【九年级化学上册知识点框架图】九年级上册历史框架图
绪 言
对象:物质
组成
化学研究的内容
范围结构
性质
变化规律
化学发展史:古代化学对物质变化的探索阶段(火、冶炼青铜钢铁、火药、造纸)
化学
近代化学物质研究的微观阶段(道尔顿、阿伏伽德罗:原子论分子学说奠定近代化学基础;门捷列夫:元素周期表)
现代化学合成新分子阶段(绿色化学:原料无毒无害、条件无毒无害、零排放、产品有利于环境健康)
增加粮食产量
化学的作用
保障人体健康
开发新能源、新材料
综合应用自然资源和保护环境
学习化学的方法:观(观察习惯、方法);动(动手实验);记(记忆);思(多分析、多思考);练(课内、课外练习)
1.1物质的变化和性质
检验二氧化碳的方法:把气体通入澄清石灰水,如果澄清石灰水变浑浊,则气体是二氧化碳。
检验氧气的方法:把带火星的木条伸入集气瓶中,如果木条复燃,则气体是氧气。
1.2化学是一门以实验为基础的科学
详细内容见附页。
附页:
化学研究的对象是物质,以实验为基础。学习化学的途径是科学探究,实验是科学探究的重要手段。
1、物理性质:白色的固体,密度比水小,质软
2。
3
水——在火焰上方罩冷而干燥的烧杯(变模糊或有水珠出现)
4
1、原理:A、二氧化碳——能使澄清石灰水变浑浊(特性),不燃烧也不支持燃烧,不能供给呼吸。
B、氧气——支持燃烧(使带火星的木条复燃、燃着的木条烧得更旺),供给呼吸。
2、结论:“两多一少”——人呼出的气体中二氧化碳和水蒸气比空气多,氧气的含量比空气少。
3、鉴别氧气和二氧化碳:
1.3走进化学实验室
附页:
一、药品的取用规则
1、
即: ① 不准用手接触药品 ② 不准用口尝药品的味道 ③ 不准把鼻孔凑到容器口去闻气味(如需嗅闻气体的气味,应用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量的气体进入鼻孔)。
2
3
二、固体药品的取用: 保存在广口瓶
1(步骤:先把容器横放,用镊子夹取块状药品或金属颗粒放在容器口,再把容器慢慢地竖立起来,使块状药品或金属颗粒缓缓地沿容器壁滑到容器底部,以免打破容器。
2(一斜二送三直立) 步骤:先把试管斜放,用药匙(或纸槽)把药品小心送至试管底部,然后使试管直立起来,让药品全部落入底部,以免药品沾在管口或试管上。 注意:使用后的药匙或镊子应立即用干净的纸擦干净。
三、液体药品的取用: 保存在细口瓶
1、取用大量液体时可直接从试剂瓶中倾倒。(一倒二向三挨四靠) ①瓶盖倒放在实验台(防止桌面上的杂物污染瓶塞,从而污染药品); ②标签正对手心(防止残留的液体流下腐蚀标签),
③瓶口紧挨试管口,缓缓地倒(快速倒会造成液体洒落);
④倾注完毕后,瓶口在试管口靠两下。并立即盖上瓶塞(防止液体的挥发或污染),标签向外放回原处。
2
② 保持胶头在上,不能倒放或平放,防止液体倒流,沾污试剂或腐蚀胶头; ③未经洗涤的滴管严禁吸取别的试剂(防止试剂相互污染。)
④ 滴瓶上的滴管与瓶配套使用,滴液后应立即插入原瓶内,不必用水冲冼。
3、取用定量液体时可用量筒和胶头滴管,
注意事项:使用量筒时,要做倒 :①量筒要平放,接近刻度时改用胶头滴管
③ 若仰视则读数偏低,液体的实际体积>读数
俯视则读数偏高,液体的实际体积<读数
四、物质的加热
1、酒精灯的注意事项:
酒精灯的火焰分外焰、内焰、焰心三部分,其中外焰温度最高,因此,加热时应用外焰部分加热
①灯体内的酒精不可超过灯容积的2/3,也不少于1/3。
②禁止向燃着的酒精灯内添加酒精(防止酒精洒出引起火灾)
③禁止用燃着的酒精灯直接点燃另一酒精灯,应用火柴从侧面点燃酒精灯
(防止酒精洒出引起火灾)。 ④禁止用嘴吹灭酒精灯,用完酒精灯后,必须用灯帽盖灭,不可用嘴吹熄。(防止爆炸)
⑤酒精灯的外焰最高, 应在外焰部分加热 先预热后集中加热。要防止灯心与热的玻璃器皿接触(以防玻璃器皿受损) ⑥要碰倒酒精灯,若有酒精洒到桌面并燃烧起来,应立即用湿布扑盖。
2、加热注意事项: ①加热时外壁必须干燥,不能骤热骤冷,要先均匀受热, 然后才能集中受热,
防止试管受热不均而破裂。
②试管夹夹在离试管口约1/3处,从管底套上取下。 ③加热固体时,试管口要略向下倾斜,避免管口冷凝水倒流,使试管炸裂。
④加热液体时,盛液量不超过试管容积的1/3(防止液体受热溢出),使试管与桌面成约成45°的角度(增大受热面积,防止暴沸),管口不能对着自己或别人(防止液体喷出伤人)。 ⑥能直接加热的仪器:试管、蒸发皿、燃烧匙。 间接加热:烧杯,烧瓶,锥形瓶。要垫石棉网。
五、 固体试剂的称量
(托盘天平只能用于粗略的称量,能称准到0.1克)
使用托盘天平时,要做到:
① 左物右码 : 物品的质量=砝码读数+游码读数
若左右放颠倒了:物品的质量=砝码读数—游码读数
② 任何药品都不能直接放在盘中称量,可放在干净纸上或烧杯中称量。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、
