资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台基础知识回顾一、物质的变化、性质和分类(一)物质的变化分类 物理变化 化学变化定义 没有生成其它物质的变化。 生成其它物质的变化。本质区别 没有生成其它物质。 生成其它物质。微观理解 构成物质的粒子,本身没有变化,变化的是粒子之间的间隔。 构成物质的粒子,发生了变化,变成了其它物质的粒子。宏观现象 通常是状态和形状、大小的改变。 常伴随(发光)、放热、颜色变化、产生气体、生成沉淀等现象。能量变化 化学变化的同时,伴随能量变化,光能、热能和电能等。举例 水的三态变化、酒精挥发等。 钢铁生锈、木炭燃烧、光合作用等。联系 发生化学变化的同时,一定有物理变化。(二)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表现出来的性质叫做物理性质。 物质在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质。举例 通常状况下,二氧化碳是无色的气体,密度比空气大,能溶于水,降温后能变成固态的干冰。 铁能在潮湿的空气中生锈,木炭能在空气中燃烧生成二氧化碳并发光、放热等。常见性质 颜色、气味、密度、硬度、熔点、沸点、溶解性、挥发性、延展性、导电性、导热性、活性炭的吸附性、浓硫酸的吸水性等。 可燃性、助燃性、稳定性、不稳定性、氧化性、还原性、酸碱性、毒性、腐蚀性等,或“能与……反应”、“可与……反应”、“受热(或见光)易分解”等。区别 物理性质不需要发生化学变化就能表现出来 化学性质要在化学变化中才能表现出来(三)物质的多样性物质 混合物(宏观:由两种或两种以上物质组成;微观:由两种或两种以上分子构成)。 (注:同种元素组成的物质,可能为混合物(O2+O3);举例:空气、溶液和合金等)。纯净物(宏观:由一种物质组成;微观:由一种分子构成) 单质(由一种元素组成的纯净物)举例:金、金刚石、氢气和氧气等。化合物(由两种或两种以上元素组成的纯净物) 无机物 氧化物(由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氧)举例:CO2、H2O2等)。酸(电离时形成的阳离子全部是氢离子的化合物)举例:HCl、H2SO4和H2CO3等。碱(电离时形成的阴离子全部是是氢氧根离子的化合物)举例:NaOH、Ca(OH)2和Ba(OH)2等。盐(由金属阳离子或铵根离子和酸根离子构成的化合物)举例:NH4NO3、CaCO3和BaSO4等。有机物(含有碳元素的化合物叫做有机化合物)。举例:甲烷、乙醇和醋酸等。二、物质的组成和结构(一)构成物质的微粒1.分子和原子分子 原子概念 由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子 是化学变化中的最小粒子相同点 分子和原子的质量和体积都很小分子和原子总是在不断运动着,温度升高,能量增大,运动速率加快分子和原子之间都有一定的间隔,一般温度越高,间隔越大,分子和原子都可直接构成物质区别 在化学变化中分子可分 在化学变化中原子不能再分联系 分子能分成原子,原子能构成分子2.原子结构原子 内容结构 原子(不显电性) 原子核(带正电) 质子(带正电)中子(不带电)核外电子(带负电)其它事项 核电荷数:原子核所带电荷数;原子质量几乎全部集中在原子核上,但原子核体积很小,原子的体积由核外电子决定;在原子中,质子数=核外电子数=核电荷数;3.相对原子质量离子 内容概念 一个原子质量与一个碳12原子的质量的1/12的比值就是相对原子质量。定义公式近似公式 相对原子质量=质子数+中子数理解 (1)相对原子质量不是个质量是个比值;(2)有单位,是“1”常省略不写;(3)相对原子质量之比等于原子实际质量之比;(4)引入相对原子质量是为了书写、记忆和运算方便。4.结构示意图含义:5.原子的化学性质与最外层电子数的关系:原子分类 最外层电子数 得失电子趋势 化学性质金属原子 一般<4个 易失去电子 不稳定非金属原子 一般≥4个(H、B除外) 易得到电子 不稳定稀有气体原子 8个(氦为2个) 不易得失电子 比较稳定结论 原子的化学性质取决于最外层电子数。6.离子离子 内容概念 带电的原子或原子团。分类 阳离子:(质子数大于核外电子数)带正电的离子。阴离子:(质子数小于核外电子数)带负电的离子。书写 在元素符号或原子团的右上角先写数字再写正负号, 数值为1时省略不写。如:阳 离子:Na+、Mg2+、Al3+等;阴离子: Cl-、SO等。含义 镁离子(Mg2+)中数字“2”的意义表示 一个镁离子带两个单位的正电荷 。原子、离子、分子的关系(二)化学元素1.元素及元素符号元素 内容概念 具有相同质子数的一类原子的总称(元素是宏观概念只论种数不论个数)。概念理解 元素的根本区别是质子数不同;质子数决定元素的种类,同种元素的原子质子数一定相同。分类 金属元素:“钅”(金和汞除外);最外层电子数1-3;非金属元素:“气”“氵”“石””;最外层电子数4-7;稀有气体元素:He、Ne、Ar;最外层电子数8(He、2个);元素符号 书写原则 “一大二小”一个字母的大写,二个字母的第一个大写,第二个小写。意义 宏观:一种元素。微观:一个原子。由原子构成的物质:其元素符号还表示一种物质。④元素符号前出现数字:只表示微观意义。元素分布 地壳中元素含量由高到低是O;Si;Al;Fe;Ca。地壳中含量最多的元素是O和最多的金属元素Al;海水中最多的元素O和最多的金属元素是Na;空气中含量最多的元素N;人体中最多的元素O和最多的金属元素Ca;最原始的元素H,即相对原子质量最小的元素;2、元素周期表元素周期表 内容结构 周期 每个横行叫周期,共7个横行,即7个周期;族 每个纵行叫族,共18个纵行,16个族(8、9、10三个纵行合成为1个族);单元格(以硅元素为例)信息规律 (1)原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。(2)同一周期:①元素原子的电子层数相同;②从左到右,最外层电子数依次增加;③周期序数等于电子层数;④除第一周期以外,每一周期都是以金属元素开始,逐渐过渡到非金属元素,最后以稀有气体元素结尾。(3)同一族:①从上到下,元素原子的电子层数依次增加;②最外层电子数相同(He除外),因此同族元素的化学性质相似。(三)物质组成的表示1、化学式化学式 内容概念 用元素符号和数字表示物质组成的式子。书写 单质 由原子构成的物质:用元素符号表示化学式。如:a、金属:Fe、Zn、Cu等(其它金属也可以)。b、固态非金属单质:C、S、P等。C、稀有气体:He、Ne等。由分子构成的物质:用元素符号和右下角的数字表示。如:H2、O2、N2Cl2等。化合物 常见的化学式,熟记。如:CO2、H2O等根据化合价书写化学式。正价在前,负价在后;标化合价;交叉数字;约分(注意过氧化氢等化学式不得约分,有机物不约分)。 例如写氧化铝的化学式:意义 由分子构成的物质的化学式 宏观:表示一种物质; 如:CO2表示二氧化碳这种物质。表示该物质由什么元素组成。如:CO2表示由碳元素和氧元素组成。微观:表示一个分子;如:CO2表示一个二氧化碳分子。表示一个分子由什么原子构成。如:CO2表示一个二氧化碳分子由两个氧原子和一个碳原子构成。由原子构成的物质的化学式 宏观:表示一种物质;表示物质由什么元素组成;表示一种元素。如:Cu宏观上表示铜这种物质,铜这种物质由铜元素组成,还表示铜元素。微观:表示一个原子。如:Cu微观上表示一个铜原子。注意 化学式前面出现数字,只表示微观意义。例如2CO2,只能表示两个二氧化碳分子。2、有关化学式的计算内容 化学式量 元素的质量比 元素的质量分数 化合物某元素的质量公式 化学式中各原子的相对原子质量的总和。 各元素原子的相对原子质量乘以原子个数的比值。 ×100% 元素的质量分数乘以化合物的质量。举例 H O的相对分子质量为1×2+16=18。 葡萄糖(C6H12O6)中,C、H、O三种元素的质量比为(12×6):(1×12):(16×6)=72:12:96=6:1:8。 H2O的相对分子质量=1×2+16=18,则氧元素的质量分数为×100%≈88.9%。 100gNH4NO3中氮元素的质量为多少克?100 g×35%=35 g3、化合价化合价 内容确定方法 通过原子得失电子形成化合物的元素,其化合价由这种元素的一个原子得到或失去电子的数目决定。如NaCl中钠元素的化合价为+1价,氯元素的化合价为 1价。通过共用电子对形成化合物的元素,其化合价的数值是形成共用电子对的数目。表示方法 在元素符号或原子团的正上方,先写正负号,再写数值,数值是1时,不省略。如规律 (1)金属元素跟非金属元素化合时,金属元素显正价,非金属元素显负价。(2)有些元素在化合物中表现出多种化合价。例如,铁元素有+2价和+3价。(3)某些原子团也表现出一定的化合价。例如,硝酸根: 1价;氢氧根: 1价。(4)在化合物中,正、负化合价的代数和等于0;在单质中,元素的化合价为0。常见元素或原子团的化合价 K、Na、Ag、H是+1价;Ca、Mg、Ba、Zn、Hg是+2价;Al是+3;O是-2价,Fe是+2或+3,Cl是-1最常见,单质0价永不变。原子团SO4CO3NO3OHNH4名称硫酸根碳酸根硝酸根氢氧根铵根化合价-2价-2价-1价-1价+1价离子符号SO42-CO32-NO3-OH-NH4+推算某元素的化合价 依据代数和为0,列等式计算。例如:已知二氧化碳中氧元素的化合价为+2价,求碳元素的化合价。解:设二氧化碳中碳元素的化合价为x,则x+(-2) ×2=0解得x= + 4。三、物质的性质与应用(一)空气和氧气1.空气空气 内容发现史 法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气成分,得出结论:空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5。空气的成分及其体积分数(大约) 空气成分氮气氧气稀有气体二氧化碳水蒸气和其它成分体积分数78%21%0.934%0.034%0.02%空气各成分的用途 氮气 工业生产硝酸和氮肥,食品防腐,液态氮气用作制冷剂;O2供给呼吸,支持燃烧,钢铁冶炼,金属焊接; 稀有气体用作保护气,制作多用途电光源;空气的污染与防治 目前计入空气污染指数的项目。气体:SO2、NO2、CO、O3,其中SO2、NO2会导致酸雨(pH<5.6)固体:可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)→形成雾霾氧气的工业制法(分离液态空气) 原料 空气原理 利用液态氧气和液态氮气的沸点不同。——是物理变化。利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低的原理。先将空气在低温条件下加压变为液态,再将液态空气缓缓升温至左右,氮气首先达到沸点从液态空气里蒸发出来,剩下的主要就是液态氧了过程贮存 氧气经加压后贮存在蓝色钢瓶中。2.氧气物理性质物理性质 氧气色、味、态(通常状况下) 无色、无味、气体密度(标准状况下) 比空气略大溶解性(通常状况下) 不易溶于水在压强为1.01×105Pa时,氧气在-183 ℃时变为淡蓝色的液体,在-218℃时变为淡蓝色的雪花状固体。3.