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一、物质的组成和构成
1、构成物质的微粒是分子、原子、离子。
铝、铁、铜、汞等金属单质、氦气、氖气、氩气等稀有气体、金刚石这些物质由原子直接构成的。
氢气H2、氧气O2、氮气N2、氨气NH3、干冰CO2、H2O、HCl、H2SO4由分子直接构成的。
碱与盐(金属与非金属或原子团组成)如食盐NaCl、烧碱NaOH、CaCl2、ZnSO4由离子直接构成的。构成高锰酸钾的微粒是K+、MnO4-。
构成食盐的微粒是Na+、Cl-,构成氮气的微粒是氮分子N2,构成金刚石的微粒是碳原子。在液氧和空气中都含有的微粒是氧分子O2。
2、原子:由原子核和核外电子构成的,原子核是由质子和中子构成的,质子(带正电)、中子(不带电)、电子(带负电)。有的氢原子无中子。相对原子质量=质子数+中子数
核电荷数(带正电)=质子数=核外电子数=原子序数整个原子不显电性(即电中性)。
原子内的质子数决定元素的种类,原子的最外层电子数决定元素的化合价及化学性质。
原子最外层电子数小于4个为金属元素(氢除外),原子最外层电子数多于4个为非金属元素。
3、离子中:金属元素原子易失去电子形成阳离子,非金属元素原子易得到电子形成阴离子。
阳离子带正电,质子数>电子数。阴离子带负电,质子数<电子数。
同种元素的原子和离子,质子数相同。具有相同质子数的微粒不一定是同种元素。
阳离子:H+、NH4+、Na+、K+、Ag+,Mg2+、Ca2+、Ba2+、Zn2+、Cu2+、Hg2+、Fe2+,Fe3+、Al3+,
阴离子:F-、Cl-、OH-、NO3-;O2-、S2-、SO42-、CO32-;
,化学性质相同。分子不同,化学性质不同。
氧气和液氧具有相同的化学性质,双氧水H2O2和水H2O的化学性质不同因为构成的分子不同。
发生物理变化时,分子本身不变。只是分子间的间隔、分子的运动速度等发生改变。由普通水变成临界态水是分子的运动、分子间的空隙发生改变,分子本身没变,是物理变化。小分子团水与普通水的化学性质相同,物理性质不同。
发生化学变化的实质是微粒重新组合,生成了新的微粒。
氢气在氧气中燃烧其过程是氢分子氧分子分解成氢、氧两种原子,原子重新组合形成水分子。
铁与硫酸铜反应Fe+CuCl2=FeCl2+Cu,每个铁原子失去2个电子形成亚铁离子,每个铜离子得到2个电子形成铜原子。
NaOH+HCl=NaCl+H2O,其实质是OH-与H+结合形成水分子。
5、具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称叫元素。一种元素与另一种元素的本质区别是质子数不同。物质是由元素组成的。具有相同质子数的微粒不一定是同种元素。如Na与NH4+都具有11个质子,Ne、H2O、NH3、CH4都具有10个质子。
自然界中元素的存在(均按含量由高到低排列):地壳中氧、硅、铝、铁;海洋中氧、氢、钠;人体中氧、碳、氢、氮;太阳上氢、氦。
人体必需的微量元素:铁、铜、锰、锌、钴、碘等。
缺钙会骨质疏松,易得佝偻病;缺锌会智力低下,易得侏儒症;
缺钴、铁易得贫血症;缺碘会得甲状腺疾病。
6、①由同种元素组成的纯净物叫单质(由一种元素组成的物质不一定是单质,也可能是混合物,但一定不可能是化合物。如氧气和臭氧的混合物)
②由同种分子构成的物质一定是纯净物,纯净物不一定是由同种分子构成的,也可能是同种原子或离子。
单质
化合物
含氧化合物
氧化物
③由不同种元素组成的纯净物一定是化合物;
纯净物与混合物的区别是物质的种类不同。
单质和化合物的区别是元素的种类不同。
④由两种元素组成的,其中一种是氧元素的化合物叫氧化物。
氧化物一定是含氧化合物,但含氧化合物(含氧酸、碱、含氧酸盐)不一定是氧化物。如碳酸H2CO3、NaOH、Na2CO3只是含氧化合物。
7、元素符号的意义:表示一种元素,表示这种元素的一个原子,有的也能表示一种单质。如:Fe表示铁元素、表示一个铁原子、表示铁单质。
⑥化学式的意义:表示一种物质,表示这种物质的元素组成,表示这种物质的一个分子,表示这种物质的一个分子的原子构成。如
⑦要表示几个粒子(不论是分子、原子还是离子),在粒子符号前加数字。
化学式中的下标表示每个分子中含几个这种原子或原子团。
