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初三第一学期化学笔记整理

第一章 化学的魅力

1.1 化学使世界更美好

化学：一门研究物质的组成、结构、变化、性质、制法的自然科学。

一、化学促进社会发展

Ø 古代：火药、造纸、冶炼青铜（商）、冶炼刚体（春秋战国）、瓷器、酿酒、制药

Ø 近代：炼钢、炼铝、建筑、联合制碱法（侯德榜）、人工合成蛋白质

Ø 现代：塑料、合成纤维（光纤）、半导体（电脑）、药物

Ø 未来：绿色化学、多学科应用

二、物质的变化

1、物理变化——没有其它物质生成的变化（形状、状态的变化，例如：水的三态变化、折纸）

2、化学变化——有其它物质生成的变化（例如：呼吸作用、食物的变质、燃烧）

3、两种变化的区别与联系

Ø 联系：化学变化中往往伴随着物理变化，而物理变化中不一定有化学变化。

Ø 区别（判断依据）：有无新物质生成

· 判断以下变化属于物理变化还是化学变化

吹制玻璃器皿、蜡烛燃烧、铁在2000摄氏度时化成铁水、铁生锈、电灯通电变亮、煤气燃烧、火药爆炸、轮胎爆炸、植物的光合作用、橡胶老化

物理变化：1、3、5、8

化学变化：2、4、6、7、9、10

· 爆炸可为物理/化学变化

三、体验化学变化

Ø 实验一

· 步骤：取一支试管，加入少量（1~2mL）的澄清石灰水，通过吸管向石灰水吹气。

· 现象：石灰水变浑浊（产生了白色的沉淀）

· 化学反应式

· 注解：Ca(OH)2俗称熟石灰、消石灰；碳酸钙俗称大理石、石灰石

Ø 实验二

· 步骤：取一支试管，放入少量大理石碎块，逐滴滴入盐酸溶液。

· 现象：大理石表面产生大量气泡，大理石逐渐溶解。

· 文字表达式：碳酸钙+盐酸→二氧化碳+水+氯化钙

· 化学反应式（复分解反应）

Ø 实验三

· 步骤：取一小段镁带，用砂纸擦亮，再用坩埚钳夹住放在酒精灯上点燃。

· 现象：镁带剧烈燃烧，发现耀眼白光，产生白色固体。

· 文字表达式：镁+氧气→氧化镁

· 化学反应式

四、物理性质和化学性质

1、物理性质——不需要通过化学变化就能表现出的性质

e.g. 颜色、状态、气味、熔沸点、硬度、密度、溶解性、挥发性、吸附性 等

2、化学性质——只有通过化学变化才能表现出的性质

e.g. 可燃性、助燃性、酸碱性、氧化还原性、（不）稳定性 等

3.18.2010

1.2 走进化学实验室

一、实验室守则

二、实验室安全要求

Ø 不能用手接触药品

Ø 点燃气体前先要验纯

Ø 着小火用湿布/沙土覆盖

Ø 滴瓶内胶头滴管不可洗

三、伤害处理

Ø 割伤：酒精棉球→红药水

Ø 烫烧伤：75%酒精→蓝油烃

Ø 化学灼伤

· 浓酸：干抹布轻轻拭干→大量水冲洗→涂上3%~5%小苏打（碱性）

· 碱：大量水冲洗→2%硼酸、醋酸（弱酸性）

· 眼：蒸馏水→5%小苏打

四、实验操作

1、仪器加热

Ø 直接：试管、蒸发皿、燃烧匙

Ø 垫石棉网：烧杯、烧瓶、锥形瓶

2、过滤

Ø 原理：分离难溶性固体与液体

Ø 仪器：漏斗、铁架台、烧杯、玻璃棒

Ø 操作要点：一贴二低三靠

· 一贴：滤纸紧贴漏斗

· 二低：滤纸低于漏斗、液面低于滤纸

· 三靠：小烧杯紧靠玻璃棒、玻璃棒靠三层滤纸、漏斗尖嘴靠大烧杯壁

3、气密性检查

五、药品取用

1、固体

Ø 粉末：药匙、纸槽

Ø 块状：镊子

è 一横二放三慢竖：粉末送至管底，块状送在管口即可

2、液体

Ø 倾倒法

(1)瓶塞倒放

(2)标签对手心

Ø 滴加法：滴管竖直悬空

è 如没有说明具体用量

· 液体：1——2ml

· 块状、颗粒状：1——2粒

· 粉末：以盖满试管底部为宜

六、实验器材

1、量筒

Ø 无零刻度

Ø 用法、操作

(1)放水平

(2)用倾倒法倒入液体至接近刻度（标签对手心、瓶塞倒放）

(3)改用滴加法

Ø 误差分析

· 读数

仰视：V偏小 俯视：V偏大

量取：V偏大 俯视：V偏小

七、体验实验操作

Ø 实验一

· 现象：溶液由无色变为红色。溶液由红色变为无色。

· 结论：酚酞遇碱变红。酸碱中和，酚酞在中性溶液呈无色。

· 文字表达式：氢氧化钠+盐酸→氯化钠+水

· 化学反应式：NaOH+HCl→NaCl+H2O

Ø 实验二

· 现象：产生蓝色沉淀。沉淀消失，溶液变回蓝色。

· 文字表达式

硫酸铜+氢氧化钠→氢氧化铜+硫酸钠

氢氧化铜+硫酸→硫酸铜+水

· 化学反应式

CuSO4+NaOH→Cu(OH)2↓+Na2SO4

 Cu(OH)2+H2SO4→CuSO4+H2O

Ø 实验三

· 现象：固体变为黑褐色，生成能使带火星木条复燃的气体。

· 文字表达式：高锰酸钾（△→）锰酸钾+二氧化锰+氧气

· 化学反应式：2KMnO4(△→)K2MnO4+MnO2+O2↑

è 锰酸钾可溶，二氧化锰难溶

Ø 实验四

· 现象：固体溶解，放出大量热

· 文字表达式：氧化钙+水→氢氧化钙

· 化学反应式：CaO+H2O→Ca(OH)2

1.3 物质的提纯

一、物质的分类