氧气化学性质(1)具有助燃性质,氧气可以使带火星的木条复燃。(2)氧气与常见物质的反应物质 反应现象 化学方程式 操作注意在空气中 在氧气中碳 发红光,放热,生成使澄清石灰水变浑浊的气体 氧气中:发白光,放热,生成使澄清石灰水变浑浊的气体 C+O2 CO2 木炭伸入瓶中时,要自上而下,缓慢伸入(目的使木炭与氧气充分反应)硫 燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体 燃烧得更旺,发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气体 S+O2 SO2 硫在氧气里燃烧,在集气瓶底要留少量水,目的:溶解吸收生成的二氧化硫,防止二氧化硫逸出污染环境红磷 发出黄色火焰,放出热量、产生大量白烟 同空气 4P+5O2 2P2O5氢气 产生 淡蓝 色火焰,放出热量 同空气 2H2+O2 2H2O 点燃氢气之前必须验纯铁 变红热,不燃烧 剧烈燃烧,火星四射,放热,生产黑色物质。 3Fe+2O2 Fe3O4 铁丝用砂纸打磨(除去表面的氧化物);在铁丝一端系一根火柴棒(引燃);铁丝绕成螺旋状(预热未燃烧的的铁丝);在瓶底加少量水或铺一层细沙(防止高温生成物使集气瓶炸裂);燃着的铁丝不能接触瓶壁(防止炸裂瓶壁)镁 剧烈燃烧,发出 耀眼的白光,放出热量,生成白色固体 燃烧更剧烈 2Mg+O2 2MgO(二)碳和碳的氧化物1、碳单质的物理性质和用途结构 构成微粒 性质 用途 物理性质不同的原因金刚石 碳原子 无色透明的的固体。天然存在的最硬的物质。特殊条件下制备的金刚石薄膜透光性好、硬度大;导热性好。 制装饰品(钻石);制钻头、切割大理石、裁玻璃;金刚石薄膜用作光学窗口和透镜的涂层;用于集成电路基板散热。 金刚石、石墨和C60都是碳元素组成的单质,物理性质有明显差异的原因:原子的排列方式不同石墨 碳原子 灰黑色的有金属光泽的固体;很软,有滑腻感;熔点高,有良好的导电性。 作电极或电刷、制铅笔芯、做坩埚,作机械高温润滑剂C60 C60分子 有特殊的物理性质 用于超导、催化、材料科学等领域2、无定形碳(1)焦炭、木炭、活性炭和炭黑主要成分也是碳单质,结构与石墨类似。木炭、活性炭有疏松多孔的结构,因此有吸附性,活性炭的吸附作用比木炭强。(2)活性炭的应用:可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖;水的净化处理;冰箱去味;吸附装修产生的有害气体。防毒面具 环保活性炭包 冰箱除臭剂(3)活性炭、木炭的吸附性是物理性质而不是化学性质。3、碳单质的化学性质(1)常温下稳定性强(古代字画能长久保存的原因)。(2)可燃性:(O2充足)完全燃烧生成CO2:C+O2 CO2 ;(O2不足)不完全燃烧生成CO:2C+O2 2CO。(3)还原性:C+2CuO高温 2Cu+CO2↑(置换反应)应用:冶金工业;现象:黑色粉末逐渐变成光亮红色,石灰水变浑浊。3C+2Fe2O3高温 4Fe+3CO2↑(现象:红棕色粉末逐渐变成黑色,石灰水变浑浊。)4、一氧化碳一氧化碳 内容物理性质 无色、无味的有毒气体,难溶于水,密度比空气略小。化学性质 可燃性 2CO+02=====2C02 点燃CO,产生蓝色火焰,放出热量。毒性 极易与人体血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合,失去了携氧能力,造成生物体内缺氧,而发生中毒现象;因此冬天用煤炉取暖时,一定要注意通风。还原性 ①一氧化碳还原氧化铜:Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2②一氧化碳还原氧化铁:3CO+Fe2O3=====3CO2+2Fe实验现象:观察到红棕色粉末逐渐变成黑色。用途 ①作燃料:CO具有可燃性,将煤转化为煤气可使燃烧更充分,对环境污染程度小。②冶炼金属:CO具有还原性,用于冶金工业。5、二氧化碳的物理性质(1)二氧化碳的物理性质无色、无味的气体,能溶于水,在一定压强和低温条件下变成白色块状或片状固体,称为干冰(用途制冷剂、人工降雨、食物储运、制造舞台烟雾效果)。(2)探究二氧化碳物理性质的两个实验倾倒二氧化碳 溶解性实验实验装置图实验操作 向盛有高低不等两根燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。 向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分之一容积的水,振荡。实验现象 蜡烛自下而上依次熄灭 塑料瓶变瘪了实验分析 二氧化碳密度比空气大(物理性质);二氧化碳不能燃烧,也不能支持燃烧(化学性质)。 原因:二氧化碳溶于水,瓶内压强变小,大气压将瓶子压瘪。6、二氧化碳的化学性质(1)二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。(2)与水反应:CO2+H20=====H2CO3,生成的碳酸能使紫色蕊溶液变红色。碳酸易分解,发生反应的化学方程式为:H2CO3=====H20+CO2↑。(3)与碱反应:①二氧化碳与氢氧化钙溶液反应:CO2+Ca(OH)2=====CaCO3↓+H20,观察到有白色沉淀生成,因此实验室通常用澄清石灰水检验二氧化碳;②二氧化碳与氢氧化钠溶液反应:CO2+2NaOH=====Na2CO3+H2O,应用:实验室通常用氢氧化钠溶液吸收或去除二氧化碳。(4)二氧化碳与水反应实验操作 喷稀醋酸 直接喷水 直接放入CO2中 喷水后放入CO2中 烘干第四朵花现象 小花变红色 小花不变色 小花不变色 小花变红色 红色褪去分析 酸能使紫色石蕊变红 水不能使紫色石蕊变色 二氧化碳不能使紫色石蕊变色 二氧化碳和水反应生成的碳酸能使紫色石蕊变红 碳酸不稳定,容易分解结论 a.二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红,显酸性。b.生成的碳酸不稳定,很容易分解生成二氧化碳和水。实验的改进 ①操作示意图(a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花,b、c为含有紫色石蕊的干燥棉花,垂直固定装璃管的装置末画出);②现象:d处棉花比a处棉花 先变红 ,b、c处棉花 不变红 ;③结论:根据棉花变红的顺序,可得出二氧化碳的密度比空气 大 ,温润的棉花 变红 ,干燥的棉花 不变红 ,可得出二氧化碳能与水反应7、二氧化碳的用途(1)固体二氧化碳(干冰)的用途:①制冷剂:食品冷藏保鲜和运输;医疗上血液和疫苗的储存与运输。②用于人工增雨:利用干冰升华吸热的原理。③制造舞台烟雾效果。(2)灭火和作保护气:既利用二氧化碳的物理性质(密度比空气大),又利用二氧化碳的化学性质(不能燃烧,也不支持燃烧)。(3)农业生产中的气体肥料(三)金属和金属矿物1.常见金属的物理性质(1)金属材料包括:纯金属和合金。日常生活中使用的金属材料大多数是合金。(2)金属的物理共性①常温下大多数金属为固体(汞为液体),有金属光泽,密度较大,熔点较高。②大多数金属呈银白色,(铜红色,金黄色,铁粉黑色,铁片银白色 )。③大多数金属具有优良的导电性、导热性,有延展性(延:拉成丝;展:压成片), 能够弯曲。(3)金属的用途①决定物质用途的影响因素:主要因素:物质的性质。其他因素:价格、资源,废料是否易于回收和对环境的影响,以及是否美观、使用是否便利等。②金属物理性质对应的用途金属的物理性质 钨熔点高 铜、铝导电性好 铬硬度大 铁硬度大对应的用途 做灯泡的灯丝 作电缆、电线 做镀层金属 菜刀、镰刀、锤子等③生活物品中常使用的金属干电池外皮 “银粉” 水银温度计 “锡箔”纸 保温瓶内胆锌/锰 铝 汞 铝或锡 银(4)金属之最铝 地壳中含量最多的金属元素钙 人体中含量最多的金属元素铁 目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)银 导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)铬 硬度最大的金属钨 熔点最高的金属汞 熔点最低的金属2.合金(1)概念:在纯金属中加热融合某些金属或非金属,制得具有金属特征的合金。①合金是混合物 ②形成合金的过程是物理变化 ③合金各成分的化学性质不变(2)合金的优点:一般来说,合金与组成它的纯金属相比较,硬度更大,熔点更低,抗腐蚀性更好。铁合金 生铁:含碳量 2%~4.3% 铁的合金主要含Fe、C,生铁和钢的主要区别是含碳量不同,也含有不同的成分,因此它们的性能也不同。钢:含碳量0.03%~2%锡合金 焊锡:熔点低,用于焊接金属伍德合金:熔点只有70℃,做保险丝铜合金 黄铜:铜锌合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀;做零件、仪表青铜:铜锡合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀;做零件铝合金 硬铝:强度和硬度大,用作飞机、火箭、轮船钛合金 优点:熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能好用途:广泛用于火箭、导弹、航天器、化工设备、通信设备和医疗等。如:制造人造骨和形状记忆合金;3.金属化学性质(1)金属与氧气的反应金属 反应事实 反应现象 反应的化学方程式镁 常温下就能与氧气反应 常温下表面形成氧化膜 2Mg+O2=2MgO铝 常温下表面形成致密的氧化膜 4Al+3O2=2Al2O3铁 常温下几乎不与氧气反应,但在高温时能与氧气反应 铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体 3Fe+2O2Fe3O4铜 红色的铜片加热后变黑 2Cu+O22CuO金 “真金不怕火炼”说明即使在高温时金也不与氧气反应结论 通过金属与氧气能否反应及反应的难易程度判断金属的活动性:镁、铝>铁、铜>金。(2)金属与酸反应金属 与稀盐酸、稀硫酸反应的现象 与稀盐酸反应的化学方程式 与稀硫酸反应的化学方程式镁 固体逐渐溶解,快速产生气泡 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑锌 固体逐渐溶解,产生气泡速度适中 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑铁 固体逐渐溶解,缓慢产生气泡,溶液由无色逐渐变成浅绿色。 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑铜 无明显现象,不反应结论 Mg、Zn、Fe能与盐酸和稀硫酸反应,而Cu不能与稀盐酸和稀硫酸反应。金属活动性:Mg、Zn、Fe>Cu(3)金属与其他金属化合物的溶液反应实验 图示 现象 化学方程式 金属活动性将铝丝浸入硫酸铜溶液中 铝丝表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为无色 2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3Cu 铝>铜将铜丝浸入硝酸银溶液中 铜丝表面有银白色物质生成,溶液由无色逐渐变为蓝色 Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2 铜>银将铜丝浸入硫酸铝溶液中 无明显现象,不反应 铝>铜将铁钉浸入硫酸铜溶液中 铁钉表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 Fe+CuSO4 =FeSO4 +Cu 铁>铜4.