初中化学全册重点知识讲解
来源:未知发布时间:2017-06-29
绪言 化学使世界变得更加绚丽多彩
知识点1、化学(这是重点)
详解:
化学是研究物质的科学,主要研究物质的组成、结构、性质以及变化规律。
例如:生活中常见的水,化学要研究水是由什么成分组成的,它是由什么微粒构成的,它有哪些性质。我们已知水是液体,加热会变成气体,水从液体到气体发生了什么变化,它有什么用途,以及有什么变化规律等都是化学研究的内容。在人类生存的发展过程中,自然界中已有的物质远远不能满足人们生存与生活的需要,必须研究和创造出自然界中不存在的新物质来满足人们的需求。
警示:
(1)化学研究的对象是物质而不是物体。
(2)化学是一门学科,并不是所有问题都是化学所研究的。
知识点2、化学发展的历史
详解:
人类认识化学并使之成为一门独立的学科,经过了漫长的过程。(1)化学的表象阶段:火—孔雀石—铜—陶瓷—铜器—铁器—纸—火药—酒—染料等。(2)近代,道尔顿和阿伏加德罗提出原子论和分子学说,奠定了近代化学的基础。原子论和分子学说内容:物质是由原子和分子构成的,分子的破裂和原子的重新组合是化学变化的基础。(3)1869年,门捷列夫发现了元素周期律和元素周期表,使化学学习和研究变得有规律可循。(4)现在,化学家们已能利用各种先进的仪器和分析技术对化学世界进行微观的探索。大量新物质的研制极大地丰富了人类的物质生活。
警示:
(1)物质并不是全部由分子、原子构成的,有些是由离子构成的。
(2)原子只是在化学变化中重新组合,并不破裂。
易错点:化学工艺和四大发明
易错点导析:
我国是世界上具有悠久文明的国家之一,我国的某些化学工艺像造纸,制火药,烧瓷器,制青铜器等发明很早,对世界文明做出巨大贡献,我国的四大发明是指火药、指南针、造纸术、印刷术。其中指南针、印刷术不是化学工艺。化学工艺和化工产品也不同,工艺是指一种技术,而产品是指一种物质。
第一单元 走进化学世界
课题1 物质的变化与性质
知识点1、化学变化与物理变化(这是重点)
详解:
物质发生变化时,往往有两种情况,如冰变为液态的水,液态的水受热沸腾变为水蒸气,在这个变化中水没有发生变化,只是状态变了,是物理变化。再如,生活中的液化石油气(或天然气、煤气)燃烧时放出热量,气体燃烧时,生成了不能再燃烧的物质,这种变化是化学变化。
由此可见变化有两种:一是物理变化,二是化学变化。
物理变化:物质本身不改变,只是状态、形状发生变化。
化学变化:物质本身发生变化,同时会有放热、发光、放出气体、生成沉淀、颜色变化等现象产生。
二者的本质区别:是否有新物质生成。
二者的关系:在化学变化中一定伴有物理变化,物理变化中不一定伴有化学变化。
警示:
现象只是判断的依据,不是根本依据。有发光、放热、生成气体现象的并非一定是化学变化。
知识点2:化学性质与物理性质(这是难点)
详解:
生活中我们经常会利用物质的颜色来区别物质:如铁和铜,铁是银白色,铜是红色。还可以利用物质的味道来区别,如白糖和食盐,白糖有甜味,食盐有咸味。也可以利用物质的气味,如酒精和水,酒精有香味,水无气味。如颜色、气味、味道……可以利用人的感觉器官直接获得,故而这些性质属于物理性质。物理性质可利用感官感知,不需要经过化学变化就可表现出来。
生产中还见到一些物质的性质,如酒精能否燃烧,铁是否生锈等这些问题,单凭感官是观察不出的,只有其发生变化才能知道。点燃酒精才能知道它是否燃烧,将铁放在空气中一段时间后才能确定铁是否生锈。点燃酒精,酒精燃烧,由些得出酒精能燃烧,观察放置在空气中的铁,得出铁能生锈,这就是化学性质。化学性质只有在化学变化中才能表现出来。
警示:
化学性质和物理性质的本质区别:是否在化学变化中表现出来。
易错点1:把现象当作判断化学变化的依据
易错点导析:
易错点是把现象当作判断化学变化的依据,化学变化中伴有一些明显的现象如发光、放热、颜色改变、生成气体或沉淀。一定程度上有助于我们判断是否发生了化学变化,但是化学变化的实质是生成了新物质,有气体生成、发光、放热的并不一定是化学变化。如碘升华产生了碘蒸气,但是没有新物质生成,是物理变化。再如,电灯通电放热发光,没有生成新物质,是物理变化,可见判断化学变化的依据是有无新物质生成。
易错点2:区分物质的化学变化与化学性质
易错点导析:
在描述某一物质的化学变化、化学性质时,叙述的语言很相似,因此在判断时易将二者混为一体。物质的性质和变化是两组不同的概念。性质是物质的固有属性,而变化是一个过程,是性质的具体表现,由此可见:化学变化是一个正在(或已经)发生的有新物质生成的变化过程;化学性质则是物质在化学变化中表现出来的性质。如汽油能燃烧,表述了汽油的化学性质——可燃性;汽油燃烧,表述了化学变化——燃烧。化学性质的语言描述是在化学变化描述的基础上加一些表示能力的字眼,如“能”、“会”、“可以”、“容易”等。
课题2 化学是一门以实验为基础的科学
知识点1:对蜡烛及其燃烧的探究(这是重点)
详解:
(1)普通蜡烛的外观为圆柱形固体,乳白色(或黄白色),手感滑腻,难溶于水,密度比水小。(2)蜡烛被点燃时,其燃烧的火焰分为三层:外焰、内焰、焰心;外焰与空气充分接触,燃烧充分,温度最高。因此,当把一根火柴梗迅速平放入火焰中,约1s后取出,火柴梗接触外焰的部分首先变黑。(3)蜡烛燃烧时,用一干冷的烧杯罩在火焰上方,发现烧杯内壁有水雾出现,取下烧杯,倒转后倒入少量澄清的石灰水,振荡,发现石灰水变浑浊。说明蜡烛燃烧后产生了水和二氧化碳。(4)蜡烛刚熄灭时,烛心会冒出由石蜡蒸气形成的白烟,点燃白烟,可以燃烧并再次点燃蜡烛。
