1第二章身边的化学物质一、空气中成分研究1.空气中的成分:按体积来分大约为,氮气78%,氧气21%,稀有气体0.94%,二氧化碳0.03%,其他气体为0.03%。2.空气中氧气含量测定实验(1)实验原理:密闭容器中消耗氧气,不生成新气体,导致压强变小。(2)实验现象:点燃红磷,产生大量的白烟,瓶壁发热;打开止水夹后,烧杯中的水进入锥形瓶中,体积大约占容积的1/5。(3)实验结论:空气中氧气大约占体积的1/5。(4)实验注意事项:①装置气密性好②红磷必须过量③点燃红磷后迅速伸入④等冷却至室温再打开止水夹3.空气中其他气体的性质及用途(1)氮气:通常情况下是一种无色无味气体,难溶于水;化学性质比较稳定,不容易发生化学反应。通常我们使用氮气做保护气,制取化肥,液氮也用于医疗手术。(2)稀有气体:化学性质很稳定,作保护气。氦气由于密度很小,不容易发生爆炸,可以用来做氢气球;作霓虹灯。4.纯净物和混合物的区分:(纯净物与混合物的判断与元素种类数无关)二、氧气的有关内容1.氧气在自然界的循环产生:植物的光合作用消耗:动植物的呼吸作用,燃料的燃烧,缓慢氧化作用2.氧气的性质(1)物理性质:通常情况下,氧气是无色无味的气体;氧气不易溶于水;氧气的密度略大于空气。(2)化学性质:氧气的化学性质比较活泼,能与许多物质发生氧化反应。(助燃性;氧化性)A.氧气与单质反应(碳、硫、磷、氢气)(铜、铁、镁、铝)现象、化学方程式。B.氧气与化合物反应(一氧化碳)现象、化学方程式C.缓慢氧化:如动植物的呼吸、金属的腐蚀、食物的腐败、肥料的腐熟等。3.氧气的用途:①支持燃烧(助燃剂)②提供呼吸4.氧气的制法(1)工业制法(分离液态空气法):利用氧气和氮气的沸点不同(物理变化)(2)实验室制法:A.高锰酸钾制取氧气2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑B.双氧水和二氧化锰制取氧气2H2O22H2O+O2↑三、二氧化碳的有关内容1.在自然界中的循环产生:动植物的呼吸,燃料的燃烧,微生物的分解作用等。消耗:绿色植物的光合作用,江河湖海的溶解作用2.二氧化碳的性质(1)二氧化碳的物理性质:通常情况下是无色无味气体,密度比空气大,能溶于水,固态二氧化碳(干冰)升华吸热。(2)二氧化碳的化学性质A.二氧化碳不能提供呼吸,不能燃烧也不能支持燃烧△===MnO2===2B.二氧化碳能与水反应(借助紫色石蕊试液变红来判断)CO2+H2O==H2CO3(二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸受热会分解)H2CO3==CO2↑+H2O判断:二氧化碳能使紫色石蕊变红(错)C.与澄清石灰水(即溶质氢氧化钙)反应,产生白色沉淀。CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O;D.与碳高温反应:C+CO2===2CO3.二氧化碳的用途:温室肥料、制汽水、灭火剂、人工降雨4.二氧化碳的制法实验室制法:石灰石或大理石与稀盐酸CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O;5.二氧化碳对人体以及环境的影响(1)二氧化碳对人体的影响(不能供呼吸,会造成窒息),但二氧化碳没有毒。减少二氧化碳危害的方法:a.保持室内经常通风;b.进入菜窖(枯井)做灯火试验。(2)二氧化碳对环境影响——温室效应(全球变暖问题)A.温室效应造成气温上升,冰川融化,海平面上升,一些沿海城市会被淹没,有的地方会炎热得无法居住,气温上升,会使更多的水蒸气进入大气,一些富饶的土地变成沙漠。B.防止温室效应的措施:a.减少使用煤、石油、天然气等化学燃料;b.更多的利用太阳能、风能、地热等清洁能源;c.大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林;三、水的有关内容1.水污染情况:A.水污染的来源:工业三废排放、农业上农药化肥的任意施用;生活污水的任意排放。B.防止水污染的主要措施:加强对水的管理和对水质的监测;工业三废实行先处理后排放;农业上合理使用化肥和农药;节约用水,提高水的利用效率2.