金属矿物(1)地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中,除了金、银等有单质形式存在,其余金属都以化合物的形式存在。(2)几种常见的金属矿石及其主要成分金属矿石 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 赤铜矿 金红石 软锰矿主要成分 Fe2O3 Fe3O4 Al2O3 Cu2O TiO2 MnO2(3)人类每年要从有开采价值的金属矿石中提炼大量的金属,其中,提炼量最大的是铁。5.金属防护(1)铁锈的成分铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O,颜色为红色。铁锈的结构很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应,铁制品会完全被腐蚀。(2)防止铁制品锈蚀的原理和方法防止铁生锈的原理:隔绝氧气或水。防止铁生锈的方法:①保持铁制品表面的清洁、干燥②涂保护层:如涂油、刷漆、烧制搪瓷、喷塑、镀耐腐蚀的金属、通过化学反应在表面形成致密的氧化物保护膜如烤蓝、使用防锈纸和防锈膜等。③改变内部结构,制成耐腐蚀的合金,如不锈钢。(3)保护金属资源①理由:①金属矿物的储量有限,且不可再生;②废旧金属的随意丢弃不仅浪费资源还污染环境。②有效途径:①防止金属腐蚀;②回收利用废旧金属;③有计划、合理地开采金属矿物;④寻找金属的代用品等。(四)自然界的水1、水资源状况水的概况:地球上总储水量约为1.391×1018m3,地球表面约71%被水覆盖。可直接利用的淡水量2.53%。总量相对较多,但人均水资源量相对较少,且地域差距很大。2、水资源的污染与防治爱护水资源:一方面要节约用水,另一方面要防治水体污染。国家节水标志(1)节约用水①生活上:a.使用节水器具;b.一水多用,如用淘米水浇花等;②农业上:改大水漫灌为滴灌、喷灌;③工业上:循环使用。(2)防治水污染工业上:应用新技术、新工艺减少污染物的产生,对污染的水体处理达标后排放。农业上:合理施用农药、化肥,提倡使用农家肥。生活上:生活污水要集中处理达标排放,不使用含磷洗涤剂等。加强水质监测。3、水的净化方法净化 内容沉降 重力作用,除去水中颗粒较大的不溶性杂质; 促进方法:明矾(可促进水中悬浮杂质的沉降)过滤 仪器 铁架台(带铁圈)、烧杯、漏斗、玻璃棒;实验用品:滤纸。原理 分离颗粒大小不同的混合物,除去水中颗粒较小不溶性杂质;操作要点 操作要点操作说明未规范操作可能产生的后果一贴滤纸紧贴漏斗内壁如果滤纸未贴紧(留有气泡),会造成过滤速度慢二低滤纸边缘低于漏斗口如果滤纸边缘高于漏斗口,液体可能会从漏斗外流下漏斗内液面低于滤纸边缘如果液面高于滤纸边缘,液体会不经滤纸过滤而流下三靠倾倒液体的烧杯尖嘴紧靠玻璃棒如果没有用玻璃棒引流,可能造成液滴飞溅玻璃棒末端轻靠在三层滤纸的一边如果玻璃棒靠在单层滤纸这边,可能造成滤纸破损漏斗下端紧靠烧杯内壁如果没有紧靠,过滤速度变慢,同时可能造成液滴飞溅其它 ①玻璃棒在过滤中的作用是引流。②过滤后,如果滤液仍然浑浊,可能原因有:A承接滤液的烧杯不干净 B倾倒液体时液面高于滤纸边缘 C滤纸破损 ③如果过滤后的滤液仍然浑浊,接下来应如何操作?更换滤纸并清洗仪器,重新过滤,直到滤液澄清。吸附 原理:活性炭:表面疏松多孔,表面积大;除去水中的颜色或气味的物质,该过程属于物理变化。蒸馏 原理:各成分的沸点不同;除去水中可溶性杂质,净化程度最高---得到的是蒸馏水。 ⑴蒸馏时加入沸石的目的:防止暴沸;⑵图中温度计水银球的位置是插入到支管口,原因是此温。度计不是测水温而是测支管口处水蒸气温度。⑶知道冷凝管的进水口和出水口:下管进水,上管出水。消毒杀菌 用液氯,此过程是个化学变化。小结 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),其中净化效果最好的是蒸馏;既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。4、自来水和软硬水。(1)自来水生产过程:天然水→加混凝剂→沉淀→过滤→活性炭吸附→投药消毒→自来水自来水厂净水过程示意图(2)硬水和软水①定义:硬水:含有较多可溶性钙、镁矿物的水;软水:不含或含较少可溶性钙、镁矿物质的水②区别方法:加入肥皂水搅拌,产生泡沫多的为软水,反之为硬水。③转化方法:加热煮沸(日常生活)、蒸馏(实验室、工业)等。(五)溶液1、溶液的形成及组成(1)定义:一种或几种物质分散到另一种 ( http: / / www.21cnjy.com )物质里,形成均一、稳定的混合物。(2)溶液的组成:溶液由溶质和溶剂,最常用的溶剂是水;另外常用的溶剂还有酒精、汽油。溶液的基本特征:均一、稳定、混合物。(3)溶液的组成的判定溶质溶剂的判断 固体、气体溶于液体,固体气体是溶质,液体是溶剂。如:盐酸中溶质是氯化氢气体,稀硫酸中溶质是硫酸液体液体与液体互溶时:多者为溶剂,少者为溶质,有水水是溶剂。如:75%的医用酒精溶质是酒精溶剂是水;发生化学反应的溶液,溶质是反应后溶解的物质。如:氧化钙放入水中,溶质不是氧化钙,而是反应生成的氢氧化钙。溶液的命名 非水溶剂:溶质的溶剂溶液(如:碘酒——碘的酒精溶液)水作溶剂:溶质的水溶液或溶质溶液(如:食盐的水溶液也叫食盐溶液)不指名溶剂的溶液是水溶液(如:硫酸铜溶液就是硫酸铜的水溶液)溶质、溶剂与溶液的关系 溶液质量=溶质质量+溶剂质量(如有多种溶质,则应全部加上)溶液的体积 ≠ 溶质的体积 + 溶剂的体积(因为分子间有间隔)溶液的用途 a.化学反应在溶液中进行速度快。因此在实验室或化工生产中,常常把能够起反应的固体配制成溶液来使用。b.溶液对动植物和人的生理活动有很重要的意义。如用于无土栽培。医疗上用的多种注射液也都是溶液,如生理盐水、葡萄糖注射液等。c.用于农药、医药、化工生产。2、溶解时的吸热或放热现象溶解时的热现象 对应物质 温度变化溶于水放热 氢氧化钠NaOH、浓硫酸H2SO4 升温溶于水吸热 硝酸铵NH4NO3 降温溶于水温度无明显变化 氯化钠NaCl 温度无明显变化3、乳浊液和乳化(1)乳化作用:洗涤剂等中的乳化剂能够把大的油滴分为较小的油滴从而分散到水中,使两种互不相溶的液体形成较稳定乳浊液的过程。(2)溶液、乳浊液和悬浊液比较溶液 乳浊液 悬浊液分散质 溶质的分子或离子 不溶性的小液滴 不溶性的固体小颗粒特征 均一、稳定 不均一、不稳定 不均一、不稳定(3)物质去污的方法及原理归纳方法 原理 举例溶解 使某些污垢溶解 汽油去污,酒精除去碘渍乳化 乳化作用 洗涤剂洗去碗碟上的油渍4、饱和溶液和不饱和溶液概念 在一定温度下,在一定量溶剂里不能再溶解某种溶质的溶液叫做该溶质的饱和溶液;还能再溶解某种溶质的溶液叫做该溶质的不饱和溶液;判断方法 继续加入少量该溶质,看能否继续溶解,若不能继续溶解则为饱和溶液,反之为不饱和溶液。相互转化 对大多数溶解度随温度升高而增大的物质而言:不饱和溶液转化为饱和溶液的方法有:增加溶质、升高温度、蒸发溶剂饱和溶液转化为不饱和溶液的方法有:增加溶剂、降低温度注:Ca(OH)2和气体等除外,它们溶解度随温度升高而降低。澄清石灰水的饱和溶液与不饱和溶液的转化中:涉及改变温度的与上面相反,其余相同。溶液浓稀与饱和不饱和的关系 ①不同溶质:饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液,如饱和的石灰水溶液就是稀溶液②相同的溶质:相同温度下,饱和溶液一定比不饱和溶液浓。(即:在一定温度时,同一种溶质的饱和溶液要比它的不饱和溶液浓)5、混合物的分离混合物的分离 内容过滤法 分离可溶物 + 难溶物(分离氯酸钾和二氧化锰加热后的剩余物)结晶法 蒸发结晶 如NaCl(海水晒盐)适用于溶解度随温度变化不大的物质。析出晶体后溶液的溶质质量分数不变降温结晶 (冷却热的饱和溶液,如KNO3)适用于溶解度随温度变化大的物质。析出晶体后溶液的溶质质量分数减小。6、固体的溶解度固体的溶解度 内容概念 固体物质溶解度指的是在 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。理解四要素 ①、条件:一定温度 ;②、标准: 100g溶剂 ;③、状态: 饱和状态 ;④、单位:g 。影响因素 内因_溶剂种类_、溶质种类;外因是温度。意义 20℃时,氯化钠溶解度为36g:①在20℃时,100g水中最多能溶解(即达饱和)36gNaCl。②在20℃时,100g水中溶解36g氯化钠形成饱和溶液。③在20℃时,要完全溶解36g氯化钠,最少需要水100g。④在20℃时,136g氯化钠溶液中有100g水,36g氯化钠。变化规律 (1)大多数固体物质的溶解度随温度升高而升高;如KNO3;(2)少数固体物质的溶解度受温度的影响很小;如NaCl;(3)极少数固体物质的溶解度随温度升高而降低。如Ca(OH)2。溶解性 溶解性易溶物质可溶物质微溶物质难溶物质20℃溶解度(g)大于10g10g-1g1g-0.01g小于0.01g7、气体的溶解度气体的溶解度 内容概念 气体的溶解度是指气体物质在_一定压强_、一定温度下一体积水最多溶解气体的体积分数来表示。影响因素 内因溶剂种类_、溶质种类;外因是温度、压强。在一定压强下,温度越高气体的溶解度越小,温度越低气体的溶解度越大;在一定温度下,压强越大气体的溶解度越大,压强越小气体的溶解度越小。8、溶解度曲线溶解度曲线 内容结构 用纵坐标表示溶解度,横坐标表示温度,根据物质在不同温度下的溶解度绘制成不同物质随温度变化的曲线。线的含义 ①“陡升型” :大多数固体物的溶解度随温度升高而升高。如KNO3;② “缓升型”:少数固体物质的溶解度受温度的影响很小。如NaCl;③“下降型”:极少数物质溶解度随温度升高而降低。如Ca(OH)2。点的含义 ①曲线上的点:所示某温度下某物质的溶解度是多少(该温度下饱和状态)。②两曲线的交点:表示在该点所示的温度下,两种物质的溶解度相等。③线上方的点表示:在该温度下,该溶液是饱和且有部分晶体;④线下方的点表示:该温度下,该溶液是不饱和溶液。9、溶液组成的定量表示定量表示 内容定义 定量表示溶液组成的方法很多,化学上常用溶质质量分数来表示溶液的组成。它是溶质与溶液的质量之比。定义公式 ×100%。变形公式 溶质质量=溶液质量 ×溶质质量分数;溶剂质量=溶液的质量—溶质的质量稀释问题 (1)通过向一定溶质质量分数的溶液中加入水或蒸发水,改变其溶质质量分数,在此过程中,浓稀溶液中溶质的质量不变。(2)稀释前浓溶液质量×浓溶液溶质质量分数=稀释后稀溶液质量× 稀溶液溶质质量分数溶液浓缩 (1)向原溶液中添加溶质:溶液增加溶质前后,溶剂的质量不变。增加溶质后,溶液中溶质的质量=原溶液中溶质的质量+增加的溶质的质量,而溶液的质量=原溶液的质量+增加的溶质的质量。若设原溶液质量为A g,溶质的质量分数为a%,加溶质Bg后变成溶质的质量分数为b%的溶液,则Ag×a%+Bg=(A g+Bg)×b%。(2)将原溶液蒸发掉部分溶剂:溶液蒸发溶剂前后,溶质的质量不变。