警示:
实验是科学探究的最主要方法,观察实验的基本要领就是:关注物质的性质,关注物质的变化,关注物质的变化过程及现象。
知识点2:对人体吸入的空气和呼出的气体的探究(这是重、难点)
详解:
实验方法:(1)用排水法收集两瓶呼出的气体,再准备两个空集气瓶收集两瓶空气。
(2)向一瓶呼出的气体和一瓶盛有空气的集气瓶中分别加入少量的澄清石灰水,观察到呼出的气体使澄清石灰水变浑浊。证明人体呼出的气体比吸入的空气中的二氧化碳含量多。
(3)向一瓶呼出的气体和一瓶盛有空气的集气瓶中同时插入相同情况的燃着的木条,发现呼出气体中的木条熄灭,由此说明人体呼出的气体中氧气含量少。
(4)向玻璃片上呼出,发现有水雾出现,证明人体呼出的气体中含水蒸气多。
引申:
氧气能支持燃烧,二氧化碳不支持燃烧,自身也不燃烧,且能使澄清石灰水变浑浊。区分氧气和二氧化碳最简单的方法是:用燃着的木条检验气体。
易错点:观察现象时往往抓不住本质
易错点导析:
实验的关键是观察出实验现象,然而在观察实验现象时往往抓不住本质。在观察物质的变化时,应从(1)光、烟、焰、雾;(2)热量;(3)气泡;(4)沉淀;(5)物质颜色变化等方面去观察。
课题3:走进化学实验室
知识点1:药品的取用(这是重点)
详解:
药品的取用。
(1)原则:①“三不”,即不用手接触药品,不直接闻药品气味,不尝药品味。②严格药品用量。若未说明用量,则取最少量:液体取1mL~2mL,固体只需盖满试管底部。③“三不一要”,即用剩的药品,不放回原瓶,不随意丢弃,不拿出实验室,要放入指定容器中。
(2)方法:①固体药品取用:取用粉末、颗粒状药品应用药匙或纸槽。其要领是“一斜二送三直立”,要将试管倾斜,用药匙或纸槽将药品送入试管底,再将试管缓缓直立。取用块状药品或较大的金属颗粒应用镊子夹取,要领:“一横二放三慢竖”,即将试管(或容器)横放,把药品放入试管(或容器)口以后,再将试管(或容器)慢慢竖立起来。②液体药品取用:滴管吸取法。取少量液体时,可用胶头滴管吸取。如图甲所示。取用较多量时,可用倾倒法,步骤为,先拿下瓶塞倒放桌上,再使标签朝手心,瓶口挨管口,将液体缓缓倒入。如图乙所示。
取用定量药品:取用一定质量固体药品时用托盘天平称量;取用一定体积的液体药品时可用量筒量取,如图丙所示。量液时,量筒须放平,视线与液体凹液面最低处相平。如图丁所示。
警示:
取用固体一般用药匙或镊子,取用一定量的液体,用量筒或胶头滴管。使用药品时应注意三不原则:(1)不用手直接接触药品。(2)不得用鼻孔直接去闻化学药品的气味。(3)不得尝化学药品的味道。取用时应注意:若无量的说明,固体取盖满试管底的量,液体取1mL~2mL。用剩的药品:(1)不得放入原瓶。(2)不得任意丢弃。(3)更不准带出实验室。
知识点2:物质的加热
详解:
①给液体加热可以用试管、烧杯、锥形瓶、蒸发皿,给固体加热应使用干燥的试管、蒸发皿;②用试管加热时须使用试管夹或铁夹夹持;用烧杯、锥形瓶加热时须垫上石棉网。给试管中的液体加热时的注意事项:试管夹夹在距管口1/3处(中上部);液体不得超过试管容积的1/3;试管与桌面成45°角;管口不得对着自己或别人;加热前先将试管的外壁擦干,加热时应先在酒精灯的外焰上来回移动试管(预热),再用外焰加热试管底部。
引申:
直接放在火焰上加热的玻璃仪器只有试管,其他玻璃仪器需垫石棉网。若用试管盛放药品加热时,要注意试管口的朝向和药品的用量。
知识点3:洗涤仪器
详解:
玻璃仪器的洗涤。(1)普通洗涤:若容器内壁附有不易洗掉的物质,可向容器中加炎,选择合适的毛刷,配合去污粉、洗涤剂反复洗涤,然后用水冲洗几次。(2)难溶物的洗涤:①用热的纯碱溶液或洗衣粉可洗去油脂,然后再用水冲洗;②碱性氧化物或碳酸盐等用稀盐酸洗后再用水冲洗。(3)洗净标准:玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下。
警示:
生活中洗涤一些容器时,判断是否干净的标准也是看附着的水是否是既不聚成水滴,也不成股流下。
易错点:药品的取用方法
易错点导析:
取用固体药品时,一定要注意将试管横放,将药品送入试管内底部或入口处,再将试管慢慢直立。取用液体时,两口要紧挨,标签朝向手心,瓶塞倒放。取用固体时用镊子或药匙,取用一定量的液体时用量筒。
第二单元 我们周围的空气
课题1 空气
知识点1: 空气中氧气含量的测定(这是重点)
可用右图所示的实验装置进行测定:其操作为:在燃烧匙内盛过量红磷(P),用酒精灯点燃后,立即插入盛少量水且瓶内剩余体积被分为五等份的集气瓶中,塞紧塞子。红磷与瓶中的氧气(O2)反应,生成细小的五氧化二磷(P2O5)固体(白烟)。这一反应可用化学方程式表示为:4P +5O2
拓展:
可以用来验证氧气在空气中的含量的药品并非只有红磷一种,只要能与空气中的氧气反应,且只能与氧气反应,并且不生成新的气体杂质的物质都可以。
警示:
实验成功的关键是(1)红磷要足量;(2)装置气密性要好;(3)要待集气瓶完全冷却,白烟消失时再打开止水夹。
知识点2:空气的组成
详解:
通过实验我们可以知道,空气中氧气约占空气总体积的1/5,氮气约占4/5。通过进一步实验探究会发现占空气4/5的氮气不是纯的氮气,还含有其他气体。空气中各成分的体积分数分别是氮气为78%,氧气为21%,稀有气体为0.94%,二氧化碳为0.03%,其他气体和杂质为0.03%。
