2022哈工大附中化学知识点汇总
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绪 言
1. 化学是在 分子、原子 层次上研究物质的 性质、组成、结构与变化规律 的科学。
2. 古代化学
① 人类学会了 使用火 和简单的工具,改善了自身的生存条件;
② 中国古代三大化学工艺: 造纸、制火药、烧瓷器 。
3. 近代化学(进入物质研究的微观阶段)
(1) 英国科学家 道尔顿提出了原子论
(2) 意大利科学家 阿伏加德罗提出了分子学说,
(3) 他们得出一个重要的结论: 物质是由原子和分子构成的,分子中原子的重新组合是化学 变化的基础 。这些观点是认识和分析化学现象及其本质的基础。原子论和分子学说的创立 ,奠定了 近代 化学的基础。
(4)1869 年俄国化学家 门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表 ,使化学学习和研究变得有规律可循。目前,人们发现和合成的物质已有 上亿种 。
4. 现代化学:
(1) (2) (3) (4)
(1) 纳米铜 (属于金属材料) 具有超塑延展性, 在室温下可拉长 50 多倍而不出现裂纹。
(2) 用 隔水透气 的高分子薄膜做的鸟笼。
(3) 单晶硅为 信息技术 和 新能源开发 提供了基础材料。
(4) 用玻璃钢(属于复合材料)制成的船体。
5. “绿色化学”的提出,使更多的化学生产工艺和产品向着 环境友好的方向发展,化学必将使世界变得更加绚丽多彩。
1. 物质的变化
第一单元 走进化学世界
课题 1 物质的变化和性质
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
常表现为颜色的改变、放出 气体、生成沉淀 等。
化学变化还伴随着 能量的变化,常表现为: 吸热、放热、发光等。
本质区别
变化时是否有其他物质生成
相互关系
在物质发生变化的过程中,会同时发生物理变化。例如: 点燃蜡烛时,石蜡受热熔化是物理变化,
而石蜡燃烧生成水和二氧化碳,却是化学变化
2. 物质的性质
物理性质
化学性质
概
念
物质不需要发生化学变化就能变现出来的性质
物质在化学变化中变现出来的性质
实
例
颜色、状态、气味、味道、熔点、 沸点、硬度、密度、溶解性、挥发 性、导电性、导热性、延展性、吸附性等
可燃性、氧化性、稳定性、 还原性、腐蚀性、酸碱性、
毒性、(在……条件下)能与……发生反应 等
区
别
是否需要通过化学反应表现出来
3. 变化与性质之间的区别和联系
在变化语句中加“能”或“可以”或“易”“会”等词语,变成了相应的性质。
4. 重点实验
(1) 右图仪器的名称:研钵和研杵
(2) 块状石灰石和稀盐酸反应实验现象:
白色固体表面有气泡产生,固体逐渐减少烧拓中导管白置气泡澄石灰水变白色浑浊
研磨和研杵
(3) 硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液反应的现象:
向硫酸铜溶液滴加足量的氢氧化钠溶液:溶液中产生蓝色沉淀,溶液由蓝色变为无色。
5. 记住下列物质的颜色和状态
硫酸铜晶体(俗称胆矾或蓝矾)蓝色固体 硫酸铜白色固体 胆矾溶液(硫酸铜溶液)蓝色液体 氢氧化铜蓝色固体
课题 2 化学是一门以实验为基础的科学
一、对蜡烛及其燃烧的探究
1. 对现象的观察和描述
(1) 点燃前
白色固体, 质地较软,有气味, 不溶于水, 且不与水反应, 密度比水小。
(2) 燃着时
发出黄色火焰,发黄光,放热,冒黑烟,熔化成液态后又凝固。火焰分三层,外焰最亮,内焰最暗。
罩在火焰上方的干燥的烧杯内壁有水雾产生, 另一个烧杯内壁的澄清石灰水变白色浑浊 。
(3) 熄灭后
冒白烟:点燃白烟,蜡烛又重新燃烧
补充:
(1) 黑烟是炭黑小颗粒。
(2) 白烟是石蜡蒸气遇冷凝结成的石蜡固体小颗粒。
2. 验证蜡烛燃烧的生成物
(1) 在进行蜡烛燃烧的探究实验时,验证燃烧后生成了水的方法是:
在蜡烛的火焰上方罩一个干燥的烧杯,烧杯内壁有无色小液滴(或水雾)出现,则证明烛燃烧后生成了水。
(2) 验证燃烧后生成了二氧化碳的方法是将内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛火焰的上方,澄渣石灰水变白色浑浊,则证明蜡烛燃烧生成了二氧化碳。
3. 证明火焰哪一部分温度最高的方法:
取一根火柴梗,拿住一端迅速平放入火焰中,约一秒后取出,观察现象,与外焰接触的部分最先变黑,证明外焰温度最高。
二、对人体吸入的空气和呼出气体的探究
1. 某同学为了探究呼出的体享吸入的氧气二氧化碳和水蒸气的含量是否相同,设计了简单的实验方案
步骤 1 取两个空集气瓶,用玻璃片将瓶口盖好,这样两瓶空气样品就收集好了。
步骤 2 取另外两个集气瓶,用排水法收集两瓶呼出气体。步骤 3(检验呼出气体与吸入空气中氧气含量不同的方法)
步骤:将燃着的小木条分别插入空气样品和呼出气体的样品中,观察现象。
现象:盛有空气的集气瓶中木条正常燃烧;盛有呼出气体的集气瓶中,燃着的木条熄灭结论:呼出气体中氧气含量比吸入的空气的少。
判断的依据:木条燃烧的情况
步骤 4(检验呼出气体与吸入空气中二氧化碳量不同的方法) 步骤:向一瓶空气样品和一瓶呼出气体的样品中各滴入
相同滴数的澄清石灰水,振荡,观察现象现象:盛有空气的集气瓶中澄清石灰水无明显现象
盛有呼出气体的集气瓶中澄清的石灰水变白色浑浊结论:呼出气体中二氧化碳的含量比吸入的空气多。
判断的依据:澄清石灰水变白色浑浊的程度
步骤 5(检验呼出气体与吸入空气中水蒸气含量不同的方法)
步骤:取两块干燥的玻璃片或镜片,对着其中一块哈气,对比观察两块玻璃片或镜片上发生的现象
现象:哈气的玻璃片上有小水珠,放置在空气中的玻璃片没有明显现象结论:呼出气体中水蒸气含量比吸入的空气中多。
判断的依据:玻璃片上有无水雾
课题 3 走进化学实验室
一、初中化学实验常用仪器的作用及注意事项:
1. 试管:用作少量试剂的反应容器,在常温或加热时使用。注意事项:
① 加热时外壁必须干燥。
② 加热后不能骤冷,防止炸裂。
③ 加热固体时,试管口要略向下倾斜。(因为有些固体试剂受热会放出水蒸气,管口略向下倾斜,可防止冷凝的水回流到热的试管底部,炸裂试管。)
2. 烧杯:用作配制溶液和较大量试剂的反应容器在常温或加热时使用。注意事项:加热时放置在石棉网上,使受热均匀。
3. 量筒:量度液体体积。
注意事项:不能加热,不能用作反应容器。
4. 集气瓶:用于收集或贮存少量气体。注意事项:不能加热
5. 酒精灯:用于加热
注意事项:① 绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精,以免失火;
② 绝对禁止用酒精灯引燃另一只酒精灯;
③ 用完酒精灯后,必须用灯帽盖灭,不可用嘴去吹;
④ 不要碰倒酒精灯, 万一洒出的酒精在桌上燃烧起来, 不要惊慌,应立刻用湿抹布扑盖
6. 胶头滴管:用于吸取和滴加少量液体。注意事项:
① 胶头滴管用过后应立即用清水冲洗干净(滴瓶上的滴管不要用水冲洗)。
② 不要把滴管放在实验台或其他地方,以免沾污滴管;
③ 取液后的滴管,应保持橡胶胶帽在上,不要平放或倒置,防止液体倒流,沾污试剂或腐蚀橡胶胶帽;
7. 滴瓶:用于盛放液体药品
10.试管夹:用于夹持试管。
注意事项:①从试管底部套上取下,夹在距管口约约 1/3 处
②不要把拇指按在试管夹短柄上。
③防止烧损和腐蚀
11. 玻璃棒:搅拌、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。
二、实验室化学药品取用规则
1. 不能用手接触药品,不要把鼻孔凑到容器口闻药品(特别是气体)的气味,不得尝任何药品的味道。
2. 注意节约药品。应严格按照实验规定的用量取用药品。
如果没有说明用量,一般应该按最少量(1-2mL)取用液体,固体只需盖满试管底部即可。
3. 实验剩余药品既不能放回原瓶,也不要随意丢弃,更不要拿出实验室,要放入指定的容器内。
4. 常用危险化学品标志
三、药品的取用 :
1. 固体药品的取用(固体药品通常保存在 广口瓶 中)
(1)密度较大的块状药品或金属颗粒的取用(一横二放三慢竖); 仪器:镊子
步骤:先把容器横放,把药品或金属颗粒放在容器口以后,
再把容器慢慢地竖立起来,使药品或金属颗粒缓缓地滑到容器的底部,以免打破容器。
(2) 粉末状或小颗粒状药品的取用 (一斜 二送 三直立 ) 仪器:药匙或纸槽
步骤:往试管里装入固体粉末时,为避免药沾在管口和管壁上,
可先使试管倾斜,
把盛有药品的药匙(或用小纸条折叠成的纸槽)小心地送至试管底部,然后使试管直立起来。
(3) 一定量药品的取用仪器:托盘天平
注意:① 左物右码
② 称量干燥的药品前,应在两个托盘上各放一张干净的、大小相同的纸片
③ 一些有腐蚀性的、易潮解的药品(如氢氧化钠)应放在玻璃器皿(如小烧杯或者表面皿)中称量。
3. 液体药品的取用(液体药品通常盛放在 细口瓶 中)
(1) 少量液体药品可用 胶头滴管 取用
(2) 大量液体药品可用 倾倒法 。步骤:
① 瓶塞倒放在实验台(防止瓶塞被污染后在污染试剂瓶中的溶液)
②倒液体时,应使标签向着手心(防止不慎流出的液体腐蚀标签)
③瓶口紧靠试管口,缓缓地将液体注入试管内(防止液体外洒或飞溅)
④倾注完毕后,立即盖上瓶塞。(防上某些药品吸收字气中的水分或与空气中的某些成分反应或挥发到空气中,同时打开多个试剂瓶后还容易盖错瓶塞)放回原处(便于下次使用时寻找)
(3) 一定量的液体可用 量筒和胶头滴管 。步骤:选合适规格的量筒、慢注、滴加 。
注意事项:
① 先倾倒,接近刻度时改用胶头滴管;
②读数时,量筒必须放平,视线应与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平;
③ 若仰视则读数比真实值低,量取的液体体积偏大,俯视则读数比真实值高,量取的液体体积偏小。
四、物质的加热
1. 给试管中的液体加热
(1) 仪器:试管、试管夹、酒精灯
(2) 注意事顶
①试管外壁应该干燥,试管里的液体不应超过试管积的 1/3;
②加热时,应先使试管底部均匀受热,然后用酒精灯的外焰固定加热;
③试管口不要对着自己或他人;
⑤ 加热后的试管,不能立即接触冷水或用冷水冲洗。
(3) 试管炸裂原因:试管没有先均匀受热;试管外壁有水;
试管底部接触灯芯;加热后立即用冷水洗 。
五、连接仪器装置
1. 玻璃导管插入带孔橡胶塞:先把玻璃管口用水润湿, 然后对准橡胶塞上的孔稍稍用力转动,将其插入。
2. 连接玻璃管和胶皮管:先把玻璃管口用水润湿, 然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管。
3. 在容器口塞橡胶塞:应把橡胶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。
4. 检查装置气密性
① 连接仪器,将导管的另一端浸入水中,用手紧握试管,
若水中导管口有气泡冒出,(松手后,导管中有水柱上升, 稍停片刻,水柱并不回落,)说明装置不漏气。
② 用理化知识解释产生现象的原因:试管内气体受热,
温度升高,管内气压增大,大于外界大气压,在压强差的作用下,气体沿导管逸出,烧杯中导管口有气泡冒出。
(松手后,管内温度降低,且有气体逸出,气体量减少,压
强减小,小于外界大气压,在压强差的作用下,水沿导管上升,形成一段液柱)
六、洗涤玻璃仪器
洗净标准:洗过的玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下时,表明仪器已洗干净。
第二单元 我们周围的空气
课题 1 空气
1. 拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分文字表达式:
氧化汞 加热 汞+氧气 汞+氧气 加热 氧化汞符号表达式:
HgO Hg+O2 Hg+O2 HgO
化学方程式:
2Hg0 2Hg+O2 2Hg+O2 2Hg0
拉瓦锡得出的结论:空由 氧气和氮气 组成,其中 氧气 约占空气体积的 1/5。
2. 空气中氧气含量的测定:
文字表达式:红磷+氧气 点燃 五氧化二磷
符号表达式:P+O2 点燃 P205 点燃
(1) 反应原理:化学方程式 4P+502 2P2O5
(2) 红磷燃烧的现象:
暗红色固体燃烧,发光、放热,发出黄白色火焰,产生浓厚白烟,生成白色固体。
打开弹簧夹后的现象: 水沿导管进入集气瓶,且进水体积约为瓶内原空气体积的 1/5
(3) 产生上述现象的原因:
过量的红磷燃烧时,基本消耗尽了集气瓶内空气中的氧气,生成白色的五氧化二确固体,瓶内气体减少,压强减小,小于外界大气压,在压强差的作用下,水进入集气瓶,集气瓶内被消 耗的氧气的体积就是进入集气瓶中水的体积。又因为氧气体积约占空气总体积的 1/5,所以进入的水的体积是瓶内原空气体积的 1/5。
(4) 此实验得出的结论:氧气约占空气总体积的 1/5 。
(5) 注意:①集气瓶内加水的原因:
吸热、降温、减压,防止瓶塞迸开;吸收生成的五氧化二磷,防止污染空气
②红磷要足量的原因:耗尽瓶内氧气,使实验结果准确
(6) 如果水进入的体积不足 1/5,可能的原因有:
①红磷的量不足
② 装置气密性不好
③ 装置没有冷却到室温就打开弹簧夹如果进入的水多于 1/5,可能的原因有:
①点燃红磷前没有用弹簧夹夹紧胶皮管
②点燃红磷后没立即伸入集气瓶内并塞紧胶塞
(7) 能否用铁代替红磷?不能 原因:铁不能在空气中燃烧
能否用木炭、硫代替红磷?不能
原因:木炭、硫燃烧虽然消耗氧气,但有新的气体生成 ,
气体量基本保持不变,瓶内气体压强保持不变,水不能进入瓶中。
(8) 由此实验推出氮气具有的性质是:
不能燃烧且不能支持燃烧,难溶于水
3. 空气的成分:
空气中成分按体积计算,大约氯气 78%、氧气 21%、稀有气体 0.94%、二氧化碳 0.03%、其他气体和杂质 0.03%。
4. 常见气体的用途: ( 空气是一种宝贵的资源 )
①氧气:供给呼吸 (如登山、潜水、医疗急救、动植物呼吸)
支持燃烧 (如燃料燃烧、炼钢、气焊、字宙航行,化工气割) 上述用途都利用了氧气的 氧化性
②氮气:a. 制硝酸和氮肥的重要原料 (发生的是 化学 变化)
b.用作保护气(利用化学性质不活泼), 如焊接金属时常用作保护气灯泡中充氮气以 延长使用寿命 ,食品包装中充氮气以 防腐;
c.医疗上可在 液氮冷冻 麻醉条件下做手术; d.超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能
氮气的性质:通常情况是无色、无味、气体,难溶于水,不燃烧且不能支持燃烧 ,化学性质不如氧气活泼 。
③稀有气体:(He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn 等的总称)
a. 可以制多种电光源,如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等是因为稀有气体在通电时能发出不同颜色的光 (该变化是物理变化)。
b. 氦可以用做制造低温环境、液氦冷冻机
c. 稀有气体用于飞艇
稀有气体都无色无气味,化学性质很不活泼,但在一定条件下,也能与某些物质反应。
5. 保护空气
(1) 空气污染物来源:随着工业的发展,排放到空气中的有害气体和烟尘。
(三大有害气体:SO2 NO2 CO)
(2) 空污染的危害:①严重损害人体健康 ②影响作物生长 ③破坏生态平衡
(3) 防治空气污染的措施:
①加强大气质量监测,改善环境状况 ②使用清洁能源 ③积极植树、造林、种草等
(4) 全球气候变暖、臭氧层破坏 和 酸雨 等也都与空气污染有关。
(5) 目前计入空气污染指数的项目暂定为 SO2、NO2、CO、可吸入颗粒物和臭氧等
(注意:CO2 既不是有害气体,也没有计入空气污染指数项目)
一、氧气的物理性质:
课题 2 氧气
在通常状况下,氧气是无色无气味的气体。标准状况下,氧气的密度比空气的密度略大。它不易溶于水。
在压强为 101KPa 时,氧气在-183℃时变成淡蓝色液体,在-218℃时变成淡蓝色雪花状固体,工业生产的氧气一般加压贮存在蓝色钢瓶里。
二、氧气的化学性质:比较活泼,具有氧化性。
1. 硫燃烧
(1) 硫在空气中燃烧的实验现象:淡黄色固体先熔化后燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰,放出热量, 生成一种有刺激性气味的气体。
(2) 硫在氧气中燃烧的实验现象:
淡黄色固体先熔化后燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰, 放出热量, 生成一种有刺激性气味的气体。
(3) 化学方程式:S+02 点燃 SO2 基本反应类型:化合反应。
(4) 注意事项:
a.硫在氧气中燃烧,集气瓶底要预先留少量水的目的吸收成的二氧化硫,防止污染空气b.集气瓶口放玻璃片目的是: 防止二氧化硫受热膨胀逸出污染空气 ,
防止氧气受热膨胀逸出影响实验现象。
2. 木炭燃烧
(1) 木炭在空气中燃烧现象:黑色固体燃烧,发红光,放热
(2) 木炭在氧气中燃烧的实验现象:黑色固体燃烧,发白光,放热
(3) 化学方程式:C+O2 点燃 CO2 基本反应类型:化合反应。
(4) 为了使木炭与氧气完全反应,其操作的方法是:
由瓶口向下缓慢插入,目的是使木炭与氧气充分接触,并防止因木炭在氧气中然烧大量放热并产生二氧化碳,使集气瓶中的氧气逸出损失,迅速使瓶中氧气含量降低,影响实验现象。
3. 铁丝燃烧
(1) 铁丝在空气中不燃烧,只是红热
(2) 铁在氧气中燃烧的实验现象:
银白色固体剧烈燃烧、火星四射,放出大量的热,生成一种黑色固体
(3) 化学方程式:3Fe+202 点燃 Fe304 基本反应类型:化合反应
(4) 注意事项
a. 铁在氧气中燃烧集气瓶底要留少量水或铺一层细沙的目的防止产生的高温熔化物溅落下来使集气瓶底炸裂
b. 在做铁丝在氧气中燃烧的实验中,铁丝下端要系一根火柴的目的引燃铁丝。c.铁丝绕成螺旋状的目的增大铁丝的受热面积,集中热量,提高局部温度。 d.当火柴快燃尽时,伸入充满氧气的集气瓶内:
防止火柴燃烧消耗瓶内过多的氧气,影响实验现象。
(5) 铁丝燃烧实验成功的关键:
a.使用打磨光亮的细铁丝 b.铁丝要绕成螺旋状
c.瓶中氧气要纯净 d.待火柴快燃尽时,再将铁丝缓缓伸集气瓶中
(6) 没有看到火星四射的原因:
a. 铁丝表面有锈迹 b. 铁丝没有绕成螺旋我
c. 瓶中氧气浓度不够 d. 没有待火柴快整尽时就把铁丝伸入集气瓶中
(7) 铁丝燃烧实验过程中集气瓶炸裂的原因可能为:
① 瓶底没有放少量水或细沙 ② 燃着的铁丝接触集气瓶内壁了。
4. 可燃物在氧气里比在空气里燃烧更剧烈,某些在空气里不能燃烧的物质却可以在氧气中
燃烧,这说明氧气的化学性质比较活泼,物质在空气中燃烧,实际上是与其中的氧气发生反应,由于 空气中的氧气含量相对较少,因此在空气中燃烧不如在氧气中剧烈。
三、基本概念:化合反应、氧化反应、缓慢氧化
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。它属于基本反应类型。
2. 物质跟氧气发生的反应属于氧化反应。(它不属于基本反应类型。)
3. 化合反应与氧化反应的关系:
化合反应不一定是氧化反应氧化反应也不一定是化合反应。有 氧气参加的化合反应,一定是氧化反应。
4. 缓慢氧化:有些氧化反应进行得很慢甚至不容易被察觉,这种氧化叫做缓慢氧化,
通常无发光现象,但会放出热量如:动植物呼吸、食物的腐烂、醋的酿造、农 家肥的腐熟钢铁的生锈等都包含物质的缓慢氧化。
5. 缓慢氧化和燃烧都是化学变化,都是氧化反应,都放热,都是与氧气反应。
四、物质的颜色状态
木炭
黑色固体
四氧化三铁 黑色固体
汞 银白色液体
氧化汞
红色固体
红磷 暗红色固体
硫磺 淡黄色固体
五氧化二磷
白色固体
氢氧化铜 蓝色固体
稀盐酸 无色液体
一、催化剂
课题 3 制取氧气
1. 过氧化氢溶液在常温下能缓慢分解成水和氧气,把带火星的木条伸入有过氧化氢溶液的试管中,带火星的木条不能复燃,因为过氧化氢溶液在常温下分解很慢,放出的氧气很少。在氧化氢溶液中加入少量二氧化锰,把带火星的木条伸入试管,溶液中产生气泡,木条复燃,因为过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰,使分解加速。待上述试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,溶液中产生气泡,木条复然,说明氧气是过氧化氢产生的, 二氧化锰只起加快产生氧气的作用。
2. 在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂(又叫触媒)。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
二氧化锰、硫酸铜溶液、红砖粉末等对过氧化氢的分解都具有催化作用。
注意:① 同一反应可以有不同的催化剂
② 二氧化锰在反应中不一定是催化剂, 如高锰酸钾分解反应中,二氧化锰是生成物。
3. 催化剂特点: a. 能够改变反应速率,不能改变生成物的质量;
b. 反应前后质量不变;
c. 反应前后化学性质不变
二、氧气的制法
1. 工业上制取氧气:根据液态氮和液态氧的沸点不同,由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低, 氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要就是液态氧了。(物理变化)
2. 实验室制取氧气的原理:
(1) 在二氧化锰催化下分解过氧化氢 2H202 Mno2 2H2O+O2↑
(2) 在二氧化锰催化下加热分解氯酸钾 2KC103 Mno2 2KC1+302↑
(3) 加热分解高锰酸钾 2KMn04 K2MnO4+Mn02+02↑
3. 区分氯酸钾和氯化钾的方法:
分别取两种固体粉末适量放入试管中,并加入少量的二氧化锰,用酒精灯加热,并分别将带火星的 木条伸入试管中,若带火星的木条复燃,则试管中固体粉末为氯酸钾,若带火星木条无明显变化,则试管中的固体粉末为氯化钾。
4. 用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气的实验中氯酸钾和二氧化锰一般按质量比 3:1 混合。
5. 过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气的方法,具有反应快、操作简便、便于收集等优点,但成本高,无 法大量生产,只能用于实验室中。工业生产则需考虑原料是否易得、价格是否便宜、
成本是否低廉、能否大量生产以及对环境的影响等。
6. 某同学却得的氧气不纯,可能的原因有:
(1) 排水法收集气体时,没等气泡连续并比较均匀冒出时就开始收集;
(2) 排水法收集气体时,集气瓶中的水没有完全充满,还留有气泡;
(3) 收集完气体后,玻璃片与集气瓶口之间密封不好
(4) 用向上排空气法收集气体时,导气管未伸入接近集气瓶底部。
7. 如何检验一瓶气体是否是氧气?