注意:称量一定质量的药品应先放砝码,再移动游码,最后放药品;称量未知质量的药品则应先放药品,再放砝码,最后移动游码。
六、仪器装置的连接
把玻璃管插入带孔橡皮塞或者连接玻璃管和橡皮管:把玻璃管先润湿,然后对准孔稍微用力转动。
在容器口塞橡皮塞:把橡皮塞转动着塞进容器口,切不可把容器放在桌子上再使劲塞塞子(容易压破仪器)。
七、简易装置气密性检查
双孔胶塞与锥形瓶:用弹簧夹夹紧出气胶管,从长颈漏斗中注入水,直至长颈漏斗与锥形瓶的水形成液面差(液柱),且液面不下降,表明装置的气密性良好。
八、仪器的洗涤: 清洗干净的标准是:仪器内壁上的水既不聚成水滴,也不成股流下,而均匀地附着一层水膜时,就表明已洗涤干净了。
2.1 空 气
附页:
测定空气中氧气的含量:
(1)实验原理:红磷燃烧,消耗瓶内氧气,瓶内压强减小,水进入集气瓶。 文字表达式:磷 + 氧气 五氧化二磷
(2)实验现象:①红磷燃烧时产生大量白烟;
②烧杯中的水沿导管进入集气瓶里,集气瓶内水面上升了约1/5体积。
(3)实验结论: O2约占空气体积的1/5,可支持燃烧; (4)实验注意事项:
A、装置不能漏气;B、集气瓶中预先要加入少量水;C、红磷要过量;D、待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹。 (5)实验探究:
①液面上升小于1/5原因:
A、红磷量不足,使瓶内氧气未耗尽;B、瓶塞未塞紧,是外界空气进入瓶内;C、未冷却至室温就打开止水夹,使进入瓶内水的体积减少;D、导管内未事先充满水。 ②液面上升大于1/5的原因:A、弹簧夹没有加紧;B、红磷升入瓶中的速度太慢。 ③ 能否用铁、铝代替红磷?不能 原因:铁、铝不能在空气中燃烧
能否用碳、硫代替红磷?不能 原因:木炭、硫粉燃烧产生的分别是二氧化碳气体和二氧化硫气体,集气瓶内气体压强没有明显变化,不能很好地测出氧气的体积。 (6)推论:氮气不能燃烧,也不支持燃烧,不溶于水。
2.2 氧 气
见附页。
附页:
物质在空气和氧气中的燃烧现象的比较
H2和O2的现象是:发出淡蓝色的火焰。 CO和O2的现象是:发出蓝色的火焰。 CH4和O2的现象是:发出明亮的蓝色火焰。
(3)氧气的化学性质比较活泼,能与多种物质发生化学反应,具有氧化性。
3.化合反应、氧化反应、缓慢氧化
(1)化合反应:由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。它属于基本反应类型。 (2)氧化反应:物质跟氧发生的反应。它不属于基本反应类型。(“氧”指氧元素,不仅指“氧气”,“氧气”属于“氧”的一部分 ;氧化反应不一定有氧气参与,但有氧气参与的反应一定是氧化反应 ;③氧气在氧化反应中提供氧,具有氧化性)
(3)化合反应与氧化反应的关系:化合反应不一定是氧化反应,氧化反应也不一定是化合反应。有氧气参加的化合反应,同时也一定是一个氧化反应。
(4)缓慢氧化:有些氧化反应进行得很慢,不容易被察觉,这种氧化反应叫做缓慢氧化。通常无发光现象,但会放出热量。如:动植物呼吸、食物的腐败、酒和醋的酿造等。
(5) 剧烈氧化:燃烧
2.3制取氧气
附页:
1. 实验室制取氧气
(1)用氯酸钾与二氧化锰混合加热制氧气装置,操作与用高锰酸钾制氧气,并用排水法收集相同,只是管口不用棉花。
(2)排水法收集气体(适宜收集难溶于水的气体)时:导气管伸到集气瓶口就行。(目的是方便水下容易取出集气瓶)向上排空集气法(适宜收集密度比空气大,不与空气反应的气体)向下排空集气法(适宜收集密度比空气小,不与空气反应的气体)时:导气管应伸入到接近集气瓶底的位置(目的是便于排尽集气瓶中空气) (3)收集满氧气的集气瓶用玻璃片盖上正放在桌上。
2. 高锰酸钾制取氧气的步骤及注意事项
3. 检验所收集的气体的方法:
把带火星的木条伸入集气瓶内,如果木条复燃,说明瓶内的气体是氧气
二氧化碳:澄清的石灰水
氢气:将气体点燃,用干冷的烧杯罩在火焰上方;或者,先通过灼热的氧化铜,再通过无水硫酸铜
4. 验满方法:
①用向上排空气法收集时:用带火星的木条放在集气瓶口,如果木条复燃,说明瓶内的氧气已满; ②用排水法收集时:当气泡从瓶口冒出时,说明瓶内的氧气已满。
3.1分子和原子
详细知识点总结: 分子和原子
1.物质分别是由分子、原子、离子三种微粒构成的,其中分子又是由原子构成的。物质由元素组成。如:水是由氢元素、氧元素组成的;水是由水分子构成的;水分子是由氢原子和氧原子构成的。(举一反三)
2、 分子
(1)概念:分子是保持物质化学性质的最小粒子。
注意:分子只能保持物质的化学性质,但不能保持物质的物理性质,因为一些物理性质(如颜色、状态等)是由大量的分子聚集在一起才表现出来,单个分子不能表现。 (2)分子的基本性质 ①分子体积和质量都很小。
②分子间有间隔,且分子间的间隔受热增大,遇冷缩小,气态物质分子间隔最大。 ③分子在不停运动。
④同种物质的分子化学性质相同,不同种物质的分子化学性质不同。 (3)分子的内部结构