拓展:
空气的成分一般是固定不变的,但若进入空气的有害物质的种类和数量超过了空气的自净能力就会造成空气污染。
知识点3:混合物和纯净物
详解:
纯净物是由一种物质组成的,可以用专门的符号(化学式)表示,如氮气(N2)、氧气(O2)、二氧化碳(CO2)、红磷(P)五氧化二磷(P2O5)等。混合物是由两种或多种物质混合而成的,这些物质之间没有发生化学反应,各自保持着各自的性质。如空气是由氧气、氮气等组成的混合物,其中的氧气、氮气等都保持着各自的性质。
警示:
(1)纯净物可以用化学符号表示,而混合物不能用化学符号表示;
(2)混合物只是成分的混合,各成分的化学性质保持不变,各成分之间不发生化学反应。
知识点4:空气中各成分的用途
详解:
(1)氧气可供给呼吸和支持燃烧,人呼吸、潜水、医疗急救、炼钢、以及化工生产等都离不开氧气。
(2)氮气用途广泛:①是制硝酸和化肥的重要原料;②用作保护气;③液氮可用来冷冻麻醉;④可以使超导材料显示超导性;⑤食品包装时充氮气以防腐。
(3)稀有气体:①稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称,在空气中含量少;②稀有气体一般不与其他物质发生化学反应;③稀有气体有广泛的用途,可作保护气及多种用途的电光源。
警示:
氮气和稀有气体作为保护气,是由于它们的化学性质具有稳定性。但稳定性是相对的,不是绝对的,在一定条件下氮气也能和许多物质发生反应,同理,稀有气体也能与某些物质反应,生成其他物质。
知识点5:空气的污染和防治
详解:
空气的成分一般是比较固定的。但随着工业的发展,排放到空气里的有害气体(NO2、SO2、CO)和烟尘,改变了空气的成分,造成了空气污染。因此,我们在发展生产的同时,应充分认识到环保的重要性。洁净的空气对人类和动植物是十分重要的。被污染的空气会严重损害身体健康、影响作物生长、破坏生态平衡和臭氧层、产生酸雨。
拓展:
空气污染物的种类繁多,其中燃煤的主要污染物是二氧化硫、二氧化氮和烟尘,燃油的主要污染物为二氧化硫和氮氧化物,汽车尾气排放的污染物主要是一氧化碳和氮氧化物等。
易错点:混合物和纯净物的区别
易错点导析:
混合物和纯净物区别是以组成这种物质的物质种类是否相同,如空气是由氧气、氮气等多种物质组成的,是混合物,而空气中的各成分如氧气、氮气是纯净物。如食盐、碘酸钾是纯净物,合在一起为加碘食盐,为混合物。再如,白酒是混合物,是由乙醇和水两种物质组成的,而乙醇、水是纯净物。混合物只是物质简单的混合,混合物中各成分的化学性质不变。
实验题目:氧气含量的测定步骤。
实验导析:(1)检查装置的气密性。(2)取足量的红磷置于燃烧匙中。(3)点燃红磷。(4)将燃烧匙迅速插入集气瓶中。(5)待红磷熄灭冷却后打开止水夹。
课题2:氧气
知识点1:氧气的性质(这是重点)
详解:
1、氧气的物理性质:通常状况下氧气是一种无色、无味的气体。在标准状况下,氧气的密度比空气的密度略大。它不易溶于水。氧气液化后为淡蓝色液体。凝结后变为淡蓝色雪花状固体。
2、氧气的化学性质:氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在一定条件下能与许多物质发生反应,并放出热量。在化学反应中提供氧,具有氧化性,是常用的氧化剂。
氧气与一些物质反应的现象、化学方程式及注意事项如表所示:
物质
(颜色、状态)
反应现象
化学方程式
注意事项
带火星的木条
(1)在氧气中有火星
(2)在抉择中复燃
(3)放出热量
(4)生成的气体使澄清石灰水变浑浊
C+O2
带火星的木条应由上而下慢慢伸入瓶中
硫
(淡蓝色固体)
(1)在空气中燃烧发出淡蓝色火焰
(2)在O2中燃烧,发出蓝紫色火焰
(3)放出热量
(4)生成有刺激性气味的气体
硫的用量不宜过多,防止对空气造成污染
铁
(银白色固体)
(1)在空气中烧成红热,离火变冷
(2)在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体
3Fe+2O2
①集气瓶瓶底预先放一层细沙(或水)
②当火柴快燃尽时快速伸入集气瓶中
③将铁丝绕成螺旋状
警示:
(1)氧气可以帮助可燃物燃烧,具有助燃性,与可燃性有本质的区别。
(2)“剂”是一种发生某种变化的作用物质,如氧气具有氧化性,在反应中把别的物质氧化,提供氧。则氧气是一种氧化剂,氧化剂有很多种。
(3)固体燃烧时,反应现象一般描述为“光”,气体、液体燃烧时,反应现象一般描述为“火焰”。
知识点2:化合反应、氧化反应(这是重点)
详解:
观察①S+O2
警示:
(1)氧化反应不一定是化合反应,化合反应也不一定是氧化反应,二者没有必须的联系。
(2)判断一个反应是否是化合反应,关键看反应物和生成物的关系是否是“合二(多)为一”。
(3)有氧气参加的反应一定是氧化反应。没有氧气参加的并非一定不是氧化反应。
易错点:现象的描述
易错点导析:
在物质燃烧现象的描述中,经常会用错词,如光、烟、火焰、雾等。光是固体燃烧时产生的,如木炭、红磷燃烧发出白光,而火焰是气体、液体燃烧时产生的,如酒精燃烧火焰是蓝色,而石蜡、硫虽是固体,但它们是先受热熔化后再燃烧,故而描述时用“火焰”而不是“光”。烟是固体小颗粒,而雾是液体小液滴。
实验题目:铁丝在氧气中的燃烧