若设原溶液质量为A g,溶质的质量分数为a%,蒸发Bg水后变成溶质的质量分数为b%的溶液,则Ag×a%=(Ag一Bg)×b%。(3)与浓溶液混合:混合后溶液的总质量等于两混合溶液的质量之和,混合后溶液中溶质质量等于两混合溶液的溶质质量之和。若设原溶液质量为 A g,溶质的质量分数为a%,浓溶液质量为B g,溶质的质量分数为b%,两溶液混合后得到溶质的质量分数为c%的溶液,则Ag×a%+B g× b%=(Ag+Bg)×c%。(六)酸和碱1.酸碱指示剂(1) 酸碱指示剂简称指示剂,遇酸性或碱性溶液能显示不同颜色的物质。石蕊和酚酞是常用的酸碱指示剂。(2)石蕊和酚酞溶液的显色规律酸碱指示剂 酸性溶液 中性溶液 碱性溶液紫色石蕊溶液 红色 紫色 蓝色无色酚酞溶液 无色 无色 红色2.溶液酸碱度的表示——pH(1)溶液酸碱性强弱的程度即溶液的酸碱度,常用pH来表示。pH的取值范围 pH取值范围通常在0~14之间。pH<7,溶液呈酸性,pH数值越小酸性越强;pH=7,溶液呈中性;pH>7,溶液呈碱性,pH数值越大碱性越强。测定pH的简便方法 在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用干燥洁净的玻璃棒蘸取被测液滴到pH试纸上,把试纸呈现的颜色与标准比色卡比较,读出pH。溶液酸碱度的应用 ①通过人体内或排出的液体的pH,如胃液、尿液的pH,可判断人是否生病。②化工生产上,很多反应必须在一定pH的溶液中才能进行。测定雨水的pH,了解空气污染情况,pH<5.6的雨水为酸雨,正常雨水的pH约为5.6(因为溶有CO2)③农作物一般适宜在pH为7或接近7的土壤中生长。④测定土壤的酸碱性,提供土壤改造依据。生活中常见物质的酸碱度 厕所清洁剂显强酸性,除水垢;炉具清洁剂显强碱性,除酸性的油污;草木灰显碱性,可改良酸性土壤。3、酸(1)常见的酸盐酸HCl、硫酸H2SO4、碳酸H2CO3、硝酸HNO3、醋酸CH3COOH(2)盐酸、硫酸的性质和用途①盐酸、硫酸的性质、用途及保存方法盐酸 硫酸颜色、状态 无色液体 无色粘稠、油状液体气味 有刺激性气味 无特性 浓盐酸易挥发,打开瓶盖,瓶口有白雾(浓盐酸挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴) 浓硫酸的特性:吸水性(物理性质,可做干燥剂) 脱水性、腐蚀性、强氧化性(化学性质)用途 ①金属除锈②制造药物③人体胃液含有少量盐酸,助消化 ① 用于生产化肥、农药、火药、染料②冶炼金属、精炼石油、金属除锈③在实验室中,浓硫酸常用作干燥剂保存方法及原理 密封保存,防挥发 密封保存,防吸水②浓盐酸与浓硫酸敞口放置在空气中的变化性质 溶质质量 溶剂质量 溶液质量 溶质质量分数浓盐酸 挥发性 减小 不变 减小 减小浓硫酸 吸水性 不变 增大 增大 减小③浓硫酸的稀释正确操作 操作要领 错误操作 注意事项及原因将浓硫酸沿容器内壁慢慢注入水中,并不断搅拌。(酸入水,沿器壁,慢倾倒,及时搅) 切不可把水注入浓硫酸!因为若将水倒入浓硫酸中,水的密度较小,浮在浓硫酸上面,浓硫酸溶于水放出大量热使水沸腾,酸液飞溅,非常危险!手触碰烧杯外壁的感觉烧杯发烫。说明浓硫酸溶于水放出大量热。危险情况处理 不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上,应立即用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液。(3)酸的化学性质①酸溶液有相似的化学性质,原因是:不同的酸溶液中都有相同的阳离子:氢离子。②酸的化学性质酸的化学性质 实验现象 化学方程式1.与酸碱指示剂的反应 酸能使紫色石蕊试液变红色,不能使无色酚酞试液变色2.金属 + 酸 → 盐 + 氢气 快速产生大量气泡,固体逐渐减少 Mg + 2HCl = MgCl2+H2↑Mg + H2SO4 = MgSO4+H2↑产生气泡较快,固体逐渐减少。 Zn + 2HCl = ZnCl2+H2↑Zn + H2SO4 = ZnSO4+H2↑产生气泡很慢,固体逐渐减少,溶液由无色逐渐变为浅绿色。 Fe + 2HCl = FeCl2+H2↑Fe + H2SO4 = FeSO4+H2↑迅速产生大量气泡,固体逐渐减少 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 +3H2↑3.金属氧化物 + 酸 → 盐 + 水 黑色固体逐渐减少,溶液由无色变为蓝色 CuO + 2HCl = CuCl2+H2O; CuO + H2SO4 = CuSO4+H2O红棕色固体逐渐减少,溶液由无色变为黄色 Fe2O3 +6 HCl =2FeCl3 + 3H2O ; Fe2O3 +3H2SO4 = Fe2(SO4) 3 + 3H2O4.碱 + 酸 → 盐 + 水 无明显现象,需借助指示剂来判读反应是否发生 Ca(OH) 2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O; 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + H2O5.盐 + 酸 → 另一种盐 + 另一种酸 产生大量气泡,固体逐渐减少 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O+CO2↑ NaHCO3+HCl = NaCl + H2O+CO2↑ Na2CO3+2HCl = 2NaCl + H2O+CO2↑产生白色沉淀 AgNO3 + HCl = AgCl↓+ HNO3 BaCl2+ H2SO4 =BaSO4↓+2HCl4、碱(1)常见的碱①可溶性碱:NaOH(氢氧化钠))、Ca(OH)2 (氢氧化钙))、KOH(氢氧化钾))、Ba(OH)2(氢氧化钡)、NH3·H2O(氨水)②难溶性碱:白色沉淀:Mg(OH)2(氢氧化镁))、 Al(OH)3(氢氧化铝))、Zn(OH)2、(氢氧化锌))有色沉淀:蓝色沉淀: Cu(OH)2(氢氧化铜);红褐色沉淀 :Fe(OH)3(氢氧化铁)(2)氢氧化钠和氢氧化钙氢氧化钠 氢氧化钙俗名 烧碱、火碱、苛性钠 消石灰、熟石灰化学式 NaOH Ca(OH)2状态 白色块状固体 白色粉末状固体物理性质 易溶于水,溶于水时放出大量的热。氢氧化钠固体易吸水而潮解。 微溶于水,溶于水时放热不明显。腐蚀性 强腐蚀性 较强腐蚀性用途 用于制取肥皂、石油、造纸、纺织和印染工业氢氧化钠能与油脂反应,所以可以除油污,实验室做某些气体的干燥剂。 做建筑材料、涂树木上防冻伤和防虫卵改良酸性土壤配制波尔多液,在实验室中检验二氧化碳。工业制法 Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓ CaO+H2O=Ca(OH)2保存方法 密封,防吸水潮解,防吸收CO2变质 密封,防吸收CO2变质意外事故处理 如果不慎将氢氧化钠溶液沾到皮肤上,先用大量水冲洗,再涂上质量分数为1%的硼酸溶液。鉴别 通入CO2,产生白色沉淀的为氢氧化钙(3)碱的化学性质①碱溶液有相似化学性质的原因:可溶性碱在水中解离时所生成的阴离子全部是氢氧根离子(OH-)②碱的化学性质碱溶液与酸碱指示剂的反应 使紫色石蕊试液变蓝色,使无色酚酞试液变红色非金属氧化物+碱 → 盐+水 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O 常用于除去某气体中的CO22NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O2NaOH + SO3 = Na2SO4+ H2O Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O 常用于检验CO2酸+碱 → 盐+水 2HNO3 + Mg(OH)2 = Mg(NO3)2 + 2H2OAl(OH)3+3HCl = AlCl3+3H2O盐+碱 → 另一种盐+另一种碱 条件:反应物均可溶,产物有气体或沉淀或水3NaOH+FeCl3 = Fe(OH)3↓+3NaCl生成红褐色沉淀,溶液由黄色逐渐变成无色2NaOH+CuSO4 = Cu(OH)2↓+2Na2SO4生成蓝色沉淀,溶液由蓝色逐渐变成无色Na2CO3+Ca(OH)2 = CaCO3↓+ 2NaOH有白色生成(七)盐和化肥1.盐的概念盐是指一类组成里含有金属离子(或铵根离子)和酸根离子的化合物。2.常见的盐名称 氯化钠 碳酸钠 碳酸氢钠 碳酸钙 高锰酸钾 硫酸铜 硝酸钠化学式 NaCl Na2CO3 NaHCO3 CaCO3 KMnO4 CuSO4 NaNO33. 氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸钙(1)俗名、物理性质和用途物质 俗称 物理性质 用途氯化钠NaCl 食盐的主要成分 白色固体,水溶液有咸味,溶解度受温度影响不大 重要的调味品;配制生理盐水(0.9%NaCl溶液);农业上用NaCl溶液选种;做融雪剂;工业上用来制取碳酸钠、氢氧化钠、盐酸和氯气;腌制食品。碳酸钠Na2CO3 纯碱(因水溶液呈碱性)、苏打 白色粉末状固体,易溶于水 用于玻璃、造纸、纺织等行业及洗涤剂生产碳酸氢钠NaHCO3 小苏打 白色晶体,易溶于水 发酵粉的主要成分;医疗上,治疗胃酸过多碳酸钙CaCO3 石灰石/大理石/鸡蛋壳/水垢等的主要成分 白色固体,难溶于水 碳酸钙可用作补钙剂;石灰石、大理石用作建筑材料;实验室制备二氧化碳备注 氯化钠在自然界的分布很广,海水、盐湖、盐井、盐矿都是氯化钠的来源。(2)碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸钙与盐酸反应药品 实验现象 化学方程式 反应微观实质碳酸钠+稀盐酸 反应快,产生大量气泡 Na2CO3+2HCl =2NaCl+H2O+CO2↑ CO32-与H+结合生成H2O和CO2碳酸氢钠+稀盐酸 反应快,产生大量气泡 NaHCO3+HCl =NaCl+H2O+CO2↑ HCO3-与H+结合生成H2O和CO2石灰石(或大理石+稀盐酸 产生气泡,反应速度适中,适用于实验室制取二氧化碳 CaCO3+2HCl =CaCl2+H2O+CO2↑ CO32-与H+结合生成H2O和CO2(3)碳酸氢钠受热易分解:2NaHCO3 ( http: / / img.blog. / photo / b7i_6hZOLIs7sg9f4uUCsg== / 325385073078192246.jpg )Na2CO3+H2O+CO2↑(4)碳酸钠与氢氧化钙(或氢氧化钡)反应主要现象:有白色沉淀生成化学方程式:Na2CO3+Ca(OH)2 = CaCO3↓+ 2NaOH ;Na2CO3+Ba(OH)2 = BaCO3↓+ 2NaOH(5)碳酸根离子的检验(CO32-)检验方法:取样,滴加稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊4.