绪言:化学使世界就得更加绚丽多彩
1、 化学是研究物质的组成、结构、性质及变化规律的科学。
2、 原子论(道尔顿)和分子学说(阿伏加德罗)的创立,奠定了近代化学的基础。——物质是由原子和分子构成的,分子的破裂和原子的重新组合是化学变化的基础。
3、 1869年,俄国的化学家门捷列夫发现元素周期律和元素周期表。物质的种类繁多(达3000多万种),但组成它们的基本成分——元素只有100多种。水、氧气、二氧化碳的一个共同点:都含有氧元素。
4、 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。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(在化合反应中体现)④生产出环境友好产品。见教材P32。
5、 我国的某些化学工艺像造纸、制火药、烧瓷器,发明很早,对世界文明作出过巨大贡献。
6、 用高分子薄膜做的鸟笼:隔水、透气
7、 用纳米技术制造出具有特定功能的产品(直径6mm的尼龙绳能吊起2t的汽车)(1nm=10-9m)
第一章 走进化学世界
课题1 物质的变化和性质
一、物质的变化
1、概念:物理变化——没有生成其它物质的变化。
化学变化——有其它物质生成的变化
2、判断依据:是否有其它(新)物质生成。 有则是化学变化,无则是物理变化
3、相互关系:常常伴随发生,有化学变化一定有物理变化,有物理变化不一定有化学变化。
4、化学变化伴随现象:放热、吸热、发光、变色、放出气体和生成沉淀。
二、物质的性质
物理性质:物质不需要化学变化就表现出的性质。包括:颜色、状态、气味、熔点、沸点、密度、
硬度、溶解性、挥发性、延展性、、导电性、吸水性、吸附性等。
化学性质:物质在化学变化中表现出来的性质。可燃性、氧化性、还原性、活泼性、稳定性、
腐蚀性、毒性、金属活动性等。
三、物理变化、化学变化、物理性质、化学性质之间的区别与联系。
联系: 在变化语句中加“能”或“可以”或“易”等词语,变成了相应的性质。
它们的区别是:物理性质在静止状态中就能表现出来,而物质的化学性质则要在物质运动状态中才能表现出来
| 物理变化 | 化学变化 |
概念 | 没有生成其他物质的变化 | 生成其他物质的变化 |
伴随现象 | 物质的形状、状态等发生变化 | 常伴随有放热、发光、变色,放出气体、生成沉淀等 |
本质区别 | 变化时是否有其他物质生成 | |
实例 | 石蜡熔化、水结成冰、汽油挥发 | 煤燃烧、铁生锈、食物腐败 |
相互关系 | 物质在发生化学变化的过程中一定伴随物理变化,如石蜡燃烧时先发生石蜡熔化现象 |
物理性质 | 化学性质 | |
概念 | 物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质 | 物质在化学变化中表现出来的性质 |
实质 | 物质的微粒组成结构不变所呈现出的性质。 | 物质的微粒组成结构改变时所呈现出的性质。 |
实例 | 颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性、挥发性、吸附性、导电性、导热性、延展性等 | 可燃性、氧化性、稳定性、助燃性、还原性、酸性、碱性等 |
确定 | 由感官直接感知或由仪器测定 | 通过化学变化方可知 |
区别 | 是否需要通过化学反应表现出来 |
课题2 化学是一门实验为基础的科学
一、化学研究的对象是物质,以实验为基础。学习化学的途径是科学探究,实验是科学探究的重要手段。
二、对蜡烛及其燃烧的探究
1、现象:蜡烛逐渐熔化,燃烧,发出红光,火焰分为三层(外焰、内焰、焰心)。
2、产物:二氧化碳和水
检验:二氧化碳——在火焰上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯(变浑浊)
水——在火焰上方罩冷而干燥的烧杯(变模糊或有水珠出现)
水的验证:用无水硫酸铜CuSO4(白色)+ 5H2O === CuSO4·5H2O(蓝色)
3、物理性质:白色的固体,密度比水小,质软
结论:⑴ 燃烧前:蜡烛通常为黄白色的固体,密度比水小,不溶于水
⑵ 燃烧时:① 蜡烛发出黄白色的火焰,放热、发光,蜡烛逐渐变短,受热时熔化,冷却后又凝固。
② 木条处于外焰的部分最先变黑,外焰温度最高。
③ 烧杯内壁有水雾出现,说明蜡烛燃烧生成了水,其中含有H元素;蜡烛燃烧后还生成CO2,该气体能使澄清石灰水变浑浊 ,说明蜡烛中含有C元素。
④ 白瓷板上有黑色粉末出现,更说明蜡烛中含有C元素。
⑶ 燃烧后:有一股白烟,能重新燃烧。说明蜡烛燃烧是蜡烛气化后的蜡烛蒸气被点燃。
二、对人体吸入的空气和呼出气体的探究
1、原理:A、二氧化碳——能使澄清石灰水变浑浊(特性),不燃烧也不支持燃烧,不能供给呼吸。
B、氧气——支持燃烧(使带火星的木条复燃、燃着的木条烧得更旺),供给呼吸。
2、结论:“两多一少”——人呼出的气体中二氧化碳和水蒸气比空气多,氧气的含量比空气少。
即:A.呼出的气体使石灰水出现的浑浊多,证明呼出的气体比空气中 CO2的含量高。
B.呼出的气体使燃着的木条熄灭,燃着的木条在空气中能够燃烧,证明空气中氧气的含量
比呼出的气体中氧气的含量高。
C.对着呼气的玻璃片上的水雾比放在空气中的玻璃片上的水雾多,证明呼出气体中水的含量