实验导析:(1)铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,显示出氧气固有的支持燃烧的性质。但铁丝在空气中不能燃烧,因为空气中有约占4/5的氮气影响了氧气的性质,同时也说明了氧气的浓度越高,物质燃烧得越剧烈。
(2)实验时应注意:①铁丝表面是否干净;②把铁丝绕成螺旋状;③用火柴引燃;④集气瓶底部铺一层细沙或放少量水。
课题3:制取氧气
知识点1:实验室制取氧气的原理及装置(这是难点)
详解:
(1)药品:过氧化氢、高锰酸钾、氯酸钾、二氧化锰。
(2)原理:①2H2O2
③2KClO3
(3)实验装置:①实验装置包括气体发生装置和气体收集装置两部分。发生装置的选
拓展:
(1)制备气体物质应从药品、反应的原理、仪器装置、实验步骤、收集方法、检验方法、注意事项等几方面来学习。
(2)分析反应的原理会发现:①是固体、液体之间发生反应,不需要加热;②、③是固体之间发生反应,需要加热。所以在发生装置的选用上有所不同。
(3)可以用来制取氧气的物质很多,但这三种药品操作较简单。
知识点2:催化剂和催化作用(这是难点)
详解:
过氧化氢在常温下不能使带火星的木条复燃,说明氧气量少,反应进行得慢,当加入少量二氧化锰后,可使带火星的木条复燃,说明反应加快,可见一些进行得慢的反应加入一些物质后反应速率会加快。
催化剂:在化学反应里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叫做催化剂。
催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用。
警示:
(1)催化剂具有选择性,其催化作用既不是万能的,也不是唯一的。一个反应中可有多种催化剂,同理,在这个反应中能作催化剂的物质,在其他反应中不一定能作催化剂。
(2)催化剂所起的作用是改变化学反应的速率,既可加快亦可减慢反应速率。与生成物的质量多少和反应是否能发生没有关系。(3)催化剂可重复使用。
知识点3:分解反应
详解:
木炭、铁、红磷在氧气中燃烧发生的反应属于化合反应,那么分析过氧化氢、高锰酸钾、氯酸钾制氧气的三个反应,恰好和化合反应相对立,我们把这一类反应叫做分解反应。化合反应和分解反应是基本反应中两种类型。分解反应:由一种物质生成两种或两种以上的其他物质的反应,可用A→B+C表示。
警示:
分解反应的特征是:一变多(或一分为二),是四种基本反应类型(化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应)中的一种。
易错点:催化剂
易错点导析:
催化剂能改变反应的速率,包括加快和减慢反应速率,其质量和化学性质在反应前后不变。而催化剂的物理性质,如形状、状态会发生改变。
实验题目:实验室用高锰酸钾制取氧气
实验导析:用高锰酸钾制氧气的步骤主要有“查、装、定、点、收、离、熄”七步。注意的事项有:(1)检查装置气密性的方法是先把导管放入水中,然后再紧握试管外壁。(2)试管夹应夹在离试管口的1/3处。(3)试管口要稍向下倾斜。(4)对试管要预热。(5)待导管口气泡连续均匀冒出时再收集气体。(6)实验完毕后,先将导管移出水面,再撤酒精灯。(7)试管中装入高锰酸钾后在试管口放一团棉花。
第三单元 自然界的水
课题1 水的组成
知识点1:水的组成(这是重点)
详解:
水的组成:水是由氢氧两种元素组成的化合物。
水分解的化学方程式:2H2O
警示:
水通电生成了氢气和氧气,发生了化学变化,所以不能认为水是由氢气和氧气组成的。微观上看水是由水分子构成的,每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。
知识点2:单质、化合物(这是难点)
详解:
(1)通过学习水的组成,我们知道纯净物可分为单质和化合物,化合物有一种最简单的组成叫氧化物,它是由两种元素组成且有一种元素是氧元素。
(2)单质和化合物的区别和联系如下表:
单质
化合物
概念
由同种元素组成的纯净物
由不同种元素组成的纯净物
举例
氢气(H2)、氧气(O2)、铁(Fe)
水(H2O)、二氧化碳(CO2)、双氧水(H2O2)
区别
同种元素组成
不同种元素组成
联系
均属于纯净物,单质发生化合反应可以生成化合物,化合物发生分解反应可生成单质
警示:
(1)物质的分类依据不同,混合物和纯净物是按物质是否单一来分,而化合物和单质是按组成元素是否单一来分。所以不能把纯净物,单质,化合物,混合物混为一谈。
(2)区分单质、化合物、纯净物和混合物时不能只看名称,不要被一些字词如“清新、混合、纯净”所迷惑,要认真分析其组成才能得出结论。
易错点:水的组成
易错点导析:
电解水生成了氢气和氧气,很多同学误认为水是由氢气和氧气组成的。水、氢气、氧气是三种不同的纯净物,若将氢气和氧气混合,得到的是混合气体,而不是水。纯净物的组成应该用元素来描述,即水是由氢、氧两种元素组成的,氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的。
实验题目:电解水
实验导析:(1)电解水实验的主要装置:水电解器。
(2)注意事项:为了增强水的导电性,在水中加入少量的氢氧化钠或稀硫酸。
(3)实验现象:①两极都冒出气泡。②过一段时间后正极和负极的玻璃管内的气体体积比为1∶2。
(4)检验气体的方法:正极上的气体用带火星的木条,负极上的气体用燃着的木条。
课题2 分子和原子
知识点1:分子(这是难点)
