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沪教版九年级化学导学案
第二章
身边的化学物质
《第2章
身边的化学物质》知识梳理
知识梳理一
性质活泼的氧气
1.氧气的性质：
(1)物理性质：通常情况下，氧气是一种无色无味的气体，密度略大于空气，不易溶于水，液态氧气、固态氧气都是淡蓝色。
(2)化学性质
物质
现
象
碳
在空气中燃烧发出红光，在氧气中燃烧发出白光，放热，产生使澄清石灰水变浑浊的气体。(无烟无焰)
硫
在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，产生有刺激性气味的气体。
铁丝
细铁丝在空气中不燃烧；在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放热，生成一种黑色固体。
石蜡
在空气中燃烧发出黄白色火焰，在氧气中燃烧发出白光，瓶壁上有水珠生成，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，放热。
反应的文字表达式：
碳
+
氧气
二氧化碳
硫
+
氧气
二氧化硫
铁
+
氧气四氧化三铁
石蜡
+
氧气二氧化碳
+
水
注意：
①做铁丝燃烧实验时，要在集气瓶底部放少量水或细沙的目的：防止反应生成的高温固体溅落瓶底，使集气瓶炸裂。
②将铁线绕成螺旋状的目的是：增大铁丝的受热面积，增大铁丝与氧气的接触面积。
③在铁丝的末端系上火柴梗的作用是：引燃铁丝。
④为什么待火柴杆即将燃尽时，再将其伸入集气瓶中？防止火柴燃烧消耗过多的氧气，使铁丝不能顺利燃烧。
小结：氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与很多物质发生化学反应(氧化反应)并放出热量，氧气具有氧化性(助燃性)，是最常用的氧化剂。
(3)氧化反应：物质与氧气发生的化学反应。(只限于初中化学中)
剧烈氧化：燃烧、由燃烧引起的爆炸
缓慢氧化：金属的锈蚀、动植物的新陈代谢、食物腐烂、有机肥的腐熟。
共同点：①都需要氧气；
②都放热。
不同点：①反应速率不同；
②剧烈氧化发光、缓慢氧化不发光。
2.氧气的用途：①供给呼吸(如潜水、医疗急救）；
②支持燃烧(如燃料燃烧、炼钢、气焊、火箭发射的助燃剂）
3.氧气的制备:
(1)工业制氧气----分离液态空气法（原理:氮气和氧气的沸点不同，属于物理变化）
(2)实验室制氧气原理
高锰酸钾
锰酸钾
+
二氧化锰
+
氧气
高锰酸钾：紫黑色固体，水溶液为紫红色。
KMnO4
K2MnO4
+
MnO2
+
O2
过氧化氢
水
+
氧气
实验室常用6%的双氧水来制氧气
H2O2
H2O
+
O2
氯酸钾
氯化钾
+
氧气
氯酸钾、氯化钾：白色固体，可溶于水；
KClO3
KCl
+
O2
二氧化锰：黑色固体，不溶于水。
(3)催化剂：在化学反应中能改变化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变的物质。（一变两不变）
催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
(4)气体制取与收集装置的选择
①发生装置：考虑反应物的状态和反应条件
加热高锰酸钾(试管口放一团棉花，图1)、：固--固加热型
加热氯酸钾和二氧化锰的混合物(图2)：固--固加热型
双氧水与二氧化锰混合(图3、图4)：固--液不加热型
优缺点：从节能、环保、操作难易程度去分析
图1
图2
图3
图4
图5
图6
②收集装置：根据气体的密度、溶解性、不与水、不与空气中的成分反应
向上排空气法(图5)和排水法(图6)
优缺点：排水法收集的气体较为纯净，但不干燥；
排空气法收集的气体干燥但是不纯净。
(5)制取氧气的操作步骤和注意点(以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例）
A.步骤：查、装、定、点、收、移、熄
B.注意点：
①试管口略向下倾斜：防止试管口的冷凝水倒流，使试管破裂。
②药品平铺在试管的底部：均匀受热。
③铁夹夹在离试管口约1/3处(试管的中上部)。
④导管只要稍露出橡皮塞：便于气体排出。
⑤试管口应放一团棉花：防止固体粉末进入并堵塞导管。
⑥排水法收集时，待导气管口气泡连续均匀冒出时开始收集(刚开始排出的是试管中的空气）；
当集气瓶口有气泡向外冒出时，氧气已经收集满。
⑦实验结束时，先移导管再熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，使试管破裂。