盐的化学性质盐的化学性质 举例①与某些金属反应盐+金属→新盐+新金属(置换反应)条件:盐必须可溶;金属单质(K、Ca、Na除外)的活动性要大于盐中金属的活动性 CuSO4+Fe = FeSO4+Cu有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色;2AgNO3+Cu = Cu(NO3)2+2Ag有银白色物体析出,溶液由无色变为蓝色②与酸反应盐+酸→新盐+新酸(复分解反应) HCl+AgNO3 = AgCl↓+2HNO3有白色沉淀生成H2SO4+BaCl2 = BaSO4↓+2HCl有白色沉淀生成Na2CO3+2HCl = 2NaCl+H2O+CO2↑有气泡产生③与碱反应盐+碱→新盐+新碱(复分解反应)反应物均溶于水,生成物有沉淀、气体或水 Na2CO3+Ca(OH)2 = CaCO3↓+2NaOH生成白色沉淀2NaOH+CuSO4 = Cu(OH)2↓+Na2SO4生成蓝色沉淀,溶液由蓝色变为无色④与某些盐反应盐+盐→新盐+新盐(复分解反应)反应物均溶于水,生成物有沉淀、气体或水 Na2SO4+BaCl2 = BaSO4↓+2NaCl有白色沉淀生成NaCl+AgNO3 = AgCl↓+NaNO3有白色沉淀生成5.酸、碱、盐的溶解性物质类别 溶解性酸 盐酸、硫酸、硝酸、碳酸都可溶碱 氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡可溶于水,氢氧化钙微溶于水,其余均难溶(沉淀)盐 钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐都可溶;氯化物除AgCl难溶外,其余均可溶;硫酸盐除BaSO4难溶,Ag2SO4、CaSO4微溶外,其余多数可溶;碳酸盐除碳酸钾、碳酸钠、碳酸铵可溶,其余都难溶。溶解性口诀 钾、钠、硝酸、铵盐溶,氯化物不溶氯化银,硫酸盐不溶硫酸钡,碳酸盐能溶钾钠铵;酸类多数都易溶,溶碱有四位,钾钠与钙钡。6.常见沉淀:白色沉淀 AgCl、BaSO4、Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3;有色沉淀 Cu(OH)2蓝色沉淀、Fe(OH)3红褐色沉淀7.不能大量共存的离子(1)与H+不能共存的离子有:OH-、CO32-、HCO3-;(2)与OH-不能共存的离子有:H+、NH4+、Cu2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、 Zn2+等;(3)与CO32-不能共存的离子有:Ca2+、Ba2+;(4)与Ba2+不能共存的离子有:CO32-、SO42-;(5)与Cl-不能共存的离子有:Ag+;8.特征反应的离子对9.常见化肥种类 所含元素种类 常见化肥 作用 缺乏时症状氮肥 含氮元素 尿素CO(NH2)2:含氮量最高的氮肥46.7%、氯化铵NH4Cl、硝酸钠NaNO3 促进植物茎、叶生长茂盛、叶色浓绿(促苗) 叶色发黄钾肥 含钾元素 氯化钾KCl、硫酸钾K2SO4草木灰:主要成分为K2CO3,是农村最常用钾肥。 促进作物生长,增强抗病虫害和抗倒伏能力(壮秆) 易倒伏磷肥 含磷元素 磷酸钙[Ca3(PO3)2] 促进植物生长,增强抗寒抗旱能力。(强根) 生长迟缓,产量降低,根系不发达复合肥 含氮、磷、钾元素中的两种或三种 硝酸钾KNO3 磷酸二氢铵NH4H2PO4四、化学与社会(一)化学物质与健康1.六大营养素是否提供能量 提供能量 蛋白质、糖类、油脂不提供能量 水、无机盐、维生素是否是有机物 有机物 蛋白质、糖类、油脂、维生素无机物 水、无机盐(可被人体直接吸收)2.各类营养素的主要功能及食物来源营养素 主要功能 常见类别 食物来源供能营养素 蛋白质 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 血红蛋白、酶 牛奶、大豆、鸡蛋、猪肉、豆腐等糖类 主要供能物质(60%~70%) 淀粉、葡萄糖、蔗糖 植物种子或块茎、玉米、面粉、大米、小麦、薯类、甜菜等油脂 维持生命活动的备用能源 油(植物油),液态;脂肪(动物油),固态 植物油脂:花生油、豆油、菜籽油等动物油脂:脂肪、牛油、奶油等不供能营养素 维生素 调节新陈代谢,如缺乏维生缺维生素A:夜盲症;缺维生素C:坏血病;缺维生素D:骨质软化症、骨质疏松 维生素A、维生素C、维生素D等 水果、蔬菜等无机盐 维持机体的酸碱平衡 食盐等 各种饮料和食物、营养补剂水 调节体温、溶解物质、排泄废物、预防疾病、调节新陈代谢 各种饮料及食物蛋白质的鉴别 点燃闻气味:点燃,若闻到有烧焦羽毛的气味,证明含有蛋白质。3.人体内的元素人体的组成元素 约有 50多种,约占人体质量的99.95%常量元素 在人体中含量超过0.01%的元素:O、C、H、N、Ca、P、K、S、Na、Cl、Mg。其中:氧、碳、氢、氮四种元素以水、糖类、油脂、蛋白质、维生素的形式存在;其余元素以无机盐的形式存在于水溶液中微量元素 在人体中含量在0.01%以下的元素必需的微量元素:铁Fe、锌Zn、硒Se、碘I、氟F非必需元素:铝Al、钡Ba、钛Ti有害元素:汞Hg、铅Pb、镉Cd4.常量元素对人体健康的影响元素 含量 对人体作用 缺乏或过量对健康的影响 主要食物来源钙 2.0% 使骨骼、牙齿具有坚硬的结构支架 幼儿青少年缺乏:会患佝偻病,发育不良;老年人缺乏:骨质疏松,容易骨折;过量造成结石 奶、奶制品、豆类、虾皮钠 0.15% 细胞外液、细胞内液中的Na+和K+各自保持一定的浓度,对维持人体内的水分和维持体液恒定的pH起重要作用 缺钠:肌肉痉挛、头痛过量:水肿、高血压、贫血 食盐等钾 0.35% 对维持人体内水分和维持体液恒定的pH起重要作用 缺乏:肌肉不发达、心率不齐过量:恶心、腹泻等 水果、蔬菜5.微量元素对人体的作用元素 对人体作用 对人体健康的影响 主要食物来源铁 血红蛋白的成分,能帮助氧气的运输 缺铁引起贫血 肝脏、瘦肉、蛋、鱼、豆类、芹菜锌 影响人体发育 缺锌引起食欲不振、生长迟缓、发育不良 海产品、瘦肉、肝脏、奶类、豆类、小米硒 防癌、抗癌作用 缺硒引起表皮角质化和癌症。过量会中毒 肉类、坚果、海产品碘 甲状腺激素的重要成分 缺碘或过量引起甲状腺肿大;幼儿缺碘影响生长发育,造成思维迟钝 海产品、加碘盐氟 防治龋齿 缺氟易产生龋齿;过量会引起氟斑牙和氟骨病 海产品6.有损人体健康的元素与物质(1)对人体健康有害的元素:汞(Hg)、铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)等。(2)对人体健康有害的一些物质有害物质 危害原理 生活中常见事例一氧化碳 CO是一种无色、无味的气体,易与人体血液中的血红蛋白结合,造成人体组织和器官缺氧 家庭用燃煤取暖时产生的煤气、家庭用火、洗浴时也产生一氧化碳甲醛 与蛋白质中的氨基酸反应,使蛋白质分子结构发生变化,失去生理活性而凝固,对人体健康造成危害 室内装修中的空气污染物,海产品保鲜用到的甲醛水溶液黄曲霉毒素 存在于霉变食品中,误食会使人中毒,损坏人体肝脏,诱发癌症 大米、花生、面粉、玉米、薯干和豆类等霉变食物中含有黄曲霉毒素重金属盐 易与人体蛋白质反应,使之变性而中毒 汞、铅、镉等重金属中毒甲醇 由甲醇及其代谢产物甲醛和甲酸引起,以中枢神经系统损害、眼部损害甚至失明及代谢性酸中毒为主要特征 用工业酒精兑制白酒亚硝酸盐 有毒,致癌物质 代替食盐用于烹调或腌制肉制品瘦肉精 引起心率加速,代谢紊乱,血压降低 用含瘦肉精的饲料喂养生猪(二)化学材料1.有机高分子材料2.三大合成材料塑料 优点:塑料密度小、耐腐蚀、易加工等特点合成纤维 天然纤维 棉、麻、丝、毛合成纤维 涤纶、腈纶、锦纶等优缺点和用途 优点:强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀缺点:吸水性透气性差用途:制作人类服饰,锦纶制降落伞绳、缆绳、渔网纤维鉴别方法 灼烧闻气味①燃烧时有烧纸的气味,灰烬为灰黑色,手捻时全部成粉末的为棉纤维②燃烧时有烧焦羽毛气味,灰烬成黑褐色的为羊毛纤维③先熔化再燃烧(边熔化边燃烧),燃烧有特殊气味,灰烬为黑色玻璃球状,不易捻碎的是合成纤维合成橡胶 优点:高弹性、耐油、耐高温、不易老化,广泛应用于农业、国防、交通及日常生活。常用的合成橡胶有:丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等3.合成材料与环境污染合成材料的利与弊 利:方便了生产生活弊:合成材料废弃物的急剧增长带来了环境问题,尤其是“白色污染”严重白色污染的危害 ①破坏土壤,污染地下水 ②危害海洋生物的生存;③如果焚烧含氯塑料会产生有毒的氯化氢气体,从而对空气造成污染消除白色污染的途径 ①减少使用不必要的塑料制品;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回收各种废弃塑料复合材料 将两种或两种以上的材料复合为一体而形成的材料称为复合材料,如玻璃钢、碳纤维。玻璃钢是由玻璃纤维和有机高分子材料复合而成的,其强度相当于钢材,密度小、耐腐蚀,被大量用做建筑材料、耐腐蚀管道、车船体材料等。碳纤维复合材料的密度小、强度高、化学稳定性好,在航天航空和人等尖端技术领域有广泛应用。(三)化学与能源1、化石燃料(1)三大化石燃料包括___煤______、____石油_____和___天然气______,它们是__不可再生_______ (填“可再生”或“不可再生”)能源,属于____混合物___ (填“纯净物”或“混合物”)。(2)煤和石油煤 石油形成 古代植物的遗骸经过一系列复杂的变化形成的 古代动植物的遗骸在地壳中经过复杂变化形成的元素组成 主要含_ C _,少量H、N、O、S 主要含_____ C、H ____,少量S、O、N类型 ______混合物 ___ ____混合物_____状态 黑色固体,有光泽 黏稠液体,黑色或棕色,不溶于水,密度比水小,无固定的熔点、沸点(3)煤和石油的综合利用a.煤综合利用(化学变化)b.石油炼制(物理变化)(4)天然气①天然气是由碳和氢组成的气态碳氢化合物,主要成分是甲烷,是一种最简单的有机物_。有石油的地方就有天然气。甲烷也叫沼气、坑气,化学式为 CH4。②甲烷的性质物理性质 纯净的甲烷是无色 、无味 的气体,密度比空气小 ,难 溶于水,可用排水法收集化学性质 具有可燃性,燃烧时产生蓝色火焰,放出大量的热,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。①完全燃烧的化学方程式为____ CH4+2O2CO2+2H2O 。②不完全燃烧:2CH4+3O2 eq \o(\s\up8(点燃),,\s\do4())2CO+4H2O。(5)可燃冰:科学家们在海底发现了大量可燃冰,它是一种甲烷水合物,是甲烷与水在低温高压下形成的。a.可燃冰的优点:能量高、热值大,是替代化石燃料的新能源。b.可燃冰的缺点:如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中,会造成更加严重的温室效应。2、能源的利用与开发(1)能源分类类型 定义 实例可再生能源 不随其本身的转化或被人类的利用而减少的能源 太阳能、生物质能、水能、风能、地热能等不可再生能源 随其本身的转化或被人类的利用而减少的能源 煤、石油、天然气(2)清洁能源①氢气物理性质 通常情况下,氢气是一种无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水化学性质 还原性:H+CuO====H2O+Cu;可燃性:2H2+O2=====2H2O作燃料的优点和缺点 优点:燃烧热值高;燃烧产物是水,无污染;可由水分解得到,来源广泛缺点:制取成本高,贮存、运输困难实验室制取 反应药品 锌粒和稀硫酸反应原理 Zn+H2SO4=====ZnSO4+H2↑反应装置 或收集方法 向下排空法(密度比空气小)、排水法(难溶于水)②乙醇( C2H5OH)俗名 酒精化学性质 在空气中燃烧时放出大量的热。完全燃烧的化学方程式为C2H5OH+3O2====2 CO2+3H2O优点 可再生,可以节省石油资源,减少汽车尾气污染制取 由高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏得到(3)其他新能源①目前正在开发和利用的新能源有太阳能、风能、潮汐能、地热能、生物质能和核能等。②海底埋藏着大量的“可燃冰”它的主要成分是甲烷水合物,是甲烷与水在低温和高压条件下形成的。a.可燃冰的优点:能量高、热值大,有望成为未来新能源。b.可燃冰的缺点:如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中,会造成更加严重的温室效应。③目前氢气作为燃料,还不能广泛应用,因为制取氢气的成本高,贮存困难;已经应用的领域有航天、氢氧燃料电池等。3、化石燃料燃烧造成空气污染的原因(1)燃料中的一些杂质如硫等燃烧时,产生空气污染物如SO2、NO2等。(2)燃料燃烧不充分,产生CO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。4、酸雨(1)煤燃烧时产生二氧化硫(或SO2)和氮氧化物,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(pH<5.6的雨水)。(2)酸雨的危害:破坏森林、腐蚀建筑物、使水体酸化影响水生生物的生长等。(3)酸雨的防治:① 工厂废气处理后排放;② 减少含硫煤的使用或使用脱硫煤;③ 改善汽车用燃料(如压缩天然气CNG和液化石油气LPG);④ 减少煤、石油等化石燃料的燃烧,大力开发使用新燃料、新能源。5、温室效应(1)成因:二氧化碳、甲烷、臭氧及氟利昂物质引起全球气温上升的现象。(2)危害:①全球变暖将可能导致两极的冰川融化,使海平面升高,淹没部分沿海城市;②使土地沙漠化,造成农业减产;③引起暴雨、洪水等灾害性和极端气候事件发生的频率和强度增加;④影响自然生态系统,改变生物多样性等。(3)防治措施a.改善燃料结构,如煤脱硫等b.使用清洁燃料,开发新能源c.尽量使燃料完全燃烧d.植树造林答案和解析一、物质的变化、性质和分类(一)物质的变化分类 物理变化 化学变化定义 没有生成其它物质的变化。 生成其它物质的变化。本质区别 没有生成其它物质。 生成其它物质。微观理解 构成物质的粒子,本身没有变化,变化的是粒子之间的间隔。 构成物质的粒子,发生了变化,变成了其它物质的粒子。宏观现象 通常是状态和形状、大小的改变。 常伴随(发光)、放热、颜色变化、产生气体、生成沉淀等现象。能量变化 化学变化的同时,伴随能量变化,光能、热能和电能等。举例 水的三态变化、酒精挥发等。 钢铁生锈、木炭燃烧、光合作用等。联系 发生化学变化的同时,一定有物理变化。(二)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表现出来的性质叫做物理性质。 物质在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质。举例 通常状况下,二氧化碳是无色的气体,密度比空气大,能溶于水,降温后能变成固态的干冰。 铁能在潮湿的空气中生锈,木炭能在空气中燃烧生成二氧化碳并发光、放热等。常见性质 颜色、气味、密度、硬度、熔点、沸点、溶解性、挥发性、延展性、导电性、导热性、活性炭的吸附性、浓硫酸的吸水性等。 可燃性、助燃性、稳定性、不稳定性、氧化性、还原性、酸碱性、毒性、腐蚀性等,或“能与……反应”、“可与……反应”、“受热(或见光)易分解”等。区别 物理性质不需要发生化学变化就能表现出来 化学性质要在化学变化中才能表现出来(三)物质的多样性物质 混合物(宏观:由两种或两种以上物质组成;微观:由两种或两种以上分子构成)。 (注:同种元素组成的物质,可能为混合物(O2+O3);举例:空气、溶液和合金等)。纯净物(宏观:由一种物质组成;微观:由一种分子构成) 单质(由一种元素组成的纯净物)举例:金、金刚石、氢气和氧气等。化合物(由两种或两种以上元素组成的纯净物) 无机物 氧化物(由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氧)举例:CO2、H2O2等)。酸(电离时形成的阳离子全部是氢离子的化合物)举例:HCl、H2SO4和H2CO3等。碱(电离时形成的阴离子全部是是氢氧根离子的化合物)举例:NaOH、Ca(OH)2和Ba(OH)2等。盐(由金属阳离子或铵根离子和酸根离子构成的化合物)举例:NH4NO3、CaCO3和BaSO4等。有机物(含有碳元素的化合物叫做有机化合物)。举例:甲烷、乙醇和醋酸等。二、物质的组成和结构(一)构成物质的微粒1.分子和原子分子 原子概念 由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子 是化学变化中的最小粒子相同点 分子和原子的质量和体积都很小分子和原子总是在不断运动着,温度升高,能量增大,运动速率加快分子和原子之间都有一定的间隔,一般温度越高,间隔越大,分子和原子都可直接构成物质区别 在化学变化中分子可分 在化学变化中原子不能再分联系 分子能分成原子,原子能构成分子2.原子结构原子 内容结构 原子(不显电性) 原子核(带正电) 质子(带正电)中子(不带电)核外电子(带负电)其它事项 核电荷数:原子核所带电荷数;原子质量几乎全部集中在原子核上,但原子核体积很小,原子的体积由核外电子决定;在原子中,质子数=核外电子数=核电荷数;3.相对原子质量离子 内容概念 一个原子质量与一个碳12原子的质量的1/12的比值就是相对原子质量。定义公式近似公式 相对原子质量=质子数+中子数理解 (1)相对原子质量不是个质量是个比值;(2)有单位,是“1”常省略不写;(3)相对原子质量之比等于原子实际质量之比;(4)引入相对原子质量是为了书写、记忆和运算方便。4.结构示意图含义:5.原子的化学性质与最外层电子数的关系:原子分类 最外层电子数 得失电子趋势 化学性质金属原子 一般<4个 易失去电子 不稳定非金属原子 一般≥4个(H、B除外) 易得到电子 不稳定稀有气体原子 8个(氦为2个) 不易得失电子 比较稳定结论 原子的化学性质取决于最外层电子数。6.离子离子 内容概念 带电的原子或原子团。分类 阳离子:(质子数大于核外电子数)带正电的离子。阴离子:(质子数小于核外电子数)带负电的离子。书写 在元素符号或原子团的右上角先写数字再写正负号, 数值为1时省略不写。如:阳 离子:Na+、Mg2+、Al3+等;阴离子: Cl-、SO等。含义 镁离子(Mg2+)中数字“2”的意义表示 一个镁离子带两个单位的正电荷 。原子、离子、分子的关系(二)化学元素1.元素及元素符号元素 内容概念 具有相同质子数的一类原子的总称(元素是宏观概念只论种数不论个数)。概念理解 元素的根本区别是质子数不同;质子数决定元素的种类,同种元素的原子质子数一定相同。分类 金属元素:“钅”(金和汞除外);最外层电子数1-3;非金属元素:“气”“氵”“石””;最外层电子数4-7;稀有气体元素:He、Ne、Ar;最外层电子数8(He、2个);元素符号 书写原则 “一大二小”一个字母的大写,二个字母的第一个大写,第二个小写。意义 宏观:一种元素。微观:一个原子。由原子构成的物质:其元素符号还表示一种物质。④元素符号前出现数字:只表示微观意义。元素分布 地壳中元素含量由高到低是O;Si;Al;Fe;Ca。地壳中含量最多的元素是O和最多的金属元素Al;海水中最多的元素O和最多的金属元素是Na;空气中含量最多的元素N;人体中最多的元素O和最多的金属元素Ca;最原始的元素H,即相对原子质量最小的元素;2、元素周期表元素周期表 内容结构 周期 每个横行叫周期,共7个横行,即7个周期;族 每个纵行叫族,共18个纵行,16个族(8、9、10三个纵行合成为1个族);单元格(以硅元素为例)信息规律 (1)原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。(2)同一周期:①元素原子的电子层数相同;②从左到右,最外层电子数依次增加;③周期序数等于电子层数;④除第一周期以外,每一周期都是以金属元素开始,逐渐过渡到非金属元素,最后以稀有气体元素结尾。(3)同一族:①从上到下,元素原子的电子层数依次增加;②最外层电子数相同(He除外),因此同族元素的化学性质相似。(三)物质组成的表示1、化学式化学式 内容概念 用元素符号和数字表示物质组成的式子。书写 单质 由原子构成的物质:用元素符号表示化学式。如:a、金属:Fe、Zn、Cu等(其它金属也可以)。b、固态非金属单质:C、S、P等。C、稀有气体:He、Ne等。由分子构成的物质:用元素符号和右下角的数字表示。如:H2、O2、N2Cl2等。化合物 常见的化学式,熟记。如:CO2、H2O等根据化合价书写化学式。正价在前,负价在后;标化合价;交叉数字;约分(注意过氧化氢等化学式不得约分,有机物不约分)。 例如写氧化铝的化学式:意义 由分子构成的物质的化学式 宏观:表示一种物质; 如:CO2表示二氧化碳这种物质。表示该物质由什么元素组成。如:CO2表示由碳元素和氧元素组成。微观:表示一个分子;如:CO2表示一个二氧化碳分子。表示一个分子由什么原子构成。如:CO2表示一个二氧化碳分子由两个氧原子和一个碳原子构成。由原子构成的物质的化学式 宏观:表示一种物质;表示物质由什么元素组成;表示一种元素。如:Cu宏观上表示铜这种物质,铜这种物质由铜元素组成,还表示铜元素。微观:表示一个原子。如:Cu微观上表示一个铜原子。注意 化学式前面出现数字,只表示微观意义。例如2CO2,只能表示两个二氧化碳分子。2、有关化学式的计算内容 化学式量 元素的质量比 元素的质量分数 化合物某元素的质量公式 化学式中各原子的相对原子质量的总和。 各元素原子的相对原子质量乘以原子个数的比值。 ×100% 元素的质量分数乘以化合物的质量。举例 H O的相对分子质量为1×2+16=18。 葡萄糖(C6H12O6)中,C、H、O三种元素的质量比为(12×6):(1×12):(16×6)=72:12:96=6:1:8。 H2O的相对分子质量=1×2+16=18,则氧元素的质量分数为×100%≈88.9%。 100gNH4NO3中氮元素的质量为多少克?100 g×35%=35 g3、化合价化合价 内容确定方法 通过原子得失电子形成化合物的元素,其化合价由这种元素的一个原子得到或失去电子的数目决定。如NaCl中钠元素的化合价为+1价,氯元素的化合价为 1价。通过共用电子对形成化合物的元素,其化合价的数值是形成共用电子对的数目。表示方法 在元素符号或原子团的正上方,先写正负号,再写数值,数值是1时,不省略。如规律 (1)金属元素跟非金属元素化合时,金属元素显正价,非金属元素显负价。(2)有些元素在化合物中表现出多种化合价。例如,铁元素有+2价和+3价。(3)某些原子团也表现出一定的化合价。例如,硝酸根: 1价;氢氧根: 1价。(4)在化合物中,正、负化合价的代数和等于0;在单质中,元素的化合价为0。