详解:
水通电分解得到氢气和氧气,得到的结论有:①水是由氢、氧两种元素组成的;②水是由水分子构成的;③每个水分子含有2个氢原子和1个氧原子;④化学变化中分子可分,原子不可分;⑤化学变化的实质是分子分裂成原子,原子重新组合成新的分子。由此进一步推出分子是保持化学性质的最小粒子,如保持水的化学性质的粒子是水分子,保持二氧化碳的化学性质的粒子是二氧化碳分子。由此可见分子是构成物质的一种粒子,如水、氧气、二氧化碳都是由分子构成的。
警示:
(1)“保持”的含义是指构成物质的每一个分子的化学性质与该物质的化学性质是一致的。
(2)分子只能保持物质的化学性质,而物质的物理性质需要大量分子聚合在一起才能表现,单个分子不能体现该物质的物理性质。
知识点2:分子的基本性质(这是重点)
详解:
分子的基本性质:(1)分子很小,质量和体积都很小;(2)分子总是不断地运动着;(3)分子之间有间隔;(4)同种物质的分子性质相同,不同种物质的分子性质不同。
警示:
(1)温度越高,分子的能量越大,运动速率也越快。(2)分子间的间隔受热增大,遇冷变小。用分子不断运动解释的现象有:溶解、蒸发、扩散(不同温度下蒸发、溶解、扩散快慢不同),以及闻到物质气味。用分子之间有间隔解释的现象有:热胀冷缩、物质三态之间的变化以及两种物质混合后总体积小于二者体积之和。
知识点3:原子的基本性质(这是重点)
详解:
(1)分子是构成物质的一种粒子,分子是保持物质化学性质的粒子,分子是由原子构成的,原子也是构成物质的一种粒子,如铁、铜、稀有气体是由原子构成的,原子也能保持物质的化学性质,铁的化学性质是由铁原子保持的,铜的化学性质是由铜原子保持的。故而,从某种意义上讲,分子和原子的某些性质相同,所以二者的本质区别是:在化学变化中是否可分。
(2)分子和原子的比较如下表:
分 子
原 子
定义
保持物质化学性质的最小粒子
化学变化中的最小粒子
区别
在化学变化中可以再分
在化学变化中不能再分
相似点
①都是构成物质的基本粒子;②体积和质量都很小,都有一定的间隔,都地不停地运动;③都有种类和数量的含义。
联系
化学反应的实质:就是原子间的重新组合。
警示:
(1)不能再分:是指在化学变化中原子不能再分。(2)原子也能直接构成物质,也能保持物质的化学性质。(3)原子的基本性质与分子的基本性质相同。
知识点4:分子、原子观点的应用(这是重、难点)
详解:
物质是由分子、原子构成的,分子、原子在化学变化中一种可分,一种不可分。用分子、原子观点解释日常生活现象:用分子、原子运动观点解释挥发、扩散等现象;用分子之间有间隔解释三态变化、体积改变等现象;由分子是否改变判断物质变化(由分子构成的物质);由物质中分子种类的多少判断纯净物和混合物(由分子构成的物质)。
警示:
(1)由分子构成的物质用分子的观点解释相关现象,由原子构成的物质用原子的观点解释相关现象。(2)根据分子的种类判断物质是混合物还是纯净物。(3)根据分子是否改变来判断物质变化是化学变化还是物理变化。
易错点:构成物质的粒子
易错点导析:
物质是由分子、原子、离子构成的,当物质是由分子构成的时,纯净物是由同种分子构成;若物质是由原子构成的,纯净物是由同种原子构成的。如:二氧化碳是由分子构成的,而铜是由原子构成的。同种原子构成的分子,分子比原子大,不同种的原子、分子无法比较大小。
课题3 水的净化
知识点1:水的净化(这是重点)
详解:
除去水中不溶性杂质的方法:
(1)沉淀法:静置水体、使不溶性固体物质沉降、可使容器上部的水澄清。
(2)吸附法:①明矾的净水作用。明矾溶于水后生成的胶状物质能使水中细小的悬浮杂质沉降,从而达到净水的目的。②活性炭的净水的作用。活性炭具有多孔的结构,能吸附不溶于水的微小固体颗粒和能溶于水的杂质,除去异味、颜色等,很多净水器用活性炭来净化水。
警示:
天然水含有许多可溶性和难溶性杂质,常呈浑浊状态。为了使天然水达到生活用水的标准,就必须净化。自来水厂的净化过程一般是:①先加絮凝剂(一般用明矾);②经过吸附层;③加入消毒剂。
知识点2:过滤(这是重点)
详解:
过滤是把不溶于液体的固体物质跟液体分离的一种方法,如粗盐提纯得到细盐的操作用过滤除去不溶性的杂质,从二氧化锰和水的混合物中得到二氧化锰也利用了过滤的方法。
警示:
分离混合物的方法很多,如蒸馏、过滤等都是分离混合物的方法,只是它们的原理不同,使用的仪器及注意事项不同。
知识点3:硬水和软水(这是重点)
详解:
经过一系列净化得到的自来水中,仍然含有其他可溶性的杂质,故而尽管清澈但仍是混合物。(1)硬水:含有较多可溶性钙、镁化合物的水;软水:不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。(2)使用硬水会给生活和生产带来危害。(3)硬水的软化:常用的方法有煮沸、蒸馏等。
警示:
(1)区分硬水和软水的方法有:①用肥皂水;②加热看是否有固体。
(2)硬水除对生活(如洗涤)和生产(如锅炉用水)有危害外,长期饮用硬水对人体健康也不利。
(3)蒸馏和煮沸都可以降低水的硬度。
易错点:净化水的方法
易错点导析:
净化水的方法有沉淀、吸附、过滤、蒸馏等。它们对水的净化程度不同,沉淀是使一些颗粒较大的固体沉降;而吸附是除去可溶性杂质的同时,还可以除去臭味;过滤是除去沉淀物及一些不溶性杂质;蒸馏得到的是纯净水,使水软化了。
实验题目:过滤(水的净化)
实验导析:过滤时要注意“一贴二低三靠”。
