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文檔簡介
1、第一章 走進化學世界1、化學是研究物質(zhì)的組成、結構、性質(zhì)以及變化規(guī)律的基礎科學。2、我國勞動人民商代會制造青銅器,春秋戰(zhàn)國時會煉鐵、煉鋼。3、綠色化學-環(huán)境友好化學 (化合反應符合綠色化學反應)四特點p6(原料、條件、零排放、產(chǎn)品) 核心:利用化學原理從源頭消除污染4、蠟燭燃燒實驗(描述現(xiàn)象時不可出現(xiàn)產(chǎn)物名稱) (1)火焰:焰心、內(nèi)焰(最明亮)、外焰(溫度最高) (2)比較各火焰層溫度:用一火柴梗平放入火焰中?,F(xiàn)象:兩端先碳化;結論:外焰溫度最高 (3)檢驗產(chǎn)物 h2o:用干冷燒杯罩火焰上方,燒杯內(nèi)有水霧co2:取下燒杯,倒入澄清石灰水,振蕩,變渾濁 (4)熄滅后:有白煙(為石蠟蒸氣),點燃白
2、煙,蠟燭復燃。說明石蠟蒸氣燃燒。 5、吸入空氣與呼出氣體的比較結論:與吸入空氣相比,呼出氣體中o2的量減少,co2和h2o的量增多(吸入空氣與呼出氣體成分是相同的)6、學習化學的重要途徑科學探究一般步驟:提出問題猜想與假設設計實驗實驗驗證記錄與結論反思與評價化學學習的特點:關注物質(zhì)的性質(zhì)、變化、變化過程及其現(xiàn)象; 7、化學實驗(化學是一門以實驗為基礎的科學)一、常用儀器及使用方法(一)用于加熱的儀器試管、燒杯、燒瓶、蒸發(fā)皿、錐形瓶 可以直接加熱的儀器是試管、蒸發(fā)皿、燃燒匙 只能間接加熱的儀器是燒杯、燒瓶、錐形瓶(墊石棉網(wǎng)受熱均勻) 可用于固體加熱的儀器是試管、蒸發(fā)皿 可用于液體加熱的儀器是試管
3、、燒杯、蒸發(fā)皿、燒瓶、錐形瓶 不可加熱的儀器量筒、漏斗、集氣瓶(二)測容器量筒 量取液體體積時,量筒必須放平穩(wěn)。視線與刻度線及量筒內(nèi)液體凹液面的最低點保持水平。量筒不能用來加熱,不能用作反應容器。量程為10毫升的量筒,一般只能讀到0.1毫升。(三)稱量器托盤天平 (用于粗略的稱量,一般能精確到0.1克。)注意點:(1)先調(diào)整零點 (2)稱量物和砝碼的位置為“左物右碼”。(3)稱量物不能直接放在托盤上。一般藥品稱量時,在兩邊托盤中各放一張大小、質(zhì)量相同的紙,在紙上稱量。潮濕的或具有腐蝕性的藥品(如氫氧化鈉),放在加蓋的玻璃器皿(如小燒杯、表面皿)中稱量。(4)砝碼用鑷子夾取。添加砝碼時,先加質(zhì)量
4、大的砝碼,后加質(zhì)量小的砝碼(先大后?。?)稱量結束后,應使游碼歸零。砝碼放回砝碼盒。(四)加熱器皿酒精燈(1)酒精燈的使用要注意“三不”:不可向燃著的酒精燈內(nèi)添加酒精;用火柴從側面點燃酒精燈,不可用燃著的酒精燈直接點燃另一盞酒精燈;熄滅酒精燈應用燈帽蓋熄,不可吹熄。(2)酒精燈內(nèi)的酒精量不可超過酒精燈容積的2/3也不應少于1/4。(3)酒精燈的火焰分為三層,外焰、內(nèi)焰、焰心。用酒精燈的外焰加熱物體。(4)如果酒精燈在燃燒時不慎翻倒,酒精在實驗臺上燃燒時,應及時用沙子蓋滅或用濕抹布撲滅火焰,不能用水沖。(五)夾持器鐵夾、試管夾鐵夾夾持試管的位置應在試管口近1/3處。 試管夾的長柄,不要把拇指按
5、在短柄上。試管夾夾持試管時,應將試管夾從試管底部往上套;夾持部位在距試管口近1/3處;用手拿住(六)分離物質(zhì)及加液的儀器漏斗、長頸漏斗過濾時,應使漏斗下端管口與承接燒杯內(nèi)壁緊靠,以免濾液飛濺。長頸漏斗的下端管口要插入液面以下,以防止生成的氣體從長頸漏斗口逸出。二、化學實驗基本操作(一)藥品的取用1、藥品的存放:一般固體藥品放在廣口瓶中,液體藥品放在細口瓶中(少量的液體藥品可放在滴瓶中),金屬鈉存放在煤油中,白磷存放在水中2、藥品取用的總原則取用量:按實驗所需取用藥品。如沒有說明用量,應取最少量,固體以蓋滿試管底部為宜,液體以12ml為宜。多取的試劑不可放回原瓶,也不可亂丟,更不能帶出實驗室,應
6、放在指定的容器內(nèi)。“三不”:任何藥品不能用手拿、舌嘗、或直接用鼻聞試劑(如需嗅聞氣體的氣味,應用手在瓶口輕輕扇動,僅使極少量的氣體進入鼻孔)3、固體藥品的取用粉末狀及小粒狀藥品:用藥匙或v形紙槽 塊狀及條狀藥品:用鑷子夾取4、液體藥品的取用液體試劑的傾注法: 取下瓶蓋,倒放在桌上,(以免藥品被污染)。標簽應向著手心,(以免殘留液流下而腐蝕標簽)。拿起試劑瓶,將瓶口緊靠試管口邊緣,緩緩地注入試劑,傾注完畢,蓋上瓶蓋,標簽向外,放回原處。液體試劑的滴加法:滴管的使用:a、先趕出滴管中的空氣,后吸取試劑b、滴入試劑時,滴管要保持垂直懸于容器口上方滴加c、使用過程中,始終保持橡膠乳頭在上,以免被試劑腐