1、混合物——两种或多种物质组成的物质体系（例如：空气、海水）

2、纯净物——只有一种物质的物质体系（例如：蒸馏水、氧气）

è 身边绝大多数的物质处于混合状态中

è 判断下列物质属于纯净物的有哪些

消毒酒精、石油、汽水、蒸馏水、矿泉水、洁净的空气、冰水混合物、液氧、牛奶、碘酒、澄清石灰水、镁带燃烧后的残留物（填编号）

纯净物：4、7、8、12  （关于镁带燃烧后的残留物可能含有C，2Mg+CO2（点燃）→2MgO + C <2008年上海高考倒数第3题中考查了这一知识点>）

3、纯净物的相对性：世界上没有绝对纯净的物质

二、物质的纯度

1、定义：混合物中某一成份的含量的高低

2、公式：纯度=某一成份的质量/总物质的质量ⅹ100%

3、常用化学试剂的纯度：优级纯、分析纯、化学纯、实验试剂

三、物质的提纯

1、分离提纯方法：过滤、蒸发、蒸馏、洗气、结晶、分液 等

2、过滤

3、蒸发

Ø 作用：分离溶剂和不挥发的可溶性固体

Ø 仪器：铁架台、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒

Ø 要点

· 边加热边用玻璃棒搅拌，防止局部液体过热引起飞溅。

· 加热至有大量晶体析出时停止加热，利用余热使蒸发皿内液体蒸干。

· 用坩埚钳拿下蒸发皿并放在石棉网上

4、蒸馏

Ø 作用：分离沸点不同的液体混合物

è 粗盐提纯

· 粗盐成份：食盐等可溶性物质，泥沙等不可溶的物质

· 提纯过程

1.4 世界通用的化学语言

一、原子结构

1、原子核所带的电荷数称为核电荷数

2、对于任意原子：核电荷数＝质子数＝核外电子数＝原子序数

二、元素

1、定义：具有相同核电荷数的同一类原子的总称。（只讲种类，不讲个数）

2、元素的种类和分布

Ø 地壳：氧，硅，铝，铁

Ø 人体：氧，碳，氢，氮，钙

Ø 大气：氮，氧

Ø 宇宙：氢，氦

Ø 有毒：铅，镉，汞

è 缺铁性贫血，缺碘甲状腺肿大，缺钙骨殖疏松，缺锌智力低下，缺磷大脑发育不良

三、单质和化合物

1、单质

Ø 定义：由同种元素组成的纯净物（游离态）

2、化合物：由不同元素组成的纯净物（化合态）

四、元素符号和化学式

1、元素符号的意义

Ø 表示一种元素

Ø 表示某种元素的一个原子

Ø 当某物质由原子构直接成时，可以表示该物质

è 直接由原子构成的物质主要指金属、稀有气体

2、化合价

Ø 定义：元素一定数目的原子与其它元素一定数目的原子化合的性质（指元素）

Ø 特点

· 正价和负价（一般金属元素显正价）

· 某些元素有多个化合价

· 化合物中各元素的化合价代数和为零

· 单质中元素化合价为零

3、原子团：常见元素（原子团）的化合价

4、化学式

Ø 定义：用元素符号表示纯净物组成的式子

Ø 意义：物质组成和构成的客观反映

· 表示某物质的元素组成

· 表示某物质一个分子中各元素原子的个数比

· 表示这种物质的一个分子

· 表示这种物质

4、分子式的读法（中文命名）

Ø 基本用语：“化”“合”“正”“亚”“过”“高”

Ø 命名方法

第二章 浩瀚的大气

2.1 人类赖以生存的空气

平流层：臭氧吸收紫外线

拉瓦锡发现空气组成

普利斯特里，舍勒最早发现了氧气

1、实验：红磷燃烧

Ø 现象：剧烈燃烧，产生浓厚白烟

Ø 文字表达式：磷+氧气（点燃→）五氧化二磷

Ø 化学反应式：4P+5O2(点燃→)2P2O5

Ø 原理：反应后集气瓶内气体减小少，压强减小

Ø 分析

· 若烧杯中的水不倒流：气密性不好

· 若烧杯中的水倒流但不足五分之一：红磷量过少/未等到冷却到室温就打开了止水夹

二、空气的组成(体积分数)

N2 78%

O2 21%

稀有气体 0.94%

水蒸气、二氧化碳 0.06%

1、稀有气体 He,Ne,Ar,Kr,Xe (惰性气体)

Ø 性质很稳定，在一般情况下几乎不与其它物质反应

Ø 用途

· He代替H2填充气球、飞艇

· 通电时会发出不同颜色的光，用作霓虹灯

· Ne通电发红光，用作指示灯

· 用作保护气

2、氮气

Ø 性质：无色无味的气体，难溶于水，常温下性质较稳定

Ø 用途：保护气（防腐），制硝酸和化肥、医疗冷冻剂（液氮）

三、人类需要洁净的空气

1、大气污染来源：汽车尾气、工业废气

2、空气质量预报指数：可吸入颗粒（飘尘）、SO2、氮氧化物

3、防止大气污染：工业原料脱硫处理

四、构成物质的微粒

1、分子

Ø 定义：保持物质化学性质的一种微粒

阿伏加德罗——分子学说

Ø 特点

· 分子很小

· 分子之间存在间隙

· 分子在不断运动

è 物质的三态变化，实质是分子间隙的变化

2、原子

Ø 定义：化学变化中最小的微粒

道尔顿——原子论

Ø 特点

· 原子很小

· 原子之间有间隙

· 原子在不断运动

Ø 由原子构成的物质

· 稀有气体

· 金属：Cu、Fe、Ca 等

· 非金属：P、S、Si、C

è 不可以说原子比分子小

è 原子构成分子再构成物质，原子也可直接构成物质

è 物质宏观组成和微观构成（e.g. H2O)

组成：水由氢元素和氧元素组成

构成：水由水分子构成，一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成

3、相对质量

Ø 相对原子质量=某原子的（真实）质量/（C原子的质量的12分之一）

Ø 相对分子质量（式量）=各原子相对质量ⅹ原子数量

è 无单位

Ø 原子质量与相对原子质量的区别

2.2 神奇的氧气

一、人类离不开氧气

1、氧气的物理性质：无色无味气体，密度略大于空气，微溶于水，熔沸点低（液氧：淡蓝色；固氧：雪花状淡蓝色）

2、氧气的用途

Ø 供给呼吸

Ø 支持燃烧（助燃性）

Ø 高压氧舱抢救病人

Ø 富氧炼钢

Ø 氧炔焰用于焊接、切割金属

3、臭氧

二、氧气能与许多物质发生反应

1、实验一：氧气与木炭反应

Ø 现象：剧烈燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。

Ø 化学方程式

2、实验二：硫与氧气反应（硫磺：黄色固体粉末）

Ø 现象：明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味气体

Ø 化学方程式

3、实验三：铁丝和氧气反应

Ø 现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体

Ø 化学方程式

4、实验四：氢气与氧气反应

Ø 化学方程式

Ø 注意点

· 铁丝绕成螺旋状，使热量更集中

· 铁丝末端系一根火柴杆：引燃铁丝

· 集气瓶底留少许水：防止灼热的Fe3O4直接掉落瓶底导致集气瓶破裂

è 纯净的H2会安静地燃烧

5、氧化反应：有氧元素参与的反应这个定义有严重的错误，有氧元素参与的反应很多不是氧化反应，比如水和氧化钙生成氢氧化钙，有氧元素参与，但是不是氧化反应。关键在于有化合价变化的反应，在初中阶段可以简单说成是“有得氧失氧现象的反应”

6、氧化物：物质由2中元素组成，其中一种为氧元素 c.f. 含氧化合物

7、反应类型

Ø 化合反应：两种或两种物质以上生成一种物质的反应（A+B+C → D）

Ø 分解反应：一种物质反应生成多种物质（A → B+C+D）

三、氧气的制法

1、工业制法

Ø 分离液态空气法：空气（降温、加压→）液态空气（升温→）N2先逸出,留下液氧（升温→）氧气

Ø 电解水：化学方程式

2、实验室制法

Ø 加热高锰酸钾：化学方程式

Ø 加热氯酸钾

· 化学方程式

· 催化剂：改变（加快）反应速度，以循环方式参与反应

特点：选择性、化学反应前后质量不变，化学性质不变（物理性质可能变）

Ø 实验装置

· 试管口略向下倾斜

· 铁夹夹在离管口三分之一处

· 药品尽可能平铺在管底，增大受热面积

· 导管伸入橡皮塞少许，防止药品粉末阻塞导管

è 获取KCl：溶解、过滤、蒸发

è 获取MnO2 ：溶解、过滤、洗涤、烘干

è 对于涉及气体的反应，要将开放体系转换为封闭体系

Ø 操作步骤

(1)检验装置气密性

(2)加药品（m氯酸钾:m二氧化锰 ＝ 1:3，此时催化效果最好）

(3)搭建装置

(4)加热（先均匀加热，再集中加热）

(5)收集氧气：有均匀、迅速的气泡冒出时收集，排水集气法更优（发生装置中的空气先逸出，氧气为生成物，将空气挤出瓶）

(6)移出水槽中的导管：防止气体收缩使水槽中的水倒流，导致试管破裂

(7)熄灭酒精灯

Ø 氧气的检验

· 检验这是一瓶氧气：将带火星的木条伸入瓶中

· 验满一瓶氧气：将带火星的木条放在瓶口

Ø 气体收集装置

· 排气法

向上排气法：密度大于空气的气体

向下排气法：密度小于空气的气体

· 排水集气法：难溶、微溶的气体

将集气瓶装满水，用毛玻璃片盖住倒扣在水槽中。

开始的气体不收集（空气），待气体均匀快速冒出，开始收集。

气体溢出集气瓶，说明已经收集满

3、双氧水制氧气

Ø 分液漏斗的优点：能控制反应速度、开始、停止（液封）

è 气体发生装置

· 反应物的状态

· 反应条件

2.3 化学变化中的质量守恒

一、物质的量（n）

1、定义：用来描述微粒的集合形式的物理量。1mol任何物质中含有6.021023个微粒；这个数被称为阿伏加德罗常数NA

2、符号：n，单位：摩尔mol

二、摩尔质量（M）

1、定义

2、摩尔质量与式量在数值上相等，摩尔质量有单位，式量无单位

è 计算：微粒个数（N）/ 阿伏加德罗常数 ＝ 物质的量（n）/摩尔质量（M）＝ 实际质量（m）

三、质量守恒定律

1、化学反应的实质

Ø 改变：分子的种类、个数，物质的种类

Ø 不变：原子的种类、个数，元素的种类

2、质量守恒定律：参与化学反应的质量和=反应生成物的质量和（包括气体、沉淀）

3、化学方程式

Ø 定义：用元素符号和分子式来表示化学反应的式子

Ø 原则

· 遵循质量守恒定律

· 遵循客观事实

Ø 生成物标气体↑和沉淀↓（如果反应物有气体，则不用标↑）

Ø 配平方法

· 观察法

· 最小公倍数法：某原子左右各出现一次，且原子数较大

· 奇数配偶法：出现了好几次，且一边为奇一边偶

第三章 走进溶液世界

3.1 水

一、天然水与自来水

1、自然界中的水：四分之三，淡水资源占总量的26％，每1kg水含盐不过1g

2、水体污染

Ø 工业废水：印刷业

Ø 农业废水：农药

Ø 生活污水

3、水体的自净：蒸发、挥发、过滤、氧化

4、人工净水（自来水加工）

Ø 物理变化

(1)挥发（曝气）：除去挥发性杂质

(2)沉降：除去大颗粒杂质

(3)吸附：加入明矾，起凝聚作用（KAl(SO4)2·10H2O）

(4)过滤

è (3)(4)去除悬浮小颗粒

Ø 化学变化

(5)杀菌消毒：通入Cl2（液氯，挥发性极强）Cl2+H2O → HCl+HClO(次氯酸)

è 3.22 世界水日

è 3.22——3.28 全国水法宣传周

二、水的组成

1、实验：2H2O (通电→) 2H2↑+O2↑

Ø 现象：正负极都产生大量气泡

  V+:V- ＝ 1:2 正极：氧气 负极：氢气（不助燃，可燃）

Ø 结论：水是由氢元素和氧元素组成的化合物

V-:V+ ? 2:1 (氧气微溶，氢气难溶)

è 加快水的电解：加少许酸/碱

è 点燃可燃物前要验纯（爆鸣实验）：纯度高，发出轻微爆鸣声

 纯度低，发出尖锐爆鸣声

三、水的性质

1、物理性质：无色无味液体，标准大气压下沸点100摄氏度，熔点0摄氏度。4摄氏度时，密度最大为1g/cm3。纯水的导电性很差。

2、水的特性（物理性质）

Ø 缔合性

· 熔点、沸点较高

· 反常膨胀

· 比热容较大

Ø 分散性：水有极高的溶解、分散物质的能力

è 分散体系

· 浊液

ü 悬浊液：固体小颗粒分散到水中形成不均一、不稳定的混合物，久置会沉降

ü 乳浊液：液体小液滴分散到水中形成不均一、不稳定的混合物，久置会分层

· 溶液：均一、稳定

3、水的化学性质

Ø CO2与水反应：化学方程式

Ø CaO与水反应：化学方程式

è Ca(OH)2水溶液：澄清石灰水

è Ca(OH)2悬浊液：石灰乳、石灰浆

Ø 硫酸铜粉末与水反应：化学方程式（用来检验有无水）

è 结晶水合物：含有结晶水的晶体（纯净物）

· CuSO4?5H2O：蓝矾

· Na2CO3?10H2O：石碱

· CaSO4?2H2O：石膏

· 2CaSO4?H2O：熟石膏

· FeSO4?7H2O：绿矾

Na2CO3?10H2O (风化→)Na2CO3+10H2O (干燥环境)

è 晶体：具有空间点阵结构的固体

3.2 溶液

一、溶液

1、定义：由一种或一种以上物质分散到另一种物质中形成均一、稳定的混合物

2、溶液的组成

Ø 溶质：被溶解的物质

Ø 溶剂：能溶解其它物质的物质

è 判断溶质、溶剂

· 固、气体与液体混合，液体为溶剂，固、气体为溶质

· 两种液体混合时，一般量多的作为溶剂

· 两种液体混合且有水时，无论水多少，水一般作为溶剂（98%浓硫酸）

3、溶液的特点：均一性、稳定性（溶液各处密度相等）

4、物质的溶解性

Ø 定义：一种物质在另一种物质中溶解的能力

Ø 影响因素

· 内因：溶质、溶剂本身性质

· 外因：温度（对大多数固体而言，升高温度，物质的溶解性提高）

二、饱和溶液、不饱和溶液

1、饱和溶液：在一定温度下，一定量的溶剂中，不能再继续溶解某种物质的溶液。

   不饱和溶液：在一定温度下，一定量的溶剂中，能再继续溶解某种物质的溶液。

2、转换

Ø 饱和→不饱和：加溶剂、改变温度

Ø 不饱和→饱和：加溶质、蒸发水、改变温度

三、溶解度

1、定义：在定温下，物质在100g溶剂（水）中，达到饱和状态时所溶解的克数。

Ø 符号：S

Ø 单位：g/100g水

è 气体的溶解度：在标准大气压、一定温度下，溶解在一体积水中达到饱和状态时所溶解的气体体积数

2、影响溶解度的因素

Ø 内因：溶质（剂）本身性质

Ø 外因

· 固体：温度（大多数固体溶解度随温度升高而增大）

· 气体：压强、温度（大多数气体溶解度随温度升高而减小，随气压升高而增大）

è 少数固体溶解度随温度升高变化不大：NaCl

è 极少数固体溶解度随温度升高而变小：Ca(OH)2

è 夏日夜晚鱼、虾浮在水面换气

è 煮沸的水冷却后不可再养鱼

3、物质溶解能力大小分类（20摄氏度时每一百克水中）

Ø 0—0.01g：难溶

Ø 0.01—1g：微溶

Ø 1—10g：可（能）溶

Ø 10g以上：易溶

è 溶解是绝对的，不溶解是相对的

è CO2溶于水：制汽水时必须加压并保持低温

4、根据溶解度的计算

Ø 原则

· 温度一定

· 饱和状态

Ø 公式

· s/100 = m质/m剂

· s/100+s = m质/m液

四、溶质从溶液中析出

Ø 晶体：具有规则几何形状的固体

Ø 结晶：形成晶体的过程

· 蒸发结晶（蒸发溶剂）：适用于溶解度随温度变化不大的固体

· 降温结晶（ (点燃→ 冷却热饱和溶液）：：适用于溶解度随温度变化较大的固体

五、溶液的组成和溶质质量分数

1、溶液的组成：溶质、溶剂

Ø m液＝m质+m剂 (体积不可加减)

2、溶质的浓度：溶质的量与溶液的量的比值

Ø 质量百分比浓度：c%=m质/m液 ⅹ 100%

Ø 体积比浓度：1:4的硫酸溶液（1——V质；4——V剂）

Ø 对于饱和溶液：c%=s/s+100 ⅹ 100%

3、配置一定浓度的溶液

(1)计算

(2)称量、量取

    (3)溶解

è 稀释浓溶液则只需量取不称量

3.3 溶液的酸碱性

一、溶液的酸碱性和PH值

1、酸碱指示剂

Ø 紫色石蕊：酸红碱蓝

Ø 五色酚酞：酸无碱红

Ø 石蕊试纸

· 红色：只检验碱性溶液

· 蓝色：只检验酸性溶液

Ø PH试纸

· 使用：用洁净的玻璃棒蘸取试液滴在干燥的PH试纸上，再与比色卡对照检验酸碱度

è 酸碱性与浓度有关

二、常见溶液的酸碱性与生活的联系

Ø 血液  7.35—7.45

Ø 胃液  0.8—1.5 （胃酸的主要成分：盐酸）

è 治疗胃酸过多：Al(OH)2,Mg(OH)2

三、常见溶液的酸碱性

Ø 酸 H2SO4,HCl,HNO3,H2CO3

è 酸性溶液不一定是酸的溶液，例如：NH4Cl,CuSO4,FeCl3溶液（溶质均不为酸）

Ø 碱 Na(OH)2,Ca(OH)2,Cu(OH)2

è 碱性溶液不一定是碱的溶液，例如：Na2CO3,NaHCO3溶液（溶质均不为碱）

Ø 盐 NaCl,NaNO3,KCl

è 大多数盐溶液呈中性

第四章 燃料及其燃烧

一、燃烧的条件

1、燃烧的定义：燃烧通常指可燃物与氧气发生发光发热的剧烈的氧化反应

2、燃烧的条件

Ø 可燃物达到着火点（该物质着火燃烧所需的最低温度）的温度

Ø 可燃物与氧气／空气充分接触

(一)二氧化碳与镁带的反应

Ø 反应方程式：2Mg+CO2 (点燃→) C+2MgO

Ø 现象

Ø 结论：具有剧烈发光发热现象的化学反应都是燃烧

(二)金属钠与氯气的反应

Ø 反应方程式:2Na+Cl2 (点燃→) 2NaCl

Ø 现象

Ø 置换反应：一种单质与一种化合物反应生成另一种化合物和另一种单质的反应

即 A+BC → B+AC

è 火柴杆竖直之后为何会逐渐熄灭？

答：因为火柴杆的温度会达不到着火点

3、特殊的燃烧

Ø 自燃

白磷：少量白磷保存在冷水中（隔绝氧气）

缓慢氧化：积聚热量引发自然（缓慢氧化，不一定引发自燃例如：铁生锈、食物变质、人类衰老、橡胶老化）

Ø 爆炸：可燃性气体、液体的蒸发或粉尘在空气中（必定有氧气）浓度达到爆炸极限时，点火或遇火星会爆炸

    H2,CO,CH4,C2H5OH,面粉

二、灭火与防火

1、灭火原理

Ø 降低火场温度

Ø 隔绝可燃物与氧气的接触

2、常用灭火器

Ø 水

Ø 酸碱灭火器：化学方程式

Ø 干粉灭火器：化学方程式

Ø STOP30灭火器：价格昂贵

附：STOP30有多项优点胜过传统灭火器,它能彻底扑灭不同类型的火灾(例如因纸、油、溶剂和 燃料引起的火灾),且可以安全地使用在最高达380伏特的电器用品上。它是高度耐热的。

STOP30尺寸小巧,重量只725公克,高26公分(厘米),直径73公厘(毫米)。

STOP30于数秒内立即生效,使用者只需要摇晃罐子,取下卡笋,再按下去喷出泡沫。STOP30 主要由含多价添加剂(阴离子及酸硷性兼备的张力活性剂、甘油及防腐剂)的水组成,以氮气推进, 该成分会形成快速覆盖火焰的泡沫。泡沫产生一层薄膜,阻绝氧气,防止死灰复燃,令火焰在几秒 钟内熄灭。

STOP30不危害健康,不刺激眼睛或皮肤,不含毒性,符合环保原则,它百分之90的成份可于 5天后作生物分解。

三、燃料的充分燃烧

煤的主要成分：CO,会与人体血液中的血红蛋白结合

1、燃料充分燃烧的意义

Ø 节约资源

Ø 减少有毒有害气体

2、燃料充分燃烧的措施

Ø  供应充足氧气：使用鼓风机

Ø 增大可燃物与氧气的接触面积：矿石捣碎，液体制成喷雾状

4.1 碳

一、碳 同素异形体

1、碳元素组成的几种单质

Ø 金刚石:自然界中最硬，不导电，用于饰品、切割玻璃和金属

Ø 石墨：质的柔软，导电性好，用作铅笔芯或电极

Ø C60(富勒烯)：书P107页

è 同素异形体物理性质不同，化学性质相似（原子排列组合不同）

è 常见的几种同素异形体：氧气与臭氧，红磷与白磷

è 木炭、炭黑、活性炭统称为无定形碳

· 活性炭有较强吸附性，用于除色除味，表面疏松多孔

2、碳的化学性质

Ø 通常情况下性质非常稳定

Ø 可燃性：2个点燃炭的化学方程式

è 问：12g炭粉与20g氧气充分混合反应后，容器中的组成？

注意有2个反应：C+O2 (点燃→) CO

  2CO+O2 (点燃→) CO2

Ø 还原性：木炭还原氧化铜

现象：黑色粉末部分变红，澄清石灰水变混浊

原理：化学方程式（置换反应）

· 氧化还原反应：元素化合价在化学反应前后改变的反应

· 非氧化还原反应：元素化合价在化学反应前后不变的反应

4.2 炭

一、二氧化碳 一氧化碳

(一)二氧化碳 CO2

温室气体，俗称碳酸气，固态CO2为干冰，可用于人工降雨（CO2升华使周围空气降温水汽凝结， 空气尘埃作为凝结核，于是降雨）

1、CO2的物理性质：无色无味气体，可溶于水，密度大于空气

2、CO2的化学性质：

Ø CO2不可燃，不助燃（大部分情况下）

Ø CO2与水反应：化学方程式

Ø CO2与炭反应：化学方程式（工业上制焦炉煤气）

Ø CO2与Ca(OH)2反应：化学方程式

Ø CO2与NaOH反应：化学方程式（吸收CO2）

3、CO2的用途

Ø 灭火

Ø 制冷剂、人工降雨

Ø 温室肥料（促进农作物光和作用）

(二)一氧化碳 CO

1、CO的物理性质：无色无味气体，难溶于水

2、CO的化学性质：

Ø 可燃性：点燃一氧化碳的化学方程式（产生淡蓝色火焰）

Ø 还原性：CO还原CuO的化学方程式及现象（加热）

· 操作要点 (1)先通入CO再加热（防止CO与空气供热导致爆炸）

   (2)尾气处理：CO有毒须点燃，防止大气污染

   (3)结束后先停止加热，继续通入CO直到冷却（防止灼热的铜再次被氧化的化学 方程式）

4.3 二氧化碳的实验室制法

一、反应原理

1、药品：大理石、稀盐酸（因为必须非纯净所以只能用中文）

2、原理：化学方程式

Ø 注意点（1）不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为生成物CaSO4微溶，覆盖在大理石表面，阻止反应 进一步发生

      （2）不能用碳酸钠代替大理石，因为反应相当剧烈，不易收集

      （3）稀盐酸浓度不宜过高：盐酸有挥发性，所以必须避免二氧化碳中存在大量HCl气体 杂质

3、装置：启普发生器（书P116页）

Ø 原理（优点）：利用压强差控制反应开始、停止（参见：http://xzc.2000y.net/mb/1/ReadNews.asp?NewsID=147179

http://www.aqyz.net/zhuye/teaweb/chemfly/kj/qpfsq.swf）

Ø 适用范围：块状固体与液体反应，不需加热，生成的气体难溶或仅仅可溶（MnO2与H2O2的反应不可使用此装置，因为MnO2为粉末）

Ø 组成：球形漏斗 ＋ 容器 ＋ 导管

4、操作步骤

（1）检验气密性：往球形漏斗中加液体发现液面不下降，说明装置气密性良好

    （2）加药品，搭装置

    （3）收集二氧化碳：向上排气法

二、气体的净化

洗气装置：广口瓶＋木塞（长进短出，最后出去水汽，防止气体浸入溶液再次沾上水）

1、CO2(H2O、HCl)

Ø 除HCl:

· AgNO3+HCl → HNO3+AgCl

· 加水

· 滴加饱和的NaHCO3溶液

Ø 除H2O: 滴加浓硫酸（有吸水性）

2、CO2(CO)

Ø 除CO: CO＋CuO (?→) Cu+CO2 (氧化还原方法，通过灼热的氧化铜) 

3、其它例子

Ø CO(CO2): NaOH溶液

Ø O2(H2O): 浓硫酸

Ø CaCl2(CaCO3): 

· 溶解、过滤（蒸发）

· 滴加稀盐酸

4、常用干燥剂

Ø CaO:可干燥H2、O2、N2（酸性气体除外，例如：HCl,CO2,SO2）

Ø 浓H2SO4:具有很强吸水性，可干燥H2、O2、N2、CO2、HCl（碱性气体除外，例如：NH3）

Ø 碱石灰（CaO、NaOH固体）：可吸收水、酸性气体

4.4 化石燃料

一、化石燃料

1、3种重要的化石燃料

名称

主要成分

加工方式

煤

C

干馏（焦炭、煤焦油、焦炉气）

石油

C、H

分馏

天然气

CH4

2、天然气

Ø CH4俗称：沼气、坑气、瓦斯

Ø CH4的物理性质：无色、无味气体，难溶于水，密度比空气小

Ø CH4的化学性质

· 可燃性：化学方程式

· 工业上制炭黑：化学方程式

3、常用家用燃料（p121）

Ø 焦炉煤气：H2,CH4,CO

Ø 水煤气：CO,H2,化学方程式

Ø 液化气：由多种低沸点化合物组成

二、绿色能源

è 太阳能、风能、潮汐能、地热能、氢能

1、氢气 H2

Ø 物理性质：密度极小，难溶于水，无色无味气体

Ø 化学性质

· 可燃性：化学方程式

· 还原性：还原氧化铜方程式（先通氢气再加热）

Ø 氢气的实验室制法：锌粒+稀硫酸/稀盐酸,化学方程式

è 多功能瓶 

Ø 洗气：A进B出

Ø 收集气体

· 排气法

u 密度大于空气：A进B出

u 密度小于空气：B进A出

· 排水法：先装水,B进A出

· 测气体体积：A处接量筒

è 补充1：盐

NaCl

KCl

盐酸盐

Na2SO4

K2SO4

硫酸盐

Na2CO3

K2CO3

碳酸盐

NaNO3

KNO3

硝酸盐

钠盐

钾盐

检验碳酸盐的方法

Ø 向固体滴加酸溶液，有气泡产生

第五章 初识酸和碱

5.1 生活中的酸和碱

一、常见的酸和碱

Ø 酸：H2SO4、HNO3、HCL（胃酸）、H2CO3、H2S（氢硫酸）、H3PO4、CH3COOH(HAc，乙酸、醋酸)

