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测定空气中氧气含量的实验【实验原理】4P+5O22P2O5【实验现象】红磷燃烧,放热,发出黄白色火焰,产生大量白烟;冷却后翻开弹簧夹,水沿着导管进入集气瓶中,进入集气瓶内水的体积约占集气瓶空气总体积的1/5。【实验结论】空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。【考前须知】红磷必须过量。如果红磷的量缺乏,集气瓶内的氧气没有被完全消耗,测量结果会偏小。装置气密性要好。如果装置的气密性不好,集气瓶外的空气进入集气瓶,测量结果会偏小。导管中要注满水。否则当红磷燃烧并冷却后,进入的水会有一局部残留在试管中,导致测量结果偏小。冷却后再翻开弹簧夹,否则测量结果偏小。如果弹簧夹未夹紧,或者塞塞子的动作太慢,测量结果会偏大。不要用木炭或硫代替红磷!原因:木炭和硫燃烧尽管消耗气体,但是产生了新的气体,气体体积不变,容器内压强几乎不变,水面不会有变化。空气的成分气体氮气氧气稀有气体二氧化碳其他气体和杂质体积分数78%21%%%%混合物和纯洁物混合物纯洁物定义两种或多种物质混合而成的物质叫混合物。只由一种物质组成的物质叫纯洁物。特点组成混合物的各种成分之间没有发生化学反响,它们各自保持着原来的性质。纯洁物可以用化学式来表示。但是,绝对纯洁的物质是没有的。常见实例空气、溶液、合金、铁锈、加碘盐、天然气、自来水、矿泉水等能用化学式表示的所有物质蒸馏水、冰水混合物、水蒸气、是纯洁物空气是一种珍贵的资源氮气【物理性质】无色无味的气体,不易溶于水,密度比空气的密度略小。【化学性质】化学性质不活泼,一般情况下不能支持燃烧,不能供应动植物呼吸。【用途】①制***和化肥的重要原料;②用作保护气〔焊接金属时作保护气、灯泡充氮延长使用寿命、食物充氮防腐〕;③医疗上在液氮冷冻麻醉条件下做手术;④超导材料在液氮的低温条件下显示超导性能。稀有气体〔氦、氖、氩、氪、氙的总称〕【物理性质】没有颜色,没有气味的气体,难溶于水。通电时能发出不同颜色的光。【化学性质】化学性质很不活泼。所以稀有气体又叫做惰性气体。【用途】①用作保护气〔焊接金属时作保护气、灯泡中充入稀有气体使灯泡耐用〕;②用作光源〔如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等〕;③用于激光技术;④氦气可作冷却剂;⑤氙气可作麻醉剂。空气污染和防治计入空气污染指数的工程为:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。防治空气污染:加强大气质量监测;改善环境状况;减少使用化石燃料;使用清洁能源;积极植树、造林、种草;制止露天燃烧垃圾等。能做食品保护气的气体应满足:①化学性质不活泼,不及食品发生化学反响;②无毒无害;③廉价易得。第二节氧气氧气的性质【物理性质】密度略大于空气的密度。不易溶于水。气态的氧是无色无味的,液态氧和固态氧是淡蓝色的。【化学性质】氧气化学性质比拟活泼。氧气具有助燃性和氧化性。氧气的检验方法:把一根带火星的木条伸入集气瓶中,如果带火星的木条复燃,证明是氧气。氧气及常见物质发生的反响物质反响现象化学方程式〔表达式〕磷发出黄白色火焰,产生大量白烟、放热4P+5O22P2O5木炭①木炭在空气中燃烧时持续红热,无烟无焰;木炭在氧气中剧烈燃烧,并发出白光②放热、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体C+O2CO2硫①在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,放热、生成有刺激性气味的气体②在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰放热、生成有刺激性气味的气体S+O2SO2氢气①纯洁的氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰②放热、生成能使无水硫酸铜变蓝的液体2H2+O22H2O铁铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体3Fe+2O2Fe3O4铝铝在氧气中燃烧,发出耀眼的白光,放热,生成白色固体4Al+3O22Al2O3铝在空气中及氧气反响,外表形成致密的氧化膜4Al+3O2=2Al2O3镁镁在空气中燃烧,发出耀眼的白光、放热、生成白色粉末2Mg+O22MgO探究实验木炭燃烧实验硫燃烧实验【考前须知】在集气瓶中参加少量的水,可以吸收有毒的二氧化硫,防止造成空气污染。细铁丝在氧气中燃烧的实验【考前须知】①用砂纸把细铁丝磨成光亮的银白色,是为了除去细铁丝外表的杂质。②将细铁丝盘成螺旋状,是为了增大细铁丝及氧气的接触面积。③把细铁丝绕在火柴上,是为了引燃细铁丝。⑥集气瓶里要预先装少量水或在瓶底铺上一薄层细沙,是为了防止燃烧物物溅落使集气瓶瓶底炸裂。化合反响和分解反响化合反响:由两种或两种以上物质生成另一种物质的反响。分解反响:由一种反响物生成两种或两种以上其他物质的反响叫做分解反响。化合反响的特点是“多变一〞,分解反响的特点是“一变多〞。氧化反响氧化反响:物质跟氧发生的反响属于氧化反响。它不属于根本反响类型。氧化反响包括剧烈氧化和缓慢氧化。剧烈氧化会发光、放热,如燃烧、爆炸;缓慢氧化放热较少,但不会发光,如动植物呼吸、食物的***、酒和醋的酿造、农家肥料的腐熟等。第三节制取氧气气体制取装置气体发生装置加热固体制备气体的装置〔见上图①〕反响物和反响条件的特征:反响物都是固体,反响需要加热。装置气密性的检查方法:将导气管的出口浸没在水中,用手紧握试管。如果水中出现气泡,说明装置气密性良好。〔原理:气体的热胀冷缩〕加热时的考前须知:药品要斜铺在在试管底部,便于均匀受热。试管口要略向下倾斜,防止冷凝水回流热的试管底部使试管炸裂。试管内导管应稍露出胶塞即可。如果太长,不利于气体排出。停顿反响时,应先把导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯,防止水槽中的水被倒吸入热的试管中,使试管炸裂。选择装置时,要选择带有橡皮塞的弯管。固液混合在常温下反响制备气体的装置〔见上图②〕反响物和反响条件的特征:反响物中有固体和液体,反响不需要加热。装置气密性的检查方法:在导管出口处套上橡皮塞,用弹簧夹夹紧橡皮塞,从漏斗中加水。如果液面不下降,则说明装置气密性良好。要根据实际情况选择(a)(b)(c)(d)四种装置。装置(a)的特点:装置简单,适用于制取少量的气体;容易造成气体泄漏,增加药品不太方便。装置(b)的特点:便于随时添加药品。装置(c)的特点:可以控制反响速率。装置(d)的特点:可以控制反响的发生和停顿。〔希望停顿反响时,用弹簧夹夹住橡皮管。这时由于试管内的气压大于外界大气压,试管内的液面会下降〕如果使用长颈漏斗,注意长颈漏斗的下端管口应插入液面以下,形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗逸出。使用分液漏斗时无需考虑这个问题。固体药品通过锥形瓶口参加,液体药品通过分液漏斗参加。气体收集装置排水法收集气体的装置〔见右图〕适用情况:收集的气体不溶或难溶于水,且不及水反响。考前须知:集气瓶中不能留有气泡,否则收集到的气体不纯。应当等到气泡连续均匀地放出后再收集气体,否则收集到的气体不纯。如果瓶口出现气泡,说明气体收集满。收集完毕后,如果收集的气体的密度比空气大,集气瓶口应该朝上;如果收集的气体的密度比空气小,集气瓶口应该朝下。向上排空气法收集气体的装置〔见右图〕适用情况:气体密度大于空气〔相对分子质量大于29〕,且不及空气中的成分反响。要求:导管伸入集气瓶底,以利于排净空气。密度和空气接近的气体,不宜用排空气法收集。暂存气体时,只需将集气瓶正放在桌面上,盖上毛玻璃片就可以了。