7、蝕d、滴管用畢,立即用水洗滌干凈(滴瓶上的滴管除外)e、膠頭滴管使用時千萬不能伸入容器中或與器壁接觸,否則會造成試劑污染(二)連接儀器裝置及裝置氣密性檢查裝置氣密性檢查:先將導管的一端浸入水中,用手緊貼容器外壁,稍停片刻,若導管口有氣泡冒出,松開手掌,導管口部有水柱上升,稍停片刻,水柱并不回落,就說明裝置不漏氣。(三)物質(zhì)的加熱(1)加熱固體時,試管口應略下傾斜,試管受熱時先均勻受熱,再集中加熱。(2)加熱液體時,液體體積不超過試管容積的1/3,加熱時使試管與桌面約成450角,受熱時,先使試管均勻受熱,然后給試管里的液體的中下部加熱,并且不時地上下移動試管,為了避免傷人,加熱時切不可將試管口對
8、著自己或他人。(四)過濾 操作注意事項:“一貼二低三靠”“一貼”:濾紙緊貼漏斗的內(nèi)壁“二低”:(1)濾紙的邊緣低于漏斗口 (2)漏斗內(nèi)的液面低于濾紙的邊緣“三靠”:(1)漏斗下端的管口緊靠燒杯內(nèi)壁 (2)用玻璃棒引流時,玻璃棒下端輕靠在三層濾紙的一邊 (3)用玻璃棒引流時,燒杯尖嘴緊靠玻璃棒中部過濾后,濾液仍然渾濁的可能原因有:承接濾液的燒杯不干凈 傾倒液體時液面高于濾紙邊緣 濾紙破損 (五)蒸發(fā) 注意點:(1)在加熱過程中,用玻璃棒不斷攪拌(作用:加快蒸發(fā),防止由于局部溫度過高,造成液滴飛濺) (2)當液體接近蒸干(或出現(xiàn)較多量固體)時停止加熱,利用余熱將剩余水分蒸發(fā)掉,以避免固體因受熱而迸
9、濺出來。 (3)熱的蒸發(fā)皿要用坩堝鉗夾取,熱的蒸發(fā)皿如需立即放在實驗臺上,要墊上石棉網(wǎng)。(六)儀器的洗滌:(1)廢渣、廢液倒入廢物缸中,有用的物質(zhì)倒入指定的容器中(2)玻璃儀器洗滌干凈的標準:玻璃儀器上附著的水,既不聚成水滴,也不成股流下(3)玻璃儀器中附有油脂:先用熱的純堿(na2co3)溶液或洗衣粉洗滌,再用水沖洗。(4)玻璃儀器附有難溶于水的堿、堿性氧化物、碳酸鹽:先用稀鹽酸溶解,再用水沖洗。(5)儀器洗干凈后,不能亂放,試管洗滌干凈后,要倒插在試管架上晾干。第二章 空氣1、第一個對空氣組成進行探究的化學家:拉瓦錫(第一個用天平進行定量分析)。2、空氣的成分和組成空氣成分o2n2co2稀
10、有氣體其它氣體和雜質(zhì)體積分數(shù)21%78%0.03%0.94%0.03%(1)空氣中氧氣含量的測定a、可燃物要求:足量且產(chǎn)物是固體:選擇紅磷,不選擇硫等b、裝置要求:氣密性良好c、現(xiàn)象:有大量白煙產(chǎn)生,廣口瓶內(nèi)液面上升約1/5體積d、結論:空氣是混合物; o2約占1/5,可支持燃燒;n2約占4/5,不支持燃燒,也不能燃燒,難溶于水e、探究: 液面上升小于1/5原因:裝置漏氣,紅磷量不足,未冷卻完全能否用鐵、鋁代替紅磷?不能 原因:鐵、鋁不能在空氣中燃燒 能否用碳、硫代替紅磷?不能 原因:產(chǎn)物是氣體,不能產(chǎn)生壓強差(2)空氣的污染及防治:對空氣造成污染的主要是有害氣體(co、so2、氮的氧化物)和
11、煙塵等。目前計入空氣污染指數(shù)的項目為co、so2、no2、o3和可吸入顆粒物等。(3)空氣污染的危害、保護:危害:嚴重損害人體健康,影響作物生長,破壞生態(tài)平衡.全球氣候變暖,臭氧層破壞和酸雨等保護:加強大氣質(zhì)量監(jiān)測,改善環(huán)境狀況,使用清潔能源,工廠的廢氣經(jīng)處理過后才能排放,積極植樹、造林、種草等(4)目前環(huán)境污染問題:臭氧(o3)層破壞(氟里昂、氮的氧化物等) 溫室效應(co2、ch4等) 酸雨(no2、so2等) 白色污染(塑料垃圾等)6.氧氣(1)氧氣的化學性質(zhì):特有的性質(zhì):支持燃燒,供給呼吸(2)氧氣與下列物質(zhì)反應現(xiàn)象物質(zhì)現(xiàn)象碳在空氣中保持紅熱,在氧氣中發(fā)出白光,產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的
12、氣體磷產(chǎn)生大量白煙硫在空氣中發(fā)出微弱的淡藍色火焰,而在氧氣中發(fā)出明亮的藍紫色火焰,產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體鎂發(fā)出耀眼的白光,放出熱量,生成白色固體鋁鐵劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體(fe3o4)石蠟在氧氣中燃燒發(fā)出白光,瓶壁上有水珠生成,產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體*鐵、鋁燃燒要在集氣瓶底部放少量水或細砂的目的:防止濺落的高溫熔化物炸裂瓶底*鐵、鋁在空氣中不可燃燒。(3)氧氣的制備:工業(yè)制氧氣分離液態(tài)空氣法(原理:氮氣和氧氣的沸點不同 物理變化)實驗室制氧氣原理 (4)氣體制取與收集裝置的選擇 發(fā)生裝置:固固加熱型、固液不加熱型 收集裝置:根據(jù)物質(zhì)的密度、溶解性(5)制取氧氣的操作步驟和注意點