①在化学变化中分子可分成原子,分子是由原子构成的;
②同种元素的原子构成单质分子,不同种元素的原子构成化合物的分子。
3、 原子
(1)概念:原子是化学变化中的最小粒子。
(2)化学反应的实质:在化学反应中,分子可分成原子,原子重新组合成新的分子。 (3)分子与原子的本质区别:在化学变化中分子可分,而原子不可再分。
(4)分子与原子的联系:分子是由原子构成的,分子分成原子,原子经过组合可构成分子。
金属单质,如:铁、铜、金等 (5 固体非金属单质,如:硫、磷、硅等 稀有气体单质,如:氦气、氖气、氫气。 4、分子与原子 4、原子观点解释有关问题和现象
(1)物理变化和化学变化
①物理变化:分子本身没有变化;
②化学变化:分子本身发生改变,原子重新组合。 (2)纯净物和混合物(由分子构成的物质)
①纯净物:由同种分子构成的物质,如:水中只含有水分子; ②混合物:由不同种分子构成的物质。
(3)有些生活中的现象和自然现象也可用分子、原子的观点解释。如:衣服晾晒、花香、热胀冷缩、溶解、蒸发、物质三态变化、气体压缩等。
3.2原子的结构
荷数”,几乎集中了原子的全部质量所带电荷数称为“核电
电荷每个质子带一个单位正
质子相对质量约为1质子数决定原子种类原子核构成
中子不带电
中子相对质量约为1影响原子质量质量很小可以忽略不计
电荷每个电子带一个单位负
核外电子
围绕原子核做高速运动
最外层电子数决定元素的化学性质
原子原子中各粒子数之间的关系:核电荷数质子数核外电子数
定义:以一种碳原子质量的为标准,其他原子的质量跟它相比较所得的数值,作为这种原子的相对原子质量
符号:Ar
(省略不写)1单位:
相对原子质量
一个原子的实际质量相对原子质量计算公式一个碳12原子实际质量
相对原子质量质子数中子数
原子团)概念:带电的原子(或(或原子团)分类阳离子:带正电的原子(或原子团)阴离子:带负电的原子
离子表示方法:在元素符号(或原子团)右上角标明离子所带电荷数,数值在前,正、负号在后。
离子带1个单位的正电荷或1个单位的负电荷,“1”省略不写
意义:表示一个离子带几个单位正(负)电荷或几个离子
知识点见附页。
附页:
一、原子的
成
⒈构成原子的粒子
质子:一个质子带一个单位的正电荷 原子核 原子 中子:不带电
电子:一个电子带一个单位的负电荷
⑴原子核所带电量数称为核电荷数,由于原子核所带电量和核外电子的电量相等,但电性相反,因此原子不显电性。核电荷数=质子数=核外电子数 ⑵原子核内的质子数不一定等于中子数,普通的氢原子的原子核内无中子。 ⑶原子的种类是由质子数决定的。
⑷原子核只占原子体积的很小一部分,原子内相对有一个很大的空间,电子在这个空间里作高速运动。 二、原子核外电子的排布
1、原子中电子的运动是分层运动的,在含多电子的原子里,电子的能量不同能量低的,通常在离核近的区域运动。能量高的,通常在离核远的区域运动。
为了便于说明问题,通常就用电子层来表明运动着的电子离核远近的不同。把能量最低、离核最近的叫第一层,能量稍高、离核稍远的叫第二层,由里往外依次类推,叫三、四、五、六、七层(也可分别叫K L M N O P Q层)。电子的这种分层运动是没有固定轨道的。 2、原子结构示意图的认识 (1)1~20号元素,第一层最多能排2个,其它层最多能排8个,不足的,是几个就排几个。各层电子数之和等于质子数,原子最外层电子数决定了元素的化学性质! (2)稀有气体元素最外层一般为8个(氦为2),为相对稳定的结构。
(3)非金属元素最外层一般多于4个,在化学反应中易得到电子,形成阴离子,从而达到相对稳定的结构。 (4)金属元素最外层一般少于4个,在化学反应中易失去电子,形成阳离子,从而达到相对稳定的结构。
三、离子
1、定义:带电荷的原子(或原子团)。
2、离子符号表示的意义:表示离子(或一个离子),如:
Mg——表示镁离子(一个镁离子)
2+
2+表示每个镁离子带两个单位的正电荷
表示两个镁离子
⑴离子符号前面的化学计量数(系数)表示离子的个数;
⑵离子符号的表示方法:在元素符号(或原子团)右上角表明离子所带的电荷,数值在前,正、负号在后。离子带1个单位的正电荷或个单位的负电荷,“1”省略不写。如Na+、Al3+、Cl-、S2-等
3、原子、阳离子、阴离子的判断: ① 原子:质子数=核外电子数 ② 阴离子:质子数<核外电子数 ③阳离子:质子数>核外电子数 5、有关离子的小结
⑴金属离子带正电荷,非金属离子通常带负电荷; ⑵离子所带的电荷=该元素的化合价 6、与原子的区别与联系
四、相对原子质量
1、以碳12原子质量的1/12为标准(即m C × 1/12),其他的原子与他相比较所得到的比(即mH/(mC×1/12))作为这种原子的相对原子质量,符号为Ar例如:Ar ( H) == m H ÷ (m C × 1/12)
它的单位为1 一般不写出。而原子的实际质量单位是Kg,相对原子质量是原子实际质量的比值。 2、相对原子质量≈质子数 + 中子数 电子的质量可以忽略不计!
