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化学研究的对象:研究物质的①组成和结构;②性质和变化规律;
物质的变化:(1)化学变化:有新物质生成的变化叫做化学变化。本质特征:有新物质生成。伴随的现象:发光、放热、颜色变化、放出气体、生成沉淀等。如:燃烧、腐蚀、生锈、酿酒、酿醋、食物腐烂(变质)、呼吸作用、光合作用、燃烧引起的爆炸等。(2)物理变化:没有新物质生成的变化叫物理变化。如:物质的三态变化、溶解、结晶、挥发、粉碎、变形、压强增大引起的爆炸等。物理变化与化学变化的本质区别:是否有新物质生成。判断化学变化的依据:看是否有新物质生成。
物质的性质:(1)化学性质:需要通过化学变化才能表现出来的性质。如:可燃性、助燃性、氧化性、还原性、稳定性、酸碱性、腐蚀性等。(2)物理性质:不需要通过化学变化就表现出来的性质。如:颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点、沸点、凝固点、着火点、溶解性、导电导热性等。
性质与变化的区别:变化是一个过程,而性质是物质本身所固有的属性。在语言描述上,性质通常用“能、可以、会、容易、是、具有”等词描述。
5、药品取用的原则:三不原则:不闻药品气味;不尝药品味道;不能用手触摸药品。节约原则:按实验规定用量取药,不要浪费。若没说明,应取最少量(液体取1—2mL,固体只需盖满试管底部)。剩药处理原则:不能放回原试剂瓶,不能随意丢掉,更不能带出实验室。应放在指定的容器里。
基本实验操作及注意事项:(1)块状固体的取用:一横,二放,三慢竖。粉末状固体的取用:一斜,二送,三直立。(2)液体的取用:①瓶盖倒放在桌面上,防止药液污染;②标签向着手心,防止药液流下腐蚀标签;③瓶口紧靠试管口,防止药液溅出浪费。
7、用酒精灯给物质加热:(1)给固体加热:①加热前先预热,使试管受热均匀,防止试管破裂;②用外焰加热,因为外焰温度最高;③试管口略向下倾斜,防止冷凝水倒流炸裂试管;
(2)给液体加热:①预热、用外焰加热;②试管与桌面成45O角向上倾斜;③试管口不能对着有人的地方,防止液体溅出伤人;④试管外壁不能有水,防止水流下使试管破裂。⑤加热时,试管内液体的体积不能超过试管容积的1/3。
8、量筒的使用:量筒的使用:①选择量程合适的量筒;②量筒必须放平稳;③读数时,试线应与量筒内凹液面最低处保持水平;④不能仰视和俯视,仰视使读数比实际偏高,俯视使读数偏低,即“高看偏高,低看偏低”。
胶头滴管的使用:①“垂直悬空”滴加,不能碰到烧杯壁,以免沾污滴管;②不能平放和倒置,防止药液倒流,沾污试剂,腐蚀橡胶帽;③用后就立即冲洗,以备再用。
10、仪器洗涤干净的标志:试管内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下(即不成滴,不成股)。
第二单元我们周围的空气
1、第一个对空气组成进行探究的化学家:拉瓦锡(法国)。
2、空气的成分和组成:体积分数氧气21%氮气78%%%%
3、空气中氧气含量的测定a、可燃物要求:足量且产物是固体:选择红磷b、装置要求:气密性良好c、现象:有大量白烟产生,广口瓶内液面上升约1/5体积d、结论:空气是混合物;O2约占1/5,可支持燃烧;N2约占4/5,不支持燃烧,也不能燃烧,难溶于水
e、探究:(1)液面上升小于1/5原因:装置漏气,红磷量不足,未冷却完全(2)①能否用铁、铝代替红磷?不能原因:铁、铝不能在空气中燃烧②能否用碳、硫代替红磷?不能原因:产物是气体,不能产生压强差。
4、空气的污染及防治:对空气造成污染的主要是有害气体(CO、SO2、氮的氧化物)和烟尘等。目前计入空气污染指数的项目为CO、SO2、NO2、O3和可吸入颗粒物等。
5、氧气
(1)氧气的化学性质:特有的性质:支持燃烧,供给呼吸
(2)氧气与下列物质反应现象
物质
现象
碳
在空气中保持红热,在氧气中发出白光,产生使澄清石灰水变浑浊的气体
磷
产生大量白烟
硫