向下排空气法收集气体的装置〔见右图〕适用情况:气体密度小于空气〔相对分子质量小于29〕,且不及空气中的成分反响。要求:导管伸入集气瓶底,以利于排净空气。密度和空气接近的气体,不宜用排空气法收集。暂存气体时,需要盖上毛玻璃片并将集气瓶倒放在桌面上。实验室制取氧气加热高锰酸钾制取氧气反响原理:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑发生装置:由于反响物是固体,反响需要加热,所以选择加热固体制备气体的装置。收集装置:由于氧气不易溶于水,且不及水发生化学反响,所以可以选择排水法收集气体的装置。由于氧气的密度比空气大,且不及空气中的成分发生化学反响,所以可以选择向上排空气法收集气体的装置。步骤:①查:检查装置的气密性。②装:将高锰酸钾装入枯燥的试管,并在试管口放一团棉花,并用带导管的橡皮塞塞紧试管。③定:将试管固定在铁架台上。④点:点燃酒精灯,试管均匀受热后,就使酒精灯固定在试管底部加热。⑤收:根据所选的收集装置来确定气体的收集方法。⑥移:把导管移出水槽。⑦熄:熄灭酒精灯。验满:〔用排水法收集〕如果集气瓶口有较大气泡冒出,说明气体收集满了。〔用向上排空气法收集〕将带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明氧气收集满了。检验:将带火星的木条伸入到集气瓶内,如果带火星的木条复燃,说明是氧气。考前须知:停顿反响时,应先把导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯,防止水槽中的水被倒吸入热的试管中,使试管炸裂。加热高锰酸钾时,试管口要放一团棉花,防止高锰酸钾被吹入导管,使导管堵塞。分解过氧化氢溶液制取氧气反响原理:2H2O22H2O+O2↑〔催化剂可换成硫酸铜溶液〕发生装置:由于反响物是固体和液体,反响不需要加热,所以选择固液混合在常温下制取气体的装置。收集装置:由于氧气不易溶于水,且不及水发生化学反响,所以可以选择排水法收集气体的装置。由于氧气的密度比空气大,且不及空气中的成分发生化学反响,所以可以选择向上排空气法收集气体的装置。验满:〔用排水法收集〕如果集气瓶口有气泡出现,说明气体收集满了。〔用向上排空气法收集〕将带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明氧气收集满了。检验:将带火星的木条伸入到集气瓶内,如果带火星的木条复燃,说明是氧气。加热***酸钾制取氧气反响原理:2KClO32KCl+3O2↑发生装置和收集装置:和加热高锰酸钾制取氧气的装置一样。催化剂在化学反响里能改变其他物质的化学反响速率,而本身的质量和化学性质在化学反响前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。催化剂在化学反响中所起的作用叫催化作用。催化剂只能改变化学反响的速率,不能改变化学反响的产率。催化剂在化学反响前后不改变,其反响过程中有可能改变。不同的化学反响有不同的催化剂,同一化学反响也可能有几种催化剂。生物体内的酶属于催化剂。氧气的工业制法实验室制取氧气属于化学变化,工业制取氧气〔别离液态空气法〕属于物理变化,这是二者的根本区别。第三单元物质构成的奥秘第一节分子和原子分子和原子的异同分子原子定义分子是保持物质化学性质的最小粒子。原子是化学变化中的最小粒子。性质质量小、体积小;不断运动;有间隔;同种粒子的化学性质一样。联系分子是由原子构成的。分子、原子都是构成物质的微粒。区别在化学变化中,分子可以再分,而原子不可以再分。备注所有金属、稀有气体、金刚石〔石墨〕和硅是由原子构成的,其他大多数物质是由分子构成的。在受热的情况下,粒子能量增大,运动速率加快。物体的热胀冷缩现象,原因是构成物质的粒子的间隔受热时增大,遇冷时缩小。气体容易压缩是因为构成气体的粒子的间隔较大。不同液体混合后总体积小于原体积的和,说明粒子间是有间隔的。一种物质如果由分子构成,则保持它化学性质的最小粒子是分子;如果它由原子构成,则保持它化学性质的最小粒子是原子。