二、物质的分类:
1、单质:非金属单质:H2氢气O2氧气N2氮气C碳P磷S硫氦气He氖气Ne氩气Ar
金属单质:Fe铁Cu铜Hg汞
2、化合物
氧化物:
非金属氧化物:H2O、H2O2双氧水CO2、CO、SO2、SO3、P2O5五氧化二磷
金属氧化物:Fe2O3、Fe3O4、FeO(氧化亚铁)CaO、MgO、CuO、Cu2O(氧化亚铜)MnO2二氧化锰 Al2O3(致密氧化膜)ZnO(致密氧化膜)
能与碱反应生成盐和水的氧化物叫酸性氧化物如CO2、SO2、SO3。非金属氧化物不一定都是酸性氧化物,酸性氧化物溶于水生成酸
能与酸反应生成盐和水的氧化物叫碱性氧化物如Fe2O3、CaO、MgO、CuO
(2)酸:HCl盐酸HNO3硝酸(挥发性酸、一元酸)H2SO4硫酸H3PO4磷酸(不挥发性酸)
H2CO3碳酸H2SO3亚硫酸(不稳定弱酸,二元酸)
(3)碱:可溶性碱:NaOH、Ca(OH)2、KOH、Ba(OH)2、氨水NH3H2O
不溶性碱:Cu(OH)2(蓝色)、Fe(OH)3(红褐色)Mg(OH)2(白色)Fe(OH)2(氢氧化亚铁)Al(OH)3
(4)盐:
不溶性盐:AgCl氯化银、BaSO4硫酸钡、BaCO3碳酸钡、CaCO3碳酸钙(溶于酸)
可溶性盐:所有钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐均可溶
酸式盐:NaHCO3、Ca(HCO3)2、NH4HCO3
碱式盐:Cu2(OH)2CO3碱式碳酸铜
(5)有机物:CH4甲烷葡萄糖:C6H12O6C2H5OH乙醇(酒精)CH3COOH乙酸(醋酸)CH3OH淀粉:(C6H10O5)n甲醇CO(NH2)2尿素。
3、混合物:空气、石灰石、生铁、铁锈、铁矿石、石灰水、矿泉水、碘酒、食醋、天然气
典型物质的性质:
1、氧气
与金属反应(镁铝铁铜):镁-耀眼白光,铝-致密氧化膜,铁-纯氧中火星四射、铜-变黑
与非金属反应(碳硫磷):碳-纯氧中发出白光,硫-纯氧中蓝紫色火焰,磷-大量白烟
与化合物反应(CO、C2H6O(酒精)、C6H12O6)含碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O,不完全燃烧还会生成CO及炭黑颗粒。
2、金属1、铁的化学性质:
①与氧气反应:铁在纯氧中燃烧生成黑色固体:3Fe+2O2点燃Fe3O4
铁在潮湿的空气中,因与空气中的氧气、水蒸气反应而生锈,红棕色的铁锈的主要成分是Fe2O3,生成的铁锈疏松多孔易吸水,促进铁进一步生锈。食盐水、酸溶液促时铁的生锈。
防止铁制品生锈的方法是:保持铁制品表面的干燥与洁净;在铁制品表面涂保护膜如刷油漆、涂油、烧涂搪瓷、镀锌、镀锡、镀铬等
②与酸反应:Fe+2HCl=FeCl2+H2,Fe+H2SO4==FeSO4+H2
现象:有气泡产生,溶液变浅绿色。铁钉质量不断减小,溶液质量不断增加。
③与硫酸铜溶液反应:Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
铁钉表面有红色物质生成,溶液由蓝色变浅绿色,溶液质量不断减小。
2、铝的性质:
①铝在常温下与氧气反应,生成致密的氧化物保护膜,可防止铝进一步氧化,起到“自我保护”的作用。4Al+3O2=2Al2O3
②与酸反应:2Al+6HCl=2AlCl3+3H22Al+H2SO4=Al2(SO4)3+3H2
③与盐溶液的反应:2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu2Al+3CuCl2=2AlCl3+3Cu
将铝片浸入氯化铜溶液中片刻后,产生大量疏松的暗红色固体及大量气泡,片刻后烧杯外壁发热,一段时间后溶液由蓝绿色变无色。氯离子能穿透致密氧化膜,使铜离子与铝原子接触,实现电子转移,生成铜原子和铝离子。
3、非金属氧化物
1)CO2不能燃烧,也不能支持燃烧,又因其密度比空气大,故能灭火(物理及化学性质)
2)与可溶性碱反应CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O用澄清石灰水检验CO2
CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O,无明显现象,但在密闭容器内压强减少。用浓NaOH溶液来吸收CO2