水的组成及性质实验:水的电解实验(负氢正氧二比一)2H2O2H2↑+O2↑现象:1.接通直流电源,出现气泡,正极和负极中气体的体积比大约为1∶22.正极的气体用带火星的木条检验,木条复燃,说明生成了氧气3.负极的气体用燃着的木条检验,气体被点燃,产生淡蓝色火焰,用一个干冷的烧杯放在火焰上方,烧杯内壁出现水珠,说明反应生成了氢气结论:水是由氢元素和氧元素组成的。讨论:实验中会发现氧气与氢气的体积比小于1:2,为什么?(氧气的溶解性比氢气较强)水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液,增强水的导电性。硫酸或氢氧化钠本身没有发生化学变化。3.水的净化(1)沉降(加入明矾能吸附悬浮颗粒,加快沉降速度)(2)过滤:是从液体中分离出不溶性固体的方法。利用它可以将不溶性物质与可溶性物质分离。玻璃棒的作用:引流,防止液体溅出(3)吸附:(活性炭)物理变化(4)蒸馏:通过蒸馏的方法可以得到比较纯净的水,一般认为蒸馏水就是纯净物。(5)杀菌、消毒:(漂白粉、氯气)自来水净化:沉降→过滤→吸附→消毒→进入家庭硬水和软水:鉴别:取样,加肥皂水,泡沫少,有大量白色垢状物是硬水。硬水软化的常见方法:加热煮沸。(6)鉴别食盐水和纯净水的方法:(1)蒸发(2)导电性(3)密度(4)沸点(5)凝固点高温△通电===3CABabc制取气体常用的发生装置和收集装置:发生装置收集装置[固(+固)][固+液]简易装置[固+液]排水法向上排空气法向下排空气法三种气体的实验室制法以及它们的区别:气体氧气(O2)氢气(H2)二氧化碳(CO2)药品高锰酸钾(KMnO4)或双氧水(H2O2)和二氧化锰(MnO2)锌粒(Zn)和盐酸(HCl)或稀硫酸(H2SO4)石灰石(大理石)(CaCO3)和稀盐酸(HCl)反应原理2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2↑或2H2O2====2H2O+O2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑仪器装置[固(+固)]或[固+液][固+液][固+液]检验用带火星的木条,伸进集气瓶,若木条复燃,是氧气;否则不是氧气点燃木条,伸入瓶内,木条上的火焰熄灭,瓶口火焰呈淡蓝色,则该气体是氢气通入澄清的石灰水,看是否变浑浊,若浑浊则是CO2。收集方法①排水法(不易溶于水)②向上排空气法(密度比空气大)①排水法(难溶于水)②向下排空气法(密度比空气小)①只能向上排空气法(密度比空气大)(不能用排水法收集)验满(验纯)用带火星的木条,平放在集气瓶口,若木条复燃,氧气已满,否则没满1用拇指堵住试管口;2靠近火焰,移开拇指点火,若轻微爆鸣,氢气已纯;若有尖锐的爆鸣声,则氢气不纯用燃着的木条,平放在集气瓶口,若火焰熄灭,则已满;否则没满放置玻璃片盖好并正放玻璃片盖好并倒放玻璃片盖好并正放注意事项①检查装置的气密性②试管口要略向下倾斜(防止水倒流使试管破裂)③加热时应先预热④排水法收集完氧气后,先撤导管后撤酒精灯(防止水倒流,使试管破裂)①检查装置的气密性②长颈漏斗的管口要插入液面下;③点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度①检查装置的气密性②长颈漏斗的管口要插入液面下;③不能用排水法收集MnO24第三章物质构成的奥秘知识框架:组成:物质由元素组成原子:金属、稀有气体、金刚石、石墨、硅等。如石墨是由碳原子构成,物质构成分子:如H2、O2、N2、Cl2、H2O、H2CO3等多数物质,如氯化氢由氯化氢分子构成,离子:NaCl、CaCl2等化合物,如氯化钠由钠离子(Na+)氯离子(Cl-)构成混合物:如:合金、空气、溶液、自然界中的水、矿物、化石燃料等分类单质:(一种元素)金属、非金属、稀有气体纯净物其它(一种物质)化合物氧化物H2O、CuO、CO2等(注意与含氧化合物的区别)知识点:1、构成物质的基本微粒有:分子、原子、离子。物质由什么微粒构成,其化学性质就由什么微粒保持。如汞的化学性质由汞原子保持,氯化钠的化学性质由钠离子和氯离子保持。