3.3元 素
详细知识点见附页。
附页:
一、元素
⒈元素的定义:具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。
⒉元素的种类决定于核电荷数(即核内质子数)。 ⒊地壳中含量列前四位的元素(质量分数):氧、硅、铝、铁,其中含量最多的元素(非金属元素)是氧,含量最多的金属元素是铝。牛奶包装袋中的说明:钙≥150mg/100mL中的钙是指钙元素。(其它类似) ⒋生物细胞中含量列前四位的元素:氧、碳、氢、氮。
二、 元素符号
1、元素符号表示的意义:⑴表示一种元素;⑵表示这种元素的一个原子。(3)由原子构成的物质还表示这种物质。例如:
①表示氢元素
H ②表示一个氢原子
前面加系数后只表示几个原子,如2H:表示二个氢原子注意。
元素不讲个数,2H不能说成二个氢元素。Cu ①铜元素;②一个铜原子;③金属单质铜。
2、书写元素符号应注意的两点可归纳为:
第一个字母大写,第二个字母小写(一大二小)
3、元素可分为:非金属元素和金属元素(也可再加一种:稀有气体元素)
元素中文名称的特点:金属元素除“汞”以外都是“金”旁,例如: 非金属元素按单质在通常情况下的存在状态分别加“石”、“气”、“水”等偏旁,因此我们可以从它们的偏旁判断属于哪类元素。
三、元素周期表
根据元素的原子结构和性质,把现在已知的一百多种元素按原子序数(核电荷数)科学有序的排列起来,这样得到的表叫元素周期表。 1、元素周期表的结构
原子序数元素符号
(核电荷数) 元素名称 相对原子质量
属元素、非金属元素做了区分。
②每一横行(即:周期):周期表每一横行叫做一个周期。共有 7 个横行,有7个周期。各周期数=电子层数
③每一纵行(即 族):周期表的18个纵行中,除第8、9、10三个纵行共同组成一个族外,其余15个纵行,每一个纵行叫做一个族,共有16个族。 2、元素周期表的意义:学习和研究化学的重要工具 ①为寻找新元素提供了理论依据。
②由于在周期表中位置越靠近的元素性质越相似,可启发人们在元素周期表一定的区域寻找新物质所需的元素,(如农药、催化剂、半导体材料等。)
4.1爱护水资源
71%被水覆盖地球表面约世界水资源概况2.53%淡水占总水储量可以利用的淡水量还不到总量的1%水资源概况水资源总量居世界第6我国水资源概况
人均水量约为世界人均水量的,许多地方严重缺水
用率工业:提高水的重复利
爱护水资源节约用水农业:采用喷灌、滴灌等形式
生活:及时关闭水龙头、使用节水型器具、生活用水处理后二次利用等排放工业生产中的废水任意水体污染源的不合理使用农业生产中农药、化肥生活污水的任意排放,城市生活垃圾的随处堆积
水污染及其防治
加强水质监测
水污染的防治城市生活垃圾综合利用或处理后再排放,工业废水、生活污水、农业上合理使用化肥和农药
4.2水的净化
沉淀——除去较大颗粒物
或两种颗粒大小不同的固体的分离适用范围:固体和液体
过滤、玻璃棒、铁架台主要仪器:烧杯、漏斗壁,中间不留气泡一贴:滤纸紧贴漏斗内斗边缘;过滤的液体向漏斗内倾倒时,液面低于滤纸边缘二低:滤纸边缘低于漏操作注意事项三靠:漏斗下端的管口紧靠烧杯内壁,防止过滤时滤液溅出;引流时玻璃棒下端斜靠在三层滤纸处,防止戳破滤纸;倾倒液体的烧杯口靠在玻璃棒的中下部
物,吸附水中悬浮的杂质而沉降明矾:溶于水形成胶状
水的净化吸附
孔结构,吸附杂质、有颜色气体及异味 活性炭:因具有疏松多
蒸馏——除去可溶性杂质和不溶性杂质
、镁化合物的水叫硬水;不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫软水定义:含较多可溶性钙
硬水、软水鉴别方法:加肥皂水。产生大量泡沫的水是软水,不产生泡沫或产生泡沫较少且易起浮渣的水是硬水
生活中:煮沸转化
实验室:蒸馏
4.3水的组成
1、电解水实验中产生的两种气体
2、单质和化合物的区别与联系
详细知识点见附页。
附页:
一、氢气的性质
1、物理性质:氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体,密度比空气的小。
2、可燃性:氢气在空气里燃烧时,产生淡蓝色火焰,燃烧产物是水(氢气 + 氧气——→水),被认为是最清洁的燃料。 3、注意:混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸,所以在点燃氢气前一定要验纯。
检验氢气纯度的方法:用拇指堵住集满氢气的试管口,移近火焰,松开大拇指,点燃气体,若发出尖锐爆鸣声表明氢气不纯,声音很小则证明氢气 4、氢气的实验室制法
(1)反应原理:锌和稀硫酸反应产生氢气。 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ (2)实验室制取氢气的装置
实验室制取氢气的反应是块状固体和液体之间的反应,不需要加热的装置。
(3)操作步骤:①按要求装配好仪器;②检查装置气密性;③装药品;④验纯;⑤收集气体。 (4)收集方法:①向下排气法;②排水法。
(5)验纯:用拇指堵住集满氢气的试管口,靠近火焰,移开拇指点火,听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯,声音较小,表明氢气较纯。 (6)放置:倒放在桌面上,因为氢气的密度比空气小。 二、水的组成 1、水的物理性质
水是无色、无味的液体。在4℃时,水的密度最大为1g/cm3。在101kPa下,水的凝固点为0℃(结冰),沸点是100℃。冰的密度比水的密度小。水的导电能力较弱。 2、电解水实验:
(1)一般在水里加入少许硫酸或氢氧化钠,目的是为了增强水的导电性
(2)文字表达式:水氢气+氧气
(3)化学反应: 2H2O2↑+ O2↑ 产生位置 负极 正极
体积比 2 :1 质量比 1 :8
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
(4)由电解水实验可知:⑴水在通电的条件下,发生分解反应产生氢气和氧气。2H2O2↑+ O2↑
⑵水是由氢元素和氧元素组成的。(18世纪末,法国化学家拉瓦锡在前人探索的基础上,确认水是由氢元素、氧元素组成的) ⑶在化学反应中,分子可分成原子,而原子不能再分。 ⑷如果已知两气体的密度,还可推出水的化学式
3、实验误差分析:在实验过程中正、负两极所收集气体的体积比往往小于1∶2,原因可能: ......
