第一单元 走进化学世界
第一节 物质的变化和性质
一、物理变化和化学变化
定 义:1、物理变化:没有生成其他物质的变化叫物理变化 2、化学变化:生成其他物质的变化叫化学变化 二、物理性质和化学性质
定 义:1、物理性质:物质不需要发生化学变化就可以表现出来的性质 2、化学性质:物质在化学变化中表现出来的性质
第二节 化学是一门以实验为基础的科学
一、蜡烛
? 石蜡不溶于水,石蜡密度小于水。
? 蜡烛燃烧时的火焰分三层,包括外焰、中焰和内焰。
用一火柴梗平放入火焰中发现两端先碳化,说明外焰温度最高。
? 点燃蜡烛后,用干冷烧杯罩在火焰上方,烧杯内壁有水珠生成,说明蜡烛燃烧产生水;向烧杯中
倒入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,说明蜡烛燃烧产生二氧化碳。 ? 熄灭蜡烛时产生的白烟是凝固的石蜡蒸气。 ? 蜡烛燃烧的表达式:石蜡+氧气
二氧化碳+水
二、做“对人体吸入的空气和呼出的气体的探究”实验时,最重要的是做对比实验。
第二单元 我们周围的空气
第一节 空气
一、 测定空气中氧气含量的实验
【实验原理】红磷+氧气—点燃→五氧化二磷 P+O2点燃P2O5
【实验装置】如右图所示。弹簧夹关闭。集气瓶内加入少量水,并做上记号。 【实验步骤】
① 连接装置,并检查装置的气密性。
② 点燃燃烧匙内的红磷,立即伸入集气瓶中,并塞紧塞子。 ③ 待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹。
【实验现象】① 红磷燃烧,产生大量白烟;② 放热;③ 冷却后打开弹簧夹,水沿着导管进入集气瓶中,进入集气瓶内水的体积约占集气瓶空气总体积的1/5。
【实验结论】① 红磷燃烧消耗空气中的氧气,生成五氧化二磷固体;② 空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。 【注意事项】
不要用木炭或硫代替红磷!原因:木炭和硫燃烧尽管消耗气体,但是产生了新的气体,气体体积不变,容器内压强几乎不变,水面不会有变化。 二、 空气的成分 气体 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03%
三、 混合物和纯净物 混合物 纯净物 两种或多种物质混合而成的物质叫混合定义 只由一种物质组成的物质叫纯净物。 物。 组成混合物的各种成分之间没有发生化纯净物可以用化学式来表示。但是,绝特点 学反应,它们各自保持着原来的性质。 对纯净的物质是没有的。
常见实例 空气、溶液、合金、铁锈、加碘盐、天然能用化学式表示的所有物质 气、自来水、矿泉水等 冰水混合物、水蒸气、铜锈也是纯净物
四、 空气是一种宝贵的资源 1. 氮气
【物理性质】无色无味的气体,不易溶于水,密度比空气的密度略小。
【化学性质】化学性质不活泼,一般情况下不能支持燃烧,不能供给动植物呼吸。 【用途】① 制硝酸和化肥的重要原料(这一点可以证明空气中含有氮气); ② 用作保护气(焊接金属时作保护气、灯泡充氮延长使用寿命、食物充氮防腐); ③ 医疗上在液氮冷冻麻醉条件下做手术;
④ 超导材料在液氮的低温条件下显示超导性能。 2. 稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙的总称)
【物理性质】没有颜色,没有气味的气体,难溶于水。通电时能发出不同颜色的光。 【化学性质】化学性质很不活泼。所以稀有气体又叫做惰性气体。
【用途】① 用作保护气(焊接金属时作保护气、灯泡中充入稀有气体使灯泡耐用); ② 用作光源(如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等); ③ 用于激光技术;④ 氦气可作冷却剂;⑤ 氙气可作麻醉剂。 五、 空气污染和防治
1. 空气污染的污染物是有害气体和烟尘。污染源包括煤、石油等化石燃料燃烧产生的二氧化硫、
二氧化氮、一氧化碳(三大有害气体),还包括工业废气等方面。
2. 计入空气污染指数的项目为:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。 3. 空气污染的危害:造成世界三大环境问题(温室效应、臭氧层破坏、酸雨)、损害人体健康、
破坏生态平衡、影响作物生长、破坏生态平衡等。
4. 防治空气污染:加强大气质量监测;改善环境状况;减少使用化石燃料;使用清洁能源;积极
植树、造林、种草;禁止露天焚烧垃圾等。 六、 绿色化学
绿色化学又称环境友好化学,其核心是利用化学原理从源头上消除污染。
第二节 氧气
一、 氧气的性质
【物理性质】密度略大于空气的密度。不易溶于水。气态的氧是无色无味的,液态氧和固态氧是淡蓝色的。
【化学性质】氧气化学性质比较活泼。氧气具有助燃性和氧化性。
二、 氧气的检验方法:把一根带火星的木条伸入集气瓶中,如果带火星的木条复燃,证明是氧
气。
三、 探究实验 1. 木炭燃烧实验
【实验现象】木炭在空气中燃烧时持续红热,无烟无焰;在氧气中燃烧更旺,发出白光。向集气瓶中加入少量澄清的石灰水后,澄清的石灰水变浑浊。
【化学方程式】碳+氧气—点燃→二氧化碳 C+O2
CO2
2. 硫燃烧实验
【实验现象】硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,生成一种有刺激性气味的气体。 硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,生成一种有刺激性气味的气体。
【化学方程式】硫+氧气—点燃—二氧化硫 S+ O2
SO2错误!未找到引用源。
3. 细铁丝在氧气中燃烧的实验
【实验现象】细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成一种黑色固体。
【化学方程式】铁丝+氧气—点燃—四氧化三铁 Fe+O2Fe3O4
【注意事项】
① 用砂纸把细铁丝磨成光亮的银白色,是为了除去细铁丝表面的杂质。 ② 将细铁丝盘成螺旋状,是为了增大细铁丝与氧气的接触面积。
③ 把细铁丝绕在火柴上,是为了引燃细铁丝,使细铁丝的温度达到着火点。
④ 集气瓶里要预先装少量水或在瓶底铺上一薄层细沙,是为了防止灼热的生成物溅落使集气瓶瓶底炸裂。
四、 化合反应和分解反应
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叫做分解反应。 3. 化合反应的特点是“多变一”,分解反应的特点是“一变多”。 五、 氧化反应
1. 氧化反应:物质跟氧发生的反应属于氧化反应。它不属于基本反应类型。 2. 氧化反应包括剧烈氧化和缓慢氧化。
剧烈氧化会发光、放热,如燃烧、爆炸;缓慢氧化放热较少,但不会发光,如动植物呼吸、食物的腐败、酒和醋的酿造、农家肥料的腐熟等。
第三节 制取氧气
一、 气体制取装置 1. 气体发生装置
? 加热固体制备气体的装置(见上图①)
? 反应物和反应条件的特征:反应物都是固体,反应需要加热。
? 装置气密性的检查方法:将导气管的出口浸没在水中,双手紧握试管。如果水中出现气泡,说明装置气密性良好。(原理:气体的热胀冷缩) ? 加热时的注意事项:
? 药品要斜铺在在试管底部,便于均匀受热。
? 试管口要略向下倾斜,防止冷凝水回流热的试管底部使试管炸裂。 ? 试管内导管应稍露出胶塞即可。如果太长,不利于气体排出。
? 停止反应时,应先把导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯,防止水槽中的水被倒吸入
热的试管中,使试管炸裂。
? 固液混合在常温下反应制备气体的装置(见上图②)
? 反应物和反应条件的特征:反应物中有固体和液体,反应不需要加热。
? 装置气密性的检查方法:在导管出口处套上橡皮塞,用弹簧夹夹紧橡皮塞,从漏斗中加水。如果液面稳定后水面不下降,则表明装置气密性良好。 ? 要根据实际情况选择(a)(b)(c)(d)四种装置。
? 装置(c)的特点:可以控制反应速率。
? 装置(d)的特点:可以控制反应的发生和停止。(希望停止反应时,用弹簧夹夹住橡
皮管。这时由于试管内的气压大于外界大气压,试管内的液面会下降)
? 如果使用长颈漏斗,注意长颈漏斗的下端管口应插入液面以下,形成液封,防止生成