在空气中发出微弱的淡蓝色火焰,而在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰,
产生有刺激性气味的气体
镁
发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体
铁
剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体(Fe3O4)
石蜡
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
*铁燃烧要在集气瓶底部放少量水或细砂的目的:防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底
磷燃烧在集气瓶底放少量水的目的:吸收生成的五氧化二磷白烟,有利于降温冷却。
硫燃烧在集气瓶底放少量水的目的:吸收生成的气体二氧化硫,防止污染大气。
*铁在空气中不可燃烧。
6、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物理变化)
(2)实验室制氧气原理
H2O2MnO2H2O+O2↑;KMnO4加热K2MnO4+MnO2+O2↑;KClO3MnO2KCl+O2↑[
(3)气体制取与收集装置的选择加热
发生装置:固固加热型、固液不加热型收集装置:根据物质的密度、溶解性
(4)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:防止冷凝水倒流引起试管破裂②药品平铺在试管的底部:均匀受热③铁夹夹在离管口约1/3处④导管应稍露出橡皮塞:便于气体排出⑤试管口应放一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导管⑥排水法收集时,待气泡均匀连续冒出时再收集(刚开始排出的是试管中的空气)⑦实验结束时,先移导管再熄灭酒精灯:防止水倒吸引起试管破裂⑧用排空气法收集气体时,导管伸到集气瓶底部
(5)氧气的验满:用带火星的木条放在集气瓶口
氧气的检验:用带火星的木条伸入集气瓶内
7、催化剂(触媒):在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学
性质在反应前后都没有发生变化的物质。(一变两不变)。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
8、常见气体的用途:①氧气:供呼吸(如潜水、医疗急救)支持燃烧(如燃料燃烧、炼钢、气焊)②氮气:惰性保护气(化性不活泼)、重要原料(***、化肥)、液氮冷冻③稀有气体(
He、Ne、Ar、Kr、Xe等的总称):保护气、电光源(通电发不同颜色的光)、激光技术
9、常见气体的检验方法①氧气:带火星的木条②二氧化碳:澄清的石灰水
10、氧化反应:物质与氧(氧元素)发生的化学反应。
剧烈氧化:燃烧缓慢氧化:铁生锈、人的呼吸、事物腐烂、酒的酿造
共同点:①都是氧化反应②都放热
11、化合反应:“多变一”分解反应:“一变多”。
第三单元物质构成的奥秘
1、分子与原子
分子
原子
定义
分子是保持物质化学性质最小的微粒
原子是化学变化中的最小微粒。
性质
体积小、质量小;不断运动;有间隙
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
化学变化中,分子可分,原子不可分。
化学反应的实质:在化学反应中分子分裂为原子,原子重新组合成新的分子。
2、物质的构成
原子:金属、稀有气体、碳、硅等。
物质构成 分子:如***化氢由***化氢分子构成。H2、O2、N2、Cl2。
离子:NaCl等离子化合物,如***化钠由钠离子(Na+)***离子(Cl-)构成
3、原子的结构中子(不带电荷)
a、 原子 原子核(正电)质子(每个质子带1个单位正电荷)
核外电子(每个电子带1个单位负电荷)
b、原子核内质子数=核电荷数=核外电子数c、不是所有的原子中都有中子(氢原子中没有中子);。e、不同的原子质子数不同。f、原子的质量主要集中在原子核上。