①氧气微溶于水而氢气难溶于水 ②金属电极与氧气发生了反应消耗了部分氧气。
三、化合物与单质
混合物:由两种或多种物质混合而成的物质
物质化合物:组成中含有不同种元素的纯净物。如水、高锰酸钾、二氧化锰。
纯净物(氧化物:由氧元素和另一种元素组成的化合物。)
单质:由同种元素组成的纯净物。如氢气、氧气。
注意:由同种元素组成的物质不一定是单质,还可能是混合物。
4.4化学式与化合价
5.1质量守恒定律
详细知识点见附页。
附页:
课题1 质量守恒定律
一、活动与探究
1、探究实验:质量守恒的探究——白磷燃烧前后质量的测定 【实验器材】托盘天平(及砝码)、锥形瓶、玻璃棒、气球
【设计实验】① 在底部铺有细沙的锥形瓶中,放入一粒火柴头大小的白磷。
② 在锥形瓶口的橡皮塞上安装一根玻璃管,在其上端系牢一个小气球,并使玻璃管下端能与白磷接触。 ③ 将锥形瓶和玻璃管放在托盘天平上用砝码平衡。
④ 取下锥形瓶,将橡皮塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速用橡皮塞将锥形瓶塞进,并将白磷引燃。 ⑤ 待锥形瓶冷却后,重新放到托盘天平上,观察天平是否平衡。
【实验现象】白磷燃烧,产生大量的白烟,放出大量的热。天平平衡。 【实验结论】反应前各物质的总质量=反应后各物质的总质量。
实验成功的关键:装置的气密性要良好。 玻璃管下端与白磷接触的目的:点燃白磷。
气球的作用:盛装锥形瓶里受热膨胀的空气和五氧化二磷,避免因锥形瓶内压强过大把瓶子弹开。 没有安装气球的后果:橡皮塞被弹开或炸裂锥形瓶。 锥形瓶底部不铺上细沙的后果:锥形瓶炸裂。
2、探究实验:质量守恒的探究——铁钉跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定 【实验器材】托盘天平(及砝码)、烧杯。
【设计实验】① 在100mL烧杯中加入30mL稀硫酸铜溶液,将几根铁钉用砂纸打磨干净,将盛有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起放在托盘天平上称量,记录所称的质量m1。 ② 将铁钉浸到硫酸铜溶液中。待反应一段时间后溶液颜色改变时,将盛有硫酸铜溶液和铁钉的烧杯放在托盘天平上称量,记录所称的质量m2。比较反应前后的质量。 【实验现象】铁钉表面附着一层红色物质,溶液由蓝色逐渐变成浅绿色。 【实验结论】m1=m2。反应前各物质的总质量=反应后各物质的总质量。 【化学方程式】Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
该装置不用密封,因为参加反应和生成的物质中没有气体。 二、质量守恒定律
1、定义 参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。
(1)质量守恒定律应用于化学变化,不能应用于物理变化。 (2)质量守恒定律说的是“质量守恒”而不是其他方面的守恒。
(3)化学反应中,各反应物之间要按一定的质量比相互作用,因此参加反应的各物质的质量总和不是任意比例的反应物质量的简单加和。 (4)不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中。 (5)要考虑空气中的物质是否参加反应或物质(如气体)有无遗漏。
2、微观解释:在化学反应前后,原子的种类、数目、质量均保持不变(原子的“三不变”)。
三、质量守恒定律的应用
1、求某个反应物或生成物的质量;
计算时要考虑是否有气体参加反应,或者生成物中是否有气体,气体的质量不能遗漏。 2、推断反应物或生成物的组成(化学式); 3、判断反应物是否全部参加了反应。 四、化学反应前后:
一定不变——(宏观)反应物和生成物的总质量、元素的种类和质量。
(微观)原子的种类、数目、质量。 一定改变——(宏观)物质的种类。
(微观)分子的种类。
可能改变——分子总数,化合价,物质状态。 五、化学反应方程式
用来表示化学反应的式子
1、含义 以2H2+O2O为例 ①宏观意义: 表明反应物、生成物、反应条件 氢气和氧气在点燃的条件下生成水 ②微观意义: 表示反应物和生成物之间分子 个氢分子与1个氧分子化合生成2
(或原子)个数比 个水分子 (对气体而言,分子个数比等于体积之比)
③各物质间质量比(系数×相对分子质量之比) 每4份质量的氢气与32份质量的氧气完全化合生成36份质量的水 2、化学方程式提供的信息包括 ①哪些物质参加反应(反应物);②通过什么条件反应:③反应生成了哪些物质(生成物);④参加反应的各粒子的相对数量;⑤反应前后质量守恒,等等。
5.2如何正确书写化学方程式
5.3利用化学方程式的简单计算
6.1金刚石、石墨和C60
1、金刚石、石墨和C
2、碳的化学性质
常温:稳定性
2CO2点燃2CO(氧气不足)
CO2点燃CO2(氧气充足)
质量比分析:若碳与氧气质量比为3:8时,说明碳和氧气恰好完全反应,可燃性根据上面化学方程式的;若小于3:8,说明氧气过量,剩余气体为二氧化碳和氧气的混合物;剩余气体只有二氧化碳若质量比在3:8和3:4之间,说明剩余气体为二氧化碳和一氧化碳的混合物;若碳和氧气的质量3:4时,说明氧气量不足,剩余气体为一氧化碳。比大于或等于
