即用大量水冲洗ꎮ实验中要特别
注意保护眼睛ꎬ万一眼睛里溅进了稀酸或稀碱溶液ꎬ要立即用水冲洗(切不
要用手揉眼睛)ꎬ必要时请医生治疗ꎮ
４. 在使用酒精灯时ꎬ绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精ꎬ也绝对禁
止用酒精灯引燃另一只酒精灯ꎬ以免失火ꎮ向灯内添加酒精时ꎬ不能超过酒
精灯容积的２/ ３ꎮ万一洒出的酒精在桌面燃烧起来ꎬ应立刻用湿布覆盖ꎮ
５. 烫伤时ꎬ立即用冷水冲洗烫伤处ꎬ再涂上烫伤膏ꎻ割伤时ꎬ要立即
进行消毒、包扎处理ꎮ
１下列仪器可以加热使用的是( )ꎮ
Ａ烧杯 Ｂ集气瓶 Ｃ滴瓶 Ｄ量筒
２下列实验操作正确的是( )ꎮ
Ａ用剩的试剂一定要放回原瓶 Ｂ可用嘴尝化学实验室里试剂的味道
Ｃ用酒精灯外焰加热效果更佳 Ｄ把鼻子凑到试剂瓶口闻气味
３判断下列实验操作是否正确? 如认为有错ꎬ请说明理由ꎮ
(１) 用规格为１０ｍＬ的量筒和胶头滴管量取７０ｍＬ食盐溶液
(２) 用胶头滴管吸取氢氧化钠溶液后ꎬ将滴管平放在桌面上ꎬ以免污染原溶液
(３) 给试管中的液体加热时ꎬ液体不得超过试管容积的２/ ３
(４) 给酒精灯添加酒精时要添满
４下图所示实验操作有无错误? 错在哪里? 怎样改正?
５填空:
(１) 用试管夹夹试管的操作要点是
ꎮ
(２) 倾倒液体药品时ꎬ试剂瓶标签没有向着手心ꎬ造成的不良后果是
ꎮ
(３) 清洗玻璃仪器时ꎬ当看到仪器中的水既不
ꎬ也不
时就洗干净了ꎮ
６小明同学在做完加热实验后ꎬ清洗试管时发现试管破裂了ꎮ请你帮他分析一下引起试
管破裂的可能原因ꎮ
１４
>
１３ 物质的变化
物理变化和化学变化ꎬ化学变化的基本特征
你看到过化学实验中出现的一些奇妙现象吗?
图１－２０ 喷雾写字
目的 观看一个“化学魔术”ꎮ
喷雾写字
请一位同学在老师事先准备好的一张白纸
上ꎬ用装有某种溶液的喷雾器向纸上喷雾ꎬ观
察有什么现象发生?
不要让喷出的溶液溅到身体上!
看完这个魔术般的有趣实验后ꎬ你一定会感到: 这个现象真奇妙! 由
此你可能会联想到许多问题ꎮ现在ꎬ请从学习化学的角度去想一想ꎬ你有
哪些问题要提出来进行讨论和探究呢?
学问ꎬ首先是学会提问
———从喷雾写字所想到的问题
１. 白纸上是否已用什么化学药品写下了隐形字?
２. 喷筒里装的是什么化学药品?
３. 两种化学药品接触后发生了什么变化ꎬ使白纸上显出字来?
你一定迫切想知道这些问题的答案ꎮ好吧ꎬ那就让我们从“物质的变
化” 开始ꎬ学习这门既有趣又与生活密切相关的化学课吧!
１５
●物理变化
请你仔细观察以下生活中常见的变化现象ꎬ看看能得出什么结论ꎮ
目的 了解物理变化的特征ꎮ
【变化１】火柴梗被折断
图１－２１ 火柴梗被折断
观察到的现象是: 火柴梗形状
( 变化、未变化)ꎬ
(有、没有) 生成新物质ꎮ
【变化２】水的三态变化
图１－２２ 水的三态变化
观察到的现象是: 水的状态
( 变化、未变化)ꎬ
(有、没有) 生成新物质ꎮ
【变化３】石蜡熔化成液态蜡油
图１－２３ 石蜡熔化成液体
观察到的现象是: 石蜡形状和状态
( 变化、
未变化)ꎬ
(有、没有) 生成新物质ꎮ
１６
【变化４】家中窗户上的玻璃被风吹落摔碎
图１－２４ 玻璃破碎
观察到的现象是:
ꎮ
【变化５】蔗糖溶解在水中ꎬ再加热蒸发掉水后又得到蔗糖
图１－２５ 蔗糖和糖水互变
观察到的现象是:
ꎮ
在上述列举的变化过程中ꎬ有的物质只发生形状的变化ꎬ有的物质
的形状和状态都发生了变化ꎬ但它们的本质没有变化ꎬ即没有生成新
物质ꎮ
结论: 物质发生变化时没有生成新物质ꎬ这种变化叫作物理变化ꎮ
请举出生活中物理变化的两个例子:
ꎮ
１７
●化学变化
仔细观察老师演示下列实验ꎬ你能得出什么结论?
目的 了解化学变化的特征ꎮ
【实验１－５】火柴梗燃烧
图１－２６ 火柴梗的燃烧
【实验１－６】镁条燃烧
图１－２７ 镁条的燃烧
火柴梗燃烧后生成黑色的灰烬、水蒸气和二氧化碳(后两者散发到空
气中)ꎬ它们是不同于火柴梗的新物质ꎮ镁条燃烧时ꎬ发出耀眼的白光ꎬ释
放大量热ꎬ并生成白色粉末氧化镁ꎬ它是一种不同于镁的新物质ꎮ
结论: 物质发生变化时生成新物质ꎬ这种变化叫作化学变化ꎬ又叫化
学反应ꎮ
１８
请完成下表ꎬ然后回答: 你能从哪些方面比较镁条燃烧前后的不
同点?
实验
颜色
形状
镁条燃烧前
镁条燃烧后
最能说明镁条燃烧发生化学变化的证据是: ꎮ
目的 通过观察实验现象ꎬ判断是不是发生了化学变化ꎮ
【实验１－７】气体生成: 在装有少量小块的石灰石固体(主要成分是碳酸钙)
的试管中ꎬ滴加几滴稀盐酸ꎮ
观察
ꎮ
判断
ꎮ
【实验１－８】颜色变化: 在装有少量黑色氧化铜粉末的试管中ꎬ加入２ｍＬ稀
盐酸ꎬ加热ꎮ
观察
ꎮ
判断
ꎮ
【实验１－９】沉淀生成: 将原装可乐瓶的瓶盖打开后ꎬ改用带导气管的瓶塞
把瓶口塞紧ꎬ把导气管通入盛有少量澄清石灰水的试管中ꎮ轻轻摇动可
乐瓶ꎮ
观察
ꎮ
判断
ꎮ
通过上述实验可知ꎬ物质发生化学变化时ꎬ一般会伴随产生某些现象ꎬ
如发光、发热、变色、放出气泡或生成沉淀等ꎮ这些现象常常可以帮助我
们判断有没有化学变化发生ꎮ
１９
１物理变化: 没有生成新物质的变化ꎮ
２化学变化: 生成新物质的变化ꎮ
３化学变化的观察: 观察是学习化学的重要环节ꎬ观察化学
反应通常要注意以下三个阶段的现象: 反应前的现象
→反应进
行时的现象
→反应后的现象ꎮ通过变化时是否发光、发热、变
色、产气、生成沉淀等现象ꎬ判断是否生成新物质ꎮ
１下列过程中发生了化学变化的是( )ꎮ
Ａ淘米
Ｂ洗菜
Ｃ苹果榨汁 Ｄ葡萄酿酒
２下列变化属于物理变化的是( )ꎮ
Ａ食物腐烂
Ｂ钢铁生锈
Ｃ木材燃烧
Ｄ麦磨成面
３下列四个短语ꎬ其原意一定包含化学变化的是( )ꎮ
Ａ花香四溢
Ｂ海市蜃楼
Ｃ烟花绽放
Ｄ木已成舟
４下列叙述不是化学变化的是( )ꎮ
Ａ食物的消化过程
Ｂ人的呼吸
Ｃ用煤气作燃料烧菜
Ｄ水在冰箱里结冰
５判断酒精燃烧是化学变化的根本依据是( )ꎮ
Ａ燃烧时会发光
Ｂ燃烧时会发热
Ｃ酒精汽化成酒精蒸气
Ｄ燃烧后生成水蒸气和二氧化碳
６判断我们周围物质变化的类型(用“有” “无” 和“化学变化” “物理变化” 分别填
写下页表第三栏和第四栏的空格)ꎮ
２０
过程
变化结果
有无新物质生成
变化类型
铁生锈
光亮的金属铁转化为红褐色的铁锈
有
化学变化
汽油燃烧
汽油转化为二氧化碳、水蒸气等
锯木料
大块木料变成小木块和木屑
煤燃烧
煤炭转化为二氧化碳、煤灰等
粮食酿酒
粮食经发酵酿成酒
１４ 物质性质的探究
物质的性质ꎬ科学探究的主要步骤
●物质的性质
镁、汽油等在氧气中都能燃烧ꎬ这种性质必须在化学变化过程中才能
表现出来ꎮ物质在化学变化中才能表现出来的性质叫作化学性质ꎮ不通
过化学变化就能表现出来的物质性质ꎬ叫作物理性质ꎬ如物质的颜色、
状态、气味、熔点、沸点、硬度和密度等ꎮ
几种常见物质在通常状况(常温、常压) 下的某些物理性质
物质
颜色
气味
味道
状态
熔点/ ℃
沸点/ ℃
水
无色
无臭
无味
液态
０
１００
醋酸
无色
醋味
酸味
液态
１６６
１１８
铁
银白色
无臭
无味
固态
１５３５
２７５０
镁
银白色
无臭
无味
固态
６４８８
１０９０
氮气
无色
无臭
无味
气态
－２０９８６
－１９５８
氧气
无色
无臭
无味
气态
－２１８４
－１８２９６
物理性质和化学性质是物质的重要属性ꎮ我们要正确有效地利用物质ꎬ
就必须了解和研究物质的物理性质和化学性质ꎮ通常ꎬ物质的物理性质可直
接观察或用物理方法去测定ꎬ而化学性质则要通过化学实验去观察和确定ꎮ
２１
图１－２８中哪些属于物理变化? 哪些属于化学变化? 为什么? 指出其中
化学变化所伴随发生的现象ꎮ从这些变化中ꎬ你能推知相关物质各有哪些物
理性质或化学性质吗?
图１－２８ 物质的变化
科学探究是科学家研究物质的重要方法ꎬ也是我们学习化学的有效方
法ꎮ下面我们就通过铜受热变黑的化学实验来学习科学探究的方法ꎮ
●金属铜化学性质的探究
观察与问题
图１－２９ 铜片加热
【实验１－１０】将一小段光亮的铜片在酒精
灯火焰上加热片刻ꎬ铜片的颜色有什么变
化? 为什么?
加热铜片或用试管加热物质时
要使用坩埚钳或试管夹ꎬ注意防止烫伤ꎮ
假设与预测
１根据生活经验ꎬ你可能假设: 铜片
变黑ꎬ是因为火焰中的烟灰附着在铜片
２２
上ꎮ根据这一假设ꎬ你可以预测:
图１－３０ 铜片变黑
(１) 如果铜片上附着的黑色物质是
烟灰ꎬ则很容易抹去ꎮ
(２) 如果把铜片加热ꎬ而火焰没有
与铜片接触ꎬ则金属将不会变黑ꎮ
２联想到镁条燃烧实验ꎬ你也可能
假设: 铜片变黑是因为它与空气中的氧气发生化学反应ꎮ
图１－３１ 铜片在敞口试管中加热
根据这个假设ꎬ你可以预测: 若
将铜片放在没有空气(真空) 或隔绝
空气的条件下加热ꎬ铜片的颜色将
不变ꎮ
实验与事实
【实验１－１１】验证假设与预测１的实
验:
(１) 用洁净干布或洁净湿布轻轻
擦一擦已冷却的铜片黑色部分ꎮ
(２) 将一段光亮铜片装在敞口的试管中ꎬ用酒精灯火焰加热试
管ꎬ请将操作后观察到的现象以及结论记录在下表中ꎮ
【实验１－１２】验证假设与预测２的实验: 在下述实验中选取一项
进行ꎮ
(１) 如果学校实验室有真空泵ꎬ可用它抽出装有铜片并用胶塞
塞紧的试管里的空气ꎬ然后加热试管ꎬ观察试管内的铜片有何变化ꎮ
(２) 用银白色的金属铝箔将铜片严密包裹压紧ꎬ不留空隙ꎬ以
保证隔绝空气ꎬ然后加热ꎬ再放冷ꎬ打开包裹的铝箔ꎬ观察铜片有
无变色ꎮ
现象
判断
预测１(正确、错误)ꎬ预测２(正确、错误)ꎮ
２３
解释与结论
解释
【实验１－１１】说明: 铜片在空气中用酒精灯加热后变黑ꎬ黑色物质不
是烟灰ꎮ
【实验１－１２】说明: 铜片在隔绝空气加热后不变色ꎮ据此可知: 铜片
在敞开的试管中加热后变黑ꎬ那是铜片与空气中的氧气发生化学变化ꎬ
生成黑色的新物质ꎮ
结论
铜片在加热条件下能与氧气发生化学反应ꎬ生成黑色的氧化铜ꎮ
反思与评价
上述的结论是否正确ꎬ可通过对生成物的鉴别实验去证明ꎮ
【实验１－１３】将铜片用酒精灯焰多加热几分钟ꎬ放冷ꎬ折动铜片使
生成的黑色物质脱落在干净纸上ꎬ反复数次ꎬ使得到的黑色物质多
些ꎬ再移入试管ꎬ滴加少量稀盐酸ꎬ加热ꎮ对照在【实验１－８】中
观察到的现象ꎬ说明铜在空气中加热生成什么?
现象
反思
评价
铜在空气或氧气中受热生成的黑色物质是ꎬ所以上述“解
释与结论” (正确、错误)ꎮ
表达与交流
１以上化学反应可用文字表达:
铜
＋ 氧气
加热 →氧化铜
(Ｃｕ)
(Ｏ２)
(ＣｕＯ)
(式中括号里给出的是相应物质的化学符号ꎮ)
２同学们就以上现象、解释和结论发表自己的意见ꎬ互相讨论
交流ꎬ可提出其他预测和用实验证实的思路ꎮ
２４
通过学习ꎬ我们知道铜的化学性质的探究是按以下步骤进行的:
一般来说ꎬ在以上各环节中ꎬ化学实验是中心环节ꎮ假设与预测需要
用实验去证实ꎬ结论来自实验事实ꎮ通过实验ꎬ才能启迪思维ꎬ才能有所
发现、有所创新ꎮ而“实验与事实” 的环节包含了制订计划、进行实验和
收集证据各个具体步骤ꎮ
今后ꎬ我们将在学习化学课的过程中ꎬ逐步学习科学探究的方法ꎮ对
于初学者ꎬ探究步骤不要求上述那么完整ꎮ
目的 观察蜡烛的燃烧现象ꎮ
点燃一支蜡烛ꎬ仔细观察蜡烛的燃烧ꎬ画出火焰的形状和构造ꎮ用一根细
玻璃管伸进火焰内层ꎬ把从玻璃管中导出的气体点燃ꎮ蜡烛燃烧和熄灭时ꎬ可
以观察到哪些物理变化的现象? 哪些现象表明蜡烛燃烧是一种化学变化? 请写
出你的观察报告ꎮ
图１－３２ 蜡烛的燃烧
２５
１２０１１年９月２９日ꎬ我国用“长征－２ＦＴ１” 火箭将“天宫一号” 目标飞行器送上太
空ꎮ已知液氢是运载火箭常用的高能燃料ꎬ下列说法中属于液氢的化学性质的是
( )ꎮ
Ａ液氢的沸点极低( －２５２８℃)
Ｂ液氢是密度最小的液体(００７１ｇｃｍ－３)
Ｃ液氢可燃ꎬ燃烧后生成水
Ｄ液氢是透明、无色的
２在下列各项中ꎬ体现铜的化学性质的叙述是( )ꎮ
Ａ铜有良好的导电能力
Ｂ把铜在熔炉中加热ꎬ到１０８３℃能熔成液体
Ｃ熔化的铜在模具中可铸成铜器
Ｄ铜在潮湿空气中表面会生成铜绿
３在以下各项叙述后面的括号里选填:
Ａ物理变化 Ｂ化学变化 Ｃ物理性质 Ｄ化学性质
(１) 常温下ꎬ水是无色、无气味和味道的液体ꎮ( )
(２) 点燃木条发光发热ꎬ出现明亮的火焰ꎮ( )
(３) 木柴有可燃性ꎬ氧气能支持燃烧ꎮ( )
(４) 我国北方地区到了冬天ꎬ江河水都结成冰ꎮ( )
４学习了铜受热发生变化的实验探究活动ꎬ你对科学探究有什么认识? 能说出一个较完
整的实验探究过程经历了哪些重要步骤吗?
２６
关键词或词组
化学课的学习内容(１１) 常用化学仪器(１２)
实验基本操作(１２)
实验室安全知识(１２)
物理变化(１３) 化学变化(１３)
化学性质(１４) 物理性质(１４)
科学探究(１４)
化学课学习的内容: 生活中的化学知识ꎬ物质的
组成、性质和变化规律ꎬ化学对社会生活的影响ꎬ
科学探究方法ꎮ
了解常用化学仪器ꎬ练习取用、加热药品和玻璃仪器
洗涤的操作ꎮ
没有新物质生成的变化属于物理变化ꎻ有新物质生成
的变化属于化学变化ꎮ不需要通过化学变化就能表现
出来的性质属于物理性质ꎻ需要通过化学变化才能表
现出来的性质叫化学性质ꎮ
科学探究是科学研究的方法ꎬ也是学习的有效方法ꎮ
２７
练习题[一]
１如图所示ꎬ用酒精灯加热试管内物质不需要用到的仪器是( )ꎮ
Ａ Ｂ Ｃ
Ｄ
２下列变化中ꎬ有一种变化与其他三种变化有着本质上的不同ꎬ它是( )ꎮ
Ａ纸张燃烧 Ｂ粮食酿酒
Ｃ火药爆炸 Ｄ樟脑丸在衣柜里久置后消失
３以下实验基本操作正确的是( )ꎮ
Ａ
Ｂ
Ｃ Ｄ
４从下图中选择适合的相关仪器ꎬ回答问题:
(１) 写出下列仪器的名称: ｂ
ꎻｄ
ꎻｆ
ꎻｇ
ꎮ
(２) 取用固体药品时用
ꎻ量取２８０ｍＬ的液体用
ꎻ吸取和滴加少量
液体时ꎬ所用的仪器是
ꎻ加热试管里的药品应使用
ꎮ
２８
５化学实验过程中要规范操作ꎬ注意实验安全ꎮ下列有关做法中错误的是( )ꎮ
Ａ洒在桌面上的酒精燃烧起来ꎬ立即用湿抹布或沙子扑灭
Ｂ稀酸飞溅到皮肤上ꎬ立即用大量水冲洗ꎬ再涂上３％~ ５％的小苏打溶液
Ｃ给玻璃仪器加热时不用预热
Ｄ熄灭酒精灯时要用灯帽盖灭ꎬ不能用嘴吹灭
６蜡烛燃烧时ꎬ在火焰中平放一根火柴ꎬ一秒钟后取下ꎮ
(１) 观察到的现象是:
ꎮ
Ａ火柴接触火焰的部分都变黑了
Ｂ火柴接触火焰外层的部分最先变黑
Ｃ火柴接触火焰中心的部分最先变黑
Ｄ火柴接触火焰中层的部分最先变黑
(２) 这个实验探究的内容是:
ꎮ
(３) 实验得出的结论是: 蜡烛的火焰中
层火焰的温度最高ꎮ
(４) 拓展与迁移: 从上面的探究实验可知ꎬ用酒精灯给物质加热时应使用
ꎮ
７伴随化学变化发生的现象主要有哪些? 请举出日常生活中的若干例子ꎬ并加以说明ꎮ
３０
同学们在«科学» 课程中都曾经学习过空气的常识ꎮ大家知道空气
中有哪些物质成分吗? 这些物质成分本身是怎样构成的? 应该如何保护
空气的洁净清新?
在这一章ꎬ我们从测定空气成分的实验开始ꎬ认识这种和地球上所
有生命现象息息相关的气体———空气ꎮ然后ꎬ再进一步探究物质构成的
奥秘ꎮ
>
２１ 空气的成分
空气的成分ꎬ混合物和纯净物ꎬ空气污染的危害与防治
１你能“捕捉” 到看不见摸不着的空气ꎬ并证明空气的
存在吗?
２空气里究竟有什么物质?
３你能设计一个实验去测定空气的成分吗? 实验的根据是
什么?
●空气有哪些成分
目的 学习空气里氧气含量的测定方法ꎮ
【实验２－１】
图２－１ 测定空气里的氧气含量
３１
实验操作
观察和思考
１用记号将集气瓶的容积
划分为５等份ꎮ
空集气瓶里装的是什么?
ꎮ
２点燃燃烧匙中的红磷ꎬ
迅速插入集气瓶中ꎬ塞好
胶塞ꎮ
瓶内出现什么现象?
ꎮ
红磷燃烧消耗了瓶内的什么物质?
ꎮ
３冷却后ꎬ松开止水夹ꎮ
你观察到什么现象? 怎样解释?
ꎮ
请你根据以上实验事实作出结论:
ꎮ
科学家们通过许多科学实验证明: 在空气的各成分中ꎬ能够支持燃
烧的气体———氧气(Ｏ２) 约占空气体积的１/ ５ꎻ剩下不支持燃烧的气体
约占４/ ５ꎬ其中主要成分是氮气(Ｎ２)ꎻ此外ꎬ还有少量其他气体ꎬ如稀
有气体、二氧化碳(ＣＯ２) 和水蒸气(Ｈ２Ｏ) 等ꎮ它们的体积分数如下
表所示ꎮ
水蒸气在空气中的含量不固定ꎬ因地区和气候而异ꎮ例如阴雨天ꎬ
空气中的湿度大ꎬ水蒸气含量会大些ꎮ二氧化碳的含量也会因人类活动
的影响等原因而有所变化ꎮ
３２
科学家是怎样发现空气组成的
图２－３ 拉瓦锡
很久以前ꎬ人们以为空气只是单一的某种物质ꎮ
到了１８世纪７０年代ꎬ许多科学家都曾经研究过空气
的成分ꎮ在这些研究工作的基础上ꎬ法国化学家拉瓦
锡(ＡＬＬａｖｏｉｓｉｅｒꎬ１７４３~ １７９４) 完成了最有说服力
的实验ꎮ他用如图２－４的装置ꎬ把银白色的液态汞
(水银) 放在密闭的玻璃容器中ꎬ连续加热１２天后ꎬ
发现部分汞变成红色粉末ꎬ汞槽里的水银升入钟罩ꎬ而容器里的空气体积
则减少了约１/ ５ꎬ而且剩余气体不支持燃烧和呼吸ꎮ于是他第一次用实验证
明了空气中有氧气(Ｏ２) 和氮气(Ｎ２)ꎮ
图２－４ 拉瓦锡研究空气成分
所用的装置
１９世纪末ꎬ英国的物理学家
瑞利( ＪＷＳＲａｙｌｅｉｇｈꎬ１８４２~
１９１９) 发现从空气中分离出来的氮
气的密度比用化学方法制得的纯净
氮气密度稍大ꎬ说明空气中还含有
另一些不支持燃烧的气体ꎮ经过实
验和推理ꎬ终于发现了稀有气体氩
(Ａｒ)ꎮ后来经过多位科学家的实
验和探究ꎬ又进一步发现了空气中
的稀有气体还含有氦( Ｈｅ)、氖
(Ｎｅ)、氪(Ｋｒ)、氙(Ｘｅ)等成分ꎮ
●氮气和稀有气体有用吗
在组成空气的各种成分中ꎬ氮气含量最多ꎬ稀有气体含量很少ꎬ这些
气体都有各自的功用ꎮ要认识它们的用途ꎬ先要了解它们有什么特性ꎬ因
为物质的用途是由它们的特性决定的ꎮ
３３
·氮 气·
氮气的化学性质很稳定ꎬ常温下难跟其他物质发生反应ꎬ但在高温、
高能量条件下可与某些物质发生化学变化ꎬ用来制取对人类有用的新物质ꎮ
例如制造氮肥、炸药、染料等ꎮ
图２－５ 氮气的特性和用途
·稀 有 气 体·
随着科学技术的发展ꎬ稀有气体的用途越来越广泛ꎬ这些用途都跟它
们的性质密切相关ꎮ例如:
图２－６ 稀有气体的用途
３４
●怎样区分混合物和纯净物
事实证明: 空气并不是单纯的一种气体ꎬ而是有多种气体成分ꎬ如氮
气、氧气、水蒸气、二氧化碳和氩气等ꎮ换句话说ꎬ空气不是只由一种物
质组成的纯净物ꎬ而是由多种物质组成的混合物(图２－７)ꎮ
图２－７ 空气是混合物
混合物是由两种或两种以上的物质组成的ꎻ纯净物只由一
种物质组成ꎮ
在生活里我们经常接触许多混合物ꎬ例如糖水、牛奶和泥沙等ꎮ混合
物中各种成分的含量可以不是固定的ꎬ但它们各自保持着自己单独存在时
的化学性质ꎮ而纯净物如纯水(Ｈ２Ｏ)、硫(Ｓ) 和蔗糖(Ｃ１２Ｈ２２Ｏ１１) 等ꎬ
它们都各自有着固定的组成和性质ꎮ
３５
【实验２－２】我们的呼吸作用
提出问题
我们一生中不断吸入空气和呼出气体ꎬ吸入和呼出的气体成分
含量有没有差别呢?