3)与水反应
常温下与水化合生成碳酸使紫色石蕊变红色:CO2+H2O==H2CO3H2CO3==CO2+H2O
在植物体内进行光合作用转化成氧气:6CO2+6H2O光、叶绿素C6H12O6+6O2↑
4)CO2具有氧化性,通入灼热的木炭中生成COCO2+C高温2CO
镁条能在CO2中燃烧:2Mg+CO2点燃2MgO+C
CO
CO2
H2CO3
C
O2
二氧化硫SO2
有毒,是空气污染物之一,是酸雨形成的主要原因。能使紫色高锰酸钾溶液褪色。
与氧气反应:2SO2+O2==2SO3
与水反应:SO2+H2O==H2SO3
与碱反应:SO2+Ca(OH)2==CaSO3+H2O用熟石灰吸收SO2
SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O(亚硫酸钠)
4、金属氧化物
1)氧化铁、氧化铜的性质:
Fe2O3:铁锈的主要成分,红色粉末,不溶于水
CuO:黑色粉末,不溶于水
⑴与酸反应,生成盐和水
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OFe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
铁锈溶于酸,溶液变黄色。故常用稀盐酸或稀硫酸除去金属表面的铁锈。
CuO+2HCl=CuCl2+H2OCuO+H2SO4=CuSO4+H2O
⑵具氧化性,与还原剂CO、C、H2反应,被还原成金属
3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO24CO+Fe3O4高温3Fe+4CO2
3C+2Fe2O3高温4Fe+3CO23H2+Fe2O3高温2Fe+3H2O
CO+CuO高温Cu+CO2H2+CuO高温Cu+H2O
常见物质的特殊颜色:
(1)固体物质的颜色
黑色固体:氧化铜CuO、四氧化三铁Fe3O4、铁粉、木炭、MnO2、
红色固体:铜Cu氧化铁Fe2O3氧化亚铜Cu2O
绿色固体:Cu2(OH)2CO3
白色固体:无水硫酸铜CuSO4、CaCO3、NaCl、Ca(OH)2、CaO、MgO、P2O5等
(2)沉淀的颜色
沉淀不溶性碱:蓝色↓:Cu(OH)2红褐色↓:Fe(OH)3白色↓:其余不溶性碱为白色。
不溶性盐:白色↓:CaCO3、BaCO3(溶于酸)AgCl、BaSO4(也不溶于稀HNO3)等
(3)溶液颜色:
①蓝色溶液:含Cu2+的溶液,如:CuSO4溶液,CuCl2溶液
②黄色溶液:含Fe3+的溶液,如:FeCl3溶液,Fe2(SO4)3溶液
③浅绿色溶液:含Fe2+的溶液,如:FeSO4溶液,FeCl2溶液
④紫红色溶液:高锰酸钾溶液
5、酸
(1)酸的化学性质:
酸+金属=盐+氢气酸+金属氧化物=盐+水酸+碱=盐+水酸+碳酸盐=新酸+新盐
写出制备MgCl2的四种方法:Mg+2HCl=MgCl2+H2MgO+2HCl=MgCl2+H2O
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OMgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2
用MgO、Mg、Mg(OH)2、稀H2SO4、CuSO4溶液五种物质两两进行反应,能得到MgSO4的方法有4种:Mg、MgO、Mg(OH)2能分别与稀H2SO4反应,Mg能与CuSO4反应。
(2)酸溶液的检验方法:
⑴紫色石蕊试液,pH值
⑵加入活泼金属有气泡产生
⑶加入CaCO3、Na2CO3有气泡产生
在氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液,溶液显红色。然后她逐滴滴入一定量的稀硫酸,溶液由红色变为无色。反应后得到的无色溶液中的溶质有两种可能:硫酸钠,硫酸钠和稀硫酸。验证方法:滴入紫色石蕊、加入锌粒、加入碳酸钠。
6、碱
氢氧化钠俗称火碱、烧碱、苛性碱,是白色片状固体,极易溶于水且溶解时放出大量热,在空气中易吸收水而潮解,吸收二氧化碳而变质。