比空气中水的含量高。
3、鉴别氧气和二氧化碳:
方法①:用燃着的木条分别伸入瓶内,使之燃得更旺的是氧气,使之立即熄灭的是二氧化碳;
方法②: 分加倒入澄清的石灰水,使之变浑浊的是二氧化碳,使之无明显变化的是氧气。
三、实验探究的方法:
A、提出科学问题;B、假想和猜测; C、制定计划; D、进行实验;
E、收集证据; F、解释与结论; G、反思与评价; H、表达与交流。
课题3 走进化学实验室
一、常用的仪器(仪器名称不能写错别字)
(一)初中化学实验常用用仪器
能间接受热的:烧杯、烧瓶、锥形瓶(加热时,需加石棉网)
常 存放药品的仪器:广口瓶(固体)、细口瓶(液体)、滴瓶(少量液体)、集气瓶(气体)
用 加热仪器:酒精灯
计量仪器:托盘天平(称量)、量筒(量体积)
仪 分离仪器:漏斗
器 取用仪器:药匙(粉末或小晶粒状)、镊子(块状或较大颗粒)、胶头滴管(少量液体)
夹持仪器:试管夹、铁架台(带铁夹、铁圈)、坩埚钳
其他仪器:长颈漏斗、石棉网、玻璃棒、试管刷、水槽
不能加热:量筒、集气瓶、漏斗、温度计、滴瓶、表面皿、广口瓶、细口瓶等
1、 试管
(1)、 用途: a、在常温或加热时,用作少量试剂的反应容器。 b、溶解少量固体。
c、收集少量气体的容器 d、或用于装置成小型气体的发生器。
(2)、注意事项:
a、加热时外壁必须干燥,不能骤热骤冷,一般要先均匀受热, 然后才能集中受热,
防止试管受热不均而破裂。
b、加热时,试管要先用铁夹夹持固定在铁架台上(短时间加热也可用试管夹夹持)。
试管夹应夹在的中上部,铁夹应夹在离试管口的1/3处。
c、加热固体时,试管口要略向下倾斜,且未冷前试管不能直立,避免管口冷凝水倒流
使试管炸裂。
d、加热液体时,盛液量一般不超过试管容积的1/3(防止液体受热溢出),使试管与桌面
约成45°的角度(增大受热面积,防止暴沸),管口不能对着自己或别人(防止液体
喷出伤人)。反应时试管内的液体不超过试管容积的1/2。
2、烧杯 用途: ① 溶解固体物质、配制溶液,以及溶液的稀释、浓缩
② 也可用做较大量的物质间的反应
注意事项:受热时外壁要干燥,并放在石棉网上使其受热均匀(防止受热不均使烧杯炸裂),
加液量一般不超过容积的1/3(防止加热沸腾使液体外溢)。
3、烧瓶:有圆底烧瓶,平底烧瓶
① 常用做较大量的液体间的反应 ② 也可用做装置气体发生器
4、锥形瓶用途:①加热液体,②也可用于装置气体发生器和洗瓶器 ③也可用于滴定中的受滴容器。
注意:使用烧瓶或锥形瓶时容积不得超过其容积的1/2,蒸发溶液时溶液的量不应超过
蒸发皿容积的2/3
5、蒸发皿 通常用于溶液的浓缩或蒸干。
注意事项:① 盛液量不能超过2/3,防止加热时液体沸腾外溅
② 均匀加热,不可骤冷(防止破裂)
③ 热的蒸发皿要用坩埚钳夹取。
6、胶头滴管 ①胶头滴管用于吸取和滴加少量液体。②滴瓶用于盛放少量液体药品
注意: ① 先排空再吸液 ② 悬空垂直放在试管口上方,以免沾污染滴管,滴管管口不能伸入受滴容器(防止滴管沾上其他试剂)③ 吸取液体后,应保持胶头在上,不能向下或平放,防止液体倒流,沾污试或腐蚀胶头;④ 除吸同一试剂外,用过后应立即洗净,再去吸取其他药品,未经洗涤的滴管
严禁吸取别的试剂(防止试剂相互污染。) ⑤ 滴瓶上的滴管与瓶配套使用,滴液后应立即插入原瓶内,不得弄脏,也不必用水冲冼。
7、量筒 用于量取一定量体积液体的仪器。
注意:① 不能在量筒内稀释或配制溶液,决不能对量筒加热 。② 也不能在量筒里进行化学反应
操作注意: 在量液体时,要根据所量的体积来选择大小恰当的量筒(否则会造成较大的误差),
读数时应将量筒垂直平稳放在桌面上,并使量筒的刻度与量筒内的液体凹液面的最
低点保持在同一水平面。
8、托盘天平:称量仪器,一般精确到0.1克。
注意:称量物放在左盘,砝码按由大到小的顺序放在右盘,取用砝码要用镊子,不能直接用手,天平不能称量热的物体, 被称物体不能直接放在托盘上,要在两边先放上等质量的纸,
易潮解的药品或有腐蚀性的药品(如氢氧化钠固体)必须放在玻璃器皿中称量。
9、集气瓶:(瓶口上边缘磨砂,无塞 ) 用途:①用于收集或短时间贮存少量气体。 ②也可用于进行某些物质和气体燃烧的反应器。
注意事项:① 不能加热 。 ② 收集或贮存气体时,要配以毛玻璃片遮盖。③ 在瓶内作物质燃烧反应时,若固体生成,瓶底应加少量水或铺少量细沙。
10、广口瓶 (内壁是磨毛的): 常用于盛放固体试剂,也可用做洗气瓶
11、细口瓶 用于盛放液体试剂 :棕色的细口瓶用于盛装需要避光保存的物质,存放碱溶液时
试剂瓶应用橡皮塞,不能用玻璃塞。
12、漏斗 用于向细口容器内注入液体或用于过滤装置。
13、长颈漏斗:用于向反应容器内注入液体,若用来制取气体,则长颈漏斗的下端管口要插入液面以下,形成“液封”,(防止气体从长颈斗中逸出)
14、分液漏斗 主要用于分离两种互不相溶且密度不同的液体,也可用于向反应容器中滴加液体,
可控制液体的用量
15、试管夹 用于夹持试管,给试管加热。
注意事项:① 使用时从试管的底部往上套,夹在试管的中上部。或夹在距管口1/3处
(防止杂质落入试管)② 不要把拇指按在试管夹短柄上。
16、铁架台 用于固定和支持各种仪器,一般常用于过滤、加热等实验操作。