(1)一贴:滤纸紧贴漏斗内壁,否则液体不易流动。二低:滤纸边缘要稍低于漏斗边缘,否则液体会溢出。过滤时,漏斗内液面要低于滤纸边缘,否则液体会从漏斗和滤纸之间流入烧杯。三靠:一是盛过滤液体的烧杯紧靠玻璃棒,防止液体洒落;二是玻璃棒下端轻靠三层滤纸一边,防止损坏滤纸;三是漏斗的下端紧靠烧杯内壁,防止液体溅出。
(2)若过滤后得到的滤液浑浊,其原因可能为:滤纸破损、漏斗内液面高于滤纸边缘、仪器不干净。
课题4 爱护水资源
知识点1:人类拥有的水资源
详解:
1、水资源状况:地球上海洋水、湖泊水、河流水、地下水、大气水和生物水等各种形态的水总储量为1.39×
2、我国的水资源:总量为2.8×
警示:
(1)海洋是地球上最大的储水库,其储水量约占全球总储水量的96.5%,但海水含盐量高,它不能直接供人类利用。
(2)我国水资源分布不均,南丰北缺,缺水已影响到人民的生产和生活,制约了经济的发展。
知识点2:爱护水资源(这是重点)
详解:
随着社会的发展,一方面人类生活、生产的用水量不断增加,另一方面未经处理的工业废水、废物和生活污水的任意排放及农药、化肥的不合理使用等造成水体污染。
1、节约用水:节约水资源就是要提高水的利用效率,可使用新技术、改革工艺和改变生活习惯等,如工业用水重复使用、农业改漫灌为喷灌、生活中应科学用水,改不间断用水为分段用水,改旧式马桶为节水型马桶等。
2、防治水污染:水体污染是指大量污染物质排入水体,超过水体的自净能力使水质恶化的现象。
水体污染的危害:破坏生态平衡,对人类健康、生活和生产活动等造成损失和威胁。
水体污染的来源:工业污染、农业污染和生活污染。
警示:
(1)节约用水,是解决缺水问题的重要途径。农业上,可通过改变灌溉方式,废弃大水漫灌、自流灌溉,推广喷灌、滴灌技术;改变农作物品种,种植耐旱、耗水量少的作物。工业上,可通过水重复使用,降低生产耗水,提高利用率。生活中可一水多用,使用节水器具。
(2)预防和治理水污染:①工业上减少污染物的产生,三废达标后排放。②农业上提倡使用农家肥、合理使用化肥农药。③生活污水集中处理后排放,合理使用洗涤剂。
易错点:水体的污染和防治
易错点导析:
水体污染主要来自三个方面:工业上的“三废”;农业上的化肥农药的不合理使用;生活污水的任意排放。预防水污染:是工业上“三废”达标后排放;农业上合理使用化肥、农药;生活中禁止使用含磷洗衣粉,生活污水处理后排放。
第四单元 物质构成的奥秘
课题1 原子的构成
知识点1:原子的构成(这是重点)
详解:
我们已经知道在化学变化中,分子分裂成原子,原子重新组合成新的分子,构成分子的原子也不是不可分割的。
原子核
原子
核外电子(每个电子带1个单位的负电荷)
警示:
(1)构成原子的粒子有三种:质子、中子、电子。但并不是所有的原子都是由这三种粒子构成的,如氢原子中只有一个质子和一个电子,没有中子。
(2)在原子中,原子核所带的正电荷数(核电荷数)就是质子所带的电荷数,故而有:核电荷数=质子数=核外电子数。
(3)原子核中质子数不一定等于中子数。
(4)不同原子的质子数不同,质子数决定原子的种类。
(5)由于原子中原子核和核外电子所带电量相等电性相反,故而整个原子不显电性。
知识点2:相对原子质量(这是重点)
详解:
原子的质量很小,在书写和记忆时很不方便,为了便于记忆,国际上采用了相对原子质量:以一种碳原子(原子核中有6个质子和6个中子)质量的1/12为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比,作为这种原子的相对原子质量(符号为A r)。
拓展:
(1)相对原子质量是一个比值,单位是1。
(2)由于电子的质量很小,所以我们可以根据“相对原子质量=质子数+中子数”来粗略地计算。
(3)相对原子质量的计算公式:相对原子质量=一个原子的实际质量/(一个碳12原子质量×1/12)=一个原子的实际质量/1.66×10
易错点:构成原子的粒子
易错点导析:
原子是由质子、中子和电子构成的,但并不是所有的原子都是由这三种粒子构成的,如氢原子中没有中子,所以在练习中要注意,不要忽视。
课题2 元素
知识点1:元素(这是难点)
详解:
元素是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。
(1)元素概念中的“一类原子”包括三种情况:①质子数相等的不同原子;②质子数相等的原子、单核离子;③质子数相等化合价不等的单核离子。
(2)元素种类:已发现的有100余种(由此组成了2000多万种物质)。地壳中含量占前四位的元素(质量分数):氧(48.60%)、硅(26.30%)、铝(7.37%)、铁(4.75%)。
(3)生物细胞中前四位元素(质量分数):氧(65%)、碳(18%)、氢(10%)、氮(3%)。
警示:
(1)质子数相同,而中子数不同,如C-12,C-14是两种原子但属一种元素。
(2)质子数相同,但电子数不同,如Fe、Fe2+,Na、 Na+都分别同属于铁元素、钠元素。
(3)地壳中前四位的为氧、硅、铝、铁(谐音记忆:“养闺女贴”)。
(4)元素是一宏观概念是描述物质组成的,只讲种类,不讲个数。
知识点2:元素符号及意义(这是重点)
详解:
在前面的学习中,我们知道水是由氢、氧元素组成,二氧化碳是由碳、氧元素组成,那么用什么样的化学用语来表示元素,怎样书写元素符号。写出碳、氧、钙、氯、铜的元素符号,分析书写有什么特点?