13、(以高錳酸鉀制取氧氣并用排水法收集為例)a、步驟:查裝定點收移熄(茶莊定點收利息)b、注意點試管口略向下傾斜:防止冷凝水倒流引起試管破裂 藥品平鋪在試管的底部:均勻受熱鐵夾夾在離管口約1/3處 導管應稍露出橡皮塞:便于氣體排出試管口應放一團棉花:防止高錳酸鉀粉末進入導管排水法收集時,待氣泡均勻連續(xù)冒出時再收集(剛開始排出的是試管中的空氣)實驗結束時,先移導管再熄滅酒精燈:防止水倒吸引起試管破裂用排空氣法收集氣體時,導管伸到集氣瓶底部(6)氧氣的驗滿:用帶火星的木條放在集氣瓶口 檢驗:用帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)7、催化劑(觸媒):在化學反應中能改變其他物質(zhì)的化學反應速率,而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在
14、反應前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。(一變兩不變)催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用。8、常見氣體的用途:氧氣: 供呼吸 (如潛水、醫(yī)療急救) 支持燃燒 (如燃料燃燒、煉鋼、氣焊)氮氣:惰性保護氣(化性不活潑)、重要原料(硝酸、化肥)、液氮冷凍稀有氣體(he、ne、ar、kr、xe等的總稱):保護氣、電光源(通電發(fā)不同顏色的光)、激光技術等9、常見氣體的檢驗方法氧氣:帶火星的木條 二氧化碳:澄清的石灰水 氫氣:將氣體點燃,用干冷的燒杯罩在火焰上方;或者,先通過灼熱的氧化銅,再通過無水硫酸銅10、氧化反應:物質(zhì)與氧(氧元素)發(fā)生的化學反應。 劇烈氧化:燃燒 緩慢氧化:鐵生銹、人的呼吸、事物腐爛、酒
15、的釀造 共同點:都是氧化反應 都放熱氧化物:含有兩種元素且一種是氧元素的化合物,例如h2o等. 含氧化合物:含有氧元素的化合物kmno4 、h2o、co、h2co311、物質(zhì)的變化和性質(zhì)1). 物理變化:沒有生成其他物質(zhì)的變化。如:分離液態(tài)空氣法制氧氣,石油的煉制,稀有氣體通電時會發(fā)出有色的光,石蠟的熔化,干冰升華,海水曬鹽,塑料受熱變形,高壓鍋爆炸,蔗糖溶于水,木炭吸附有色氣體等。2). 化學變化:變化時都生成了其他的物質(zhì),這種變化叫做化學變化,又叫化學反應。如:動植物的呼吸、綠色植物的光合作用、食物的腐爛、農(nóng)家肥料的腐熟、酒和醋的釀造、石墨轉化成金剛石、二氧化碳溶于水、電解水、火藥爆炸、石
16、灰水久置有白膜、倒置泡沫滅火器產(chǎn)生氣體、煤的干餾等。3). 物理變化和化學變化的本質(zhì)區(qū)別就在于變化的結果是否有新物質(zhì)生成。如果有新物質(zhì)生成,該變化就是化學變化,也就是發(fā)生了化學反應。如果沒有新物質(zhì)生成,該變化就是物理變化。4). 化學性質(zhì):物質(zhì)在化學變化中表現(xiàn)出來的性質(zhì)。 如:酸性、堿性、氧化性、還原性、可燃性、助燃性、穩(wěn)定性、不穩(wěn)定性腐蝕性、毒性等5) . 物理性質(zhì):物質(zhì)不需要發(fā)生化學變化就表現(xiàn)出來的性質(zhì)。 如顏色、狀態(tài)、氣味、熔點、沸點、溶解性、導電性、導熱性、硬度、密度等。 第三章 自然界的水一、水1、水的組成:(1)電解水的實驗a.裝置水電解器b.電源種類-直流電c.加入硫酸或氫氧化鈉
17、的目的-增強水的導電性,加快反應速率。d.化學反應: (“負氫正氧”:負極產(chǎn)生氫氣,正極產(chǎn)生氧氣) 產(chǎn)生位置 負極 正極體積比 2 :1質(zhì)量比 1 :8 f.檢驗:o2-出氣口置一根帶火星的木條-木條復燃h2-出氣口置一根燃著的木條-氣體燃燒,產(chǎn)生淡藍色的火焰(2)結論: 水是由氫、氧元素組成的。一個水分子是由2個氫原子和1個氧原子構成的?;瘜W變化中,分子可分而原子不可分。例:根據(jù)水的化學式h2o,你能讀到的信息化學式的含義 h2o表示一種物質(zhì) 水這種物質(zhì) 表示這種物質(zhì)的組成 水是由氫元素和氧元素組成的 表示這種物質(zhì)的一個分子 一個水分子 表示這種物質(zhì)的一個分子的構成 一個水分子是由兩個氫原子
18、和一個氧原子構成的 2、水的化學性質(zhì) (1)通電分解(2)水可遇某些氧化物反應生成堿(可溶性堿),例如:h2o + cao=ca(oh)2 h2o + na2o=2naoh(3)水可遇某些氧化物反應生成酸,例如:h2o + co2=h2co3 h2o +so2=h2so3 3、水的污染:(1)水資源 a地球表面71%被水覆蓋,但供人類利用的淡水小于 1% b海洋是地球上最大的儲水庫。海水中含有80多種元素。海水中含量最多的物質(zhì)是 h2o ,最多的金屬元素是 na ,最多的元素是 o 。 c我國水資源的狀況分布不均,人均量少 。(2)水污染 a、水污染物:工業(yè)“三廢”(廢渣、廢液、廢氣);農(nóng)藥、