     ：工业三大强酸

Ø 碱：Ca(OH)2、NaOH、KOH、NH3.H2O（易分解，易挥发）

二、酸的组成和分类

Ø 组成：由氢元素和酸根组成的化合物

Ø 分类

l 物质类别：无机酸、有机酸

l 是否含有氧元素：含氧酸（某酸）、无氧酸（某化氢/氢某酸）

l 氧原子个数：一元酸（HCL）、二元酸（H2S）、三元酸（H3PO4）

² 可结合（如：HCL一元无氧无机酸）

三、碱的组成和分类

Ø 组成：金属元素（或铵根）与氢氧根组成的化合物

Ø 分类

l 可溶性

1、 可溶：KOH、NaOH、Ba(OH)2、NH3.H2O

2、 微溶：Ca(OH)2

3、 难溶：其余 Fe(OH)3 红褐色，Cu(OH)2 蓝色，Mg(OH)2 白色

5.2酸碱的性质研究

一、酸的性质研究

Ø 酸的溶液才有酸性

² H2SiO3硅酸难溶

Ø 盐酸

l 物理性质

4、 为混合物：HCL气体+水

5、 纯净的盐酸为无色液体

ü 工业盐酸不纯净，黄色，含铁的化合物

3、有很强挥发性

ü 浓盐酸（36%--37%），有刺激性气味

ü 打开浓盐酸瓶盖，瓶口产生白雾。挥发出的HCL气体与水蒸气形成了盐酸小液滴（浓HNO3类比）

ü 一瓶浓盐酸敞口放置一会后，M质、M液、浓度均变小

l 化学性质

1、 与酸碱指示剂反应

2、 与金属反应（方程式）

ü 单质铁在置换反应中一律生成亚铁，亚铁溶液呈浅绿色

² 金属活动性顺序

K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au

——————————————化学性质越稳定—————————————

     能与水反应，H前能与酸反应

3、 与碱反应

HCL+NaOH==NaCL+H2O 放热

² 中和反应

ü 定义：酸和碱反应生成盐和水并放热的反应

ü 实质：碱中的OH与酸中的H结合生成水的过程。生成的水越多，放出热量越多。

ü 3化学方程式

ü 应用

u 处理废水废气

u 改良酸性土壤：Ca(OH)2

u 治疗胃酸过多：Al(OH)3、Mg(OH)2、NaHCO3、轻质CaCO3

4、 与碱性氧化物反应

ü 定义：能和酸反应生成盐和水的氧化物（大多数金属氧化物）

ü 3化学方程式

² 生锈的铁钉放入足量稀盐酸中，会有何反应发生？有何现象？

ü 2化学方程式（铁、三氧化二铁分别与盐酸反应）

ü CuO只有一个（金属铜活动性在氢后）

5、 与某些盐反应

ü 6化学方程式（包括检验盐酸）

ü 复分解反应

w 定义：两种化合物相互反应交换成分生成另外两种化合物的反应

w 形式：AB+CD==AD+BC（酸碱中和反应必为复分解反应）

w 条件：至少满足一条

（1）有气体生成

（2）有水生成

（3）有沉淀生成

ü 物质的溶解性

w 酸：除H2SiO3微溶，其余均可溶

HNO3、HCL易挥发，H2SO4、H3PO4难挥发，H2CO3易分解

w 碱：K、Na、Ba、NH4均可溶，Ca微溶，其余都不

w 盐

(1) Na、K、NH4、NO3盐均可溶

(2) 盐酸盐中，AgCl难溶水、酸

(3) 硫酸盐中，BaSO4难溶水、酸，CaSO4、AgSO4微溶（CaSO3难溶）

(4) 碳酸盐中，Na、K、NH4、均可溶，MgCO3微溶，其余均难溶。

² 4化学方程式

l 用途

1、 制药、制氧化物

2、 除铁锈：1化学方程式

3、 制食品，帮助消化

Ø 硫酸（H2SO4）

浓：H2SO4(浓) 稀：H2SO4

l 物理性质

1、 纯净H2SO4是无色、粘稠状液体，难混发（纯H3PO4是无色晶体）

2、 特性

ü 吸水性（物理性质）：用于干燥O2、H2、CO2（碱性气体除外，如：NH3）

w 敞口放置：M质不变，M液增加，浓度减小

ü 脱水性（化学性质）：使物质碳化

w 浓盐酸、浓硫酸分别滴在蓝色石蕊试纸上，前者变红，后者变黑

ü 强氧化性（化学性质）：与不活泼金属反应

w 1化学方程式

l 化学性质

1、 与酸碱指示剂反应（PH< 7）

2、 与某些金属反应

ü 4化学反应式

3、 与碱性氧化物反应

ü 3化学方程式

4、 与碱反应

ü 4化学方程式

5、 与某些盐反应

ü 4化学方程式

ü 检验

w H2SO4：酸化的硝酸钡溶液（碳酸钡遇酸溶解）

w HCL：酸化的硝酸银（碳酸银遇酸溶解）

w H2SO4(HCL)：Ba(NO3)2

(1) 加入足量Ba(NO3)2，过滤（不用BaCL2,会生成HCL）

(2) 往滤液中滴加AgNO3溶液

AgNO3与硫酸反应的化学方程式

w HCL（H2SO4）：Ba(NO3)2

Ø 酸的通性

l 与酸碱指示剂反应

l 酸+碱==盐+水

l 酸+碱性氧化物==盐+水

l 酸+金属==盐+氢气（HNO3除外）

l 酸+盐==酸’+盐’

² 金属氧化物不全是酸性氧化物

l 两性氧化物

ü ZnO、Al2O3

l 酸性氧化物

ü Mn2O7

二、碱的性质探究

Ø 氢氧化钠 NaOH

俗称：烧碱、火碱、苛性钠

l 物理性质

1、 纯净的NaOH是白色固体，极易溶于水，易潮解

固体吸收空气中的水分，在其表面形成溶液的现象

2、 NaOH固体用于干燥H2、O2、NH3（CO2、SO2、HCL等酸性气体除外）

l 化学性质

1、 与酸碱指示剂反应：石蕊变蓝（PH>7）遇难溶性碱不变色

2、 与酸性氧化物反应（大多数非金属氧化物）

ü CO、NO、H2O为不成盐氧化物

ü CO2+2NaOH==Na2CO3（碱性）+H2O

w 如何证明反应发生

（1）证明新物质生成：往反应后的溶液中滴加稀盐酸（用于证明放在空气中的固体NaOH潮解、变质）

（2）反应前后的压强差：书P19、试管水上升、书P15

ü SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O ：工业上用碱性溶液吸收SO2

ü SO3+2NaOH==Na2SO4+H2O

ü SiO2+NaOH==Na2SiO3（硅酸钠，水玻璃）+H2O

² 存放NaOH试剂瓶不用玻璃塞，用橡皮塞

3、 与酸反应

ü 3化学方程式

4、 与盐溶液反应（盐、碱必须都可溶）

ü 3化学方程式

ü 判断依据

w 是否均溶解

w 复分解反应是否发生

l 用途

1、 用于化工原料，制肥皂，纺织工业

2、 用于干燥气体

Ø 氢氧化钙 Ca(OH)2

俗称：熟石灰，消石灰

l 物理性质

1、 白色粉末状固体，微溶于水

2、 Ca(OH)2溶液：澄清石灰水

3、 Ca(OH)2悬浊液：石灰乳，石灰浆

l 化学性质

1、 与酸碱指示剂反应

2、 与酸性氧化物反应

ü 4化学方程式

3、 与酸反应

ü 4化学方程式

4、 与盐溶液反应

ü 3化学方程式

l 用途

1、 用作建筑材料

2、 配置农药：波尔多液（蓝色悬浊液）

ü 化学方程式

3、 调节酸性土壤

4、 制漂白粉，制烧碱

ü 2化学方程式

² 鉴别NaOH和Ca(OH)2溶液

l 通入CO2，变浑浊的是Ca(OH)2，无明显现象的是NaOH

l 滴加Na2CO3溶液，变浑浊的是Ca(OH)2, 无明显现象的是NaOH

Ø 碱的通性

l 与酸碱指示剂反应

l 碱+酸性氧化物==盐+水（2化学方程式）

l 碱+酸==盐+水

l 碱溶液+盐溶液==碱’+盐’