验证分子运动的探究实验【实验操作】如右图,取适量的酚酞溶液,分别倒入A、B两个小烧杯中,另取一个小烧杯C,参加约5mL浓氨水。用一个大烧杯罩住A、C两个小烧杯,烧杯B置于大烧杯外。观察现象。【实验现象】烧杯A中的酚酞溶液由上至下逐渐变红。【实验结论】分子是不断运动的。【考前须知】浓氨水显碱性,能使酚酞溶液变红。浓氨水具有挥发性,能挥发出氨气。从微观角度解释问题用分子观点解释由分子构成的物质的物理变化和化学变化物理变化:没有新分子生成的变化。〔水蒸发时水分子的间隔变大,但水分子本身没有变化,故为物理变化〕化学变化:分子本身发生变化,有新分子生成的变化。〔电解水时水分子变成了新物质的分子,故为化学变化〕纯洁物和混合物〔由分子构成的物质〕的区别:纯洁物由同种分子构成,混合物由不同种分子构成。分子和原子的联系:分子是由原子构成的,同种原子结合成单质分子,不同种原子结合成化合物分子。分子和原子的本质区别:在化学变化中,分子可以再分,而原子不能再分。化学变化的实质:在化学变化过程中,分子裂变成原子,原子重新组合,形成新物质的分子。物质的组成宏观角度:水是由氢元素和氧元素组成的。铁是由铁元素组成的。微观角度:水是由水分子构成的〔水的化学性质由水分子保持〕。水分子由氢原子和氧原子构成。1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。铁是由铁原子构成的〔铁的化学性质由铁原子保持〕。水在化学变化中的最小粒子是氢原子和氧原子。物质、元素用于宏观角度分析问题,分子、原子、离子用于在微观角度分析问题。宏观和微观不可以混淆。第二节原子的构成原子的构成原子〔不带电〕原子核〔带正电〕核外电子〔每个电子带一个单位负电荷〕质子〔每个质子带一个单位正电荷〕中子〔不带电〕在核外一个相对很大的空间内做着高速运动体积很小,约占原子体积的十万分之一原子一般是由质子、中子和电子构成,有的原子不一定有中子,质子数也不一定等于中子数。原子的种类由核电荷数〔质子数〕决定。构成原子的各种粒子间的关系在原子中,原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数。由于原子核所带的正电荷及核外电子所带的负电荷的电量相等,电性相反,所以原子整体不显电性。:①核外电子总是尽先排在能量最低的电子层里,第一层排满才能排第二层,第二层排满才能排第三层。②每个电子层最多能容纳2n2个电子〔n为层序数,第一层n=1,第二层n=2〕。③最外层电子数不超过8个〔第一层为最外层时,不超过2个〕。:一个***原子的原子构造示意图如下+①金属元素:原子的最外层电子数一般少于4个〔是不稳定构造〕,在化学变化中易失去最外层电子,而使次外层成为最外层,形成稳定构造。这种性质叫做金属性。②非金属元素:原子的最外层电子数一般多于或等于4个〔是不稳定构造〕,在化学变化中易获得电子,而使最外层到达8电子的稳定构造。这种性质叫做非金属性。③稀有气体元素:原子的最外层有8个电子〔He为2个〕,为相对稳定构造。元素类别最外层电子数得失电子趋势性质结论金属元素<4易失去最外层电子〔形成阳离子〕易发生化学反响元素的化学性质由最外层电子数决定。非金属元素≥4〔H:1〕易获得电子使最外层到达8电子的稳定构造〔形成阴离子〕稀有气体元素=8〔He:2〕难得失电子〔为相对稳定构造〕:带电的原子或原子团叫做离子。〔碳12〕质量的1/12〔×10-27kg〕为标准,其他原子的质量跟它相比拟所得到的比,作为这种原子的相对原子质量,符号为Ar。相对原子质量是通过比拟得出的比值,单位为“1〞。原子中质子和中子的质量接近碳原子质量的1/12,而电子的质量约为质子质量的1/1836,可以忽略不计,所以原子的质量集中在原子核上,即相对原子质量≈质子数+中子数第三节元素定义:元素就是具有一样电荷数〔即核内电子数〕的一类原子的总称。元素及原子的区别和联系:元素原子区别只表示一类原子的总称;只表示种类,不管个数,是宏观概念原子是微观概念,既表示种类,又表示数量含义化学变化中元素种类不变,但形态可能变化化学变化中,原子种类和数量不变,但最外层电子数可能变化联系元素是同一类原子的总称,原子是构成元素的根本单元元素之最地壳中含量〔质量分数〕排在前五位的元素:氧、硅、铝、铁、钙地壳中含量最多的金属元素:铝地壳中含量最多的非金属元素:氧生物细胞中含量最多的元素:氧人体中含量最多的金属元素:钙元素的分类:金属元素、非金属元素、稀有气体元素元素符号的意义:元素符号不仅表示一种元素,还表示这种元素的一个原子。如果物质由原子构成,元素符号还可以表示一种物质。如果元素符号前加上系数,就只表示该原子的个数,只具有微观意义。如:H表示氢元素、1个氢原子。2H表示2个氢原子。Cu表示铜元素、一个铜原子、金属铜。描述物质宏观组成和微观构成:①宏观组成〔描述物质的组成时用元素表达〕:铁是由铁元素组成的。二氧化碳是由碳元素、氧元素组成的。②微观构成〔描述物质的构成时用分子、原子、离子表达〕铁是由铁原子构成的。二氧化碳是由二氧化碳分子构成的。〔描述分子的构成时用原子表达〕1个二氧化碳分子是由1个碳原子和2个氧原子构成的。元素周期表:元素周期表的每一横行叫做一个周期,共7个周期;每一纵行叫做一个族,共16个族。第四单元自然界的水第一节保护水资源水资源现状保护水资源——一方面要节约用水,另一方面要防止水体污染节约用水的一些具体措施:提高水的利用效率。污水处理之后,循环利用。“一水多用〞,使用淘米水浇花等。防止水体污染的一些具体措施:不使用含磷洗衣粉。工业“三废〞要进展综合利用和经处理后再排放。农业上提倡使用农家肥,合理使用化肥和农药。以预防为主,治理为辅。第二节水的净化水的净化方法过滤:把不溶于液体的固体物质及液体别离。具体操作见“二、过滤〞。吸附沉降:常用明矾、活性炭对水中的杂质吸附而沉降。明矾是一种常用的净水剂,它溶于水后生成的胶状物可以对悬浮杂质吸附沉降,以到达净水的目的。活性炭具有疏松多孔的构造,可以吸附水中的悬浮物,也可以吸附溶于水的色素和异味。但需要注意的是,活性炭不能吸附钙、镁化合物,活性炭不能降低水的硬度。蒸馏:除去水中可溶性杂质的方法,净化程度相对较高,得到的蒸馏水可以看成是纯洁物。杀菌〔化学变化〕:在水中参加适量的药物进展杀菌、消毒。如漂白粉、***气〔Cl2〕、二氧化***〔ClO2〕等。净化方法除去不溶于水的杂质除去可溶于水的杂质降低水的硬度净化程度静置沉淀√××低↓↓高过滤√××吸附√√×蒸馏√√√自来水厂净水时,需要经过沉淀、过滤、吸附、投药消毒的步骤,但是没有蒸馏和煮沸的步骤。在净化水的方法中,只有投药消毒属于化学变化,其余都属于物理变化。过滤〔见下列图〕【实验器材】带铁圈的铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯【考前须知】操作时注意“一贴、二低、三靠〞。“一贴〞:滤纸紧贴漏斗内壁“二低〞:滤纸低于漏斗边缘、滤液低于滤纸边缘“三靠〞:烧杯紧靠玻璃棒〔玻璃棒的作用:引流,使液体沿玻璃棒流进过滤器〕、玻璃棒紧靠三层滤纸、漏斗下端管口紧靠烧杯内壁如果两次过滤之后滤液仍然浑浊,原因可能是滤纸破损或过滤时液面高于滤纸边缘。硬水的软化硬水:含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。软水:不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫软水。硬水和软水的区分方法:分别取少量的软水和硬水于试管中,滴加等量的肥皂水,振荡。有较多泡沫产生的水是软水;泡沫很少,产生浮渣的水是硬水。硬水的危害:①用硬水洗涤衣物,既浪费肥皂又洗不干净衣物,时间长了还会使衣物变硬。②锅炉用水硬度高了十分危险,因为锅炉内结垢之后不仅浪费燃料,而且会使锅炉内管道局部过热,易引起管道变形或损坏,严重时还可能引起爆炸。③长时间饮用硬水有害安康。硬水的软化方法:生活:煮沸;实验室:蒸馏。制取蒸馏水的装置如右图所示