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空气中各组分气体体积占空气总体积的百分数(体积分数)大约是:
N278%,O221%,He(氦)、Ne(氖)、Ar(氩)等稀有气体0.94%,CO20.03%,
水蒸气和其他气体0.03%
2.认识氮气和稀有气体对人类生活的重要作用
N2的化学性质不活泼,在常温下难与其他物质发生反应。
可用于医疗手术、灯泡填充气、
食品保护气和制氮肥等。
稀有气体一般不跟其他物质发生反应。
可用于放电管、填充气球(He)、焊接金属的保护气和霓虹灯等。
3.了解典型的大气污染物的来源及危害
⑴主要大气污染物:
二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)、粉尘
⑵来源:
机动车辆尾气的排放、工厂排放的废气、燃料燃烧排放的烟气和沙尘等。
⑶危害:
温室效应、臭氧空洞的形成和酸雨等
⑷计入空气质量周报的污染物:
可吸入颗粒物、二氧化硫(SO2)和氮的的氧化物(NOx)
4.知道O2、CO2的主要性质和用途
物质
性质
用途
物理性质
化学性质
O2
通常状况下,无色、无气味的气体,密度比空气稍大,不易溶于水。
其液态为淡蓝色液体,固态为淡蓝色的雪花状固体。
比较活泼,能与许多物质发生氧化反应
⑴与非金属反应
1木炭
碳+氧气
二氧化碳
②红磷
红磷+氧气
五氧化二磷
现象:
在空气中燃烧放出热量,生成大量白烟。
⑵与金属反应
铁丝+氧气
四氧化三铁
FeO2Fe3O4
现象:
剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体。
⑶与蜡烛反应
石蜡+氧气
水+二氧化碳
在氧气中燃烧比在空气中剧烈,发出白光,放出热量,集气瓶壁出现水雾,生成使澄清石灰水变浑浊的无色气体。
供给呼吸,支持燃烧。
可用于潜水、航天、焊接和切割、炼钢等。
CO2
通常状况下,无色、无气味的气体,密度比空气大,能溶于水。
固态俗称“干冰”。
⑴与水反应
二氧化碳+水—→碳酸
CO2H2OH2CO3
二氧化碳通入滴有紫色石蕊试液的蒸馏水中,使石蕊变红。
碳酸不稳定,受热后使石蕊试液重新变成紫色。
碳酸—→二氧化碳+水
H2CO3CO2H2O
⑵与澄清石灰水反应
二氧化碳+氢氧化钙—→碳酸钙+水
CO2Ca(OH)2CaCO3H2O
澄清石灰水变浑浊
灭火(CO2密度比空气大;
本身不可燃也不助燃),做温室大棚的气体肥料(CO2是植物光合作用的原料之一),生产碳酸型饮料,干冰用于人工降雨.
5.初步学会在实验室制取O2和CO2
气体
化学反应原理
药品
高锰酸钾(KMnO4);
过氧化氢(H2O2)、二氧化锰(MnO2)
石灰石或大理石(主要成分碳酸钙CaCO3)、
稀盐酸(HCl)
反应
高锰酸钾
锰酸钾+二氧化锰+氧气
KMnO4K2MnO4MnO2O2
过氧化氢
水+氧气
H2O2H2OO2
碳酸钙+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水
CaCO3HClCaCl2CO2H2O
实验装置
发生装置
双氧水
二氧化锰
稀盐酸
石灰石
收集装置
排水法向上排空气法
(氧气不易溶于水)(氧气密度比空气稍大)
向下排空气法
(二氧化碳密度比空气大)
检验
用一根带火星的木条放入集气瓶内,如果木条复燃,则说明收集的气体就是O2。
把气体通入澄清石灰水,如果石灰水变浑浊,
则说明收集的气体就是CO2。
验满
用一根带火星的木条放在集气瓶口,如果木条复燃,则说明O2已经集满(向上排空气法)
用燃着的木条置于集气瓶口,如果木条
火焰熄灭,则说明CO2已经集满。
6.认识水的组成
水是纯净物,由氢元素和氧元素组成。
验证实验:
⑴水的分解:
水
氢气+氧气
⑵水的生成:
H2在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰,放出大量的热,罩在火焰上方的干冷烧杯内壁出现水雾。
7.知道纯水与矿泉水、硬水与软水等的区别
⑴纯水是纯净物;
矿泉水是混合物,除了水外,还含有多种可溶性的矿物质(无机物),可提供人体所需的一些微量元素。
⑵溶有较多含钙、镁物质的水是硬水,加入肥皂产生的泡沫很少,会形成白色垢状物,长期饮用硬水
对人体健康不利,一些工业用水也不能用硬水;
硬水经过处理去除过多的钙和镁后可以消除其不利的影
响而成为软水。
可用蒸发的方法来鉴别纯水和溶液,蒸干后如有固体出现,则是矿泉水或硬水;
如无固体
出现,则为纯水。
蒸发操作注意:
蒸发过程要用玻璃棒不断搅拌;
蒸发出现大量固体时停止加热,利
用蒸发皿的余热蒸干水分;
加热后的蒸发皿用坩埚钳夹持。
8.了解吸附、沉淀、过滤和蒸馏等净化水的常用方法
吸附:
常用的吸附剂为活性炭,用于吸附有颜色或气味的微粒。
沉淀:
常用明矾或石灰形成的一种粘稠的物质,促进水中的悬浮颗粒沉淀下来。
过滤:
可用于除去水中固体小颗粒。
过滤装置要求:
一贴二低三靠。
一贴:
滤纸紧贴漏斗内壁;
二低:
滤纸边缘低于漏斗边沿;
液面低于滤纸边缘;
三靠:
倾倒液体时,烧杯嘴靠在玻璃棒上;
玻璃棒轻靠在三层滤纸一边;
漏斗下端管口靠在烧杯内壁。
滤纸也可用沙砾、棉花和纱布等替代。
蒸馏:
一种把水分蒸发并冷凝的方法,所得蒸馏水可视为纯净物。
第三章
一、重要概念
1、构成物质的微粒特点:
微粒是极小的肉眼看不见的;
微粒是不断运动的,温度升高,运动加快;
微粒之间存在一定的有空隙。
2、分子:
保持物质化学性质的一种微粒。
氧气和液氧都有助燃性是因为他们都是由氧分子构成;
氧气、氢气、水的性质不同是因为他们是由不同的分子构成的。
3、原子:
化学变化中不可再分的一种微粒。
原子是由带正电荷是原子核和带负电荷的核外电子构成。
二者电量相等电性相反,因而原子呈中性。
4、离子:
构成物质的一种微粒,通常由原子得失电子而形成。
原子得电子成为阴离子,原子失电子成为阳离子。
5、相对原子质量:
以一种碳原子的质量的1/12为标准,其他原子的质量与这一基准的比,称为这种原子的相对原子质量。
碳的相对原子质量约为12。
6、相对分子质量等于构成分子的各原子的相对原子质量的总和。
7、元素:
同一种原子的总称。
用元素符号表示。
8、单质:
同种元素组成的纯净物。
包括金属单质,如Cu、Hg、Al等;
非金属单质,如O2、N2、C、P等。
9、化合物:
由两种或两种以上的元素组成的纯净物。
如MgO、Fe3O4、KMnO4等,自然界中的物质大多数是化合物。
10、氧化物:
由两种元素组成的化合物中有一种元素是氧,这样的化合物叫氧化物。
如MgO是氧化物也是含氧化合物,而KMnO4是含氧化合物而不是氧化物。
11、化学式:
用元素符号和数字的组合表示纯净物的式子。
一种纯净物只用一个化学式表示。
单质除了O2、、N2、Cl2、、H2外,大多用元素符号来表示他们的化学式如Fe、Cu、Mn、Zn等;
化合物的化学式要根据元素的化合价来书写,一般办法是:
正前负后,交叉约简。
化合物中,各元素化合价代数和为零。
12、元素的存在:
地壳中前四位O、Si、Al、Fe;
13、元素与人体健康:
Ca、Fe、Zn、Co(钴)、I为微量元素。
缺钙:
骨质疏松、畸形,易得佝偻病;
钙过量:
引起白内障、动脉硬化
缺锌:
儿童智力发育停滞,智力低下,严重时会得侏儒症
缺铁、钴:
贫血症缺碘:
甲状腺疾病硒过量:
会致癌
14、原子、分子和离子的关系
结合金属:
铜、铁、钙等
非金属:
金刚石、硅、稀有气体等
结合聚集
分解水、氧气、二氧化碳等
失去或得到电子结合
得到或失去电子食盐、氯化钙、碳酸钙等
分子和原子的不同在于化学变化中分子可分原子不可分。
物质发生化学变化实质就是分子拆分成原子,
原子重新组合成新的分子;
物质发生物理变化时构成物质的微粒不变。
二、化学用语
1、离子符号:
在元素符号或原子团的右上角写上离子所带电荷数及其电性,离子所带电荷数与其元素
的化合价数值一致,如果数值为1可省略。
如钠离子Na+、镁离子Mg2+、氯离子Cl--、硫酸根离子SO42--—等。
2、化合价的表示:
在元素符号或原子团的正上方标化合价的正负及数值,数值为1不可省。
3、化学用语的含义:
⑴元素符号:
如O
表示一种元素,如氧元素;
表示这种元素的一个原子,如1个氧原子
⑵化学式:
如H2O、Fe、NaCl
表示一种纯净物,如水、铁、氯化钠
表示这种纯净物的宏观组成,如水组成元素是氢元素和氧元素,铁的组成元素是铁元素,
氯化钠的组成元素是钠元素和氯元素
表示这种纯净物的微观构成(分子、原子、离子)
如水分子,每个水分子是由2个氢原子和一个氧原子构成,铁是由铁原子构成
氯化钠是由钠离子和氯离子构成,钠离子和氯离子的个数比为1:
1
⑶化学式的读法:
两种元素组成的化合物,从右向左,读作“某化某”,如ZnS读作硫化锌
(元素符号右下脚的数字也要读出来,如SO3读作三氧化硫)
较复杂的化学式则要根据其特征来称呼。
有CO3的读作“碳酸某”如Na2CO3读作碳酸钠;
有SO4的读作“硫酸某”如K2SO4读作硫酸钾;
有OH的读作“氢氧化某”,
如Al(OH)3读作氢氧化铝。
(4)化学用语中数字的含义
例:
+4
3CO21表示每个二氧化碳分子中有一个碳原子
2表示每个二氧化碳分子中有两个氧原子
3表示三个二氧化碳分子
4表示在二氧化碳中碳元素的化合价为正四价
2O表示两个氧原子
简单计算(关于化学式的计算)
1、求相对分子质量:
2、求组成元素的质量分数
该元素的相对原子质量(Ar)×
原子个数
某元素的质量分数=×
100%
化合物的相对分子质量(Mr)
3、求化合物中各元素的质量比
Fe2O3的相对分子质量=2×
56+3×
16=160
2×
Ar(Fe)
Fe2O3中,铁元素的质量分数=×
Mr(Fe2O3)
56
=×
16
=70%
Fe2O3中,铁元素与氧元素的质量比=2×
56︰3×
16=7︰3
第四章
一、概念
1.燃烧:
一种发光、发热的剧烈的化学反应。
2.物质燃烧一般需要同时满足三个条件:
⑴物质具有可燃性;
⑵可燃物与氧气接触;
⑶可燃物达到着火点,即燃烧所需的最低温度。
灭火主要有三种方法:
⑴将可燃物撤离燃烧区,与火源隔离;
⑵将燃烧着的可燃物与空气隔离;
⑶使用大量的冷却剂使燃烧物的温度降低到着火点以下。
3.完全燃烧:
氧气充足时可燃物发生的燃烧,可燃物中的碳、氢元素分别生成二氧化碳和水,放出的热量多。
(C+O2点燃CO2)
不完全燃烧:
氧气不充足时可燃物发生的燃烧,可燃物中的碳、氢元素生成一氧化碳、碳氢化合物等有毒气体和小的炭黑颗粒等物质,放出的热量少。
(C+O2点燃CO)
4.爆炸:
可燃物在有限的空间发生的急速燃烧。
5.可燃物的气体或固体粉尘在空气或氧气中达到一定比例遇火就会发生爆炸。
这个比例也叫爆炸极限。
6.热值:
一定量燃料完全燃烧放出的热量
7.煤的干馏(或炼焦)是指把煤隔绝空气加强热,煤分解成焦炭、煤焦油和焦炉煤气等,
煤的干馏是化学变化。
8.石油的分馏是指根据物质的沸点不同从石油中分离出各种产品(汽油、煤油、柴油、液化气等),
石油的分馏是物理变化。
9.质量守恒定律:
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。
微观解释:
在化学变化中元素种类不变,原子种类不变,原子数目不变,原子质量不变。
10.书写化学方程式所遵循的原则:
⑴以客观事实为依据;
⑵符合质量守恒定律。
11.正确书写化学方程式:
⑴写出反应式中各物质的化学式;
⑵根据质量守恒定律,
在反应物和生成物的化学式前配上适当的化学计量数,使反应前后各种元素的原子个数相等,
将箭头改写成等号;
⑶在等号上注明反应条件,并在生成的气体或溶液中生成的沉淀物化学式
的右边分别标上“↑”或“↓”。
二、物质
1.一氧化碳是无色、无味、不溶于水的剧毒气体。
吸入人体内的一氧化碳跟血液里的血红蛋白
结合使血红蛋白丧失了输氧的功能,人体就因缺少氧气而中毒。
燃料的不完全燃烧、
汽车排放出的废气、煤气的泄漏等都会增加空气中的一氧化碳的含量。
2.煤、石油、天然气是世界上最重要的三种化石燃料。
煤是工业的粮食,石油是工业的血液,
天然气的主要成分是甲烷(CH4)。
我国是世界上用煤最早,开采石油、天然气最早的国家。
“西气东输”工程是指:
将天然气从新疆塔里木输送到上海西郊,输气管道全长4200多千米。
天然气、沼气、坑气的主要成分都是甲烷。
甲烷是难溶于水、比空气轻、易燃烧的气体,
点燃前要验纯。
(CH4+2O2点燃CO2+2H2O)
三、计算
1.化学方程式计算的步骤和方法——设、写、列、比、算、答。
例1:
碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳:
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
若制备二氧化碳8.8g,至少需要碳酸钙多少克?
解:
设需碳酸钙的质量为x。
(未知数x后不带单位)………………………设
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑………………………写
10044………………………列
x8.8g
100∶44=x∶8.8g……………………………………………比
x=20g……………………………………………算
答:
至少需碳酸钙20g。
……………………………………………答
第五章
一、基本概念
1.置换反应:
由一种单质和一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物,这样的反应叫做置换反应。
一变一A+BCAC+B
化合反应多变一A+B+……C分解反应一变多AB+C+……
2.合金:
是由一种金属跟其他金属或非金属熔合形成的有金属特性的物质。
合金的硬度一般比各成分金属大,大多数合金的熔点低于它的成分金属。
3.描述金属的物理性质有
(1)金属光泽
(2)延展性(3)导电性(4)导热性
二、物质知识要点
1.铁、铜、铝的化学性质比较
铁
铝
铜
与氧气的反应
(在纯氧中)
3Fe+2O2点燃Fe3O4
(在空气中加热,常温下也能反应)
4Al+3O2==2Al2O3
(在空气中加热)
2Cu+O2加热2CuO
与稀硫酸的反应
Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑浅绿色溶液
2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3
+3H2↑
不反应
与硫酸铜溶液的反应
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
蓝色溶液
2Al+3CuSO4==Al2(SO4)3+3Cu
2.金属的用途
(1)日常用的温度计内使用的是汞,热水瓶胆内一层银白色物质是银,香烟盒内一层金属是铝,家用导线内的金属是铜,储存液化石油气的瓶所用的材料是钢铁。
(2)铁做炊具是利用铁的导热性好且能补充人体内的铁元素,武德合金用做保险丝是因为它的熔点低,铝合金用于建筑的门窗是因为质轻而坚硬,钢材用于建筑材料是因为机械强度大,铝箔是利用铝的延展性好,钨丝用于电灯丝是利用钨的熔点低。
3.生铁和钢的比较
生铁
钢
含碳量
4.3%—2%
2%—0.03%
其它元素
含较多C、P、S、Si等
含较少C、S、P、Si
用途
铁锅、暖气片、机床的底座或用于炼钢
制造机械、交通工具、武器,有较好的硬度、韧性和弹性,机械性能好
冶
炼
原理
3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2
用氧化剂除去过量的C、S、P、Si
设备
高炉
转炉
4.最早使用的合金是青铜,最广泛使用的合金是钢铁(铁和碳的合金),黄铜的成分金属是铜和锌,不锈钢是铁、铬、镍的合金,武德合金是由铋、铅、锡、镉组成的合金。
5.铁的锈蚀实际上是铁和氧气、水等物质相互作用发生一系列复杂的化学反应,使铁转化为铁的化合物的过程。
防止铁生锈的主要方法有
(1)表面覆盖保护层,如涂防锈油、喷油漆、烧涂搪瓷、镀锡镀锌镀铬等
(2)保持铁制品表面清洁干燥。
6.废金属不但会造成资源浪费,还会造成镉、汞等有毒金属对环境的污染,
回收再利用废金属是有效解决上述问题的方法之一。
7.石灰石、生石灰、熟石灰的性质和用途
物质
石灰石(大理石、方解石、白垩、蛋壳贝壳、珍珠、水垢)
生石灰
熟石灰、消石灰、石灰浆、石灰水
主要
成分
CaCO3
CaO
Ca(OH)2
性质
(1)高温易分解CaCO3高温CaO+CO2↑
(2)能与稀盐酸反应(用于实验室制二氧化碳
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
与水反应(放热反应)
CaO+H2O=Ca(OH)2
(1)能与二氧化碳反应,用于检验二氧化碳
CO2+Ca(OH)2=
CaCO3↓+H2O
(2)石灰水能使酚酞变红
制玻璃、制水泥、炼铁、作建筑材料
作干燥剂、常用一种建筑材料(制熟石灰)
常用一种建筑材料
9.常用的纯碱是碳酸钠(Na2CO3),草木灰中含有碳酸钾(K2CO3),农业上使用的化肥碳铵
是碳酸氢铵(NH4HCO3),这些物质统称碳酸盐。
含碳酸盐的物质能与盐酸反应生成二氧化碳气体,
这一原理可用于检验碳酸盐。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑K2CO3+2HCl=2KCl+H2O+CO2↑
三、涉及的实验及其现象和反应的化学方程式
1.铁丝在纯氧中燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体:
铜在空气中加热,亮红色的铜丝表面渐渐变黑:
铝丝在空气中,表面会慢慢失去金属光泽:
2.把铁丝浸入稀硫酸中,可以看见铁丝表面有气泡,溶液由无色渐渐变成浅绿色,铁丝渐渐变小:
Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑
3.把2-3枚无锈的新铁钉放入少量硫酸铜溶液中,可以看到铁钉表面覆盖一层红色的物质,溶液逐渐由蓝色变成浅绿色:
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
第六章
一、基本概念
1.一种物质的分子或离子均匀分散到另一种物质中的过程叫做溶解。
物质溶解后形成均一、稳定的混合物叫做溶液。
(溶液的基本特征:
均一性、稳定性。
均一性就是溶液中各处性质完全相同;
稳定性指外界条件不改变时,溶液不发生改变。
)如:
食盐、高锰酸钾、蔗糖、酒精、氢氧化钠等溶解在水中形成的混合物都是溶液,碘酒也是溶液。
2.油脂难溶于水,在油脂和水的混合物中加一些洗洁精(乳化剂)能使油脂以细小的液滴均匀悬浮于水中形成乳浊液,这种现象叫做乳化。
用洗衣粉可以洗去衣服上的污渍,用洗发剂可以洗去头发上的油脂。
3.物质溶解于水形成溶液的过程中通常伴随热量的变化,有些物质溶解使溶液的温度升高,如:
氢氧化钠、浓硫酸。
有些物质溶解使溶液的温度降低,如:
硝酸铵、硝酸钾、氯化铵。
4.加快物质溶解的方法有:
溶解时不断搅拌,加热,把块状的固体粉碎。
5.固体物质溶解于水,使水的沸点升高,凝固点降低。
寒冷的冬季,人们常向公路上的积雪撒些盐,使冰雪很快融化;
冬天建筑工人常在建筑料中加点氯化钙等物质以防冻;
汽车的水箱中在冬天加入少量乙二醇之类的化合物以防水箱中的水结冰。
6.某些固体物质在水中溶解时能生成自由移动的离子,所以这些物质(酸、碱、盐)的水溶液能够导电。
食盐溶于水生成自由移动的Na+和Cl-,氢氧化钠溶于水生成自由移动的Na+和OH-,稀硫酸溶液中含有自由移动的H+和SO42-,所以这些物质的水溶液都能够导电。
7.溶液都是由溶质和溶剂组成的,被溶解的物质叫做溶质,溶质可以是固体、液体、气体,溶解溶质的物质叫做溶剂,最常用的溶剂是水。
在蔗糖溶液中,蔗糖是溶质,水是溶剂;
盐酸中,氯化氢是溶质,水是溶剂;
碘酒中,碘是溶质,酒精是溶剂。
8.溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量的比值。
溶质的质量分数=
×
100
(溶液质量=溶质质量+溶液质量)
溶质的质量分数越大,说明溶液中溶质的相对含量越大。
9.浓溶液加水稀释时,溶质的质量不变。
浓溶液质量×
浓溶液的溶质质量分数=稀溶液质量×
稀溶液的溶质质量分数
10.一种物质溶解在另一种物质里的能力叫做溶解性。
11.在一定温度下,一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质的溶液
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