常见元素或原子团的化合价 K、Na、Ag、H是+1价;Ca、Mg、Ba、Zn、Hg是+2价;Al是+3;O是-2价,Fe是+2或+3,Cl是-1最常见,单质0价永不变。原子团SO4CO3NO3OHNH4名称硫酸根碳酸根硝酸根氢氧根铵根化合价-2价-2价-1价-1价+1价离子符号SO42-CO32-NO3-OH-NH4+推算某元素的化合价 依据代数和为0,列等式计算。例如:已知二氧化碳中氧元素的化合价为+2价,求碳元素的化合价。解:设二氧化碳中碳元素的化合价为x,则x+(-2) ×2=0解得x= + 4。三、物质的性质与应用(一)空气和氧气1.空气空气 内容发现史 法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气成分,得出结论:空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5。空气的成分及其体积分数(大约) 空气成分氮气氧气稀有气体二氧化碳水蒸气和其它成分体积分数78%21%0.934%0.034%0.02%空气各成分的用途 氮气 工业生产硝酸和氮肥,食品防腐,液态氮气用作制冷剂;O2供给呼吸,支持燃烧,钢铁冶炼,金属焊接; 稀有气体用作保护气,制作多用途电光源;空气的污染与防治 目前计入空气污染指数的项目。气体:SO2、NO2、CO、O3,其中SO2、NO2会导致酸雨(pH<5.6)固体:可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)→形成雾霾氧气的工业制法(分离液态空气) 原料 空气原理 利用液态氧气和液态氮气的沸点不同。——是物理变化。利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低的原理。先将空气在低温条件下加压变为液态,再将液态空气缓缓升温至左右,氮气首先达到沸点从液态空气里蒸发出来,剩下的主要就是液态氧了过程贮存 氧气经加压后贮存在蓝色钢瓶中。2.氧气物理性质物理性质 氧气色、味、态(通常状况下) 无色、无味、气体密度(标准状况下) 比空气略大溶解性(通常状况下) 不易溶于水在压强为1.01×105Pa时,氧气在-183 ℃时变为淡蓝色的液体,在-218℃时变为淡蓝色的雪花状固体。3.氧气化学性质(1)具有助燃性质,氧气可以使带火星的木条复燃。(2)氧气与常见物质的反应物质 反应现象 化学方程式 操作注意在空气中 在氧气中碳 发红光,放热,生成使澄清石灰水变浑浊的气体 氧气中:发白光,放热,生成使澄清石灰水变浑浊的气体 C+O2CO2 木炭伸入瓶中时,要自上而下,缓慢伸入(目的使木炭与氧气充分反应)硫 燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体 燃烧得更旺,发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气体 S+O2SO2 硫在氧气里燃烧,在集气瓶底要留少量水,目的:溶解吸收生成的二氧化硫,防止二氧化硫逸出污染环境红磷 发出黄色火焰,放出热量、产生大量白烟 同空气 4P+5O22P2O5氢气 产生 淡蓝 色火焰,放出热量 同空气 2H2+O22H2O 点燃氢气之前必须验纯铁 变红热,不燃烧 剧烈燃烧,火星四射,放热,生产黑色物质。 3Fe+2O2Fe3O4 铁丝用砂纸打磨(除去表面的氧化物);在铁丝一端系一根火柴棒(引燃);铁丝绕成螺旋状(预热未燃烧的的铁丝);在瓶底加少量水或铺一层细沙(防止高温生成物使集气瓶炸裂);燃着的铁丝不能接触瓶壁(防止炸裂瓶壁)镁 剧烈燃烧,发出 耀眼的白光,放出热量,生成白色固体 燃烧更剧烈 2Mg+O22MgO(二)碳和碳的氧化物1、碳单质的物理性质和用途结构 构成微粒 性质 用途 物理性质不同的原因金刚石 碳原子 无色透明的的固体。天然存在的最硬的物质。特殊条件下制备的金刚石薄膜透光性好、硬度大;导热性好。 制装饰品(钻石);制钻头、切割大理石、裁玻璃;金刚石薄膜用作光学窗口和透镜的涂层;用于集成电路基板散热。 金刚石、石墨和C60都是碳元素组成的单质,物理性质有明显差异的原因:原子的排列方式不同石墨 碳原子 灰黑色的有金属光泽的固体;很软,有滑腻感;熔点高,有良好的导电性。 作电极或电刷、制铅笔芯、做坩埚,作机械高温润滑剂C60 C60分子 有特殊的物理性质 用于超导、催化、材料科学等领域2、无定形碳(1)焦炭、木炭、活性炭和炭黑主要成分也是碳单质,结构与石墨类似。木炭、活性炭有疏松多孔的结构,因此有吸附性,活性炭的吸附作用比木炭强。(2)活性炭的应用:可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖;水的净化处理;冰箱去味;吸附装修产生的有害气体。防毒面具 环保活性炭包 冰箱除臭剂(3)活性炭、木炭的吸附性是物理性质而不是化学性质。3、碳单质的化学性质(1)常温下稳定性强(古代字画能长久保存的原因)。(2)可燃性:(O2充足)完全燃烧生成CO2:C+O2CO2 ;(O2不足)不完全燃烧生成CO:2C+O22CO。(3)还原性:C+2CuO高温 2Cu+CO2↑(置换反应)应用:冶金工业;现象:黑色粉末逐渐变成光亮红色,石灰水变浑浊。3C+2Fe2O3高温 4Fe+3CO2↑(现象:红棕色粉末逐渐变成黑色,石灰水变浑浊。)4、一氧化碳一氧化碳 内容物理性质 无色、无味的有毒气体,难溶于水,密度比空气略小。化学性质 可燃性 2CO+02=====2C02 点燃CO,产生蓝色火焰,放出热量。毒性 极易与人体血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合,失去了携氧能力,造成生物体内缺氧,而发生中毒现象;因此冬天用煤炉取暖时,一定要注意通风。还原性 ①一氧化碳还原氧化铜:Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2②一氧化碳还原氧化铁:3CO+Fe2O3=====3CO2+2Fe实验现象:观察到红棕色粉末逐渐变成黑色。用途 ①作燃料:CO具有可燃性,将煤转化为煤气可使燃烧更充分,对环境污染程度小。②冶炼金属:CO具有还原性,用于冶金工业。5、二氧化碳的物理性质(1)二氧化碳的物理性质无色、无味的气体,能溶于水,在一定压强和低温条件下变成白色块状或片状固体,称为干冰(用途制冷剂、人工降雨、食物储运、制造舞台烟雾效果)。(2)探究二氧化碳物理性质的两个实验倾倒二氧化碳 溶解性实验实验装置图实验操作 向盛有高低不等两根燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。 向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分之一容积的水,振荡。实验现象 蜡烛自下而上依次熄灭 塑料瓶变瘪了实验分析 二氧化碳密度比空气大(物理性质);二氧化碳不能燃烧,也不能支持燃烧(化学性质)。 原因:二氧化碳溶于水,瓶内压强变小,大气压将瓶子压瘪。6、二氧化碳的化学性质(1)二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。(2)与水反应:CO2+H20=====H2CO3,生成的碳酸能使紫色蕊溶液变红色。碳酸易分解,发生反应的化学方程式为:H2CO3=====H20+CO2↑。(3)与碱反应:①二氧化碳与氢氧化钙溶液反应:CO2+Ca(OH)2=====CaCO3↓+H20,观察到有白色沉淀生成,因此实验室通常用澄清石灰水检验二氧化碳;②二氧化碳与氢氧化钠溶液反应:CO2+2NaOH=====Na2CO3+H2O,应用:实验室通常用氢氧化钠溶液吸收或去除二氧化碳。(4)二氧化碳与水反应实验操作 喷稀醋酸 直接喷水 直接放入CO2中 喷水后放入CO2中 烘干第四朵花现象 小花变红色 小花不变色 小花不变色 小花变红色 红色褪去分析 酸能使紫色石蕊变红 水不能使紫色石蕊变色 二氧化碳不能使紫色石蕊变色 二氧化碳和水反应生成的碳酸能使紫色石蕊变红 碳酸不稳定,容易分解结论 a.二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红,显酸性。b.生成的碳酸不稳定,很容易分解生成二氧化碳和水。实验的改进 ①操作示意图(a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花,b、c为含有紫色石蕊的干燥棉花,垂直固定装璃管的装置末画出);②现象:d处棉花比a处棉花 先变红 ,b、c处棉花 不变红 ;③结论:根据棉花变红的顺序,可得出二氧化碳的密度比空气 大 ,温润的棉花 变红 ,干燥的棉花 不变红 ,可得出二氧化碳能与水反应7、二氧化碳的用途(1)固体二氧化碳(干冰)的用途:①制冷剂:食品冷藏保鲜和运输;医疗上血液和疫苗的储存与运输。②用于人工增雨:利用干冰升华吸热的原理。③制造舞台烟雾效果。(2)灭火和作保护气:既利用二氧化碳的物理性质(密度比空气大),又利用二氧化碳的化学性质(不能燃烧,也不支持燃烧)。(3)农业生产中的气体肥料(三)金属和金属矿物1.常见金属的物理性质(1)金属材料包括:纯金属和合金。日常生活中使用的金属材料大多数是合金。(2)金属的物理共性①常温下大多数金属为固体(汞为液体),有金属光泽,密度较大,熔点较高。②大多数金属呈银白色,(铜红色,金黄色,铁粉黑色,铁片银白色 )。③大多数金属具有优良的导电性、导热性,有延展性(延:拉成丝;展:压成片), 能够弯曲。(3)金属的用途①决定物质用途的影响因素:主要因素:物质的性质。其他因素:价格、资源,废料是否易于回收和对环境的影响,以及是否美观、使用是否便利等。②金属物理性质对应的用途金属的物理性质 钨熔点高 铜、铝导电性好 铬硬度大 铁硬度大对应的用途 做灯泡的灯丝 作电缆、电线 做镀层金属 菜刀、镰刀、锤子等③生活物品中常使用的金属干电池外皮 “银粉” 水银温度计 “锡箔”纸 保温瓶内胆锌/锰 铝 汞 铝或锡 银(4)金属之最铝 地壳中含量最多的金属元素钙 人体中含量最多的金属元素铁 目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)银 导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)铬 硬度最大的金属钨 熔点最高的金属汞 熔点最低的金属2.合金(1)概念:在纯金属中加热融合某些金属或非金属,制得具有金属特征的合金。①合金是混合物 ②形成合金的过程是物理变化 ③合金各成分的化学性质不变(2)合金的优点:一般来说,合金与组成它的纯金属相比较,硬度更大,熔点更低,抗腐蚀性更好。铁合金 生铁:含碳量 2%~4.3% 铁的合金主要含Fe、C,生铁和钢的主要区别是含碳量不同,也含有不同的成分,因此它们的性能也不同。钢:含碳量0.03%~2%锡合金 焊锡:熔点低,用于焊接金属伍德合金:熔点只有70℃,做保险丝铜合金 黄铜:铜锌合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀;做零件、仪表青铜:铜锡合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀;做零件铝合金 硬铝:强度和硬度大,用作飞机、火箭、轮船钛合金 优点:熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能好用途:广泛用于火箭、导弹、航天器、化工设备、通信设备和医疗等。