C2CuO高温2CuCO2碳的化学性质CCO2高温2CO点燃、高温——活泼性3C2Fe2O3高温4Fe3CO2生的反应。还原反应:含氧化合物里的氧被夺去的反应。氧化反应:物质和氧发氧化还原反应:氧化反应和还原反应同时发生的这类反应,不属于基本反应类型。还原性
氧化剂:在反应中提供氧的物质氧的物质还原剂:在反应中得到氧化性:在反应中提供氧使其他物质发生氧化反应的性质。氧化剂具有氧化性氧使其他物质发生还原反应的性质。还原剂具有还原性还原性:在反应中夺取
元素的化合价发生改变氧化还原反应中一定有
详细知识点见附页。
附页:
碳的化学性质
1、常温下,碳的化学性质不活泼(碳原子最外层有4 个电子)
应用:解释古代字画经历几千年而不变色、档案资料要求用碳素墨水书写;用木质电杆时常常把埋入地下的部分的表面烧焦,其目的是使木材不易腐烂。 2
充分燃烧 C + O2
放热
不充分燃烧 2C + O2注:碳在氧气中燃烧的现象:燃烧剧烈,发出白光;放热;生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
3
C+2CuO
2Fe2O3+3C
2Cu+CO2↑
4Fe+3CO2↑
单质碳的还原性可用于冶金工业。 4、木炭还原氧化铜的实验(见右图)
【实验操作】① 把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀,小心地铺放进试管;② 将试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管;③ 集中加热;④ 过几
分钟后,先撤出导气管,待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析。 【实验现象】澄清的石灰水变浑浊;黑色固体逐渐变成红色。 【化学方程式】C+2CuO
2Cu+CO2↑
在酒精灯上加网罩的目的:使火焰集中并提高温度。
三、还原反应
含氧化合物里的氧被夺去的反应,叫做还原反应。 C + 2CuO
2Cu + CO2↑ (置换反应)
C在反应中得到氧元素,发生氧化反应,是还原剂,具有还原性。 CuO在反应中失去氧元素,发生还原反应,是氧化剂。具有氧化性。 小结:还原剂:得到氧元素,发生氧化反应。具有还原性
氧化剂:失去氧元素,发生还原反应。具有氧化性
高温
6.2二氧化碳制取的研究
工业制法:高温煅烧石灰石:高温CaOCO2CaCO3石)与稀盐酸药品:大理石(或石灰CaCO32HClCaCl2H2OCO2原理:装置特征:固体液体气体检验:将气体通入澄清石灰水,若变浑浊,则是二氧化碳。
在瓶口,若熄灭,则已满。验满:将燃着的木条放
收集:向上排空气法。检查装置的气密性查:按要求连接仪器并橡皮塞装:装入大理石,塞紧二氧化碳的制法实验室制法定:把反应装置固定好
操作步骤加:从长颈漏斗加入稀盐酸至浸没长颈漏斗下管口
收:收集气体
满验:检验气体是否收集
酸:因反应生成的硫酸钙微溶于水,会附着在大理石表面,从而阻止反应进行。不能用稀硫酸代替稀盐
不能用浓盐酸代替稀盐酸:因浓盐酸具有挥发性,使收集到的二氧化碳气体混有氯化氢气体而不纯。
、碳酸氢钠等代替大理石:因反应太快,不易控制。注意事项不能用碳酸钠、碳酸钾
长颈漏斗要浸入液面以下:防止气体逸出。:有利于气体排出。导气管刚过橡皮塞即可
6.3二氧化碳和一氧化碳
附页:
一、二氧化碳的性质
1、一般情况下,二氧化碳的密度比空气的密度大。
【实验操作】如右图(1),将CO2气体慢慢倒入杯中。 (1) 【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。
【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下,先聚集在底部, 然后逐渐上升,把杯内的空气自下而上排出。
【实验结论】① 一般情况下,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧; ② 一般情况下,二氧化碳的密度比空气的密度大。 2、二氧化碳能溶于水。
【实验操作】如右上图(2)向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。 【实验现象】瓶体变瘪。
【实验分析】二氧化碳溶于水时,使瓶内的气体体积减小,因而压强减小,外界大气压把瓶子压瘪了。 【实验结论】二氧化碳能溶于水。
(2)
3、二氧化碳的物理性质:⑴常温下是无色无味的气体(CO2固体叫“干冰”);⑵密度比空气大; ⑶能溶于水; 4、二氧化碳的化学性质
二氧化碳不能供给呼吸。(注意:二氧化碳没有毒性) 二氧化碳能与水反应生成碳酸。 【实验操作】
取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸,第二朵纸花喷上水,第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中,第四朵纸花喷上水之后,再放入盛满二氧化碳的集气瓶中,观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出,小心烘烤,观察现象。 【实验现象】
① 第一朵小花变红;② 第二朵小花不变色; ③ 第三朵小花不变色; ④ 第四朵小花变红; ⑤ 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。 【实验分析】