«科学» 或«生物»: 人的呼吸作用
猜想与假设
１. 吸入空气中氧气的含量大于呼出气体中氧气的含量ꎮ
２. 呼出气体中二氧化碳的含量大于吸入空气中二氧化碳的含量ꎮ
３. 呼出气体中水蒸气含量大于吸入空气中水蒸气的含量ꎮ
实验与事实
１. 呼吸作用要消耗氧气ꎬ并生成二氧化碳ꎮ
２. 木条燃烧要有氧气参与ꎬ氧气含量愈多ꎬ燃烧愈旺ꎮ
３. 二氧化碳跟澄清的石灰水作用ꎬ使石灰水变浑浊ꎮ当参与
作用的二氧化碳含量较多时ꎬ浑浊现象出现得较快ꎬ且较
明显ꎮ
取两个空集气瓶ꎬ用玻璃片将瓶口盖好ꎬ作为空气样品ꎻ再用
排水法收集两瓶呼出的气体ꎮ参考上述“提示信息” 进行实验活
动ꎬ通过实验ꎬ比较它跟新鲜空气中成分含量的差别ꎮ
(１) 借助以下图示设计实验ꎬ验证假设１:
图示
实验步骤
实验现象
３６
(２) 借助以下图示设计实验ꎬ验证假设２:
图示
实验步骤
实验现象
(３) 借助以下图示设计实验ꎬ验证假设３:
图示
实验步骤
实验现象
解释与结论
●空气污染危害大
当你漫步在空气清新的原野上ꎬ你会倍觉心旷神怡ꎮ然而ꎬ当你置
身于人群拥挤的室内市场或车流喧闹的街道时ꎬ又会有一种难受、窒息
的感觉ꎮ
为什么清新的原野给人们提供洁净的空气ꎬ而喧闹的城市常被污染的
大气包围呢? 这是由于人类的活动往往造成空气污染ꎬ如工业污染、交通
污染和生活污染等ꎬ导致空气中含有过多的二氧化硫、碳氧化物、氮氧化
物和可吸入颗粒物等有害物质ꎮ
３７
空气污染的危害性很大ꎬ如损害人体健康ꎬ影响植物生长ꎬ损坏地面
设施ꎬ破坏文物古迹ꎬ导致地球的生态平衡失调等ꎮ
●保护大气环境
防治空气污染ꎬ已经成为全球经济发展中的一项十分迫切而且意义重
大的课题ꎮ我国政府十分重视环境保护工作ꎮ
为了监测各地大气环境的质量ꎬ我国已建立了空气质量日报的制度:
图２－８ 大气监测车
由环境监测部门通过电视等各
种媒体向公众公布当天各大城
市或本地城区的空气质量ꎮ空
气质量日报主要包括三项内容:
首要污染物、空气质量指数和
空气质量指数级别ꎮ根据国家
环保部门的规定ꎬ列入空气质
量监测标准的项目定为颗粒物、
细颗粒物( 指空气中直径≤
２５μｍ的细微颗粒物)、二氧
化氮、二氧化硫、一氧化碳和臭氧ꎮ根据监测结果确定空气质量指数ꎮ空
气质量指数级别则划分为６级ꎬ级别越高ꎬ空气质量越差ꎮ
空气质量指数及相关信息
空气质量
指数
空气质量
指数级别
空气质量指数
类别及表示颜色
对健康影响情况
建议采取的措施
０~ ５０
一级
优
绿色
空气质量令人满意ꎬ基本
无空气污染
各类人群可正常活动
５１~ １００
二级
良
黄色
空气质量可接受ꎬ但某些
污染物可能对极少数异常
敏感人群健康有较弱影响
极少数异常敏感人群应减少户
外活动
１０１~ １５０
三级
轻度
污染
橙色
易感人群症状有轻度加
剧ꎬ健康人群出现刺激
症状
儿童、老年人及心脏病、呼吸
系统疾病患者应减少长时间、
高强度的户外锻炼
３８
续表
空气质量
指数
空气质量
指数级别
空气质量指数
类别及表示颜色
对健康影响情况
建议采取的措施
１５１~ ２００
四级
中度
污染
红色
进一步加剧易感人群症
状ꎬ可能对健康人群心
脏、呼吸系统有影响
儿童、老年人及心脏病、呼吸
系统疾病患者避免长时间、高
强度的户外锻炼ꎬ一般人群适
量减少户外运动
２０１~ ３００
五级
重度
污染
紫色
心脏病和肺病患者症状显
著加剧ꎬ运动耐受力降低ꎬ
健康人群普遍出现症状
儿童、老年人和心脏病、肺病
患者应停留在室内ꎬ停止户外
运动ꎬ一般人群减少户外运动
> ３００
六级
严重
污染
褐红色
健康人群运动耐受力降
低ꎬ有明显强烈症状ꎬ提
前出现某些疾病
儿童、老年人和病人应当留在
室内ꎬ避免体力消耗ꎬ一般人
群应避免户外活动
以上各级别的污染指数主要由二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、
颗粒物和细颗粒物在空气中的含量决定ꎮ
有关颗粒物的知识ꎬ应特别指出的是ꎬ近些时期以来ꎬ人们十分重视的
ＰＭ２５污染的问题ꎮＰＭ２５是指大气中粒径小于或等于２５μｍ的颗粒ꎮ这
些颗粒物来源于: ①燃烧柴油卡车排放的尾气ꎻ②地表扬起的尘土ꎻ③火山
爆发、沙尘暴、森林火灾、浪花扬起的海盐成分ꎻ④硫和氮氧化物等转化而
成ꎻ⑤室内的二手烟等ꎮ这些细小的颗粒物有严重的危害ꎬ它对人们的呼吸
系统和心血管系统会造成伤害ꎬ导致哮喘、肺癌、心血管疾病、出生缺陷和
过早死亡ꎻ它还对空气质量和能见度等有重大影响ꎮ我国对这种细颗粒物的
防治越来越重视ꎬ２０１２年２月ꎬ国务院同意发布新修订的«环境空气质量标
准» 增加了细颗粒物监测指标ꎬ各地已建立起相关的监测机制ꎮ２０１３年２
月ꎬ全国科学技术名词审定委员会将ＰＭ２５正式命名为“细颗粒物”ꎮ
我国政府遵照宪法关于“国家保护环境和自然资源、防治污染和其他
公害” 的精神ꎬ制定和颁布了一系列有关防治空气污染的法规ꎬ如«中华
人民共和国大气污染防治法» «环境空气质量标准» 等ꎮ根据法规的要求ꎬ
工厂的废气ꎬ必须经过除尘、除污处理ꎬ达到国家规定的排放标准ꎬ才能
向空气中排放ꎮ实行煤炭综合利用ꎬ减少直接以煤为燃料ꎬ改用气体燃料ꎮ
倡导“低碳经济”ꎬ大力发展水电、核电ꎬ改变能源结构ꎮ使用无铅汽油ꎻ
植树造林ꎬ增加绿化面积ꎬ大力改善周围环境等等ꎮ树立和践行绿水青山
就是金山银山的理念ꎬ坚持节约资源和保护环境的基本国策ꎮ
我们青少年学生是社会未来的主人ꎬ应当认识到防治空气污染是保
３９
护人类生存、保障社会发展的全球性大事ꎬ要从自己身边点点滴滴的小
事做起ꎬ从小树立保护环境的观念ꎮ
用“空气质量监测标准” “ＰＭ２５” “空气质量指数” 等关键词ꎬ上
网了解和收集本地近来有关空气质量的报道或信息ꎬ并对其变化情况作出分析ꎮ
１. 在下列物质中ꎬ属于纯净物的是( )ꎮ
Ａ. 矿泉水 Ｂ. 空气 Ｃ. 加碘盐 Ｄ. 浮有冰的水
２. 下列气体在洁净空气中不应该含有的是( )ꎮ
Ａ. 氩气
Ｂ. 氧气
Ｃ. 二氧化硫
Ｄ. 二氧化碳
３. 夏天从冰箱里拿出来的饮料ꎬ放置片刻后ꎬ饮料瓶外壁会潮湿ꎬ说明空气中含有( )ꎮ
Ａ. 氮气
Ｂ. 氧气
Ｃ. 水蒸气
Ｄ. 二氧化碳
４. 空气是一种宝贵资源ꎮ下列有关空气的说法正确的是( )ꎮ
Ａ. 空气中含量最多的是氧气
Ｂ. 空气由氧气和氮气组成ꎬ其中氧气的质量约占空气质量的１/ ５
Ｃ. 空气中分离出的氮气化学性质不活泼ꎬ可作食品保鲜的保护气
Ｄ. 空气质量报告中所列的空气质量级别数目越小ꎬ空气质量越差
５. 小明用右图所示的简易装置来测定空气中氧气的含量ꎬ对该实验认
识正确的是( )ꎮ
Ａ. 使用红磷的量多或少ꎬ都不会影响实验结果
Ｂ. 燃烧足够的红磷可使进入容器的水占容器的４/ ５
Ｃ. 红磷燃烧消耗空气中的氧气ꎬ使容器内压强下降ꎬ水面上升
Ｄ. 红磷一燃烧完ꎬ就要立即观察ꎬ并记录水进入容器的刻度
６. 空气里含有下列成分ꎬ其中都不属于污染物的一组是( )ꎮ
Ａ. 氮气ꎬ氮氧化物
Ｂ. 氧气ꎬ二氧化硫
Ｃ. 碳粉尘ꎬ二氧化碳
Ｄ. 水蒸气ꎬ氧气
７. 请根据空气中有关成分的特性和用途ꎬ在下表中填空ꎮ
空气中成分的名称
特 性
用 途
支持呼吸和燃烧
供给生物呼吸
氮气
作保护气、制化肥
通电会发紫蓝色的光
密度很小、很稳定
填充气球
４０
２２ 构成物质的微粒(Ⅰ) ———分子
什么是分子ꎬ分子的特性
当你知道空气是由几种物质成分组成以后ꎬ你可能会问: 那些物质本
身又是怎样构成的呢? 对于这个物质构成的问题ꎬ许多科学家进行过长期
的探索ꎮ现代科学已经证实: 物质是由分子、原子等微粒构成的ꎮ本节我
们先来认识分子ꎮ
●分子是什么
目的 了解在物理变化和化学变化中分子发生的不同改变ꎮ
【实验２－３】把香水洒在小手巾上ꎬ抖开手巾ꎬ绕教室一周ꎮ
图２－９ 香水中分子的扩散
现象
ꎮ
问题 为什么我们的鼻孔与手巾相隔一
段距离ꎬ就能闻到香味?
解释
许多物质由叫作分子的微粒构
成ꎮ在本实验中ꎬ所用的香水是由酒精
分子和香精分子混合在一起构成的ꎮ所
以ꎬ当香水中的这些分子通过运动扩散
到空气中后ꎬ我们就能闻到酒精和香精
的气味ꎮ
【实验２－４】在玻璃管两端的胶塞内ꎬ分别放置蘸有浓盐酸和浓氨水的小团棉花ꎮ
图２－１０ 浓盐酸与浓氨水生成白烟
现象
ꎮ
问题 为什么蘸浓盐酸和浓氨水的棉花并没有接触ꎬ却会在空中生成浓浓的白烟?
４１
解释 存在于盐酸中的氯化氢分子和氨水挥发出来的氨气中的氨分子运动到
空中相遇ꎬ并发生化学反应ꎬ生成氯化铵小颗粒ꎬ扩散到空中ꎬ形成白烟ꎮ
图２－１１ 氯化铵的生成过程
讨论 在以上两个实验中所发生的变化有什么不同? 比如:
问 题
实验２－３
实验２－４
在变化中有无新物质生成?
是物理变化还是化学变化?
在变化中分子本身有无改变?
１. 对比上述两个实验可知: 由分子构成的物质ꎬ在物理变
化中ꎬ分子本身不发生改变ꎬ仍然保持该物质的化学性质ꎻ在化
学变化中ꎬ分子本身发生改变ꎬ生成化学性质跟原物质不同的新
物质ꎮ所以ꎬ分子是保持物质化学性质的一种微粒ꎮ
２. 分子是构成物质的一种微粒ꎮ不同的分子一定会构成各
不相同的物质ꎮ
图２－１２ 分子聚集构成物质
４２
●分子有什么特性
物质的化学性质各不相同ꎬ这是因为构成物质的分子具有不同的化学
性质ꎮ此外ꎬ分子有没有共同的一些性质呢?
目的 了解分子的特性ꎮ
【实验２－５】往无色的氨水中滴入两
滴无色的酚酞溶液ꎬ振荡ꎮ
你观察到什么现象?
ꎮ
图２－１３ 将酚酞溶液滴入氨水中
酚酞溶液遇碱(如氨水) 显红色ꎬ常作指示剂使用ꎮ
【实验２－６】Ａ、Ｂ两个小烧杯ꎬＡ杯装蒸馏水ꎬ并滴数滴酚酞溶液ꎬＢ杯装
浓氨水ꎬ用大烧杯将Ａ、Ｂ两小烧杯罩住一段时间ꎮ
图２－１４ 氨分子的运动
你观察到什么现象? 这与分子的运动有什
么关系?
ꎮ
【实验２－７】由两位同学各拿一支医用注射器ꎬ一支吸空气ꎬ一支吸水ꎬ两
者等体积ꎬ用手指顶住针筒末端注射孔ꎬ将栓塞慢慢推压ꎬ然后交换做ꎮ
图２－１５ 气体和液体的压缩性比较
哪支注射器的栓塞容易推压? 这与分子之间距离大小有关吗?
ꎮ
４３
通过以上的实验事实ꎬ说明构成物质的分子微粒有下述特性:
１. 构成物质的分子微粒会
ꎮ
２. 分子之间有
ꎮ
请你用分子的观念解释:
(１) 妈妈在厨房里炒菜ꎬ我在窗外就闻到了香味ꎮ
(２) 用打气筒为瘪了的篮球充气ꎮ
(３) 把几滴蓝墨水滴进水杯的水里ꎬ过一会儿整杯水就变蓝了ꎮ
(４) 在空气流通的地方晾湿衣服ꎬ比在空气不流通的地方容易干ꎮ
(５) 纯净物和混合物的区别ꎮ
(６) 新装修好的房子ꎬ不宜马上搬进去居住ꎮ
分子有多大?
图２－１６ 一滴水中
有多少个水分子
不同物质的分子都是很小很小的微粒ꎮ例如ꎬ
１个水分子的质量只有３× １０
－２６ｋｇꎬ体积只有约
３× １０
－２３ｃｍ
３ꎬ在１ｃｍ
３的小小容器里ꎬ竟可容纳得
下约３× １０
２２个水分子ꎮ一般说来ꎬ１ｃｍ
３的水有２０
滴ꎬ假设你每秒钟可以数４个水分子ꎬ每天２４小
时不停地数ꎬ请你算一算: １滴水里的水分子要数
多少年才能数得完?
４４
分子具有的一些特性:
１. 分子总是不断地运动着ꎮ
２. 分子与分子之间存在间隔ꎮ一般说来ꎬ气体的分子之间距离
大ꎬ液体和固体的分子之间距离要小得多ꎮ
３. 分子的质量和体积都很小ꎮ
１. 我国古代诗人王安石在«梅花» 诗中写道:
“墙角数枝梅ꎬ凌寒独自开ꎮ遥知不是
雪ꎬ为有暗香来ꎮ” 能说明诗人在诗中表达情景的科学道理是( )ꎮ
Ａ. 分子很小
Ｂ. 分子可分
Ｃ. 分子间有间隔
Ｄ. 分子在不断运动
２. 用分子的知识对下列现象进行解释ꎬ正确的是( )ꎮ
Ａ. 湿衣服晾在太阳底下干得快ꎬ说明分子运动速率与温度有关
Ｂ. 一块金属很难被压缩ꎬ是由于分子间没有间隙
Ｃ. 变瘪的乒乓球放入热水中鼓起来ꎬ是由于分子受热变大
Ｄ. 液化石油气须加压后贮存在钢瓶中ꎬ说明分子内部有间隙
３. 冰雪是人们常见的物质ꎮ下列说法正确的是( )ꎮ
Ａ. 雪是一种纯净物
Ｂ. 冰和雪的主要成分都是水
Ｃ. 当水冰冻时ꎬ分子运动就停止了
Ｄ. 冰雪融化的过程是一种化学变化
４. 从热水瓶中倒开水ꎬ能够观察到瓶口有白雾ꎬ白雾上升一段距离后消失ꎮ这一现象无
法说明( )ꎮ
Ａ. 水分子能保持水的化学性质
Ｂ. 水分子在不断运动
Ｃ. 水分子间有间隔
Ｄ. 水分子很小
４５
５. 在下表的各项变化中ꎬ分子本身发生改变吗?
变 化
分子本身是否改变
Ａ. 红磷在空气中燃烧
Ｂ. 水结成冰
Ｃ. 把氮气充在灯泡里
Ｄ. 霓虹灯里稀有气体显彩色光
Ｅ. 切开的苹果表面ꎬ在空气中放置后变成褐色
Ｆ. 用氮气制成氨气
６. 下面列举了一些现象ꎬ请分别将与各个现象相对应的解释要点的序号ꎬ填入下面的空
格内:
(１)
ꎻ
(２)
ꎻ
(３)
ꎻ
(４)
ꎻ
(５)
ꎮ
(１) １００ｍＬ水与１００ｍＬ酒精混合后
体积小于２００ｍＬꎻ
(２) 墙内开花墙外香ꎻ
(３) 温度计能指示气温的高低ꎻ
(４) 水电解后变成了氢气和氧气ꎻ
(５) 碘和碘蒸气都能使淀粉溶液变蓝色ꎮ
Ａ分子在不断运动
Ｂ分子之间有间隔
Ｃ分子能保持物质的化学性质
Ｄ在化学变化中分子本身发生了改变
Ｅ分子间间隔发生变化
２３ 构成物质的微粒(Ⅱ) ———原子和离子
原子ꎬ原子的构成ꎬ相对原子质量ꎬ离子
在知道分子是构成物质的一种微粒以后ꎬ我们追寻物质构成奥秘的目
标就是分子了ꎮ分子本身怎样构成? 分子能不能分割?
能ꎬ它们还可以分成更小的微粒ꎬ这就是原子ꎮ
●原子是什么
原子的概念ꎬ最初是由古代哲学家提出的ꎮ他们设想的原子是构成万
物的不可分割的微粒ꎮ到了近代ꎬ科学家在实验探究的基础上ꎬ发展出近
代原子学说ꎬ并逐渐认清了原子与分子之间的关系ꎮ
现在ꎬ让我们通过化学变化的实际例子ꎬ去说明这种关系ꎮ
４６
图２－１７ 氧化汞的分解
图２－１７是氧化汞分解实验的照片ꎮ将红色
粉末氧化汞装在试管里加强热ꎬ结果红色粉末渐
渐变化ꎬ而在试管内壁上出现银光闪闪的水银
(又名汞ꎬ它就是装在温度计里的液态金属)ꎻ同
时ꎬ还可以收集到能支持可燃物燃烧的氧气ꎮ可
见ꎬ氧化汞发生了用下面文字表示的变化:
氧化汞
(ＨｇＯ)
加热 →汞
(Ｈｇ)
＋氧气
(Ｏ２)
思考: １在化学变化中ꎬ反应物氧化汞的分子发生了怎样的变化? 构
成氧化汞分子的汞原子和氧原子发生了怎样的变化?
２反应生成的物质———氧气和汞分别是由什么微粒构成的?
解释: 从微粒的角度来看ꎬ这个变化是怎样发生的呢? 请看下面的示
意图:
由氧原子
和汞原子构成
的氧化汞分
子ꎮ图中共有
个氧化
汞分子
在化学反应中氧
化汞分子分裂成单个的
汞微粒( 汞原子) 和
氧微粒(氧原子)ꎮ图
中共有
个汞原
子ꎬ 个氧原子
由很多的
汞原子直接构
成了汞
两个氧
原子结合成
一个氧分子ꎬ
很多氧分子
构成了氧气
图２－１８ 氧化汞分解示意图
通过上述分析ꎬ可以得出以下结论:
(１) 在化学变化中ꎬ氧化汞分子分解成为汞原子和氧原子ꎮ换句话
说ꎬ氧化汞分子是由汞原子和氧原子构成的ꎮ由此可见: 分子由原子构成ꎮ
(２) 有的物质可由原子直接构成ꎮ如金属汞是由汞原子直接构成的ꎮ
(３) 汞原子和氧原子本身在化学变化中没有变化ꎬ只是组合方式发生
改变ꎬ它们重新组合后构成新的物质ꎮ
４７
１. 原子是构成物质的另一种微粒ꎮ原子构成分子ꎬ原子也可直接
构成某些物质ꎮ
２. 在化学变化中ꎬ分子本身发生变化ꎬ而原子本身没有根本变
化ꎬ只是重新组合成新分子ꎬ构成新物质ꎮ所以ꎬ原子是化学变化
中的最小微粒ꎮ
图２－１９ 用ＳＴＭ获得的石墨中
碳原子的图像
跟分子一样ꎬ原子也在不断地运动
着ꎮ原子非常小ꎬ小到在１ｃｍ的长度上
可以并排约１亿个原子ꎮ即使是这么小
的原子ꎬ科学家也可利用扫描隧道显微
镜(ＳＴＭ) 等现代技术观察到原子的图
像(如图２－１９)ꎮ
学过前面的内容后ꎬ你知道空气中物质构成的奥秘了吗? 请填写下表ꎮ
空气中的物质
构成该物质的分子
构成该分子的原子
氮气(Ｎ２)
氧气(Ｏ２)
二氧化碳(ＣＯ２)
水蒸气(Ｈ２Ｏ)
稀有气体(Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ等)
它们的一个分子由相应的各一个原子构成
原子－分子论是怎样提出来的
我们已经知道许多物质是由分子构成的ꎬ分子则由原子构成ꎮ建立这种
认识是人类经过长期的实践和研究才明确的ꎮ
远在公元前５世纪ꎬ希腊哲学家德谟克利特(Ｄｅｍｏｃｒｉｔｕｓꎬ约公元前４６０~
４８
图２－２０ 道尔顿
前３７０) 等ꎬ认为万物都是由大量不可再分的微粒构成
的ꎬ并把这种微粒叫作原子ꎮ到了１９世纪前半叶ꎬ英
国的科学家道尔顿(ＪＤａｌｔｏｎꎬ１７６６~ １８４４) 提出近代
原子学说ꎮ他认为物质是由原子构成的ꎬ这些原子是
微小的、不可分割的实心球体ꎬ同种原子的性质和质
量相同ꎮ他的近代原子学说对化学的发展起了十分重要
的作用ꎬ但他没有把原子和分子区分开来ꎮ后来意大利
科学家阿伏伽德罗(ＡＡｖｏｇａｄｒｏꎬ１７７６~ １８５６) 提出分
子的概念ꎬ指出分子和原子的区别和联系ꎮ人们把物质由原子和分子构成的
学说叫作原子－分子论ꎮ
自从人们用原子－分子论来研究化学反应ꎬ化学才开始成为一门科学ꎮ
现在人们对物质结构的认识已远远超过原子－分子论的水平ꎬ原子不能再分
的观点早已被科学实验的事实所否定ꎬ但原子－分子论在化学科学发展史上
的功绩却是不可磨灭的ꎮ
●原子内部有何奥秘
图２－２１ 原子结构示意图
原子非常非常小ꎬ那么它是不是构成物质
世界的最小微粒呢? 原子内部有什么奥秘呢?
为了揭示原子内部的秘密ꎬ科学家进行了
长期的科学探究ꎮ其中ꎬ英国科学家汤姆逊
(ＪＪＴｈｏｍｓｏｎꎬ１８５６~ １９４０) 发现原子中都含
有带负电荷的电子ꎮ另一位科学家卢瑟福
(ＥＲｕｔｈｅｒｆｏｒｄꎬ１８７１~ １９３７) 则发现原子中有
带正电荷的原子核ꎬ提出原子核中有质子和中
子微粒ꎬ后来被其他科学家所证实ꎮ
现代科学已经知道:
１. 原子由原子核和核外运动的电子所构成ꎮ
２. 原子核由一定数目的质子和中子所构成ꎮ
３. 每个质子带一个单位正电荷ꎬ每个电子带一个单位负电荷ꎬ中子不
带电ꎮ
４９
下面列出几种常见原子内部构成微粒的数目及其所带电荷ꎬ请你比较各
原子的质子数与中子数之间的关系ꎬ以及质子数与核外电子数之间的关系ꎬ
从中你得到什么结论?
原子
原子核
质子数
(每个质子带１个单位正电荷)
中子数
(中子不带电)
核外电子数
(每个电子带
１个单位负电荷)
氢
１
０
１
氦
２
２
２
锂
３
４
３
碳
６
６
６
氮
７
７
７
氧
８
８
８
钠
１１
１２
１１
氯
１７
１８
１７
铁
２６
３０
２６
通过上表分析可知: 同一种原子中ꎬ其原子核里的质子数和核外电子
数相等ꎬ所带的电量相等且电性相反ꎬ故整个原子不显电性ꎮ
原子
原子核
(带正电)
质子(１个质子带
１个单位正电荷)
中子(不带电)
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
ü
þ
ý
ï
ï
ï
ï
所带正电荷数称为核电荷数
核外电子(１个电子带１个单位负电荷)
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
核电荷数＝质子数＝核外电子数
５０
我国已启动“嫦娥工程” 探月计划ꎬ２００７年１０月２４日发射绕月飞行的探测卫
星——— “嫦娥一号”ꎬ２０１０年１０月１日又发射“嫦娥二号” 奔月探路卫星ꎮ２０１３年
１２月１５日ꎬ“嫦娥三号” 探测器着陆于月球表面并成功开展科学探测任务ꎮ人类探
月的重要目的之一是勘察、获取地球上蕴藏量很少而月球上颇为丰富的核聚变燃
料——— “氦３(
３Ｈｅ)”ꎬ解决地球能源危机ꎮ已知“碳１３(
１３Ｃ)” 是指原子核内含有
６个质子、７个中子的碳原子ꎬ则“
３Ｈｅ” 所指的氦原子ꎬ核内含有
个质
子、
个中子ꎬ核外有
个电子ꎮ
用原子结构示意图表示原子结构
科学家们为了形象直观、简便地表示原子的内部结构ꎬ设计了原子结构
示意图ꎮ下列是质子个数为１~ １４的原子结构示意图:
原子名称
氢原子
氦原子
锂原子
铍原子
硼原子
碳原子
氮原子
质子个数
１
２
３
４
５
６
７
原子结构
示意图
原子名称
氧原子
氟原子
氖原子
钠原子
镁原子
铝原子
硅原子
质子个数
８
９
１０
１１
１２
１３
１４
原子结构
示意图
图中小圈表示原子核ꎬ圈内数字表示核内的质子数ꎬ弧线表示电子层ꎬ
弧线上的数字表示该层电子数ꎮ
分析原子结构示意图ꎬ可以总结出原子核外电子排布的如下规律:
１. 原子核外第一层(从离核近的电子层算起) 最多排２个电子ꎬ第二
层最多排８个电子ꎮ
２. 最外层最多不超过８个电子ꎬ达到８个电子的惰性状态是稀有气体的
稳定结构(第一层２个电子为稳定结构)ꎬ如氦、氖、氩等ꎮ
３. 金属原子最外层的电子一般少于４个ꎬ在反应中较易失去电子ꎬ趋
向于里层的稳定结构ꎻ非金属原子最外层的电子一般多于４个ꎬ在反应中较
易得到电子ꎬ趋向于本层的稳定结构ꎮ
５１
图２－２２ 原子与原子核相对大小的形象比较
原子很小ꎬ原子核
更小ꎮ如果把一个原子
“ 放大” 到北京“ 鸟
巢” 体育场那么大ꎬ
而原子核相应“ 放大”
后ꎬ也只不过像是运动
场中心的一只蚂蚁ꎮ那
些比原子核还要小得多
的电子ꎬ就在原子核外
相对广阔的空间内作高速运动ꎮ
原子核虽然很小ꎬ但整个原子的质量几乎都集中在核上ꎬ这是因为每
个质子和每个中子的质量ꎬ都大约等于１个氢原子的质量ꎬ而电子的质量
仅仅约等于质子质量的１/ １８３６ꎮ那么ꎬ原子的质量又有多大呢?
●原子的质量有多大
原子虽小ꎬ但仍然具有一定的质量ꎬ而且各种原子的质量是不相同的ꎮ
例如ꎬ用千克表示时ꎬ几种原子的质量如下表所示ꎮ
几种常见原子
原子质量/ ｋｇ
相对原子质量(请参照下页例题进行计算和填写)
氢原子
１６７４× １０
－２７
碳原子
１９９３× １０
－２６
氧原子
２６５７× １０
－２６
铁原子
９２８８× １０
－２６
图２－２３ 原子的质量非常小
５２
当你看到表中列出的用千克表示的原子质量后ꎬ一定会觉得如此小的
数值ꎬ运算起来太不方便了吧! 的确如此ꎮ于是ꎬ科学家用另一种办法来
衡量原子的质量ꎮ
科学家的办法是把原子核里含质子、中子各６个的碳原子(碳１２) 的
质量分为１２等份ꎬ则其中一份的质量为:
１９９３× １０
－２６ｋｇ
１２
＝１６６１× １０
－２７ｋｇ
以此为准ꎬ把其他原子的质量与１６６１× １０
－２７ｋｇ的比值ꎬ称为该原子
的相对原子质量ꎮ计算公式是:
相对原子质量＝
一个该原子的质量
(一个碳１２原子的质量)
× １
１２
＝一个该原子的质量
１６６１× １０
－２７ｋｇ
例 氧原子的相对原子质量＝２６５７× １０
－２６ｋｇ
１６６１× １０
－２７ｋｇ≈１６００
为了便于你的理解ꎬ请看下图的形象表示:
图２－２４ 相对原子质量的标准
以一种碳原子(碳１２) 的质量的１/ １２作为标准ꎬ把其他原子
的质量跟这个标准相比较所得到的比值ꎬ叫作这种原子的相对原子
质量ꎮ
附录一 相对原子质量表
５３
１. 根据第５１页表中数据ꎬ计算氢、碳、氧和铁原子的相对原子质量ꎬ并把结果填
进该表空栏ꎮ
２. 下列说法正确吗? 如果有错ꎬ应如何改正?
Ａ. 一个碳原子的质量为１９９３×１０
－２６ｋｇꎬ所以碳的相对原子质量为１９９３×１０
－２６ｋｇ
Ｂ. 氢的相对原子质量为１ꎬ所以氢的原子质量为１ｇ
Ｃ. 相对原子质量和原子质量间没有相互关系
Ｄ. 相对原子质量是一个比值
张青莲院士的贡献
图２－２５ 张青莲
中国科学院院士张青莲教授(１９０８~ ２００６)
生于江苏常熟ꎬ是无机化学领域的杰出专家ꎮ他对
原子量(亦称相对原子质量) 的测定做出了卓越
贡献ꎬ于１９８３年当选为国际原子量委员会衔称委
员( 相当于常务委员)ꎮ他主持测定了铟、铱、
锑、铕、铈、铒、锗、锌、钐和镝等的原子量新
值ꎬ被国际原子量委员会采用为国际新标准ꎮ
张青莲教授多年执教于北京大学化学学院ꎬ为提
高我国化学教学和科研工作付出了大量心血ꎮ同时ꎬ
他对中学教育也十分关心ꎬ做过很多工作ꎮ
张青莲教授博学多才ꎬ擅长书法、诗文ꎻ精于收藏、园艺和摄影ꎻ爱好
旅游ꎬ足迹遍及我国名山大川ꎬ青年时代还曾环绕地球一周ꎮ探究、创新精
神终生不息ꎮ
●离子怎样形成
我们已经知道ꎬ原子不显电性ꎮ在化学变化中ꎬ一些原子容易失去电
子ꎬ而另一些原子则容易得到电子ꎬ当原子得到或失去核外电子从而带上
电荷以后ꎬ便转变成离子ꎮ
让我们来观察一个有核外电子得失ꎬ从而使原子变成离子的化学反应ꎬ
那就是金属钠跟氯气的反应ꎮ
５４
图２－２６ 钠在氯气中燃烧
目的 观察钠在氯气中的燃烧ꎮ
【实验２－８】把装满氯气的集气瓶倒扣于加热至
熔化的金属钠上ꎬ你观察到什么现象?
你观察到的现象是:
ꎮ
【实验２－８】中生成的白烟实际上是一种白色的固体小颗粒ꎬ它的化
学名称叫氯化钠(ＮａＣｌ)ꎬ就是我们日常生活中用到的食盐的主要成分ꎮ
钠原子跟氯原子是怎样生成氯化钠的呢?