l 可溶性碱对应的氧化物能与水反应生成相应的碱（Na2O，K2O，BaO，CaO）

ü 2化学方程式

l 难溶性碱受热分解成相对应（价态一致）的氧化物和水

ü 3化学方程式

² 鉴别NaOH 5%H2SO4 10%H2SO4

l 酚酞

1、 滴加酚酞，变色者为NaOH

2、 取等量滴有酚酞的NaOH

3、 滴入2种酸，先褪色者为10%H2SO4

² 鉴别Ca(OH)2 KNO3 HCL

l 石蕊

l 酚酞

l CO2（CaCO3沉淀分两份加入另外2中溶液，产生气泡者为HCL）

l Na2CO3

六、常见的金属和盐

6.1奇光异彩的金属

一、应用广泛的金属材料

二、金属的分类和共性

Ø 分类

l 密度：重金属（密度>4.5g/cm3 Cu、Zn）、轻金属（密度<4.5g/cm3 Mg、Na）

l 颜色：黑色金属（Fe、Cr铬、Mn）、有色金属

Ø 共性

l 导电性、导热性良好（Ag导电性最好）

l 具有延展性（Au延展性最好）

l 具有金属光泽，大多数金属都是银白色的（Cu红色，Au金色）

² 金属之最

三、金属的化学性质

Ø 金属与非金属反应（O2、CL2、S）

l 5化学方程式

Ø 金属与酸反应

l 1化学方程式

Ø 金属与盐溶液反应

l 条件

1、 活泼金属置换不活泼金属

2、 反应必须在盐溶液中进行

l 4化学方程式

² 探究Fe、Cu活动性

l H2SO4 Fe Cu

l CuSO4 Fe

l FeSO4 Cu

² 探究Fe、Cu、Ag活动性

l Fe、Cu、Ag+酸 Cu+AgNO3

l CuSO4

l FeSO4 Cu AgNO3

l Fe Cu(NO3)2 Ag

² 探究Zn、Fe活动性

l Zn FeSO4

l Fe ZnSO4

² 随堂练P128（12）分析

Cu(NO3)2+Mg==Mg(NO3)2+Cu

2AgNO3+Mg==Mg(NO3)2+2Ag

l Mg过量

1、 滤渣Mg、Ag、Cu

2、 滤液Mg(NO3)2

l Mg少量

1、 滤渣Ag（可能有Cu）最不活泼的金属最先被置换出

2、 滤液Mg(NO3)2【可能有Cu(NO3)2、AgNO3】

四、氢气

Ø 物理性质：无色无味气体，密度小于空气，难溶于水

Ø 化学性质

l 可燃性：1化学方程式（点燃CO、CH4、H2均会有淡蓝色火焰，点燃前须先验纯）

l 还原性：2化学方程式

Ø 制法

l 工业法：电解水

l 实验室

1、 药材：锌粒+稀盐酸/稀硫酸

2、 装置

w H2O2制O2装置

w 启普发生器

Ø 用途

l 高能燃料

l 冶炼金属

五、金属的锈蚀与冶炼

Ø 锈蚀

l 原理：游离态转变为化合态

l 原因：O2、H2O

l 防护：油漆、电镀、搪瓷

l 1化学方程式

² Cu生锈：Cu(OH)2CO3 铜绿，碱式碳酸铜

Ø 冶炼：化合态转变为游离态

l 不活泼：加热分解法

1、2化学方程式

l 较活泼：还原剂法

1、4化学方程式

² 氧化剂与还原剂的关系

例子：点解水，水既是氧化剂又是还原剂

6.2 盐和化肥

一、中和反应的产物——盐

Ø 盐的定义：金属元素（或铵根）与酸根组成的一类化合物

Ø 盐的分类

l 正盐

1. 含氧酸盐：Na2SO4、NH4NO3、K2CO3

2. 无盐酸盐：NaCL、KCL、Na2S

l 酸式盐 NaHCO3、Ca(HCO3)2、NH4HCO3

l 碱式盐 Cu2(OH)2CO3 碱式碳酸铜（铜锈，俗称铜绿）

l 复盐 KAL(SO4)2.12H2O 十二水硫酸铝钾

² 常见的结晶水合物：CuSO4.5H2O、Na2CO3.10H2O、FeSO4.7H2O

二、盐的化学性质

l 盐（溶液）+碱（可溶）==碱’+盐’（3化学方程式）

l 盐+酸==酸’+盐’（4化学方程式）

² 碳酸盐检验：取样滴加酸溶液，将生成的气体通入石灰水（有可能是金属与酸反应生成氢气）

l 盐（溶液）+金属==金属’+盐’ （2化学方程式）

l 盐（溶液）+盐（溶液）==盐’+盐’（2化学方程式）

² 鉴别Na2CO3、Na2SO4、NaCL

1、 滴加H2SO4/酚酞（Na2CO3），滴加Ba(OH)2（H2SO4）

2、 滴加BaCL2（Na2CO3、Na2SO4），滴加酸（硫酸不可，Na2SO4）

：H2SO4+BaCO3==BaSO4（沉淀）+CO2（气体）+H2O

三、盐的用途

l 食盐

1、 制取Na：1化学方程式

2、 制取烧碱：1化学方程式

² H2+CL2=点燃=2HCL

四、焰色反应：金属或它们的化合物在灼烧时火焰发出不同颜色的光（书P38实验）

五、化肥

l 氮（N）肥：促进茎叶生长，促进叶色浓绿

1、 铵态氮肥

ü 酸性：NH4CL 、NH4NO3（硝铵）、(NH4)2SO4（硫铵/肥田粉）

ü NH4HCO3：碳铵（受热易分解） 1化学方程式

ü 酸性铵态氮肥与碱反应：2化学方程式

2、 氨水（液态氮肥）：NH3.H2O（易分解，易挥发）

3、 有机氨肥：尿素CO(NH2)2（N%量最高46.7%）

l 磷（P）肥：促进作物根系发达

1、Ca3(PO4)2：重过磷酸钙，磷矿粉中（难溶，须粉碎，吸收困难）

2、Ca(H2PO4)2：过磷酸钙，重磷矿粉中（可溶）

l 钾（K）肥：促使果实饱满

1、 草木灰：K2CO3（溶液呈碱性）

l 复合化肥

1、 定义：含有2种或2种以上营养元素的化学肥料

2、 如：KNO3、(NH3)3PO4