① 醋酸能使紫色小花变红,说明酸(溶液)可以使紫色石蕊变红;② 水不能使紫色石蕊变红;③ 二氧化碳不能使紫色石蕊变红;④ 二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红;⑤ 说明碳酸被分解了。 【化学方程式】
CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2↑ 【注意事项】
① 第二朵、第三朵纸花可以说明:水不能使紫色石蕊变红,二氧化碳不能使紫色石蕊变红,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红。
② 纸花必须是干燥的。如果纸花不是干燥的,那么在把第三朵纸花放入水中时,CO2会与纸花里的水分反应生成碳酸使纸花变红,这样就起不到对照的作用。 ③ 二氧化碳不能使紫色石蕊变红,但二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红。 二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
①CO2气体的检验
②长期放置的石灰水,瓶壁会出现一层白色物质 ③刚抹过石灰浆的墙壁,生上炭火炉时,墙壁反而更潮湿 ④建筑工人在没有用完的石灰浆上覆盖一层土 ⑤鸡蛋放入石灰水中一会儿取出,可以保鲜
(如何设计实验证明CO2和NaOH发生了反应?)
二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳:CO2
+C该反应是二氧化碳变为一氧化碳的一种方法。
2CO该反应是吸热反应。该反应既是化合反应,又是氧化还原反应(CO2是氧化剂,C是还原剂)。
二、二氧化碳对生活和环境的影响
1、二氧化碳的用途:⑴灭火;⑵作致冷剂如人工降雨、舞台烟雾;⑶制碳酸饮料;⑷作温室肥料等。
2、温室效应:由于二氧化碳的过多排放 【臭氧(O3)、甲烷(CH4)、氟氯代烷等也会导致温室效应】 温室效应的危害 :全球变暖,两极冰川融化, 海平面升高,淹没沿海地带土地沙漠化,旱涝灾害,农业减产。 3、控制温室效应的措施
措施:减少煤、石油、天然气等化石燃料的使用,开发利用太阳能、风能、乙醇等清洁能源,大力植树造林,严禁乱砍滥伐。
三、一氧化碳
1、物理性质:通常情况下是无色无味的气体,难溶于水,密度比空气略小。(实验室制取CO只能用排水法收集)。想一想:水能防止CO中毒吗? 2、化学性质:
⑴可燃性: 2CO + O2——作燃料(是煤气的主要成分)现象: 产生蓝色火焰,放出热量,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。 ⑵还原性:
一氧化碳还原氧化铜的实验:
【实验装置】见下图(这是整套装置,但只需掌握虚线框中内容,并且下文的操作、现象、结论仅针对虚线框内的实验装置)。
①
⑤ ⑥
②
③ ④
⑦
1-稀盐酸 2-大理石 3-碳酸氢钠溶液 4-浓硫酸 5-木炭 6-氧化铜 7-氢氧化钙溶液 【实验操作】
① 先通入一氧化碳,在加热前必须先检验一氧化碳的纯度; ② 点燃酒精灯给玻璃管内的物质加热; ③ 实验完毕,先熄灭酒精灯;
④ 再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。
【实验现象】黑色粉末变成红色,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。 【实验结论】一氧化碳能使氧化铜还原成铜,同时生成二氧化碳。 【化学方程式】CO+CuO
Cu+CO2
【注意事项】
① 检验一氧化碳纯度的目的:防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。 ② 一氧化碳“早来晚走”,酒精灯“迟到早退”。
③ 一氧化碳“早来”,酒精灯“迟到”的目的:排净装置内的空气,防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。 ④ 一氧化碳“晚走”,酒精灯“早退”的目的:防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化(2Cu+O2⑤ 因为一氧化碳有剧毒,随意排放会造成空气污染,所以必须进行尾气处理。 ⑥ 7溶液的目的:A、 证明反应生成二氧化碳; B、 除去装置内的二氧化碳。 一氧化碳还原氧化铁
【实验装置和实验操作】与上面的实验类似(⑥ 下的酒精灯要换成酒精喷灯) 【实现现象】红色粉末逐渐变黑,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。 【化学方程式】3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
2CuO)。
【注意事项】铁块是银白色的,但铁粉是黑色的。
在我们学过的还原剂还原金属氧化物的反应中,只有两个反应的条件是“加热”,其他的都是“高温”: H2+CuO
Cu+H2O 和 CO+CuO
Cu+CO2
⑶毒性:CO能与血液中的血红蛋白结合,使血红蛋白失去运输氧气的能力,使人因缺氧而死亡。 3、用途
可燃性作气体燃料【水煤气(一氧化碳和氢气的混合气体):C+H2O还原性冶炼金属