19、化肥的不合理施用生活污水的任意排放b、防止水污染:工業(yè)三廢要經(jīng)處理達標排放、提倡零排放;生活污水要集中處理達標排放、提倡零排放;合理施用農(nóng)藥、化肥,提倡使用農(nóng)家肥;加強水質(zhì)監(jiān)測。(3)愛護水資源:節(jié)約用水,防止水體污染4、水的凈化自然界的水中含有的雜質(zhì):不可溶性雜質(zhì)、可溶性雜質(zhì)、微生物。(1)水的凈化效果由低到高的是 靜置、吸附、過濾、蒸餾(均為 物理 方法),其中凈化效果最好的操作是 蒸餾;既有過濾作用又有吸附作用的凈水劑是活性炭。(2)硬水與軟水 a.定義 硬水是含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水;軟水是不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。b鑒別方法:用肥皂水,有浮渣產(chǎn)生或泡沫較少的是硬水,泡
20、沫較多的是軟水c硬水軟化的方法:蒸餾、煮沸d長期使用硬水的壞處:浪費肥皂,洗不干凈衣服;鍋爐容易結成水垢,不僅浪費燃料,還易使管道變形甚至引起鍋爐爆炸。5、其他() 水是最常見的一種溶劑,是相對分子質(zhì)量最小的氧化物。() 水的檢驗:用無水硫酸銅,若由白色變?yōu)樗{色,說明有水存在;cuso4+5h2o = cuso4·5h2o水的吸收(干燥劑):常用濃硫酸、生石灰、固體氫氧化鈉、鐵粉、堿石灰。二、氫氣h21、物理性質(zhì):通常狀況下,純凈的氫氣是無色、無氣味的氣體,是密度最小的一種氣體,其值為0. 09g/l。證明氫氣密度小于空氣密度的兩種方法:用氫氣流吹肥皂泡;用向下排空氣法收集氫氣。氫氣
21、難溶于水,低溫加壓氫氣會變成無色液體或雪狀固體。2、化學性質(zhì):() 可燃性(用途:高能燃料;氫氧焰焊接,切割金屬) 點燃前,要驗純?,F(xiàn)象:發(fā)出淡藍色火焰,放出熱量,有水珠產(chǎn)生驗純:用手堵住集滿氫氣的試管口,慢慢靠近酒精燈火焰,移開拇指點火,聽到尖銳爆鳴聲則表示氫氣不純,如聲音很小則表明氫氣較純。還原性(用途:冶煉金屬)氫氣“早出晚歸”現(xiàn)象:黑色粉末變紅色,試管口有水珠生成實驗時注意點:1)試管口要略向下傾斜,防止水回流致試管炸裂2)在加熱前先通氫氣排除空氣,氧化銅完全還原變成銅后再繼續(xù)通氫氣直到完全冷卻。防止銅再次被氧化成氧化銅。(小結:既有可燃性,又有還原性的物質(zhì),h2、c、co)、氫氣的實
22、驗室制法原理:zn + h2so4 = znso4 +h2 zn + 2hcl = zncl2 +h2不可用濃鹽酸的原因 濃鹽酸有強揮發(fā)性 (會與制的氫氣混合使得氫氣不純);不可用濃硫酸或硝酸的原因 濃硫酸和硝酸有強氧化性 。4、氫能源(1)優(yōu)點:資源豐富,放熱量多,無污染,是最清潔的燃料:(2)氫能源的利用需解決問題:如何大量廉價的制取氫氣 如何安全地運輸、貯存氫氣三、分子與原子分子原子定義分子是保持物質(zhì)化學性質(zhì)最小的微粒原子是化學變化中的最小微粒。性質(zhì)體積小、質(zhì)量小;不斷運動;有間隙聯(lián)系分子是由原子構成的。分子、原子都是構成物質(zhì)的微粒。區(qū)別化學變化中,分子可分,原子不可分?;瘜W反應的實質(zhì):
23、在化學反應中分子分裂為原子,原子重新組合成新的分子。第四章 物質(zhì)構成的奧秘1、原子的構成(1)原子結構示意圖的認識質(zhì)子原子核正核內(nèi)質(zhì)子數(shù)(帶 電)最外層上有2個電子282+12原子(不帶電)電 )中子原子核電子負(帶 電)第一電子層(2)在原子中核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù) 決定元素種類 質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))(3)原子的質(zhì)量主要集中在 原子核 上 (5)三決定 決定元素化學性質(zhì) 最外層電子數(shù)(4)相對原子質(zhì)量質(zhì)子數(shù)+中子數(shù) 決定原子的質(zhì)量 原子核說明:最外層電子數(shù)相同其化學性質(zhì)不一定都相同(mg,he最外層電子數(shù)為2) 最外層電子數(shù)不同其化學性質(zhì)有可能相似(he,ne均為穩(wěn)定結構)2、元素(1)
24、定義:具有相同核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))的一類原子的總稱 *一種元素與另一種元素的本質(zhì)區(qū)別:質(zhì)子數(shù)不同注意:*由同種元素組成的物質(zhì)不一定是單質(zhì),(如由o2、o3組成的混合物或金剛石與石墨的混合物)不可能是化合物。(2)表示方法元素符號拉丁文名稱的第一個字母大寫a、書寫方法:注意:*有些元素符號還可表示一種單質(zhì) 如fe、he 、c 、si*在元素符號前加上數(shù)字后只能有微觀意義,沒有宏觀意義,如3o:只表示3個氧原子c、有關元素周期表*發(fā) 現(xiàn):門捷列夫同種元素的原子與離子比較:質(zhì)子數(shù)相等電子數(shù)及最外層電子數(shù)不同,電子層數(shù)可能相同金屬元素:如mg、al,最外層電子數(shù)特點:4非金屬元素:如n、c,最外層電子數(shù)
25、特點:4稀有氣體元素:如he、ne。最外層電子數(shù)特點:2或8*注:原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù) d、分類e、元素含量之最(由多到少):地殼中元素含量:o、si、al、fe 人體中元素含量:o、c、h 3、常見元素元素名稱及符號h he li be b c n o f ne na mg al si p s cl ar k ca 氫 氦 鋰 鈹 硼 碳 氮 氧 氟 氖 鈉 鎂 鋁 硅 磷 硫 氯 氬 鉀 鈣 (氫氦鋰鈹硼,碳氮氧氟氖) 親愛李皮彭,談談洋服來。(鈉鎂鋁硅磷,硫氯氬鉀鈣)那美女桂林,牛肉要加鈣。其他常見元素符號:銅cu、鐵fe、鋅zn、錳mn、銀ag、鋇ba、碘i 3、離子:帶電的原子或原子團(
26、1)表示方法及意義:如fe3+ :一個鐵離子帶3個單位正電荷(2)離子結構示意圖的認識注意:與原子示意圖的區(qū)別:質(zhì)子數(shù)=電子數(shù)則為原子結構示意圖 原子、分子、離子是構成物質(zhì)的三種微粒。分子既能構成單質(zhì)(如:h2、o2、n2、等),又能構成共價化合物(如hcl、co2、h2o、nh3、等)。原子只能構成單質(zhì)(如所有金屬、稀有氣體、碳、金剛石、石墨、硅等)離子只能構成離子化合物(常見鹽、堿、堿性氧化物都屬離子化合物)物質(zhì)、元素、分子、原子的關系(3)與原子的區(qū)別與聯(lián)系粒子的種類原 子離 子陽離子陰離子區(qū)別粒子結構質(zhì)子數(shù)=電子數(shù)質(zhì)子數(shù)>電子數(shù)質(zhì)子數(shù)<電子數(shù)粒子電性不顯電性顯正電性顯負電性
27、符 號用元素符號表示用陽離子符號表示用陰離子符號表示二、物質(zhì)的組成的表示:1、化合價a、常見元素的化合價口訣: 氫鈉鉀銀正一價,氟氯溴碘負一價,鈣鋇鎂鋅正二價, 亞銅正一銅正二,亞鐵正二鐵正三,通常氧是負二價,莫忘單質(zhì)價為零常見原子團及其化合價:化學式no3-so42-so32-hso4-co32-hco3-名稱硝酸根硫酸根亞硫酸跟硫酸氫根碳酸根碳酸氫根化合價-1-2-2-1-2-1物質(zhì)舉例kno3硝酸鉀na2so4硫酸鈉na2so3亞硫酸鈉nahso4硫酸氫鈉mgco3碳酸鎂nahco3碳酸氫鈉化學式clo3-nh4+mno4-mno42-po43-hpo42-名稱氯酸根銨根高錳酸根錳酸根磷
28、酸根磷酸氫根化合價-1+1-1-2-3-2物質(zhì)舉例氯酸鉀kclo3氯化銨nh4cl高錳酸鉀kmno4錳酸鉀k2mno4磷酸鈉na3po4磷酸氫鈣cahpo4化學符號中的數(shù)字的意義:元素符號前的數(shù)字表示原子、分子、離子的個數(shù);例:(1)(2)(3)右上角的數(shù)字表示離子所帶電荷數(shù);例:(4)右下角的數(shù)字表示數(shù)字前元素的原子個數(shù);例:(5)b、元素符號正上方的數(shù)字表示元素在物質(zhì)中的化合價。例:(6)(1)、3cu: 3個銅原子 (2)、3fe3+:3個鐵離子(3)、3co2:3個二氧化碳分子(4)、fe3+: 每個鐵離子帶三個單位正電荷 (5)、nh3:每個氨分子中含有3個氫原子 (6)、:在氯化銨
29、中,氮元素的化合價為負三價c、化合物中各元素正、負化合價的代數(shù)和為零d、化合價是元素的原子在形成化合物時表現(xiàn)出來的性質(zhì),所以單質(zhì)分子中元素化合價為02、化學式:用元素符號和數(shù)字的組合表示物質(zhì)組成的式子。例如:h2、o2、h2o、hcl和hgo等(1)寫法:1)、單質(zhì)化學式的書寫:(1)直接用元素符號表示:稀有氣體元素、金屬元素、非金屬固體單質(zhì)(碘除外i2)稀有氣體元素:氦he、氖ne、氬ar、氪kr、氙xe、氡rn所有金屬元素:鈉、鎂、鋁、鐵、銅、鈣、銀、鋇、汞(水銀)、鉛等非金屬固體單質(zhì):碳c、硅si、磷p、硫s等(單質(zhì)碘除外i2)(2)非金屬氣體單質(zhì)表示:在元素符號右下角標出組成每個分子的
30、原子數(shù)目。h2、o2、n2、cl2、o3等 單質(zhì)溴液態(tài)(br2)、單質(zhì)碘固態(tài)(i2)2)化合物化學式的書寫方法:化合物中正負化合價的代數(shù)和為0。單質(zhì)的化合價為0排序:排列元素符號或原子團符號的先后順序,一般原則為“正前負后,金前非后”,即正價元素在前, 負價元素在后,金屬元 素在前,非金屬元素在后。標價:標出各元素的化合價(或原子團的總化合價,即原子團所帶的電荷數(shù))。交叉約簡(求正負化合價數(shù)字的最小公倍數(shù)):交叉化合價的數(shù)字寫在符號的右下角,約分化簡。(當組成元素個數(shù)比為一可省略)檢驗:檢驗整個化學式的化合價之和是否為零。例題:寫出氧化鎂,氯化鎂,五氧化二磷(特例:氨氣分子,nh3。有機物分子
31、式中的原子個數(shù)是不能約分的,如,乙炔c2h2、葡萄糖c6h12o6)化學式的讀法:(1)由兩種元素組成的化合物的名稱:一般讀作某化某,例如:氯化鈉,氧化鈣,氧化鎂等。有些化合物還要讀出各種元素的原子個數(shù),如二氧化錳,五氧化二磷、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、三氧化硫等(2) 由原子團和金屬離子組合成的化合物:酸根離子與金屬離子組成的化合物讀法:讀作某酸某,例如:硫酸鈉(na2so4)、硫酸鎂(mgso4)、碳酸鈉(na2co3)、碳酸鈣(caco3)等銨根離子顯正價也歸為金屬離子,所以讀法與上面一樣,例:氯化銨(nh4cl)、硫酸銨(nh4)2so4等氫氧根離子和金屬離子組成的化合物讀法:讀作
32、氫氧化某,例如:氫氧化鈉(naoh)、氫氧化鎂(mg(oh)2)化學式的意義:(1)表示某種物質(zhì);(2)表示物質(zhì)的一個分子;(3)表示組成這種物質(zhì)的元素種類;(4)表示組成物質(zhì)的元素質(zhì)量比。(5)表示這種物質(zhì)的一個分子中所含有的原子種類以及原子數(shù)量;(6)表示這種物質(zhì)的相對分子質(zhì)量。(3)計算:a、計算相對分子質(zhì)量=各元素的相對原子質(zhì)量×原子個數(shù)之和b、計算物質(zhì)組成元素的質(zhì)量比:相對原子質(zhì)量×原子個數(shù)之比c、計算物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分數(shù)d、化合物中某元素的質(zhì)量:某元素的質(zhì)量=物質(zhì)的總質(zhì)量×某元素的質(zhì)量分數(shù)e、物質(zhì)純度的計算第五章 化學方程式一、質(zhì)量守恒定律:1、內(nèi)容
33、:參加化學反應的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,等于反應后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。 理解和應用質(zhì)量守恒定律時注意以下幾點: 質(zhì)量守恒定律研究的內(nèi)容僅是指“質(zhì)量”不能任意推廣到其他物理量(體積、密度等)。 質(zhì)量守恒定律只適用于化學變化,不適用于物理變化(例如:冰變成水不適用質(zhì)量守恒定律); 不參加反應的物質(zhì)質(zhì)量及不是生成物的物質(zhì)質(zhì)量不能計入“總和”中; 要考慮空氣中的物質(zhì)是否參加反應或物質(zhì)(如氣體)有無遺漏,同時生成物中的沉淀、氣體等不能遺漏。2、微觀解釋:在化學反應前后,原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量均保持不變(原子的“三不變”)。3、化學反應前后 (1)一定不變 宏觀:反應物生成物總質(zhì)量不變;元素種類、質(zhì)量不變微
34、觀:原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量不變(2)一定改變 宏觀:物質(zhì)的種類一定變 微觀:分子種類一定變(3)可能改變:分子總數(shù)可能變二、化學方程式化學方程式質(zhì)和量的意義:化學方程式可讀出質(zhì)的變化,也可讀出量的變化。每個方程式都有三種讀法以2h2o2h2+o2為例說明。(1) 物質(zhì)讀法:質(zhì)的意義:表示 _和 _ 在 _條件下生成_。上式讀作“在通電的條件下,水分解生成氫氣和氧氣”,這種讀法說明了化學反應中物質(zhì)的變化。(2) 粒子讀法:微觀粒子的意義: 一個_原子與一個_分子反應生成一個_。上式讀作“在通電條件下,每2個水分子分解生成2個氫分子和1個氧分子”。這種讀法揭示了化學反應中結構微粒的變化,并反映出微
35、粒個數(shù)的比例關系。(對氣體而言,分子個數(shù)比等于體積之比)(3) 數(shù)量讀法:量的意義:每_份質(zhì)量的碳與_份質(zhì)量的氧氣反應_生成_份質(zhì)量的二氧化碳。上式讀作“通電時,36份質(zhì)量的水分解生成4份質(zhì)量的氫氣和32份質(zhì)量的氧氣”,這種讀法表明了化學反應中物質(zhì)的數(shù)量關系。化學方程式提供的信息包括哪些物質(zhì)參加反應(反應物);通過什么條件反應:反應生成了哪些物質(zhì)(生成物);參加反應的各粒子的相對數(shù)量;反應前后質(zhì)量守恒,等等。化學方程式的書寫1、遵循原則:以客觀事實為依據(jù) 遵守質(zhì)量守恒定律2、書寫: (注意:a、配平 b、條件 c、箭號 )書寫步驟:(1)“寫”:應以實驗事實為依據(jù),不能臆造事實上不存在的物質(zhì)和
36、化學反應,并能正確書寫反應物和生成物的化學式,如:通過實驗得出,但不能想出;書寫時不能將反應物和生成物顛倒寫,如,不能寫成;方程等號兩邊不能有相同的化學式,如制的反應應寫成。(2)“配”:配平化學方程式,即調(diào)整化學式前邊的化學計量數(shù),化學式前面化學計量數(shù)應取最簡單整數(shù)比,如應寫成:。(3)“注”:注明反應條件(點燃、加熱、高溫)和生成物狀態(tài),氣體用“”,沉淀物用“”。“”、“”表示生成物狀態(tài)符號,只能標在生成物中,不能標在反應物中?!啊钡挠梅ǎ寒敺磻镏袥]有氣態(tài)物質(zhì),且生成物里有氣態(tài)物質(zhì)時,就在這種氣態(tài)物質(zhì)的化學式后邊用“”標出;若反應物中有氣態(tài)物質(zhì),生成物中的氣體一般不標“”。如。“”的用法
37、:反應在液態(tài)混合物中進行,生成物中有難溶物質(zhì)(沉淀)生成,則沉淀就用“”標出。如:。反應條件點燃、加熱、高溫的區(qū)別:“點燃”指物質(zhì)在燃燒時所必需的溫度條件,一旦反應物燃著就不需要加熱。如果把“點燃”寫成“燃燒”就錯了,“點燃”是反應條件,“燃燒”是實驗現(xiàn)象;“加熱”指引發(fā)和維持反應的溫度范圍(500左右)。一般用酒精燈作熱源,用“”表示;“高溫”指當酒精燈的火焰溫度不足以發(fā)生反應,而需用酒精噴燈(800以上)時,反應條件就寫“高溫”。如。(4) “等”:將箭頭線改為等號,意味著符合質(zhì)量守恒定律。(5) “查”:檢查化學式是否寫錯,化學方程式是否配平,條件和物質(zhì)狀態(tài)標注是否標了,標了是否恰當配平
38、的方法:1、 最小公倍數(shù)法。其要點是根據(jù)化學式找出其中出現(xiàn)次數(shù)較多,且原子個數(shù)相差較多的元素原子,作為配平起點,求出它們的最小公倍數(shù),再由最小公倍數(shù)確定相關化學式系數(shù),使化學方程式配平。2、奇數(shù)配偶法。其要點是先找出現(xiàn)次數(shù)較多、且式子兩邊的原子個數(shù)一奇一偶的元素原子作為配平起點,將奇數(shù)配成偶數(shù),然后,以該化學式和所配系數(shù)為依據(jù),找出其他化學式的系數(shù),使化學方程式配平。3、奇數(shù)配偶法選擇化學式中出現(xiàn)次數(shù)最多而且原子總數(shù)是一奇一偶的元素的入手方程式左邊o的個數(shù)為3,右邊o的個數(shù)為2。先將左邊的o的個數(shù)配為偶數(shù),即kclo3前面配2,再相應配平。4.歸一法(1+x)令組成較復雜的物質(zhì)的計量數(shù)為1,確
39、定其他各物質(zhì)的計量數(shù),若化學計量數(shù)不是整數(shù),最后去分母即可。上式中c2h2前配1,其他再相應配平?;瘜W計量數(shù)為最簡整數(shù)比,因此整個方程式的化學計量數(shù)都乘以2。利用化學方程式的計算根據(jù)化學方程式計算的步驟(設、寫、標、列、答)(1)設:根據(jù)題意設未知數(shù);(2)寫:書寫正確的化學方程式;(3)標:找出已知量和未知量的質(zhì)量關系;(4)列:列出比例式并求解;(5)答:檢查結果,簡明作答。根據(jù)化學方程式計算應該注意的事項(1)正確書寫化學方程式,準確列出有關反應物或生成物的質(zhì)量比;(2)列式時,各物質(zhì)的質(zhì)量單位必須統(tǒng)一,對應關系要正確;(3)反應物、生成物都必須是純凈物,如果是混合物,應該不純物的質(zhì)量按
40、題意轉化為純凈物的質(zhì)量;(4)解題的過程要完整,規(guī)范(5)設未知數(shù)是要指明物理量,不要帶單位。三、化學反應類型1、四種基本反應類型化合反應:由兩種或兩種以上物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應(化合反應的特點是“多變一”)3fe + 2o2 點燃 fe3o4分解反應:由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(特點是“一變多”) 2kclo3 mno2 2kcl + 3o2 置換反應:一種單質(zhì)和一種化合物反應,生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應c+2cuo 高溫 2cu+co2 復分解反應:兩種化合物相互交換成分,生成另外兩種化合物的反應fe2o3+6hcl=2fecl3+3h2o(除去鐵銹)2、氧化還