4、相对原子质量
a、定义式: x原子的相对原子质量=
1/12
X原子实际质量
碳12原子实际质量×1111/12
b、相对原子质量≈质子数+中子数
5、元素:元素就是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称
a、不同种元素质子数(核电荷数)不同。【决定元素种类的是:质子数】b、元素之最:地壳:O、Si、Al、Fe细胞:O、C、H、Nc、元素与原子的关系:(1).概念:元素是具有相同核电荷数的同一类原子的总称。原子是化学变化中的最小微粒。(2).区别:元素着眼于种类不表示个数,没有数量多少的含义;原子既表示种类又讲个数,有数量的含义。(3).使用领域:元素是用来描述物质的宏观组成****惯上说组成),如:水里含有氢元素和氧元素,水是由氢元素和氧元素组成的。但不能说“水是由二个氢元素和一个氧元素所组成的”。 原子是用来描述物质的微观构成****惯上说构成),如:一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。但不能说“一个水分子是由氢元素和氧元素所组成。”(4)、联系:元素是同一类原子的总称;原子是构成元素的基本单元。
e、元素的分类:元素分为:金属元素、非金属元素、稀有气体元素;非金属具体又可分为:固态非金属、气态非金属和液态非金属
6、元素符号:a、表示:采用拉丁文名称的第一个大写字母表示,若第一个字母相同,第二个字母小写
b、意义:①表示一种元素;②表示该元素的一个原子如:H:①氢元素;②表示一个氢原子【注】:1、在元素符号前加上数字后只能有微观意义,没有宏观意义,如3O:只表示3个氧原子c、金属元素、稀有气体元素、非金属固态金属元素(除碘)的元素符号除了有以上含义外,还能表示该物质。如:Fe:(1)铁元素(2)一个铁原子(3)铁这种物质。
7、::每个横行称为一个周期(7个横行);族:=核电荷数=质子数=核外电子数
8、核外电子的排布A、排布特点:(1)电子运动没有固定的轨道,但却有经常出现的区域;(2)电子在原子核外是分层排布的;(3)电子排布时依据电子层能量的高低,由里向外能量由低到高排布;(4)最外层电子数最多不超过8个(只有1层的不超过2个)B、原子结构示意图(1)含义:①圆圈表示原子核②圆圈内数字表示核内质子数③弧线表示电子层④弧线上的数字表示该电子层上排布的电子数 (2)原子结构与元素性质的关系
元素分类
最外层电子数
结构的稳定性
化学性质
金属元素
一般<4
不稳定
易失最外层电子,达到稳定结构
非金属元素
一般>4
不稳定
易得电子,达到稳定结构
稀有气体元素
8(He为2)
稳定
一般不参加化学反应
9、离子的形成(1)离子:带电荷的原子和原子团叫离子;(2)、:带正电荷的原子;:带负电荷的原子(3)、离子符号的表示:An+或An-(n=1时省略不写)(4)、离子符号的含义(以Mg2+为例):Mg2+表示镁离子或表示1个镁离子。
注意:离子符号前面的数值表示离子的个数。如:2Mg2+表示2个镁离子。(5)、原子形成离子之后:一定变:电子数一定不变:质子数可能变:电子层数
(6)、离子与原子的比较区别
粒子种类
粒子结构
粒子电性
符号表示
原子
核内质子数=核外电子数
中性
如Na、S
离子
核内质子数≠核外电子数
阳离子
核内质子数>核外电子数
正电性
如Na+、Mg2+
阴离子
核内质子数<核外电子数
负电性
如Cl-
联系失电子得电子
阳离子←---原子------→阴离子
10、物质的构成
(1)由原子构成的物质:金属、稀有气体、金刚石、石墨、硅
(2)大部分物质由分子构成:如HCl、CO2、H2O、H2、O2、N2、Cl2等。
(3)离子化合物由有离子构成。NaCl等离子化合物
11、三决定:;(质子数、中子数)决定原子的质量; (核电荷数)决定元素种类; 。但是注意:最外层电子数相同其化学性质不一定都相同(Mg,He最外层电子数为2);最外层电子数不同其化学性质有可能相似(He,Ne均为稳定结构)。