四、一氧化碳和二氧化碳的性质比较
CO+H2】
7.1燃烧和灭火
详细知识点见附页。
附页:
课题1 燃烧和灭火
一、燃烧
定义:通常的燃烧是指可燃物跟氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。 探究燃烧的条件(本实验要在通风橱或抽风设备下进行):
【实验操作】a. 如右图(1),在500mL的烧杯中注入400mL热水,并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷。在烧杯上盖一片薄铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷,观察现象。 b. 如右图(2),用导管对准上述烧杯中的白磷,通入少量氧气(或空气),观察现象。
【实验现象】a. 铜片上的白磷燃烧,铜片上的红磷和水中的白磷没有燃烧。b. 白磷在水下燃烧。 【实验分析】如右图(1)。 ①与②对比,说明:物质是否发生燃烧与可燃物燃烧所需要的温度有关。 ①与③对比,说明:物质是否发生燃烧与是否与氧气(空气)接触有关。 (1)
③与图(2)对比,再次说明:燃烧必须有氧气(空气)。
【实验结论】燃烧的条件:可燃物、与氧气(或空气)接触、温度达到着火点
通风橱是一种不完善的尾气处理装置,若改进上述实验,可将红磷和白磷装入密闭的容器内(还要套一个气球),这样便于进行尾气处理。
【注意事项】① 着火点不是固定不变的。对固体燃料来说,着火点的高低跟表面积的大小、颗粒可惜的粗细、导热系数的大小等都有关系。② 并非所有的燃烧都需要氧气,如氢气在氯气中燃烧生成氯化氢。 ③ 只有三个条件全部满足,燃烧才能发生。 自燃:由缓慢氧化引起的自发燃烧。 二、灭火
灭火的原理:
① 清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离; ② 隔绝氧气(空气);
③ 降低可燃物的温度,使其降低到着火点以下。 【注意事项】
① 着火点是可燃物着火燃烧时所需的最低温度,是物质的一种性质,不随外界条件的变化而变化。 ② 在燃烧的三个条件中,只需破坏一个条件就可以使燃烧停止。 灭火器
泡沫灭火器的反应原理:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
干粉灭火器的反应原理:2NaHCO
3
Na2CO3+H2O+CO2↑
二氧化碳灭火器内盛装的是液态二氧化碳,使用时不会留下任何痕迹。
氧气
(2)
三、爆炸
定义:可燃物在有限的空间内急剧地燃烧,就会在短时间内聚积大量的热,使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。
爆炸还包括物理爆炸,它们是物理变化。
除了可燃性气体能发生爆炸外,可燃性粉尘如面粉、煤粉等也能发生爆炸。 粉尘爆炸实验
【实验操作】取一空金属罐和小塑料瓶,剪去金属罐和小塑料瓶的上部,并在金属罐和小塑料瓶的底侧各打一个比橡皮管外径略小的小孔。像右图那样连接好装置,在小塑料瓶中放入干燥的面粉,点燃蜡烛,用塑料盖盖住罐。从橡皮管一端快速鼓入大量的空气,使面粉充满罐,观察现象并分析原因。 【实验现象】“砰”地一声响,伴随一团火光产生;放热;塑料盖被掀起。
【实验分析】面粉被吹起后与空气充分接触,又被蜡烛点燃。在有限的空间内发生急剧燃烧并放出大量热,产生的气浪将塑料盖掀起,说明可燃性的粉尘在有限的空间内急剧燃烧能发生爆炸。 【注意事项】
① 面粉应该是干燥的;
② 气囊的作用:使面粉与空气充分混合。
③ 鼓气球与金属罐之间的连接管可稍长一些,人距离该装置远一些,以防危险。
油库、面粉加工厂、纺织厂和煤矿的矿井内等地方必须做的安全措施:通风、严禁烟火。
切可燃性的气体(氢气、天然气、煤气等)或粉尘,在空气中达到爆炸极限遇到明火就易发生爆炸。家用煤气一旦泄露,千万不要开动电器开关(如开灯、
抽风、拨打电话、手机等),以免发生爆炸。
放热反应化学反应中的能量变化吸热反应
组成:混合物,主要含碳元素,还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素煤
热(干馏),使煤分解成焦炭、煤焦油、煤气等(化学变化)综合利用:隔绝空气加
碳、氢两种元素组成:混合物,主要含化石燃料石油
炼制,利用石油中各成分的沸点不同,可得到不同产品(物理变化)综合利用:将石油加热物理性质:无色无味的气体,极难溶于水,密度比空气小天然气主要成分
甲烷(CH4)化学性质:可燃性:CH42O2点燃CO22H2O料用途:作燃料和化工原
或空气)一是要有足够的氧气(
燃料充分燃烧的条件
)要有足够大的接触面积二是燃料与氧气(空气
形成酸雨燃料燃烧对环境的影响类健康不充分燃烧产生CO等气体污染物,危害人炭粒、尘粒等排到空气中,造成空气污染未燃烧的碳氢化合物及化学式:C2H5OH殊香味的液体,与水任意比互溶物理性质:无色、有特乙醇性质
化学性质:可燃性:C2H5OH3O2点燃2CO23H2O
利用乙醇的优点:放出热量多,燃烧产物污染小
化学式:H2
气体,难溶于水,密度比空气小物理性质:无色、无味能源的利用与开发氢气性质2H2O2点燃2H2O可燃性:化学性质还原性:H2CuOCuH2O
广,放热多,燃烧产物无污染利用氢气的优点:来源
地热能太阳能风能潮汐能