氢氧化钙,俗称熟石灰、消石灰,微溶于水,其溶液俗称石灰水,石灰水是很好的杀菌、消毒剂。氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低。加热饱和石灰水,溶液变浑浊。
氨水是碱溶液,也是氮肥。具挥发性。
⑴与非金属氧化物反应生成盐和水
2NaOH+CO2==Na2CO3+H2OCa(OH)2+CO2==CaCO3+H2O
2NaOH+SO2==Na2SO3+H2O
用石灰水检验CO2,溶液质量变小。用熟石灰吸收空气中的CO2制成坚硬的碳酸钙。
CO2持续通入石灰水,石灰水先变浑浊后变澄清。混有HCl气体的CO2通入澄清石灰水中石灰水不变浑浊。
⑵与酸反应生成盐和水
NaOH+HCl==NaCl+H2OCa(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O
2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2OCa(OH)2+2HNO3=Ca(NO3)2+2H2O
上述两反应该反应无明显现象。用熟石灰中和酸性土壤。
酸与碱反应,生成盐和水的反应叫做中和反应。是复分解反应中的一种。
中和反应中pH值发生规律性变化。中和反应放出热量,温度升高。反应前后溶液总质量不变。
⑶与盐溶液反应生成气体或沉淀。
2NaOH+CuSO4==Cu(OH)2+Na2SO42NaOH+MgCl2==Mg(OH)2+2NaCl
2NaOH+(NH4)2SO4==Na2SO4+2NH3+2H2O
Na2CO3
H2O
高温
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH
工业制烧碱:CaCO3CaOCa(OH)2NaOH
Ca(OH)2+CuSO4=Cu(OH)2+CaSO4(制农药波尔多液)
Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2+CaCl2(用熟石灰与海水反应提取金属镁)
H2O
通电
HCl
海水
H2O
高温
CaCO3CaOCa(OH)2Mg(OH)2MgCl2Mg
Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3+2H2O(实验室用熟石灰与氯化铵固体共热制氨气)
Ca(OH)2+(NH4)2SO4=CaSO4+2NH3+2H2O
用浓氢氧化钠或熟石灰与铵盐混合产生氨臭味,使湿润的红色石蕊试纸变蓝,以此可检验铵盐。铵态氮肥不能与熟石灰草木灰等碱性物质混合使用。
4、检验某溶液呈碱性的方法有:无色酚酞试液(PH试纸、紫色石蕊)、加入CuSO4溶液
不溶性碱:能与酸反应,受热易分解
Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2OCu(OH)2===CuO+H2O
7、盐
1、碳酸钙的性质:
白色粉末,不溶于水。可作牙膏中的摩擦剂,也可用于治疗胃酸过多。
⑴高温煅烧分解:CaCO3==CaO+CO2
⑵与酸反应:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2
CO2
CaO
Ca(OH)2
CaCO3
NaOH
:
白色粉末易溶于水,水溶液呈碱性。使无色酚酞变红。
⑴与酸反应有气泡产生。Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2用稀盐酸检验NaOH已变质。
⑵与石灰水反应有白色沉淀。Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH
用石灰水除去NaOH中混有的Na2CO3用Na2CO3鉴别稀盐酸、石灰水。
⑶与CaCl2、BaCl2溶液反应有白色沉淀。
Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaClNa2CO3+BaCl2=BaCO3+2NaCl
检验变质的NaOH固体中尚存NaOH:先加入CaCl2溶液除去Na2CO3,再滴加无色酚酞。
3、碳酸氢钠(小苏打)
白色固体,易溶于水。水溶液呈弱碱性。是制糕点所用的发酵粉,汽水;医疗上,治疗胃酸过多;干粉灭火器灭火