41、原反應 氧化反應:物質(zhì)得到氧的反應 還原反應:物質(zhì)失去氧的反應 氧化劑:提供氧的物質(zhì) 還原劑:奪取氧的物質(zhì)(常見還原劑:h2、c、co)第六章 碳和碳的氧化物一、碳的幾種單質(zhì)1、金剛石(c)是自然界中最硬的物質(zhì),可用于制鉆石、刻劃玻璃、鉆探機的鉆頭等。2、石墨(c)是最軟的礦物之一,有優(yōu)良的導電性,潤滑性??捎糜谥沏U筆芯、干電池的電極、電車的滑塊等金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異的原因是:碳原子的排列方式(結構)不同。co和co2的化學性質(zhì)有很大差異的原因是:分子的構成不同。3、無定形碳:由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.活性炭、木炭具有強烈的吸附性,用于防毒
42、面具、冰箱的除臭劑。木炭:有吸附作用,用于吸附一些食品和工業(yè)產(chǎn)品里的色素,吸附有異味的物質(zhì)。焦炭用于冶鐵,炭黑加到橡膠里能夠增加輪胎的耐磨性。4、 c60(足球?。┙Y構很穩(wěn)定,主要應用于材料科學及超導體等方面二、.單質(zhì)碳的化學性質(zhì):單質(zhì)碳的物理性質(zhì)各異,而各種單質(zhì)碳的化學性質(zhì)卻完全相同!1、常溫下的穩(wěn)定性強2、可燃性:完全燃燒(氧氣充足),生成co2: c+o2點燃co2 不完全燃燒(氧氣不充足),生成co:2c+o2點燃2co 3、還原性:c+2cuo 高溫 2cu+co2 (置換反應) 應用:冶金工業(yè)現(xiàn)象:黑色粉末逐漸變成光亮紅色,石灰水變渾濁。2fe2o3+3c高溫4fe+3co2三、二
43、氧化碳的制法1、實驗室制取氣體的思路:(原理、裝置、檢驗)(1)發(fā)生裝置:由反應物狀態(tài)及反應條件決定:反應物是固體,需加熱,制氣體時則用高錳酸鉀制o2的發(fā)生裝置。反應物是固體與液體,不需要加熱,制氣體時則用制h2的發(fā)生裝置。(2)收集方法:氣體的密度及溶解性決定:難溶于水用排水法收集 co只能用排水法密度比空氣大用向上排空氣法 co2只能用向上排空氣法 密度比空氣小用向下排空氣法2、二氧化碳的實驗室制法(重點)1)原理:用稀鹽酸和大理石(或石灰石,主要成分是碳酸鈣)反應:caco3+2hcl=cacl2+h2o+co22) 選用和制氫氣相同的發(fā)生裝置 (如上圖) 3)氣體收集方法:向上排空氣法
44、4)驗證方法:將制得的氣體通入澄清的石灰水,如能渾濁,則是二氧化碳。 驗滿方法:用點燃的木條,放在集氣瓶口,木條熄滅。證明已集滿二氧化碳氣體。實驗室制二氧化碳注意點:(1) 不使用稀硫酸,是由于反應產(chǎn)生的硫酸鈣微溶于水,附著在大理石表面,使反應很快停止(2) 不使用碳酸鈉或碳酸鈣粉末,會使反應過快,不便于收集;(3)不使用濃鹽酸,原因是濃鹽酸易揮發(fā),產(chǎn)生的二氧化碳中混有大量的氯化氫氣體(4)()3、二氧化碳的工業(yè)制法:煅燒石灰石:caco3高溫cao+co2生石灰和水反應可得熟石灰:cao+h2o=ca(oh)2四、二氧化碳的性質(zhì)1、物理性質(zhì):無色,無味的氣體,密度比空氣大,能溶于水,高壓低溫
45、下可得固體-干冰2、化學性質(zhì):1)一般情況下不能燃燒,也不支持燃燒,不能供給呼吸2)與水反應生成碳酸: co2+h2o=h2co3 生成的碳酸能使紫色的石蕊試液變紅,h2co3 = h2o+ co2 碳酸不穩(wěn)定,易分解3)能使澄清的石灰水變渾濁:co2+ca(oh)2=caco3+h2o 本反應用于檢驗二氧化碳。4)與灼熱的碳反應: c+co2高溫2co (吸熱反應,既是化合反應又是氧化還原反應,co2是氧化劑,c是還原劑)3、用途:1)滅火(滅火器原理:na2co3+2hcl=2nacl+h2o+co2)既利用其物理性質(zhì),又利用其化學性質(zhì) 2)干冰用于人工降雨、制冷劑、3)光合作用(溫室氣體肥料);4)貯藏糧食和果蔬(抑制呼吸作用);5)化工產(chǎn)品的原料(尿素、純堿、碳酸飲料(汽水等)4、二氧化碳多環(huán)境的影響:過多排放引起溫室效應。引起溫室效應氣體還有:甲烷、臭氧、氟氯代烷(氟利昂)等五、一氧化碳1、物理性質(zhì):無色,無味的氣體,密度比空氣略小,難溶于水2、有毒:吸進肺里與血液中的血紅蛋白結合,使人體缺少氧氣而中毒。3、化學性質(zhì): (h2、co、c具有相似的化學性質(zhì):可燃性 還原性)1)可燃性:2co+o2點燃2co2 (可燃性氣體
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