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第1单元走进化学世界
1、化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础科学。
2、我国劳动人民商代会制造青铜器,春秋战国时会炼铁、炼钢。
3、绿色化学-----环境友好化学(化合反应符合绿色化学反应)
①四特点P6(原料、条件、零排放、产品)②核心:利用化学原理从源头消除污染
4、蜡烛燃烧实验(描述现象时不可出现产物名称)
(1)火焰:焰心、内焰(最明亮)、外焰(温度最高)
(2)比较各火焰层温度:用一根火柴平放入火焰中。现象:两端先碳化;结论:外焰温度最高
(3)检验产物H2O:用干冷烧杯罩火焰上方,烧杯内有水雾
CO2:取下烧杯,倒入澄清石灰水,振荡,变浑浊
(4)熄灭后:有白烟,点燃白烟,蜡烛复燃,说明燃烧的是石蜡蒸汽。
5、吸入空气与呼出气体的比较
结论:与吸入空气相比,呼出气体中O2的量减少,CO2和H2O的量增多
(吸入空气与呼出气体成分是相同的)
6、学习化学的重要途径——科学探究
一般步骤:提出问题→猜想与假设→设计实验→实验验证→记录与结论→反思与评价
化学学习的特点:关注物质的性质、变化、变化过程及其现象;
7、化学实验(化学是一门以实验为基础的科学)
一、常用仪器及使用方法
(一)用于加热的仪器--试管、烧杯、烧瓶、蒸发皿、锥形瓶
可以直接加热的仪器是--试管、蒸发皿、燃烧匙
只能间接加热的仪器是--烧杯、烧瓶、锥形瓶(垫石棉网—受热均匀)
可用于固体加热的仪器是--试管、蒸发皿
可用于液体加热的仪器是--试管、烧杯、蒸发皿、烧瓶、锥形瓶
不可加热的仪器——量筒、漏斗、集气瓶
(二)测容器--量筒
量取液体体积时,量筒必须放平稳。视线与刻度线及量筒内液体凹液面的最低点保持水平。
量筒不能用来加热,不能用作反应容器。量程为10毫升的量筒,。
(三)称量器--托盘天平(用于粗略的称量,。)
注意点:(1)先调整零点(2)称量的物体和砝码的位置为“左物右码”。
(3)称量物不能直接放在托盘上。
一般药品称量时,在两边托盘中各放置一张大小、质量相同的纸,在纸上称量。潮湿的或具有腐蚀性的药品(如氢氧化钠),放在加盖的玻璃器皿(如小烧杯、表面皿)中称量。
(4)砝码用镊子夹取。添加砝码时,先加上质量大的砝码,后加质量小的砝码(先大后小)
(5)称量结束后,应使游码归零。砝码放回砝码盒。
(四)加热器皿--酒精灯
(1)酒精灯的使用要注意“三不”:①不可向燃着的酒精灯内添加酒精;②用火柴从侧面点燃酒精灯,不能用燃着的酒精灯直接点燃另一盏酒精灯;③熄灭用灯帽,不可吹熄。
(2)酒精灯内的酒精量不可超过酒精灯容积的2/3也不应少于1/4。
(3)酒精灯的火焰分为三层,外焰、内焰、焰心。用酒精灯的外焰加热物体。
(4)如果酒精灯在燃烧时不慎翻倒,酒精在实验台上燃烧时,应及时用沙子盖灭或用湿抹布扑灭火焰,不能用水冲。
(五)夹持器--铁夹、试管夹
铁夹夹持试管的位置应在试管口近1/3处。试管夹的长柄,不要把拇指按在短柄上。
试管夹夹持试管时,应将试管夹从试管底部往上套;夹持部位在距试管口近1/3处;用手拿住
(六)分离物质及加液的仪器--漏斗、长颈漏斗
过滤时,应使漏斗下端管口与承接烧杯内壁紧靠,以免滤液飞溅。
长颈漏斗的下端管口要插入液面以下,以防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。
第二单元我们周围的空气
课题1空气
一、空气成分的研究史
2、法作为研究化学的工具,用定量的方法研究了空气的成分,第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成的”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。
二、空气中氧气成分的测定:
1、装置图(见书P27)——如何检查装置的气密性
2、实验现象:A、红磷燃烧发出黄色火焰,冒白色浓烟,
有白色固体出现。B、(过一会儿白烟消失,
装置冷却到室温后打开弹簧夹)烧杯内的
水倒流入集气瓶,约占瓶子容积的1/5。
3、实验结论:说明空气不是单一的物质;
氧气约占空气总体积的1/5。
4、化学方程式:4P+5O2点燃2P2O5
5、注意事项:A、所用的红磷必须过量,过少则氧气没有
全部消耗完
B、要等集气瓶(装置)冷却后才能打开弹簧夹,
C、装置的气密性要好,(否则测量结果偏小),
D、要先夹住橡皮管,然后再点红磷
(否则测量结果偏大)。
思考:可否换用木炭、硫磺等物质?如能,应怎样操作?