2、微粒的性质:①质量、体积很小;②不断运动;③微粒间存在空隙3、化学变化的实质:由分子构成的物质在发生化学变化时,分子化分为原子,原子再重新组合。(原子是化学变化中最小的微粒:原子的种类不变、个数不变、质量不变)。4、分子和原子的本质区别是:在化学反应中,分子可以再分,而原子不能再分1.原子是由带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。2.原子核一般..又是由质子和中子构成的。(一种氢原子的核内没有中子)质子(+)原子核(+)原子中子(不带电)核外电子(—)(1)由于原子核所带电量和核外电子所带电量相等、电性相反,整个原子不显电性(呈电中性)。核电荷数===质子数===核外电子数(2)由于电子的质量很小,因此原子的质量主要集中在原子核上。相对原子质量====质子数+中子数3.国际上以一种碳原子质量的1/12作为标准,其它原子的质量跟它相比较所得的数值,就是该种原子的相对原子质量。(单位为1,省写):某原子的质量相对原子质量===———-----——×12碳原子质量:1、带电的原子或原子团。2、阳离子:带正电的离子。质子数>电子数,如H+、Mg2+、Al3+、NH4+等分类阴离子:带负电的离子。质子数<电子数,如Cl-、S2-、OH-、SO42-等物质的构成原子离子5知识点:(熟记P75元素名称和符号)1、定义:具有相同核电荷数(质子数)的一类原子的总称*一种元素与另一种元素的本质区别:质子数不同注意:由同种元素组成的物质不一定是单质,(如由O2、O3组成的混合物)。2、元素符号意义:①表示某种元素②表示该种元素的一个原子如O:氧元素;一个氧原子注意:*有些元素符号还可表示一种单质如Fe、He、C、Si*在元素符号前加上数字后只能有微观意义,没有宏观意义,如3O:只表示3个氧原子3、分类4、元素之最:地壳:O、Si、Al、Fe、Ca;人体:O;海洋:O;太阳上:H;大气:N5、元素与人体健康:微量元素:铁、铜、锰、锌、钴、碘等(钙、氮、磷元素不是微量)元素缺乏症:缺钙Ca骨质疏松,佝偻病;缺钴、铁贫血症;缺锌侏儒症;缺碘甲状腺疾病。知识点:化合价1、常见元素和原子团的化合价(熟记化合价口诀)2、化合价的规定:化合物中氧元素通常显负二价,氢元素通常显正一价,金属元素通常显正价,非金属元素负价;单质中元素显零价,化合物中正负化合价代数和为零。3、化合价与离子符号的比较化合价离子符号举例CuOCu2+不同点标号不同+1、+2、+3等3+、2-等位置不同标在元素符号正上方标在元素符号右上角意义不同表示元素的一种性质表示一种离子相同点正、负和数值一致知识点:化学式1、由化合价写化学式(①写;②标;③约简交叉;④检)2、由化学式计算化合价(利用化合物中正负化合价的代数和为零)3、化学式读法:(先读后写,读某化某、某酸某、氢氧化某,注意+2价铁的读法)4、化学式含义:如CO2宏观表示二氧化碳这种物质、表示二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的微观表示一个二氧化碳分子、表示一个二氧化碳分子是由1个碳原子和2个氧原子构成2SO3中,2表示2个三氧化硫分子,3表示一个三氧化硫分子中有三个氧原子。知识点:有关化学式的计算(记住计算公式、方法)1.求相对分子质量2.求原子个数比3.求元素质量比4.求元素质量分数5.求某元素质量6.求物质质量金属元素:如Mg、Al;非金属元素:如N、C;稀有气体元素:如He、Ne。最多的分子:H2O最多的阳离子:Na+最多的阴离子:Cl—元素6第四章认识化学变化1、燃烧是一种发光、发热的剧烈的化学反应。但发光、发热的不一定是化学变化,如电灯。2、燃烧的条件:①可燃物②与氧气(或空气)接触③温度达到可燃物的着火点(同时满足....)灭火的原理:①可燃物与火源隔离②与空气隔绝③降低温度到着火点以下(满足一项....)3、燃烧的分类:类型氧气的量燃烧速度放出热量燃烧产物完全燃烧充足快多碳——CO2、氢——H2O不完全燃烧不足慢少部分碳、氢元素生成CO、碳氢化合物等有毒气体和小的炭黑颗粒等物质燃烧的剧烈程度与O2的浓度、可燃物与O2的接触面积有关4、一氧化碳(CO):无色、无味的剧