如:制造人造骨和形状记忆合金;3.金属化学性质(1)金属与氧气的反应金属 反应事实 反应现象 反应的化学方程式镁 常温下就能与氧气反应 常温下表面形成氧化膜 2Mg+O2=2MgO铝 常温下表面形成致密的氧化膜 4Al+3O2=2Al2O3铁 常温下几乎不与氧气反应,但在高温时能与氧气反应 铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体 3Fe+2O2Fe3O4铜 红色的铜片加热后变黑 2Cu+O22CuO金 “真金不怕火炼”说明即使在高温时金也不与氧气反应结论 通过金属与氧气能否反应及反应的难易程度判断金属的活动性:镁、铝>铁、铜>金。(2)金属与酸反应金属 与稀盐酸、稀硫酸反应的现象 与稀盐酸反应的化学方程式 与稀硫酸反应的化学方程式镁 固体逐渐溶解,快速产生气泡 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑锌 固体逐渐溶解,产生气泡速度适中 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑铁 固体逐渐溶解,缓慢产生气泡,溶液由无色逐渐变成浅绿色。 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑铜 无明显现象,不反应结论 Mg、Zn、Fe能与盐酸和稀硫酸反应,而Cu不能与稀盐酸和稀硫酸反应。金属活动性:Mg、Zn、Fe>Cu(3)金属与其他金属化合物的溶液反应实验 图示 现象 化学方程式 金属活动性将铝丝浸入硫酸铜溶液中 铝丝表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为无色 2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3Cu 铝>铜将铜丝浸入硝酸银溶液中 铜丝表面有银白色物质生成,溶液由无色逐渐变为蓝色 Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2 铜>银将铜丝浸入硫酸铝溶液中 无明显现象,不反应 铝>铜将铁钉浸入硫酸铜溶液中 铁钉表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 Fe+CuSO4 =FeSO4 +Cu 铁>铜4.金属矿物(1)地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中,除了金、银等有单质形式存在,其余金属都以化合物的形式存在。(2)几种常见的金属矿石及其主要成分金属矿石 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 赤铜矿 金红石 软锰矿主要成分 Fe2O3 Fe3O4 Al2O3 Cu2O TiO2 MnO2(3)人类每年要从有开采价值的金属矿石中提炼大量的金属,其中,提炼量最大的是铁。5.金属防护(1)铁锈的成分铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O,颜色为红色。铁锈的结构很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应,铁制品会完全被腐蚀。(2)防止铁制品锈蚀的原理和方法防止铁生锈的原理:隔绝氧气或水。防止铁生锈的方法:①保持铁制品表面的清洁、干燥②涂保护层:如涂油、刷漆、烧制搪瓷、喷塑、镀耐腐蚀的金属、通过化学反应在表面形成致密的氧化物保护膜如烤蓝、使用防锈纸和防锈膜等。③改变内部结构,制成耐腐蚀的合金,如不锈钢。(3)保护金属资源①理由:①金属矿物的储量有限,且不可再生;②废旧金属的随意丢弃不仅浪费资源还污染环境。②有效途径:①防止金属腐蚀;②回收利用废旧金属;③有计划、合理地开采金属矿物;④寻找金属的代用品等。(四)自然界的水1、水资源状况水的概况:地球上总储水量约为1.391×1018m3,地球表面约71%被水覆盖。可直接利用的淡水量2.53%。总量相对较多,但人均水资源量相对较少,且地域差距很大。2、水资源的污染与防治爱护水资源:一方面要节约用水,另一方面要防治水体污染。国家节水标志(1)节约用水①生活上:a.使用节水器具;b.一水多用,如用淘米水浇花等;②农业上:改大水漫灌为滴灌、喷灌;③工业上:循环使用。(2)防治水污染工业上:应用新技术、新工艺减少污染物的产生,对污染的水体处理达标后排放。农业上:合理施用农药、化肥,提倡使用农家肥。生活上:生活污水要集中处理达标排放,不使用含磷洗涤剂等。加强水质监测。3、水的净化方法净化 内容沉降 重力作用,除去水中颗粒较大的不溶性杂质; 促进方法:明矾(可促进水中悬浮杂质的沉降)过滤 仪器 铁架台(带铁圈)、烧杯、漏斗、玻璃棒;实验用品:滤纸。原理 分离颗粒大小不同的混合物,除去水中颗粒较小不溶性杂质;操作要点 操作要点操作说明未规范操作可能产生的后果一贴滤纸紧贴漏斗内壁如果滤纸未贴紧(留有气泡),会造成过滤速度慢二低滤纸边缘低于漏斗口如果滤纸边缘高于漏斗口,液体可能会从漏斗外流下漏斗内液面低于滤纸边缘如果液面高于滤纸边缘,液体会不经滤纸过滤而流下三靠倾倒液体的烧杯尖嘴紧靠玻璃棒如果没有用玻璃棒引流,可能造成液滴飞溅玻璃棒末端轻靠在三层滤纸的一边如果玻璃棒靠在单层滤纸这边,可能造成滤纸破损漏斗下端紧靠烧杯内壁如果没有紧靠,过滤速度变慢,同时可能造成液滴飞溅其它 ①玻璃棒在过滤中的作用是引流。②过滤后,如果滤液仍然浑浊,可能原因有:A承接滤液的烧杯不干净 B倾倒液体时液面高于滤纸边缘 C滤纸破损 ③如果过滤后的滤液仍然浑浊,接下来应如何操作?更换滤纸并清洗仪器,重新过滤,直到滤液澄清。吸附 原理:活性炭:表面疏松多孔,表面积大;除去水中的颜色或气味的物质,该过程属于物理变化。蒸馏 原理:各成分的沸点不同;除去水中可溶性杂质,净化程度最高---得到的是蒸馏水。 ⑴蒸馏时加入沸石的目的:防止暴沸;⑵图中温度计水银球的位置是插入到支管口,原因是此温。度计不是测水温而是测支管口处水蒸气温度。⑶知道冷凝管的进水口和出水口:下管进水,上管出水。消毒杀菌 用液氯,此过程是个化学变化。小结 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),其中净化效果最好的是蒸馏;既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。4、自来水和软硬水。(1)自来水生产过程:天然水→加混凝剂→沉淀→过滤→活性炭吸附→投药消毒→自来水自来水厂净水过程示意图(2)硬水和软水①定义:硬水:含有较多可溶性钙、镁矿物的水;软水:不含或含较少可溶性钙、镁矿物质的水②区别方法:加入肥皂水搅拌,产生泡沫多的为软水,反之为硬水。③转化方法:加热煮沸(日常生活)、蒸馏(实验室、工业)等。(五)溶液1、溶液的形成及组成(1)定义:一种或几种物质分散到另一种 ( http: / / www.21cnjy.com )物质里,形成均一、稳定的混合物。(2)溶液的组成:溶液由溶质和溶剂,最常用的溶剂是水;另外常用的溶剂还有酒精、汽油。溶液的基本特征:均一、稳定、混合物。(3)溶液的组成的判定溶质溶剂的判断 固体、气体溶于液体,固体气体是溶质,液体是溶剂。如:盐酸中溶质是氯化氢气体,稀硫酸中溶质是硫酸液体液体与液体互溶时:多者为溶剂,少者为溶质,有水水是溶剂。如:75%的医用酒精溶质是酒精溶剂是水;发生化学反应的溶液,溶质是反应后溶解的物质。如:氧化钙放入水中,溶质不是氧化钙,而是反应生成的氢氧化钙。溶液的命名 非水溶剂:溶质的溶剂溶液(如:碘酒——碘的酒精溶液)水作溶剂:溶质的水溶液或溶质溶液(如:食盐的水溶液也叫食盐溶液)不指名溶剂的溶液是水溶液(如:硫酸铜溶液就是硫酸铜的水溶液)溶质、溶剂与溶液的关系 溶液质量=溶质质量+溶剂质量(如有多种溶质,则应全部加上)溶液的体积 ≠ 溶质的体积 + 溶剂的体积(因为分子间有间隔)溶液的用途 a.化学反应在溶液中进行速度快。因此在实验室或化工生产中,常常把能够起反应的固体配制成溶液来使用。b.溶液对动植物和人的生理活动有很重要的意义。如用于无土栽培。医疗上用的多种注射液也都是溶液,如生理盐水、葡萄糖注射液等。c.用于农药、医药、化工生产。2、溶解时的吸热或放热现象溶解时的热现象 对应物质 温度变化溶于水放热 氢氧化钠NaOH、浓硫酸H2SO4 升温溶于水吸热 硝酸铵NH4NO3 降温溶于水温度无明显变化 氯化钠NaCl 温度无明显变化3、乳浊液和乳化(1)乳化作用:洗涤剂等中的乳化剂能够把大的油滴分为较小的油滴从而分散到水中,使两种互不相溶的液体形成较稳定乳浊液的过程。(2)溶液、乳浊液和悬浊液比较溶液 乳浊液 悬浊液分散质 溶质的分子或离子 不溶性的小液滴 不溶性的固体小颗粒特征 均一、稳定 不均一、不稳定 不均一、不稳定(3)物质去污的方法及原理归纳方法 原理 举例溶解 使某些污垢溶解 汽油去污,酒精除去碘渍乳化 乳化作用 洗涤剂洗去碗碟上的油渍4、饱和溶液和不饱和溶液概念 在一定温度下,在一定量溶剂里不能再溶解某种溶质的溶液叫做该溶质的饱和溶液;还能再溶解某种溶质的溶液叫做该溶质的不饱和溶液;判断方法 继续加入少量该溶质,看能否继续溶解,若不能继续溶解则为饱和溶液,反之为不饱和溶液。相互转化 对大多数溶解度随温度升高而增大的物质而言:不饱和溶液转化为饱和溶液的方法有:增加溶质、升高温度、蒸发溶剂饱和溶液转化为不饱和溶液的方法有:增加溶剂、降低温度注:Ca(OH)2和气体等除外,它们溶解度随温度升高而降低。澄清石灰水的饱和溶液与不饱和溶液的转化中:涉及改变温度的与上面相反,其余相同。溶液浓稀与饱和不饱和的关系 ①不同溶质:饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液,如饱和的石灰水溶液就是稀溶液②相同的溶质:相同温度下,饱和溶液一定比不饱和溶液浓。(即:在一定温度时,同一种溶质的饱和溶液要比它的不饱和溶液浓)5、混合物的分离混合物的分离 内容过滤法 分离可溶物 + 难溶物(分离氯酸钾和二氧化锰加热后的剩余物)结晶法 蒸发结晶 如NaCl(海水晒盐)适用于溶解度随温度变化不大的物质。析出晶体后溶液的溶质质量分数不变降温结晶 (冷却热的饱和溶液,如KNO3)适用于溶解度随温度变化大的物质。析出晶体后溶液的溶质质量分数减小。6、固体的溶解度固体的溶解度 内容概念 固体物质溶解度指的是在 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。理解四要素 ①、条件:一定温度 ;②、标准: 100g溶剂 ;③、状态: 饱和状态 ;④、单位:g 。影响因素 内因_溶剂种类_、溶质种类;外因是温度。意义 20℃时,氯化钠溶解度为36g:①在20℃时,100g水中最多能溶解(即达饱和)36gNaCl。②在20℃时,100g水中溶解36g氯化钠形成饱和溶液。③在20℃时,要完全溶解36g氯化钠,最少需要水100g。④在20℃时,136g氯化钠溶液中有100g水,3 展开更多...... 收起↑ 资源预览