受热易分解:2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑
易与酸反应:NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
4、硫酸铜
硫酸铜晶体(CuSO45H2O)俗称胆矾,蓝矾。无水硫酸铜为白色固体,吸收水变蓝,故可用无水硫酸铜检验水的存在。易溶于水,水溶液呈酸性。
与活泼金属如铁铝反应:Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
与碱溶液反应:2NaOH+CuSO4==Cu(OH)2+Na2SO4Ca(OH)2+CuSO4=Cu(OH)2+CaSO4
与氯化钡溶液:BaCl2+CuSO4=CuCl2+BaSO4
5、碱式碳酸铜:绿色粉末,不溶于水,但溶于酸。
受热易分解:Cu2(OH)2CO3=2CuO+H2O+CO2
与酸反应:Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2
热稳定性:Cu(OH)2<Cu2(OH)2CO3<CuO
四、物质的用途:
CO2:可用于灭火,植物的气肥,制饮料。干冰可用于人工降雨,保鲜剂等
生石灰:食品干燥剂。铁粉:食品包装中的双吸剂。
浓硫酸:溶于水放热,作气体干燥剂。
氢氧化钠:溶于水放热,固体作干燥剂。是重要化工原料,用于制肥皂、造纸
熟石灰、消石灰Ca(OH)2:改良酸性土壤、配波尔多液,工业上制漂白粉。建筑材料
食盐NaCl:作调味品和防腐剂。维持人体体液的平衡,制生理盐水(%NaCl溶液)。工业上用于制造烧碱、氯气、盐酸、漂白粉、纯碱等,纯碱
CaCO3(石灰石、大理石的主要成分):是重要的建筑材料。工业上制玻璃、炼铁、制水泥。纯碳酸钙作牙膏中的磨擦剂,还可作人体补钙剂。
纯碱Na2CO3:玻璃、造纸、纺织、洗涤、食品工业等小苏打
小苏打NaHCO3:制糕点所用的发酵粉,汽水;医疗上,治疗胃酸过多;干粉灭火器灭火
硫酸铜CuSO4:配制波尔多液、炼铜。用白色的无水硫酸铜来检验水的存在。
乙醇:俗称酒精,化学式C2H6O,与水互溶,具有挥发性,可以用作乙醇汽油。工业酒精中常
含有有毒的甲醇CH3OH,故不能用工业酒精配制酒
乙酸:俗称醋酸,化学式:CH3COOH,是食醋的主要成分(普通的醋约含6%~8%的乙酸)。在家庭中,乙酸稀溶液常被用作除垢剂,
蛋白质:构成细胞的基本物质;蛋白质在酶的催化下转化为氨基酸被人体吸收。
蛋白质在盐溶液(饱和Na2SO4、(NH4)2SO4)中的溶解度减小。如在豆浆中加入硫酸钙,会使蛋白质析出,是物理变化。蛋白质在高温或浓硝酸、甲醛、重金属盐等(Ba2+、Hg2+、Cu2+、Ag+
等)作用下,发生化学变化,失去原有生理功能而变性。浓硫酸、浓烧碱等强酸强碱具有强腐蚀性,易与蛋白质反应而对人体有伤害。从大豆中提取豆油属于物理变化
糖类:放出能量,供机体活动和维持恒定体温的需要。糖类包括葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素。淀粉在酶的催化作用下与水作用逐渐转化为葡萄糖。
油脂:重要的供能物质;②是维持生命活动的备用能源。
维生素:调节新陈代谢、预防疾病、维持身体健康。
缺乏维生素A会得夜盲症,
缺乏维生素C会得坏血病。
缺钙:幼儿会得佝偻病、老人会得骨质疏松症;
缺碘:甲状腺肿大;
缺铁:缺铁性贫血。
缺锌生长迟缓。
五、具相似性质的物质归类:
:C、H2、CO。
:O2、CO2、Fe2O3、CuO。
:C、H2、CO、CH4、C2H5OH。
:固体NaOH、CaO、碱石灰、浓硫酸,固体CaCl2。常作干燥剂。
:盐酸、硝酸、乙醇(酒精)、醋酸、浓氨水。
,又不溶于酸的物质有:AgCl、BaSO4。
:亚硝酸钠(NaNO2),乙酸铅、黄曲霉素等;
有毒的液体:汞,甲醇,甲醛,硫酸铜溶液,BaCl2的溶液(重金属盐);
有毒的气体:CO,氮的氧化物,硫的氧化物。
初中化学敞口置于空气中质量改变的。质量增加的有:由于吸水而增加的:氢氧化钠固体,浓硫酸,氧化钙,硫酸铜;由于跟二氧化碳反应而增加的:氢氧化钠,氢氧化钙。
质量减少的:浓盐酸,浓硝酸,酒精,汽油,浓氨水;
9、六大营养物质:蛋白质、粮类、油脂、维生素、无机盐、水。
10、四大化肥: