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c、SO3
H2SO4
注意:
CO和H2
O既不是酸性氧化物也不是碱性氧化物。
9碱性氧化物:
跟酸反应生成盐和水的氧化物。
CaO、
Na2
O
、
MgO、
Fe2
O3
、CuO
大部分金属氧化物都是碱性氧化物,
BaO
、K2
O、
CaO、Na2
O溶于水立即跟水反应
生成相应的碱,其他碱性氧化物不溶于水,跟水不反应。
(K、Ca、Na、Ba)具体如下:
CaO+H2O=Ca(OH)2
BaO+H2O=Ca(OH)2
Na2O+H2O=2NaOH
K2O+H2O=2KOH
10酸:
电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物。
酸溶液的PH值小于7
酸的名称中最后一个字是“酸”,通常化学式的第一种元素是“H
”,酸由氢和酸根离子组成(如硫酸H+、SO42-)
紫色石蕊试液遇酸变红色,无色酚酞试液遇酸不变色。
11碱:
电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。
碱通常由金属离子和氢氧根离子构成
可溶碱有五种:
钾钙钠钡氨(KOH,Ca(OH)2
NaOH
、Ba(OH)2
,氨水)它们的溶液无色。
可溶性碱的溶液PH值大于7,紫色石蕊试液遇溶碱变蓝色,无色酚酞试液遇溶碱变红色。
12盐:
电离时生成金属离子和酸根离子的化合物。
a.正盐(酸碱完全中和的产物NaCl,KNO3)(需掌握)
b.酸式盐(多元酸里的氢部分被金属取代,H夹在中间NaHCO3
、Ca(HCO
3)2)(需了解)
c.碱式盐(化学式的中间有“OH”):
Cu2
(OH)2
CO3
.(需了解)
●分子、原子、离子、元素和化学式
(1)元素:
具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子总称元素。
原子的核电荷数(即核内质子数)决定原子或离子的元素种类。
(思考:
什么决定元素的化学性质?
)
(2)大部分单个的元素符号表示:
一种元素、该元素的一个原子、一种单质
但H、
N、
Cl等符号不能表示单质,它们的单质是:
H2
N2
O2
Cl2
(3)地壳中元素按质量分数由多至少前四位是:
O氧
Si硅
Al铝
Fe铁。
铝是地壳中含量最多的金属元素。
(4)化学的“语法”:
“某分子”由“某原子构成”
“某物质”由“某元素组成”或“某某分子构成”(金属单质、稀有气体讲由某原子直接构成)
例:
水由氢元素和氧元素组成,水由水分子构成。
1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成
元素、物质都是宏观概念,只表示种类,不表示个数。
不能说“水是由二个氢元素和一个氧元素组成”
(5)粒子:
如原子、离子、分子、电子、质子等,它们都是微观概念,既表示种类又可表示个数。
分子、原子、离子都是构成物质的粒子。
金属单质和稀有气体由原子直接构成;
非金属单质、非金属与非金属形成的共价化合物由分子构成,化合物中既有金属元素又有
非金属元素的离子化合物是由离子构成。
(6)分子:
分子是保持物质化学性质的最小粒子。
分子由原子构成,
1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。
(7)原子:
原子是化学变化中的最小粒子。
(注意:
原子不是构成物质的最小粒子。
)原子的的构成:
原子由核外带负电的电子和带正电的原子核构成,原子核由带正电的质子
和不带电的中子构成。
核电荷数=质子数=核外电子数=核内质子数。
原子只是化学变化中的最小粒子;
特例:
普通氢原子核中只有质子无中子,氢原子的原子核就是一个质子。
(8)原子团:
由两种或两种以上元素的原子构成,在化学反应中通常以整体参加反应的原子集团,常见的原子团:
SO42--
,
CO32--
,NO3--
,OH--
,MnO4-
MnO42-
ClO3-,PO43-
,HCO3--
,NH4+
,碳酸氢根(HCO3---)硫酸氢根(HSO4---)磷酸氢根(HPO42--)磷酸二氢根(H2PO4--)
(9)离子:
带电的原子或原子团叫离子。
带正电的离子叫阳离子;
带负电的离子叫阴离子。
离子符号的写法:
离子的电荷数标在右上角,电荷的数值等于它对应的化合价
常见阳离子:
Na+
Mg2+
Al3+
、H+
、NH4+、Fe2+
Fe3+
Ca2+
常见阴离子:
O2-
、OH-
S2-、
F-
Cl-
SO42-
CO32-
NO3-
MnO4-
PO43-
MnO42-
ClO3-
(10)元素的化合价:
一种元素一定数目的原子与另一种元素一定数目的原子化合的性质。
标在元素符号的正上方(与离子写法区分开)。
(11)背诵化合价归纳:
化合物各元素化合价代数和为零
,单质元素化合价是零。
+1价钾钠银铵氢,
+2价钡钙镁铜汞锌
二三铁、二四碳三铝四硅五价磷
氟、氯、溴、碘-1价
氧硫-2要记清
氢氧根、硝酸根(OH---
、NO3---
)-1价
硫酸根、碳酸根(SO4
、CO32-
)-2价
无氧时S为-2价
(12)质量守恒定律:
参加化学反应的各物质质量总和,等于反应后生成的各物质质量总和。
书写化学方程式的步骤:
1化学式写正确2配平3检查状态。
(13)溶液:
一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一、稳定的混合物。
溶液由溶质和溶剂组成。
(在溶液里的反应,一般是溶质参加反应)
(14)溶质:
被溶解的物质叫溶质(可以是气体、液体或固体),但没有溶解的物质不是溶液的一部分,不能认为是溶质。
20℃时,50克食盐放入100水中,没有溶解的24克食盐不是溶质,不是溶液的一部分。
(15)溶剂:
能溶解其他物质的物质叫溶剂。
溶剂通常是液体,不指明溶剂的溶液其溶剂是水。
(16)固体的溶解度:
在一定温度下,某固态物质在100克溶剂达到饱和状态时所溶
解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
(关键词:
一定的温度
100克溶剂
达到饱和状态
溶质质量)。
(17)溶解度曲线:
物质的溶解度随温度变化的曲线。
大部分固体的溶解度随温度升高
而增大,但NaCl的溶解度受温度影响很小,
熟石灰的溶解度随温度高而减小。
气体的溶解度随温度降低、压强的增大而增大。
(18)溶液的导电性:
物质溶于水发生电离使溶液能导电。
(纯水、固体酸碱盐不导电)
(19)电离:
物质溶于水时,离解成可自由移动的离子的过程叫电离。
注意
①电离是自发的过程,不须通电。
②在溶液里所有阳离子所带的正电荷总数
和所有阴离子所带的负电荷总数相等,所以溶液不显电性。
但阳离子的个数不一定等于阴离子的个数
二、元素及其化合物
(一)水
1.水、蒸馏水是纯净物、化合物和氧化物。
矿泉水、海水、河水、糖水和盐水属于混合物
2.
污染水质的因素:
工业生产中的废渣、废水、废气(即“三废”)和生活污水的任意排放,农业生产中施用的农药、化肥随雨水流入河流。
3.电解水实验(水中加少量硫酸或NaOH,增强水的导电性)
①
水通电(正极O2
负极H2
,体积比1:
2)
2H2
O
↑
+
↑
②证明物质里是否含水方法:
白色的无水硫酸铜遇水变蓝色
(二)空气
4.空气的成分按体积分数计算:
氮气78%,氧气21%,稀有气体0.94%,CO2
0.03%
5.环境污染知识:
排放到空气中的气体污染物较多的是二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳
6.测定空气成份或除去气体里的氧气,要用易燃的磷,磷燃烧后生成固体,占体积小易分离。
不能用碳、硫代替磷。
碳、硫跟氧气反应生成气体,难跟其他气体分离。
(
三)氧气的性质和用途
7.氧气的物理性质:
不易溶于水,密度比空气的略大。
液氧、固态氧淡蓝色。
8.氧气的用途:
气焊、航天、潜水、登山、医疗、液氧炸药、炼铁、炼钢
9.氧气的化学性质:
支持燃烧,有助燃性。
可供呼吸用,是常用的氧化剂。
⑴木炭在氧气中(O2可使带火星的木条的木条复燃)C
O2点燃CO2
现象:
发出白光,放出热量,生成使石灰水变浑浊的气体
在空气中持续红热,生产无色气体。
⑵硫在空气中燃烧,硫在氧气中燃烧
S
O2SO2
硫在空气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,产生有刺激性气味的气体,放出热量;
在氧气里燃烧发出蓝紫色火焰,产生有刺激性气味的气体;
放出热量
⑶磷在空气中燃烧
4P
5O22P2
O5
发出白光,产生大量的白烟,放出热量
白磷着火点低,易自燃,要放在水中密封保存,可隔绝空气,防止它自燃。
⑷镁在空气(或氧气)中燃烧
2Mg
O2
2MgO
发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体
⑸铁丝在氧气中燃烧
3Fe
2O2
Fe3
O4
剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量。
此实验必须先在集气瓶里装少量水或在瓶底铺一层细砂,防止溅落的熔化物使瓶底炸裂。
⑹氢气在空气中燃烧(点燃爆鸣气)
O22H2
纯净的氢气在空气里安静地燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量;
不纯的氢气点燃会爆炸
⑺蜡烛在氧气里燃烧得更旺,发出白光,放出热量,瓶壁内有水珠。
向瓶内倒入澄清的石灰水,石灰水变浑浊。
⑻
加热碱式碳酸铜
(俗称铜绿)Cu2
CO3△2CuO
(现象:
绿色粉末变黑色,管壁有水珠,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊)
(四)氧气的制法
10、工业制取氧气的方法:
分离液态空气制取氧气,此变化是物理变化,不是分解反应
,实验室制取氧气反应原理:
①加热高锰酸钾
2KMnO4△K2
MnO4
MnO2
②加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
2KClO32KCl
3O2
实验室制取氧气注意事项:
1试管口略向下倾斜(防止因加热时药品所含湿气变为水蒸气,至管口冷凝成水滴而倒流,使试管破裂);
2用排水法收集氧气,导管口开始有气泡放出时不宜立即收集,当气泡连续地较均匀地放出后再收集(因为开始放出的气泡不纯,含有空气)
3排水法收集氧气结束时,应先撤去导管,后停止加热(防止水倒吸入试管,导致热的试管破裂。
)
其他生成氧气的反应:
通电
③水通电(正极O2
O=2H2
④加热氧化汞
2HgO2Hg
⑤
过氧化氢制取氧气:
2H2O22H2
(五)氢气的性氢气的性质和用途
11.氢气的性质
(1)物理性质:
密度最小的气体,难溶于水
(2)化学性质
①可燃性:
氢气在空气中燃烧
纯净的氢气在空气里安静地燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量
不纯的氢气点燃会爆炸,所以点燃氢气前一定要先检验氢气的纯度。
②还原性:
氢气还原氧化铜
+CuOCu+H2
黑色氧化铜逐渐光亮的红色的铜,管壁有水珠产生。
氢气还原氧化铜实验注意事项:
“酒精灯迟到早退”,即
开始时要先通入氢气后加热(目的是排净管内空气,防止氢气与管内空气混合受热发生爆炸);
实验结束时要先停止加热,继续通入氢气至试管冷却(防止生成的铜受热被氧化成CuO)。
(3)氢气的用途:
充气球,冶炼金属,高能燃料,化工原料。
12.生成氢气的反应(实验室制取H2最常用的试剂是:
锌粒和稀硫酸,也可用②③⑤⑥⑦)
①锌粒和稀硫酸反应Zn+H2
SO4=ZnSO4+H2↑②铁和稀硫酸Fe+H2
SO4=FeSO4
+H2
③镁和稀硫酸Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑④铝和稀硫酸2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
⑤锌粒和盐酸反应
Zn+2HCl=ZnCl2
H2↑⑥铁和盐酸反应Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
⑦镁和盐酸反应
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑⑧铝和盐酸反应2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
(六)铁的性质
13.铁的物理性质:
纯铁有银白色金属光泽的固体,铁粉黑色,有良好的延性和展性,质软,是导体。
铁的化学性质:
(1)铁跟氧气反应铁在潮湿的空气里(既有H2O又有O2时)易生锈,铁锈是混合物,主要成分是氧化铁Fe2
防锈方法:
在铁表面涂一层保护膜(如涂漆或油);
镀锌等金属。
铁在氧气里燃烧生成四氧化三铁,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量。
(2)铁可跟酸和排在铁后的金属的盐溶液发生置换反应(反应后溶液呈浅绿色)
铁跟硫酸铜溶液反应(现代湿法冶金的先驱)化学方程式:
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
铁丝表面覆盖一层红色的铜,
反应后溶液呈浅绿色。
(3)②铁跟硫酸反应:
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
(4)铁跟盐酸反应:
Fe+2HCl=FeCl2
(5)现象:
有气泡生成,反应后溶液呈浅绿色(补充铁有两种离子:
铁离子Fe3+
红褐色,亚铁离子Fe2+浅绿色)
(6)铁元素有三种氧化物:
氧化铁Fe2O3
(红棕色)氧化亚铁FeO
(黑色)
四氧化三铁Fe3O2
(黑色)
14.生铁和钢:
都是铁的合金,但含碳量不同,生铁的含碳量高,钢含碳量低。
合金:
金属与金属(或非金属)熔合而成,具有金属性质的混合物。
(七)单质碳的性质
15.金刚石和石墨是由碳元素组成的两种不同的单质,它们物理性质不同、化学性质相同。
它们的物理性质差别大的原因碳原子的排列不同
16.碳的化学性质跟氢气的性质相似(常温下碳的性质不活泼)
木炭在氧气中燃烧
C
CO2现象:
发出白光,放出热量
碳燃烧不充分(或氧气不充足)
2C+O2
2CO
木炭高温下还原氧化铜
2CuO2Cu
黑色物质受热后变为亮红色固体,
同时放出能使石灰水变浑浊的气体
试验注意事项:
①试管口略向下倾斜(防止因加热时生成的水蒸气至管口冷凝成水滴而倒流,使试管破裂);
②实验结束时,应先把导管从石灰水里移开,然后再熄灭酒精灯(防止石灰水倒吸入试管,导致热的试管破裂。
木炭高温下还原氧化铁
3C
2Fe2O34Fe
3CO2
高温条件下碳还原二氧化碳生成一氧化碳
CO22CO+C
一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳
2CO+O22CO2
(八)二氧化碳的性质
17.二氧化碳的物理性质:
可溶于水,密度比空气的大。
加压降温易变为固体“干冰
用途:
灭火,温室里作肥料,干冰用于致冷和人工降雨,化工原料
18.
二氧化碳的化学性质
①跟水反应:
二氧化碳通入水中生成碳酸
=H2
二氧化碳通入紫色石蕊试液,石蕊试液变红色;
加热又变为紫色
②跟碱反应生成盐和水:
(用澄清的石灰水鉴定CO2)
二氧化碳通入澄清的石灰水
Ca(OH)2
=
CaCO3
↓+H2
有白色沉淀生成(或:
澄清的石灰水变浑浊)
二氧化碳跟氢氧化钠反应:
2NaOH=
O(无明显现象)
③通常情况下,CO2不支持燃烧,也不能燃烧。
(九)一氧化碳的性质
19.一氧化碳的物理性质:
无色、无味、比空气的密度略小、难溶于水
20.一氧化碳的化学性质
发出蓝色火焰,放出热量
2CO+O22CO2
一氧化碳还原氧化铜(不是置换反应)
CO
CuOCu
特别注意尾气的处理:
一氧化碳有剧毒,会使空气受污染,必须把未反应的CO燃
烧转变成无污染的CO2。
一氧化碳还原氧化铁
3CO
2Fe
③毒性:
一氧化碳吸入肺里跟血液的血红蛋白结合,破坏了血红蛋白的输氧能力
三种有可燃性、还原性的物质:
氢气、碳、一氧化碳(都可用于冶炼金属、用作燃料)
(十)碳酸钙的性质和用途
21.碳酸钙主要以石灰石和大理石存在,大理石和石灰石主要成分是CaCO3
大理石和石灰石做建
筑材料,工业上用石灰石制生石灰(CaO)和二氧化碳、制水泥。
22.碳酸钙的物理性质:
白色固体,难溶于水。
化学性质:
①跟盐酸、硝酸反应(碳酸钙不溶于水,可溶于酸)
+2HCl=CaCl2
O+CO2
(实验室制取CO=的反应)
+2HNO3
=Ca(NO3)2
+H2O+CO2
②高温分解:
CaCO3CaO+CO2
(生石灰跟水反应生成熟石灰)CaO+H2O=Ca(OH)2
氢氧化钙(俗名:
消石灰、熟石灰
化学式Ca(OH)2)
白色固体,微溶于水,溶解度随温度升高而降低。
用生石灰跟水反应制得。
与硫酸铜配制农药“波尔多”液,可用来降低土壤酸性,制建筑业的三合土
氢氧化钠和氢氧化钙不同点:
氢氧化钙跟二氧化碳、碳酸钠、碳酸钾反应有白色沉淀生成,氢氧化钠则无沉淀生成。
三、物质的颜色
大部分固体白色,大部分气体、液体、溶液无色
黑色固体:
木炭、氧化铜、四氧化三铁、二氧化锰、铁粉
蓝色固体:
硫酸铜晶体、氯化铜、硝酸铜,它们的溶液也是蓝色
黄色固体:
氯化铁、硫酸铁、硝酸铁,它们的溶液也是黄色
蓝色沉淀:
氢氧化铜
Cu
不溶于水可溶于酸
红褐色沉淀:
氢氧化铁Fe(OH)3
硫磺是浅黄色固体
液氧、固态氧是淡蓝色
红色固体:
铜
、氧化铁、红磷
高锰酸钾:
紫黑色固体
浅绿色:
氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁和它们的溶液
绿色:
碱式碳酸铜(俗名:
铜绿)Cu2
CO3
四、化学实验
1.制取气体选用装置考虑:
反应物的状态、反应条件(是否要加热)
反应物状态和反应条件相同的,可用相同的装置。
下列各组实验装置相同:
①加热固体的反应:
实验室制取氧气、氨气、甲烷,加热碱式碳酸铜、木炭还原氧化铜
②块状固体和液体反应:
实验室制取氢气、二氧化碳、硫化氢
收集气体的方法:
排水法:
收集不溶或不易溶于水的气体,如O2
CH4
CO等。
排水法收集的气体较纯
向上排气法:
收集比空气密度大的(相对分子质量大于29)气体,如CO2
,O2
,HCl
向下排气法:
收集比空气密度小的(相对分子质量小于29)气体,如H2
,CH4
,NH3
2.实验室制取氧气注意事项:
①试管口略向下倾斜(防止因加热时药品所含湿气变为水蒸气,至管口冷凝成水滴而倒流,使试管破裂);
②用排水法收集氧气,导管口开始有气泡放出时不宜立即收集,当气泡连续地较均匀地放出后再收集(因为开始放出的气泡不纯,含有空气)③排水法收集氧气结束时,应先撤去导管,后停止加热(防止水倒吸入试管,导致热的试管破裂。
3.
加热铜绿、木炭还原氧化铜的实验注意事项:
②实验结束时,应先把导管从石灰水里移开,然后再停止加热(防止石灰水倒吸入试管,
导致热的试管破裂。
4.向上排气法收集氧气验满方法:
用带火星的木条放在集气瓶
口,木条复燃
5.
鉴别氧气的方法:
用带火星的木条气体里,木条复燃,证明气体是氧气。
6.检验二氧化碳的试剂:
澄清的石灰水;
实验现象:
澄清的石灰水变浑浊。
7.氢气还原氧化铜实验注意事项:
实验结束时要先停止加热,继续通入氢气至试管冷却(防止生成的铜受热被氧化成CuO)
8.做可燃性气体的实验时,要特别注意安全,点燃可燃性气体(氢气、甲烷和CO等)前,
都一定要先检验气体的纯度。
这些气体与空气混合点燃都可能发生爆炸。
9.可燃性气体的验纯方法:
用排水法收集一小试管的气体,用大拇指摁住管口移近火焰,
若听到尖锐的爆鸣声,则气体不纯;
听到轻微的“噗”的一声,则气体已纯。
用向下排气法收集氢气,经检验不纯时,要用拇指堵住管口,熄灭管内火焰再验纯,防止引爆反应瓶内气体。
10.干燥剂:
除去含水物质中的水份(特别是除去气体里的水蒸气)的物质。
常用的干燥剂有:
呈酸性浓硫酸;
呈碱性的氢氧化钠固体、生石灰(氧化钙)、碱石灰。
干燥剂不能跟待干燥的物质反应。
氢氧化钠、生石灰和碱石灰都不能干燥二氧化碳、二氧化硫、氯化氢等酸性气体。
浓硫酸不能干燥碱性的氨气(NH3
),能干燥其他气体。
11.氢气的干燥和除杂质:
实验室制得的氢气里常含有水蒸气和酸雾,可选用碱石灰、
氢氧化钠。
把水和酸雾同时除去。
见图中常用的干燥和除杂质装置:
除水的装置接在其他除杂质的装置之
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