当点燃的钠与氯气相遇时ꎬ氯气的分子(Ｃｌ２) 分开成单个的氯原子
(Ｃｌ)ꎬ与钠原子(Ｎａ) 发生了下述变化:
钠原子失去１个电子ꎬ变成带１个单位正电荷的钠离子(阳离子Ｎａ
＋)ꎬ
氯原子则得到１个电子ꎬ变成带１个单位负电荷的氯离子(阴离子Ｃｌ
－)ꎬ并
由阴、阳离子相互作用结合成氯化钠(ＮａＣｌ)ꎮ生成的氯化钠是由数目极
多的钠离子和氯离子相互结合而构成的物质ꎮ换句话说ꎬ像氯化钠这样的
物质ꎬ是由离子构成的ꎮ由此可见: 离子也是构成物质的一种微粒ꎮ
图２－２７ 氯化钠生成的示意图
５５
物质由微粒构成
原
子
结合
→
分子
构成
→
直接构成 →
得失电子
→
阴阳离子
构成
→
物
质
１. 下列变化能证明分子可分的是( )ꎮ
Ａ. 碘的升华
Ｂ. 从空气中分离出氧气
Ｃ. 水蒸气冷凝成水
Ｄ. 氧化汞受热生成氧气和汞单质
２. 为了发展新能源ꎬ不少国家都建有以铀(Ｕ) 为核燃料的核电站ꎮ已知一种铀原子的
原子核中质子数为９２、中子数为１４６ꎬ下列关于该铀原子的说法正确的是( )ꎮ
Ａ. 原子核外电子数为２３８
Ｂ. 相对原子质量为９２
Ｃ. 原子的核电荷数为９２
Ｄ. 原子核外电子共带有２３８个单位负电荷
３手机中使用的是锂离子电池ꎮ已知锂离子(Ｌｉ
＋) 的原子核中质子数为３ꎬ中子数为
４ꎬ下列有关锂离子的说法ꎬ正确的是( )ꎮ
Ａ原子核外的电子数为３
Ｂ相对质量比锂原子小得多
Ｃ原子的核电荷数为＋１
Ｄ原子核外的电子数为２
４下列物质都是前面各章节学习过的ꎮ其中同组物质全都由分子构成的是( )ꎮ
Ａ氯化钠和氮气
Ｂ水和氧气
Ｃ汞和二氧化碳
Ｄ氯化钠和水
５填空: 某原子的核外有１４个电子ꎬ则它的原子核里有
个质子ꎬ核电荷数为
ꎮ该原子是
ꎮ
６简答: 原子内部含有带电荷的质子和电子ꎬ为什么整个原子不显电性呢?
７. 已知碳１２原子的质量是１９９３× １０
－２６ｋｇꎬ而１个氯原子的质量是５８９５× １０
－２６ｋｇꎬ
求氯的相对原子质量ꎮ
８发挥你的想象写一则科普小品: «我想象中的原子结构» 或«假如我是一个水分子»ꎮ
５６
２４ 辨别物质的元素组成
元素及其符号ꎬ单质、化合物
图２－２８ 矿泉水的
矿物元素含量
请你仔细看看图２－２８ꎬ这是矿
泉水瓶的标签ꎮ标签中列出了若干
矿物元素的含量ꎬ作为该饮用水的
理化指标ꎮ
那么ꎬ你知道什么是元素吗?
●什么是元素
从前面的学习中你已经知道: 许多物质是由分子构成的ꎬ而分子则由
原子构成ꎮ例如ꎬ氧分子由氧原子构成ꎬ水分子由氢原子和氧原子构成ꎮ
请你想一想: 氧分子里的氧原子ꎬ和水分子里的氧原子ꎬ还有二氧化碳、
五氧化二磷和氧化汞等分子里的氧原子相同吗? 它们有什么共同的特征?
原来ꎬ同一种原子的核里都含有相同的质子数ꎬ即核电荷数ꎮ在化学
上ꎬ把具有相同核电荷数的一类原子总称为元素ꎮ由于上述不同分子里的
氧原子都有相同的核电荷数ꎬ即它们实际上是同一类的氧原子ꎬ故总称为
氧元素ꎮ
元素是具有相同核电荷数(即核内质子数) 的一类原子的总称ꎮ
元素只有种数、没有个数的意义ꎮ
５７
世界上的物质都是由元素结合而形成的ꎮ物质的总数多达几千万ꎬ而
且还在逐年增加ꎬ但形成它们的元素却只有１００余种ꎮ
地壳里各种元素的含量差别很大ꎬ其中氧最多ꎬ含量接近一半ꎬ硅其
次ꎬ超过１/ ４ꎬ加上铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢和钛ꎬ这１０种元素就占
了地壳总质量的９９％以上ꎬ其余８０多种ꎬ还占不到１％ꎮ多数元素含量虽
然很少ꎬ但它们的作用却不可忽视ꎬ例如碳、氮、磷和硫等ꎬ都是组成生
物体的基本元素ꎬ如果缺乏这些元素ꎬ生物体便无法生存和繁衍了ꎮ
图２－２９ 地壳中各元素的质量分数①
生物赖以生存的元素
不论是动物还是植物ꎬ它们的机体组织都是由细胞构成的ꎬ而形成细胞
的元素都差不多ꎬ它们所占的质量分数如下表所示:
元
素
氧
碳
氢
氮
钙
磷
钾
硫
氯
钠
镁
铜锌硒钼
氟碘铬钴
锰铁
其
他
质量分
数/ ％
６５
１８
１０
３
１５
１０
０３５０２５０１５０１５００５
共０５５
极微量
从上表可以看出ꎬ在形成生物体的元素中ꎬ氧的含量最多ꎬ其次是碳、
氢、氮等ꎬ它们占了生物体质量的９６％以上ꎮ其余数十种元素的含量很少ꎬ
甚至是极微量的ꎬ但这些微量元素对机体健康也有着重要作用ꎮ
①
元素在地壳中的质量分数是该元素在地壳中所含的质量与地壳总质量之比ꎮ
例如ꎬ氧元素在地壳中的质量分数＝氧元素在地壳中所含的质量
地壳总质量
× １００％＝
４８６０％ꎮ
５８
●怎样表示元素的名称和符号
从汉字表示的元素名称中ꎬ你可以观察到什么规律?
图２－３０ 元素的中文名称
以各种不同部首偏旁的汉字来给元素命名ꎬ固然比较形象化ꎬ但书写不简
便ꎬ若在不同文字的国家和地区进行交流则尤为困难ꎮ怎么办呢?
国际上用统一的字母来表示各种元素ꎬ称为元素符号ꎮ元素符号采用
该元素的拉丁文名称的第一个大写字母来表示ꎬ如果几种元素第一个字母
相同时ꎬ则再加第二个乃至第三个小写字母来表示ꎮ例如氢元素的拉丁文
名称为Ｈｙｄｒｏｇｅｎｉｕｍꎬ元素符号为Ｈꎻ氧元素的拉丁文名称为Ｏｘｙｇｅｎｉｕｍꎬ
元素符号为Ｏꎬ铁元素的拉丁文名称为Ｆｅｒｒｕｍꎬ元素符号为Ｆｅꎮ
下表列出的是一些常见元素的核电荷数、名称、元素符号和相对原子
质量(近似值)ꎮ
核电
荷数
元素
名称
元素
符号
相对原
子质量
核电
荷数
元素
名称
元素
符号
相对原
子质量
核电
荷数
元素
名称
元素
符号
相对原
子质量
１
氢
Ｈ
１
１３
铝
Ａｌ
２７
２６
铁
Ｆｅ
５６
２
氦
Ｈｅ
４
１４
硅
Ｓｉ
２８
２９
铜
Ｃｕ
６４
６
碳
Ｃ
１２
１５
磷
Ｐ
３１
３０
锌
Ｚｎ
６５
７
氮
Ｎ
１４
１６
硫
Ｓ
３２
４７
银
Ａｇ
１０８
８
氧
Ｏ
１６
１７
氯
Ｃｌ
３５５
５３
碘
Ｉ
１２７
９
氟
Ｆ
１９
１８
氩
Ａｒ
４０
５６
钡
Ｂａ
１３７
１０
氖
Ｎｅ
２０
１９
钾
Ｋ
３９
７８
铂
Ｐｔ
１９５
１１
钠
Ｎａ
２３
２０
钙
Ｃａ
４０
７９
金
Ａｕ
１９７
１２
镁
Ｍｇ
２４
２５
锰
Ｍｎ
５５
８０
汞
Ｈｇ
２０１
５９
图２－３１ 元素符号的意义
元素符号表示什么意义呢?
第一ꎬ从宏观看ꎬ它表示一种
元素ꎻ第二ꎬ从微观看ꎬ它又
表示一个原子ꎮ如果在元素符
号的前面加上阿拉伯数字ꎬ就
仅表示某元素的若干个原子了ꎬ
如“３Ｈ”ꎬ表示氢元素的３个
原子ꎮ
元素周期表
世界上已知的元素多达１００多种ꎬ而且这些元素的性质各异ꎬ为了更好
图２－３２ 门捷列夫
地认识它们的特点和用途ꎬ有必要进行有序地分类ꎮ
究竟怎样分类才更科学、更能揭示元素之间内在的
规律性呢? 经过科学家们的不断努力ꎬ尤其是俄国
著名化学家门捷列夫(ＤＩＭｅｎｄｅｌｅｅｖꎬ１８３４~ １９０７)
的潜心研究ꎬ发现把元素按原子量大小排列ꎬ元素
性质会呈现周期性的变化ꎬ从而提出了元素周期表ꎮ
他还在表中留下若干合理的空位ꎬ大胆地预言存在
未知元素ꎬ这些科学预言后来被一一证实ꎮ今天的
元素周期表按原子的核电荷数从小至大排列ꎬ周期
表中的原子序数跟原子的核电荷数相同ꎬ这就比早期的元素周期表更加科学
和完善了ꎮ(见书末附录)
１. 某矿泉水标签上印有的主要矿物质成分及含量如下(单位为ｍｇＬ
－１): Ｃａ－２０、
Ｋ－３、Ｚｎ－００６、Ｆ－００２等ꎬ这里的Ｃａ、Ｋ、Ｚｎ、Ｆ是指( )ꎮ
Ａ. 原子 Ｂ. 分子 Ｃ. 物质 Ｄ. 元素
２. 本章第１节学习了空气里的各种物质ꎬ它们都是由元素组成的ꎮ你能在下页表中
分别填答它们的元素名称和对应的元素符号吗? (可参考书末“元素周期表” 查
找元素符号)
６０
气体物质
氮气氧气
稀有气体
氩气氦气氖气氪气氙气
二氧化碳
水蒸气
组成物质的
元素名称
对应元素符号
●单质和化合物有何不同
请你比较形成以下两组纯净物的元素种数ꎬ它们之间有什么不同呢?
第一组: 氧气(Ｏ２)、氩气(Ａｒ)、碳(Ｃ)、铁(Ｆｅ)、汞(Ｈｇ)
第二组: 二氧化碳( ＣＯ２)、氨气( ＮＨ３)、氯化铵( ＮＨ４Ｃｌ)、硫酸
(Ｈ２ＳＯ４)
不同点是:
ꎮ
金(Ａｕ)
铁(Ｆｅ)
硫(Ｓ)
汞(Ｈｇ)
铜(Ｃｕ)
氧化汞(ＨｇＯ)
胆矾
明矾
(ＣｕＳＯ４５Ｈ２Ｏ)
[ＫＡｌ(ＳＯ４) ２１２Ｈ２Ｏ]
图２－３３ 几种单质和化合物
６１
由同种元素组成的纯净物叫作单质ꎮ
由不同种元素组成的纯净物叫作化合物ꎮ如果化合物仅由两种元
素组成且其中一种是氧元素ꎬ则此种化合物称为氧化物ꎮ
由于元素通常分为金属元素和非金属元素ꎬ所以ꎬ它们各自组成的单
质也分为金属单质和非金属单质ꎮ在由不同的多种元素组成的化合物中ꎬ
除了氧化物之外ꎬ还有酸、碱、盐等类别ꎬ今后我们会逐步学习到ꎮ
●整理与归纳
大家学习过若干表达物质类型的概念ꎬ如纯净物、混合物、化合物、
金属单质、非金属单质、氧化物等ꎮ根据物质的从属关系ꎬ可将它们分类
归纳如下:
绝大多数物质由分子构成ꎻ少数单质或化合物可以由原子直接构成ꎻ
还有些化合物则由离子构成ꎮ
６２
１. 化学物质与人体健康密切相关ꎮ市场上有“高钙牛奶”
“加氟牙膏”
“葡萄糖酸锌”
等商品ꎬ这里的“钙” “氟” “锌” 应理解为( )ꎮ
Ａ. 原子 Ｂ. 元素 Ｃ. 分子 Ｄ. 单质
２. 关于氧气( Ｏ２)、二氧化碳( ＣＯ２)、二氧化硫( ＳＯ２)、氧化铜( ＣｕＯ) 和硫酸
(Ｈ２ＳＯ４) 五种物质ꎬ下列说法正确的是( )ꎮ
Ａ. 都含有氧分子
Ｂ. 都含有氧元素
Ｃ. 都是化合物
Ｄ. 都是氧化物
３. 下列关于水(Ｈ２Ｏ) 的叙述正确的是( )ꎮ
Ａ. 它是氧化物而不是化合物
Ｂ. 它是由氢、氧两种元素组成的
Ｃ. 它只在液态时才是化合物
Ｄ. 它是由氢分子和氧原子构成的
４. 查一查元素周期表ꎬ填写下列各空栏:
核电荷数
７
１３
元素名称
钠
碳
铁
元素符号
Ｋ
Ｓｉ
Ｐ
Ｈｅ
相对原子质量
５有①氮气、②二氧化碳、③氧化镁、④氧气、⑤氯化钠、⑥镁ꎬ其中属于化合物的有
ꎬ属于单质的有
ꎬ属于氧化物的有
ꎮ
６用符号表示或说出符号的意义:
①铁元素
、②铁原子
、③４Ｆｅ
ꎮ
７２０１１年３月１１日因地震和海啸造成日本福岛核电站发生重大事故ꎬ排放出一种放
射性的铯元素ꎬ使周围环境受到严重污染ꎮ已知该铯元素的原子里核电荷数为５５ꎬ
相对原子质量为１３３ꎬ则它的核内质子数是
ꎬ中子数是
ꎬ核外电
子数是
ꎮ
６３
关键词或词组
空气成分(２１) 空气污染源(２１) 空气质量指数级别(２１)
混合物(２１)
纯净物(２１)
分子(２２)
原子(２３)
离子(２３)
原子核(２３)
核外电子(２３) 核电荷数(２３)
相对原子质量(２３)
元素(２４)
元素符号(２４)
单质(２４)
化合物(２４)
氧化物(２４)
空气的成分
氮气
氧气
稀有气体、二氧化碳等
体积分数/ ％
７８
２１
１
空气污染: 工业污染、交通污染、生活污染
微粒
分子
原子
相同点
都是构成物质的微粒ꎬ体积小ꎬ有质量ꎬ不停
地运动
不同点
由相同或不同的原子
构成
由原子核和核外电子
构成
在化学反应中分子本
身发生变化
在化学反应中原子本
身不发生根本变化
６４
原子结构
原子核
质子
中子
{
核外电子
ì
î
í
ïï
ïï
核电荷数＝质子数＝核外电子数
相对原子质量＝
一个该原子的质量
(一个碳１２原子的质量)
× １/ １２
＝一个该原子的质量(ｋｇ)
１６６１× １０－２７(ｋｇ)
元 素: 核电荷数相同的一类原子
单 质: 由同种元素组成的纯净物
化合物: 由不同种元素组成的纯净物
练习题[二]
１. 下表是某城市某日空气质量公报的部分内容ꎬ下列情况对表中三个空气质量指标不会
产生明显影响的是( )ꎮ
项 目
空气质量指数
空气质量指数级别
空气质量指数类别
总悬浮颗粒
５２
二氧化硫
７
二氧化氮
２４
Ⅱ
良
Ａ. 用天然气作燃料
Ｂ. 焚烧垃圾
Ｃ. 汽车排放的尾气
Ｄ. 用煤和石油作燃料
２. 纯净物和混合物的主要区别是构成其分子的( )ꎮ
Ａ. 状态不同
Ｂ. 数量不同
Ｃ. 质量不同
Ｄ. 种类是一种还是几种
６５
３. 下列各组物质ꎬ按混合物、化合物、单质顺序排列的是( )ꎮ
Ａ. 冰水共存物、食盐水、氮气
Ｂ. 石油、煤、天然气
Ｃ. 洁净的空气、二氧化碳、液态氧
Ｄ. 氧化镁、酒精、水银
４. 物质在不同条件下的三态变化ꎬ主要是由于( )ꎮ
Ａ. 分子的大小发生了变化
Ｂ. 分子之间的间隔发生了变化
Ｃ. 分子的质量发生了变化
Ｄ. 分子从静止状态变为运动状态
５分子与原子的主要区别是( )ꎮ
Ａ分子比原子大
Ｂ分子运动速度比原子运动速度慢
Ｃ分子不参加化学反应而原子参加化学反应
Ｄ在化学反应中分子可分而原子不可分
６. 下列事实及对这些事实的解释ꎬ二者不相符合的是( )ꎮ
Ａ. 汽油挥发———分子体积变大
Ｂ. 夏天钢轨之间的缝隙变小———原子之间有间隔
Ｃ. 糖是甜的ꎬ醋是酸的———不同分子性质不同
Ｄ. 电解水制取氢气和氧气———分子在化学反应中可以再分
７. 在化学反应中一定没有发生变化的是( )ꎮ
Ａ. 原子的种类
Ｂ. 分子的种类
Ｃ. 物质的种类
Ｄ. 分子的数量
８. 下列现象用分子运动理论解释正确的是( )ꎮ
Ａ. 岩石能被粉碎成粉末ꎬ说明分子很小
Ｂ. 空气能被压缩ꎬ说明分子间有引力
Ｃ. “破镜不能重圆”ꎬ说明分子间有排斥力
Ｄ. 将白糖投入水中溶化ꎬ糖水都是甜的ꎬ是由于分子做无规则运动分散到水分子
间去
９. 稀土是具有战略意义的国家资源ꎮ已知铕是稀土中的一种很珍贵的元素ꎬ它的核电荷
数为６３ꎬ相对原子质量为１５２ꎮ则关于铕元素的下列说法正确的是( )ꎮ
Ａ. 原子核内质子数为６３
Ｂ. 原子的核电荷数为１５２
Ｃ. 原子核外电子数为１５２
Ｄ. 原子质量为１５２
６６
１０. 下列关于相对原子质量的说法正确的是( )ꎮ
Ａ. 相对原子质量的单位一般都是克
Ｂ. 与其他原子的质量相比较的数值
Ｃ. 一个原子的真实质量
Ｄ. 与一种碳原子质量的１/ １２相比较所得的数值
１１氯化钠是由钠离子和氯离子构成的ꎮ已知钠离子(Ｎａ
＋) 的原子核中质子数为１１ꎬ
中子数为１２ꎬ下列有关Ｎａ
＋的说法正确的是( )ꎮ
Ａ原子核外电子数为１１ Ｂ它带１个单位正电荷
Ｃ原子核内的正电荷数为＋１０
Ｄ在化学反应中很活泼
１２请在下列空白方框中填上适当的物质构成微粒的名称ꎬ理清它们的相互关系:
１３下列符号的意义是:
(１) “Ｈｇ” 表示
ꎬ还表示
ꎬ也可表示
ꎮ
(２) ３Ｈ
＋表示
ꎻ２Ｃｌ
－表示
ꎮ
１４用符号表示或说出符号的意义:
(１) 硫元素
ꎮ (２) ４个镁原子
ꎮ
(３) ２个氮原子
ꎮ
(４) Ｃｌ
ꎬ
ꎮ
１５. 已知Ｘ和Ｙ原子的质量分别为２３２５× １０
－２６ｋｇ和５８９５× １０
－２６ｋｇꎬ求这两种原子的
相对原子质量ꎮ据此推断它们可能是哪两种元素ꎬ写出元素名称ꎬ指明每种原子各
含多少数目的核外电子ꎮ
６８
在空气的组成成分中ꎬ与我们人类关系最密切的当属氧气ꎬ因为它
是维持人类生命不可缺少的气体ꎬ所以人们曾把它叫作“养气”ꎮ学习
本章以后ꎬ你对氧气会有比较多的认识ꎮ
３１ 氧气的性质和用途
氧气的物理性质、化学性质和用途ꎬ化合反应
请你观察老师提供的一瓶氧气ꎬ思考以下问题:
１氧气有没有气味、颜色?
２你能不能用简便的方法证明老师提供的这瓶气体不是空气而
是氧气?
上面的问题１ꎬ与氧气的物理性质有关ꎻ而问题２ꎬ则与氧气的
化学性质有关ꎮ那么ꎬ氧气有哪些重要的性质呢?
●氧气有哪些物理性质
仔细阅读下文ꎬ然后将氧气的物理性质摘要出来ꎮ
在通常状况下ꎬ氧气是一种无色、无气味的气体ꎬ当温度降至－１８３℃
时ꎬ凝结为淡蓝色的液体ꎬ再降至－２１８℃时ꎬ凝固为淡蓝色、雪花状的
固体ꎮ氧气的密度比空气稍大ꎬ在０℃、１０１３ｋＰａ下ꎬ它的密度是
１４２９ｇＬ
－１ꎮ常温时ꎬ１Ｌ水只能溶解３０ｍＬ氧气ꎬ水中生物就是靠溶
解在水里的氧气呼吸的ꎮ
摘要:
６９
●氧气有哪些化学性质
请观察老师演示的以下实验ꎮ
目的
观察不同物质在氧气中燃烧的实验ꎮ
【实验３－１】用坩埚钳夹住一块木炭ꎬ先在酒精灯火焰上点燃ꎬ再伸入充满
氧气的集气瓶里ꎮ观察燃烧现象ꎮ(图３－１ａ)
【实验３－２】在螺旋状的细铁丝末端系上火柴杆ꎬ用坩埚钳夹住铁丝点燃火
柴杆ꎬ至其快烧尽时ꎬ伸入充满氧气且瓶底有少量水(或铺少量沙子) 的集
气瓶中ꎮ观察燃烧现象ꎮ(图３－１ｂ)
【实验３－３】把一段蜡烛放在燃烧匙中ꎬ在空气中点燃ꎬ伸入充满氧气的集
气瓶ꎮ观察燃烧现象ꎮ(图３－１ｃ)
图３－１ 不同物质在氧气中的燃烧
请你对比上述实验ꎬ观察相关物质在空气里和氧气里燃烧的不同现象ꎬ
填答下表:
编号
燃烧时出现的现象
在空气中
在氧气中
反应前
的物质
反应后生成
的新物质
实验３－１
二氧化碳(ＣＯ２)
实验３－２
四氧化三铁(Ｆｅ３Ｏ４)
实验３－３
二氧化碳(ＣＯ２) 和水(Ｈ２Ｏ)
７０
上述变化可以用文字表达式表示ꎮ例如在【实验３－１】中的变化可
表示为:
碳＋氧气
点燃 →二氧化碳
(Ｃ) (Ｏ２)
(ＣＯ２)
现在ꎬ请你尝试书写其他两个变化的文字表达式:
【实验３－２】:
ꎮ
【实验３－３】:
ꎮ
１从上面的实验中你认识到ꎬ物质在氧气中的燃烧和在空气中的燃烧相
比ꎬ有什么不同?
２你认为氧气的化学性质活泼吗?
３比较【实验３－１】和【实验３－２】两个变化ꎬ从反应物质和生成物
质的种类和数目来看ꎬ它们有什么共同点?
很显然ꎬ物质在氧气中燃烧比在空气中燃烧激烈得多ꎮ实验事实说明
氧气是一种化学性质比较活泼的气体ꎮ凡是物质与氧发生的反应称为氧化
反应ꎮ物质在氧气或空气中燃烧是快速进行的较激烈的氧化反应ꎮ另外ꎬ
有的氧化反应进行比较缓慢ꎬ称为缓慢氧化ꎬ例如金属生锈、呼吸作用等ꎮ
上述【实验３－１、２、３】都属于氧化反应ꎮ而【实验３－１】和【实
验３－２】都是由多种物质生成一种物质ꎬ称为化合反应ꎮ
以上事实说明ꎬ氧气是一种化学性质比较活泼的气体ꎬ能够跟
许多物质发生氧化反应ꎮ
碳、铁跟氧气的反应都是由两种物质反应ꎬ生成另一种物质ꎮ
这类由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应ꎬ叫作化合反
应ꎮ可以用“Ａ＋Ｂ
→ＡＢ” 来表示化合反应ꎮ
７１
●氧气有何用途
由于氧气性质比较活泼ꎬ所以很多物质容易跟氧气发生激烈的或缓慢
的氧化反应ꎬ这正是氧气应用广泛的原因ꎮ常见的有:
图３－２ 氧气的用途
臭 氧
图３－３ 南极上空的臭氧层空洞
(中间部分)
由氧原子构成的分子ꎬ除了双原子的氧
分子外ꎬ还有由３个原子构成的臭氧分子
(Ｏ３)ꎮ由臭氧分子所构成的物质叫作臭氧ꎮ
它是一种不同于氧气的淡蓝色、有鱼腥味的
气体ꎮ它在空气中的含量很少ꎬ主要分布在
离地面１０~ ３５ｋｍ高处的大气层中ꎬ并形成
臭氧层ꎬ吸收掉太阳光中的大部分紫外线ꎬ
使地球上的生命免受紫外线伤害ꎮ近年来ꎬ
由于人类过多地向空中排放某些有害物质ꎬ
使臭氧层受到部分破坏ꎬ在南极上空甚至出
现“臭氧层空洞” 的现象ꎮ目前ꎬ经过人类的共同努力ꎬ臭氧层“空洞” 已
经逐渐缩小ꎮ
臭氧有消毒、杀菌的作用ꎬ可用于饮用水和器具消毒ꎮ但过量的臭氧则
对人体健康有害ꎮ
７２
１下列关于氧气物理性质的描述不正确的是( )ꎮ
Ａ通常条件下ꎬ氧气是无色无味的气体
Ｂ氧气的密度比空气略大
Ｃ液态氧是无色的ꎬ固态氧是淡蓝色的
Ｄ鱼能在水中生存ꎬ说明氧气可以溶解于水
２以下有关物质在氧气中燃烧现象的叙述中ꎬ不准确的是( )ꎮ
Ａ物质在氧气中燃烧都会发光发热
Ｂ物质在氧气中燃烧比在空气中燃烧激烈
Ｃ碳在氧气中燃烧时ꎬ伴有蓝色火焰和火星四射
Ｄ铁丝在氧气中燃烧有黑色固体生成
３有三瓶无色无味的气体ꎬ分别是氧气、空气、二氧化碳ꎬ区别它们的最佳方法
是( )ꎮ
Ａ测定气体的密度
Ｂ闻气味
Ｃ滴入澄清石灰水ꎬ振荡
Ｄ伸入燃着的木条
４在你观察过的①碳、②铁、③石蜡在氧气里燃烧的实验中ꎬ有火焰出现的是
ꎻ火星四射的是
ꎻ放出热量的是
ꎻ集气瓶里事先垫一层沙
或倒少量水的是
ꎬ这是因为
ꎮ
５可燃物质在氧气里燃烧会生成含氧的物质ꎬ如四氧化三铁( Ｆｅ３Ｏ４)、五氧化二磷
(Ｐ２Ｏ５)ꎬ硫的燃烧生成物是二氧化硫(ＳＯ２)ꎬ铝的燃烧生成物是氧化铝( Ａｌ２Ｏ３)ꎬ
镁的燃烧生成物是氧化镁(ＭｇＯ) 等ꎮ化学反应可以用文字表达式表示ꎬ例如:
硫＋氧气
点燃→二氧化硫
(Ｓ)
(Ｏ２)
(ＳＯ２)
请参照上例ꎬ写出①铁、②磷、③铝、④镁在氧气里燃烧的文字表达式ꎮ
① ꎻ ② ꎻ
③ ꎻ ④ ꎮ
６氧气在人类活动中有广泛的应用ꎮ据专家测定: 人每天呼吸要消耗氧气３６０Ｌ(设常
温时氧气密度为１４ｇＬ
－１)ꎻ每炼１０ｔ钢ꎬ需耗氧气１ｔꎻ每发射一次宇宙火箭需耗
氧气约２０００ｔꎮ则: 每发射一次宇宙火箭ꎬ耗氧量相当于
人每天呼吸的耗
氧量ꎻ每炼１ｔ钢的耗氧量相当于
人每天呼吸的耗氧量ꎮ
７３
３２ 制取氧气
氧气的实验室制法ꎬ催化剂ꎬ分解反应
你大概会觉得奇怪: 空气里含有丰富的氧气ꎬ为什么还要制取氧气呢?
这是由于某些生产、生活和科学实验活动需要较纯的氧气ꎬ而不能用只含
部分氧气的空气ꎬ所以需要制取氧气ꎮ
●实验室制氧气
实验室常用某些物质分解的方法制得氧气ꎮ例如ꎬ分解过氧化氢溶液
制得氧气ꎮ
目的 观察过氧化氢在二氧化锰存在下的分解ꎮ
【实验３－４】用约１０％的过氧化氢溶液和二氧化锰做下列实验:
(１) 用量筒量取４ｍＬ过氧化氢溶液加入试管中ꎬ将带火星的木条伸入
试管的上部ꎬ结果怎样?
(２) 另取少量二氧化锰装入试管中ꎬ又将带火星的木条伸入试管内ꎬ结
果怎样?
(３) 再量取４ｍＬ过氧化氢溶液加入另一支试管ꎬ用药匙加入少量二氧
化锰ꎬ将带火星的木条伸进试管口ꎬ有什么现象发生?
(４) 待实验(３) 的试管内的液体不再放出气泡时ꎬ重新加入４ｍＬ过
氧化氢溶液ꎬ再将带火星的木条伸进试管口ꎬ又有什么现象发生?
７４
图３－４ 用过氧化氢溶液制氧气
请将你观察到的上述实验现象填入下表ꎬ并作出推断ꎮ
实验序号
观察到的现象
推 断
(１)
(２)
(３)
(４)
１比较上述几步实验ꎬ说明过氧化氢在什么条件下分解放出氧气更容易?
２上述【实验３－４】(４) 可以重复多次ꎬ而且若在实验前准确称出二
氧化锰的质量ꎬ实验后将二氧化锰回收、干燥、再称量ꎬ会发现它的质量没
有改变ꎮ根据这个事实ꎬ你对二氧化锰所起的作用有什么看法?
以上实验事实表明: 在有二氧化锰存在的条件下ꎬ过氧化氢能更快地
分解产生氧气ꎮ二氧化锰能促使过氧化氢分解ꎬ但它的质量在反应前后没
有改变ꎬ说明它本身没有分解ꎮ
化学上把这种在化学反应里能改变其他物质的反应速率ꎬ而本身的质量
和化学性质在化学反应前后没有发生变化的物质叫作催化剂ꎮ催化剂所起的
作用称为催化作用ꎮ
７５
过氧化氢在二氧化锰催化下产生氧气ꎬ这个变化的文字表达式是:
过氧化氢
二氧化锰→水＋氧气
(Ｈ２Ｏ２)
(Ｈ２Ｏ) (Ｏ２)
催化剂在生产生活中的作用
催化剂在生产生活中有重要的作用ꎬ例如: 许多工业生产如化肥生产、
石油炼制、煤的综合利用、制取药品和酿造食品等都要用到各种各样的催化
剂ꎻ汽车尾气安装催化转化器ꎬ能够把有毒的汽车尾气转化成无毒的气体ꎮ
图３－５ 催化剂在生产生活中的作用
实验室还常常用加热高锰酸钾的方法制取氧气ꎮ让我们先学习仪器的
简单连接操作ꎮ
仪器的连接
①将玻璃管口用水润
湿ꎬ稍用力将玻璃
管插入胶皮管ꎮ
②将玻璃管口用水润湿ꎬ
对准橡皮塞的孔稍用
力转动插入ꎮ
③手拿容器(切勿抵桌面)ꎬ
将橡皮塞慢慢转动旋进容
器口ꎮ
图３－６ 仪器的连接
７６
目的 学习实验室制取氧气的方法ꎬ并验证氧气的化学
性质ꎮ
【实验３－５】在实验中ꎬ同学们要经历实验装置的准备
和进行实验操作两个阶段ꎬ一边开展实验活动ꎬ一边思考、讨论相
应的问题ꎮ
实验步骤
思考和讨论
你的理解
实验装置的准备:
用表中插图ｅ
所示的仪器装配制
氧装置ꎮ
(１) 对仪器的气
密性进行检查
( 图ａ) ꎮ
①手握试管ꎬ
看看在水中的
导气管口有无
气泡冒出ꎬ这
是检查气密性
的方法ꎮ它的
根据是什么?
(２) 在上述试管中
装入少量高锰酸
钾ꎬ然后在试管口
放一团棉花ꎬ再加
胶塞ꎬ试管口略向
下倾斜ꎬ固定在铁
架台上(图ｂ)ꎮ
②为什么要在
试管口塞一团
棉花? 为什么
试管口要略向
下倾斜?
(３) 将盛满水的集
气瓶倒立在盛有水
的水槽内ꎬ要求瓶
底内部没有气泡
(图ｃ)ꎮ
③这种集气方
法称为排水集
气法ꎮ为什么
能用这种方法
收集氧气?
７７
续表
实验步骤
思考和讨论
你的理解
(４) 垫高酒精灯至
合适位置ꎬ将导气
管伸入水槽内
(图ｄ)ꎮ
④导气管为什
么不直接插入
集气瓶?
实验操作:
(１) 点燃酒精灯ꎬ
先在试管下方来回
移动ꎬ再用外焰集
中加热盛药品的
部位ꎮ
(２) 实验开始时ꎬ
从导气管口慢慢放出的气泡先不要收集ꎬ当气泡连续
放出时ꎬ再把导气管口伸入集气瓶里集气ꎮ集满后盖
好玻璃片ꎬ取出集气瓶ꎬ摆正后ꎬ放在桌上ꎮ
(３)停止加热前ꎬ应先将导气管从水槽中移出ꎬ再熄灭
酒精灯ꎮ
①为什么要先
在试管下方来
回移动酒精灯
火焰ꎬ并用外
焰加热?
②为什么加热
开始所产生的
气泡不宜收
集?
③为什么要先
将导气管从水
槽移出再熄灭
酒精灯?
(４)用坩埚钳夹一小块
木炭ꎬ先在空气中加热
至红热ꎬ再伸入所收集
的氧气瓶里ꎬ观察
现象ꎮ
④木炭在氧气
中燃烧有何现
象? 发生什么
反应?
现象是:
ꎮ
反应文字
表达式是:
ꎮ
高锰酸钾加热分解制氧气的反应ꎬ可用如下的文字表达式表示:
高锰酸钾
加热
→锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
(ＫＭｎＯ４)
(Ｋ２ＭｎＯ４) (ＭｎＯ２)
(Ｏ２)
７８
此外ꎬ实验室还用氯酸钾加热ꎬ在二氧化锰催化下产生氧气ꎬ文字表
达式是:
氯酸钾
二氧化锰
加热→氯化钾＋氧气
(ＫＣｌＯ３)
(ＫＣｌ)
(Ｏ２)
经过实验制得的氧气ꎬ若用带火星的木条插入检验ꎬ木条立即复燃ꎬ
剧烈燃烧ꎮ这是检验氧气常用的简便方法ꎮ
１请比较: 在用过氧化氢溶液制氧气及以上两个反应中ꎬ除了生成物都
有氧气之外ꎬ还有什么其他共同之处?
２与上节所学的化合反应对比ꎬ本节所学的三种制氧气的化学反应有什
么不同的特点?
一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应ꎬ叫作分解反应ꎮ
可用“ＡＢ→Ａ＋Ｂ” 来表示分解反应ꎮ
图３－７ 空气中氮、
氧分离原理的简析
●工业制氧气
实验室制取氧气的方法不适合工业生产的要求ꎮ
因为工业上制备大量氧气时ꎬ需要考虑成本是否便
宜ꎬ原料是否容易获得ꎬ生产对环境有无负面影响
等ꎮ从这些角度考虑ꎬ利用空气里丰富的氧气资源
是很划算的ꎬ如果能把氧气跟氮气分开ꎬ不仅能得
到较纯净的氧气ꎬ还能得到较纯净的氮气哩!
怎样才能将空气中的氧气和氮气分离开呢? 请
你参考图３－７作出回答ꎬ然后再阅读以下一则“知
识视窗”ꎮ
７９
从空气中分离氧气
液化空气制氧气是工业上常用的方法ꎮ已知液氮的沸点是－１９６℃ꎬ液
氧的沸点是－１８３℃ꎬ所以当空气液化后ꎬ适当升温到－１９６℃至－１８３℃
之间ꎬ液氮即汽化为氮气ꎬ而剩下的主要就是液氧了ꎮ为了常温贮存、运输
和使用ꎬ工厂将液态氧汽化成为氧气ꎬ用１５０倍大气压强的气压加以压缩
后ꎬ贮存于钢瓶里ꎮ你如果到医院或气焊的工厂里ꎬ看到外壳漆蓝色的钢
瓶ꎬ它就是氧气瓶了ꎮ
利用膜分离技术富集空气中的氧气ꎬ是近年来出现的新方法ꎮ在一定压力
下ꎬ让空气通过具有富集功能的薄膜ꎬ反复进行多级分离ꎬ便可得到含氧气
９０％以上的富氧空气ꎬ它在医疗、化工、炼钢和发酵等方面都有广泛的应用ꎮ
１过氧化氢溶液俗称双氧水ꎮ向一定浓度的过氧化氢溶液中加一些二氧化锰ꎬ立即产生
氧气ꎬ下列说法正确的是( )ꎮ
Ａ过氧化氢中含有水和氧气
Ｂ过氧化氢使二氧化锰分解产生氧气
Ｃ反应物有过氧化氢和二氧化锰ꎬ不属于分解反应
Ｄ二氧化锰促进过氧化氢分解出氧气和水
２实验室用高锰酸钾制取氧气的主要步骤有: ①固定装置、②装入药品、③加热、④检
查装置的气密性、⑤用排水法收集ꎮ其操作顺序正确的是( )ꎮ
Ａ①②③④⑤
Ｂ②③①④⑤
Ｃ④②①③⑤
Ｄ④①②⑤③
３在下列各个变化中ꎬ属于物理变化的是
ꎻ属于分解反应的是
ꎻ属于
化合反应的是
ꎮ
①磷在空气中燃烧
②液化空气制氧气
③向过氧化氢溶液中加入二氧化锰ꎬ得到水和氧气
④加热高锰酸钾制氧气
４通过化学课的学习ꎬ我们知道有多种途径可以制取氧气ꎮ如:
Ａ分离空气
Ｂ加热高锰酸钾
Ｃ分解过氧化氢
Ｄ
８０
(１) 相信你在Ｄ处还可以写出另一种制取氧气的方法ꎮ
(２) 若用右图装置加热高锰酸钾制取氧气ꎬ指出装置中
的三处错误: ①
、②
、
③
ꎮ实验结束ꎬ停止加热时要先把
导管移出水面ꎬ其理由是
ꎬ此时发现水
槽中的水变成了浅紫红色ꎬ你认为产生该现象的原
因可能是
ꎮ
５在高锰酸钾加热制氧气的实验中ꎬ实验装置及操作有下述某些不当ꎬ你估计可能会出
现什么结果? 请具体分析:
(１) 装配实验装置ꎬ没有对带胶塞的试管进行气密性检查ꎮ
(２) 反应试管固定在铁架台上ꎬ试管口向上倾斜ꎮ
(３) 加热装高锰酸钾的试管ꎬ当浸入水槽的导气管口刚有气泡逸出时ꎬ就立即伸入装
水的集气瓶内集气ꎮ
(４) 反应完毕ꎬ先熄灭酒精灯火焰ꎬ再将导气管从水槽里抽出水面ꎮ
３３ 燃烧条件与灭火原理
燃烧三条件ꎬ爆炸ꎬ灭火原理
日常生活中有许多燃烧现象ꎬ如木柴、煤炭或煤气的燃烧ꎮ在前面你也进
行过木炭、蜡烛等的燃烧实验ꎬ那么ꎬ你思考过燃烧需要哪些条件吗?
●物质燃烧的条件
目的 认识燃烧需要具备的条件ꎮ
８１
问题
现象与分析
推断
１物质是否
可燃?
蜡烛、煤块、
火柴可燃吗?
沙子、石块、
水泥砖可燃吗?
燃烧首先需要的条件
是:
２物质是否
需要与空气
(氧气)接触?
点燃的蜡烛
用烧杯
罩住点燃的蜡烛
燃烧还必须具备的条
件是:
３物质是否
要达到一定的
温度? 而且各
种物质是否有
不同的温度
要求?
室温下存放的
蜡烛会燃烧吗?
用火柴点
燃后呢?
用火柴容易
点燃煤块吗?
燃烧需要的另一条件
是:
ꎬ而且各
种物质要求的温度
讨论
图３－８所示的三个条件是否要同时具备才会发生燃烧? 如果
缺少其中一个条件会怎样?
图３－８ “火三角”
结论
至此ꎬ同学们可以得出物质燃烧需要三个缺
一不可的条件:
(１)物质本身是可燃物ꎻ
(２)可燃物接触氧气或空气ꎻ
(３)可燃物达到燃烧必需的最低温度ꎬ此温度称为着火点ꎮ
着火点与可燃物的种类、状态ꎬ以及大气压强等因素有关ꎮ下表列出
某些可燃物在通常状况下的着火点(或着火点的温度范围):
可燃物
白磷
红磷
硫
木材
木炭
无烟煤
着火点/ ℃
４０
２４０
２６０
２５０~ ３３０
３２０~ ３７０
７００~ ７５０
８２
可燃物虽然着火点各不相同ꎬ但其燃烧时都有共同的特征ꎬ那就是:
发光、发热ꎬ而火焰则是可燃气体或可燃物汽化燃烧时的现象ꎮ
在通常情况下ꎬ燃烧是可燃物与氧气发生的一种发光、发热的剧烈氧
化反应ꎮ然而ꎬ有些氧化反应并不像燃烧那么剧烈ꎬ它们是缓慢氧化反应ꎬ
这类反应也会放热ꎮ如果缓慢氧化的热量没有及时散开ꎬ造成热量积累ꎬ
最终使温度达到可燃物的着火点时ꎬ便会发生自动燃烧ꎮ这种由缓慢氧化
引起的自动燃烧叫作自燃ꎮ
在自然界或在仓库里堆积的煤炭、稻草、谷物、落叶、有油污的废布、
棉纱等ꎬ若通风不好ꎬ堆放久了ꎬ都可能因引起自燃而发生火灾ꎮ有人把
这叫作“天火”ꎬ这显然是违反科学的迷信说法ꎮ
●灭火依据什么原理
当你知道燃烧的条件以后ꎬ会自然地联想到: 如果控制燃烧的条件ꎬ
使燃烧反应停止ꎬ就能够灭火了ꎮ那么ꎬ请你思考: 有哪些燃烧的条件可
以人为地控制乃至消除呢?
以下灭火实例所依据的原理是什么?
图３－９ 灭火
灭火实例
能灭火的
主要原因
ａ住宅失火ꎬ消防队员用高压水
龙头向燃烧的火舌喷水ꎮ
ｂ实验时不慎将少量酒精滴在台
上并着火燃烧ꎬ立即用湿布盖住燃
着的酒精ꎮ
ｃ炒菜时油锅中的油不慎着火ꎬ
迅速用锅盖盖熄ꎮ
ｄ扑灭森林火灾时ꎬ救火人员将
大火蔓延线路前的一片树木砍掉ꎬ
放火烧去那片草地ꎬ形成隔离带ꎮ
从上述实例分析可知ꎬ灭火的原理是:
第一ꎬ燃烧物与其他可燃物隔离或清除掉可燃物ꎻ
８３
第二ꎬ使燃烧物隔绝空气(或氧气)ꎻ
第三ꎬ使燃烧物的温度降至着火点以下ꎮ
请你思考: 这三个条件是缺一不可还是只要具备一项便可灭火呢? 为
什么?
人们在社会生产、生活中不仅要利用燃烧为人类造福ꎬ也要学习防火、
灭火及失火自救等知识和方法ꎻ了解灭火器材的灭火原理及适用范围ꎬ学
习其使用方法ꎮ要防止发生火灾ꎬ避免或减少火灾带来的破坏和灾难ꎮ在
山林密布的野外活动时ꎬ要特别注意严防山火ꎮ
请你阅读下面的图画ꎬ列举在家居生活和野外活动中应该注意的防火
安全措施ꎮ
%ᴠȟ%
ᱦ>ᩪ
ᄻ
႕ᠫ̹
ݜ+
Ⴕڔ
*Ꮣ̹
>
BB8ҫ*
&!ᐬڟU
*! ڟ
@ѻ%
%៑
@
*AU
&!ᐻ
&!
ᱦC.
ᩪ
"აڱ
图３－１０ 注意防火ꎬ保证安全
几种灭火器的灭火原理和适用范围
类
型
泡沫
灭火器
二氧化碳
灭火器
干粉
灭火器
灭火
原理
喷射带水渍泡沫的ＣＯ２在
燃烧物表面形成隔绝空气
的水膜
加压在瓶中的液态ＣＯ２喷出
汽化ꎬ能降温和隔绝空气
由压缩的ＣＯ２吹出小苏
打粉ꎬ受热分解出ＣＯ２而
灭火
适用
范围
用于扑灭木材、棉布及可燃
油的失火
因灭火不会留痕迹ꎬ可用于
扑灭图书、档案、贵重设备、
精密仪器发生的火灾
其喷射率高、不腐蚀容器
和不易变质ꎬ可用于扑灭
一般火灾及油、气燃火
８４
１请你调查本校教学楼内灭火设备的配置情况ꎬ如灭火器的数量、类
型、放置地点、有效期限、维护情况等ꎬ并据此作出评价和建议ꎮ
２了解灭火器的使用方法ꎻ可能时在老师指导下进行一次使用灭火器灭
火的实践练习ꎮ
１解释:
(１) 为什么生煤炉时ꎬ需要用小木条等引燃
物引燃?
(２) 为什么用扇子扇燃着的煤炉越扇越旺ꎬ
而用扇子扇蜡烛火焰ꎬ一扇就熄灭?
２讨论: 一旦发现下列火患险情ꎬ你将采取什么措施?
(１) 电线老化短路发生火灾ꎮ(２) 石油气瓶泄漏着火ꎮ(３) 家中有人不慎引燃
棉被ꎮ(４) 废纸篓起火ꎮ(５) 在集体活动、娱乐场所中遇到火灾险情ꎮ
●爆炸与防爆安全
大家知道面粉厂和加油站等都挂有“ 严禁烟火” 的警示牌ꎬ为什么
呢? 这是由于细小的面粉或汽油蒸气等易燃物与空气接触很充分ꎬ当它被
引燃时ꎬ会急速燃烧ꎬ从而在短暂的时间里聚积大量的热ꎬ在有限的空间
内使气体的体积迅速膨胀ꎬ引发爆炸ꎮ这些易爆的可燃物在空气中达到一
定的含量ꎬ遇到火源就会爆炸ꎬ这个能发生爆炸的含量范围ꎬ叫爆炸极限ꎮ
爆炸会给人类带来巨大的灾难和损失ꎬ但在受到控制的条件下ꎬ它也
可以为人类服务ꎬ你能举出例子吗?
图３－１１ 利用爆炸为人类服务
８５
燃烧有三个缺一不可的条件: 有可燃物、有空气(氧气)、温
度达到着火点ꎮ灭火只要除去燃烧三条件中的任一条便可ꎮ自燃是
缓慢氧化引起的ꎮ注意防止爆炸造成的灾害ꎮ
注意易燃、易爆危险品的安全
易燃和易爆物(如硫黄、白磷、酒精、汽油、煤气和炸药等) 极易着火
燃烧ꎬ甚至引发爆炸ꎬ容易造成人员伤亡、财产损失ꎮ因此ꎬ存放、保管、
运输和使用这类危险品时ꎬ都要格外小心ꎬ严格遵守有关规定ꎬ确保安全ꎮ
要了解易燃、易爆粉尘和气体爆炸极限的范围:
易燃物
爆炸极限
易燃物
爆炸极限
面粉
９７ｇｍ
－３
天然气(甲烷)
５％~ １５％
煤粉
３５ｇｍ
－３
石油气(丁烷)
１８％~ ８５％
氢气
４％~ ７４２％
一氧化碳
１２５％~ ７４２％
说明: 可燃气体用其在空气中的体积分数(％) 表示ꎮ
生产、使用和贮存这类危险品的厂房、仓库与周围建筑物之间要留有足
够的防火距离ꎻ要有保持良好的通风和消除静电的设备ꎻ要配齐充足、有效
的消防器材ꎬ严禁烟火ꎮ要由经过专业训练的人员负责安全工作ꎮ
要分类存放危险品ꎬ不要混存ꎻ不能堆得太密、过高ꎬ应留有通道ꎻ注
意防火、防晒和防漏ꎻ要经常进行安全检查ꎮ
所有放置危险品的容器要牢固、密封ꎬ容器外要有醒目的警示性标志ꎬ
并标明物质名称、化学性质和注意事项ꎮ
下面介绍的是几种常见的易燃、易爆、毒害物质的安全警示图标ꎮ
图３－１２ 危险品安全警示图标
８６
１剧场的装修需要使用许多吸音材料ꎬ如泡沫塑料、海绵等ꎬ它们燃烧后会产生大量的
浓烟ꎮ下列有关说法错误的是( )ꎮ
Ａ泡沫塑料、海绵是可燃物
Ｂ泡沫塑料、海绵的着火点很高
Ｃ燃烧的浓烟中含大量有毒气体
Ｄ着火时应尽快用湿布捂住口鼻ꎬ撤向安全处
２下列说法正确的是( )ꎮ
Ａ所有的爆炸都是由剧烈燃烧引起的
Ｂ所有的火灾都可用水扑灭
Ｃ所有的可燃物燃烧时都有火焰
Ｄ所有的自燃都是由缓慢氧化引发的
３用嘴吹灭蜡烛的灭火原理是( )ꎮ
Ａ消除可燃物
Ｂ降低蜡烛的着火点
Ｃ隔绝空气
Ｄ使燃着的烛心温度降低
４水能灭火主要是因为( )ꎮ
Ａ水覆盖在可燃物表面ꎬ隔离了可燃物
Ｂ水蒸发吸热ꎬ降低了可燃物的着火点
Ｃ水蒸发吸热ꎬ使温度降低到可燃物着火点以下
Ｄ水隔绝了空气
５下列关于灭火的叙述中错误的是( )ꎮ
Ａ炒菜时油锅着火立即盖上锅盖———使可燃物与空气隔绝
Ｂ木材着火用水泼灭———降低了可燃物的着火点
Ｃ扑灭森林火灾开辟隔离带———清除和隔离可燃物
Ｄ不慎将酒精洒到桌面燃烧ꎬ用湿布覆盖———隔氧又降温
６日常生活中ꎬ应注意居室防火ꎬ保证安全ꎮ尤其是燃气和电器的使用要注意规范ꎮ请
根据生活经验ꎬ回答有关问题:
(１) 燃气开关用毕必须
ꎬ若发现燃气泄漏应立即
ꎬ不能开
灯或用
检查ꎮ
(２) 火柴或打火机应放在小孩
的安全地方ꎮ
(３) 燃气热水器
(能/ 不能) 放在浴室中ꎮ
(４) 电插座不要
使用ꎮ
(５) 记住火警电话是
ꎬ万一发生火灾立即拨打ꎮ
８７
３４ 物质组成的表示式
化合价ꎬ化学式的写法及其计算
●怎样用式子表示物质的组成
大家知道ꎬ多数物质由分子构成ꎬ分子由原子构成ꎻ有的物质也可以
由原子或离子直接构成ꎮ从宏观的角度看ꎬ所有的物质都是由一定的元素
组成的ꎮ那么ꎬ怎样用通用的式子来表示物质的组成呢?
国际上用元素符号和数字的组合来表示物质组成的式子ꎬ叫作化学式ꎮ
由于每种纯净物质的组成是固定不变的ꎬ所以表示每种物质组成的化学式
只有一个ꎮ例如ꎬ水的化学式是Ｈ２Ｏꎬ过氧化氢的化学式是Ｈ２Ｏ２ꎬ它们组
成的元素种类虽然都是氢和氧ꎬ但分子里的原子个数不一样ꎬＨ２Ｏ和Ｈ２Ｏ２
代表了两种不同的物质ꎮ
由离子或原子直接构成的化合物不存在一个个的分子ꎬ其化学式表
示了该物质中各元素原子数的最简比ꎮ由分子构成的物质的化学式ꎬ又
叫分子式ꎬ为简便起见ꎬ我们在课本上都统一称化学式ꎬ不再使用分子
式的叫法ꎮ
那么ꎬ化学式有什么含义呢? 从宏观角度看ꎬ它代表某种纯净物质和
它所含的元素种类ꎻ从微观角度看ꎬ对于由分子构成的物质ꎬ还表示该物
质的一个分子及此分子由什么元素的各多少个原子构成ꎮ例如ꎬ“Ｈ２ＳＯ４”
表示的几方面的含义是:
①硫酸
②硫酸由氢、硫、氧三种元素组成}从宏观角度看ꎻ
③一个硫酸分子
④每个硫酸分子由２个氢原子、１个硫原子、
４个氧原子构成
ü
þ
ý
ï
ï
ïï
从微观角度看ꎮ
８８
图３－１３ 硫酸的化学式
要表示２个以上的分子时ꎬ可在化学式前面加上相应的数字ꎮ例如
２Ｏ２表示２个氧分子ꎬ４Ｈ２Ｏ表示４个水分子ꎮ这种表示仅有微观的含义ꎮ
●怎样写单质的化学式
要写出物质的化学式ꎬ首先要通过实验确定物质的构成ꎬ然后再按国
际通用规则书写ꎮ由单原子构成的单质ꎬ化学式用相应的元素符号表示ꎬ
例如: 氦气(Ｈｅ)、氖气(Ｎｅ)、氩气(Ａｒ)ꎮ金属单质的化学式ꎬ习惯上
用元素符号表示ꎬ例如: 镁(Ｍｇ)、铜(Ｃｕ)、汞(Ｈｇ)ꎮ
由分子构成的单质的化学式ꎬ要在相应的元素符号的右下角ꎬ写出分
子中所含原子的数目ꎮ例如ꎬ氧气( Ｏ２)、氯气( Ｃｌ２)、氮气
(Ｎ２)、臭氧(Ｏ３)ꎮ
●怎样写化合物的化学式
要写出化合物的化学式ꎬ除了要知道化合物含有哪些元素成分外ꎬ还
要知道元素的化合价ꎮ
·元素的化合价·
在由不同元素化合形成的化合物中ꎬ各元素的原子个数比都有确定的
数值ꎮ例如:
不同元素化合形成的化合物: ＨＣｌ Ｈ２Ｏ
ＮＨ３
原子的个数比:
１∶１
２∶１
１∶３
８９
图３－１４ 元素的化合价特性
可以看出ꎬ不同元素间形成化合物时ꎬ它们的原子个数比是不同的ꎬ
显示了这些元素的某种特性ꎬ即元素的化合价ꎮ化学上用化合价来确定化
合物中原子或离子之间相互结合的数目ꎬ化合价的价数越大的元素ꎬ提供
原子或离子的个数越少ꎻ反之ꎬ化合价的价数越小的元素ꎬ提供原子或离
子的个数越多ꎮ
应当明确的是:
１. 化合价有正价和负价ꎬ金属与非金属形成化合物时ꎬ金属元素显正
价ꎬ非金属元素显负价ꎮ
２. 氢元素通常显＋１价ꎬ氧元素通常显－２价ꎬ许多非金属元素与氧
元素形成化合物时ꎬ则显正价ꎮ
３. 部分元素可显不同的化合价ꎮ
４. 有一些化合物中ꎬ常常含有带电的原子团ꎬ叫作根ꎬ它们常作为一
个整体参加反应ꎬ如氢氧化钠( ＮａＯＨ) 中的氢氧根( ＯＨ
－)、硫酸
(Ｈ２ＳＯ４) 中的硫酸根(ＳＯ
２－
４)ꎬ它们既可分开计算每种元素的化合价ꎬ也
可合并计算总的化合价ꎮ
５. 化合物里正负化合价代数和为０ꎮ由于化合价是元素形成化合物时
才表现出来的性质ꎬ因此ꎬ在单质中元素的化合价为０ꎮ
下表列出部分常见元素或原子团的化合价ꎮ为了便于记忆ꎬ可以在老
师指导下ꎬ自编口诀ꎬ将化合价分类归纳ꎮ
９０
部分常用元素或原子团的化合价
元素或原子团的名称
元素或原子团的符号
常见化合价
氢
Ｈ
＋１
钠
Ｎａ
＋１
钾
Ｋ
＋１
银
Ａｇ
＋１
镁
Ｍｇ
＋２
钙
Ｃａ
＋２
钡
Ｂａ
＋２
铁
Ｆｅ
＋２ꎬ＋３
锌
Ｚｎ
＋２
铜
Ｃｕ
＋１ꎬ＋２
铝
Ａｌ
＋３
锰
Ｍｎ
＋２ꎬ＋４ꎬ＋６ꎬ＋７
氯
Ｃｌ
－１ꎬ＋１ꎬ＋５ꎬ＋７
氧
Ｏ
－２
硫
Ｓ
－２ꎬ＋４ꎬ＋６
氮
Ｎ
－３ꎬ＋２ꎬ＋４ꎬ＋５
磷
Ｐ
－３ꎬ＋３ꎬ＋５
碳
Ｃ
＋２ꎬ＋４
氢氧根
ＯＨ
－
－１
铵根
ＮＨ
＋
４
＋１
硝酸根
ＮＯ
－
３
－１
硫酸根
ＳＯ
２－
４
－２
碳酸根
ＣＯ
２－
３
－２
·化合价和化学式·
化合价和化学式密切相关ꎬ一方面ꎬ根据化合价可以写出化学式ꎻ另
一方面ꎬ根据化学式ꎬ可以求出元素的化合价ꎮ
９１
首先ꎬ根据化合价写出化学式ꎮ
例１ 按下表所列的步骤ꎬ明确书写水的化学式的方法ꎬ进而练习书
写氧化铝的化学式ꎮ
步 骤
写出水的化学式
练习: 请写出氧化铝的化学式
写出组成化合物的元素ꎬ
正价元素居左ꎬ负价元素居右
Ｈ Ｏ
标出有关元素的化合价
Ｈ
＋１
Ｏ
－２
根据化合物中各种元素化
合价代数和等于零的原则ꎬ确
定各有关原子的数目
∵２×( ＋１) ＋１×( －２) ＝０
∴２个氢原子ꎬ１个氧原子
写出化学式
Ｈ２Ｏ
其次ꎬ根据化学式求元素的化合价ꎮ
例２ 已知氧化铁的化学式为Ｆｅ２Ｏ３ꎬ其中氧元素为－２价ꎬ求氧化铁
中铁元素的化合价ꎮ
解: 根据化合物中正负化合价代数和为０的原则ꎬ设铁的化合价为ｘꎬ
列式:
２× ｘ＋３×( －２) ＝０
故有ｘ＝＋６
２
＝＋３
答: 在Ｆｅ２Ｏ３中ꎬ铁元素的化合价为＋３ꎮ
请你求出五氧化二磷(Ｐ２Ｏ５) 中磷元素的化合价:
ꎮ
还可以根据化合物中正负化合价代数和为０的原则ꎬ求出多于两种元
素组成的化合物里某元素的化合价ꎮ
请你再求出Ｈ２ＳＯ４中硫元素的化合价:
ꎮ
●怎样读化合物的化学式
由两种元素组成的化合物化学式的读法ꎬ通常规定为从右到左读作
“某化某”ꎬ如ＫＣｌ(氯化钾)、ＣａＯ(氧化钙)ꎮ
有时ꎬ还要读出化学式中各元素的原子个数ꎬ如ＳＯ２( 二氧化硫)、
９２
Ｐ２Ｏ５(五氧化二磷)、ＣＯ(一氧化碳)、ＣＯ２(二氧化碳)ꎮ
含有原子团的化合物ꎬ要读出原子团的名称ꎬ如Ｎａ２ＳＯ４( 硫酸钠)、
ＣａＣＯ３(碳酸钙)、ＮＨ４ＮＯ３(硝酸铵)ꎮ
●怎样根据化学式进行计算
１. 计算相对分子质量
化学式中各原子的相对原子质量总和ꎬ叫作相对分子质量ꎮ跟相对原
子质量一样ꎬ相对分子质量也是比值ꎬ是相对质量ꎮ
例 水(Ｈ２Ｏ) 的相对分子质量＝１× ２＋１６＝１８
请练习 碳酸氢铵(ＮＨ４ＨＣＯ３) 的相对分子质量＝
ꎮ
２. 计算组成化合物各元素的质量比
化学式明确地表示出物质所含的元素种类ꎬ以及组成化合物各元素的
原子个数最简比ꎬ因而可以通过化学式计算形成化合物各元素的质量比ꎮ
例 计算Ｈ２Ｏ中氢元素和氧元素的质量比ꎮ
解 在Ｈ２Ｏ中ꎬ氢和氧的原子个数比为２∶１ꎬ则
氢元素的质量∶氧元素的质量＝１× ２∶１６＝１∶８ꎮ
请练习 计算Ｈ２ＳＯ４中各元素的质量比
ꎮ
３计算化合物中某一元素的质量分数
根据化学式ꎬ可通过相对分子质量和某一元素的相对原子质量及原子
个数ꎬ去计算化合物中该元素的质量分数ꎬ即该元素的质量与形成化合物
的各元素质量总和之比ꎮ
例 计算水(Ｈ２Ｏ) 中氧元素的质量分数ꎮ
解 水中氧元素的质量分数
＝氧元素的相对原子质量× 氧原子的个数
水的相对分子质量
× １００％
＝１６× １
１８
× １００％＝８８９％
答: 水中氧元素的质量分数为８８９％ꎮ
９３
由此可见ꎬ化合物中某元素的质量分数就是该元素占有的相对质量与
化合物的相对分子质量之比ꎬ计算公式为:
某元素的质量分数＝该原子的个数× 该元素的相对原子质量
化合物的相对分子质量
× １００％
１“达菲” 是治疗甲型流感的一种特效药ꎬ该药对治疗Ｈ７Ｎ９禽流感也很有疗效ꎮ其主
要成分是一种化学式为Ｃ１６Ｈ３１Ｎ２ＰＯ８的物质ꎮ关于该物质的说法不正确的是( )ꎮ
Ａ组成该物质的元素有Ｃ、Ｈ、Ｎ、Ｐ、Ｏ
Ｂ碳元素和氧元素的质量之比是２∶１
Ｃ相对分子质量为４１０
Ｄ一个分子中含有５８个原子
２吸烟危害健康ꎮ吸烟时人会吸入多种有害气体ꎬ其中有一种是氧化物ꎬ它所含的氧元
素与另一种元素的质量比为４∶３ꎬ这种气体是( )ꎮ
ＡＣＯ ＢＮＯ
ＣＣＯ２
ＤＳＯ２
３“Ｈ２ＳＯ４” 表示的意义是:
(１) 表示物质
ꎮ
(２) 表示该物质的１个
ꎮ
(３) 表示该物质由
、
和
元素结合而形成ꎮ
(４) 表示该物质的每个分子中含有
个
、
个
、
个
ꎮ
(５) 该物质的相对分子质量是
ꎮ
(６) 该物质中
、
、
元素的质量比为
ꎮ
(７) 该物质中几种元素的质量分数分别为
、
、
ꎮ
４硫酸铵曾经是广为使用的一种化肥ꎬ但施用后会造成土壤板结ꎬ目前已较少生产和使
用ꎬ取而代之的是肥效更高的尿素等ꎮ计算尿素[ＣＯ(ＮＨ２) ２] 和硫酸铵[(ＮＨ４) ２ＳＯ４]
中氮元素的质量分数ꎬ多少吨硫酸铵的含氮量与１吨尿素的含氮量相当?
５有某生产化学肥料碳酸氢铵的企业ꎬ在一个公共场所的围墙上做了大型户外广告ꎬ局
部如下页图:
９４
(１) 碳酸氢铵的有效成分是氮元素(Ｎ)ꎬ碳酸氢铵氮含量的理论值就是氮元素的质
量分数ꎬ它等于
ꎮ
(２) 该广告宣称其氮含量为２０１％ꎬ比理论值高出
ꎬ因此它是
广告ꎮ
(３) 请质量检测部门化验该企业的碳酸氢铵ꎬ发现其氮含量仅为１２０％ꎬ据此可知
该企业生产的“优质碳酸氢铵” 产品中ꎬ每１００ｋｇ实际含纯净的碳酸氢铵的质
量只有
ꎮ
(４) 据调查ꎬ此企业广告未经有关管理部门许可ꎬ为擅自宣传ꎬ且有虚假坑农之嫌ꎮ
同时ꎬ在公共场所乱涂乱画ꎬ影响环境ꎮ对此ꎬ你认为应怎样处理?
关键词或词组
氧化反应(３１) 缓慢氧化(３１) 化合反应(３１)
催化剂(３２)
分解反应(３２)
燃烧(３３)
着火点(３３) 自燃(３３) 爆炸(３３) 灭火(３３)
化学式(３４)
化合价(３４)
相对分子质量(３４)
物理性质
无色、无气味、不易溶于水ꎬ密度比空气稍大
化学性质
比较活泼、可与许多物质发生氧化反应ꎮ例如:
碳
硫
磷
铁
镁
ü
þ
ý
ï
ï
ï
ï
ïï
＋氧气
点燃 →
二氧化碳
二氧化硫
五氧化二磷
四氧化三铁
氧化镁
ì
î
í
ï
ïï
ï
ïï
制 法
原 理:过氧化氢
二氧化锰→水＋氧气
高锰酸钾
加热 →锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
收集方法:排水集气法或向上排空气法
９５
化
学
反
应
反应类型
化合反应(可表示为Ａ＋Ｂ→ＡＢ)ꎬ多种生成一种
分解反应(可表示为ＡＢ→Ａ＋Ｂ)ꎬ一种生成多种
{
物
质
跟
氧
发
生
的
反
应
缓慢氧化:金属生锈、食物腐败、呼吸作用等
剧烈氧化
自燃:由缓慢氧化引起的自发燃烧
燃烧
定义:剧烈的发光发热的氧化反应
条件:可燃物跟氧气密切接触ꎬ同时温度
达到着火点
ì
î
í
ïï
ïï
爆炸
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ïï
ì
î
í
ï
ïï
ï
ïï
定 义
用元素符号和数字的组合来表示物质组成的式子
有关计算
计算相对分子质量ꎻ计算化合物构成中各元素的质量比和
质量分数
意 义
表示一种物质ꎬ表明该物质所含的元素种类ꎬ以及各元素
的原子数目
在化合物里ꎬ正负化合价的代数和等于零ꎮ金属元素常显正
价ꎻ非金属元素常显负价ꎬ但与氧形成化合物时常显正价ꎻ氢常
为＋１价ꎬ氧常为－２价ꎮ
练习题[三]
１下列叙述中ꎬ正确的是( )ꎮ
Ａ氧气不能溶于水 Ｂ氧气的密度比空气小
Ｃ氧气在地球上的含量最高
Ｄ液态氧是淡蓝色的液体
２下列有关氧气的说法不正确的是( )ꎮ
Ａ木炭在氧气中能燃烧ꎬ不能说明氧气具有可燃性ꎬ因为氧气本身并不燃烧
Ｂ物质在氧气中燃烧的反应一定是化合反应
Ｃ铁丝在氧气中燃烧时火星四射ꎬ放出大量的热
Ｄ动植物的新陈代谢、金属器皿的锈蚀等变化过程都需要氧气的参与
３某物质经分析只含有一种元素ꎬ则该物质( )ꎮ
Ａ一定是单质
Ｂ可能是单质也可能是化合物
Ｃ一定是化合物
Ｄ可能是纯净物也可能是混合物
９６
４下列有关燃烧和灭火的说法正确的是( )ꎮ
Ａ只要可燃物达到着火点就会燃烧
Ｂ燃烧三个条件缺一不可
Ｃ燃烧物要灭火ꎬ三个因素缺一不可
Ｄ可燃物不论其形状、所处状态如何ꎬ都有固定的着火点
５下列是火柴头中含有的４种物质ꎬ点燃火柴时ꎬ能闻到一股有刺激性气味的气体ꎬ且
知这种气体会污染空气ꎬ对人体有害ꎮ点燃时能生成这种有害气体的物质是( )ꎮ
Ａ氯酸钾 Ｂ二氧化锰 Ｃ红磷
Ｄ硫黄
６某物质的一个分子含有３个Ａ原子ꎬ表示此物质３个分子的化学符号正确的是
( )ꎮ
ＡＡ３
Ｂ３Ａ３
ＣＡ
３＋
Ｄ３Ａ
７下列各组含氯物质中ꎬ氯元素化合价相同的一组是( )ꎮ
ＡＣｌ２ ＨＣｌ ＢＮａＣｌ ＨＣｌＯ ＣＣｌＯ２ ＮａＣｌＯ２ ＤＫＣｌＯ３ Ｃａ(ＣｌＯ３) ２
８下列物质中: 含有氧分子的是
ꎬ含有氧元素的是
ꎬ属混合物的是
ꎬ属纯
净物的是
ꎬ属化合物的是
ꎬ属氧化物的是
ꎬ属单质的是
ꎮ
①ＣＯ２ ②Ｈ２Ｏ ③ＫＭｎＯ４ ④ＭｎＯ２ ⑤Ｏ２ ⑥空气 ⑦氨气 ⑧ＮＨ４Ｃｌ
９右图是有关氧气的知识网络图(反应条件部分省略)ꎮ
用化学用语回答:
(１) 物质①分解产物的化学式是
ꎮ
(２) 物质②的化学式是
ꎮ
(３) 物质③带点元素的化合价为 ꎮ
(４) 物质④的化学式是
ꎮ
１０实验室中ꎬ利用下列装置可以制取某些气体ꎬ
请回答下列问题ꎮ
(１) 写出带标号的仪器的名称: ①
、②
ꎮ
(２) 向气体发生装置内加入药品前ꎬ应该进行的操作是
ꎮ
(３) 实验室若用高锰酸钾制取氧气ꎬ选择的发生装置是
ꎻ用过氧化氢制氧
气选择的发生装置是
ꎮ若用排空气法收集氧气ꎬ检验氧气是否集满的
方法是
ꎮ
９８
在人们所知的化合物中ꎬ对人类最为重要的一种ꎬ莫过于水ꎮ
水是一切生命赖以生存的根本ꎮ没有水ꎬ就没有生命ꎮ所以ꎬ本章
的学习就从水资源开始ꎮ
>
４１ 我们的水资源
水的重要性ꎬ珍惜和保护水资源ꎬ水的净化与纯化
图４－１ 从太空拍摄的照片看上去ꎬ
地球实在像个“水球”
●人类离不开水
虽然我们居住的星球被称为地球ꎬ但事
实上我们生活在“水球” 上(图４－１)ꎬ地
球表面的７０８％被水覆盖ꎬ这就是江、河、
湖、海ꎮ各种生物体内都含有大量的水ꎮ水
约占人体重的６５％ꎬ成人每天需要补充约
２５ｋｇ水ꎮ水分不足ꎬ会口渴ꎬ严重缺水皮
肤会起皱ꎬ甚至意识模糊乃至死亡ꎮ水中生
物含水的比例更大ꎮ(图４－２)
图４－２ 生物体的含水量
水有许多用途ꎬ我们的生产和生活都离不开水ꎮ请看下表列举的事例:
１. 工业上
要用水洗涤、溶解、加热或冷却物质ꎮ下面是每生产１ｔ物质所需水的量:
煤: 需水１~ １５ｔ 钢: 需水２０~ ４０ｔ
纸: 需水２００~ ２５０ｔ
化肥: 需水５００~ ６００ｔ
人造纤维: 需水２０００~ ３０００ｔ
９９
２. 农业上
灌溉农田ꎬ它的用量占人类消耗淡水总量的２/ ３以上ꎮ
３. 生活中
日常用水较多的事例:
ꎮ
●珍惜水资源
地球水资源的总储量约为１３６× １０
１８ｍ
３ꎬ但人类所能利用的淡水仅约
为总储量的０７％ꎬ主要是河水、淡水湖泊水和浅层地表水ꎮ
２０世纪以来ꎬ随着人口的不断增长ꎬ人类消耗的水量急剧增加ꎬ淡水
消耗量增加了６至７倍ꎬ比人口增长的速度快两倍ꎮ
图４－３ 地球水资源的分布比例
目前ꎬ世界上有８０个国家约１５亿人口
面临淡水不足ꎬ其中２６个国家的３亿多人
口生活在严重缺水状态中ꎮ
我国淡水资源总量约为２８× １０
１２ｍ
３ꎬ
居世界第６位ꎮ但人均占有量仅为世界人
均占有量的１/ ４ꎬ地域分布也不均匀ꎬ在西
北等部分边远地区ꎬ特别缺水ꎮ
我们一定要十分珍惜宝贵的水资源ꎬ节约用水ꎮ
图４－４ 请节约用水
１００
请任选一项ꎬ开展调查活动:
１你家的节约用水状况ꎮ
看看你家的自来水收费单(或自来水水表)ꎬ估算一下每月每人用多少
自来水ꎬ记录全家每个月的用水总量ꎮ提出可能的节约用水措施ꎬ并评估其
效果ꎬ撰写“我家的节约用水状况” 调查报告并进行交流ꎮ
２你的家乡存在缺水问题吗?
查阅当地资料ꎬ或向有关政府部门咨询ꎬ了解你家乡的水资源状况ꎮ
３你知道我国的“南水北调” 工程吗?
请你收集资料ꎬ就这一工程的意义、方案及其对有关地区生态环境的影
响ꎬ写一篇介绍性的文章ꎬ并在班内交流ꎮ
国家早在“十一五” 规划中就提出: 建设资源节约型社会ꎮ随着经济发展、人
口增长和人民生活水平的提高ꎬ我国水资源短缺的问题日益突出ꎮ下列资料是我国
部分省市人年均水量图和水资源紧缺指标表ꎮ
资料一: 我国部分省市人年均水量图
１０１
资料二: 水资源紧缺指标表
紧缺性
极度缺水
重度缺水
中度缺水
轻度缺水
人年均水量/ ｍ
３
< ５００
５００~ １０００
１０００~ １７００
１７００~ ３０００
请回答:
(１) 根据资料一和资料二的数据ꎬ在以上省市中ꎬ极度缺水的有
ꎻ
重度缺水的有
ꎮ
(２) 节约用水是每一位公民应遵守的公德ꎮ在日常生活中ꎬ我们经常会看到一些浪
费水的现象ꎬ如水龙头滴水、跑水等ꎮ如果一个水龙头按每秒钟滴２滴水ꎬ平
均每２０滴水为１ｍＬ来计算ꎬ一昼夜将流失水的体积为
Ｌꎮ
●水污染及其防治
人类不仅面临淡水资源紧缺的问题ꎬ而且面临水体污染的危害ꎮ请看
图４－５:
图４－５ 水的污染
工业生产的废渣、废液、废气和生活污水的任意排放ꎬ城镇垃圾的随
处堆积ꎬ船舶的航行ꎬ农药、化肥的过量施用ꎬ都会造成水污染ꎮ
被污染的水含有毒物质和细菌、病毒等ꎬ不能作饮用水源ꎬ也不能用
于灌溉ꎮ食用污染水域中养殖的生物ꎬ会使人中毒或致病ꎮ水体富营养化ꎬ
也会影响人类的生态环境ꎮ因此ꎬ水体污染加剧了相关地区水资源的危机ꎮ
１０２
水体富营养化
水体富营养化是水体污染的一种表现ꎮ富营养化最显著的特征是水中的氮、
磷等营养物质含量过高ꎬ水体中藻类大量繁殖ꎬ使得原本清澈透明的水面ꎬ随藻
类颜色的不同ꎬ而呈现蓝色、红色、红褐色、乳白色或绿色ꎮ
水体富营养化现象ꎬ在江河湖泊中称为“水华”ꎬ在海洋中则称为“赤
潮”ꎬ这是因为江河湖泊中大量繁殖的水藻多呈蓝色、绿色ꎬ而海洋中的海
藻多呈红色、褐色ꎮ
图４－６ 水体富营养化现象
江河湖海中过量营养物的人为来源有三个方面: 一是工业废水ꎻ二是农
业排水ꎻ三是生活污水ꎮ目前ꎬ后者已成为水体富营养化的主要因素ꎬ其原
因是生活中大量使用含磷洗衣粉ꎮ因此ꎬ为了保护宝贵的水资源ꎬ请大家改
用无磷洗衣粉ꎮ此外ꎬ在沿海发展水产养殖业时ꎬ要合理规划ꎬ分散布局ꎬ
防止海水因水产养殖业的过度发展而受到污染ꎮ
我国政府极其重视水污染问题ꎬ制定和颁布了« 中华人民共和国水
法» 和«中华人民共和国水污染防治法» 等ꎬ成立专门机构ꎬ开展多项工
作ꎬ如各地兴建污水处理厂等ꎬ防治水污染ꎮ
我们要自觉遵守国家法令ꎬ爱护水资源ꎬ保护水资源ꎮ臭水污泥ꎬ满
目疮痍ꎬ罪过千秋ꎻ治理环境ꎬ碧水绿树ꎬ造福万代ꎮ严禁向江河湖海排
污ꎬ工厂废水必须经过净化处理ꎬ达到排污标准ꎬ才准排放ꎮ
１０３
图４－７ 污水处理厂
请你用“污水处理” 等关键词ꎬ上网搜索我国污水处理的现状ꎬ了
解污水处理的技术及其流程ꎮ
生命离不开水ꎬ地球上的淡水资源很有限ꎬ我们要节约用水ꎬ
防止水污染ꎮ
●水的净化和纯化
图４－８ 饮用水要净化
１０４
人们的生活需要干净的水ꎮ如果水质浑浊ꎬ怎样使水净化呢? 通常用
吸附、沉淀、过滤等方法ꎮ现在ꎬ请同学们了解三种基本的净水方法: 沉
淀法{例如ꎬ加入明矾[ＫＡｌ(ＳＯ４) ２１２Ｈ２Ｏ]ꎬ使悬浮物沉淀} 和过滤法
(例如ꎬ用沙层或活性炭过滤)ꎬ以及能得到纯水的蒸馏法ꎮ
目的 学习水的净化方法ꎮ
沉淀法
【实验４－１】取一个１００ｍＬ的烧杯ꎬ加入约７０ｍＬ的浑浊河水(或混有少
量泥土的自来水)ꎮ
１静置数分钟后观察烧杯上层和底层的水ꎬ记录现象:
ꎮ
图４－９ 过滤柱
２把硫酸铝[Ａｌ２(ＳＯ４) ３] 或明矾加入烧杯中ꎬ搅拌
后ꎬ继续观察变化ꎬ记录现象:
ꎮ
过滤法
【实验４－２】在一个下端带有开关(活塞) 的玻璃过滤柱
内ꎬ由下至上装填棉花、活性炭、细沙、粗沙、纱布ꎬ把一
个干净的烧杯放在过滤柱下ꎬ将浑浊的水慢慢地倒进过滤柱ꎮ
烧杯中得到的滤液ꎬ与原来的浑浊水相比ꎬ有何不同?
ꎮ
图４－１０ 水的蒸发
经过上述实验净化的水只是干净的水ꎬ还不是纯
水ꎬ其中常常含有许多可溶性杂质ꎮ我们可以通过蒸
发的实验加以证明ꎮ为了得到纯净的水ꎬ常采用蒸馏
的方法ꎮ
【实验４－３】取上述过滤后的净水约２ｍＬꎬ倒进蒸
发皿内ꎬ用酒精灯加热蒸发至出现固体而水分并未
干时ꎬ停止加热ꎬ利用余热使水分蒸干ꎬ可观察
到
ꎮ
１０５
蒸馏法
图４－１１ 水的蒸馏
【实验４－４】将前述过滤法所得
的水倒进图４－１１所示蒸馏装置
的蒸馏烧瓶中ꎬ加热ꎬ使水沸腾
变成蒸汽ꎬ再冷却凝结成水ꎬ这
样制得的水ꎬ叫蒸馏水ꎮ它是一
种纯净水ꎮ
城市居民生活所需净水ꎬ主要靠自来水厂供给ꎮ在自来水厂里ꎬ水的
净化过程主要包括絮凝(使悬浮物质自然凝结沉淀或加入明矾)、过滤、
曝气(空气氧化)、杀菌[ 加入氯气( Ｃｌ２)、臭氧( Ｏ３) 或二氧化氯
(ＣｌＯ２)]ꎮ经过这样处理所得的水ꎬ可以泵出使用ꎬ即自来水ꎮ可见ꎬ自
来水来之不易ꎬ要爱惜和节约使用ꎮ
图４－１２ 自来水生产过程
图４－１３ 自来水厂
目前ꎬ市面上有各种各样的纯净水出售ꎬ
有的是蒸馏水ꎬ有的是去离子水ꎮ除此之外ꎬ
供人们饮用的还有矿泉水ꎬ它是将泉水经过
过滤、杀菌等工序制成的饮用水ꎬ其中含有
某些有益于健康的微量元素ꎮ
１０６
●硬水及其软化
含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫作硬水ꎮ我们在水壶或热水瓶底部
常见到的一层白色水垢ꎬ就是硬水加热后形成的沉淀物ꎮ
硬水有害ꎮ工业锅炉用水绝不能用硬水ꎬ否则有可能引起锅炉爆炸ꎮ
用硬水洗衣服也不好ꎬ它会降低肥皂的起泡能力ꎮ此外ꎬ饮用硬水口感不
好ꎬ且对健康有害ꎮ
图４－１４ 用肥皂水区别软水和硬水ꎬ
Ａ杯为软水ꎬＢ杯为硬水
目的 学会软水和硬水的区别方法ꎮ
【实验４－５】在两个容量一样的烧杯中分
别盛等量的软水(Ａ) 和硬水(Ｂ)ꎬ再分
别滴加等量的肥皂水ꎬ搅拌ꎬ观察杯中产
生泡沫的情况ꎮ(图４－１４)
可观察到盛硬水的烧杯泡沫很少ꎬ有
沉淀析出ꎮ据此可以区别硬水和软水ꎮ
工业上用蒸馏法或化学法处理硬水ꎬ把硬水中的钙离子、镁离子去掉ꎬ
从而得到不含或少含可溶性钙、镁化合物的软水ꎮ把硬水转化成软水ꎬ称
为硬水软化ꎮ
１. 节约用水和保护水资源是每个公民应尽的责任和义务ꎮ下列各项中有违这一认识的
是( )ꎮ
Ａ. 淡水资源丰富ꎬ所以淡水可以取之不尽、用之不竭
Ｂ. 加强工业废水的排放监控ꎬ坚持达标排放
Ｃ. 合理施用农药、化肥ꎬ以减少水体污染
Ｄ. 洗菜、洗衣、淘米的水用来浇花、拖地或冲厕所
１０７
２为了防止水的污染ꎬ下列各项措施中可以采用的是( )ꎮ
①抑制水中所有动植物的生长 ②不任意排放工业废水
③禁止使用农药和化肥
④生活污水经过净化处理后再排放
Ａ①② Ｂ②③ Ｃ①④ Ｄ②④
３. 下列说法正确的是( )ꎮ
Ａ. 含有可溶性钙、镁化合物的水是硬水 Ｂ. 软水中一定不含可溶性钙、镁化合物
Ｃ. 井水是软水 Ｄ. 软水可作锅炉用水
４. 鉴别硬水和软水的简便方法是( )ꎮ
Ａ. 加食盐水
Ｂ. 加明矾
Ｃ. 加肥皂水
Ｄ. 加热煮沸
５. 用右图的简易净水器处理河水ꎬ下面对它的分析正确的是( )ꎮ
Ａ. 能杀菌消毒
Ｂ. 活性炭主要起吸附杂质的作用
Ｃ. 能得到纯净水
Ｄ. 能把硬水变为软水
６. 净化水的方法有: ①过滤、②加明矾吸附沉降、③蒸馏、④消毒杀
菌ꎮ要将混有泥沙的天然水净化成生活用的自来水ꎬ应选用的方法和顺序为( )ꎮ
Ａ. ①②③④ Ｂ. ②④①③ Ｃ. ②①④
Ｄ. ①③④
７. 我国不少地方所饮用的水来自河水ꎮ河水中常含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质ꎬ饮用
前要进行净化处理ꎮ例如ꎬ用漂白粉[主要成分是Ｃａ(ＣｌＯ) ２ꎬ溶于水可生成次氯酸]
投入水中杀菌消毒ꎮ请回答以下有关净化处理河水的问题:
(１) 为了除去较大颗粒、悬浮物杂质需要进行的操作是
ꎮ
(２) 为了消毒杀菌需要加入
ꎮ
(３) 加明矾的作用是
ꎮ
(４) 经处理后得到的净水是纯净物ꎬ还是混合物?
ꎬ其原因是
ꎮ
(５) 若要鉴别所得的水是硬水还是软水ꎬ可加入
ꎬ搅拌ꎬ如果观察到
ꎬ则为硬水ꎻ如果观察到
ꎬ则为软水ꎮ
>
４２ 水的组成
水的物理性质ꎬ由电解水探究水的组成
水是我们生活中不可或缺的物质ꎬ它有哪些物理性质? 它是怎样组成的?
１０８
●水有哪些物理性质
图４－１６ 水的特性
纯净的水是无色、无气味的透明液体ꎮ在
压强为１０１３ｋＰａ时ꎬ水的凝固点是０℃ꎬ沸
点是１００℃ꎮ温度为４℃时ꎬ水的密度
(１ｇｃｍ
－３)最大ꎮ
图４－１５ 水与冰
在寒冷的冬
天ꎬ河流湖泊上面
的冰层保护着下层
的水ꎬ有利于水生
动植物的越冬生存ꎮ
●水的组成
水是由水分子构成的ꎬ化学式是Ｈ２Ｏꎬ表明每个水分子由两个氢原子
和一个氧原子构成ꎬ而且组成水的元素是氢元素和氧元素ꎮ上述结论是怎
样得到的呢? 通过科学实验ꎮ一种实验是水的电解ꎬ鉴定水的电解产物ꎬ
进而推断水的组成ꎮ请观察实验ꎮ
目的 知道水的电解产物ꎮ
【实验４－６】往水电解器里注满水[其中加有少量烧碱( ＮａＯＨ) 或硫酸
(Ｈ２ＳＯ４)ꎬ以增加导电性]ꎬ连接电源的电极ꎬ通入直流电让水电解ꎬ观察
电极上和刻度管内有什么现象发生ꎮ
经过一段时间后ꎬ停止电解ꎮ用带火星的木条检验连接电源正极的刻度
管内的气体ꎻ用点燃的木条检验连接电源负极的刻度管内的气体ꎮ
氢气可以燃烧ꎬ燃烧时产生淡蓝色的火焰ꎬ燃烧产物是水ꎮ
点火时ꎬ必须注意安全ꎬ防止爆炸ꎮ
第三章３１氧气的性质和用途、第五章５１洁净的燃料———氢气
１０９
图４－１７ 电解水装置
(１) 通电后可以发现ꎬ两个电极的表面都有
放出ꎮ
(２) 电解后ꎬ连接电源负极刻度管内的气体体积
ꎬ连接电源正极刻度管内的气体体积
ꎬ
它们的比约为
ꎮ
(３) 连接电源负极刻度管内的气体
( 可/ 不
可) 燃烧ꎬ产生火焰ꎬ它是
ꎮ
(４) 连接电源正极刻度管内的气体
( 能/ 不
能) 使带火星的木条
ꎬ它是
ꎮ
上述实验表明ꎬ在直流电的作用下ꎬ发生水的电解ꎬ生成氢气和氧气ꎬ
由此可知: 水是由氢元素和氧元素组成的ꎮ电解结果可用下列式子表示:
水
通电 →氢气＋氧气
(Ｈ２Ｏ)
(Ｈ２)
(Ｏ２)
从微观角度分析ꎬ水分子发生了怎样的变化呢? 科学家已经探明氢分
子和氧分子都是双原子分子ꎻ而且已证实在同温和同压条件下ꎬ等体积的
不同气体含有相同数目的分子ꎮ因此ꎬ根据水电解时产生氢气与氧气体积
比为２∶１的实验事实ꎬ可以推导出氢分子和氧分子的个数比也为２∶１ꎮ于
是ꎬ从微观角度分析ꎬ水的电解结果可用示意图表示为:
图４－１８ 水分子分解示意图
对水的电解实验结果的分析表明: 每个水分子是由两个氢原子和一个
氧原子构成的ꎬ因此水的化学式为Ｈ２Ｏꎮ
请思考: 你能从氢气在氧气里燃烧生成水的反应ꎬ也推断出同样的结
论吗?
１１０
工业上利用水的电解生产氢气和氧气ꎮ氢气可作发射航天器火箭的高
能燃料使用ꎮ在空间站中ꎬ可据此制备氧气ꎬ用以保证航天员呼吸的正常
供给ꎮ
１. 下列说法错误的是( )ꎮ
Ａ. 水的三态变化属于物理变化
Ｂ. 夏天时ꎬ１ｃｍ
３液态水的质量小于１ｇ
Ｃ. 在地球任何高于海平面的旷野上测定水的沸点ꎬ都低于１００℃
Ｄ. 水、冰共融形成混合物
２. Ｈ２Ｏ和Ｈ２Ｏ２相比较ꎬ有关它们的如下说法中正确的是( )ꎮ
Ａ. 都可用于制备氧气 Ｂ. 分子构成相同
Ｃ. 元素化合价相同 Ｄ. 元素的种类不同
３. 用右图所示的装置进行电解水实验ꎬ有以下描述: ①甲、乙两试
管内收集到的气体的体积比约为２∶１、②乙试管内产生的气体
能燃烧、③甲试管内产生的气体能使带火星的木条复燃ꎮ以上
描述中正确的是( )ꎮ
Ａ. ①②③ Ｂ. ② Ｃ. ①② Ｄ. ①
４. 根据科学家发现的“同温同压下同体积气体分子数相同” 的规律分析ꎬ由于电解水产
生的氢气和氧气体积之比为
ꎬ故其分子数目之比应为
ꎬ又由于
氢分子和氧分子都是
原子分子ꎬ它们都来自
ꎬ所以ꎬ可以推知水的化学
式为
ꎮ
５. 课文是从水的电解实验探究出水的组成的ꎮ请你猜想一下ꎬ还可以从什么不同的角度
设计实验来探究水的组成?
４３ 质量守恒定律
质量守恒定律ꎬ运用质量守恒定律解释实验现象
既然在化学反应中物质的种类发生了变化ꎬ那么ꎬ你认为物质总的质
量会因此而发生改变吗? 让我们通过实验进行探究ꎮ
１１１
提出问题
物质发生化学变化的前后ꎬ参加反应的各物质
的质量总和会等于生成的各物质的质量总和吗?
猜想与假设
ꎮ
实验与事实
提供下列一组化学反应供同学们进行比较:
【实验４－７】如图４－１９装置ꎬ锥形瓶中装入０５ｇ
粉末状石灰石ꎬ将一支注射器的针头插入胶塞ꎬ使
瓶内与大气相通ꎮ另将一支量程为５ｍＬ的注射器
的针头插入胶塞ꎬ事先在其针筒内吸进２ｍＬ稀盐
酸ꎮ实验时ꎬ推压注射器活塞至１ｍＬ刻度处ꎬ观
察实验现象ꎬ反应前后称量做比较ꎮ
【实验４－８】如图４－２０装置ꎬ锥形瓶中装入０５ｇ
粉末状石灰石ꎬ将装有２ｍＬ稀盐酸的注射器针头
插入胶塞ꎮ推压注射器活塞至１ｍＬ刻度处ꎬ观察
实验现象ꎬ反应前后再称量做比较ꎮ
【实验４－９】如图４－２１装置ꎬ锥形瓶中装入５ｍＬ
硫酸铜溶液ꎻ将装有３ｍＬ氢氧化钠溶液的注射器
针头插入胶塞ꎮ推压注射器活塞至１ｍＬ刻度处ꎬ
观察实验现象ꎬ反应前后称量做比较ꎮ
实验结果
将上述实验的现象和称量的数据记录在下表中:
实验序号
反应原理
实验现象
反应前
称量
反应后
称量
实验４－７
实验４－８
碳酸钙＋盐酸
→氯化钙＋二氧化碳＋水
(ＣａＣＯ３) (ＨＣｌ)
(ＣａＣｌ２)
(ＣＯ２) (Ｈ２Ｏ)
实验４－９
氢氧化钠＋硫酸铜
→硫酸钠＋氢氧化铜
(ＮａＯＨ)
(ＣｕＳＯ４)
(Ｎａ２ＳＯ４) [Ｃｕ(ＯＨ) ２]
１１２
物理: 托盘天平的使用
托盘天平的使用
１. 校准: 称量前要对天平进行校准ꎬ即检查天平是否平衡ꎮ方法是称盘
应先垫好洁净纸ꎬ把游码放在标尺零刻度处ꎬ看指针在分度盘左右两边摆动
的格数是否接近相等ꎬ或指针是否停在正中ꎮ如不平衡ꎬ应调节平衡螺母ꎬ
使天平达到平衡ꎮ
２. 称量: 左盘放被称物ꎬ右盘放砝码ꎬ加减砝码要用镊子ꎬ先加质量大
的ꎬ再加小的ꎮ１ｇ以下可移动游码ꎬ直到天平平衡ꎮ砝码和游码所示质量之
和ꎬ等于被称物的质量ꎮ
称量完毕后ꎬ即把砝码放回盒中ꎬ游码移回零处ꎮ
请大家比较上述实验得到的数据ꎬ并研讨两个问题:
１. 为什么【实验４－７】和【实验４－８】都属同一个反应ꎬ反应前后各
物质的总质量ꎬ前者不相等而后者相等?
２. 我们应当以哪些实验为依据来探究化学反应前后物质质量总和的关
系? 能从中得到什么结论?
很显然ꎬ在化学反应里ꎬ参加反应的各物质的质量总和ꎬ等于反应后
生成的各物质的质量总和ꎬ这就是质量守恒定律ꎮ
质量守恒定律是经许多事实证明了的基本规律ꎮ为什么参加化学反应
的物质ꎬ反应前后质量总和会保持不变呢? 这可以从化学反应的微观角度
得到解释: 物质发生化学反应时ꎬ只是反应物的原子重新组合ꎬ生成新物
质ꎬ反应前后原子的种类和数目都没有改变ꎮ可见在化学变化过程中元素
不变ꎮ因此ꎬ化学反应前后各物质的质量总和必定相等ꎮ
１１３
请你运用质量守恒定律讨论化学实验过程中出现质量变化的问题ꎮ
１. 为了验证质量守恒定律ꎬ某同学在托盘天平的左盘上放一块石棉网ꎬ
在石棉网上放一段经过砂纸打磨过的镁条ꎬ称量ꎮ然后点燃镁条ꎬ将生成的
白色固体全部收集在石棉网上ꎬ冷却后再称量ꎬ发现质量比实验前的质量增
大了ꎮ怎样解释反应前后质量不等的现象?
２. 你能否从微观的角度ꎬ用图示表明上述实验也是符合质量守恒定
律的?
质量守恒定律
在化学反应中ꎬ参加反应的各物质的质量总和ꎬ等于反应后生
成的各物质的质量总和ꎮ
这是由于化学变化中三“不变”: 原子种类(元素) 不变ꎬ原
子数目不变ꎬ原子质量不变ꎮ
１. 在化学反应前后ꎬ下列各项中ꎬ肯定不会改变的是
ꎻ肯定会改变的是
ꎻ
可能改变也可能不变的是
ꎮ
Ａ. 分子的种类
Ｂ. 原子的种类
Ｃ. 分子的数目
Ｄ. 物质的总质量
２. 蔗糖在隔绝空气加热时ꎬ生成碳和水ꎮ据此推断蔗糖中一定含有的元素是( )ꎮ
Ａ. 碳、氧
Ｂ. 碳、氢、氧
Ｃ. 碳、氢
Ｄ. 氢、氧
３. 已知反应Ａ＋ＢＣ＋Ｄꎬ且Ａ与Ｂ参加反应的质量比为４∶３ꎬ若反应后生成Ｃ和Ｄ
共２８ｇꎬ则消耗的反应物Ｂ的质量为( )ꎮ
Ａ１６ｇ
Ｂ１２ｇ
Ｃ０３ｇ
Ｄ０９ｇ
１１４
４. 下列叙述完全符合质量守恒定律的是( )ꎮ
Ａ. 水结成冰前后ꎬ质量保持不变
Ｂ. ５０ｍＬ水和５０ｍＬ乙醇混合后总体积小于１００ｍＬ
Ｃ. 在１００ｇ过氧化氢溶液中ꎬ含有３０ｇ过氧化氢和７０ｇ水
Ｄ. １２ｇ碳与３２ｇ氧气恰好完全反应可生成４４ｇ二氧化碳
５. 绿色植物是通过光合作用发生反应: ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ
→葡萄糖＋Ｏ２ꎬ由此推知葡萄糖
( )ꎮ
Ａ. 一定含碳、氢元素ꎬ可能含氧元素
Ｂ. 一定含碳、氢元素ꎬ不含氧元素
Ｃ. 一定含碳、氢、氧元素
Ｄ. 无法确定
６. 红磷在氧气中燃烧后生成五氧化二磷ꎬ文字表达式是:
磷＋氧气
→五氧化二磷
(Ｐ)
(Ｏ２)
(Ｐ２Ｏ５)
据此ꎬ下列说法中正确的是( )ꎮ
①该反应属于化合反应 ②生成物是氧化物 ③反应遵守质量守恒定律 ④反应前后
分子和原子种类都不变 ⑤分子在化学变化中可以再分ꎬ而原子不能再分
Ａ. ①②③⑤ Ｂ. ①②④⑤ Ｃ. ①③④⑤ Ｄ. ①②③④⑤
７. 已知一定质量的纯净物Ａ跟３２ｇ氧气可进行充分的燃烧ꎬ恰好完全反应后ꎬ生成２２ｇ
二氧化碳和１８ｇ水ꎬ请回答以下问题:
(１) 参加反应的物质Ａ的质量是
ꎮ
(２) 组成物质Ａ的元素中ꎬ一定有
和
ꎮ
(３) 物质Ａ中各元素的质量比为
ꎮ
(４) 物质Ａ最可能的化学式是
ꎮ
８. 用质量守恒定律解释下列现象:
(１) 铁丝在氧气中燃烧后ꎬ所生成的产物的质量比铁丝原质量增加了ꎮ
(２) 把氯酸钾和二氧化锰的混合物加热后ꎬ试管里所剩物质的质量小于原混合物的质量ꎮ
>
４４ 化学方程式
化学方程式ꎬ化学方程式的书写及其计算
在学习质量守恒定律以后ꎬ我们要运用它来学习化学方程式ꎮ
１１５
●什么是化学方程式
在前面ꎬ我们用文字表示化学反应ꎬ例如:
碳＋氧气
点燃 →二氧化碳
这种式子只能表示哪些物质发生反应ꎬ生成了什么物质ꎬ但不能表示
反应过程的质量关系ꎬ而且不简明ꎬ不利于国际交流ꎮ因此化学家们采用
国际通用的化学式来表示化学反应ꎮ例如ꎬ上述反应可表示为:
Ｃ＋Ｏ２
点燃
ＣＯ２
这种用化学式表示化学反应的式子ꎬ叫作化学方程式ꎬ又叫反应方程
式ꎬ简称反应式ꎮ其中ꎬ参加反应的物质ꎬ叫作反应物ꎻ化学反应后产生
的物质ꎬ叫作生成物ꎮ
化学方程式有什么意义呢?
首先ꎬ从定性的角度认识ꎬ表明了反应物、生成物和反应条件ꎮ例如ꎬ
上面列出的反应ꎬ表示反应物是碳和氧气ꎬ生成物是二氧化碳ꎬ反应条件
为“点燃”ꎮ
其次ꎬ从定量的角度认识ꎬ表示各物质的质量关系ꎮ仍以上述反应
为例:
很明显ꎬ每１２份质量的碳恰好与３２份质量的氧气完全反应ꎬ生成４４
份质量的二氧化碳ꎬ这符合质量守恒定律ꎮ
●怎样书写化学方程式
书写化学方程式要遵循两个原则: 一是以科学实验的事实为根据ꎬ写
出反应物和生成物的化学式ꎻ二是以质量守恒定律为根据ꎬ等号两边各种
原子的种类和数目必须相同ꎮ
１１６
现在ꎬ请你进行书写化学方程式的练习ꎮ
步骤
示例
请练习
１. 根据实验事实ꎬ在左、
右两边分别写反应物和生成
物的化学式
磷＋氧气
点燃 →五氧化二磷
Ｐ＋Ｏ２———Ｐ２Ｏ５
铝＋氧气
点燃 →氧化铝
２. 根据质量守恒定律ꎬ进
行配平ꎬ即在有关化学式前
配上适当的化学计量数ꎬ使
反应前后各种元素的原子个
数相等
４Ｐ＋５Ｏ２２Ｐ２Ｏ５
３. 标明反应条件和生成物
状态
４Ｐ＋５Ｏ２
点燃
２Ｐ２Ｏ５
为了保证所写的化学方程式遵循质量守恒定律ꎬ关键在于掌握配平的
方法ꎮ图４－２２为你介绍常见的最小公倍数法ꎮ
图４－２２ 化学方程式的写法
另外ꎬ在第三步骤中ꎬ如果反应物中没有气体ꎬ而生成物有气体ꎬ则
后者用“↑” 号标明ꎻ如果反应物中没有难溶物质ꎬ而在生成物中有沉
淀ꎬ则后者用“↓” 号标明ꎮ例如:
２ＫＭｎＯ４
△
Ｋ２ＭｎＯ４＋ＭｎＯ２＋Ｏ２↑
ＢａＣｌ２＋Ｎａ２ＣＯ３２ＮａＣｌ＋ＢａＣＯ３↓
１１７
化学方程式是用化学式表示化学反应的式子ꎮ
书写时要根据事实并注意配平ꎬ适当标明反应条件和生成物状态ꎮ
化学方程式所用符号
符号
＋
△
↑
↓
意义
与、和或跟
反应生成
加热
该生成物
是气体
该生成物
是沉淀
图４－２３ 用于学习化学方程式的化学纸牌
轻松学习化学方程式
将化学物质的名称制作成化学纸牌ꎬ
通过物质之间的反应ꎬ可以让你轻松学习
化学方程式( 图４－２３) ꎮ一边游戏ꎬ一边
记忆化学方程式ꎬ很方便ꎬ也很有效ꎮ你
想试试吗? 请你上网搜索相关教程ꎮ
１. 写出ＫＣｌＯ３在ＭｎＯ２催化下加热分解成ＫＣｌ和Ｏ２的化学方程式:
ꎮ
２. 在化学方程式２ＸＹ２＋Ｙ２２Ｚ中ꎬ代号Ｚ的化学式是( )ꎮ
Ａ. ＸＹ Ｂ. ＸＹ２ Ｃ. Ｘ２Ｙ Ｄ. ＸＹ３
●怎样根据化学方程式进行计算
既然化学方程式不仅能表明反应物的质量总和与生成物质量总和相等
的规律ꎬ而且还能表示各反应物与生成物之间质量比的关系ꎬ我们便可以
根据化学方程式进行一系列的化学计算ꎬ从定量方面探究化学变化ꎮ例如ꎬ
计算投入一定质量的原料(反应物)ꎬ可以生产多少产品(生成物)ꎻ或反
过来计算要生产一定质量的产品ꎬ应投放多少原料等ꎮ值得注意的是ꎬ按
化学方程式的反应物或生成物进行计算时都必须是纯净物的质量ꎮ
１１８
１. 根据反应物的质量求生成物的质量
例１ 在实验室中ꎬ将含有１５３ｇ过氧化氢的溶液与少量二氧化锰混
合ꎬ求过氧化氢完全分解后ꎬ生成的氧气质量是多少?
解题步骤 书写格式
(１) 设未知量
解: 设生成氧气的质量为ｘꎮ
(２) 确定根据ꎬ即写出化学方程式
２Ｈ２Ｏ２
ＭｎＯ２
２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２↑
(３) 找相关量ꎬ即列出跟
２× ３４ ３２
计算相关的量
１５３ｇ
ｘ
(４) 列比例式
２× ３４
３２
＝１５３ｇ
ｘ
(５) 求未知量
ｘ＝３２× １５３ｇ
２× ３４
＝７２ｇ
(６) 回答问题
答: 可生成７２ｇ氧气ꎮ
请你根据上例的解题步骤和书写格式ꎬ练习解答下列其他计算类型的
实例ꎮ
２. 根据生成物的质量求反应物的质量
例２
用加热氯酸钾与少量二氧化锰混合物的方法ꎬ制得氧气９６ｇꎬ
求被分解的氯酸钾的质量是多少?
解题步骤 练习解答
(１) 设未知量
(２) 写反应式
(３) 找相关量
(４) 列比例式
(５) 求未知量
(６) 回答问题
３. 反应物(或生成物) 之间质量互求
例３ 工业上高温煅烧石灰石(按ＣａＣＯ３纯净物计算)ꎬ可制得生石灰
(按ＣａＯ纯净物计算)ꎬ但同时会产生大量二氧化碳ꎮ它是一种温室气体ꎬ
排进大气中ꎬ会影响生态环境ꎮ试计算每制得１００ｔ氧化钙的同时会产生二
氧化碳多少吨?
１１９
解题步骤 练习解答
(１) 设未知量
(２) 写反应式
(３) 找相关量
(４) 列比例式
(５) 求未知量
(６) 回答问题
１. 下列化学方程式书写和配平没有错误或遗漏的是( )ꎮ
Ａ２Ｈ２Ｏ２２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２ Ｂ２Ａｌ＋Ｏ３Ａｌ２Ｏ３
ＣＳ＋Ｏ２↑
点燃
ＳＯ２↑
Ｄ２ＫＭｎＯ４
△
Ｋ２ＭｎＯ４＋ＭｎＯ２＋Ｏ２↑
２. 下列化学方程式书写有错误的是( )ꎮ
Ａ２ＫＣｌＯ３
ＭｎＯ２
△
２ＫＣｌ＋３Ｏ２↑
ＢＭｇ＋Ｏ２
点燃
ＭｇＯ２
Ｃ２Ｈ２Ｏ
通电
２Ｈ２↑＋Ｏ２↑
Ｄ３Ｆｅ＋２Ｏ２
点燃
Ｆｅ３Ｏ４
３. 配平下列化学方程式:
(１)
Ｐ＋Ｏ２——— Ｐ２Ｏ５
(２)
Ｐ２Ｏ５＋Ｈ２Ｏ——— Ｈ３ＰＯ４
(３)
Ｃ＋ＣＯ２
高温
ＣＯ
(４)
ＣＨ３ＯＨ＋Ｏ２
点燃
ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ
４. 火箭推进器中装有液态肼(Ｎ２Ｈ４) 和过氧化氢(Ｈ２Ｏ２)ꎬ当它们混合反应时ꎬ放出
大量的热量ꎬ有关反应方程式为Ｎ２Ｈ４＋２Ｈ２Ｏ２Ｘ２＋４Ｈ２Ｏꎬ据此判断Ｘ２的化学式
是
ꎮ
５. 写出氧化汞受热分解的化学方程式ꎬ并指出反应物和生成物各物质之间的质量比ꎬ计
算氧化汞中氧元素的质量分数ꎮ每１００ｇ氧化汞受热完全分解后ꎬ最多可生成氧气的
质量是多少?
６用高锰酸钾加热分解法制取氧气ꎬ为了在一般条件下能得到０４８Ｌ氧气ꎬ求被分解的
高锰酸钾的质量是多少? (按氧气的密度为１４３ｇＬ－１计算)
７. 某城镇１天要烧煤１００ｔꎬ其中含碳的质量分数为８０％ꎮ计算该城镇１年烧煤产生的
温室气体的量是多少? (１年按３６０天计)
１２０
关键词或词组
水资源(４１) 水污染(４１) 水的净化和纯化(４１)
硬水(４１) 水的物理性质(４２) 水的组成(４２)
质量守恒定律(４３) 化学方程式(４４)
物理性质
无色、无气味的液体
水分子
的构成
通过水的电解实验结果分析: 水由氢、氧两元素组成ꎬ一个
水分子由两个氢原子和一个氧原子构成ꎬ化学式是Ｈ２Ｏ
资源
爱护水资源ꎬ治理水污染
定义
化学反应中参加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
微观解释
化学变化中原子种类、数目、质量三“不变”
分析实验
总质量变化
现象
反应中有气体生成而离开反应体系ꎬ这部分生成物的质量小
于反应物的总质量
燃烧反应中ꎬ反应物未计入参加反应的氧气ꎬ生成物总质量
大于部分反应物的质量
定义
用化学式表示化学反应的式子
书写根据
符合事实和质量守恒定律
书写步骤
(１) 左边写反应物化学式ꎬ右边写生成物化学式
(２) 配平
(３) 标明反应条件和生成物状态
涵义
表明反应物和生成物ꎬ表明各物质间的质量关系
有关计算
(１) 根据反应物的质量求生成物的质量
(２) 根据生成物的质量求反应物的质量
(３) 反应物或生成物之间的质量互求
１２１
练习题[四]
１. 前面学习了几种用化学原理制氧气的方法ꎬ这些方法用化学方程式表示如下ꎬ其中没
有错误的是( )ꎮ
Ａ. Ｈ２Ｏ２
ＭｎＯ２
Ｈ２Ｏ＋Ｏ２↑
Ｂ. ２ＫＭｎＯ４ Ｋ２ＭｎＯ４＋ＭｎＯ２＋Ｏ２↑
Ｃ. ２ＫＣｌＯ３
ＭｎＯ２
△
２ＫＣｌ＋３Ｏ２↑
Ｄ. ２Ｈ２Ｏ
通电
２Ｈ２＋Ｏ２
２. 从右面水分子分解示意图中获得以
下信息ꎬ其中不正确
∙∙∙的是( )ꎮ
Ａ. 水是由氢元素和氧元素组成
Ｂ. 化学反应前后元素的种类不变
Ｃ. 在化学变化中ꎬ分子可分ꎬ原子也可分
Ｄ. １个水分子由２个氢原子和１个氧原子构成
３. 根据前面所学内容ꎬ写出下列反应的化学方程式:
(１) 为延长白炽灯的使用寿命ꎬ灯泡内常放入极少量的红磷
ꎮ
(２) 燃放含硫黄的烟花爆竹时ꎬ会产生一种刺激性的气味
ꎮ
(３) 小明点燃木炭为烧烤做准备
ꎮ
(４) 照明弹发出强光是因为镁粉被点燃在空气中燃烧
ꎮ
(５) 某金属在氧气中燃烧ꎬ现象为剧烈燃烧ꎬ火星四射
ꎮ
(６) 用液体加固体在常温下制氧气
ꎮ
(７) 用某白色固体制氧气
ꎮ
(８) 用某紫黑色固体制氧气
ꎮ
４. 某有机物燃烧的化学方程式是２ＣｘＨｙ＋５Ｏ２
点燃
４ＣＯ２＋ｙＨ２Ｏꎬ则ｘ＝
ꎬ
ｙ＝
ꎮ
５. 某实验室需用氧气做实验ꎮ现将２６５ｇ氯酸钾与３５ｇ二氧化锰的混合物加热一定时
间后ꎬ冷却称量剩余固体为２０４ｇꎬ请回答:
(１) 制得氧气质量为
ꎮ
(２) 剩余固体中存在哪些物质? 各为多少?
１２２
６. 某煤厂向原煤中加入适量生石灰制成“ 环保煤”ꎬ以减少二氧化硫的排放ꎮ燃烧时
生石灰吸收二氧化硫的化学方程式为: ２ＣａＯ＋ｍＳＯ２＋Ｏ２ｍＣａＳＯ４ꎮ请回答下
列问题:
(１) ｍ的值是
ꎮ
(２) 若煤厂一次共加入含氧化钙８０％的生石灰１４００ｔꎬ则理论上最多可吸收二氧化硫
多少吨?
７. 某同学把１８ｇ不纯的过氧化钙样品(杂质不与水反应) 加入盛有足量水的烧杯中ꎬ
发生了２ＣａＯ２＋２Ｈ２Ｏ２Ｃａ( ＯＨ) ２＋Ｏ２↑的反应ꎬ完全反应后ꎬ生成了
０２２４Ｌ氧气(密度为１４３ｇＬ
－１)ꎮ请计算:
(１) 生成氧气的质量(精确到００１ｇ)ꎮ
(２) 该样品含过氧化钙的质量分数ꎮ
８. １９世纪末ꎬ人们已经知道将食盐水电解可制得氢氧化钠、氯气和氢气ꎬ这种方法可
制得很纯的氢氧化钠ꎬ反应的化学方程式为:
２ＮａＣｌ＋２Ｈ２Ｏ
通电
２ＮａＯＨ＋Ｃｌ２↑＋Ｈ２↑
请回答下列问题:
(１) 从理论上计算电解１１７０ｋｇ食盐ꎬ能生产氢氧化钠、氯气和氢气各多少千克?
(２) 所得Ｈ２和Ｃｌ２可用于制造用途广泛的ＨＣｌ: Ｃｌ２＋Ｈ２
点燃
２ＨＣｌꎮ按上题所得的
氯气和氢气制氯化氢ꎬ最多是否为７３０ｋｇ? 不用化学方程式也能直接推算吗? 为
什么?
１２４
早在几十万年前ꎬ人类的祖先就开始知道利用燃料的燃烧反应来取
暖和获得熟食ꎬ从古至今ꎬ燃料都与我们的生活及社会发展密切相关ꎮ
那么ꎬ常见的燃料有哪些呢?
５１ 洁净的燃料———氢气
氢气的特性ꎬ氢气的燃烧
你知道氢气球爆炸时会烧伤人吗? 请阅读以下一则报道ꎬ
并回答有关问题ꎮ
据报道ꎬ在某地曾发生一起气球爆炸伤人的事件ꎮ当时ꎬ
有几位同学觉得该市广场上用来悬挂商业广告的大气球挺好
玩ꎬ便合力把其中一只大气球从空中拉下来ꎬ手推脚踢ꎮ突
然气球“砰” 的一声爆炸ꎬ一股灼热的烈焰袭来ꎬ把几位同
学烧伤ꎮ后经医院救治ꎬ幸未危及生命ꎮ造成这起事故的主、
客观原因是什么? 据此推知氢气应该具有哪些物理性质和化
学性质?
氢气究竟有哪些特别的性质呢? 请你观察一个有趣的实验ꎮ
图５－１ 氢气肥皂泡
目的 知道氢气的特性ꎮ
【实验５－１】
项目
观察现象
性质推断
用氢气流
吹肥皂泡
用燃着的木条
点燃气泡
１２５
●最轻的气体
从氢气肥皂泡迅速上升的现象ꎬ你便知道氢气是一种密度比空气小的
气体ꎮ经过科学实验的测定ꎬ已知氢气在０℃、１０１３ｋＰａ下ꎬ１Ｌ氢气的
质量为００９０ｇꎬ只有同条件下、同体积空气质量的２/ ２９ꎬ氧气质量的
１/ １６ꎬ是物质世界里最轻的气体ꎮ
通常状况下ꎬ氢气呈气态ꎬ在压强为１０１３ｋＰａꎬ温度为－２５２℃时ꎬ
呈液态ꎻ温度为－２５９℃时ꎬ变成雪状的固态ꎮ熔点和沸点比所有其他常
见气体都低ꎮ
氢气无色、无气味、难溶于水ꎮ
请你用最简短的文字ꎬ把氢气的物理性质概括出来:
ꎮ
●氢气的燃烧
当燃着的木条接触氢气肥皂泡时ꎬ你会发现它可着火燃烧ꎬ这说明氢
气是一种可燃的气体ꎮ现在ꎬ请观察氢气燃烧反应的演示ꎬ了解氢气的燃
烧产物是什么ꎮ
图５－２ 氢气燃烧
目的 观察氢气的燃烧现象ꎮ
【实验５－２】在带尖嘴的金属导管口点燃纯净
∙∙的氢
气(图５－２)ꎬ观察火焰的颜色ꎮ把一个冷而干燥
的烧杯罩在火焰上方ꎬ观察烧杯现象:
氢气在空气里燃烧ꎬ火焰为
色ꎻ罩在火
焰上方的烧杯内壁上有
ꎻ手触烧杯ꎬ感
觉
ꎮ
１２６
氢气在空气里燃烧ꎬ实际上是与空气里的氧气发生反应ꎬ生成物是水ꎬ
并放出热量ꎮ因此ꎬ氢燃料是不产生污染物的洁净燃料ꎮ
２Ｈ２＋Ｏ２
点燃
２Ｈ２Ｏ
通过这个实验ꎬ你对水的元素组成有哪些再认识?
【实验４－６】
你一定会感到奇怪ꎬ为什么在进行点燃氢气的实验时ꎬ一再强调
氢气必须纯净
∙∙呢? 这样做的目的是什么? 请再观察一个有趣的爆鸣
实验ꎮ
目的 知道氢气与空气混合后易发生爆炸ꎬ从而注意安全使用氢气ꎮ
图５－３ 点燃氢气和
空气的混合物
【实验５－３】取一个无盖、底部钻一小孔的塑料(纸)
筒或杯ꎬ用纸团堵住小孔ꎬ开口一端朝下ꎬ通入一会
儿氢气ꎬ使筒里的气体为氢气和空气的混合气ꎮ把这
个筒拿到安全的地方ꎬ拔掉堵孔纸团ꎬ用燃着的木条
在小孔处点火(为安全起见ꎬ点火时
人要离远一些)ꎬ注意观察有什么现
象出现ꎮ
现象是:
ꎮ
原来ꎬ当氢气与空气混合时ꎬ一旦点燃ꎬ反应即迅速进行ꎬ在极短的
时间内放出大量的热ꎬ使塑料筒内的气体急剧膨胀ꎬ结果发生爆炸ꎮ经实
验测定ꎬ空气里混入氢气的体积为总体积的４０％~ ７４２％时ꎬ经点燃就会
发生爆炸ꎬ这个体积分数的范围就是氢气的爆炸极限ꎮ
第三章３３燃烧条件与灭火原理“爆炸极限”
因此ꎬ在使用氢气时ꎬ要特别注意安全ꎮ点燃氢气前ꎬ一定要检验氢
气的纯度ꎮ
如何检验氢气的纯度呢?
１２７
目的 学习检验氢气纯度的方法ꎮ
图５－４ 检验氢气纯度
【实验５－４】收集一小试管氢气ꎬ用拇指堵住试管口ꎬ
使试管口稍向下倾斜ꎬ接近酒精灯火焰ꎬ再移开拇
指点火ꎮ
若听到轻微的“噗” 声ꎬ说明氢气已纯净ꎮ
若听到尖锐的爆鸣声ꎬ则表明氢气不纯ꎬ这时
要用拇指按住试管口一会儿ꎬ使管内氢气燃烧的火
焰熄灭ꎬ再行收集氢气、验纯ꎬ直至听到轻微“噗”
声ꎬ才可在导管口处点火ꎮ
●理想的高能燃料
氢气完全燃烧时ꎬ跟空气里的氧气化合成水ꎬ同时放出大量的热ꎮ
这热量有多大呢? 据测定ꎬ氢的热值为１４× １０
８Ｊｋｇ
－１ꎬ而汽油的热值
为４６× １０
７Ｊｋｇ
－１( 请计算: 氢气的热值为汽油的多少倍?)ꎮ由此可
见ꎬ氢气的确是难能可贵的既洁净又高能的理想燃料ꎮ
目前ꎬ液氢已在火箭、航天飞机、导弹和燃氢汽车等方面应用ꎮ但
由于氢气在制造、贮存和运输等方面还有许多技术问题没有完全突破ꎬ
所以氢能源尚未得到广泛应用ꎮ这些问题有待大家去研究解决ꎮ
氢气有可燃性ꎮ
氢气燃烧的热值高ꎬ产物是水ꎬ它是理想的高能和洁净燃料ꎮ
１２８
１. 下列说法不正确的是( )ꎮ
Ａ. 氢气是一种密度最小、无色、无气味、极难溶于水的气体
Ｂ. 氢气是一种优良的燃料
Ｃ. 氢气点燃的产物是水
Ｄ. 含有氢元素的物质都可以做燃料
２. 点燃氢气必须验纯的原因是( )ꎮ
Ａ. 氢气的着火点很低
Ｂ. 氢气燃烧时会产生大量的热
Ｃ. 氢气与空气相混后ꎬ若其含量在爆炸极限范围内ꎬ则点燃会发生爆炸
Ｄ. 氢气点燃后产生的水蒸气体积比氢气大
３. 在通常状况下ꎬ不能用于鉴别氢气和氧气的方法是( )ꎮ
Ａ. 分别用带火星木条伸入气体 Ｂ. 分别将燃着的木条接触气体
Ｃ. 分别吹肥皂泡
Ｄ. 分别观察颜色、状态、气味
４. 氢气是一种理想新能源ꎬ但目前只在火箭发射等少数情况下使用ꎬ主要原因是( )ꎮ
Ａ. 氢气燃烧的产物对环境有影响
Ｂ. 制备氢气耗能大、成本高
Ｃ. 水资源受到严重污染
Ｄ. 燃烧时产生热量低于同质量其他燃料
５. 氢能源的开发应用是当今全球性的一个重大研究课题ꎮ有研究人员设想“利用太阳
能ꎬ以水为原料ꎬ大量生产氢气ꎬ用来作为各种机械的动力燃料”ꎮ试回答下列问题:
(１) 你认为这一设想能否实现? 若认为能ꎬ请写出有关的两个化学方程式:
①
ꎻ②
ꎮ
(２) 氢气作为燃料与现在广泛应用的煤、石油等燃料相比有哪些优点?
ꎮ
(３) 你认为开发和利用氢能源最需要攻克的难题是什么?
ꎮ
６. 某市政府明确规定: 在庆典活动中施放氢气球ꎬ必须提前经过审批ꎬ且须在施放地贴
出明显的安全标志ꎮ据此回答:
(１) 用化学知识解释该市政府出台此规定的原因ꎮ
(２) 最适合在施放地张贴的安全标志是
ꎮ
Ａ Ｂ Ｃ Ｄ
１２９
５２ 组成燃料的主要元素———碳
碳的单质ꎬ碳的燃烧ꎬ一氧化碳
跟氢、氧两元素一样ꎬ碳元素对人类有十分重要的意义ꎮ碳是形成地
球上生命现象的基本元素ꎬ也是给人类社会提供能源的主要元素ꎮ许多含
碳的物质早就被人类的祖先用来作燃料ꎬ直至现代ꎬ以碳元素为主要成分
的天然气、煤和石油ꎬ仍然是人类社会最基本的常用燃料ꎮ
现在ꎬ我们来学习一些含碳物质的常识ꎮ
●碳有哪些单质
你知道吗? 那璀璨夺目的钻石和灰黑色的干电池电极芯
竟然都是含有同一种碳元素组成的单质! 前者是金刚石ꎬ后
者的主要成分是石墨ꎮ你能根据下表所述的用途推测它们的
特性吗?
金刚石和石墨的应用
特性推断
无色透明的
金刚石
划玻璃刀头上镶一
小粒金刚石ꎬ用来裁划
玻璃
深灰色有金
属光泽、不透明
的片状石墨固体
检测石墨电极芯的
导电性
铅笔芯是用
石墨粉和黏土混
合物制成的
比较６Ｈ和６Ｂ铅笔
的软硬性能(信息提示:
６Ｂ铅笔芯有较多石墨粉ꎬ
６Ｈ铅笔芯含较多黏土)
１３０
由于金刚石是自然界中最硬的物质ꎬ所以可用来做磨料、地质勘探的
钻头和裁玻璃的刀ꎮ还由于金刚石经过琢磨加工ꎬ折光性强ꎬ光彩夺目ꎬ
又成了贵重的装饰品ꎮ
石墨灰黑、质软而滑腻ꎬ能导电、导热和耐高温ꎮ可用于制铅笔芯ꎬ
做高温润滑剂、电极和冶炼金属坩埚的材料ꎮ
人类还用到由石墨的细小晶体与少量杂质形成的多种无定形碳ꎬ如焦
炭、木炭、活性炭和炭黑ꎮ焦炭、木炭是冶金和生活的常用燃料ꎮ活性炭
疏松多孔ꎬ有很强的吸附能力ꎬ可做防毒口罩的滤毒层ꎬ或做防毒面具的
滤毒罐、净水过滤器的吸附材料ꎮ炭黑在常温时非常稳定ꎬ用炭黑墨汁所
绘的画和书写的字经久不变色ꎮ
此外ꎬ科学家先后发现被称为“富勒烯” 和“石墨烯” 的碳单质ꎬ它
们在材料科学、电子工业等方面有广阔的应用前景ꎮ
金刚石和石墨是天然的碳单质ꎬ它们的性质决定了它们的
用途ꎻ反过来ꎬ从它们的用途可以推知相关性质ꎮ
物质性质
决定
推知
物质用途
从图中的用途ꎬ你能推知下列物质各有什么性质吗?
金刚石(地质勘探
钻头、钻石戒指) 石墨(铅笔芯、电极)
活性炭
(防毒面具) 炭黑(中国画)
图５－５ 碳的广泛用途
１３１
碳单质的研究进展
金刚石和石墨都是碳单质ꎬ但由于内部碳原子的排列方式不同ꎬ彼此
性质、用途迥异ꎮ金刚石中的碳原子相互结合成正四面体型的立体网状结
构ꎮ石墨中的碳原子在同一平面上以正六边形相互结合形成片层状结构ꎮ
图５－６ (Ａ)石墨、(Ｂ)金刚石、(Ｃ)富勒烯、
(Ｄ)碳纳米管、(Ｅ)石墨烯的结构
自２０世纪８０年代中期以来ꎬ富勒烯、碳纳米管、石墨烯等一系列碳
元素的新型同素异形体被陆续发现ꎬ它们跟金刚石、石墨的结构有所不同ꎮ
富勒烯的名称源于建筑学家富勒(ＢＦｕｌｌｅｒ) 的薄壳建筑设计ꎬ其“家族”
中的Ｃ６０在２０世纪末成为科学研究领域的明星分子ꎬ它和Ｃ５０、Ｃ７０等同样
都具有类似于足球的笼状结构ꎮ
近年来碳纳米管、石墨烯的研究和应用已经取得许多成果ꎮ碳纳米管
可看作是由片层结构的石墨卷成的无缝中空纳米级同轴圆柱体ꎬ两端由富
勒烯半球闭合而成ꎮ石墨烯则相当于被层层剥离到只有一个碳原子厚度的
单层石墨ꎮ２０１０年ꎬ我国科学家在国际上首次合成出新型纳米碳材料———
石墨炔ꎬ在纳米碳材料发现史上留下了中国人的足迹ꎮ
目前ꎬ我国在碳纳米管和石墨烯的精细结构控制、性能调控以及宏量
制备方面做出了一系列原创性和引领性工作ꎬ在纳米碳材料的规模化制备
和产业化方面处于国际领先地位ꎮ
１３２
●碳燃烧生成什么
你一定感到奇怪ꎬ为什么能确定特性迥然不同的金刚石、石墨等都
是由碳元素组成的各种单质呢? 这是因为它们的燃烧产物都是碳的氧
化物ꎮ
其实ꎬ在常温条件下ꎬ碳的化学性质是非常稳定的ꎮ古代用炭黑制成
的墨所绘制的水墨画经久不变色就是实证ꎮ但在高温条件下ꎬ各种碳单质
都会发生燃烧ꎮ
碳在高温时发生燃烧ꎬ请回忆ꎬ你在实验室里亲手做过的木炭在氧气
瓶中燃烧的情况:
碳燃烧时有什么现象?
ꎮ
燃烧的产物是什么?
ꎮ
在氧气供给充分时ꎬ碳的燃烧是完全燃烧ꎬ燃烧产物是二氧化碳ꎬ热
值约为３２８× １０
７Ｊｋｇ
－１ꎮ
Ｃ＋Ｏ２
点燃
ＣＯ２
如果氧气供给不足ꎬ会发生什么变化呢? 请看生活里常见的炉火
燃烧ꎮ
图５－７ 燃烧的炉火
一炉燃烧的煤火或炭火ꎬ在炉膛的上部ꎬ会
出现蓝色的火焰ꎬ这火焰是什么物质燃烧的
现象?
你或许看过报纸或电视报道: 某地冬天ꎬ有
人在室内烤火取暖ꎬ由于不注意通风ꎬ结果室内
的人不知不觉昏迷过去ꎬ甚至丧失生命ꎬ发生常
说的煤气中毒事故ꎮ这杀手是谁? 它就是一氧
化碳!
原来ꎬ在氧气供给不足的情况下ꎬ碳的燃烧是不完全燃烧ꎬ产物是一氧化
碳ꎬ１ｋｇ碳不完全燃烧产生的热量为９２×１０
６Ｊꎬ只有碳的热值的１/ ３６ꎮ
１３３
２Ｃ＋Ｏ２(不足)
点燃
２ＣＯ
此外ꎬ在高温条件下ꎬ炽热的碳可使二氧化碳转变成一氧化碳ꎮ
Ｃ＋ＣＯ２
高温
２ＣＯ
一氧化碳是无色、无味、难溶于水的气体ꎮ一氧化碳易燃ꎬ燃烧时
产生蓝色火焰ꎬ这就是可在煤炉或炭炉上方观察到的燃烧现象ꎮ
２ＣＯ＋Ｏ２
点燃
２ＣＯ２
在通风不良的室内使用煤炉时ꎬ因空气不足ꎬ会发生碳的不完全
燃烧ꎬ产生一氧化碳ꎮ大家知道ꎬ一氧化碳是有毒的气体ꎬ它跟血液
中血红蛋白结合的能力很强ꎬ使血液失去输氧能力ꎬ发生煤气中毒ꎮ
所以ꎬ在室内使用煤炉烤火取暖时ꎬ要保证有充分的通风措施ꎬ确保
安全ꎮ
«生物» 或«科学»: 血红蛋白与一氧化碳
请用“煤气中毒” 等关键词ꎬ上网搜索一则有关煤气中毒事件的报
道ꎬ了解发生中毒事件的原因ꎬ中毒后的主要症状ꎬ抢救的注意事项等ꎮ
碳完全燃烧的产物是二氧化碳ꎻ
碳不完全燃烧的产物是一氧化碳ꎮ
一氧化碳和二氧化碳能相互转化ꎮ
１３４
１. 有关金刚石和石墨的下列说法正确的是( )ꎮ
Ａ. 都很软ꎬ可作润滑剂
Ｂ. 碳原子的排列方式相同
Ｃ. 完全燃烧后的产物都是ＣＯ２
Ｄ. 都是由碳元素形成的物质ꎬ故性质相同
２. 下列说法错误的是( )ꎮ
Ａ. 璀璨夺目的钻石是由碳原子构成的
Ｂ. 长期未用而难开启的锁ꎬ可在锁孔中加入少量铅笔芯粉末做润滑剂
Ｃ. 铅笔芯主要是用铅和少量碳粉制成的
Ｄ. 活性炭可用作防毒面具的滤毒剂
３. 有关碳的燃烧ꎬ下列说法错误的是( )ꎮ
Ａ. 凡是含碳的物质都能燃烧
Ｂ. 碳燃烧的产物是氧化物
Ｃ. 碳的几种单质都能燃烧
Ｄ. 一氧化碳也能燃烧
４. 请从①石墨、②活性炭、③金刚石、④氢气、⑤氧气、⑥炭黑中ꎬ选取相应物质的序
∙
号
∙填空ꎮ
(１) 最清洁的燃料是
ꎮ
(２) 可用于冰箱除异味的是
ꎮ
(３) 自然界中最硬的是
ꎮ
(４) 用于急救病人的气体是
ꎮ
(５) 可作干电池电极的是
ꎮ
(６) 作耐高温润滑剂的是
ꎮ
(７) 作油墨用的是
ꎮ
５. 根据含碳物质的衍变填答:
(１) 碳的两种氧化物的化学式及碳的化合价分别是
①
ꎻ②
ꎮ
１３５
(２) 完成下列化学方程式:
①
ꎻ
②
ꎻ
③
ꎻ
④
ꎮ
６. 据媒体报道ꎬ某市有人不慎落入干涸水井ꎬ因井内缺氧窒息而造成７人死亡的意外事
件ꎮ消防和卫生部门现场提取井内气体检测ꎬ发现井内ＣＯ２的含量过高ꎬ且混有一些
ＣＯꎮ请回答下列问题:
(１) 井内气体中
(填化学式) 有毒ꎬ
不能供给呼吸ꎮ
(２) 请讨论: 如何检验深井是否缺氧?
ꎮ
５３ 二氧化碳的性质和制法
二氧化碳的性质和实验室制法ꎬ自然界的碳循环
二氧化碳在空气里的含量虽然不多ꎬ但它与自然界和人类社会的关系
非常密切ꎮ作为含碳燃料燃烧主要产物的二氧化碳有什么性质呢?
图５－８ 干冰
●二氧化碳有何性质
通常情况下ꎬ二氧化碳是无色、无气味的气
体ꎮ在加压和降温条件下ꎬ二氧化碳先转变为液
体ꎬ进而凝固为白色雪状固体ꎬ叫作“ 干冰”ꎮ
干冰可升华ꎬ即由固体直接转化为气体ꎮ
为了认识二氧化碳还有哪些重要的性质ꎬ请
你在老师指导下进行实验探究ꎮ
１３６
目的 认识二氧化碳的性质ꎮ
实验与事实
【实验５－５】如图５－９ꎬ在大烧杯中放置一个铁皮架ꎬ
架上固定两支点燃的蜡烛ꎬ通过喇叭形纸筒将一瓶二
氧化碳向烧杯倾倒ꎮ
图５－９ 倾倒二氧化碳灭火
观察现象
你的推断
(１)
(２)
【实验５－６】如图５－１０ａꎬｂꎬｃ所示ꎬ依
次进行以下各步操作:
(１) 往集满二氧化碳的软质塑料
瓶里注入约１/ ３瓶蒸馏水ꎬ立即旋紧瓶盖ꎬ充分振荡ꎬ观察现象ꎮ
(２) 将瓶内液体倒数毫升至试管中ꎬ滴紫色石蕊溶液ꎬ振荡ꎬ
有什么现象?
(３) 再将上述试管加热ꎬ又有什么现象?
实验
观察现象
你对ＣＯ２性质的推断
(１)
ａ
(２)
ｂ
(３)
ｃ
图５－１０ 二氧化碳
溶于水生成碳酸的检验
１３７
【实验５－７】如图５－１１所示ꎬ取一支盛有澄清石灰水的试管ꎬ通过
较长玻璃管ꎬ往石灰水里吹一会儿气ꎬ有什么现象产生?
图５－１１ 往澄清石
灰水里吹气
观察现象
你对ＣＯ２性质的推断
解释与结论
通过上述的实验活动ꎬ我们认识到二氧化
碳具有以下性质:
１密度明显大于空气ꎬ而且是不支持燃烧的气体ꎮ
２可溶于水ꎬ跟水反应生成碳酸ꎬ碳酸不稳定ꎬ容易发生分
解ꎬ受热时气体逸出ꎮ
ＣＯ２＋Ｈ２ＯＨ２ＣＯ３ꎬ使石蕊溶液变红色ꎻ
(碳酸)
Ｈ２ＣＯ３Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２↑ꎬ石蕊溶液又变成紫色ꎮ
紫色石蕊溶液在酸性溶液中显红色ꎮ
３跟氢氧化钙反应生成白色的碳酸钙沉淀:
ＣＯ２＋Ｃａ(ＯＨ) ２ＣａＣＯ３↓＋Ｈ２Ｏ
(氢氧化钙)
(碳酸钙)
由于上述实验３的反应现象明显ꎬ所以常用来检验二氧化碳ꎮ
请你分析一下ꎬ上述事实和结论ꎬ哪些属于二氧化碳的物理性质ꎬ哪
些属于二氧化碳的化学性质?
●实验室怎样制取二氧化碳
碳燃烧可以得到二氧化碳ꎬ但是这种方法所制的二氧化碳既不纯净又
难收集ꎮ所以ꎬ实验室常用稀盐酸跟大理石或石灰石(主要成分是碳酸
钙) 在常温下反应来制取二氧化碳ꎮ这个反应的原理ꎬ可以用化学方程式
１３８
表示如下:
ＣａＣＯ３＋２ＨＣｌＣａＣｌ２＋Ｈ２ＣＯ３
前面的实验已经表明ꎬ碳酸不稳定ꎬ容易分解成水和二氧化碳:
Ｈ２ＣＯ３Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２↑
综合上述两个反应ꎬ可得到总的化学方程式是:
ＣａＣＯ３＋２ＨＣｌＣａＣｌ２＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２↑
现在ꎬ我们进一步探讨采用怎样的实验装置ꎬ才能更好地制取二氧化
碳气体ꎮ
目的 学习二氧化碳的实验室制取与检验ꎮ
【实验５－８】
实验设计
通过制取氧气我们已经知道实验室制取气体的装
置包括两部分———发生装置和集气装置ꎬ选择什么装置与多种因素
有关ꎮ对比氧气的制取装置ꎬ制取二氧化碳的装置应当如何选择ꎬ
作出你的设想ꎬ填入下表空栏中ꎮ
装置分类
制取氧气
制取二氧化碳
发
生
装
置
产气
类型
反应加入
物状态
是否加热实验选用
反应加入
物状态
是否加热装置设想
固体
加热
ＫＭｎＯ４固体
需加热
固体加
热装置
固液
常温
Ｈ２Ｏ２液体加
ＭｎＯ２固体
常温
固液不加
热装置
集
气
装
置
集气
类型
密度与
空气比较
是否
溶于水
实验选用
密度与
空气比较
是否
溶于水
装置设想
向上
排气
向下
排气
排水
集气
大于空气
不易溶
于水
向上排气
或排水法
１３９
进行实验
１. 仪器选择与组装ꎮ
根据你的假设与分析ꎬ请参考下列仪器示意图ꎬ选择适宜的仪
器组装成制取二氧化碳的发生装置和集气装置ꎮ
图５－１２ 制气备用仪器
利用上图所列仪器或另选仪器ꎬ采用不同的组合来制取二氧
化碳ꎮ
请思考: 上述仪器在不同组合中ꎬ均用不到
∙∙∙的有哪些? 为什么?
２. 制取并检验二氧化碳ꎮ
通过你的认真分析ꎬ选用最简单的仪器ꎬ组合成制取二氧化碳
气体的装置ꎬ制取并检验该气体ꎮ
(１) 你能画出由简单仪器组合而成的装置示意图吗?
(２) 进行实验要经历以下步骤:
①检验气密性———②加入药品———③收集气体———④进行验
满———⑤检验气体ꎮ你能明确每一步骤应当怎样操作吗?
１４０
①
②
③
④
⑤
图５－１３ 制取并检验二氧化碳
１. 二氧化碳在通常状况下是无色无气味的气体ꎻ密度约
为空气的１５倍ꎻ能溶于水(体积比１１)ꎬ生成碳酸ꎻ不能
支持燃烧ꎻ能使澄清石灰水变浑浊ꎮ
２. 实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸在常温条件下反
应制取二氧化碳ꎮ
●二氧化碳对人类生活和环境有何影响
二氧化碳虽然在大气中含量不多ꎬ但与人类生活和环境的关系十分
密切ꎮ
二氧化碳有广泛的用途ꎬ它是一种化工原料ꎬ用于制造汽水、纯碱、
化肥等ꎻ“干冰” 用于人工降雨ꎻ灭火器产生的二氧化碳用于灭火ꎮ大气
里的二氧化碳是植物进行光合作用的基本原料ꎬ因而它是保证人类氧气和
食物循环供给的重要物质ꎮ
生物: 光合作用的反应物和产物
图５－１４ 二氧化碳的广泛用途
１４１
虽然二氧化碳没有毒性ꎬ但它不能供给呼吸ꎬ所以人在二氧化碳浓度
偏高的环境中ꎬ会感到气闷、头痛乃至窒息死亡ꎮ更为普遍的问题是: 随
着全球经济的发展ꎬ含碳燃料的消耗急增和森林遭受破坏ꎬ大气中二氧化
碳含量持续上升ꎬ产生了越来越严重的“温室效应”ꎮ结果导致全球变暖ꎬ
带来了严重的环境问题ꎮ
温室效应加剧的状况ꎬ越来越引起人们的关注ꎬ因而加大了控制温室
气体排放的力度ꎮ发展“低碳经济”ꎬ提倡“低碳生活”ꎬ这已成为当今社
会发展的总趋势ꎮ
温室效应、“低碳经济” 和“低碳生活”
地球大气层中的ＣＯ２及水蒸气等就像温室的玻璃一样ꎬ让阳光可以透
过ꎬ又能吸收地表的红外线辐射ꎬ阻止地表热量向外散发ꎬ起了保温的作
用ꎬ人们称为“温室效应”ꎮ
图５－１５ 温室效应
这对于生态环境ꎬ无疑是必需的ꎮ问题
在于据科学家统计ꎬ２０世纪８０年代以来ꎬ
地球的气温逐步升高ꎬ温室效应加剧ꎮ这是
由于近几十年来ꎬ一方面工业高速发展ꎬ大
量使用含碳的化石燃料ꎬ排进大气中的ＣＯ２
迅猛增加ꎻ另一方面ꎬ能吸收ＣＯ２以进行光
合作用的森林却因天灾和被乱砍滥伐而不断
减少ꎬ结果使得大气里ＣＯ２的含量明显
增加ꎮ
温室效应加剧的现象ꎬ会对人类的生存环境产生不良影响: 由于地球的
气温上升ꎬ导致冰川融化、海平面升高ꎬ淹没沿海的一些城市ꎻ引起气候反
常ꎬ土地变成沙漠ꎻ生态环境变坏ꎬ生物物种减少ꎬ人类健康受到损害ꎮ
面对温室效应加剧、全球变暖对人类生存和发展的严峻挑战ꎬ“低碳经
济” “低碳生活” 等理念应运而生ꎮ所谓“低碳经济”ꎬ是指减少二氧化碳
排放的一种经济发展形态ꎮ这要求在可持续发展理念指导下ꎬ通过技术创
新、产业转型和新能源开发等手段ꎬ尽可能减少煤炭、石油等高碳能源消
耗ꎮ“低碳生活” 则是指人们生活作息时所耗用的能量要尽量减少ꎬ从而降
低二氧化碳的排放量ꎮ
１４２
●自然界中的碳循环是怎样进行的
虽然碳元素在自然界里的含量很少ꎬ但它的化合物种类却是最多的ꎮ
碳在自然界中的循环变化ꎬ对于生态环境有极为重要的意义ꎮ
图５－１６是自然界碳循环示意图ꎬ请你根据已知的知识ꎬ在图中衍变线
上补加箭头ꎬ以正确表示碳循环各种变化的相互关系ꎬ并列出大气中二氧
化碳气体产生和消耗的途径ꎮ
""
!͚
*'
图５－１６ 大气中二氧化碳的产生和消耗
大气中
ＣＯ２产生途径:
ＣＯ２消耗途径:
请同学们组织一次有关“低碳生活” 的主题活动ꎬ就它的必要性、
可行性、现状和具体实施建议进行探讨ꎮ
１. 现有四组气体: ①氮气和二氧化碳、②氧气和二氧化碳、③氢气和二氧化碳、④空气
和二氧化碳ꎮ可用同一试剂加以区别ꎬ这种试剂是( )ꎮ
Ａ. 燃着的木条 Ｂ. 稀盐酸 Ｃ. 澄清石灰水 Ｄ. 带火星的木条
１４３
２. 列表比较二氧化碳和一氧化碳的性质ꎬ填写下表:
氧化物
化学式
能否跟水
生成酸
能否使石灰
水变浑浊
能否燃烧
有无毒性
二氧化碳
一氧化碳
３. 请写出实现下列转化的四个反应的化学方程式:
①
ꎻ
②
ꎻ
③
ꎻ
④
ꎮ
４. 用线条把彼此相关的性质与功用或危害连接起来ꎮ
性 质
ＣＯ２
大气中ＣＯ２的含量增加ꎬ地表热量不易散发
固体二氧化碳———干冰升华(直接变成气态)吸热
绿色植物在阳光照射下ꎬ把ＣＯ２和Ｈ２Ｏ转化为糖并
放出氧气
通常条件下ＣＯ２不支持燃烧
ＣＯ２
与Ｈ２Ｏ作用生成Ｈ２ＣＯ３
与氨水反应生成铵态氮肥
与石灰水反应产生沉淀
ì
î
í
ïï
ïï
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ïï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ïï
ＣＯ可燃性ꎬ燃烧产生热量
跟血红蛋白极易结合
{
重要的气体燃料ꎬ如煤气、水煤气的主要成分
造成生物体内缺氧ꎬ严重时会危及生命
５. 请你根据提供的实验仪器和药品ꎬ设计实验室ＣＯ２气体制备的方案ꎮ实验仪器如下图
所示(导管、橡皮塞等未画出):
供选用的实验药品: ①氯酸钾、②１０％过氧化氢、③大理石、④稀盐酸、⑤稀硫酸、
⑥高锰酸钾ꎮ
(１) 组装固液产气装置时ꎬ你选用的仪器是
ꎻ药品是
ꎬ反应的化学
方程式是
ꎮ
(２) 组装集气装置时ꎬ你选用的仪器是
ꎬ理由是
ꎮ
１４４
６. 右图是自然界碳循环简图ꎬ请回答:
(１) 含碳单质矿物燃烧的化学方程式为
ꎮ
(２) 海水吸收二氧化碳时ꎬ发生反应的化学方程式
为
ꎮ
(３) 植物光合作用时ꎬ二氧化碳和水在光的作用下生
成的产物是
和
ꎮ
(４) 人类降低空气中二氧化碳含量的研究
∙∙有两个方向: 一是提倡
生活ꎬ减少
二氧化碳的排放ꎬ另一是
ꎮ
７. 参照图５－１６的内容ꎬ写一篇科学小品: “分子精灵” 二氧化碳飘游记ꎮ
５４ 古生物的“遗产” ———化石燃料
化石燃料及其综合利用
人类的活动离不开能源ꎬ当今社会ꎬ最主要的能源是化石燃料ꎮ
●什么是化石燃料
什么是化石燃料? 请你回答以下问题:
１. 你家中以前使用过什么燃料? 现在使用什么燃料?