⑧用排空气法收集气体时，导管尽可能伸到集气瓶底部(便于较快地收集到较纯的气体)。
(6)氧气的验满：用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则已满。
氧气的检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则为氧气。
(7)排水法收集气体不纯的原因：①导气管口一有气泡就开始收集；②集气瓶内未预先装满水。
知识梳理二：二氧化碳的性质、用途及制法
1.二氧化碳的性质
(1)物理性质：通常情况下，二氧化碳是一种无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水，高压低温下可得白色固体----“干冰”
(2)化学性质
①一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸。
②与水反应生成碳酸：
二氧化碳
+
水
→
碳酸
CO2
+
H2O
→
H2CO3
生成的碳酸能使紫色石蕊试液变红
碳酸
→
水
+
二氧化碳
H2CO3
→
H2O
+
CO2↑
碳酸不稳定,易分解
③能使澄清的石灰水变浑浊：(石灰水是氢氧化钙的水溶液，变浑浊是生成了不溶于水的碳酸钙)
二氧化碳
+
氢氧化钙
→
碳酸钙
+
水
CO2
+
Ca(OH)2
→
CaCO3↓+
H2O
该反应可用于检验二氧化碳。
2.二氧化碳的用途：
①灭火----利用性质：二氧化碳密度比空气大(物理性质)，不能燃烧，不能支持燃烧(化学性质)。
阶梯蜡烛实验现象：蜡烛自下而上熄灭。
②干冰用于人工降雨、制冷剂、制造舞台云雾。(干冰升华吸热---物理性质)
③温室肥料：促进绿色植物的光合作用。
④制汽水等碳酸饮料：二氧化碳能溶于水(物理性质)、能与水反应(化学性质)。
3.二氧化碳对环境的影响：二氧化碳的过多排放会加剧温室效应。
4.二氧化碳的制法
(1)实验室制取气体的思路：（原理、装置、检验）
(2)二氧化碳的实验室制法：
①药品：石灰石或大理石、稀盐酸
②原理：碳酸钙
+
盐酸
→
氯化钙
+
水
+
二氧化碳
CaCO3
+
HCl
→
CaCl2
+
H2O
+
CO2
③注意：a.不用碳酸钙粉末或碳酸钠的原因：反应速率过快，不易控制与收集气体；b.不用稀硫酸的原因：反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石或石灰石表面，阻止反应的进一步发生；c.不用浓盐酸的原因：浓盐酸具有很强的挥发性，使收集的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。
(3)气体发生装置：固---液不加热型
(4)气体收集方法：一般用向上排空气法
(5)检验方法：将制得的气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则气体是二氧化碳。
(6)验满方法：将点燃的木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明已集满二氧化碳气体。
5.气体制取装置优缺点
(1)利用长颈漏斗(图1)：可以随时添加液体。
(2)利用分液漏斗(图2)或注射器(图3)：可以控制反应速率。
(3)利用长颈漏斗和多孔隔板(图4)：可以控制反应的发生和停止。
(4)利用多功能瓶收集气体：（图5）密度比空气大的气体从a管进气，密度比空气小的气体从b管进气；(图6)
密度比空气大的气体从d管进气，密度比空气小的气体从c管进气；
(图7，排水法)气体一律从b管进入。
图1
图2
图3
图4
图5
图6
图7
(5)图5收集氧气，验满方法：将带火星的木条放在b管口，木条复燃，证明瓶中已集满氧气。
图5收集二氧化碳，验满方法：将点燃的木条放在b管口，木条熄灭，证明已集满二氧化碳。
6.测量生成气体的体积：
(1)V排水＝V气体
(2)冷却至室温后再读取量筒中液体的体积。
(3)瓶内上方原来的空气对测量结果无影响。
(4)导管要伸入到接近量筒底部(防止液体溅出；便于冷却过程中液体倒吸）
(5)测得气体体积偏大的原因：包含了加入液体的体积。
为了减小该影响，可以将图1中的发生装置改成图2装置，其中图2装置
中的b橡皮管的作用是：可以减小因加入液体体积对测定气体体积的影响。
(6)测定二氧化碳气体的体积时，水面上方会覆盖一层植物油，作用是：防止二氧化碳溶于水，防止二氧化碳与水反应。
7.化合反应、分解反应、氧化反应
(1)由两种或两种以上的物质生成一种新物质的反应叫做化合反应。特点：多变一。
(2)由一种物质生成两种或两种以上的新物质的反应叫做分解反应。特点：一变多。
(3)物质与氧气发生的反应是氧化反应。
(4)注意点：①化合反应、分解反应是化学反应的两种基本类型，氧化反应不是反应的基本类型。
②化合反应不一定是氧化反应，氧化反应不一定是化合反应。如：CO2
+
H2O
→
H2CO3
是化合反应不是氧化反应，石蜡
+
氧气二氧化碳
+
水
是氧化反应不是化合反应。③物质与氧气反应生成物只有一种的反应既是氧化反应又是化合反应。如：碳
+
氧气
二氧化碳
知识梳理三：自然界中的水
1.水的组成
(1)电解水的实验
①装置：水电解器
②电源种类：直流电
③加入硫酸或氢氧化钠的目的：增强水的导电性
④反应原理：水
氢气
+
氧气
(分解反应)
H2O
H2
+
O2
产生位置：负氢正氧
体积比：2
：1
质量比：1
：8
⑤检验：O2-----出气口置一根带火星的木条，木条复燃。
H2-----出气口置一根燃着的木条，气体燃烧，产生淡蓝色的火焰。
⑥实验后发现氢气、氧气的体积比略大于2∶1，原因可能是：a.氢气比氧气更难溶于水；b.电极氧化时消耗了少量的氧气。
(2)结论：水是由氢、氧两种元素组成的。
(3)氢气的性质
①物理性质：密度最小的气体(向下排空气法收集）、难溶于水(排水法收集)。
②化学性质：可燃性
反应原理：氢气
+
氧气
水
(化合反应)
H2
+
O2
H2O
现象：发出淡蓝色火焰，放出热量，有水珠产生。
说明：水是由氢、氧两种元素组成的。
注意：点燃氢气前，要先验纯。
氢气验纯的方法：用排水法收集一小试管氢气，点燃时若发出轻微响声，则氢气较纯；若发出尖锐爆鸣声，则氢气不纯。
2．水的化学性质
(1)水在通电条件下发生分解：H2O
H2
+
O2
(2)水与二氧化碳常温下的反应：水
+
二氧化碳
→
碳酸
(3)光合作用：水
+
二氧化碳
葡萄糖
+
氧气
根据(2)(3)可以得到：反应物相同，反应条件不同，生成物可能不同。
3.水的净化
(1)水的净化效果由低到高的是：静置、过滤、吸附、蒸馏(均为物理方法)，其中净化效果最好的操作是蒸馏。
A.明矾：絮凝剂或混凝剂。吸附水中悬浮的较小颗粒形成大颗粒沉降。
B.活性炭：吸附剂。吸附水中色素和有异味的物质(原因：结构疏松多孔)
C.过滤操作注意事项：“一贴二低三靠”
“一贴”：滤纸紧贴漏斗的内壁。
“二低”：a.滤纸的边缘低于漏斗口；
b.漏斗内的液面低于滤纸的边缘。
“三靠”：a.漏斗下端的管口紧靠烧杯内壁；
b.用玻璃棒引流时，玻璃棒下端轻靠在三层滤纸的一边；
c.用玻璃棒引流时，烧杯尖嘴紧靠玻璃棒中部。
过滤后，滤液仍然浑浊的可能原因有:①滤纸破损；
②漏斗中液面高于滤纸边缘；③承接滤液的烧杯不干净。
如何处理：分析原因，重新过滤。
过滤速度慢的原因：①滤纸未紧贴漏斗内壁；②过滤前带过滤液未静置
D.蒸发注意点：
a.在加热过程中，用玻璃棒不断搅拌(玻璃棒作用：使液体受热均匀，防止液体飞溅)
b.当蒸发皿内有大量固体析出时停止加热，利用余热将剩余水分蒸干。
c.热的蒸发皿要用坩埚钳夹取，热的蒸发皿如需立即放在实验台上，要垫上石棉网。
E.杀菌消毒是化学变化：通常用液氯(Cl2)、二氧化氯(ClO2)等消毒剂
(2)硬水与软水
A.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。
B.鉴别方法：分别取样，加入肥皂水并振荡(或搅拌)，几乎没有泡沫且有白色垢状物的是硬水；有较多泡沫的是软水。
C.硬水软化的方法：煮沸(生活中)、蒸馏(实验室中)。
D.长期使用硬水的坏处：浪费肥皂，洗不干净衣服；锅炉容易结成水垢，不仅浪费燃料，还易使管道变形甚至引起锅炉爆炸。
(3)如何简单鉴别溶有固体杂质的水和蒸馏水？
分别用玻璃棒蘸取水样，在酒精灯上灼烧，若有固体析出是溶有固体杂质的水，若无痕迹留下，是蒸馏水。
(4)水污染
A.水污染物：工业“三废”（废渣、废液、废气）的任意排放；农药、化肥的不合理施用；生活污水的任意排放。
B.防止水污染：加强水质监测；工业三废要经处理达标排放、提倡零排放；生活污水要集中处理达标排放、提倡零排放；合理施用农药、化肥，提倡使用农家肥。
(5)爱护水资源：节约用水，防止水体污染。
加热
MnO2
MnO2
MnO2
加热
△
MnO2
d
c
图2
图1
通电
通电
通电
第二章导学稿
每天前进一小步，你将超越别人一大步！

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