注意事项: a、铁夹和十字夹缺口位置要向上,以便于操作和保证安全。
b、重物要固定在铁架台底座大面一侧,使重心落在底座内
17、酒精灯 用途:化学实验室常用的加热仪器
注意事项:
① 使用时先将灯放稳,灯帽取下直立在灯的右侧,以防止滚动和便于取用。
② 使用前检查并调整灯芯(保证更地燃烧,火焰保持较高的的温度)。
③ 灯体内的酒精不可超过灯容积的3/4,也不应少于1/4。(酒精过多,在加热或移动时易溢出;
太少,加热酒精蒸气易引起爆炸)。
④ 禁止向燃着的酒精灯内添加酒精(防止酒精洒出引起火灾)
⑤ 禁止用燃着的酒精灯直接点燃另一酒精灯,应用火柴从侧面点燃酒精灯
(防止酒精洒出引起火灾)。
⑥ 酒精灯的外焰最高, 应在外焰部分加热 先预热后集中加热。要防止灯心与热的玻璃器皿接触
(以防玻璃器皿受损)
⑦ 用完酒精灯后,必须用灯帽盖灭,不可用嘴吹熄。(防止将火焰沿着灯颈吹入灯内)
⑧ 实验结束时,应用灯帽盖灭。(以免灯内酒精挥发而使灯心留有过多的水分,不仅浪费酒精而且不易点燃)
⑨ 不要碰倒酒精灯,若有酒精洒到桌面并燃烧起来,应立即用湿布扑盖或撒沙土扑灭火焰,
不能用水冲,以免火势蔓延。
18、玻璃棒 用途:搅拌(加速溶解)、引流(过滤或转移液体)。
注意事项:① 搅拌不要碰撞容器壁 ② 用后及时擦洗干净
19、温度计 刚用过的高温温度计不可立即用冷水冲洗。
20、药匙 用于取用粉末或小粒状的固体药品,每次用前要将药匙用干净的滤纸揩净。
二、药品的取用规则
1、“三不准”原则:不尝、不闻、不接触。
即: ① 不准用手接触药品 ② 不准用口尝药品的味道 ③ 不准把鼻孔凑到容器口去闻气味。
2、用量原则:严格按规定用量取用;无说明的——液体取1-2ml,固体盖满试管底部即可。
3、剩余药品:不放回原瓶、不随意丢弃、不带出实验室,要放入指定容器。
三、固体药品的取用。
工具:块状的用镊子;粉末状的用药匙和纸槽。
1、取用块状固体用镊子。(一横二放三慢竖)
步骤:先把容器横放,用镊子夹取块状药品或金属颗粒放在容器口,再把容器慢慢地竖立起来,
使块状药品或金属颗粒缓缓地沿容器壁滑到容器底部,以免打破容器。
2、取用粉末状或小颗粒状的药品时要用药匙或纸槽。(一横二送三直立)
步骤:先把试管横放,用药匙(或纸槽)把药品小心送至试管底部,然后使试管直立起来,
让药品全部落入底部,以免药品沾在管口或试管上。
注:使用后的药匙或镊子应立即用干净的纸擦干净。
四、液体药品的取用:“多倒少滴”。工具——量筒和滴管。
1、取用大量液体时可直接从试剂瓶中倾倒。(一倒二向三挨四靠)
步骤:1瓶盖倒放在实验台(防止桌面上的杂物污染瓶塞,从而污染药品);2倾倒液体时,应使标签向着手心(防止残留的液体流下腐蚀标签),3瓶口紧挨试管口,缓缓地将液体注入试管内(快速倒会造成液体洒落);4倾注完毕后,瓶口在试管口靠两下。并立即盖上瓶塞(防止液体的挥发或污染),标签向外放回原处。
2、 取用少量液体时可用胶头滴管。要领:悬、垂。见前6问。
3、 步骤:选、慢注、滴加
注意事项:使用量筒时,要做倒 :
① 接近刻度时改用胶头滴管 ② 读数时,视线应与刻度线及凹液面的最低处保持水平
③ 若仰视则读数偏低,液体的实际体积>读数;俯视则读数偏高,液体的实际体积<读数。
3、取用定量液体时可用量筒和胶头滴管,视线与凹液面的最低处保持水平。
五、 固体试剂的称量
仪器:托盘天平、药匙(托盘天平只能用于粗略的称量,能称准到0.1克)
步骤:调零、放纸片、左物右码、读数、复位
使用托盘天平时,要做到:① 左物右码:添加砝码要用镊子不能用手直接拿砝码,并先大后小;称量完毕,砝码要放回砝码盒,游码要回零。
药品的质量=砝码读数+游码读数
若左右放颠倒了;药品的质量=砝码读数 - 游码读数
② 任何药品都不能直接放在盘中称量,干燥固体可放在纸上称量,易潮解药品要放在(烧杯或表面皿等)玻璃器皿中称量。
注意:称量一定质量的药品应先放砝码,再移动游码,最后放药品;称量未知质量的药品则应先放
药品,再放砝码,最后移动游码。
六、加热:先预热,后对准液体和固体部位集中加热;酒精灯是常用的加热热源,用外焰加热。
给液体加热可使用试管、烧瓶、烧杯、蒸发皿;
给固体加热可使用干燥的试管、蒸发皿、坩埚
液体: A、用干抹布擦拭试管的外壁, B、管口不能对着自己和旁人,
C、试管夹从管底套上和取下, D、试管与桌面成45-60度
固体:给试管里的固体加热 试管口应略向下(防止冷凝水倒流炸裂试管),先预热后集中药品加热。
注意点 A:被加热的仪器外壁不能有水,加热前擦干,以免容器炸裂;
B:加热时玻璃仪器的底部不能触及酒精灯的灯心,以免容器破裂。
C:烧的很热的容器不能立即用冷水冲洗,也不能立即放在桌面上,应放在石棉网上。
七、仪器的装配: 装配时, 一般按从低到高,从左到右的顺序进行。
1、连接方法
(1) 把玻璃管插入带孔橡皮塞:先把要插入塞子的玻璃管的一端用水润湿,然后稍稍用力转动
(小心!不要使玻璃管折断,以致刺破手掌),使它插入.
(2) 连接玻璃管和胶皮管(左包右进)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) 在容器口塞橡皮塞:应把橡皮塞慢慢转动着塞进容器口.切不可把容器放在桌上再使劲塞进塞子,以免压破容器.
简易装置气密性检查:A、连接装置; B、将导管的一端浸入水中; C、用手紧握试管加热;D、过一会儿导管中有气泡产生,当手离开后导管内形成一段水柱。
八、仪器的洗涤:
如:仪器内附有不溶性的碱、碳酸盐、碱性氧化物等,可加稀盐酸洗涤,再用水冲洗。
如:仪器内附有油脂等可用热的纯碱溶液洗涤,也可用洗衣粉或去污粉刷洗。
清洗干净的标准是:仪器内壁上的水即不聚成水滴,也不成股流下,而均匀地附着一层水膜时,就表明已洗涤干净了。
九、过滤 : 是分离不溶性固体与液体的一种方法(即一种溶,一种不溶,一定用过滤方法)如粗盐提纯、氯化钾和二氧化锰的分离。
操作要点:“一贴”、“二低”、“三靠”
“一贴” 指用水润湿后的滤纸应紧贴漏斗壁;
“二纸” 指①滤纸边缘稍低于漏斗边缘②滤液液面稍低于滤纸边缘;
“三靠” 指①烧杯紧靠玻璃棒 ②玻璃棒紧靠三层滤纸边 ③漏斗末端紧靠烧杯内壁
十、物质的溶解:
1.少量固体的溶解(振荡溶解) 手臂不动、手腕甩动
2.较多量固体的溶解(搅拌溶解) 仪器:烧杯、玻璃棒
十一、常用的意外事故的处理方法:
1、使用酒精灯时,不慎而引起酒精燃烧,应立即用湿抹布。
2、酸液不慎洒在桌上或皮肤上应用碳酸氢钠溶液冲洗。
3、碱溶液不慎洒在桌上应用醋酸冲洗,不慎洒在皮肤上应用硼酸溶液冲洗。
4、若浓硫酸不慎洒在皮肤上千万不能先用大量水冲洗。
十二、气体的制取、收集
1、常用气体的发生装置
A:固体与固体之间反应,需要加热,用制O2装置(NH3、CH4);一定要用酒精灯。
B:固体与液体之间且不需要加热,用制H2装置(CO2);一定不需要酒精灯。
2、常用气体的收集方法:(一般有毒排水、无毒排空)
A:排水法 适用于难或不溶于水且与水不反应的气体,导管稍稍伸进瓶内。
(CO、N2、NO只能用排水法)
B:向上排空气法 适用于密度比空气大的气体(CO2、HCl只能用向上排空气法)
C:向下排空气法 适用于密度比空气小的气体。如H2 排气法:导管应伸入瓶底
十三、气体的验满:
O2 的验满:用带余烬的木条放在瓶口。
CO2的验满:用燃着的木条放在瓶口。证明CO2的方法是用澄清石灰水。
十四、常见气体的净化和干燥 一定先净化后干燥
1、气体的净化(除杂)
H2(HCl)用NaOH溶液 CO(HCl)用NaOH溶液 CO(CO2)用澄清石灰水
CO2(HCl)用NaHCO3溶液 CO2(H2、CO)用CuO CO(O2)用铜网
O2(CO2、HCl、H2O)用碱石灰(CaO和NaOH的混合物)
2、气体的干燥(除去水)
干燥剂有:浓硫酸(酸性)、碱石灰(碱性)、固体氢氧化钠(碱性)、氧化钙(碱性)、
五氧化二磷(酸性)、无水氯化钙(中性)、无水硫酸铜(中性)
酸性干燥剂:不能干燥碱性气体如氨气;
碱性干燥剂;不能干燥酸性气体如二氧化硫、二氧化碳、三氧化硫、氯化氢等。
注意:证明时,一定要先证明水再证明其它物质,证明水一定要用无水硫酸铜;
除去水时,先除去杂质,再除去水 。证明二氧化碳一定要用澄清石灰水。
第二章 我们周围的空气
课题1 空气
一、空气成分的研究史
1、18世纪70年代,瑞典科学家舍勒和英国的科学家化学家普利斯特里,分别发现并制得了氧气。
2、法国科学家拉瓦锡最早运用天平作为研究化学的工具,用定量的方法研究了空气的成分,第一次
明确提出了“空气是由氧气和氮气组成的”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。
二、空气中氧气成分的测定:
1、装置图(见书P27)——如何检查装置的气密性
2、实验现象:A、红磷燃烧发出黄色火焰,冒白色浓烟,有白色固体出现。
B、(过一会儿白烟消失,装置冷却到室温后打开弹簧夹)烧杯内的水倒流入集气瓶,约占瓶子容积的1/5。
3、实验结论:说明空气不是单一的物质;氧气约占空气总体积的1/5。
4、化学方程式: 4P + 5O2 点燃 2P2O5
5、注意事项:A、所用的红磷必须过量,过少则氧气没有全部消耗完
B、要等集气瓶(装置)冷却后才能打开弹簧夹,
C、装置的气密性要好,(否则测量结果偏小),
D、要先夹住橡皮管,然后再点红磷(否则测量结果偏大)。
思考:可否换用木炭、硫磺等物质?如能,应怎样操作?
答:不能用木炭或蜡烛(燃烧产生了气体,瓶内体积变化小),不能用铁(铁在空气中不能燃烧)
三、空气的主要成分(按体积分数):氮气78%,氧气21%,(氮气比氧气约为4:1)稀有气体0.94%,二氧化碳0.03%,其它气体和杂质0.03%。空气的成分以氮气和氧气为主,属于混合物。
空气成分 | 氮气 | 氧气 | 稀有气体 | 二氧化碳 | 其他气体和杂质 |
体积分数 | 78% | 21% | 0.94% | 0.03% | 0.03% |
四、物质的分类:纯净物和混合物
1、纯净物:由一种物质组成的,“纯净”是相对的,绝对纯净的物质是没有的,只要杂质含量低,
不至于对生产和科学研究产生影响的物质就是纯净物。
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。
五、空气是一种宝贵的资源
1、氮气:无色、无味的气体,不溶于小,不燃烧也不支持燃烧,化学性质不活泼。
2、稀有气体:无色、无味的气体,通电时能发出不同颜色的光,化学性质很不活泼。
氧气 | ①动植物呼吸②医疗急救③金属切割④炼钢⑤宇宙航行等 |
氮气 | ①超导实验车②化工原料③作保护气④食品充氮作防腐剂等 |
稀有气体 | ①作保护气②制多种用途的电光源③激光技术④液氦冷冻机等 |
六、空气的污染及防治。
1、 造成空气污染的物质:有害气体(一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫)和烟尘。
污染来源:空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧,石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。
被污染的空气带来的危害:损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。在环境问题:
温室效应(二氧化碳含量过多引起)、臭氧空洞、酸雨(由二氧化硫、二氧化氮引起)。
防止空气污染的措施:植树造林、使用清洁能源。
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。
课题2 氧气
一、氧气的物理性质
1、色、味、态:通常情况下,是无色无味的气体;
2、密度:标准状况下,密度为1.429g/L,略大于空气。(可用向上排空法)
3、溶解性:氧气不易溶于水。(可用排水法收集),
4、三态变化:降温后,氧气可以变为淡蓝色的液体,甚至淡蓝色雪花状固体。
二、氧气的化学性质
(一)与非金属(碳、硫、磷)的反应
1、木炭在氧气中燃烧(黑色固体)
实验现象:剧烈燃烧,发出白光,放热,生成一种无色无味气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊。
文字表达式:碳(C)+ 氧气(O2)点燃——→二氧化碳(CO2)
或:碳在氧气中充分燃烧:C + O2 点燃 CO2
碳在氧气中不充分燃烧:2C + O2 点燃 2CO
在空气中的燃烧情况:木炭红热,无烟、无焰,生成无色无味的气体
做木炭燃烧实验时,燃烧匙应慢慢从瓶口向瓶底伸入(充分利用瓶内的氧气)。
2、硫粉在空气中燃烧: S + O2 点燃 SO2
在空气中:微弱的淡蓝色火焰;氧气:明亮的蓝紫色的火焰)
实验时,要在瓶底装少量水(吸收二氧化硫,防止污染空气)。
3、红磷在氧气中的燃烧(暗红色固体)
实验现象:剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成大量的白烟
文字表达式:磷(P)+ 氧气(O2)点燃——→ 五氧化二磷(P2O5) 或:4P + 5O2 点燃 2P2O5
空气中燃烧情况:黄白色火焰,放热,有大量白烟
4、氢气中空气中燃烧:2H2 + O2 点燃 2H2O
(二)与金属(镁、铝、铁、铜)的反应
1、镁带在氧气中燃烧(银白色固体)
实验现象:剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放热,生成白色粉末状固体。
文字表达式:镁(Mg) + 氧气(O2)点燃——→ 氧化镁(MgO)或:2Mg + O2 点燃 2MgO
2、铝在空气中燃烧:4Al + 3O2 点燃 2Al2O3
3、铁丝在氧气中燃烧(银白色固体)——介绍铝箔在氧气中可以燃烧
实验现象:剧烈燃烧,火星四射,铁丝熔成小球,生成一种黑色固体。
文字表达式:铁(Fe) + 氧气(O2)点燃——→ 四氧化三铁(Fe3O4)
或;铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4
注意:集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水,防止生成的固体物质溅落瓶底,致使集气瓶炸裂。
在空气中加热情况:持续加热发红,离火后变冷。
4、铜丝在空气中灼烧(红色固体)
实验现象:加热后,铜丝红热,冷却后,在铜丝表面出现一层黑色物质。
文字表达式:铜(Cu) + 氧气(O2)加热——→ 氧化铜(CuO)
或:2Cu + O2 加热 2CuO
(三)与某些化合物(蜡烛、甲烷)的反应——产物均为:二氧化碳和水
蜡烛在氧气中燃烧(白色固体):固体石蜡→液态石蜡→蒸气→燃烧→二氧化碳和水
实验现象:比空气中燃烧剧烈,发出白光,集气瓶内壁出现水珠,有使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体产生。
文字表达式:石蜡+ 氧气(O2)点燃——→二氧化碳(CO2)+ 水(H2O)
空气中燃烧情况:燃烧产生黄色火焰,放热,稍有黑烟。
(四)其他物质与氧气的反应
某些物质在一些条件下,与氧气发生缓慢的氧化反应,成为缓慢氧化。缓慢氧化也放热。
如:动植物新陈代谢,金属的锈蚀,食物的腐烂等等。
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,称为氧化反应。氧气便是常见的氧化剂;具有氧化性。
2、物质在纯氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。说明物质燃烧程度,与氧气的浓度大小成正比;
3、物质燃烧时有的有火焰,有的会发光,有的会冒烟。一般来说,气体燃烧会有火焰产生,固体
直接燃烧,产生光或者火星。生成物有固体,一般都会产生烟,即固体小颗粒;
4、物质与氧气反应不一定是燃烧现象,如缓慢氧化。
5、氧气的用途
(1)、供给呼吸:医疗上急救病人,登山、潜水、航空、宇航提供呼吸;
(2)、支持燃烧:炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂
6、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。
可表示为:A+B+…… → E (简称“多合一”)
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。
可表示为:AB→A+B+……。(简称:“一变多”)
③:氧化反应:物质与氧发生的化学反应。如:氢气+氧化铜→水+铜,氧化铜是氧化剂。
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。 课题3 氧气的的制取
一、自然界氧气的获得:主要是来源于绿色植物的光合作用
二氧化碳 + 水
二、工业制法(分离液态空气法)
原理:利用沸点的不同分离液态空气——物理变化(蒸馏)
空气 空气 除去二氧化碳 干燥 氮气 液态空气 降温 加压 升温-196℃ 液态氧 升温-183℃ 氧气
(2)注意:该过程是物理变化
三、氧气的实验室制法
1、双氧水(过氧化氢)制取氧气
二氧化锰
A、实验原理:过氧化氢(H2O2) ————→ 水(H2O) + 氧气(O2)
双氧水在二氧化锰的作用下分解: 2H2O2 MnO2 2H2O+ O2 ↑
B、装置: 固体与液体反应,不需加热(双氧水的为一类)
注意事项: ①、分液漏斗可以用长颈漏斗代替,但其下端应该深入液面以下,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③、气密性检查:用止水夹关闭,打开分液漏斗活塞,向漏斗中加入水,水面不持续下降,就说明气密性良好。 ④、装药品时,先装固体后装液体 ⑤、 该装置的优点:可以控制反应的开始与结束,可以随时添加液体。
C、步骤:连、查、装(二氧化锰)、定、倒(过氧化氢溶液)、收
2、用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气
A、药品:、高锰酸钾、氯酸钾
B、原理: 加热氯酸钾(有少量的二氧化锰):2KClO3 MnO2 2KCl + 3O2 ↑
加热高锰酸钾: 2KMnO4 加热 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
C、装置: 加热固体制气体(加热氯酸钾的为一类)
D、操作步骤:(连)查、装、加、定、点、收、离、熄。
① 连接装置:先下后上,从左到右的顺序。
② 检查装置的气密性 :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,
证明装置不漏气。松开手后,导管口出现一段水柱。③ 装入药品:按粉末状固体取用的方法(药匙或纸槽),固定装置 。 ④ 加热药品:先使试管均匀受热,后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。⑤ 收集气体:a、若用排水集气法收集气体,当气泡均匀冒出时再收集,刚排出的是空气;水排完后,应用玻璃片盖住瓶口,小心地移出水槽,正放在桌面上(防止气体逸出)
b、用向上排空法。收集时导管应伸入集气瓶底部(为了排尽瓶内空气)
⑥ 先将导管移出水面 ⑦ 再停止加热 ⑧ 整理器材。
E、易错事项:
a). 试管口要略微向下倾斜:防止生成的水回流,使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部
b). 导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞:有利于产生的气体排出。 c). 试管口塞一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导气管,污染制取的气体和水槽中的水。 d). 排气法收集气体时,导气管要伸入接近集气瓶底部:有利于集气瓶内空气排出,使收集的气体更纯。 e). 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,炸裂试管。
F、收集方法:
① 排水法(不易溶于水)② 向上排空法(密度比空气大)——验满的方法:用燃着的木条放在瓶口,木条复燃
G、检验、验满。
用带火星的木条伸入试管中,发现木条复燃,说明是氧气;
用带火星的木条靠近集气瓶口部,木条复燃,证明已满。
4、 催化剂:在化学反应中能改变其他物质的反应速率(加快或变慢),但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。
5、 二氧化锰在一些反应中不只作催化剂,催化剂不一定就只有二氧化锰。(在过氧化氢溶液制取氧气中,催化剂可以用硫酸铜溶液、氧化铁、氧化铜、红砖粉末)。在氯酸钾制取氧气中,二氧化锰的质量和化学性质不变,但质量分数变大。
第三单元 自然界的水
课题1 水的组成
一、水的组成研究
1、装置→水电解器(图3-1)
2、现象:① 电极上有气泡产生
② 气体汇聚到试管的上部,正比负少(体积比约为1:2)
正极(氧气):能使带火星的木条复燃
负极(氢气):能燃烧,产生淡蓝色的火焰
氢气的物理性质:无色、无味的气体,密度比空气小(最小的气体),难溶于水。
4、说明:① 水由氢元素和氧元素组成
② 在化学反应中,分子可以分成原子,而原子却不能再分,只是重新组合,构成其它物质的分子,原子的本身不变。
二、物质的分类
1、单质:由一种元素组成的纯净物
2、化合物:由(两种或两种以上)多种元素组成的纯净物
3、氧化物:由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物
总结:
混合物
课题2 分子和原子
一、分子
1、概念:保持物质化学性质的最小粒子
①:同种物质的分子性质相同,不同物质的分子性质不同
②;分子是构成物质的一种微粒
2、特征:①:分子的质量和体积都很小
②:分子在不停的作无规则的运动——扩散现象
③:分子间有间隙(物理:分子间存在相互作用的引力和斥力)
二、原子
1、概念:化学变化中的最小粒子
①:同种原子性质相同,不同种原子性质不同
②:原子也是构成物质的一种微粒
注:金属和固态的非金属由原子构成,其它物质都可认为由分子构成
2、特征:与分子相同
总结:1、分子和原子不比较大小
2、分子和原子的区别:① 概念不同
② 在化学反应中,分子可以分为原子,而原子却不能再分
3、分子和原子的联系:① 分子由原子构成(原子不一定构成分子,它可以直接构成物质)
② 特征相同
③ 都是构成物质的一种微粒
4、由分子构成的物质:
若分子不发生改变则为物理变化,若分子发生改变则为物理变化
由同种分子构成的物质叫纯净物,由不同种分子构成的物质叫混合物
课题3 水的净化
一、净水的常用方法(见书P55,图3-15)
1、吸附:利用具有吸附作用的物质使杂质沉降来达到净水的目的,常用明矾、木炭、活性炭等
2、沉淀:水中的不溶性杂质在重力作用下沉降的过程
3、过滤:将不溶于液体的固体与液体分离的一种方法
① 过滤的装置(见P55,图3-17)
② 操作的注意事项:“一贴、二低、三靠”
A、“一贴”:滤纸紧贴漏斗内壁
B、“二低”:a)滤纸低于漏斗的边缘,b)滤液的液面低于滤纸的边缘
C、“三靠”:a)烧杯嘴紧靠玻璃棒,b)玻璃棒斜靠在三层滤纸的一边
c)漏斗的下端管口紧靠烧杯的内壁
4、蒸馏:利用液体沸点不同将液体分离的方法
蒸馏的装置:见书P57,图3-21和3-22
二、硬水和软水
1、概念:硬水——含有较多可溶性钙、镁化合物的水
软水——不含或含有较少溶性钙、镁化合物的水
2、鉴别:A、加肥皂水——利用产生泡沫的多少来区分(多为软水)
B、加热蒸发——根据具有固体残渣的多少来区分
3、硬水的软化:常用蒸馏和煮沸的方法来降低水的硬度。
课题4 爱护水资源
一、人类拥有的水资源
地球上的水储量是丰富的,但可供利用的淡水资源是有限的(0.77%),人人都应关心水、爱护水、保护水。——我国的人均水资源不多,且分布不平衡。
二、爱护水资源
1、节约用水:提高水的利用率(农业:喷灌、滴灌;工业:重复利用)
2、水体污染的来源:① 工业生产中的“三废”——废渣、废液、废气
② 农村农药、化肥的不合理施用
③ 城市生活污水的任意排放
三、最轻的气体——氢气(H2)
1、物理性质:在通常情况下,是无色、无臭的气体,密度比空气小,难溶于水。
2、化学性质:
① 可燃性:2H2 + O2 == 2H2O
A、纯净的氢气在空气中能安静燃烧,产生淡蓝色的火焰。
B、混有空气的氢气点燃可能发生爆炸(爆炸极限)——(所有的可燃性气体)点燃前都要验纯
C、氢气作为燃料的优点:a)产生的热量多——作高能燃料。
b)来源广泛——是理想的可再生能源。
c)产物不污染环境。
② 还原性:冶炼金属和制备单晶硅等。( 例:H2 + CuO == Cu + H2O)
第四单元 物质构成的奥秘
课题1 原子的构成
一、原子的构成 质子(一个质子带一个单位的正电荷 )
1、原子核所带的正电荷数叫核电荷数,
对于原子:核电荷数==质子数==核外电子数。所以:原子不显电性:
6、 同种类的原子质子数相同,不同种类的原子质子数不同(质子数==原子序数)
因此:质子数决定原子的的种类。
7、 质子数不一定等于中子数,原子核不一定都由质子和中子构成(氢原子核内无中子)
二、相对原子质量
1、概念:以一种碳原子质量的1/12为标准,其它原子质量跟它相比较所得的值
2、公式:相对原子质量 == 某原子质量/(碳原子质量的1/12)
3、原子的质量主要集中在原子核上,所以:相对原子质量 == 质子数 + 中子数。
注:相对原子质量是一个比值,单位为“1”,并不是原子的实际质量。
课题2 元素
一、元素
1、元素是具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称
2、迄今为止已经发现的元素只有100多种,而由此组成的物质却有3000多万种
3、地壳中居前四位的元素分别是氧、硅、铝、铁;生物细胞中居前四位的元素分别是氧、碳、氢、氮。
4、质子数决定元素的种类(质子数决定原子的种类)
5、元素与分子、原子、及物质之间的关系
构成
既论种类 构 分 成 组 只论种类
又论个数 成 成 构 成 不论个数
同一类原子的总称
二、元素符号
1、表示:拉丁文名称的第一和第二个字母来表示,第一字母必须大写,第二个必须小写
2、意义:① 表示某种元素(宏观)
② 表示这种元素的一个原子(微观)
③ 还可表示某种物质(金属、固态非金属、稀有气体)
注:当要表示某元素的几个原子时——就在元素符号前加系数(这时只具有微观意义)
如:2N——表示2个氮原子;3Fe——表示3个铁原子;5S——表示5个硫原子。
三、元素周期表
1、结构:每一横行叫一个周期,共有7个周期;每一个纵行叫一个族,共有16个族。
2、特点:元素是按原子序数递增排;对金属、非金属元素分别用不同颜色做了区分。
3、意义:为寻找新元素提供了理论依据
注; 对于原子:原子序数==核电荷数==质子数==核外电子数
4、规律:
课题3 离子
一、核外电子是分层排布的(用于画原子结构示意图)
1、排布的特点:① 高速运动,分层运动,无轨道,有区域
② 分为七层:依次为K、L、M、N、O、P、Q,能量依次由低到高,离核距离由近及远。
2、排布的规律:① 各电子层最多能容纳的电子数为2n2(n为电子层数)
② 最外层最多能容纳的电子数为8(氦——K层为最多为2)
③ 电子的排布遵循能量最低原理(即先排满能量低的,再排能量高的)
④ 次外层最多能容纳的电子数为18,倒数第三层最多能容纳的电子数为32
3、对1-20号元素进行核外电子的排布进行分析
二、原子结构与元素化学性质的关系
1、稀有气体元素,它们的最外层电子数都是8(氦为2),由于它们均不易与其它物质发生化学应,
呈现“化学惰性”——我们把这样的结构称为“相对稳定结构”
2、金属元素最外层电子数一般少于4个,在化学反应中易失去电子,趋向达到相对稳定结构——从而形成阳离子
3、非金属元素最外层电子数一般多于4个,在化学反应中易得到电子,趋向达到相对稳定结构——从而形成阴离子
总结:元素的化学性质由原子的最外层电子数来决定
三、离子
1、概念:因得失电子而带电荷的原子或原子团
2、表示: 金属→阳离子,如:Na+,Mg2+,Al3+
非金属→阴离子,如:Cl-,S2-
注:① 符号的意义:(以Al3+为例)表示一个铝离子带3个单位的正电荷。
② 当要表示某元素的几个离子时——就在离子符号前加系数。
如:3Mg2+——表示3个镁离子;2S2-——表示2个硫离子;5Na+——表示5个钠离子
3、原子和离子的转化关系
失去电子 得到电子
课题4 化学式与化合价
一、化合价
1、概念:表示原子之间相互化合的数目关系
2、规律:① 化合价有正价和负价之分,化合价的正负与离子所带电荷的电性相同,化合价的数值等于离子所带电荷数
② 在化合物中,氢通常显+1价,氧通常显-2价;金属通常显正价,非金属通常显负价;
一些元素还可显示出不同的化合物
③ 在单质中,元素的化合价为0;
④在化合物中,正负化合价的代数和等于0
3、口诀:钾钠氢银正一价,钙镁钡锌正二价,一、二铜,二、三铁,三铝四硅五三磷,二、四、六硫二、四碳,变价还有氯和氮。
4、根价:原子团又叫根,根也有化合价,根的化合价不为零。
铵根:NH4+ 氢氧根:OH- 硝酸根:NO3- 碳酸根:CO32-
硫酸根:SO42- 亚硫酸根:SO32- 磷酸根:PO43-
注:要表示几个离子就在离子前加系数。
3SO42-—表示3个硫酸根离子;2NH4+—表示2个铵根离子;5OH-—表示5个氢氧根离子。
-2
例:NO2——表示在二氧化氮中氧元素的化合价为-2价。
6、应用: 书 写
判 断
二、化学式
1、单质的书写:
① 用元素符号直接表示(大多数——所有的金属、稀有气体、固态的非金属)
② 在元素符号的右下角加脚码“2”(氢气、氮气、氧气和卤族)
2、化学式的书写和读法
① 牢记化合价口诀、根价及化合价的一般规律。
② 书写口诀:正价前,负价后;化合价,标上头;先化简,后交叉;代数和,等于零。
③ 读法:两种元素组成读“某化某”;三种及以上的元素组成读“某酸某”“氢氧化某”等。
3、化学式的意义:(以NH4HCO3为例)
① 宏观:A、表示碳酸氢铵(这种物质)
B、表示碳酸氢铵由氮、氢、碳、氧(4种)元素组成
② 微观:A、表示一个碳酸氢铵分子
B、表示一个碳酸氢铵分子由一个氮原子、5个氢原子、一个碳原子、3个氧原子构成。
注:当要表示某物质的几个分子时——就在化学式前加系数(这时只具有微观意义)
如:2H2O——表示2个水分子;5KMnO4——表示5个高锰酸钾分子;3O2——表示3个氧分子。
4、化学式的计算:
① 计算相对分子质量。例:Ca(OH)2==40+(16+1)×2==74
② 计算各元素的质量比。例:H2CO3中H、C、O的质量比==2H:C:3O==2:12:48==1:6:24
③ 计算化合物中某元素的质量分数。例:求C2H5OH中C元素的质量分数?
2C C2H5OH
C的质量分数 == × 100% == 24/46×100% == 52.2%
④ 可以计算化合物中某元素的质量:
化合物中某元素质量 === 化合物质量 × 化合物中该元素的质量分数
该元素的原子个数 该化合物的化学式
=== 化合物质量 ×
第五单元《化学方程式》知识点
一、质量守恒定律:
1、内容:参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。
说明:①质量守恒定律只适用于化学变化,不适用于物理变化;
②不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中;
③要考虑空气中的物质是否参加反应或物质(如气体)有无遗漏。
2、微观解释:在化学反应前后,原子的种类、数目、质量均保持不变(原子的“三不变”)。
3、化学反应前后 (1)一定不变 宏观:反应物生成物总质量不变;元素种类、质量不变
微观:原子的种类、数目、质量不变
(2)一定改变 宏观:物质的种类一定变
微观:分子种类一定变
(3)可能改变:分子总数可能变
二、化学方程式
1、遵循原则:①以客观事实为依据 ② 遵守质量守恒定律
2、书写: (注意:a、配平 b、条件 c、箭号 )
3、含义 以2H2+O2点燃2H2O为例
①宏观意义: 表明反应物、生成物、反应条件 氢气和氧气在点燃的条件下生成水
②微观意义: 表示反应物和生成物之间分子 每2个氢分子与1个氧分子化合生成2
(或原子)个数比 个水分子
(对气体而言,分子个数比等于体积之比)
③各物质间质量比(系数×相对分子质量之比) 每4份质量的氢气与32份质量的氧气完全化合生成36份质量的水
4、化学方程式提供的信息包括
①哪些物质参加反应(反应物);②通过什么条件反应:③反应生成了哪些物质(生成物);④参加反应的各粒子的相对数量;⑤反应前后质量守恒,等等。
5、利用化学方程式的计算
三、化学反应类型
1、四种基本反应类型
①化合反应:由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应
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
③置换反应:一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应
④复分解反应:两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应
2、氧化还原反应
氧化反应:物质得到氧的反应
还原反应:物质失去氧的反应
氧化剂:提供氧的物质
还原剂:夺取氧的物质(常见还原剂:H2、C、CO)
3、中和反应:酸与碱作用生成盐和水的反应
第6单元 碳和碳的氧化物
一、碳的几种单质
1、金刚石(C)是自然界中最硬的物质,可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。
2、石墨(C)是最软的矿物之一,有优良的导电性,润滑性。可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的滑块等
金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是:碳原子的排列不同。
CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是:分子的构成不同。
3、无定形碳:由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.
活性炭、木炭具有强烈的吸附性,焦炭用于冶铁,炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
二、.单质碳的化学性质:
单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同!
1、常温下的稳定性强
2、可燃性:
完全燃烧(氧气充足),生成CO2 : C+O2点燃CO2
不完全燃烧 (氧气不充足),生成CO:2C+O2点燃2CO
3、还原性:C+2CuO 高温 2Cu+CO2↑ (置换反应) 应用:冶金工业
现象:黑色粉末逐渐变成光亮红色,石灰水变浑浊。
2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2↑
三、二氧化碳的制法
1、实验室制取气体的思路:(原理、装置、检验)
(1)发生装置:由反应物状态及反应条件决定:
反应物是固体,需加热,制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。
反应物是固体与液体,不需要加热,制气体时则用制H2的发生装置。
(2)收集方法:气体的密度及溶解性决定:
难溶于水用排水法收集 CO只能用排水法
密度比空气大用向上排空气法 CO2只能用向上排空气法
密度比空气小用向下排空气法
2、二氧化碳的实验室制法
1)原理:用石灰石和稀盐酸反应: CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
2) 选用和制氢气相同的发生装置
3)气体收集方法:向上排空气法
4)验证方法:将制得的气体通入澄清的石灰水,如能浑浊,则是二氧化碳。
验满方法:用点燃的木条,放在集气瓶口,木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。
3、二氧化碳的工业制法:
煅烧石灰石: CaCO3高温CaO+CO2↑
生石灰和水反应可得熟石灰:CaO+H2O=Ca(OH)2
四、二氧化碳的性质
1、物理性质:无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体----干冰
2、化学性质:
1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸
2)与水反应生成碳酸: CO2+H2O==H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红,
H2CO3 == H2O+ CO2↑ 碳酸不稳定,易分解
3)能使澄清的石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 本反应用于检验二氧化碳。
4)与灼热的碳反应: C+CO2高温2CO
(吸热反应,既是化合反应又是氧化还原反应,CO2是氧化剂,C是还原剂)
3、用途:灭火(灭火器原理:Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑)
既利用其物理性质,又利用其化学性质
干冰用于人工降雨、制冷剂
温室肥料
4、二氧化碳多环境的影响:过多排放引起温室效应。
五、一氧化碳
1、物理性质:无色,无味的气体,密度比空气略小,难溶于水
2、有毒:吸进肺里与血液中的血红蛋白结合,使人体缺少氧气而中毒。
3、化学性质: (H2、CO、C具有相似的化学性质:①可燃性 ②还原性)
1)可燃性:2CO+O2点燃2CO2 (可燃性气体点燃前一定要检验纯度)
H2和O2的燃烧火焰是:发出淡蓝色的火焰。
CO和O2的燃烧火焰是:发出蓝色的火焰。
CH4和O2的燃烧火焰是:发出明亮的蓝色火焰。
鉴别:H2、CO、CH4可燃性的气体:看燃烧产物(不可根据火焰颜色)
(水煤气:H2与CO 的混合气体 C + H2O高温 H2 + CO)
2)还原性: CO+CuO △ Cu+CO2 (非置换反应) 应用:冶金工业
现象:黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色,石灰水变浑浊。
Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2(现象:红棕色粉末逐渐变成黑色,石灰水变浑浊。)
除杂:CO[CO2] 通入石灰水 或氢氧化钠溶液: CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
CO2[CO] 通过灼热的氧化铜 CO+CuO △ Cu+CO2
CaO[CaCO3]只能煅烧(不可加盐酸) CaCO3高温CaO+CO2↑
注意:检验CaO是否含CaCO3加盐酸 :CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
(CO32-的检验:先加盐酸,然后将产生的气体通入澄清石灰水。)
第7单元 燃烧及其利用
一、燃烧和灭火
1、燃烧的条件:(缺一不可)
(1)可燃物 (2)氧气(或空气) (3)温度达到着火点
2、灭火的原理:(只要消除燃烧条件的任意一个即可)
(1)消除可燃物 (2)隔绝氧气(或空气) (3)降温到着火点以下
3、影响燃烧现象的因素:可燃物的性质、氧气的浓度、与氧气的接触面积
使燃料充分燃烧的两个条件:(1)要有足够多的空气
(2)燃料与空气有足够大的接触面积。
4、爆炸:可燃物在有限的空间内急速燃烧,气体体积迅速膨胀而引起爆炸。
一切可燃性气体、可燃性液体的蒸气、可燃性粉尘与空气(或氧气)的混合物遇火种均有可能发生爆炸。
二、燃料和能量
1、三大化石燃料: 煤、石油、天然气(混合物、均为不可再生能源)
(1)煤:“工业的粮食”(主要含碳元素);
煤燃烧排放的污染物:SO2、NO2(引起酸雨)、CO、烟尘等
(2)石油:“工业的血液”(主要含碳、氢元素);
汽车尾气中污染物:CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘
(3)天然气是气体矿物燃料(主要成分:甲烷),是较清洁的能源。
2、两种绿色能源:沼气、乙醇
(1)沼气的主要成分:甲烷
甲烷的化学式: CH4 (最简单的有机物,相对分子质量最小的有机物)
物理性质:无色,无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。
化学性质: 可燃性 CH4+2O2点燃CO2+2H2O (发出蓝色火焰)
(2)乙醇 (俗称:酒精, 化学式:C2H5OH)
化学性质: 可燃性 C2H5OH+ 3O2点燃2CO2+3H2O
工业酒精中常含有有毒的甲醇CH3OH,故不能用工业酒精配制酒!
乙醇汽油:优点(1)节约石油资源 (2)减少汽车尾气
(3)促进农业发展 (4)乙醇可以再生
3、化学反应中的能量变化
(1) 放热反应:如所有的燃烧
(2) 吸热反应:如C+CO2高温2CO
4、新能源:氢能源、太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能
氢气是最理想的燃料:
(1)优点:资源丰富,放热量多,无污染。
(2)需解决问题:①如何大量廉价的制取氢气? ② 如何安全地运输、贮存氢气?
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