２. 你知道摩托车、汽车、轮船、飞机和拖拉机使用什么
燃料?
３. 你的家乡有热电厂、冶炼厂吗? 它们使用什么燃料?
４. 我国实施西部大开发的战略ꎬ其中有一项“ 西气东
输” 工程ꎬ你知道输的是什么“气” 吗?
上述所涉及的燃料有煤、汽油、柴油、石油气、天然气等ꎬ其中石油
气、汽油、煤油都来自石油ꎮ人们常说的化石燃料ꎬ指的就是煤、石油和
天然气ꎬ它们都是由古代生物的遗骸经过地层深处高温、高压一系列复杂
变化而形成的ꎮ
１４５
黑色的“金子”
复杂的有机物与
无机物的混合物
煤
洁净的气体燃料
主要成分ＣＨ４(甲烷)
天然气
工业的“血液”
多种碳、氢化合物
的混合物
石油
图５－１７ 化石燃料的形成
化石燃料是古代生物留下来的珍贵遗产ꎬ不能再生ꎬ用一点少一点ꎮ
我国的煤炭蕴藏量较丰富ꎬ但储量仅占世界１０％左右ꎮ石油和天然气的蕴
藏量更少ꎬ曾被说成是“贫油国”ꎮ新中国成立后ꎬ我国政府十分重视石
油资源的勘探和开发ꎬ建立起大庆、胜利、中原、塔里木和大港等油田ꎬ
沿海油田ꎬ如南海油田、东海油田也已投产ꎮ四川天然气已开发多年ꎬ新
疆的天然气通过“西气东输”ꎬ输送到华北、华东各地ꎮ然而ꎬ由于我国
化石燃料的资源毕竟有限ꎬ而且人口众多ꎬ对燃料的需求量非常大ꎬ相当
部分需依靠进口ꎬ因此我们必须特别注意资源的节约和有效利用ꎮ
图５－１８ 东海油田
１４６
请你上网搜索我国化石燃料的储量及当年的产量ꎮ
●化石燃料燃烧对环境有何影响？
化石燃料及其加工的产品ꎬ在燃烧过程中会产生各种废气、废渣及余
热ꎬ它们都会污染环境ꎬ并导致地球的生态环境受到破坏ꎮ
图５－１９ 化石燃料燃烧对环境的污染
请仔细观察图５－１９ꎬ列出化石燃料燃烧造成环境污染的主要方面:
ꎮ
相比之下ꎬ由于天然气主要成分甲烷(ＣＨ４) 的含碳量相对较小ꎬ燃
烧较完全ꎬ燃烧产生的二氧化碳比起煤和石油制品相对较少ꎬ所以它对大
气的污染较轻ꎬ通常称为“清洁能源”ꎮ
●化石燃料的综合利用
通过前面的学习可知: 一方面ꎬ化石燃料的资源不能再生ꎬ十分宝贵ꎻ
另一方面ꎬ将它们当作燃料烧掉ꎬ不仅造成环境污染ꎬ而且造成资源浪费ꎮ
因此ꎬ我们要走科学发展的道路ꎬ综合利用化石燃料资源ꎮ
１４７
·煤的综合利用·
将煤隔绝空气加强热称为煤的干馏或炼焦ꎬ从中可以得到多种多样的
产品ꎮ
焦炉煤气的成分主要有Ｈ２、ＣＨ４、ＣＯ等ꎬ是一种较为经济、洁净、燃
烧效率高的燃料ꎮ
此外ꎬ煤还可以通过一定的方法转化成汽油、乙醇和气体燃料ꎮ
图５－２０ 煤的干馏产物及其应用
·石油的综合利用·
人们一般不直接用石油作燃料ꎬ而是利用它的组分沸点不同ꎬ把它加
热蒸馏而分开ꎬ称为分馏ꎮ分馏得到的各种产品中ꎬ有的是化工原料ꎬ有
的是工业生产、交通运输和人民生活使用的燃料ꎮ
图５－２１ 石油炼制的产品
目的 观察石油馏分的燃烧现象ꎮ
【实验５－９】
在４个蒸发皿中ꎬ用滴管分别各加入１０滴
汽油、煤油、柴油和润滑油ꎬ观察它们的燃烧现
象ꎬ并请给出这种现象和馏分沸点范围相互关系
的结论ꎮ
馏分名称
汽油
煤油
柴油
润滑油
馏分的沸点范围３０~１６０℃１６０~２２０℃２２０~３５０℃> ３５０℃
燃烧现象
１４８
结论
ꎮ
【实验５－１０】
点燃一盏煤油灯ꎬ通过调节灯芯或掩蔽空气进入孔的办法ꎬ观察煤油的
完全燃烧和不完全燃烧现象ꎬ并说明出现这种现象的原因ꎮ
石油分馏出来的某些成分ꎬ经催化、加热分解等化学变化ꎬ生成气态
的碳氢化合物ꎬ用它们来制造多种多样的合成纤维、橡胶、塑料、化肥、
农药、溶剂、洗涤剂和医药等ꎮ
你听说过我国多个地方兴建“３０万吨乙烯工程”ꎬ甚至“９０万吨乙烯
工程” 吗? 它们都是石油综合利用的重大工程ꎮ
图５－２２ 石油综合利用的产物
“可燃冰”
近来ꎬ科学家发现: 在深海底有一种外形似冰、能够燃烧的固体ꎬ它就
是甲烷分子被水分子包围而成的物质ꎬ人们称它为“可燃冰”ꎮ我国南海和
东海海底有巨大的“可燃冰” 带ꎮ
１４９
经过科学家们研究获知: 燃烧１ｍ
３的“可燃冰”ꎬ相当于燃烧１６４ｍ
３的
天然气所释放的能量ꎮ估计全球“可燃冰” 提供的总能量是煤、石油、天然
气总和的２~ ３倍ꎮ２０１７年５月１８日ꎬ我国宣布在南海北部神狐海域试采
“可燃冰” 成功ꎬ成为世界首个稳定开采这种能源的国家ꎮ
１. 下列各项不属于化石燃料的是( )ꎮ
Ａ. 天然气
Ｂ. 水煤气
Ｃ. 石油
Ｄ. 烟煤
２. 下列说法错误的是( )ꎮ
Ａ. 化石燃料是古代生物遗骸经地层深处高温、高压复杂变化而形成的
Ｂ. 化石燃料主要成分都含有碳和氢元素
Ｃ. 化石燃料燃烧都生成ＣＯ２和Ｈ２Ｏ
Ｄ. 化石燃料燃烧为人类提供能量ꎬ也带来对环境的污染
３. 下列化石燃料及产品的加工和利用ꎬ不属于化学反应的是( )ꎮ
Ａ. 石油分馏
Ｂ. 煤的干馏
Ｃ. 天然气燃烧
Ｄ. 石油分解
４. 碳和氢元素组成的物质完全燃烧时ꎬ碳元素转变成二氧化碳ꎬ氢元素转变成水ꎮ管道
煤气的主要成分是Ｈ２、ＣＨ４和ＣＯꎬ请书写它们各自完全燃烧的化学方程式ꎮ
５. 在路上ꎬ常常可以见到有些行驶中的汽车尾部喷着浓浓的黑烟ꎮ请回答: 那浓烟中的
黑色颗粒物是什么? 为什么会出现这种现象?
６. 化石燃料燃烧产生大量ＣＯ２ꎮ大气中ＣＯ２含量过高会导致温室效应等环境问题ꎮ
(１) 现在提倡“低碳生活”ꎬ主要是为了减少含碳能源消耗ꎬ从而减少碳氧化物的排
放ꎮ要从根本上减缓温室效应ꎬ可采取的措施是
ꎮ
(２) 天然气(主要成分为ＣＨ４) 完全燃烧的化学方程式是
ꎮ
(３) 计算１ｇＣＨ４完全燃烧产生ＣＯ２的质量ｍ(精确到００１ｇ)ꎮ
(４) 从下表数据分析ꎬ与煤相比ꎬ用天然气做燃料的优点是
ꎮ
物质
１ｇ物质完全燃烧产生ＣＯ２的质量
１ｇ物质完全燃烧放出的热量
ＣＨ４
ｍ
５６ｋＪ
Ｃ
３６７ｇ
３２ｋＪ
１５０
关键词和词组
氢气(５１) 金刚石(５２) 石墨(５２) 无定形碳(５２)
一氧化碳(５２) 二氧化碳(５２) 完全燃烧(５２)
不完全燃烧(５２)
温室效应(５３)
化石燃料(５４)
氢气
无色、无气味、最轻的气体ꎬ难溶于水
可燃性: ２Ｈ２＋Ｏ２
点燃
２Ｈ２Ｏ
是洁净的高能燃料
ì
î
í
ïï
ïï
碳的单质
天然的碳单质: 金刚石和石墨
完全燃烧 Ｃ＋Ｏ２
点燃
ＣＯ２
不完全燃烧 ２Ｃ＋Ｏ２
点燃
２ＣＯ
用途
木炭做燃料ꎬ活性炭做吸附剂等
石墨做电极、制铅笔和坩埚等
金刚石做钻头、磨料、饰物等
{
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ïï
碳的
氧化物
ＣＯ２
性质
无色、无气味、密度比空气大的气体ꎮ一般不支持燃烧
可溶于水ꎬ生成碳酸Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２Ｈ２ＣＯ３
与石灰水反应Ｃａ(ＯＨ) ２＋ＣＯ２ＣａＣＯ３↓＋Ｈ２Ｏ
ì
î
í
ïï
ïï
制法
反应原理:ＣａＣＯ３＋２ＨＣｌＣａＣｌ２＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２↑
实验装置:固液不加热装置
收集方法:向上排空气法
ì
î
í
ïï
ïï
用途:化工原料、人工降雨、灭火、光合作用等
ì
î
í
ï
ï
ï
ïï
ï
ï
ï
ïï
ＣＯ
有毒、无色、无气味、难溶于水
可燃性 ２ＣＯ＋Ｏ２
点燃
２ＣＯ２
{
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ïï
化石燃料
煤
石油
天然气
{
}
燃烧与环境的关系
综合利用
１５１
练习题[五]
１. 下列物质与空气混合ꎬ接触到明火ꎬ有发生爆炸危险的是( )ꎮ
①氢气 ②汽油蒸气 ③面粉尘 ④棉尘 ⑤天然气
Ａ. ①
Ｂ. ①②⑤
Ｃ. ①②③⑤
Ｄ. ①②③④⑤
２. 煤如果不完全燃烧ꎬ则排放出的有毒气体是( )ꎮ
Ａ. ＳＯ２
Ｂ. ＣＯ
Ｃ. ＳＯ２和ＣＯ
Ｄ. ＣＯ和ＣＯ２
３. 下列有关二氧化碳的说法中ꎬ正确的是( )ꎮ
Ａ. 干冰用于人工降雨
Ｂ. 二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中ꎬ溶液变蓝
Ｃ. 用块状石灰石和稀硫酸迅速制备大量二氧化碳
Ｄ. 将燃着的木条伸入集气瓶火焰立即熄灭ꎬ证明瓶内原有气体是二氧化碳
４. 用下列方法鉴别二氧化碳和氢气ꎬ其中不可取的是( )ꎮ
Ａ. 分别检验气体的可燃性
Ｂ. 分别通入石灰水中
Ｃ. 分别填充气球放飞
Ｄ. 观察两种气体的颜色、气味
５. 鉴别ＣＯ、Ｏ２、ＣＯ２三种气体ꎬ最简便的方法是( )ꎮ
Ａ. 用燃着的木条分别接触导出的气体
Ｂ. 将气体分别通入澄清石灰水
Ｃ. 将气体分别通入石蕊溶液
Ｄ. 试验三种气体的溶解性
６. 煤炉里ꎬ煤燃烧时由下至上会发生一系列化学反应ꎮ右图中
Ａ、Ｂ、Ｃ处分别发生不同的主要反应ꎬ试写出它们的化学
方程式:
Ａ处
ꎻ
Ｂ处
ꎻ
Ｃ处
ꎮ
７. 有一瓶气体ꎬ它由氢气、二氧化碳、一氧化碳和甲烷中的一种或几种组成ꎮ用它进行
以下实验:
(１) 将该气体通过足量澄清石灰水ꎬ未见出现沉淀ꎮ
(２) 在导管口将该气体点燃ꎬ该气体安静燃烧ꎬ火焰呈蓝色ꎮ用一个冷而干燥的烧杯
罩在火焰上ꎬ烧杯壁上出现水珠ꎻ把烧杯迅速倒转过来ꎬ注入少量澄清石灰水ꎬ
石灰水变浑浊ꎮ用化学式填空回答问题:
Ａ. 该气体中一定没有
ꎮ
Ｂ. 该气体的组成可能是(有几种可能就填几种ꎬ可不填满):
①
ꎻ②
ꎻ③
ꎻ④
１５２
８. 根据下列方框图简答:
已知: Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ都由两种元素组成ꎻＡ、Ｂ、Ｃ含有同种元素ꎻＡ、Ｃ、Ｄ、
Ｅ含有同种元素ꎻＢ是广泛应用的清洁能源ꎻＤ、Ｅ所含元素种类相同ꎻＦ含有Ａ~ Ｅ
的所有元素ꎮ
试推断各物质的化学式: Ａ.
ꎬＢ.
ꎬＣ.
ꎬ
Ｄ.
ꎬＥ.
ꎬＦ.
ꎮ
９. 四位同学根据提供的实验仪器ꎬ设计了四套制取和收集二氧化碳的装置ꎮ
Ａ Ｂ Ｃ Ｄ
请你对设计的装置进行交流评价ꎮ其中可能收集不到二氧化碳气体的装置是
ꎻ能够使反应随时停止和发生的装置是
ꎮ
气体发生和收集装置的选择依据
发生装置:
ꎬ
收集装置:
ꎮ
{
１０. 温室里欲制２２４ＬＣＯ２(按标准状况计算ꎬＣＯ２密度为１９６４ｇＬ－１) 备用ꎬ至少需
要多少含杂质２０％的石灰石与足量稀盐酸反应?
１５３
学生实验活动记录和报告
实验一 化学实验简单的基本操作
姓名:
年级:
日期:
内容链接: 请结合课文Ｐ８~ １２的化学仪器和实验基本操作内容ꎬ
进行如下的练习ꎮ
目的:
仪器:
药品:
常用仪器
平面示意图
填答名称
分项
操作练习要求
示意图
完成情况
一、
药
品
取
用
取用
粉状
固体
用药匙取少量食盐ꎬ置于折好
的纸槽中ꎬ平插入试管ꎬ再竖倒于
试管底部ꎬ并将试管放在试管
架上ꎮ
取用
粒状
固体
用镊子取一粒石灰石ꎬ水平拿
试管ꎬ将粒状物放在试管内壁ꎬ再
竖立试管ꎬ让粒状物滑至底部ꎮ
倾倒
液体
将小口瓶中的液体按操作要求
倒入试管约２~ ３ｍＬꎬ再将瓶塞盖
回小口瓶ꎮ
滴取
液体
将带胶头滴管的滴瓶里的液体
按操作要求滴入试管内约１ｍＬꎮ
量取
液体
用量筒量取５ｍＬ水ꎬ倒进上
述已取用的装有少量食盐的试管
中ꎬ振荡ꎬ促进溶解ꎮ
１５４
续表
分项
操作练习要求
示意图
完成情况
二、
酒
精
灯
的
使
用
点燃
熄灭
酒精灯
用火柴或打火机点燃酒精灯ꎬ
再熄灭酒精灯火焰ꎮ
用酒
精灯
加热
固体
用镊子夹一小块铜片放在酒精
灯外焰处加热ꎬ观察到铜片
的现象ꎮ
用酒
精灯
加热
试管
内的
液体
按规范要求ꎬ用试管夹夹住装
有约１/ ３试管水的试管ꎬ用酒精灯
外焰加热试管ꎮ
三、
玻
璃
仪
器
洗
涤
１将试管内废液倒入废液缸(杯)
内ꎬ注入半试管水振荡后倒掉再
注水ꎬ反复数次ꎮ
２用试管刷轻轻旋入试管ꎬ刷时小
心上下旋动ꎮ
活动后
反思
１通过本次实验操作的练习ꎬ你学会了上面所列的各项基本操作吗? 各
有哪些注意事项?
２本次实验的各项操作中ꎬ你认为哪些比较难? 难在哪里? 打算怎样进
一步学习?
１５５
实验二 氧气实验室制取、性质与物质燃烧的条件
姓名:
年级:
日期:
内容链接: 请结合课文Ｐ６９、Ｐ７６~ ７７和Ｐ８０~ ８１有关氧气制
取、性质和物质燃烧的条件的内容ꎬ开展如下实验ꎮ
目的:
仪器:
药品:
项目
示意图
实验步骤
现象
理解或解释
一、
加
热
高
锰
酸
钾
制
取
氧
气
１实验装置的准备:
(１) 准备试管和具塞
导管ꎬ首先必须
ꎮ
(２) 试管内装入少量
高锰酸钾ꎬ试管口内
应
①ꎻ加
塞ꎬ固定于铁架台ꎬ
管口应
②ꎮ
(３) 备好如左图的
法装置
准备集气ꎮ这时ꎬ导气
管不能
ꎮ
▲手握试管ꎬ
导管伸入烧
杯内水中ꎬ
观察到
ꎮ
ꎻ
放开握试管
的手时ꎬ又
见插入水中
的导管内液
面
ꎮ
▲简析步骤
(２) 的原因:
①
ꎻ
②
ꎮ
１５６
续表
项目
示意图
实验步骤
现象
理解或解释
一、
加
热
高
锰
酸
钾
制
取
氧
气
２进行制取氧气的操作:
(１) 装置如左图ꎬ点
燃酒精灯ꎬ加热时先
ꎬ
再
ꎮ
(２) 导气管开始放出
气泡时
ꎬ
待气泡
时再伸入集气瓶集气ꎬ
集满气后用玻片盖好
取出摆正ꎬ收集两瓶ꎮ
(３) 停止加热前应
ꎬ再熄灭酒
精灯ꎮ
▲酒精灯外
焰集中加热
盛药品的部
位后ꎬ观察
受热试管内
的现象是:
ꎮ
水槽内导气
管的现象是:
ꎮ
▲简析各步骤
的原因:
(１)
ꎮ
(２)
ꎮ
(３)
ꎮ
▲用文字表达
式表示本实验
反应的原理:
ꎮ
二、
验
证
氧
气
的
化
学
性
质
１稍移开一瓶氧气的
盖玻片ꎬ将带火星的木
条伸入瓶口ꎬ观察现
象ꎬ立即再盖紧盖玻片ꎮ
观察到:
ꎮ
实验中带火星的
木条发生的现象
说明了什么?
ꎮ
２用镊子夹一小块木
炭ꎬ在酒精灯焰上烧至
红热ꎬ放入燃烧匙中ꎬ
伸入上述集气瓶里ꎮ
观察到:
ꎮ
用文字表达式
表示左述实验
反应的原理:
ꎮ
３在螺旋状的细铁丝
末端系上火柴杆ꎬ用坩
埚钳夹住铁丝点燃火柴
杆ꎬ至其快烧尽时ꎬ伸
入充满氧气且瓶底有少
量水(或铺少量沙子)
的集气瓶中ꎮ
观察到:
ꎮ
用文字表达式
表示铁丝在氧
气中发生化学
反应的原理:
ꎮ
１５７
续表
项目
示意图
实验步骤
现象
理解或解释
三、
认
识
燃
烧
需
要
具
备
的
条
件
１用镊子分别夹一
小块石头和一块木片
在酒精灯火焰上
加热ꎮ
观察到:
ꎮ
说明燃烧首先需
要的条件是
ꎮ
２
点燃两段蜡烛ꎬ
一支敞放在空气中ꎬ
另一支用大烧杯
罩住ꎮ
观察到:
ꎮ
燃烧还必须具备
的条件是
ꎮ
３各夹蜡烛、木炭
和小煤块在酒精灯火
焰上加热ꎬ看哪种物
质易点燃ꎬ哪种不易
点燃ꎮ
观察到:
ꎮ
说明燃烧需要的
另一个条件是
ꎬ而且
各种可燃物要求
的温度
ꎮ
活动后
反思
１你已经学习了哪几种制备氧气的化学方法?
２如何检验一瓶无色无味的气体是不是氧气? 如果用排空气法收集氧气ꎬ
怎样知道它已集满?
３从实验项目三发现ꎬ可燃物在空气中点火才能燃烧ꎮ那么ꎬ点火是不是
燃烧的一个必备的条件呢? 你是怎样理解的?
１５８
实验三 二氧化碳实验室制取与性质
姓名:
年级:
日期:
内容链接: 请结合课文Ｐ１３５~ １４０有关二氧化碳制取和性质的内
容ꎬ开展如下实验:
目的:
仪器:
药品:
项目
示意图
实验步骤
现象
理解或解释
一、
实
验
室
制
取
二
氧
化
碳
１用具塞带导气
管的试管制备气
体ꎬ首先必须
ꎮ
２按操作要求在
大试管中加入
ꎬ将试
管固定在铁架台
上ꎬ连接好
法的集气
装置ꎮ
３打开试管塞倒
入６ｍＬ
ꎬ
迅速盖好胶塞ꎬ
收集二氧化碳
气体ꎮ
▲步骤１应观察
到的现象是
ꎮ
▲步骤３应观察
到反应试管内的
现象是
ꎮ
▲为什么实验室
可以用左列的产
气装置和集气装
置来制取二氧化
碳气体?
ꎮ
▲左列方法发生
反应制取二氧化
碳的反应原理用
化学方程式怎样
表示?
ꎮ
１５９
续表
项目
示意图
实验步骤
现象
理解或解释
一、
实
验
室
制
取
二
氧
化
碳
４用
靠近
集气瓶口检验气体是
否集满ꎮ
▲共收集二氧化碳一
玻璃集气瓶和一矿泉
水塑料瓶ꎮ
▲步骤４验
满时观察到
的现象是
ꎮ
▲为什么可以用
步骤４的方法检
验二氧化碳已经
集满?
ꎮ
二、
认
识
二
氧
化
碳
的
物
理
性
质
和
化
学
性
质
１如图ꎬ在铁皮架
上固定两小截蜡烛ꎬ
点燃ꎬ安放在烧杯
内ꎬ通过喇叭形纸筒
倒入一瓶二氧化碳ꎮ
观察到:
ꎮ
实验１
说明二
氧化碳有
的物理性质和
的化
学性质ꎮ
２
(１) 往集满二氧
化碳的矿泉水塑料瓶
中注入约１/ ３瓶蒸馏
水ꎬ旋紧瓶盖ꎬ充分
振荡ꎮ
观察到:
ꎮ
(２) 将上述塑料瓶内
的液体倒３ｍＬ于小
试管中ꎬ另取同样小
试管倒入３ｍＬ蒸馏
水ꎬ分别滴入数滴紫
色石蕊试液ꎬ振荡ꎮ
观察到:
ꎮ
实验２
说明二
氧化碳具有
的物理性质和
的化学性质ꎮ
二氧化碳溶于水
发生反应生成
ꎬ该物
质
稳
定ꎮ可用化学方
程式表示为
ꎮ
(３) 将上述滴入石
蕊试液且溶有二氧化
碳的试管ꎬ在酒精灯
火焰上加热至沸腾ꎮ
观察到:
ꎮ
１６０
续表
项目
示意图
实验步骤
现象
理解或解释
二、
认识
二氧
化碳
的物
理性
质和
化学
性质
３取一支盛有澄清
石灰水的试管ꎬ插入
玻璃管或塑料管ꎬ往
石灰水里吹一会儿呼
出的气体ꎮ
观察到:
ꎮ
实验３ 说明二氧
化碳具有
的
化学性质ꎬ反应方
程式是
ꎻ
此反应常用于
ꎮ
活动后
反思
１比较一下实验室通常制取二氧化碳和氧气的产气和集气装置有何不同?
为什么会有不同?
２为什么不用燃烧木炭这种更简易的方法来制取二氧化碳?
３较全面而简要地归纳二氧化碳的物理性质和化学性质ꎮ
１６１
附
录
１６２
Ｃ
臭氧
ｏｚｏｎｅ
７１
纯净物
ｐｕｒｅｓｕｂｓｔａｎｃｅ
３４
催化剂
ｃａｔａｌｙｓｔ
７４
Ｄ
单质
ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙｓｕｂｓｔａｎｃｅ
６１
氮气
ｎｉｔｒｏｇｅｎ
３２
电子
ｅｌｅｃｔｒｏｎ
４８
Ｅ
二氧化碳
ｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅ
１３５
Ｆ
反应物
ｒｅａｃｔａｎｔ
１１５
分解反应
ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎ
７８
分子
ｍｏｌｅｃｕｌｅ
４０
分子式
ｍｏｌｅｃｕｌａｒｆｏｒｍｕｌａ
８７
Ｈ
核电荷
ｎｕｃｌｅａｒｃｈａｒｇｅ
４９
化合反应
ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎ
７０
化合价
ｖａｌｅｎｃｅ
８９
化合物
ｃｏｍｐｏｕｎｄ
６１
化石燃料
ｆｏｓｓｉｌｆｕｅｌ
１４４
化学变化
ｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｎｇｅ
１７
化学反应
ｃｈｅｍｉｃａｌｒｅａｃｔｉｏｎ
１７
化学方程式
ｃｈｅｍｉｃａｌｅｑｕａｔｉｏｎ
１１５
化学式
ｃｈｅｍｉｃａｌｆｏｒｍｕｌａ
８７
化学性质
ｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙ
２０
混合物
ｍｉｘｔｕｒｅ
３４
Ｊ
金刚石
ｄｉａｍｏｎｄ
１２９
Ｋ
空气
ａｉｒ
３０
Ｌ
离子
ｉｏｎ
５３
Ｍ
煤
ｃｏａｌ
１４４
Ｑ
氢气
ｈｙｄｒｏｇｅｎ
１２４
Ｒ
燃烧
ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ
８２
Ｓ
生成物
ｐｒｏｄｕｃｔ
１１５
石墨
ｇｒａｐｈｉｔｅ
１２９
石油
ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ
１４４
水
ｗａｔｅｒ
９８
水污染
ｗａｔｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎ
１０１
Ｔ
碳
ｃａｒｂｏｎ
１２９
天然气
ｎａｔｕｒａｌｇａｓ
１４４
Ｗ
温室效应
ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｅｆｆｅｃｔ
１４１
物理变化
ｐｈｙｓｉｃａｌｃｈａｎｇｅ
１６
物理性质
ｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙ
２０
１６３
Ｘ
稀有气体
ｎｏｂｌｅｇａｓ
３３
相对分子质量
ｒｅｌａｔｉｖｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｍａｓｓ
９２
相对原子质量
ｒｅｌａｔｉｖｅａｔｏｍｉｃｍａｓｓ
５２
Ｙ
氧化物
ｏｘｉｄｅ
６１
氧气
ｏｘｙｇｅｎ
６８
一氧化碳
ｃａｒｂｏｎｍｏｎｏｘｉｄｅ
１３４
硬水
ｈａｒｄｗａｔｅｒ
１０６
元素
ｅｌｅｍｅｎｔ
５６
元素符号
ａｔｏｍｉｃｓｙｍｂｏｌ
５８
元素周期表
ＰｅｒｉｏｄｉｃＴａｂｌｅｏｆｔｈｅ
Ｅｌｅｍｅｎｔｓ
５９
原子
ａｔｏｍ
４５
原子核
ａｔｏｍｉｃｎｕｃｌｅｕｓ
４８
原子结构
ａｔｏｍｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
４８
Ｚ
质量守恒定律
ｌａｗｏｆｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ
ｏｆｍａｓｓ
１１２
质子
ｐｒｏｔｏｎ
４８
中子
ｎｅｕｔｒｏｎ
４８
１６４