答:不能用木炭或蜡烛(燃烧产生了气体,
瓶内体积变化小),
不能用铁(铁在空气中不能燃烧)
三、空气的主要成分(按体积分数):氮气78%,氧气21%,
(氮气比氧气约为4:1)%,%,
%。空气的成分以氮气和氧气为主,
属于混合物。
四、物质的分类:纯净物和混合物
1、纯净物:由一种物质组成的
2、混合物:两种或多种物质组成的,这些物质相互间没有发生化学反应,各物质都保持各自的性质。
五、空气是一种宝贵的资源
1、氮气:无色、无味的气体,不溶于小,不燃烧也不支持燃烧,化学性质不活泼。
2、稀有气体:无色、无味的气体,通电时能发出不同颜色的光,化学性质很不活泼。
氧气 ①动植物呼吸②医疗急救③金属切割④炼钢⑤宇宙航行等
氮气 ①超导实验车②化工原料③作保护气④食品充氮作防腐剂等
稀有气体 ①作保护气②制多种用途的电光源③激光技术④液氦冷冻机等
六、空气的污染及防治。
目前空气污染指数包括:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。
课题2氧气
一、氧气的物理性质
1、通常情况下,是无色无味的气体;
2、密度:标准状况下,,略大于空气。
(可用向上排空法)
3、溶解性:氧气不易溶于水。(可用排水法收集),
二、氧气的化学性质
(一)与非金属(碳、硫、磷)的反应
1、木炭在氧气中燃烧(黑色固体)
实验现象:剧烈燃烧,发出白光,放热,生成一种无色无味气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊。
文字表达式:
碳(C)+氧气(O2)点燃——→二氧化碳(CO2)
或:碳在氧气中充分燃烧:C+O2点燃CO2
碳在氧气中不充分燃烧:2C+O2点燃2CO
2、硫粉在空气中燃烧:S+O2点燃SO2
在空气中:微弱的淡蓝色火焰;
氧气:明亮的蓝紫色的火焰)
3、红磷在氧气中的燃烧(暗红色固体)
实验现象:剧烈燃烧,发出白光,放出热量
,生成大量的白烟
文字表达式:
磷(P)+氧气(O2)点燃——→五氧化二磷(P2O5)
或:4P+5O2点燃2P2O5
4、氢气中空气中燃烧:2H2+O2点燃2H2O
(二)与金属(镁、铝、铁、铜)的反应
1、镁带在氧气中燃烧(银白色固体)
实验现象:剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放热,
生成白色粉末状固体。
文字表达式:
镁(Mg)+氧气(O2)点燃——→氧化镁(MgO)
或:2Mg+O2点燃2MgO
2、铝在空气中燃烧:4Al+3O2点燃2Al2O3
3、铁丝在氧气中燃烧实验现象:剧烈燃烧,火星四射,
铁丝熔成小球,生成一种黑色固体。
文字表达式:
铁(Fe)+氧气(O2)点燃——→四氧化三铁(Fe3O4)
或;铁在氧气中燃烧:3Fe+2O2点燃Fe3O4
注意:集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水,防止生成
的固体物质溅落瓶底,致使集气瓶炸裂。
(三)与某些化合物(蜡烛、甲烷)的反应——产物均为:
二氧化碳和水
蜡烛在氧气中燃烧(白色固体):
文字表达式:
石蜡+氧气(O2)—→二氧化碳(CO2)+水(H2O)
(四)其他物质与氧气的反应
某些物质在一些条件下,与氧气发生缓慢的氧化反应,成为缓慢氧化。缓慢氧化也放热。如:动植物新陈代谢,金属的锈蚀,
食物的腐烂等等。
4、物质与氧气反应不一定是燃烧现象,如缓慢氧化。
6、反应类型:
①:化合反应:
由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。
可表示为:
A+B+……→E(简称“多合一”)
②:分解反应:
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
可表示为:
AB→A+B+……。(简称:“一变多”)
③:氧化反应:物质与氧发生的化学反应。
如:氢气+氧化铜→水+铜,氧化铜是氧化剂。
氧化反应不一定是化合反应(石蜡的燃烧生成了水和
二氧化碳两种物质),化合反应不一定是氧化反应。
课题3氧气的的制取
二、工业制法(分离液态空气法)
原理:利用液态氧和液态氮的沸点不同。——物理变化(蒸馏)
注意:该过程是物理变化
三、氧气的实验室制法
1、双氧水(过氧化氢)制取氧气
A、实验原理:过氧化氢(双氧水H2O2)
在二氧化锰的作用下分解:2H2O2MnO22H2O+O2↑
B、装置:
固体与液体反应,不需加热
(双氧水的为一类)
注意事项:
①、分液漏斗可以用长颈漏斗代替,但其下端应该深入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出;
②、导管只需略微伸入试管塞
③、气密性检查:用止水夹关闭,打开分液漏斗活塞,向漏斗中加入水,水面不持续下降,就说明气密性良好。
④、装药品时,先装固体后装液体
⑤、该装置的优点:可以控制反应的开始与结束,可以随时添加液体。
C、步骤:连、查、装(二氧化锰)、
定、倒(过氧化氢溶液)、收
2、用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气
A、药品:、高锰酸钾、氯酸钾
B、原理:加热氯酸钾(有少量的二氧化锰):
2KClO3MnO22KCl+3O2↑
加热高锰酸钾:
2KMnO4加热K2MnO4+MnO2+O2↑
C、装置:加热固体制气体(加热氯酸钾的为一类)
D、操作步骤:(连)查、装、加、定、点、收、离、熄。
①连接装置:先下后上,从左到右的顺序。
②检查装置的气密性:将导管的一端浸入水槽中,用手紧握试管
外壁,若水中导管口有气泡冒出,证明装置不漏气。松开手后,
导管口出现一段水柱。
③装入药品:按粉末状固体取用的方法(药匙或纸槽),固定装置。
④加热药品:先使试管均匀受热,后在反应物部位用酒精灯
外焰由前向后加热。
⑤收集气体:a、若用排水集气法收集气体,当气泡均匀冒出时再收集,
刚排出的是空气;水排完后,应用玻璃片盖住瓶口,小心地移出水槽,正放在桌面上(防止气体逸出)
b、用向上排空法。收集时导管应伸入集气瓶底部(为了排尽瓶内空气)
⑥先将导管移出水面
⑦再停止加热
⑧整理器材。
E、易错事项:
a).试管口要略微向下倾斜:防止生成的水回流,使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部
b).导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞:有利于产生的气体排出。
c).试管口塞一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导气管,污染制取的气体和水槽中的水。
d).排气法收集气体时,导气管要伸入接近集气瓶底部:有利于集气瓶内空气排出,使收集的气体更纯。
e).实验结束后,先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。
F、收集方法:
①排水法(不易溶于水)
②向上排空法(密度比空气大)——验满的方法:用燃着的木条放在瓶口,木条复燃
G、检验、验满。
用带火星的木条伸入试管中,发现木条复燃,说明是氧气;
用带火星的木条靠近集气瓶口部,木条复燃,证明已满。
3、催化剂:在化学反应中能改变其他物质的反应速率(加快或变慢),但本身的化学性质和质量在反应
前后没有发生变化的物质。
二氧化锰在一些反应中不只作催化剂,催化剂不一定就只有二氧化锰。(在过氧化氢溶液制取氧气中,催化剂可以用硫酸铜溶液、氧化铁、氧化铜、红砖粉末)。在氯酸钾制取氧气中,二氧化锰的质量和化学性质不变,但质量分数变大。
第三单元水的组成
水的组成:
(1)电解水的实验
―――水电解器
---直流电
----增强水的导电性
:2H2O===2H2↑+O2↑
产生位置负极正极
体积比2:1
质量比1:8
: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
(2)结论:①水是由氢、氧元素组成的。
②一个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。
③化学变化中,分子可分而原子不可分。
例:根据水的化学式H2O,你能读到的信息
化学式的含义H2O
①表示一种物质——水这种物质
②表示这种物质的组成——水是由氢元素和氧元素组成的
③表示这种物质的一个分子——一个水分子
④表示这种物质的一个分子的构成一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的
2、水的化学性质
(1)通电分解2H2O===2H2↑+O2↑
(2)水可遇某些氧化物反应生成碱(可溶性碱),例如:H2O+CaO==Ca(OH)2
(3)水可遇某些氧化物反应生成酸,例如:H2O+CO2==H2CO3
3、水的污染:
(1)水资源
%被水覆盖,但供人类利用的淡水小于1%
。海水中含有80多种元素。海水中含量最多的物质是H2O,最多的金属元素是Na,最多的元素是O。
,人均量少。
(2)水污染
A、水污染物:工业“三废”(废渣、废液、废气);农药、化肥的不合理施用
生活污水的任意排放