将带火星的木条伸入集气瓶内,带火星木条复燃,则证明收集到的气体是 氧气。带火星木条不复燃,则证明收集到的气体不是氧气。
8. 用排空气法收集氧气时验满的方法是:
将带火星的木条放在集气瓶口,带火星木条复燃,则证明氧气已经收集满了。
9. 用排水法收集氧气如何判断已经收集满了? 集气瓶口有大气泡冒出。
10. 能用排水法收集氧气的原因是氧气不易溶于水,且不和水反应。
11. 能用向上排空气法收集氧气的原因是:
氧气的密度比空气密度略大,且不与空气中的成分发生化学反应。12 高锰酸钾制取氧气
气体制取与收集装置的选择: 发生装置: 固体加热型
收集装置: 根据物质的密度、溶解性确定
(1) 仪 器: 铁架台、酒精灯、试管、单孔胶塞、导管、水槽、集气瓶
(2) 操 作 步 骤 :( 连 ) 一 查 一 装 一 定 一 点 一 收 一 离 一 熄
(3) 检查装置气密性的方法:
连接装置,将导管的另一端浸入水中,用手紧握试管,若导管口有气泡冒出, (松手后导管中有水柱上升,稍停片刻,水柱并不回落,)就说明装置不漏气
(4) 注意事项及原因:
① 试管口略向下倾斜:有些固体试剂受热时会放出水蒸气, 口向下倾斜可 防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管。
② 药品斜铺在试管的底部:使药品均匀受热。
③ 导管应稍露出橡皮塞:便于气体导出。
④ 试管口应放一团棉花:防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。
⑤ 排水法收集时,待气泡连续并比较均匀地放出时
再收集;刚开始排出的是试管和导管中的空气,使收集的气体不纯
⑥ 实验结束时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯;
防止水槽内的水倒吸入试管,使试管因骤然冷却而炸裂
⑦ 用排空气法收集气体时,导管伸到集气瓶底部
以便排尽集瓶内的空气,使收集到的氧气更纯。
⑧ 给试管加热的操作:先使酒精灯火焰在试管下方来回移动,让试管均匀受热,然后对高锰酸钾所在部位加热。
⑨ 把盛满水的集气瓶放进水槽的操作用玻璃片盖住集气瓶口,然后把盛满水的集气瓶连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽内。
⑩ 收集满氧气取出集气瓶的操作在水面下用玻璃片盖住瓶口,小心的把集气瓶移出水槽,正放在桌子上。
(5) 装置图的画法:
一、基本概念
第三单元 物质构成的奥秘
课题 1 分子和原子
1. 分子:由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子
2. 原子:原子是化学变化中的最小粒子
二、分子的性质
1. 分子的 质量 和 体积 都很小,但真是存在。
2. 分子总是在 不断的运动,在 加热 的情况下,分子能量 增大,分子的 运动速度加快。
3. 分子间是有 间隔 的:通常情况下,相同质量的同一种物质的固态间隔最小,液态间隔稍大, 气态间隔最大
溶液
分子运动现象的实验
浓氨
水 酚
酞
(1) 向盛有约 20mL 蒸馏水的小烧杯A 中加
入 5-6 滴酚酞溶液,搅拌均匀,溶液仍
为无色。说明蒸馏水不能使酚酞溶液变色。
(2) 取少量上述溶液置于试管中,向其中慢慢滴加浓氨水,溶液由无色变成红色。说明浓氨水能使无色酚酞溶液变红色。
(3) 另取一个小烧杯 B、加入 5mL 浓氨水,用一个大烧杯或水槽罩住A、B 两个烧杯, 观察几分钟。
现象: A 烧杯中溶液由无色变成红色,B 烧杯溶液无明显变化。解释上述现象的原因:
A 烧杯:浓氨水有挥发性,分子是不断运动的, 挥发出的氨气分子从B 烧杯运动到A烧杯中,溶于水形成氨水,显碱性,使酚酞溶液变红。
B 烧杯: 酚酞分子没有运动到 B 烧杯中,酚酞分子运动速率没有氨分子运动速率快。
三、从分子的角度分析解释下列问题
1. 水蒸发为水蒸气,所占的体积变大:水蒸发的过程中,水分子间的间隔变大了。
2. 墙内开花墙外可闻到花香:分子在不断运动着。
3. 香水、汽油要密封保存:分子在不断运动,香水、汽油如果不密封,
分子会运动到容器外,造成损失。
4. 湿衣服为什么在阳光下和通风处比在阴凉处易晾干:分子在不断运动,而且温度越高,
分子能量越大,运动的速率越快。
5. 6000L 氧气在加压的情况下可装入容积为 40L 的钢瓶中:分子间有间隔,在受压的情
况下气体液化,分子间的间隔减小。
6. 混合物与净物的不同点:混合物是由两种或两种以上的分子(不同种分子)构成的,
这些分子彼此之间不发生化学反应;纯净物是一种分子(种分子)构成 。
7. 物体的热冷输现象的原因:物质分子间的间隔受热时增大,遇冷时缩小。
四、分子可以分成原子
1. 从微观角度解释物质的分类
(1) 纯净物:物质由同种分子构成
(2) 混合物:物质是由不同种分子构成
2. 物质和分子的构成
(1) 构成物质的粒子有分子、原子、离子。
(2) 分子由原子构成,如水分子是由氢原子、氧原子构成; 一个水分子由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成。
注意: 分子前有个数,原子前必有个数,分子前无个数,原子前也无个数3.从分子角度解释物理变化和化学变化
物理变化: 由分子构成的物质在发生物理变化时分子本身没有变化。
化学变化: 由分子构成的物质在发生化学变化时, 一种物质的分子会变成其他物质的分子4.化学变化的实质及相关问题:
(1) 化学变化的实质:在化学变化中,分子分成原子,原子又结合成新的分子。
(2) 右图为氧化汞分解微观模拟图,此变化的实质是:
在加热的条件下,氧化汞分子分成汞原子和氧原子,
每两个氧原子重新结合成一个氧分子,许多汞原子聚集成金属汞。
(3) 氢气在氧气中燃烧成氯化氢,从微观角度回答:
① 此变化的实质:在点燃的条件下,氢分子分成氢原子、氧分子分成氧原子,每一个氢原子和一个氯原子结合成一个氯化氢分子。
② 两种反应物的分子的共同之处是:每种反应物的分子分别由两个各自的同种原子构成的
③ 此反应中发生变化的粒子是:氢分子和氯分子,
此反应中没有发生变化的粒子是:氢原子和氯原子。
④ 由此总结:在化学变化中,发生变化的是分子的种类, 没有发生变化的是原子的种类和个数。
5. 分子和原子的本质区别:在化学变化中,分子可以再分,原子不能再分。
一、原子的构成
原子核
课题二 原子的结构
质子(一个质子带一个单位的正电荷)
1. 原子
(中性)
(带正电荷)
中子(不带电)
核外电子(一个电子带一个单位的负电荷)
2. 原子不显电性的原因: 原子核内质子所带电荷与核外电子的电荷数量相等,电性相反, 因此原子不显电性。
3. 构成原子的各种粒子之间的质量关系; 原子的质量主要集中在原子核上,
即原子质量=质子质量+中子质量 (电子质量可以忽略不计)
4. 构成原子的各种粒子之间的数量关系:
(1) 在原子里:核电荷数=质子数=核外电子数,
(2) 质子数不一定等于中子数,如普通氢原子核内无中子。
(3) 同种原子的质子数相同,不同种原子的质子数不同。
二、相对原子质量:(符号为 A)
1. 相对原子质量 =
某原子的质量
一种碳原子质量的 1/2
2. 相对原子质量 = 质子数+中子数
3. 我国科学院院士张青莲教授为相对原子质量的测定做出了卓越的贡献,他主持测定了铟、铱、锑、铈、铕、铒、锗、锌、镝几种元素的相对原子质量新值,被国际原子量委员会采用为相对原子质量数据标准。
三、核外电子的排布
1. 核外电子的排布规律:
(1) 已知元素的原子核外电子最少的只有一层, 最多的有七层。
(2) 核外电子总是尽先排在能量低的电子层, 排满之后再进入能量高的电子层
(3) 第一层最多容纳 2 个电子, 第二层最多容纳 8 个电子。
(4) 最外层电子数不超过 8 个(第一层是最外层时,不能超过 2 个电子)
2. 不同类元素的原子最外层电子数特点:
金属元素的原子:最外层电子数一般少于 4 个, 易失电子形成阳离子非金属元素的原子:最外层电子数一般多于 4 个, 易得电子形成阴离子稀有气体元素的原子:最外层电子数为 8(He 为 2),不易得失 电子
3. 相对稳定结构:最外层电子数为 8(若只有一层,该层电子数为 2)的结构
4. 元素的化学性质由原子的最外层电子数 决定。一般两种原子的 最外层电子数相同, 则这两种元素的化学性质相似。
特殊说明:
① 最处层电子教相同的原子,其元素化学成不一定相似(Mg、He 最外层电子数都为 2,但化学性质不相似,Na、H 最外层电子数都为 1,但化学性质不相似)
② 最外层电子数不同的原子,化学性质有可能相似(He、Ne 均为相对稳定结构,化学性质相似)
四、离子
1. 概念:带电的原子或原子团
2. 分类及形成:阳离子:(由于原子失去电子而形成)带正电阴离子:(由于原子得到电子而形成)带负电
注意: 原子在变为离子时,质子数没有改变;电子数、最外层电子数、化学性质发生了改变;电子层数可能改变。
3. 从微观的角度解释氯化钠的形成过程:钠与氯气反应,每个钠原子失去一个电子形成一个Na,每个氯原子得到一个电子形成一个 C1,钠离子与氯离子相互作用形成氯化钠(NaC1)。
4. 离子与原子的区别与联系
粒子的种类
原 子
离
子
阳离子
阴离子
区别
粒子结构
质子数=电子数
质子数>电子数
质子数Si>A1>Fe>Ca 2.地壳中、生物细胞内(人体内)、海水中含量最多的元素都为 O
3.地壳中含量最多的金属元素为 A1,生物细胞内(人体内)含量最多的金属元素为 Ca,海水中含量最多的金属元素为 Na。
三、元素符号的写法和意义
1. 意义:①宏观表示一种元素;②微观表示这种元素的一个原子;
③金属、稀有气体和部分固态非金属的元素符号还表示该物质; 例如:H 表示氢元素;一个氢原子;2H 表示两个氢原子;
Fe 表示铁这种物质;铁元素;一个铁原子; 4Fe 表示四个铁原子。
2. 若元素符号前面有数字,则整个符号只表示几个某原子即只有微观意义,如 2H 就只能表示两个氢原子,只有微观意义,没有宏观意义。
四、元素周期表
1. 原子中:原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数;
2. 每一横行:每一横行叫一个周期;共有七个横行,即共有七个周期;
3. 周期表共有 18 个纵行,每一个纵行叫一个族,(8、9、10 三个纵行共同组成一个族) 共有 16 个族。
4. 元素周期表横、纵行的规律:
同一横行:元素原子的电子层数相同,最外层电子数由左至右依次递增
同一纵行:元素原子的最外层电子数相同(He 除外),电子层数由上至下依次递增。
第四单元 自然界的水
课题 1 爱护水资源
一、人类拥有的水资源:(丰富的水储量,有限的淡水量)
1. 地球表面约 71% 被水覆盖着,海洋是地球上最大的储水库,海洋储水量约占全球总储水量的 96.5%;淡水只约占全球水储量的 2.53%,
陆地咸水占全球水储量的 0.97%,可利用的淡水只约占淡水总量的 30.4%。即供人类利用
的淡水占全球水储量还不足 1%
2. 海水中含有 80 多种化学元素。海水中含量最多的物质是水,最多的金属元素是 Na, 最多的元素是O。
3. 生物体内都含有水。体内水的质量分数一般都在 60% 以上
4. 可利用淡水资源短缺的原因:一方面人类生活、生产的用水量不断增加, 另一方面未经处理的废水、废物和生活污水的任意排放及农药、化肥的不合理施用等造成的水体污染,加剧了可利用水的减少,使原本已紧张的水资源更显短缺。
5. 看右图,缺水造成土地沙漠化,树木枯死
6. 水体污染的主要来源:工业污染、农业污染、生活污染
7. 水体污染的原因:未经处理的废水,废物和生活污水的低意排放及农药、化肥的不合理施用等造成水体污染
二、爱护水资源
1. 爱护水资源:一方面要节约用水,另一方面要防治水体污染
2. 节约水资源的做法:即提高水的利用效益。
生活:提倡一水多用,如用淘米水浇花;使用节水型器具;及时关团水龙头等农业:改大水漫灌为喷灌,滴灌,分别可节水 40%和 70%以上;
工业:工业用水重复利用
3. 水体污染的危害:不仅影响工农业、渔业生产,破坏水生态系统,还会直接危害人体健康
4. 防治水体污染措施:
① 工业:通过应用新技术、新工艺减少污染物的产生, 同时对污染的水体作处理使之符合排放标准;
② 农业:提倡使用农家肥,合理使用化肥和农药;
③ 生活:生活污水也应逐步实现集中处理和排放。
5. 防治水体污染你能做到的:使用无磷洗衣粉;不向河流中扔垃圾等。
6. 自来水收费项目中包含自来水水费、水资源费 和 污水处理费。
课题 2 水的净化
1. 纯水:水、蒸馏水、纯净的水、冰水混合物都是纯净物
天然水:自然界的水都含有许多可溶性和不溶性杂质,都属于混合物
2. 自来水场净化过程:
原水→加絮凝剂→反应沉淀池→过滤池→活性炭吸附池→清水池→投药消毒→用户
3. 净化水的方法:
(1) 水的净化效果由低到高的是:沉淀、过滤、吸附、蒸馏(均为物理方法), 其中单一净化效果最好的操作是蒸馏;既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。
(2) 沉淀---包括静置沉淀、吸附沉淀(明矾作絮凝剂)。明矾净水原理:明矾溶于水后生 成的胶状物对杂质的吸附,使杂质沉降达到净水目的。
(3) 过滤:过滤操作是从液体中分离出不溶性固体的一种方法。
① 仪器:带铁圈的铁架台,烧杯(2 个)、漏斗、玻璃棒
② 注意事项:一贴;二低;三靠
一贴:滤纸用水润湿,紧贴漏斗内壁,不留气泡(以防过滤速度慢); 二低:滤纸边缘略低于漏斗边缘 (防止液体从漏斗外流出)
漏斗内液面要低于纸的边缘(防止液体未经过滤而从滤纸和漏斗的
间隙流下, 使滤液浑浊);
三靠: 倾倒液体的烧杯尖嘴紧靠玻璃棒的中部(防止待滤液体流到漏斗外);
玻璃棒的末端要轻轻地斜靠在三层滤纸的一边(防止滤纸破损);
漏斗下端管口的尖嘴要紧靠下面烧杯内壁
(防止滤液溅出,也能加快流速);
(4) 吸附:利用活性炭的吸附性。活性炭在净水过程中的作用:
不仅可以滤去其中的不溶性物质,还可以吸附掉一些溶解的杂质,除去臭味。市场上出售的净水器,有些就是利用活性炭吸附、过滤水中杂质的。
(5) 蒸馏:
① 冷凝管下端进水,上端出水
② 这样水流方向的优点:使被冷凝的物质被冷却的温度最低, 使被冷凝的物质丛温度最低点流出,冷凝效果更好
③蒸馏瓶中加入几粒沸石的目的:防止加热时出现暴沸
④蒸馏装置中温度计的水银球放在支管口处是为了测定水蒸气的温度。
⑤简易装置中导气管很长起冷凝作用。
4. 硬水与软水
① 定义:硬水是含有 较多可溶性钙、镁化合物 的水
软水是 不含或含较少可溶性钙、镁化合物 的水。
② 鉴别方法:把等量的肥皂水分别滴加到盛有等量的两种水中,振荡,泡沫较少,易起浮渣的是硬水,泡沫较多的是软水。
③ 水壶或盛水的器具结水垢的原因:该地区的水中溶有较多的可溶性钙和的化合物,在水加热或长久放置时这些化合物会生成沉淀(水垢)
④ 长期使用硬水的影响:
生活中: 硬水洗涤衣服,既浪费肥皂也洗不干净衣物,时间长还会使衣物变硬
生产中: 锅炉内结垢后不仅浪费燃料,而且会使锅炉内管道局部过热,易起管道变形或损坏,严重时还可能引起爆炸。(物理变化)
⑤ 硬水软化的方法: 生活中煮沸,实验室通过蒸馏自来水制取
一、氢气的性质
课题 3 水的组成
1. 物理性质:氢气通常是无色、无臭、难溶于水的气体,密度比空气的小。
2. 氢气化学性质:可燃性、还原性
右图现象:无色气体在空气中安静的燃烧, 发出波蓝色火焰, 放出大量的热,罩在火始上方的烧杯内壁出现无色液滴
反应的化学方程式:2H2+O2 点燃 2H2O
3. 氢气中混有一定量空气或氧气,遇明火会发生爆炸
4. 氢气的验纯:
操作: 用拇指堵住集满氢气的试管口,管口朝下靠近火焰,移开拇指点火
现象及结论: 发出尖锐的爆鸣声表明气体不纯;声音很小则表明气体较纯
二、水的组成(拉瓦锡)
1. 现象: 两电极附近均有无色气泡生成,负极周围产生气泡快,正极周围产生气泡慢,两管内液面均下降,一段时间后, 与正负极相连接的玻璃管内产生气体体积比约为 1:2
2. 检验生成物:
(1) 将燃着的木条放在正极端玻璃管尖嘴口,木条燃烧更旺,生成的气体是氧气
(2) 将燃着的木条放在负极端玻璃管尖嘴口,无色气体燃烧,发出淡蓝色的火焰,放热,生 成的气体是氢气
3. 反应的化学方程式:2H20 通电 2H2↑+02↑
4. 结论: 水不是一种元素,是由氢、氧两种元素组成的。
5. 从微观角度解释能收集到氢气和氧气的原因:在通电的条件下,水分子分成氢原子和氧原子,每 2 个氢原子结合成一个氢分子,许多氢分子聚集成氢气;每 2 个氧原子结合成 1 个氧分子,许多氧分子聚集成氢气。
6. 补充
① 电源种类---直流电
② 加入硫酸钠或氢氧化钠 的目的: 增强水的导电性,加快水的电解速率
③ 该简易装置实验结果常是氧气的体积偏小的原因:
a.氢气难溶于水,氧气不易溶于水,一部分氧气溶解在水中; b.氧气与电极发生了反应。
三、物质的分类
混合物:空气、液化石油气、盐酸、稀硫酸、糖水、汽水、铁合金澄清石灰水
1. 物质
单质:金属单质、非金属单质
纯净物
氧化物
H2O
CUO
CO2
化合物
酸
HC1
H2SO4
HNO3
碱
NaOH
Ca(OH)2
KOH
盐
NaC1
CuSO4
Na2CO3
2. 概念:
化合物:组成中含有不同元素的纯净物。
微观解释:物质由同种分子构成,分子由不同种原子构成
氧化物:由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素。
微观解释:物质由同种分子构成,分子由两种两种原子构成,其中一种原子为氧原子单质:由同种元素组成的纯净物
微观解释:物质由同种分子构成,分子由同种原子构成
课题 4 化学式与化合价
1. 化学式概念:用元素符号和数字表示物质组成的式子含义:A. 示某种物质
B. 表示某种物质的组成
C. 表示某种物质的一个分子
D. 表示某种物质的一个分子的构成H20 的意义:① 表示水这种物质;
② 表示水电氢元素和氧元素组成;
③ 表示一外水分子;
④ 表示一个水分子由一个氧原子和二个氢原子构成
2. 元素的化合价有 正价与负价 之分
3. 确定化合物中元素的化合价,需要注意:
A. 在化合物中氧元素通常为-2 价(也可能为-1 价,例如 H2O2);在化合物中氢元素通常为+1 价,氯元素通常为-1 价。
B. 在单质里,元素化合价为 0
C. 化合物中各元素正、负化合价的代数和为 0
D. 在化合物中,金属元素为正价,非金属元素显负价
E. 一些元素在不同的化合物中可显示不同的化合价,
同一种元素在同一种物质中也可以显示不同的化合价(如:NH4NO3)。
F. 非金属元素与氢元素或金属元素化合时,非金属元素显负价; 非金属与氧元素化合时,非金属元素显正价
4. 小结各种数字的含义:
① 元素符号前面的数字:表示原子的个数。
② 元素符号右上角的数字:表示每个离子所带的电荷数。
③ 元素符号右下角的数字:表示一个分子中所含的某种原子个数。
④ 元素符号正上方的数字:表示某元素在化合物中的化合价数值。
⑤ 离子符号前面的数字:表示离子的个数。
⑥ 化学式前面的数字:表示分子的个数。
一、质量守恒定律
第五单元 化学方程式
1. 含义:参如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。
① 质量守恒定律只适用于化学变化,不适用于物理变化
② 不参加反应的物质的质量及不是反应生成的物质的质量不能计入“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
④ 质量守恒定律指的是“质量守恒”而不是其他方面的守恒
⑤ 若化学反应中有气体参加或生成,在验证质量守恒定律时应在密闭容器中进行。
2. 微观解释:化学反应的过程,就是参加反应的各物质的原子,重新组合而生成其他物质的过程。在化学反中,反应前后原子的种类、数目、质量均不改变。
水通电分解符合质量守恒定律的微观解释:
在通电的条件下,水分子分成氢原子和氧原子,每 2 个氢原子结合成 1 个氢分子,每 2 个
氧原子结合成 1 个氧分子,反应前后原子的种类、数目、质量均不改变。3.化学反应前后
(1) 六个一定不变
(2) 两个一定改变
宏观:化学变化前后各物质的质量总和、元素种类、元素质量
微观:原子的种类、原子的数目、原子的质量宏观:物质的种类
微观:分子种类
(3) 两个可能改变:分子的个数、元素的化合价。
二、探究质量守恒的四个实验
实验探究 1:
如右图:在底部铺有细沙的锥形瓶,放入一小堆干燥的红磷 。在锥形瓶口的橡胶塞上安装一根玻璃管,在其上端 系牢一个小气球,并使玻璃管下端能与红磷接触。
将锥形瓶和玻璃管放在托盘天平上用砝码平衡。记录所称的质量 m。然后取下锥形瓶,将橡胶塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速用橡胶塞将锥形瓶塞紧,并将红
磷引燃。待锥形瓶冷却后, 重新放到托盘天平上。记录所称的质量 m2。
(1) 该实验探究的问题是 化学反应前后反应物与生成物的质量关系;
(2) 观察到的现象是 暗红色固体燃烧,发光、放热,产生黄白色火焰,产生大量白烟,生成白色固体,气球先变大后缩小,且比原来小,待装置冷却到室温后,再次称量天平平衡。
(3) 锥形瓶底铺一层细沙的目的是 使锥形瓶底受热均匀防止锥形瓶底炸裂。
(4) 玻璃管的作用:导气,引燃红磷。
(5) 橡胶塞的玻璃管上端系一个小气球的目的是调节装置内气压,防止瓶塞迸开。
(6) 描述整个过程中小气球的变化情况,并加以解释。
气球先变大,后缩小,且比原来小。红磷燃烧放热,锥形瓶内气体温度升高,气压变大,大于外界大气压,在瓶内气压的作用下(或在压强差的作用下),气球变大。装置冷却,气体温度降低,又由于红燃烧消耗氧气,生成五氧化二磷固体,使装置内气体少,气压变小小于外界大气压,在大气压作用下(或在压强差的作用下)气球变小,又因为反应前錐形瓶内压强等于外界 大气压,反应结柬冷却后,内压小于外界大气压,所以气球比原来小。
(7) 若不用气球,直接用瓶塞塞紧锥形瓶,可以吗?为什么? 不可以。
由于红磷燃烧放出热量,使锥形瓶内气体温度升气压变大, 大于外界大气压, 在压强差的作用下,容易将瓶塞冲开,发生危险。
(8) 为什么玻璃管在酒精灯火焰上灼烧至红热后要迅速用橡胶塞将锥形瓶塞紧?
① 防止瓶内白烟逸出污染空气 ② 防止白烟和空气逸出,影响实验结果。
(9) 如果将红磷引燃后立即将锥形瓶放到托盘天平上,会出现什么现象?
暗红色固体燃烧,发光,放热,发出黄白色火焰,产生大量白烟,生成白色固体,气 球先变大后变小,且比原来小,天平指针先偏右后指向刻度盘中间。
解释天平指针偏右的原因。
红磷燃烧放热,使装置内气体温度升高,气压变大,大于外界大气压,在压强差的作用下,气球变大 ,F 浮=P 空 gV 排,V 排变大使装置所受浮力变大,重力不变,对托盘的压力变小,天平指针偏右。
(10) 反应化学方程式:4P+502 点燃 2P205
(11) 从具体的反应物和生成物角度说明此反应符合质量守恒定律的原因: 参加反应的磷与氧气的质量总和等于生成的五氧化二磷的质量。
实验探究 2 如右图:
(1) 观察到的现象是银白色固体表面覆盖一层紫红
色固体,溶液由蓝色逐渐变成浅绿色,天平仍然平衡。
(2) 将铁钉用砂纸打磨干净的原因是:
除去铁钉表面的铁锈, 使铁打直接与硫酸液接触。
(3) 反应的方程式:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
(4) 从具体的反应物和生成物角度说明此反应符合质量守恒定律的原因:
参加反应的铁与硫酸铜的质量总和等于生成的铜与硫酸亚铁的质量总和 。
实验探究 3 如右图
(1) 实验过程中发生的实验现象: 白色固体减少或消失,溶液中产生大量气泡,天平指针向右偏。
(2) 该反应是否符合质量守恒定律?符合。
(3) 由此实验,你对测定质量守恒定律的实验在装置方面要注意的问题是: 实验中若产生气体,反应应在密闭器中进行,
并且装置没有明显形变,排除浮力等因素对于称量的影响。
(4) 天平指针向右偏转的原因:
碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,没有在密闭的装置中进行,气体逸出,没有称量所有生成物的总质量。
(5) 反应的化学方程式: Na2CO3+2HC1 = 2NaC1+H2O+CO2↑
验探究 4 如右图
取一根用砂纸打磨干净的长镁条和一个石棉网,将它们一起放在托盘天平上称量,记录所称质量为W1 。
在石棉网上方将镁条点燃,充分燃烧后, 将燃烧后的产物与石棉网一起放在托盘 天平上称量,记录称量后的质量为 W2 。
(1) 镁条在空气中燃烧的现象:
银白色固体燃烧, 发出耀眼的自光, 放热, 冒白烟, 生成白色固体。
(2) 若反应后结果为 W1>W2, 原因:
① 坩埚钳上残留一部分氧化镁;
② 以白烟的形式逸散到空气中一部分氧化镁。
(3) 如果在燃着的火焰上方罩上罩,使生成物全部收集起来称量,会出现什么实验结果: 生成物的质量大于镁条的质量。
(4) 在实验中要把镁条用砂纸打磨的原因 除去镁条表面的氧化膜
(5) 实验中石棉网起到的作用是 盛接生成物, 防止烫坏实验台。
(6) 反应的化学方程式为 2Mg+02 点燃 2MgO2。
三、化学方程式(用化学式表示化学反应的式子)
1. 遵守原则: 一是要以客观事实为基础;
二是要遵守质量守恒定律,等号两边各原子的种类和数目必须相等。2.书写: (注意:a.配平 b.条件 c 等号 d.箭头符号)
3.含义: 以 2H2+02 点燃 2H2O 为例
① 宏观意义:表明反应物、生成物、反应条件例:氢气和氧气在点燃的条件下生成水
② 微观意义:表示化学反应中各物质之间粒子个数比
在点燃的条件下、参加反应的氢分子和氧分于与反应生成的水分子的个数比为 2:1:2
③ 各物质间质量比 (化学计量数x 相对分子质量之比)
在点燃条件下每 4 份质量的氢气与 32 份质量的氧气完全反应生成 36 份质量的水。
3. 如右图是铜丝表面的氧化铜与氢气在加热条件下反应:
其反应的现象为: 黑色固体变成光亮的紫红色, 试管口有水珠生成; 反应原理为H2+CuO Cu+H2O
四、简答题
1. 以氢气在氧气中燃烧生成水为例,从化学反应中分子、原子的变化情况说明化学反应必定符合质量守恒定律。
在点燃的条件下氢分子分解成氢原子,氧分子分解成氢服子每两个氢原子和一个氧原子结合一个水分子,在化学变化前后,原子的种类、数目、质量都不改变。
2. 根据质量守恒定律解释下列现象
(1) 铜粉在空气中加热后生成物的质量比厚来辑粉的质量增大。铜粉在空气中加热,是铜和氧气发生了化学反应。
根据质量守恒定律,反应后生成物氧化铜的质量, 一定等于参加反应的铜粉和氧气的质量总和,所以生成物的质量比原来铜粉的质量大。
(2) 纸在空气中燃烧后化为灰烬,灰烬的质量比纸的质量减小。
由于纸中的碳与氧气反应生成二氧化碳气体后逸走,故灰烬的质量比纸的质量小 。
(3) 高锰酸钾受热分解后,剩余固体的质量比原反应物的质量减小。
高锰酸钾受热分解后,生成锰酸钾(固体)、二氧化锰(固体)和氧气。根据质量守恒定律 ,反应物高锰酸锂的质量等于生成物锰酸钾、二氧化锰和氧气的质量之和,由于氧气逸出 ,剩会固体的质量必然比原高锰酸钾的质量要小。
(4) 有人说他能把石灰石变成黄金,请你用化学知识说明石灰石不能变成黄金的道理。在化学反应前后元素的种类不变。灰石的主要成分是碳酸钙,
它是由钙元素、碳元素、氧元素 组成的。
黄金是由金元素组成的,因此石灰石不可能变成黄金
第六单元 碳和碳的氧化物
课题 1 金刚石石墨和 Co
一、“碳”和“炭”
“碳”:是指碳元素:二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐等;
“炭”:是指具体物质:木炭、活性炭、炭黑、焦炭等。
二、同种元素可以组成不同的单质
碳元素组成的三种不同单质:金刚石、石墨、C60。
(同种元素组成的物质不一定是纯净物)
例如:O2 和O3;白磷和红磷;金刚石、石墨、C50。
(1) 金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是:碳原子的排列方式不同。
(2) 一定条件下,将石墨转化为金刚石的变化是化学变化,
原因是:微观上碳原子排列方式发生改变, 即宏观上有其他物质生成, 所以是化学变化。
三、金刚石 ( C ) - 是天然存在的最硬的物质
(1) 性质: 无色、透明、正八面体形状的固体、硬度大。
(2) 用途:
裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属以及安装在钻探机的钻头上,钻凿坚硬的岩层等;仔细研磨后可以成为璀璨夺目的装饰品一钻石。
四、石墨( G )
(1) 性质: 深灰色、有金属光泽,不透明细鳞片状的固体、很软、有滑腻感、优良的导电性空
(2) 用途:
① 行墨和粘土制作铅笔芯:利用石墨深灰色,质软的性质
② 做干电池的电极(正极):石墨有优良的导电性。
③ 用于做电车的电刷:利用导电性、有滑腻感、熔点高的性质。
五、无定形碳:焦炭、木炭、活性炭、炭黑等
(主要成分是碳单质,它们的结构与石墨相似)
(1) 木炭: 具有疏松多孔的结构,因此具有吸附能力。
用于吸附些食品和工业产品里的色素,吸附有异味的物质。
(2) 活性炭: 活性炭的吸附作用比木炭还要强,防毒面具的滤毒罐是利用活性炭来吸附毒气的,制糖业利用活性炭来制白糖,水的深度渔化处理要用活性炭来吸附装修产生的对人体有害的气体。
(3) 焦炭: 用于冶炼金属
(4) 炭黑: 加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。可制墨汁、制鞋油
六、C60 是由分子构成,每个 C60 分子由 60 个碳原子构成,形似球,结构稳定
它有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域
七、其他的碳单质
1. 碳纳米管:具有尺寸小、机械强度高、导电性好等特点,在材料、催化、信息等诸多领域中具有重要的应用前景
2. 单层的石墨片: 目前世界上人工制得的最薄的材料,具有优异的导电、导热性和其他奇特性质
3. 金刚石薄膜: 金刚石在导热性方面远远超过了硅(甚至超过铜和银);将金刚石薄膜直接沉积在刀具表面,能极大地延长刀具的使用寿命;金刚石薄膜透光性能好,又是超硬保护膜,可广泛用作光学窗口和透镜的涂层等
八、单质碳的化学性质
1. 常温下的化学性质不活泼
(1) 碳原子的最外层电子数为 4,发生化学反应时既不容易得到电子,也不容易失去电子, 所以常温下碳的化学性质不活泼。
(2) 我国古代一些书法家、画家用墨(用炭黑等制成的)书写或绘制的字源能够保存很长时闻面不变色的原因:墨由炭够制成在常湿下的化学性质不活泼碳受日光射或与空气、水分接触,都不容易起变化。
(3) 在书写具有保存价值的档案时,规定应使用碳素墨水的原因是:碳素水中所含的碳在常温下化学性质不活泼。碳受日光照射或与空气、水分接触、都不容易起变化。
2. 可燃性
(1) 充分燃烧(氧气充足):C+O2 点燃 CO2
(2) 不充分燃烧(氧气不充足):2C+02 点燃 2C0
注:① 当碳与氧气的质量比为 3:8 时,两者恰好完全反应只生成二氧化碳; 当碳与氧气的质量比为 3:4 时,两者恰好完全反应只生成一氧化碳;
当碳与氧气的质量比在 3:8 和 3:4 之间时,生成二氧化碳和一氧化碳。
② 相同的反应物,因反应物的量不同,生成物不同
③ 燃烧均放热,但充分燃烧比不充分燃烧放热多
(3) 冷蝶放在蜡烛火焰上方,制得炭黑,说明:蜡烛的成分中含碳元素,不充分燃烧产生炭黑 。在氧气不足的条件下,可以用含碳元素的物质制得炭黑。
3. 还原性:如图为木炭还原氧化铜的实验:
(1) 所示酒精灯加网罩的原因是: 使火焰集中并提高温度。
(2) 试管口要略向下倾斜的目的:
防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管。
(3) 实验结束时,要先从石灰水中取出导气管再熄灭酒精灯的目的:
防止右侧试管中的液体倒流回热的试管底部,使试管因骤然冷却而炸裂。
(4) 待试管冷却后再倒出试管中的粉末的原因: 防止生成的灼热的铜再次被氧化。
(5) 实验现象:
黑色粉末中出现的紫红色固体,液面下导管有气泡冒出,澄清石灰水变白色浑浊。
(6) 左侧试管内反应的化学方程式:C+2Cu0 高温 2Cu+CO2↑
(7) 木炭:做还原剂,具有还原性,发生氧化反应; 氧化铜:做氧化剂,具有氧化性,发生还原反应。(还原反应是含氧化合物里的氧被夺去的反应)
补充: 碳和二氧化碳反应:C+CO2 高温 2CO 也体现碳的还原性
九、单质碳的用途
1. 作燃料
2. 冶炼金属:把金属氧化物中的金属还原出来。例如焦炭可以还原铁矿石。
3C+2Fe2O3 高温 4Fe+3CO2↑
2C+Fe3O4 高温 3Fe+2CO2↑
课题 2 二氧化碳制取的研究
一、实验室制取气体的装置选择:
1. 发生装置的选择依据: 反应物的状态;反应条件 (是否需要加热、加催化剂等)
2. 收集装置的选择:排空气法:向上排空气法--密度比空气大
向下排空气法一密度比空气小
【优缺点:纯度不高,但较干燥】
排水法:不易溶于水或难溶于水,且不与水反应
【优缺点:收集到的气体较纯,但含水蒸气】3.实验室制取气体的一般设计思路和方法:
(1) 选择适当的反应,包括反应物和反应条件
(2) 选择合适的实验装置
(3) 验证所制得的气体
二、实验室制取二氧化碳的方法:
1. 药 品: 大理石(或石灰石)、稀盐酸
2. 原 理 :
CaC3+2HCl=CaC12+H20+CO2↑
3. 注意事项:
(1) 不能用浓盐酸代替稀盐酸,
因为浓盐酸具有挥发,挥发出较多的氯化氢气体混在二氧化碳中,使制得的 CO2 不纯
(2) 不能用稀硫酸代替稀盐酸,
因为 稀硫酸与 CaCO3 反应生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石 (或石灰石) 的表面, 阻止反应继续进行
(3) 不能用 Na2CO3 代替大理石(或石灰石)
因为 Na2CO3 与稀盐酸的反应速度太快不便于收集 。
4. 收集方法:向上排空气法(密度比空气大)
5. 实验室制取 C02 的实验操作过程
(1) 检查装置的气密性
检查装置气密性的方法: 连接仪器,用弹簧夹夹紧胶皮管,向长颈漏斗中加水,当水没过长颈漏斗的下端时继续加水时,长颈漏斗内形成一段水柱,且保持一段时间不下降,证明装置气密性良好。
(2) 装入大理石,塞紧胶塞
(3) 固定装置:(若用试管来装药品,固定试管时,试管口竖直向上,试管底部与铁架台面接触)
(4) 向长颈漏斗加入稀盐酸没过长颈漏斗下端管口,形成液封;
(5) 收集气体:导管要伸入接近集气瓶底部,且不接触瓶底,以便排净瓶内空气
(6) 检验是否集满: 将燃着的木条,放在集气瓶口,木条熄灭,证明已集满二氧化碳气体;若木条不能立即熄灭,证明二氧化碳气体没有集满。
6. 检验方法:将气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变白色浑浊,则气体是二氧化碳。
7. 二氧化碳的工业制法:
煅烧石灰石:CaCO3 高温 CaO+CO2↑
课题 3 二氧化碳和一氧化碳
一、二氧化碳的性质
1. 物理性质:
通常情况下没有颜色、没有气味、气体,标准状况下,密度比空气大,能溶于水。2.化学性质:
(1) 能与水反应:CO2+H20=H2CO3
(碳酸能使紫色的石蕊溶液变红,碳酸很不稳定,易分解 H2CO3=H20+CO2↑)
(2) 能与澄清的石灰水反应: CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O
(3) 能与灼热的碳反应: C+C02 高温 2C0
(既是化合反应又是氧化还原反应,C02 是氧化剂, C 是还原剂)
(4) 一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧
3. 书上实验:
(1) 如图:倾倒二氧化碳: 实验现象:
下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭实验结论:
一般情况下二氧化碳不能燃烧也能不支持燃烧,且密度比空气大
(2) 如图:二氧化碳的溶解性实验
实验操作:向一个收集满二氧化碳气体的
质地较软的塑料瓶中加入约 1/3 体积的水, 立即旋紧瓶盖, 振荡, 观察现象。
实验现象: 塑料瓶变瘪
实验结论: 二氧化碳能溶于
解释现象: 二氧化碳溶于水,且与水发生反应,生成碳酸,使瓶内的气体减少,压强减小,小于外界大气压,在外界大气压的作用下,瓶子被压瘪了。
(3) 二氧化碳与水的反应
(1)
(2)
(3)
(4)
现 象
小花由紫色变红
小花不变色
小花不变色
小花由紫色变红色
分 析
醋酸能使紫色石蕊溶液变红
水不能使紫色石蕊溶液变色
CO2 气体不能使紫色石蕊变色
CO2 与 H2O 反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红色
二、简答
1. 一氧化碳与二氧化碳性质不同的根本原因是:
1 个二氧化碳分子比 1 个一氧化碳分子多 1 个氧原子。
2. 工厂制汽水的原理:
二氧化碳能于水,在通常情况下 1 体积的水约能溶解 1 体积的二氧化碳,增大压强会溶解得更多。
3. 干冰可作制冷剂的原因是:
干冰升华时,吸收大量的热,因此可作制冷剂。4.干冰用于人工降雨的奥秘:
如果用飞机向云层中撒布干冰,由于干冰升华吸热空包中的水蒸气迅速冷凝变成水滴,于是就开始下雨了。
5.二氧化碳能使澄清的石灰水变白色浑浊的原因是:
二氧化碳与氢化反应生成了白色的碳酸钙沉淀的缘故。6.在人群密集的地方应该注意通风换气的原因是:
二氧化碳本身没有毒性,但二氧化碳不能供给呼吸。
当空气中的二氧化碳超过正常含量时,会对人体健康产生影响。
7.进入久未开启的菜窖或干涸的深井之前,如何检验这些场所中二氧化碳的含量是否会对进入的人的生命构成威胁?
做灯火实验,如果蜡烛火焰燃烧不旺或熄灭,说明二氧化碳含量过高不能进入。8.二氧化碳能灭火原因:
二氧化碳的密度比空气大;一般情况下,二氢化碳既不能燃烧,也不能支持然烧。
三、二氧化碳对环境的影响
1. 二氧化碳本身没有毒性,但二氧化碳不能供给呼吸。当二氧化碳超过正常含量时,会对人体健康产生影响。
2. 二氧化碳的用途: ①灭火 ②光合作用 ③气体肥料 ④化工产品的原料
⑤用于制碳酸饮料 ⑥干冰用于制冷剂和人工降雨
3. 温室效应:
大气中的二氧化碳气体就像温室的玻璃或塑料薄膜一样能让太阳光透过, 又能使地面吸
收的太阳光的热量不易向外散失,起到了对地球保温的作用,这种现象叫做温室效应。
4. 产生温室效应的气体除二氧化碳外, 还有臭氧(O3)、甲烷(CH4)、氯氮代烷 (氟利昂)等
5. 空气中二氧化碳的含量是相对稳定的原因:
人和动植物的呼吸,煤、石油和天然气等化石燃料的燃烧都会产生二氧化碳,而绿色植物的光合作用却吸收二氧化碳放出氢气因此空气中二氧化碳含量是相对稳定的。
6. 近几十年来,二氧化碳含量不断上升的原因是(全球气候变暖原因):
一方面,随着工业生产的高速发展和人们生活水平不断提高,人类所消耗的化石能源急剧增加 ,排入大气中的二氧化碳越来越多;另一方面,能够吸收二氧化碳的森林却因为天灾和人类的 乱砍滥伐等各种因素而不断减少,结果空气中二氧化碳的含量不断上升(从而温室效应增强 ,使全球气候变暖)。
7. 全球气候变暖危害:
全球变暖可能导致两极冰川融化,使海平面升高,淹没部分沿海城市;使土地沙漠化,造成农业
减:产;引起暴雨、洪水等灾害性和极端气候拿件发生频率和强度增强;影响自然生态系统 ,改变生物多样性;等等
8. 全球气候变暖的防治措施
法律层面 : 世界各国应制定旨在限制二氧化碳排放的政府和国际规定,签订国际公约,并严格执行。
技术层面 : 采取措施控制二氧化碳的排放量:
a.减少煤、石油和天然气等化石燃料,更多的利用太阳能、风能、地热等清洁能源b.促进节能产品和技术的进一步开发普及,提高能源的生产效率和使用效率
c.大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林;
d.采用物理或化学方法,人工吸收二氧化碳。
个人层面: 在日常生活中我们每一个人都应该传播“低碳”(较低的二氧化碳排放)理念,倡导低碳生活。
9. 在日常生活中“低碳”的做法:
如:节约用电如随手关灯;节约用纸如双面使用纸张;少坐私家车,
尽量乘坐公共交通工具;减少使用一次性筷子,多植树造林,不践踏草坪等等。
四、一氧化碳
1. 物理件质:通常情况下 无色、无气味、气体、标准状况下密度比空气略小, 难溶于水。
2. 化学性质:
(1)可燃性:
燃烧的现象:无色气体燃烧、产生蓝色火焰,放热。方程式:2CO+O2 点燃 2CO2
气体名称
氢气
一氧化碳
甲烷
燃烧火焰颜色
淡蓝色
蓝色
明亮的蓝色
(可燃性气体点燃前一定要检验纯度) 对比:
注意:煤炉里煤层上方的蓝色火焰是一氧化碳气体在燃烧。煤炉中发生的化学反应:
上部:2CO+O2 点燃 2CO2 中 部 :CO2+C 高 温 2CO 下部:C+O2 点燃 CO2
(2)还原性:C0+Cu0 === Cu+CO2
(3)有毒性:
① 原因一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能再与氧气结合,造成生物体内缺氧室息死亡。
② 如果发生一氧化碳中毒时,处理方法:
轻度的应呼吸大量新鲜空气,严重的要立即送到医院进行救治。
③ 煤气厂常在家用煤气(含有一氧化碳)中掺入微量具有难闻气味的气体的原因:
C0 是无色无味的气体,泄漏后不易被人觉察,C0 有毒,环境中 C 含量达到空气体积的0.02%时,即可引起中毒。掺入具有难闻气味的气体,目的在于若发生泄漏时,可及时被人觉察,避免人中毒或者发生其他危险。
④ 如发生煤气泄露应:立即关闭煤气阀门,开窗通风,用涂抹肥皂水的方法检查管道的漏气位置。禁止开关电器,严禁烟火,并避免在行动时产生火花。
⑤ 冬天用煤炉取暖时应注意:冬天煤炉取暖时,一定要装烟囱,并且注意室内通风,防止一氧化碳中毒。
3. 用途:
a.作燃料:一氧化碳是许多气体燃料如水煤气的主要成分。b.冶炼金属: 例如: Fe203+3C0 高温 2Fe+3C02
五、家庭小实验:取一个小玻璃杯,放入洗净的碎鸡蛋壳,然后加入一些醋精(主要成分是醋酸),立即用占有澄清石灰水的玻璃片盖住。
3
现象: 固体逐渐减少,固体表面有气泡产生,玻璃片上的澄清石灰水变自色浑浊结论: 鸡蛋壳里可能含有 C0 2-(可能含有碳酸钙)
一、燃烧
第七单元燃烧及其利用
课题 1 燃烧和灭火
1. 概念:通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
2. 条件:(1)可燃物(2)氧气(或空气)(3)达到燃烧所需的最低温度(温度达到可燃物的着火点)(三者缺一不可)
3. 燃烧条件探究实验,如有图所示:
(1) 图实验现象:铜片上的白色固体
燃烧,发出黄白色火焰,发光、放热, 产生浓厚白烟生成白色固体。铜片上的暗红色固体没有燃烧,水中的白色固体熔化,但没有燃烧。
(2) 图实验现象: (导管口冒气泡)白色
固体熔化后燃烧,发光,放热,发出黄白色火焰,产生浓厚的白烟,生成白色固体。
(3) 实验分析:
a. 铜片上白磷燃烧而红磷没燃烧,说明燃烧需要什么条件。说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点。
b. 铜片上的白磷燃烧、热水里的白磷不燃烧,说明燃烧需要什么条件。说明燃烧还需要可燃物与空气(或氧气)接触。
c. 由本来在热水中不燃烧的白磷,在通入氧气(或空气)后燃烧的事实,
再次说明 燃烧需要什么条件。再次说明燃烧需要可燃物与空气(或氢气)接触d.热水的作用:
热水使温度达到白磷的着火点,达不到红磷的着火点,使水中白磷隔绝氧气。
二、灭火
1. 灭火的原理: (1)渣除或使可燃物与其他物品隔离
(2) 隔绝氧气(或空气)
(3) 上使温度降到可然物的着火点以下2.分析灭火的原因:
(1) 炒菜时油锅中的油不镇着火,可用锅盖盖灭或放入较多的蔬菜。用锅盖盖灭可以起到隔绝空气的作用,
放入较多的蔬菜的主要目的是可以将温度降低到油的着火点以下。
(2) 堆放杂物的纸箱着火时,可用水浇灭;油罐着火时需用水喷淋降温。
水可以吸收可燃物燃烧释放出的大量热,使可燃物温度降到其着火点以下。
(3) 扑灭森林火灾的有效方法之一,是将大火蔓延路线前的一片树木砍掉,形成隔离带。清除可然物, 使燃烧不能持续。
(4) 消防队员用高压水枪灭火,此措施依据的灭火原理是什么? 水蒸发时吸热来降温,使温度降到可燃物的着火点以下。
3. 简易灭火器
(1) 反应原理: Na2CO3+2HC1=2NaC1+H2O+CO2↑
(2) 实验现象: 混合后溶液中产生大量气泡 , 泡沫从导管口喷出。
(3) 解释这个装置及灭火的原理:
装置正立时放在小试管中的浓盐酸与放在吸滤瓶中的碳酸钠溶液不能接触, 因而不能引发反应。但装置倾斜倒置时,浓盐酸会与碳酸钠溶液接触,反应产生大量的二氧化碳气体, 使装置内气体增多,气压增大,大于外界大气压,在压强差的作用下,使二氧化碳气体夹带液体一并从装置中溢出,喷射在可燃物的表面以达到隔绝空气及降温的作用。
4. 几种常用灭火器
(1) 干粉灭火器
灭火原理:既降低温度又隔绝空气。(主要含有 碳酸氢钠或磷酸铵盐 )。
适用范围:除用来扑灭一般失火外,还可用来扑灭油、气等燃烧引起的失火。
(2) 二氧化碳灭火器
灭火原理: 有降温和隔绝空气的作用。
适用范围: 可用来扑灭 图书、档案、贵重设备、精密仪器 等物的失火。优点:灭火时不会因留下任何痕迹而使物体损坏
(3) 水基型灭火器
灭火原理: 隔绝空气。适用范围:
可用来扑灭非水溶性可燃性液体,如汽油、柴油等,以及固体材料,如木材、棉布等引起的失火。
可燃气体
爆炸极限(体积分数)
氢气
4.0%-74.0%
甲烷
5.0%-15.0%
一氧化碳
12.5%-74.2%
三、易燃物和易爆物的安全知识
1. 爆炸:可燃物在有限空间内急剧地燃烧,就会在短时间内聚积大量的热,使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。
2. 可燃性气体(氢气、一氧化碳、甲烷)或粉尘(面粉、煤粉)与空气或氧气混合,
遇到明火可能会发生爆炸。可燃性气体在点燃或加热前都要检验纯度,以防止发生爆炸。
3. 爆炸极限:可燃性气体在空气中达到一定含量时,遇到火源就会发生爆炸,这个能发生爆炸的含量范围,叫爆炸极限。
4. 粉尘性爆炸实验:
(1) 实验现象:“砰”地一声响,伴随一团火光产生, 放热
(2) 实验分析:面粉是可燃性的粉尘,在有限空间里, 鼓入空气后, 面粉与空气充分接触,遇到明火在有限的空间内剧烈的燃烧,在短时间内聚积大量的热,体积迅速膨胀,罐内
气体温度升高,气压变大,大于外界大气压,在压强差作用下,引起爆炸。
(3) 实验说明:可燃物与氧气的接触面积越大,燃烧越剧烈。
5. 煤矿的矿井、油库、纺织厂、面粉加工厂等地标有“严禁烟火”的字样或图标,
因为这些地方的空气中常混有可燃性的气体或粉尘,它们遇到明火,就有发生爆炸的危险。
四、简答:
1. 用扇子扇煤炉火焰,为什么越扇越旺?而用扇子扇蜡烛火焰,为什么一扇就灭?
炉火中可燃物量大,放出的热量多,同时消耗的氧气也多,用扇子扇时鼓入的空气不能将温度明显隆低,所以起到的主要作用是补充氧气;
而蜡烛燃烧时可燃物少,放出的热量少,用扇子扇时虽然也补充了氧气,但由于空气的流动加快了热量的散失,所以主要起到降温的作用,
使可燃物的温度降低到着火点以下。
2. 在生煤火炉时,可点燃木柴(劈柴)来引燃煤?你能解释这是为什么吗?
不同物质的着火点不同,木柴的着火点比煤低,易被点燃。所以在生煤火时先点燃木柴,再利用木柴燃烧放出的热量引燃煤块就容易得多了。
3. 室内起火时,如果打开门窗,火反而会烧得更旺,为什么?
居室内起火时千居室是个相对封团的环境一室内的可燃物燃烧会消耗大量的氧气, 若此时打开门则会起到补充氧气的作用,使火越烧越旺。
五、一些与燃烧和爆炸有关的图标:
课题 2 燃料的合理利用与开发
一、化学反应中的能量变化
1.化学反应在生成其他物质的同时,还伴随着能量的变化,通常表现为热量的变化,即有些反应是放出热量的,有些反应则是吸收热量的。
(1) 放热反应,如:
a. 生石灰与水反应 CaO+H2O=Ca(OH)2
b. 镁和稀盐酸反应 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ c.一切燃烧
d.缓慢氧化:动植物的呼吸、食物腐败、醋的酿造等
以上这些反应的能量转化:由化学能转化为内能
(2) 吸热反应,如碳和二氧化碳的反应 C+CO2 高温 2CO
此反应的能量转化:由内能转化为化学能2.人类生活对能量的利用
利用化学反应产生的能量做饭、取腰、发电、烧制陶瓷、冶炼金属、发射火箭、开矿釆煤、开山炸石、拆除危旧建筑。
二、 化石燃料:包括煤、石油、天然气等(都是混合物)是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的,均属于不可再生能源。
1. 煤:
(1) 形成:古代植物遗骸经一系列复杂变化而形成的。
(2) 组成:主要含碳元素,还含有氢元素和少量氮、硫、氧等元素以及无机矿物质。
(3) 煤的干馏:将煤隔绝空气加强热,发生化学变化,得到焦炭(冶炼金属)、煤焦油(化工原料) 煤气(主要含氢气、甲烷、一氧化碳和其他气体等,用作生活燃料)。
2. 石油:
(1) 形成:古代动植物遗骸经系列复杂变化而形成的。
(2) 从油井开采出来的石油叫原油,他不是产品。
(3) 组成:主要含碳、氢元素
(4) 石油分馏:利用石油各成分的沸点不同,通过蒸馏使之分离(此分离过程是物理变化)
(5) 石油产品:溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油(作燃料)、润滑油、石蜡(作蜡烛)、沥青(筑路)等。
(6) 一些城镇的家庭用一种罐装液化石油气(LPG)作燃料,主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和 丁烯等。它是石油化工的一种产品。
3. 天然气(主要成分是甲烷(CH4),在化石燃料中,天然气是比较清洁的燃料)
(1) 有石油的地方一般都有天然气存在。
(2) 甲烷的物理性质:通常是无色、无味的气体,密度比空气的小,极难溶于水。
(3) 甲烷的化学性质:
可燃性 CH4+202 点燃 C02+2H20 (注:点燃前一定要先检验纯度)
现象: 无色气体燃烧,发出明亮的蓝色火焰,放出热量。火焰上方罩的干燥烧杯内壁有水滴出现;迅速倒转烧杯,注入少量的澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变白色浑浊。
三、其他燃料
1. 沼气
(1) 沼气: 池沼的底部常含有甲烷,通常也把池沼中的气体称为沼气。
(2) 产生: 在把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵,就可以产生甲烷,沼气属于混合物,是可再生能源。
2. 可燃冰:
科学家发现海底埋藏着大量可燃冰,其中主要含有甲烷水合物,将成为未来新能源。可燃冰的优点:能量高、燃烧值大。
可燃冰的缺点:开采技术还存在着困难,如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中,将比二氧化碳造成的温室效应更加严重。
3. 乙醇(俗称酒精)
(1)由高梁、玉米、薯类等经发酵、蒸馏而得,属于可再生能源
(2)可燃性:C2H5OH+302 点燃 2C02+3H20
(3) 被用作酒精灯、火锅、内燃机的燃料
(4) 车用乙醇汽油是混合物,其优点(作用、目的、意义、好处):
可适当节省石油资源,并在一定程度上减少汽车尾气的污染。
四、合理利用与开发化石能源
1. 人类目前消耗的能量主要来自化石燃料,石油大约 15 年被耗尽,天然气大约 38 年被耗尽, 根据计算结果,谈谈你对化石燃料使用与开发的看法。
答: 化石燃料是有限的,且不可再生。若不合理开采将使化石燃料最终被耗尽,我们应该对化石然料合理开采:提高燃料燃烧的利用率,延长化石燃料的使用期限;还要开采和利用太阳能、地热能、风能、核能、潮汐能等其它能源。
2. 使燃料充分燃烧通常考虑两点:
一是燃烧时要有足够多的空气,二是燃料与空气要有足够大的接触面。
3. 燃料中的碳不充分燃烧的后果:
产生黑烟,并生成 C0 等物质,使燃料烧的利用率降低,浪费资源,且污染空气。4.如何做到节约能源:使燃料充分燃烧,提高燃料的利用率。
5. 充分燃烧的意义:节约能源、减少对环境污染。
6. 燃气燃烧出现黄色或橙色火焰,锅底出现黑色时,此时需要调节一下炉具或炉具的进风口,为什么?
答:燃料燃烧时需要充足的氧气,当燃气灶或媒炉的火焰呈黄色或橙色,锅底出现黑色时,说明氢气(或空气)量不足,燃气发生不充分燃烧,因此需要调节灶具或炉具的进风口,以增大氢气(或空气)的进气量。
五、使用燃料对环境的影响
1.化石燃料燃烧造成对空气的污染,主要有以下几方面原因:
(1) 然料中的一些杂质如硫等燃烧时,产生空气污染物如二氧化硫等;
(2) 燃料燃烧不充分,产生一氧化碳等;
(3) 未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。2.酸雨
(1) 形成原因:煤燃烧时会产生二氧化硫、二氧化氮等污染物。这些气体或气体在空气中 发生反应后的生成物溶于雨水,会形成酸雨。
(2) 酸雨的危害:破坏森林、腐蚀雕像等
(3) 防止酸雨的措施: ①用天然气代替煤。 ②大力推广使用脱硫煤。3.汽车用燃料的燃烧
(1) 多数汽车使用的燃料是 汽油或柴油。
(2) 汽车尾气的污染物:主要含有 一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合
物和烟尘等
(3) 减少汽车尾气对空气污染的措施:
①改进发动机的燃烧方式,使汽油能充分燃烧。
②使用催化净化装置,使有害气体转化为无害物质。
③使用无铝汽油,禁止含铅物质排放
④加大检测尾气力度,禁止未达环保标准的汽车上路
⑤有些城市的部分汽车改用压缩天然气(CNG)或液化石油气(LPG)作燃料
⑥在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料。(车用乙醇汽油)
六、能源的利用与开发
1. 氢气
(1) 物理性质:通常是无色无味的气体,难溶于水,相同条件下密度最小。
(2) 化学性质:
①可燃性: 2H2+O2 点 燃 2H2O
(点燃氢气前,一定要检验纯度)
② 还原性:H2+Cu0 === Cu+H2O
(3) 氢气被认为理想的清洁、高能燃料,原因是:
①本身无毒; ②热值高 ③燃烧产物是水,不污染空气。
(4) 不能广泛使用的原因:制取成本高和贮存困难。
(5) 氢气的实验室制法
①药品: 锌粒和稀硫酸
②原理:Zn+H2S04=ZnSO4+H2↑
③制取氢气的简易装置
2. 人们正利用和开发其他能源,如氢能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等。
3. 利用和开发其他能源的作用:
不但可以部分解决化石能源面临耗尽的问题,并在一定程度上减少了对环境的污染。 4.“西气东输”工程,输送的是天然气,这一重大工程的实施,将取代部分工业和居民使用的煤炭
和燃油,有效改善大气环境,提高人民的生活质量。
5.在生活和生产中,人们经常利用的能源有化石能源、水能等。
一、金属材料
第一单元 金属和金属材料
课题 1 金属材料
1. 金属材料: 纯金属 (90 余种)以及它们的 合金 (几千种)
2. 人类应用金属的先后顺序: 铜→铁→铝→钛
3. 铝的利用要比铜和铁晚得多,但现在世界上铝的年产量已超过了铜,这是由于铝具有密度小和抗腐蚀性能好等优良性能。
4. 金属的物理性质:
共性:在常温下为固体(汞除外)、有金属光泽、有导电性、导热性、延展性、密度较大、熔点较高。
特性: 常温下汞为液态、大多数呈银白色(铜呈紫红色,金呈黄色)铁粉为黑色。
5. 简答:
(1) 为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制? 鋁的硬度较小,而铁的硬度较大。
(2) 银的导电性比铜好,为什么电线一般用铜制不用银制?
铜也有良好的导电性,且铜的密度比银小,铜的价格比银低很多。
(3) 为什么灯泡里的灯丝用钨制不用锡制,如果用锡制的话,可能会出现什么情况? 钨的熔点高,不易熔化,而锡的熔点低,遇热易熔化。如果用锡制的话,灯丝会熔化。
(4) 为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?如果镀金会怎样?
铬是硬度最大的金属,镀在铁制品表面,既耐磨、美观又防锈,可延长水龙头的使用寿命。如果镀金会增加成本。
有的铁制品如水龙头等要镀铬,镀铬的目的:耐磨、防锈、美观延长水龙头的使用寿命。
(5) 宝石为什么绚丽多彩?
很多宝石中含有某些金属离子,才使它们变得更加绚丽多彩6.物质的性质与物质的用途之间的关系:
物质的性质在很大程度上决定了物质的用途。但这不是唯一的决定因素,在考虑物质 的用途时,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
二、合金
1. 合金:在金属中加热熔合某些金属或非金属,就可以制得具有金属特征的合金。
2. 合金和组成它们的纯金属性能的比较:合金的熔点一般比组成它们的纯金属低硬度和强度般比组成它们的金属更高,抗腐蚀性能一般更好。
3. 合金比纯金属应用广泛的原因:合金的硬度和强度一般比组成它们的纯金属更高抗腐蚀性能等也更好。
4. 不锈钢和纯铁相比的优良性能:不锈钢不仅比纯铁硬,且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多。
4. 几种常见的合金:
合金
主要成分
主要性能
主要用途
生铁
含碳量2%-4.3%
注:生铁和钢的主要区别:含碳量不同
钢
含碳量0.03%-2%
不锈钢
铁、铬、镍
抗腐蚀性能好
医疗器械、炊具、容器、反应釜
锰钢
铁、锰、碳
韧性好、硬度大
钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲、自行车架
黄铜
铜、锌
注:青铜和白铜都是铜的合金,紫铜是纯金属铜
焊锡
锡、铅
熔点低
焊接金属
硬铝
铝、铜、镁、硅
强度和硬度好
火箭、飞机、轮船等制造业
18K 黄金
金、银、铜含金量达75%
注:K 表示金的纯度指标 14K 黄金表示含金量达 58.3%
24K 黄金可看做纯金属,属于纯净物,不是合金
钛合金
熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能非常好
广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备
钛合金与人体有很好的“相容性”因此可用来制造人造骨等。
用钛、镍形状记忆合金制成人造卫星天线
武德合金
铅、镉、铋锡
熔点低
制电路的 保险丝
三、金属与金属材料之最:
(1) 地壳中含量最多的金属元素:铝(A1)
(2) 人体中含量最多的金属元素:钙(Ca)
(3) 目前世界年产量最多的金属:铁(Fe)(铁>铝>铜)
(4) 使用最多的金属材料:钢铁
(5) 导电、导热性最好的金属:银(Ag)(银>铜>金>铝)
(6) 硬度最高的金属:铬(Cr)
(7) 熔点最高的金属:钨(W)
(8) 熔点最低的金属:汞(Hg)
(9) 密度最大的金属:锇(Os)
(10) 密度最小的金属:锂(Li)
(11) 人类使用最早的金属:铜(Cu)
补充:用来铸造硬币合金:具有耐磨性和抗腐蚀性好、密度小、熔点较高、色泽美观等性质。
一、金属的化学性质:
课题 2 金属的化学性质
(一)大多数金属能与氧气反应,但反应的难易和剧烈程度不同
条 件
反应方程式
现 象
Mg
常温下(在空气中)
2Mg+O2=2MgO
点燃时(在空气中)
2Mg+O2 点 燃 2MgO
银白色固体燃烧发出耀眼的白光,放热,产生白烟,生成一种白色固体。
Al
常温下(在空气中)
4Al+3O2=2Al2O3
Fe
常温下、在潮湿的空气中
铁与空气中的氧气和水共同作用发生反应生成红褐色疏松的物质(注:该物质是铁锈,其主要成分 Fe2O3·xH2O
在氧气中点燃
3Fe+O2 点 燃 Fe3O4
银白色固体剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成一种黑色固体
Cu
加热时
2Cu+O2 2CuO
紫红色固体表面逐渐变为黑色
Au
高温时也不与氧气反应
结论:金属活动性由强至弱的顺序为 Mg>Al>Fe>Cu>Au
(二)活泼金属能与盐酸或稀硫酸发生置换反应生成氢气
金属
现象
反应的化学方程式
盐酸
稀硫酸
盐酸/稀硫酸
镁
(反应剧烈)银白色的固体表面产生大量气泡,固体逐渐减少或消失,放热
Mg+2HCl=MgCl2+H2 Mg+H2SO4=MgSO4+H2
锌
(反应比较剧烈)银白色的固体表面产生气泡,固体逐渐减少或消失,放热
Zn+2HCl=ZnCl2+H2 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
铁
(反应比较缓慢)银白色固体(若是铁粉,则黑色固体)表面产生少量气泡,固体逐渐减少或消失,放热,溶液由无色逐渐变为浅绿色
Fe+2HCl=FeCl2+H2 Fe+H2SO4=FeSO4+H2
Cu
无明显现象
不反应
结论: 金属活动性:Mg>Zn>Fe>Cu
注意:
1. 不是只有活泼金属才能与酸发生反应,例如不活泼金属可以与浓硫酸发生反应, 但不是置换反应
2. 浓硫酸或硝酸具有强氧化性,与金属反应不生成氢气,而是生成其他气体和水
3. 铁与酸发生置换反应生成的是+2 价的亚铁盐
(三)活动性强的金属把活动性弱的金属从盐溶液中置换出来
实验操作
现象
化学方程式
质量变化
备注
铁丝侵入硫酸铜溶
液中
银白色固体表面有紫红色的固体析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿
色
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
金属质量增加,溶液质量减少
不能用铁制品盛放硫酸铜溶液
铝丝侵入硫酸铜溶液中
银白色固体表面有紫红色固体析出,溶液由蓝色变为无色
2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu
金属质量增加,溶液质量减少
注意:
铝要打磨。目的是除去表面的氧化膜,使铝丝直接与硫酸铜溶液接触
铜丝侵入硝酸银溶液中
紫红色固体表面有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
金属质量增加,溶液质量减少
注意:1. 此类反应一定在溶液中进行,不溶于水的盐不与金属反应。
2. K、Ca、Na 活动性非常强,但不能用它们置换盐中的金属,因为它们与盐溶液中的水剧烈反应。
3. 反应物:银盐用硝酸银;含铁的盐用亚铁盐
4. 生成物:当铁参加反应时生成的是亚铁盐,生成的铁是黑色的。
二、置换反应
概念:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。
特点:单质+化合物 → 新单质+新化合物
注意:①置换反应不一定在溶液中进行;如木炭还原氧化铜
②甲烷燃烧、酒精燃烧、一氧化碳还原氧化物的反应均不是置换反应
三、金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性:由强到弱
应用:1.在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性越强。
2. 在金属活动性顺序里,位于 氢前面 的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的 氢。
3. 在金属活动性顺序里,位于 前面 的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来(K、Ca、Na 除外)。
四、简答:
1. 金属铝产量大幅度提升并被广泛应用,原因:
改进了铝的治炼方法,使其成本大大隆低,铝的密度小,铝的抗腐蚀性能好。
2. 铝的化学性质活泼,为什么通常铝制品却很耐腐蚀?为什么宜用钢刷、沙等来擦洗铝制品? 铝在常温下与空气中的氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化。如果用钢刷、沙等来擦洗铝制品,很容易破坏铝制品表面致密的氧化铝薄膜。
3. 为什么不能用铁制品容器来配制波尔多液?
因为铁制容器会与硫酸铜溶液反应(Fe+CuSO4=Cu+FeSO4)腐蚀铁桶、降低药效4.分析“真金不怕火炼”蕴含的化学原理:
(金的化学性质不活泼)即使在高温时也不与氧气反应。
课题 3 金属资源的利用和保护
一、金属在自然界的存在:
1. 金属资源的存在方式:地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中,除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,其余都以化合物的形式存在。
2. 常见矿石名称与其主要成分:
名称
主要成分
名称
主要成分
名称
主要成分
赤铁矿
Fe2O3
菱铁矿
FeCO3
黄铜矿
CuFeS2
磁铁矿
Fe3O4
铝土矿
Al2O3
辉铜矿
Cu2S
3. 了解我国金属资源概况:
我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一。
矿物储量也很丰富:钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列。铜、铝、锰等储量在世界上也占重要地位。
二、一氧化碳还原氧化铁
(1) 装置图
(2) 步骤
a.检查装置的气密性b.装入药品并固定
c.先通入纯净的一氧化碳,后点燃酒精喷灯加热
d.实验结束时,先停止加热,继续通一氧化碳直至装置冷却。
(3) 现象: 红棕色固体逐渐变成黑色,澄清石灰水中导管口有气泡置出,澄清石灰水变白色浑浊,无色尾气燃烧产生蓝色火焰,放热。
(4) 整个实验涉及的化学方程式:
3CO+Fe2O3 高 温 2Fe+3CO2
2CO+O2 点 燃 2CO2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(5) 注意事项:
① 先通 CO 再加热的目的: 排出装置内的空气,防止一氧化碳与空气混合加热时发生爆炸
② 实验结束后先停止加热,继续通入 C 至冷却到室温的目的:防止被还原出来的热的铁粉又被空气中的氧气氧化。
(6) 尾气处理:燃烧掉残余的一氧化碳,防止污染空气。
三、工业炼铁
(1) 原理: 在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的还原剂(C0)将铁丛铁矿石里还原出来。主要的化学方程式: 3C0+Fe203 高 温 2Fe+3C02
(2) 原料:铁矿石、焦炭、石灰石(空气)
(3) 主要设备:高炉
(4) 冶炼过程中发生的化学反应:
C+O2 高 温 CO2 CO2+C 高 温 2CO 3CO+Fe2O3 高 温 2Fe+3CO2
注意:①石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。
②焦炭的作用(1)产生热量,提高炉温
(2)产生还原剂一氧化碳。
③炼得的产品为生铁。
四、含杂质化学反应的计算:
纯物质的质量=含杂质的物质质量×物质的纯度
五、铁的锈蚀
【活动与探究】铁锈蚀的条件是什么? 1.所用方法:对比实验法(或控制变量法)
2.铁钉生锈实验的注意事项:
(1) 煮沸的原因: 除去水中溶解的氧气,使铁钉只与水接触
(2) 迅速冷却的原因:①防止氧气溶解 ②防止温度高,对铁钉生锈产生影响,做到控制变量
(3) 用蒸馏水的原因:为了排除水中溶解的其他杂质的干扰
(4) 试管甲的目的:探究铁钉与氧气、水同时接触是否生锈
(5) 试管乙的目的:探究铁钉只与水接触是否生锈(此试管未发生化学变化)
(6) 植物油的目的:隔绝空气,防止氧气进入水里,使铁钉只与水接触
(7) 试管丙的目的:探究铁钉只与氧气接触是否生锈(此试管未发生化学变化)
(8) 棉花里着干燥剂氯化钙的作用:吸收试管里水蒸气使铁钉只与氧气接触
(9) 试管口用橡皮塞塞紧的目的是:防止试管外的水蒸气进入试管3.实验现象:
甲试管中 银白色固体表面有红褐色固体生成,且水面附近锈腐最严重,其余两只试管内的铁钉不生锈
4. 结论:铁生锈的主要条件是 铁与空气中的氧气和水直接接触。铁锈(是混合物)的主要成分:Fe2O3·xH2O
5. 为什么铁制品能够完全锈蚀?
铁与氧气和水等反应生成的铁锈很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应, 因此可使铁制品全部锈蚀。
6. 防止铁制品生锈的措施:
(1) 保持铁制品表面洁净和干燥
(2) 在铁制品表面涂一层保护膜,如:刷漆、涂油;在金属表面镀上耐磨及耐腐蚀的铬等
(3) 制成耐腐蚀的合金,如不锈钢等7.自行车的防锈方法:
支架--喷漆、链条--涂油、钢圈--电镀、瓦盖—喷漆
8.如果参属表面有锈,可以用刀刮、用砂纸打磨等方法除去,或用稀盐酸或稀硫酸进行酸洗,使铁锈与酸反应生成可溶性的物质而被除去。
六、金属资源的保护和利用:
1. 导致金属资源减少的因素是?
(1) 我们每年都要向自然界索取大量的金属矿物资源,以提取数以亿吨计的金属, 以满足生活和生产的需要。
(2) 同时每年因锈蚀而损失的金属设备、材料相当于年产量的 20%—40%。
(3) 金属矿物的储量有限,而且不能再生
2. 右图启示:金属矿物资源有限,而且不能再生,不节制的开采会造成资源的浪费,我们应该保护金属资源。
3. 保护金属资源的途径:
①防止金属腐蚀
②回收利用废旧金属
⑧合理有效地开采矿物(严禁不顾国家利益的乱采矿)
④寻找金属的代用品
4. 金属回收利用的意义:节约金属资源和能源,减少环境污染,降低成本
5. 被雨水淋湿的自行车,为什么须先用干布擦净后才能用带油的布擦?
用干布擦掉水分后,可保持自行车的干燥。擦干后用带油的布擦,就是在自行车表面形成一层保护膜,水分不易侵入,可以防止铁生锈。
6. 稀土是储量较少的一类金属的统称,有“工业的维生素”美誉。我国稀土储量居世界第一位, 目前我国稀土年消费量居世界第一位,我国生产的主要是低端稀土产品,在高端产品方面远落后于发达国家。
一、溶液
第二单元
课题 1 溶液形成
1. 海洋是巨大的资源宝库,其中含有 80 多种元素。
2. 蔗糖与氯化钠两种物质在水中怎样消失的呢?
蔗糖表面的分子在水分子的作用下,逐步向水中扩散,
最终蔗糖分子均一地分散在水分子中间,形成一种混合物-蔗糖溶液。氯化钠在水分子的作用下,步向水中扩散,
最终以钠离子和氯离子的形式均一地分散到水分子的中间, 形成一种混合物-氯化钠溶液。
3. 溶液的定义、特征、组成
定义:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一的、稳定的混合物,叫溶液。特征:均一性: 指溶液各部分的性质(如密度)、组成(如溶质质量分数)完全相同
稳定性: 只要水分不蒸发,温度不变化,溶质和溶剂不会分离。组成:溶质:被溶解的物质叫溶质
溶剂:能溶解其他物质的物质叫溶剂4.溶液、溶质与溶剂之间的量的关系
溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量
溶液的体积不一定等于溶质的体积+溶剂的体积5.溶液的名称:
全称:(溶质)的(溶剂)溶液
如:氯化钠的水溶液,碘的汽油溶液。
简称:若溶剂为水,可直接读(溶质)溶液。如:氯化钠溶液,硫酸铜溶液。
俗称:如:糖水、碘酒、石灰水、盐酸6.溶质、溶剂的特点
(1) 溶液不一定是无色。
(2) 均一稳定的液体不一定是溶液。
(3) 溶质可以是固体、液体或气体(溶剂一般为液体)
(4) 溶质可能有一种,也可能有两种或两种以上,溶剂只能有一种
(5) 水是最常用的溶剂,汽油、酒精等也可以作为溶剂
(6) 当两种物质完全反应后,新生成的可溶性物质是溶质,而析出的沉淀或气体不是溶质,溶剂仍是水。
7. 两种液体相互溶解时,溶质、溶剂的确定:如果两种液体互相溶解时,一般把量多的一种叫做溶剂,量少的一种叫做溶质。如果其中有一种是水,一般把水叫做溶剂
8. 碘几乎不溶于水,却可以溶解在汽油中;高锰酸钾几乎不溶于汽油,却可以溶解在水中
9. 固体物质的溶解能力与哪些因素有关? 溶质的性质、溶剂的性质、温度
二、乳浊液与乳化剂
1. 乳浊液:小液滴分散在液体里形成的混合物(乳浊液不稳定)
2. 具有乳化功能的物质有:洗涤剂、洗衣粉、洗发水、沐浴露、厨房洗涤剂、肥皂、香皂
3. 不同物质除去油污的原理:
(1) 将油污乳化,使油和水不再分层—洗涤剂、肥皂水等
(2) 能与油污发生化学反应,生成溶于水的物质—碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液
(3) 能溶解油脂,形成溶液——汽油
三、溶解时的吸热或放热现象:
(1) 有的溶质溶于水放热,如:NaOH 固体、浓 H2SO4(此过程发生的是物理变化)注意:生石灰与水反应放热(此过程发生的是化学变化)
(2) 有的溶质溶于水吸热,如:NH4NO3 等
四、简答题
1. 为什么在实验室里,常常将固体药品配制成溶液进行化学反应,以提高反应速率?在溶液中溶质以分子或离子的形式均一地分散在溶剂分子中间,反应时大量的分子或离子同时直接接触,因此反应比较快。
2. 为什么用汽油能除去衣物上的油污? 汽油能溶解油脂,形成溶液,从而使油与衣物分离。
3. 为什么洗涤剂能除去衣服上的油污?洗涤剂具有乳化功能,能使植物油在水中分散成无数细小的液滴,而不聚集成大的油珠,从而使油和水不再分层,所形成的乳浊液稳定性增强。乳化后所形成的细小液滴能随水流动。
4. 合格的生理盐水,密封放置一段时间后,不会出现浑浊的原因是:生理盐水是溶液,溶液具有均一性、稳定性
补充:
教材出现的乳浊液:粉刷墙壁用的乳胶漆的主要原料--乳液;
教材出现的悬浊液:检查肠胃病时服用的钡餐是硫酸钡的悬浊液。
一、饱和溶液和不饱和溶液
课题 2 溶解度
1. 饱和溶液:在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液。
不饱和溶液:在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质还能继续溶解的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。
2. 浓溶液、稀溶液和饱和溶液不饱和溶液的关系
① 在一定温度下,浓溶液不一定是饱和溶液。
② 同种溶质,在相同温度下饱和溶液不饱和溶液浓
③ 同种溶质在相同温度下,等量饱和溶液一定比不饱和溶液含溶质多。3.饱和溶液和不饱和溶液的相互转化:
对大多数溶液来说:
升温、增加溶剂
饱和溶液 不饱和溶液
降温、蒸发溶剂、增加溶质
对少数溶液来说:
降温、增加溶剂
饱和石灰水 不饱和石灰水
升温、蒸发溶剂、增加溶质
二、溶解度和溶解性
1. 固体的溶解度: 在一定温度下,某固态物质在 100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量(如果不指明溶剂,通常所说的溶解度是指物质在水里的溶解度。)
需要注意的四要素:一定温度、100g 溶剂、饱和状态、单位为克。2.“在 20℃时,氯化钠的溶解度为 36.0g。”这句话表达的含义:
①在 20℃时,36.0g 氯化钠在 100g 水中溶解达到饱和状态(或
②在 20℃时,100g 水中最多溶解 36.0g 氯化钠。)
由此可知:20℃氯化钠的饱和溶液中溶质、溶剂、溶液的质量比为: 36.0g:100g:136.0g=9:25:34
3. 气体溶解度是指该气体的压强为 101kPa 和一定温度时,在 1 体积水里溶解达到饱和状态时的气体体积。如:“在 0℃时,氢气的溶解度为 0.024”这白话的含义是:氮气的压强为 101kPa和温度为 0℃时,在 1 体积水里最多能溶解 0.024 体积的氮气。
4. ①影响固体物质溶解度的因素:温度、溶质的性质、溶剂的性质。
②影响固体物质溶解速率的因素:温度、是否搅拌、颗粒大小。
③影响气体物质溶解度的外在因素:温度和压强。
气体溶解度一般随压强增大而增大,随压强减小而减小;气体溶解度一般随温度升高而减小,随温度降低而增大。
5. 溶解度和溶解性的关系:
溶解性
难溶
微溶
可溶
易溶
溶解度/g(20℃)
10
三、溶解度曲线意义及应用
1. 浴解度曲线:
① 溶解度曲线的横坐标表示温度,纵坐标表示溶解度。
② 通过溶解度曲线,可以判断固体物质的溶解度受温度影响的变化情况;可以比较不同物质在同一温度时溶解度的大小;也可以查出同一种物质在不同温度时的溶解度。
③ 曲线上的点表示某物质在该温度下的溶解度。
④ 曲线越陡,该物质的溶解度受温度影响越大。
⑤ 溶解度受温度影响的三种情况:
a. 大多数物质的溶解度随温度升高而增大,如 KNO3
b. 少数物质的溶解度受温度影响变化不大,如 NaCl
c. 极少数物质的溶解度随温度升高而减小,如 Ca(OH)2
2. 结晶的方法
冷却热饱和溶液
适用于提纯溶解度受温度影响变化比较大的物质(如硝酸钾)
(降温结晶)
适用于提纯溶解度受温度影响变化不大的物质(如氯化钠)
蒸发结晶:
(蒸发溶剂)
如:(1)硝酸钾中混有少量氯化钠—
只能提纯硝酸钾,采用冷却热饱和溶液的方法(降温结晶法)。
(2)氯化钠中有少量硝酸--只能提纯氯化钠,采用蒸发溶剂的方法。
四、简答题
1. 为什么打开某些含有二氧化碳气体的饮料盖时,汽水会自动喷出来?
气体的溶解度随压强的减小而减小,打开瓶盖时,气压减小,二氧化碳气体溶解度减小,气体逸出带出液体。
2. 夏天喝汽水为什么会打嗝?
喝了汽水后,汽水温度升高,二氧化碳气体的溶解度随温度的升高而减小,气体逸出,会打嗝。3.在寒冷的冬季,北方养鱼池的冰面上总要打很多洞的原因是增大水与空气的接触面积,增加
水中氧气的溶解量。
4. 为什么要向鱼缸中通入空气?
增大水与空气的接触面积,增加水中氧气的溶解量。
5. 加热冷水时,当温度尚未达到沸点时,为什么水中常有气泡冒出?
在水中总是溶解一些空气等气体,冷水受热时,温度升高,气体的溶解度减小,因此即使尚未达到沸点也常有气泡冒出。
6. 天气闷热时,鱼塘里的鱼为什么总是接近水面游动?
天气闷热时,水温升高,氧气在水中溶解度变小,水中溶解的氧气量减少;而水面与空接触溶解的氧气相对多些,因此鱼总是接近水面游动。
7. 为什么汗水带有咸味?被汗水浸湿的衣服晾干后常出现白色斑迹的原因?
汗水中含有一些盐分(氯化钠),因此有咸味。被汗水浸湿的衣服晾干后,水分蒸发了,但盐分仍留在衣服上,就形成了白色斑迹。
8. 给熟石灰(氢氧化钙)的饱和溶液升高温度会有什么现象?为什么?
变白色浑浊(或有白色固体析出),因为熟石灰的溶解度随温度升高而减小,升温后会有熟石灰白色固体析出。
课题 3 溶液的浓度
1. 溶液浓度的表示方法有:溶质的质量分数和溶质的体积分数
例如:用作消毒剂的医用酒精中乙醇的体积分数为 75%,就是指每 100 体积的医用酒精中含有 75 体积的乙醇。
2. 溶质的质量分数= 溶液的质量 x 100%
溶液的质量
溶质的质量=溶液质量×溶质质量分数溶剂质量=溶液质量-溶质质量
3. 溶液稀释前后 溶质的质量 不变
4. 配制溶质质量分数一定的溶液a.溶质为固体:
①步骤:计算、称量、量取、溶解(装瓶盖塞、贴签放柜)
②用品:药匙、托盘天平、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、某固体、蒸馏水b.浓溶液配制稀溶液
①步骤:计算,量取、混匀(装瓶盖塞、贴签放柜)
②用品:量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、浓溶液、蒸馏水
一、生活中常见的酸
第三单元 酸和碱
课题 1 常见的酸和碱(1)-酸
① 调味用食醋中含有 醋酸 (CH3COOH)
② 水果中含有果酸(柠檬、柑橘等水果中含有 柠檬酸 )
③ 汽车用铅酸蓄电池中含有 硫酸
④ 人体胃液中含有 盐酸
⑤ 硝 酸 ( HNO3 )
二、指示剂的知识要点
1. 遇到酸或碱的溶液时指示剂的颜色发生了变化,此变化是化学变化;是酸和碱与指示剂反应,而使指示剂显示不同颜色的
2. 有的盐溶液也能使指示剂变色,例如:碳酸钠溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变成红色,使紫色石蕊溶液变成蓝色.(碳酸钾溶液、碳酸氢钠溶液、亚硝酸钠溶液均显碱性)
3. 酸的溶液一定显酸性,但酸性溶液不一定是酸溶液,可能是某些显酸性的盐溶液;碱 的溶液一定显碱性,但碱性溶液不一定是碱溶液,可能是某些显碱性的盐溶液。
三、常见酸的特性及其相关知识
1. 盐酸有挥发性
打开浓盐酸的试剂瓶塞,出现白雾的原因:浓盐酸有较强的挥发性,挥发出来的氯化氢气体与空气中的水蒸气接触,形成盐酸小液滴
2. 浓硫酸有吸水性(属于物理性质)
浓硫酸可以做某些气体的干燥剂的原因是:浓硫酸有吸水性。浓硫酸可以干燥氧气、氢气、氮气、二氧化碳、氢化氢等气体,不能干燥氨气。
3. 浓硫酸有强腐蚀性(化学性质)
(1) 蘸有浓硫酸的小木棍(或纸片或布)会变黑的原因是:浓硫酸有强烈的腐蚀性,它能夺取小木棍(或纸片或布)里的水分,生成黑色的炭。
(2) 不慎将浓硫酸沾到皮肤或者衣服上的处理方法是:应立即用大量的水冲洗、然后再涂 上 3%-5%的碳酸氢钠溶液
归纳对比:
浓盐酸在空气中质量减少、浓度变小,因为浓盐酸有挥发性。浓硫酸在空气中质量增加、浓度变小,因为浓硫酸有吸水性。
化学全知识点
四、浓硫酸的稀释
(1)在稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸沿器壁
慢慢注入水里,并不断搅拌, 切不可将水倒入浓硫酸。
(酸注水、沿器壁、慢慢倒、不断搅)
(2) 稀释浓硫酸时把水倒入浓硫酸中的现象是:放热、水沸腾、液滴四周飞溅
(3) 稀释浓硫酸时不能把水倒入浓硫酸中的原因:如果将水注入浓硫酸,由千水的密度较小,水会浮在浓硫酸上面,溶解时放出的热会使水过立刻沸腾,使硫酸液滴向四周飞溅。
五、酸的化学性质(酸有相似的化学性质的原因:不同的酸溶液中都含有的 H+)
(1) 能与酸碱指示剂反应:紫色石蕊溶液遇酸溶液变红,酸溶液不能使无色酚酞溶液变色点滴板的优点:节约药品、对比实验、现象明显,、便于观察
(2) (盐酸、稀硫酸等)能与活泼金属反应,生成盐和氢气:
例如:Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑ 2A1+3H2SO4=A12(S04)3+3H2↑
(3) 酸能跟某些金属氧化物反应,生成盐和水
Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O 红棕色固体逐渐减少(或消Fe2O3+3H2SO4==Fe(SO4)3+3H2O 失),溶液由无色逐渐变成黄色
CuO+2HCl==CuCl2+H2O 黑色固体逐渐减少(或消失) CuO+H2SO4==CuSO4+H2O 溶液由无色逐渐变成蓝色
其他反应如:CaO+2HCl==CaCl2+H2O
MgO+H2SO4==MgSO4+H2O
(4) 能跟某些盐反应,生成新酸和新盐
例如:Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑ CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
六、常见酸的用途
用 途
盐酸
重要的化工产品。用于金属表面除锈、制造药物(如盐酸麻黄素、氯化锌)等;人体胃液中含有盐酸,可帮助消化。
硫酸
重要的化工原料。用于生产化肥、农药、火药、染料以及冶炼金属、精炼石油和金属除锈等。浓硫酸有吸水性,在实验室中常用它做干燥剂
(1) 盐酸、稀硫酸可以用于金属除锈的原因:
盐酸、稀硫酸能与铁锈的主要成分反应生成可溶于水的物质。
(2) 除锈时需要注意的问题是:不能将金属制品长时间浸在酸中。
原因是:在酸与铁锈的主要成分反应后,酸还能与内部的铁反应,进而腐蚀铁制品。
七、物质颜色
氧化铁(Fe203)--红棕色铁锈--红褐色
含有 Fe3+的盐溶液--黄色
含有 Fe2+的盐溶液--浅绿色含有 Cu2+的盐溶液--蓝色
课题 1 常见的酸和碱(2)-碱
一、常见的碱有:氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾、氨水(NH3·H2O) 二、氢氧化钠、氢氧化钙的物理性质、俗称、制法、用途
三、
氢氧化钠
氢氧化钙
物理性质
白色、固体、易溶于水,易潮解
白色、固体、微溶于水
俗 名
烧碱、火碱、苛性钠(具有强腐蚀性)
熟石灰、消石灰(有腐蚀性)
制 法
Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3+2NaOH
CaO+H2O==Ca(OH)2
用途
①氢氧化钠固体作某些气体的干燥剂 不能干燥 HCl、CO2、SO2、
可以干燥 NH3、H2、N2、O2、CO、NO 等。
②化工原料:制肥皂、石油、造纸、纺织和印染等
③去除油污:炉具清洁剂中含氢氧化钠 ,能与油脂反应,生成可溶于水的物质
①建筑上用熟石灰与沙子混合来砌 砖,用石灰浆粉刷墙壁;
②在树木上涂刷含有硫磺粉等的石 灰浆,可保护树木,防止冻伤,并防 止害虫生卵
③农业上可用石灰乳与硫酸铜等配 置成具有杀菌作用的波尔多液作为 农药使用;熟石灰还可用来改良酸性土壤等。
注意:
①氢氧化钠易潮解属于物质的物理性质。
②氢氧化钙溶液俗称石灰水;当石灰水中存在较多未溶解的熟石灰时,就称为石灰乳或石灰浆。
③氢氧化钠密封保存的原因:
氢氧化钠易吸收空气中的水分而潮解,同时又能与空气中的二氧化碳反应而变质。
④如果不慎将碱液沾到皮肤上,要用大量的水冲洗,再涂上硼酸溶液。
⑤氢氧化钙做建筑材料是利用:氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应,生成坚硬的碳酸钙。
三、碱的物理性质:
大多数碱是白色固体,氨水为液体;氢氧化铜是蓝色固体、氢氧化铁是红褐色固体大多数碱不溶于水,能溶水的碱有:NH3·H20、NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2
四、化学性质(具有相似性质的原因:不同的碱溶液中都含有氢氧根离子)
(1)(可溶性碱)跟指示剂作用,使紫色石试液变蓝,使无色酚酞试液变红。
(2)(可溶性的碱溶液)跟某些非金属氧化物反应,生成盐和水。
例: Ca(OH2)+C02==CaC03↓+H2O Ca(OH)2+SO2==CaSO3+H20 2NaOH+SO3==Na2S04+H2O
2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
2NaOH+S02==Na2S03+H20
分析:氢氧化钙和氢氧化钠都能和 CO2 反应,在鉴别 CO2 时选用哪种溶液?吸收 C02 时最好用哪种溶液?为什么?
在鉴别CO2 时选用氢氧化钙溶液,因为氢氧化钙和 CO2 反应,生成白色碳酸钙难溶于水,有明显的现象,而氢氧化钠和 CO2 反应生成的碳酸钠易溶于水,没有明显现象。
吸收 CO2 时最好用氢氧化钠溶液,因为氢氧化钙微溶于水,氢氧化钠易溶于水,相同温度下,相同质量的两饱和溶液中氢氧化钠的质量比氢氧化钙多,吸收的气体多。
(3) 跟酸反应,生成盐和水。
(4)(可溶性的碱)跟某些盐溶液反应,生成新碱和新盐。例: CuSO4+2NaOH==Cu(0H2)↓+Na2SO4
五、酸、碱、盐的水溶液可以导电的原因:水溶液中含有自由移动的阴、阳离子
一、中和反应
课题二 酸和碱的中和反应
1. 判断化学反应能够发生的思路:
(1) 证明有新物质生成
(2) 混合在一起的物质,其中某一种被消耗(或耗尽)。
2. 探究氢氧化钠和盐酸能发生反应实验:
实验步骤:(1)如图所示,在烧杯中加入 5ml 稀氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液。再用滴管慢慢滴入稀盐酸,并不断搅拌溶液,至溶液颜色恰好变成无色为止。
实验现象:酚酞溶液由红色变为无色
实验分析:酚酞溶液由红色变为无色,说明溶液不显碱性,则氢氧化钠与盐酸反应而被耗尽,说明发生反应。
3. 中和反应定义:酸与碱作用生成盐和水的反应注意:反应物只能是酸与碱。
4.(1)中和反应微观实质:氢离子与氢氧根离子结合生成了水分子。
(2)结合右图说出此中和反应的微观实质:
稀盐酸中的氢离子与氢氧化钠溶液中的氢氧根离子结合生成水分子。
盐:在水中能解离出金属离子(或 NH4+)和酸根离子的化合物
二、中和反应在实际中的应用
1. 改变土壤的酸碱性
在土壤中加入酸性或者碱性物质,以调节土壤的酸碱性,以利于植物生长。酸雨可导致士壤酸性增强,将适量的熟石灰加入土壤,以中和其酸性
2. 处理工厂的废水
(1) 酸性废水加碱性物质
硫酸厂的污水中含有硫酸,可以加入适量熟石灰进行中和,至中性达标后排放。反应原理:H2SO4+Ca(OH)2=CaS04+2H2O
(2) 碱性废水加酸性物质:印染厂的废水呈碱性,可加入硫酸进行中和,至中性达标后排放 。 3.用于医药:人体胃液里含有适量的盐酸,可以帮助消化。但是如果饮食过量时,胃液会分泌大
量的胃酸,造成胃部不适以致消化不良,胃酸过多的人可以遵医嘱服用含碱性物质的药物 (例如 Mg(OH)2、A1(OH)3、 NaHCO3),以中和过多的胃酸。
4. 用于生活:蚊虫叮咬后涂碱性物质的溶液原因是:蚊虫叮咬后,蚊虫在人的皮肤内分泌蚁酸,使叮咬处很快肿成大包而痛痒。如果涂一含碱性物质的溶液可以减轻痛痒,在家庭中可用肥皂水、牙膏等涂抹可迅速止痒。
三、简答题
1. 你如何使用洗发水和护发素?说出你的理由?先用洗发水后用护发素。洗发水能将头发上 的油污乳化而除去,但由于其呈碱性,会损伤头发。护发素呈酸性,能中和掉残留在头发 上的洗发水,使头发处于中性或弱酸性环境中,利于头发生长。
2. 用适量的稀盐酸可以将热水瓶胆壁上的水垢(主要成分是氢氧化镁和碳酸钙)除去,说明去垢的原理,写出有关反应的化学方程式。
水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镜,它们能与盐酸反应生成可溶于水的氯化钙和氯化镁。
2HCl+Mg(OH)2==MgC12+2H20
2HCl+CaCO3==CaCl2+H20+CO2↑
3. 有些胃药中含有氢氧化铝,它在人的胃内起什么作用?试写出反应的方程式。
中和胃内过多的胃酸 3HC1+A1(OH)3=A1C13+3H2O
4. 酸液不能倒入铸铁管道的原因:
酸液与铸铁管道发生化学反应,使铸铁管道受腐蚀,并污染地下水。
四、溶液酸碱度的表示法--pH
1. 酸碱性和酸碱度的区别
区别:溶液的酸碱性:表示溶液是酸性还是碱性的,属于一种性质。溶液的酸碱度:表示溶液酸碱性的强弱程度
2. 酸碱性和酸碱度的联系:若知道溶液的酸碱度,就能确定溶液的酸碱性。pH 的范围:1-14
0 7 14
酸性增强 中性 碱性增强
pH7 溶液为碱性,pH 越大碱性越强,pH=14 碱性最强
3. 改变溶液 pH 的方法:
① 酸性溶液:加水,溶液 pH 值不断增大,接近于 7:加碱性溶液,溶液 pH 值不断增大,最终 pH 值大于 7
② 碱性溶液:加水,溶液 pH 值不断减小,接近于 7:加酸性溶液,溶液 pH 值不断减小,最终 pH 值小于 7
③ 中性溶液:加水,pH 值无变4.pH 的测定:
(1) 最简单的方法是使用 pH 试纸
将一小块干燥的 pH 试纸放在玻璃片或白瓷板上,用玻璃棒蘸取待测液滴到 pH 试纸上,将 pH 试纸显示的颜色和标准比色卡比较,读出该溶液的 pH。
注意:A:用 pH 试纸测得的 pH 只能为整数(1-14)。
B:用 pH 试纸测 pH 时,不能先用蒸馏水润湿 pH 试纸。
若先用蒸馏水润湿后再测会影响结果:使酸性溶液的pH 增大;使碱性溶液的减小;中性溶液的 pH 不变。
C:pH 试纸不能伸入待测液中,会污染试剂。
(2) 通过电子仪器-pH 计(也叫酸度计),把仪器的探棒放入溶液即可在显示屏上读出数据, 该法精确度高。
5.溶液酸碱度的重要意义
(1) 化工生产中许多反应必须在一定 pH 溶液里才能进行。
(2) 在农业生产中,农作物一般适宜在 pH 为 7 或接近 7 的土壤中生长,在 pH 小于 4 的酸性土壤或 pH 大于 8 的碱性士壤中,一般不适于种植。调节土壤的 pH 是改良土壤的方法之一
(3) 某些排放的酸性气体未经处理而排放到空气中,可能导致降雨的酸性增强,(正常雨水的约为 5.6)我们把 pH 小于 5.6 的降雨称为酸雨。酸雨对农作物以及一些建筑等不利,随时监测雨水的 pH 可以了解空气的污染情况,以便于采取措施。
(4) 健康人的体液必须维持在一定的酸碱度范围内,如果出现异常,则可能导致疾病,测定人体内排出的液体的pH,可以帮助人们了解人体的健康状况。
(5) 人体内的一些液体和排泄物的正常 pH 范围: 血浆 7.35-7.45 胃液 0.9-1.5
第四单元 盐 化肥
课题 1 生活中常见的盐
盐:是一类组成里含有金属离子(或 NH4+)和酸根离子的化合物
工业用盐亚硝酸钠白色固体(外形与食盐相似),有咸味,有毒,水溶液显碱性。
一、氯化钠(NaC1)
1. 构成:氯化钠是由钠离子(Na+)和氯离子(C1-)构成的化合物。氯化钠属于盐,是食盐的主要成分,食盐是混合物。
2. 物理性质:白色固体,有咸味,能溶于水。
3. 化学性质:NaC1+AgNO3=AgC1↓+NaNO3
4. 用途:
(1) 医疗上:配制生理盐水,浓度为 0.9%的生理盐水是指 100mL 生理盐水中含 0.9g 医用氯化钠。
(2) 农业上:用NaC1 溶液选种
(3) 工业上:以氯化钠为原料来制取碳酸钠、氢氧化钠、氯气和盐酸等
(4) 生活上:氯化钠是重要的调味品,还可用食盐腌渍蔬菜、鱼、肉、蛋等,腌制成的食品不 仅风味独特,还可延长保存时间。
(5) 交通上:公路上的积雪也可以用氯化钠来消除。原理是:将氯化钠酒在雪上,形成的混 合物的凝固点比水的低,不易结冰。
5. 氯化钠的生理作用:钠离子对维持细胞内外正常的水分分布和促进细胞内外物质交换起主要作用。氯离子是胃液的主要成分,具有促生盐酸,帮助消化和增进食欲的作用。
6. 摄入量:每人每天约需 3-5g 食盐,但长期食用过多食盐不利于人体健康。
7. 氯化钠的来源:除海水里含有大量氯化钠外,盐湖、盐井和盐矿也是氯化钠的来源。
二、粗盐的初步提纯
1. 粗盐的组成:含有多种可溶性杂质(氯化镁、氯化钙等)和不溶性杂质(泥沙等)
2. 工业上:粗盐通过溶解、沉淀、过滤、蒸发、结晶等处理,可以得到初步提纯。
3. 实验室:去除难溶性杂质的步骤为
①溶解 ②过滤 ③蒸发 ④计算产率注意事项:
①蒸发:是用加热的方法使溶剂不断挥发的过程。
蒸发过程中要用玻璃棒不断搅拌,防止因局部温度过高,造成液滴飞溅。当蒸发皿中出现较
多固体时,停止加热.利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。热的蒸发皿要用坩埚钳夹取,不能用手拿, 热的蒸发皿应放在实验台的石棉网上。
②玻璃棒的作用: 在溶解时,用玻璃棒搅拌,加快固体的溶解
在过滤时,用玻璃棒引流
在蒸发时,用玻璃棒搅拌,防止因局部温度过高,造成液滴飞溅计算产率时,用玻璃棒转移固体。
三、碳酸钠(Na2CO3)
1. 俗称:苏打、纯碱
2. 物理性质:白色固体,易溶于水
3. 用途:工业:广泛用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂的生产等
生活:①蒸馒头(与面团发酵后产生的有机酸反应,产生 CO2 气体,使馒头更松软,同时去除酸味。)
②代替洗涤剂刷碗等。(原理是 NaCO3 溶液显碱性,能与油脂反应,生成可溶性物质) 4.化学性质:(碳酸钠水溶液呈碱性)
①能与酸反应:2HC1+Na2C03==2NaC1+H20+CO2↑
②能与某些碱溶液反应:Ca(OH)2+Na2CO2==CaC03↓+2Na0H
③能与氯化钙溶液反应:CaC12+Na2CO3==CaCO3↓+2NaCl
四、碳酸氢钠(NaHCO3)
1. 俗称:小苏打
2. 物理性质:白色固体,可溶于水。
3. 用途:生活中:焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一,是干粉灭火器的重要原料医疗上:是治疗胃酸过多症的一种药剂
4. 化学性质:(碳酸氢钠水溶液呈碱性)
①能与酸反应: NaHCO3+HCl==NaCl+H20+CO2↑
②受热易分解:2NaHCO3 Na2CO3+H20+CO2↑
五、碳酸钙(CaCO3)—石灰石、大理石的主要成分1.物理性质:白色固体,难溶于水
2. 用途:石灰石、大理石用于建筑材料、人民大会堂的许多柱子、天安门前的华表是大理石做的,碳酸钙用于补钙剂
3. 化学性质:
①能与酸反应 CaCO3+2HC1=CaCl2+H20+CO2↑
②高温煅烧易分解:CaCO3 高温Ca0+CO2↑
③能与二氧化碳和水共同作用:CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
u 补充知识:
1. 在蒸馒头时往往要加入发酵粉(含碳酸氢钠和有机酸等)碳酸氢钠在其中的作用?发酵粉与面粉、水混合后,发酵粉中的有机酸与碳酸氢钠发生反应,生成 CO2 气体,气体在面团中形成许多小气室,从而使面食疏松多孔。
2. 溶洞、石笋、钟乳石的形成
(1) 溶洞形成:CaCO3+H20+CO2==Ca(HCO3)2
(2) 石笋、钟乳石形成:Ca(HCO3)2==CaCO3↓+H2O+CO2↑
3. 侯德榜改进了西方的制碱方法,发明了将制碱与制氨结合起来的联合制碱法(又称侯氏制碱法)大大提高了原料的利用率,为纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出的贡献。
六、复分解反应
1. 定义:两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,叫做复分解反应
2. 反应发生的条件:只有当两种化合物互相交换成分,生成物中有沉淀、气体或水生成时,复分解反应才能发生。(酸、碱、盐之间可以发生复分解反应,反应前后,元素的化合价不变,金属氧化物和酸发生的反应也属于复分解反应)
(非金属氧化物和碱溶液之间的反应不属于复分解反应)
七、盐的化学性质
1.盐+金属→新盐+新金属 反应类型:置换反应反应发生的条件:前置后,盐必溶,钾、钙、钠除外
示例: Fe+CuS04=Cu+FeSO4 (“湿法冶金”原理) 2.盐+酸→新盐+新酸 反应类型:复分解反应 反应发生的条件:生成物有气体、沉淀或水
H2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2HCl
(注BaSO4 沉淀:白色难溶性固体,不溶于稀硝酸)
HC1+AgNO3==HNO3+AgCl↓
(注 AgCl 沉淀:白色难溶性固体,不溶于稀硝酸)
3. 盐+碱→新盐+新碱 反应类型:复分解反应
反应发生的条件:反应物均可溶,生成物有气体、沉淀或水
3Na0H+FeCl3==Fe(0H)3↓+3NaCl
现象:无色溶液中产生红褐色沉淀,溶液由黄色变成无色(注:FeCl3 溶液:黄色: Fe(OH)3 沉淀:红褐色)
Ca(OH)2+ Na2C03==CaCO3↓+2NaOH
现象:溶液中产生白色沉淀
4. 盐+盐→新盐+新盐 反应类型:复分解反应
反应发生的条件:反应物均可溶,生成物有沉淀产生
NaCl+AgNO3==AgCl↓+NaNO3 现象:溶液中产生白色沉淀Na2SO4+BaCl==BaSO4↓+2NaCl 现象:溶液中产生白色沉淀
八、离子检验
1. 碳酸根离子或碳酸氢根离子的检验: 药品:稀盐酸和澄清石灰水
原理:组成里含有碳酸根离子或碳酸氢根离子的盐都能与酸反应,生成二氧化碳气体。
K2CO3+2HCl==2KC1+H20+C02↑ BaCO3+2HCl==BaC12+H20+C02↑
方法:取样加入有气泡产生的气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变白色浑浊,则样品中含有碳酸根离子或碳酸氢根离子。
2. 硫酸根离子的检验:
药品:硝酸钡溶液和稀硝酸
方法:取样,加入硝酸钡溶液,产生白色沉淀,继续加入稀硝酸,沉淀不减少,证明溶液中含有硫酸根离子
3. 氯离子的检验:
药品:硝酸银溶液和稀硝酸
方法:取样,加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,继续加入稀硝酸,沉淀不减少证明溶液中含有氯离子。
课题 2 化学肥料
一、肥料分类
(1) 天然有机肥料(农家肥)
营养元素种类多、含量少,肥效慢,价廉,能改良土壤结构(2)化学肥料(化肥)
营养元素种类少、含量高,易吸收,肥效快,成本较髙
补充:①一般在施用时,总是在增施农家肥料的基础上,配合使用化肥,这样可以起到缓急相济、互相补充的作用。(即农家肥和化肥混合施用)
②施用化肥的增产作占各增产因素总和的 30%-60%
③1950 年之前,世界粮食增长主要依赖耕地面积的扩大, 1950 年之后,世界粮食增长主要动力是化学肥料
二、化学肥料(氮肥、钾肥、磷肥、复合肥)
农作物所必需的营养元素有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙镁等, 其中氮、磷、钾需要量最大。
1. 氮肥
(1) 作用:氮是植物体内蛋白质、核酸和叶绿素的组成元素。
氮肥有促进植物茎、叶生长茂盛,叶色浓绿,提高植物蛋白质含量的作用。
(2) 缺氮:叶子发黄
含氮量
使用注意事项及其他
NH4HCO3(17.7%)
① 贮存和运输时要密封,不要受潮或暴晒
② 施用后马上盖土或立即灌溉
③ 施用后在土壤中不残留有害物质
④ 含氮量最低的铵态氮肥
NH4NO3(35%)
结块不可用铁锤砸,含氮量最高的铵态氮肥
(NH4)2SO4(21.2%)
长期施用会使土壤酸化、板结
NH4Cl(26.2%)
易溶于水
CO(NH2)2(46.7%)
易溶于水,在土壤中不残留任何有害物质,长期施用没有不良影响。含氮量最高的氮肥(有机物)
NH3·H2O
液体
NaNO3(16.5%)
易溶于水(含氮量最低的氮肥)
铵态氮肥不能与碱性物质(如草木灰、熟石灰等)混合施用
(3) 常用氮肥:
2. 磷肥
(1) 作用:磷是植物体内核酸、蛋白质和酸等多种重要化合的组成元素,磷可以促进作物生长,还可增强作物的抗寒、抗旱能力
(2) 缺磷:症状如图所示
(3) 常用磷肥:①磷矿粉 Ga3(PO4)2 ②钙镁磷肥(钙和镁的磷酸盐)
③过磷酸钙 Ca(H2PO4)2 和 CaSO4 混合物
3. 钾肥
(1) 作用:钾在植物代谢活跃的器官和组织中的分布量较高,具有保证各种代谢过程的顺利进行、促进植物生长、增强抗病虫害和抗倒伏能力等功能。
(2) 缺钾:易倒伏、叶子边缘发黄
常用钾肥:KC1 K2SO4
备注:①K2S04:长期使用会使土壤酸化、板结
②草木灰的主要成分是 K2C03,草木灰是农家肥料。4.复合肥
(1) 含 N、P、K 中的两种或三种
(2) 常见复合肥:磷铵: NH4H2PO4 和(NH4)2HPO4 的混合物硝酸钾:KNO3
铵磷钾:在磷酸铵的基础上添加钾盐配制(3)复合肥不一定是混合物,也可能是纯净物。
(4)特点:能同时均匀地供给作物几种养分,充分发挥营养元素间的相互作用,有效成分高。
三、简答题
1.铵态氮肥不能与碱性物质混合施用的原因?
铵态氮肥能与碱性物质反应,放出氨气,降低肥效。2.草木灰能否与铵态氮肥混合施用,为什么?
不能。草木灰主要成分是碳酸钾,其水溶液显碱性,能与铵态氢肥反应,放出氨气,降低肥效。3.用化学方程式解释:刚用熟石灰改良后的土壤不能马上施用氯化铵的原因?
2NH4C1+Ca(OH)2==CaC12+2H20+2NH3↑
4.化肥和农药的使用有利也有弊
利:化肥对提高农作物的产量具有重要作用,农药对农业的高产丰收也具有重要作用
弊:化肥的不合理施用会造成土壤污染、土壤酸化、土壤退化,和水、大气环境的污染。农药本身是有毒物质,使用不当会带来对自然环境的污染和对人体健康的危害。使用化肥和农药时应注意根据当地的实际情况,合理施用,以尽量少的投入,尽量小的环境的影响来保持
尽量高的农产品产量及保障食品品质。
四、利用物理性质、化学性质不同初步区分常见化肥的方法:
氮肥
钾肥
磷肥
看外观
白色晶体
灰白色粉末
加水
全部溶于水
大多不溶于水或部分溶于水
加熟石灰
放出具有刺激性气
味的氨气(判断铵态氮肥)
无具有刺激性气味的氨气放出
五、氮肥的简易鉴别:
氮肥中的氨水呈液态,碳酸氢铵有强烈的氨味。所以可以将它们直接鉴别出来。其它化肥可以按下列步骤鉴别:
第五单元 化学与生活
课题 1 人类重要的营养物质
六大基本营养素:蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐(也被称为矿物质)和水
一、蛋白质
1. 作用:是构成细胞的基本物质,是机体生长及修补受损组织的主要原料提供能量。
2. 存在:动物肌肉、皮肤、毛发、蹄、角以及蛋清等的主要成分,许多植物的种子(如大豆、花生)。
3. 富含蛋白质的食品:奶类、蛋类、鱼类、瘦肉类、大豆。
4. 组成:含碳、氢、氧、氮等元素,相对分子质量从几万到几百万,是有机高分子化合物。
5. 构成:由多种氨基酸(如甘氨酸、丙氨酸等)构成的极为复杂的化合物
6. 摄入量:成人每天需摄取 60-70g,处于生长发育期的青少年需要量更大。每克蛋白质完全氧化约放出 18kJ 的能量。
7. 人体内蛋白质的代谢过程:人体通过食物获得的蛋白质,在胃肠道里与水发生反应,生成氨基酸。一部分氨基酸再重新组成人体所需各种蛋白质,维持人体生长发育和组织更新;另部分氨基酸可被氧化,生成尿素、二氧化碳、水等排出体外,同时放出能量供人体活动的需要。
8. 机体中的几种蛋白质
(1) 血红蛋白:由蛋白质和血红素(含 Fe)构成
①作用:在吸入氧气和呼出二氧化碳的过程中起着载体作用。
②香烟中的有害物质:C0、尼古丁和含有致癌物的焦油等,长期吸烟的人易患冠心病、肺气肿、肺癌等疾病,大量吸烟能使人中毒死亡。青少年一定不要吸烟。
(2) 酶:一类重要的蛋白质,是生物催化剂,能催化物体内的反应。一种酶只能催化一种或一类反应,而且一般是在体温和接近中性的条件下进行的。
二、糖类
1. 作用:在人体内经氧化放出能量,为机体活动和维持恒定体温提供能量。
2. 组成:由C、H、0 三种元素组成的化合物
3. 摄入量:在人类食物所供给的总能量中有 60%—70%来自糖类,每克葡萄糖完全氧化约放出
16KJ 的能量。
4. 常见的糖类
(1) 淀粉(C6H10O5)n:存在于植物种子或块茎中。如稻、麦、玉米、马铃薯等。相对分子质量从几万到几十万,是有机高分子化合物。
(2) 葡萄糖C6H12O6 人体可直接吸收的糖C6H12O6+602 酶 6C02+6H20
(3) 蔗糖C12H22O11 主要存在于甘蔗、甜菜中。生活中白糖、冰糖和红塘中的主要成分是蔗糖。
(4) 纤维素:纡维素是构成植物细胞的基础物质,它也属于糖类。棉花含纤维素高达 90%以上,纤维素可被牛、羊、马等动物消化吸收,不能被人体消化,但它在人体消化过程中起着特殊的作用。因此应保证每天摄入一定量的蔬菜、水果和粗粮等含纤维素较多的食物。
5. 霉变的粮食因含有黄曲霉毒素,能损害人的肝脏,诱发肝癌,绝对不能食用。
三、油脂
1. 分类:在常温下,植物油脂呈液态,称为油;动物油脂呈固态,称为脂肪。
2. 作用:在人体内经氧化放出能量,为机体活动和维持恒定体温提供能量,人体内储存的脂肪是维 持生命活动的备用能源。
3. 摄入量:每克油脂在人体内完全氧化时,放出约39KJ 的能量,在正常情况下,每日需摄入50g-
60g 油脂,它供给人体日需能量的 20%—25%。
4. 存在:花生油、豆油、菜子油、牛油和奶油等。
四、维生素:有 20 多种,多数维生素在人体内不能合成,需从食物中摄取。1.存在于:水果、蔬菜种子食动物肝脏、蛋类、牛奶、鱼类、鱼肝油等。
2. 作用:调节新陈代谢、预防疾病、维持身体健康。
3. 缺乏症:缺 VA:患夜盲症 缺 VC:患坏血病
五、简答
1. 煤气中毒的原因:血红蛋白能与一氧化碳结合,而且结合能力很强,大约是氧气的 200-300 倍一旦结合便不容易分离,且不能再与氧气结合,人就会缺氧室息死亡。
2. 当在口中咀嚼米饭和馒头时会感到有甜味,这是因为:唾液中含有淀粉酶,它能将食物中的部分淀粉催化水解为麦芽糖的缘故。
3. 用甲醛水溶液(福尔马林)制作动物标本,使标本长期保存的原因:甲醛会与蛋白质发生反应,破坏蛋白质的结构,使其变质,使标本保存时间长。
4. 当人进食量小人就会消瘦的原因:当人进食量小、摄入食物的能量不足以支付机体消耗的能量时,就要消耗自身的脂肪来满足机体的需要,此时人就会消瘦。
六、对比与归纳
1. 单位质量完全氧化放出能量由多到少的顺序是: 油脂、蛋白质、糖类
2. 为人体提供能量由多到少的顺序是:糖类、油脂、蛋白质。
3. 糖类、蛋白质和油脂能为人体提供能量。水、无机盐和维生素不能为人体提供能量。
一、组成人体的元素
课题 2 化学元素与人体健康
1. 人体中的元素有 50 多种,含量较多的元素有 11 种,它们约占人体质量的 99.95%,人体中含量最多的元素是氧元素,含量最多的金属元素是钙元素。
2. 化学元素在人体中的存在形式:除氧、碳、氢、氮外,其余元素主要以无机盐的形式存在于水溶液中。
3. 常量元素:人体中含量超过 0.01%,包括:O、C、H、N、Ca、P、K、S、Na、Cl、Mg
4. 微量元素:人体中含量超过 0.01%以下,如 Fe、Co、Cu、Zn、Cr、Mn、Mo、F、I、Se 等。
微量元素包括必需元素、非必需元素、有害元素。(1)必需元素包括:铁、锌、硒、碘、氟等;
注意:必需元素也要注意合理摄入,摄入不足或摄入过量均不利于人体健康。(2)非必需元素包括:铝、钡、钛等。
(3) 有害元素包括:汞、铅(Pb)、镉(Cd)等。
5. 常量元素和一些微量元素是人体必需的,它们有些是构成人体组织的重要材料:有些能够调 节人体的新陈代谢,促进身体健康。
二、人体中几种重要的常量元素
1. 钙:人体中含量最多的金属元素
(1) 含量及存在: 成人体内约含钙 1.2Kg,99% 存在于骨骼和牙齿中, 主要以羟基磷酸钙Ca10(PO4)6(OH)2 晶体的形式存在。
(2) 来源:奶、奶制品、豆类、虾皮等。
(3) 作用:使骨骼和牙齿具有坚硬的结构支架。
(4) 缺钙:幼儿及青少年会患佝偻病、发育不良,老年人会发生骨质疏松,容易骨折。(5)未成年人正处雪生长发育阶段,需要摄入比成年人更多的钙。
2. 钠和钾
(1) 人体内含钠 80-120g,其中一半以 Na+的形式存在于细胞外液中,人体中的钾主要以K+的形式存在于细胞内液中。
(2) 作用:维持人体内的水分和维持体液恒定的 pH(如血浆的 pH 为 7.35-7.45)起重要作用,而这是人体维持正常生命活动的必要条件。
三、人体中几种必需的微量元素
元素
对人体的作用
摄入量过高、过低对人体的影响
食物来源
铁
是血红蛋白的成分,能帮助氧气的运输
缺铁会引起贫血
肝脏、瘦肉、蛋、鱼、豆类、芹菜
锌
影响人体发育
缺锌会引起食欲不
振,生长迟缓,发育不良
海产品、瘦肉、肝
脏、奶类、豆类、小米
硒(Se)
有防癌、抗癌作用
缺硒可能引起表皮角质化和癌症。如摄入量过高,会使人中毒
碘(I)
是甲状腺激素的重要成分
缺碘会引起甲状腺肿大,幼儿缺碘会影响生长发育,造成思维迟钝。过量也会引起
甲状腺肿大
海产品、加碘盐
氟(F)
能防治龋齿
缺氟会产生龋齿,过量会引起氟斑牙和氟骨病
四、其他知识
1. 人体中的无机盐主要是靠食物摄入的,如果人体所需的元素仅从食物和饮水中摄取还不足时,可通过食品添加剂和保健药剂来予以补充。
2. 食品添加剂是用于改善食品品质、延长食品保质期、增加食品营养成分的一类化学合成的或 天然的物质,包括甜味剂、鲜味剂、防腐剂、抗氧化剂、营养强化剂等。
3. 运动员在剧烈运动、大量出汗后,常会引用一些含无机盐的运动饮料,为什么?
运动员在剧烈运动时大量出汗,使较多的无机盐随汗液排出体外,导致体内无机盐含量降低, 因此需要及时补充。
4. 人体缺少必需微量元素会得病,因此有人认为应尽可能多吃含有这些元素的营养补剂,你认为这种想法对吗?为什么?
不对,对于人体必需的营养元素,也要注意合理摄入,摄入不足或摄入过量均不利于人体健康。
一、有机化合物:
课题 3 有机合成材料
有机化合物是含有碳元素的化合物,简称有机物。
(不包括 C0、CO2、H2CO3、Na2CO3、CaCO3、NaHCO3 等) 1.最简单的有机物、相对分子质量最小的有机物:CH4
2. 有机物分类 有机小分子化合物如:CH4、C2H5OH、CH3COOH、C6H12O6、CO(NH2)2、C12H22O11 等
有机高分子化合物 如:蛋白质、淀粉、聚乙烯聚氯乙烯等
二、材料分类
无机非金属材料:玻璃、水泥、陶瓷、沙子、大理石金属材料:合金、纯金属
天然有机高分子材料 天然纤维 如:棉花、羊毛、蚕丝等
天然橡胶
塑料 热塑性 如:聚乙烯
聚 氯 乙 烯 合成有机高分子材料 热固性 如:电木、电玉
(简称合成材料) 合成纤维:涤纶、棉纶(尼龙)、腈纶
合成橡胶:丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶复合材料:碳纤维复合材料、玻璃钢、钢筋混凝土、稻草增强黏土。
三、合成材料
(一)塑料
1. 塑料的优点:密度小、耐腐蚀、易加工。
2. 常见塑料
①聚乙烯和聚氯乙烯:
结构:链状结构
特点:加热时熔化,冷却后变成固体,加热后又可以熔化,因而具有热塑性
用途:聚乙烯塑料可以做大棚薄膜、可以包装食品。聚氯乙烯塑料,不能装食品,可以做电线外皮。
②酚醛塑料(电木)、脲醛塑料(电玉) 结构:网状结构
特点:一经加工成型,受热也不再熔化 因而具有热固性。用途:酚醛塑料(电木)可以做插座,酚醛塑料制成炊具的手柄。
问:装食品的聚乙烯塑料应如何封口?聚乙烯塑料属于热塑性塑料装食品的聚乙烯塑料袋可以采用加热的方法封口。
电木插座破裂后能否热修补?不能。电木属于热固性塑料,加工成型后不会受热熔化,因此,电木插座破裂后,不能采用加的方法修补。
(二)合成纤维
1. 合成纤维的种类:涤纶、锦纶(尼龙)、腈纶。
2. 合成纤维的优点:强度高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀。合成纤维的缺点:吸水性和透气性较差。
3. 天然纤维的优点:吸水性和透气性较好。
4. 混纺衣服的优点:既有合成纤维强度高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀的优点,又有天然纤维吸水性和透气性好的优点。使衣服穿起来既舒适又不易褶皱。
5. 区分羊毛、棉纤维和合成纤维的方法:从布料中抽取一根线,用火点燃。燃烧时无气味、燃烧灰烬用手指挤压就变成粉本状,则为棉纤维。
如燃烧时有烧毛发的焦糊味,燃烧后的灰烬用手指一压变成粉末为羊毛。
如燃烧时有气味,燃烧后的灰烬为灰褐色玻璃球状,不易破碎,则为合成纤维。(三)合成橡胶
1. 种类:人们常用的合成橡胶有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。
2. 优点:合成橡胶与天然橡胶相比,具有高弹性、绝缘性、耐油和耐高温,不易老化等性能。
四、“白色污染”
1.白色污染产生的原因:
废弃塑料的随意丢弃,大部分塑料在自然环境中很难降解造成白色污染。2.白色污染产生的危害:
①长期堆积破坏土壤②污染地下水③危害海洋生物的生存;
④如果焚烧含氪塑料会产生有刺激性气味的氯化氢等气体,从而对空气造成污染3.解决白色污染措施:
①减少使用不必要的塑料制品;如用布袋代替塑料袋等;
②重复使用某些塑料制品,如塑料袋、塑料盒等
③使用一些新型的、可降解的塑料,如微生物降解塑料和光降解塑料等;
④回收各种废弃塑料。
4. 回收废弃塑料的意义:减少废弃塑料的数量,减少白色污染,节约资源。
5. 塑料回收和再利用的一大障碍:塑料的分类
6. 右图标志的名称聚氯乙烯塑料包装制品回收标志,
03 是聚氯乙烯塑料代码,PVC 是聚氯乙烯塑料缩写代号。
7. 对使用塑料制品的看法:
塑料具有密度小、耐腐蚀、易加工的特点,加工成的制品成本低,耐用,塑料的使用给人类生活和生产带来很大方便,但是塑料的不合理使用也会造成严重的白色污染,破坏环境,我
们应合理使用塑料,注意废旧塑料的回收,减少塑料袋的使用。
五、复合材料
1. 复合材料如碳纤维复合材料、玻璃钢、钢筋混土、稻草增强黏土。
2. 复合材料的组成包括基体和增强材料,基体主要有合成有机高分子材料、陶瓷、铝、镁及其他合金等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维等。
3. 玻璃钢特点:强度大,而且密度小,耐腐蚀。
4. 碳纤维复合材料的优点:密度小、强度高、耐热、耐疲劳,化学稳定性好。