第一单元:走进化学世界
1. 化学变化:生成了其它物质的变。
2. 物理变化:没有生成其它物质的变化。
3. 物理性质:不需要发生化学变化就表现出来的性质,如:颜色、状态、密度、气味、熔点、沸点、硬度、水溶性等。
4. 化学性质:物质在化学变化中表现出来的性质,如:可燃性、助燃性、氧化性、还原性、酸碱性、稳定性等。
5. 常用仪器及使用方法
(1)用于加热的仪器--试管、烧杯、蒸发皿、燃烧匙。
(2)测容器--量筒(视线与量筒内液体凹液面的最低点保持水平)。
(3)称量器--托盘天平(左物右码)。
(4)加热器皿--酒精灯。
(5)分离物质及加液的仪器--漏斗、长颈漏斗、分液漏斗。
6. 化学实验基本操作
1. 组成:N2 78%、O2 21%、稀有气体 0.94%、CO2 0.03%,其它气体与杂质 0.03%。(2) 装置要求:气密性良好 操作要求:冷却到室温后打开弹簧夹。(3) 现象:放热,有大量白烟产生,打开弹簧夹后,广口瓶内液面上升约1/5体积。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。不能,原因:铁不能在空气中燃烧,镁会与N2、CO2反应。
✤铁在氧气中燃烧烧集气瓶中放少量水或细砂的目的:防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底。
✤硫在氧气中燃烧集气瓶中放入少量水的目的:吸收SO2,防止其污染空气。工业制氧气——分离液态空气法(原理:液氮和液氧的沸点不同 物理变化)发生装置:固固加热型、固液不加热型 (根据反应物的状态和反应条件)
b.制取氧气的操作步骤(以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例)
c.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)。(2) 氮气:保护气(化性不活泼)、重要原料(硝酸、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。(3) 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。(1)概念:由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质最小的微粒,化学变化中可分。(1)概念: 原子是化学变化中的最小微粒,化学变化中不可分 。 (2)三个基本性质(一小二动三间隔)。(3)构成:原子核(质子〔+〕、中子)和核外电子〔-〕。(2)表示方法及意义:如Fe3+:一个铁离子带3个单位正电荷。(1)概念:具有相同核电荷数(质子数)的一类原子的总称。注: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)。a. 写法及意义:MgCl2:氯化镁中镁元素化合价为+2价。c. 化合物中各元素正、负化合价的代数和为零,单质中元素化合价为零。a. 单质:金属、稀有气体及大多数固态非金属通常用元素符号表示它们的化学式;而氧气、氢气、氮气等非金属气体的分子由两个原子构成,其化学式表示为O2、H2、N2。b. 化合物:正价在前,负价在后(NH3、CH4除外)。②意义:如化学式H2O的意义:4点,化学式 Fe的意义:3点。a. 计算相对分子质量=各元素的相对原子质量×原子个数之和。b. 计算物质组成元素的质量比:相对原子质量×原子个数之比。结论:水是由氢氧元素组成的,H2(负极)与O2(正极)的体积比为2:1,质量比为1:8。水的两种软化方法:(生活中)煮沸,(实验室)蒸馏。混合物:由两种或两种以上纯净物组成,各物质都保持原来的性质。氧化物:由两种元素组成的化合物中,其中有一种元素是氧元素。(2)原因(三不变-原子种类、数目、质量反应前后不变)。①质量守恒定律只适用于化学变化,不适用于物理变化。②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。③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。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。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。③置换反应:一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。(1)金刚石(C)是自然界中最硬的物质,可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。(2)石墨(C)是最软的矿物之一,有优良的导电性,润滑性。可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的滑块等。金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是:碳原子的排列不同。CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是:分子的构成不同。(3)无定形碳:由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等。单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却相同!CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑4)验证方法:将制得的气体通入澄清的石灰水,如能变浑浊,则是二氧化碳。验满方法:用点燃的木条,放在集气瓶口,木条熄灭。则已集满二氧化碳生石灰和水反应可得熟石灰:CaO+H2O=Ca(OH)2(1)物理性质:无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体----干冰1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸2)与水反应生成碳酸: CO2+H2O==H2CO3H2CO3 ==H2O+ CO2↑ 碳酸不稳定,易分解原理:Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑(1)物理性质:无色,无味的气体,密度比空气略小,难溶于水。(2)有毒:吸进肺里与血液中的血红蛋白结合,使人体缺少氧气而中毒。(3)化学性质:(H2、CO、C具有相似的化学性质:①可燃性 ②还原性)1)可燃性:2CO+O2点燃2CO2 (可燃性气体点燃前一定要检验纯度)鉴别:H2、CO、CH4可燃性的气体:看燃烧产物(不可根据火焰颜色)2)还原性:CO+CuO△ Cu+CO2 应用:冶金工业现象:黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色,石灰水变浑浊。除杂:CO[CO2] 通入石灰水 或氢氧化钠溶液:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑(CO32-的检验:先加盐酸,然后将产生的气体通入澄清石灰水。)a.可燃物 b.氧气(或空气) c.温度达到着火点(2)灭火的原理:(只要消除燃烧条件的任意一个即可)(3)影响燃烧现象的因素:可燃物的性质、氧气的浓度、与氧气的接触面积(4)化学反应中的能量变化 CaO+H2O=Ca(OH)2 放热反应(1)三大化石燃料:煤、石油、天然气(主要成分甲烷)甲烷的化学式: CH4 (最简单的有机物,相对分子质量最小的有机物)物理性质:无色,无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。(3)新能源:氢能源(最清洁的能源)、太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能(2)合金:由一种金属跟其他一种或几种金属(或金属与非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质.钛合金:熔点高、密度、机械性能好、耐腐蚀性强、“相溶性”等Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4 (“湿法冶金”原理)(2)位于氢前的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢(不可用浓硫酸、硝酸)(3)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。(除K、Ca、Na)原理:在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。常见的铁矿石:磁铁矿(主要成分是Fe3O4 )、赤铁矿(主要成分是Fe2O3 )a.铁生锈的条件是:铁与O2、水接触(铁锈的主要成分:Fe2O3·XH2O)(铜生铜绿的条件:铜与O2、水、CO2接触。铜绿的化学式:Cu2(OH)2CO3)