(1)意义:①表示一种元素;②表示这种元素的一个原子。
2H:表示两个氢原子 如 H
表示一个氢原子
(2)书写:①由一个字母表示的元素符号要大写;②由两个字母表示的元素符号,第一个字母要大写,第二个字母要小写。
拓展:
(1)元素符号有两点意义:表示一种元素,还表示这种元素的一个原子,但对于由原子构成的物质,元素符号还有一种意义即表示一种物质。如:Fe既表示铁元素,还表示一个铁原子,也表示铁这种物质。
(2)元素符号前面数字的意义,只表示原子的个数,如2H、3O只表示2个氢原子、3个氧原子。
知识点3:元素周期表
详解:
(1)每一格:在元素周期表中,每一种元素均占据一格。每一格均包括原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量等内容。此外,在周期表中,还用不同的颜色对金属元素、非金属元素做了分区。
(2)每一横行(周期):周期表的每一横行叫做一个周期,共有7个横行,即有7个周期。
(3)每一纵行(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。
警示:
元素周期表是学习化学的重要工具:(1)它提供的信息有a.元素的符号,b.质子数,c.元素的名称,d.相对原子质量。(2)为寻找新元素提供了理论依据。(3)由于元素周期表位置越靠近的元素性质越相似,因此,可以启发人们在一定区域内寻找新物质。
易错点1:元素
易错点导析:
元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称,其中有两个要点:一是质子数相同,二是一类原子。所以在判断时一定要抓住这两点缺一不可,如质子数相同的一定是同一种元素,这种说法是不正确的,缺少了一类原子这一要素。例如:1个水分子中质子数为10,而不个氖原子的质子数也为10,它们是两种不同的粒子。
易错点2:分子、原子、元素与物质的关系
易错点导析:
分子、原子、元素都和物质有关,用元素时描述的是物质的组成,用分子、原子时描述的是物质的构成。它们之间的关系如下:
成 构 元素 组 成 物质 原子 分子 构 成
宏观概念:只讲种类,不讲个数
微观概念:既讲种类,又讲个数
例如:Fe,可以说铁是由铁元素组成,是由铁原子构成的;CO2,可以说二氧化碳是由碳、氧元素组成的,是由二氧化碳分子构成的,一个二氧化碳分子是由一个碳原子和两个氧原子构成的。
易错点3:元素和原子的区别与联系
易错点导析:
元素和原子是两个不同的概念,但在某种程度上二者又相似,用表格的形式比较如下:
元素与原子的区别与联系如下表:
元 素
原 子
概念
具有相同核电荷数(质子数)的一类原子的总称。一种元素可包含几种原子或该元素的原子形成的单核离子。如氢元素包含11H、12H、13H、H+等,元素符号左上角的数字是近似相对原子质量;左下角数字是核电荷数
化学变化中的最小粒子
区别
是宏观概念:只表示种类,不表示个数
是微观概念,既表示种类,又表示个数。如水(H2O)既表示由氢元素和氧元素组成的,又表示每个水分子由氢元素的2个氢原子和氧元素的1个氧原子构成
使用
范围
描述物质的宏观组成,如水是由氢元素和氧元素组成
用来描述由原子直接构成的物质和分子的构成。如铁是由铁原子构成
联系
只要核电荷数相同的一类原子就是同一种元素,原子是元素的最小单位,元素则是原子的一个归类“集体”,即元素和原子是总体和个体的关系
课题3 离子
知识点1:核外电子的排布(这是重、难点)
详解:
我们知道原子是由居中心的原子核和绕核高速运动的电子构成的,那么原子中的电子是怎样绕核运动的,它们的运动是不是杂乱无规则的?
核外电子的运动有自己的特点,在含有多个电子的原子里,有的电子通常在离核较近的区域运动,有的电子通常在离核较远的区域运动,为了形象说明,通常用电子层表示。
拓展:
(1)核外电子总是先排在能量较低的电子层上,只有当能量较低的电子层被占满后,才能排布在能量较高的电子层上。
(2)第一层最多2个电子,最外层最多8个电子。
(3)核外电子的排布用原子结构示意图可形象的表示。
(4)原子结构示意图提供的信息有:①圆圈表示原子核;②圆圈内的数值表示核电荷数(质子数);③圆弧表示电子层;④圆弧上的数字表示该层上的电子数;⑤原子中质子数=核电荷数=核外电子数。
知识点2:最外层电子数与元素的性质(这是重点)
详解:
金属元素的原子和非金属元素的原子在化学反应中可通过得失电子或共用电子达到相对稳定结构。如图所示:
元素的种类
最外层电子数
得失电子倾向
化学性质
稀有气体元素原子
8个(He为2个)
相对稳定不易得失
稳定
金属元素原子
较少(1~3个)
易失去最外层电子
不稳定
非金属元素原子
较多(4~7个)
易得到电子
不稳定
警示:
(1)原子中最外层电子数为1~8个,当为8个(或只有1个电子层时且电子数为2)电子时,为相对稳定结构,化学性质不活泼;当大于4个时,为非金属元素,易得电子,形成阴离子;当小于4个时为金属元素,易失去电子形成阳离子。
(2)原子最外层电子数决定了元素的化学性质。
知识点3:离子的形成(这是难点)
详解:
我们由原子结构示意图知,原子的最外层电子都有趋于相对稳定的趋势,当条件成熟时会得失电子达到相对稳定结构。
(1)带电的原子或原子团叫做离子。如Na+、Cl-、SO42-、OH-。
(2)分类:离子
阴离子——带负电的离子,如Cl-、NO3-
(3)离子、原子的区别与联系如下表:
粒子种类
原 子
离 子
阳离子
阴离子
区
别
粒子结构
核内质子数=核外电子数
核内质子数>核外电子数
核内质子数<核外电子数
粒子电性
不显电性
显正电性
显负电性
符号
失电子
得电子
用阴离子符号表示,如Cl-、OH-
联 系
警示:
(1)离子是带电的原子或原子团,是由于得失电子形成的。
(2)离子符号的意义:表示离子的种类及一个离子所带的电荷数。
知识点4:分子、原子、离子、元素和物质的关系(这是重、难点)
详解:
分子、原子、离子、元素和物质的关系为:
得失电子 同一种元素
构成 构成 总称 组成
构成 不同种元素
构成 组成
警示:
(1)元素是宏观概念只讲种类不讲个数,分子、原子、离子是微观概念既讲种类又讲个数。
(2)不能用宏观概念描述微观现象。
易错点:稳定结构与稀有气体、符号中的数字意义
易错点导析:
稳定结构是一种相对状态,并不是具有稳定结构的原子构成的物质不和任何物质发生反应。稀有气体化学性质不活泼,在一定条件下也可以与其他物质反应。有稳定结构的粒子并非一定是稀有气体原子,由此可见核外电子层结构相同的粒子,但质子数却不一定相
同。如都是稳定结构却是两种微粒。
符号前的计量数只表示微粒的个数如2H、2Cu2+、3H2O;符号右下角的数字表示一个分子中原子的个数,如H2O中的2表示1个水分子中氢原子的个数;右上角的数字表示一个离子所带的电荷数,如Cu2+、Mg2+中的2表示一个离子带2个单位的正电荷。
课题4 化学式与化合价
知识点1:化学式(这是重点)
详解:
化学式:用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子叫做化学式。
化学式的意义(以H2O为例)如下表所示:
分类
意 义
实 例
宏观
①表示一种物质
水
②表示组成物质的元素种类
水由氢、氧两种元素组成
微观
③表示构成物质的一个分子
表示1个水分子
④表示物质的分子构成
每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成
警示:
(1)化学式中前面的计量数,表示的是分子的个数,只有微观意义,右下角的数字表示的是一个分子中所含原子的个数。
(2)纯净物有固定的组成才有化学式,混合物不能用化学式表示。
(3)由原子构成的物质的化学式,不能表示分子。如Fe,Mg,Al。
知识点2:化学式的书写和读法
详解:
1、化学式的写法:(1)单质:金属、稀有气体及大多数固态非金属用元素符号表示它们的化学式,氧气、氢气、氮气、氯气等气体的分子由两个原子构成,其化学式分别为:O2、H2、N2和Cl2。(2)化合物:氧化物的化学式书写,氧元素符号在后,另一种元素符号在前,如CO2、CuO;金属与非金属形成的化合物,一般金属在前,非金属在后(“金前非后”),如NaCl、MgCl2。
2、化学式的读法:单质读元素名称,气体单质读元素名称加“气”。由两种元素组成的化合物,从右向左读“某化某”,如KCl读作“氯化钾”。有时还要读出化学式中各种元素的原子个数,例如Fe3O4读作“四氧化三铁”。
警示:
(1)化学式中原子个数为1时,“1”不标出。、
(2)化学式右下角的数字一般为整数。
(3)一种物质只有一种化学式,与该物质的状态无关。
(4)化学式是通过实验测定的,不是凭空想象的。
(5)化学式一般从右往左读:读作“某化某”或“几氧化几某”。
知识点3:化合价(这是重、难点)
详解:
元素化合价是不同元素的原子之间形成化合物时表现出来的一种性质,用来表示原子之间化合的数目。
-2 O
2、化合价的一般规律:
+3 FeCl3 +2 FeCl2
(2)同一种元素在不同物质里可显不同的化合价,如 , 。
-3 +5 NH4NO3
(3)在同一物质里,同一元素也可显不同的化合价,如 。
(4)在化合物里正负化合价的代数和为0。
(5)在单质分子里,元素的化合价为0。
警示:
(1)化合价是元素的原子化合时表现出来的一种性质,一种元素的原子和不同元素的原子化合时可显示不同的化合价。
(2)化合价一定要标出“+”和“-”号。
+1 Na
(4)化合价与离子的区别:如Na+表示钠离子, 表示钠元素的化合价。
知识点4:化合价的应用(这是难点)
详解:
根据“在化合物里正负化合价的代数和为
警示:
(1)只有存在的物质才能写出化学式;
(2)通常用十字交叉法来书写化学式;
(3)一般正价在前负价在后,但NH3例外;
(4)如需标明原子团的个数时,应把原子团加上括号,再把数字写在右下角,如果Cu(NO3)2、Cu(OH)2。
知识点5:相对分子质量(这是重点)
详解:
(1)化学式中各原子的相对原子质量的总和,就是相对分子质量(符号为Mr)。可见相对分子质量也是以碳-12原子质量的1/12作为标准的一种相对质量。
(2)根据化学式的计算:①计算物质的相对分子质量;②计算物质组成元素的质量比;③计算物质中某元素的质量分数。
警示:
计算相对分子质量时,不同元素的相对原子质量之间用“+”号,同一种原子的个数不止一个时,用该种原子的相对原子质量乘以该种原子的个数。
易错点:化学式计算
易错点导析:
计算物质中某元素的质量分数的公式是:原子的相对原子质量×原子个数/化学式的相对分子质量×100%;
计算物质中某元素的质量的公式是:物质的质量×物质中元素的质量分数。
纯净物和不纯物的换算公式是:纯净物的质量=不纯物质的质量×不纯物质中纯净物的质量分数。
第五单元 化学方程式
课题1 质量守恒定律
知识点1:质量守恒定律(这是重点)
详解:
1、质量守恒定律: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。
2、对质量守恒定律的理解应注意的问题:
(1)质量守恒定律的几个关键词:
①参加 ②化学反应 ③生成 ④两和相等
(2)质量守恒定律的运用范围是一切化学变化,而不是物理变化。
(3)质量守恒定律强调的是质量守恒,而不是其他方面的守恒。
警示:
质量守恒定律中的两个要点是:一是参加反应的反应物的质量总和,不参加反应的不计入;二是生成的各物质质量的总和,不要有遗漏。
知识点2:质量守恒定律的微观解释(这是重点)
详解:
聚积 重新组合 分裂
2、质量守恒定律的实质:在化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,原子的数目没有增减,原子的质量也没有改变。
警示:
在化学反应中有两个改变五个不变一个可能变。两个改变是:物质的种类、分子的种类;五个不变是:元素的种类、物质的总质量、原子的种类、原子的个数、原子的质量;一个可能变是:分子的总数。
知识点3:化学方程式的含义
详解:
用文字表达式或化学式简单表示化学反应的化学反应式,能表明反应物和生成物是什么,但不能体现出反应物和生成物在质量上的关系,因此有必要找到一种式子,使它既能表明反应物、生成物和反应条件,又能表示出反应物、生成物各物质间的质量关系,这种式就是化学方程式。
警示:
化学方程式提供的信息有:①反应物、生成物和反应条件;②参加反应的各物质之间的质量比;③各粒子的相对数量比;④反应的类型。
易错点:质量和相对分子质量的关系
易错点导析:
相对分子质量是化学式中各原子的相对原子质量的总和,而物质的质量=相对分子质量×物质中分子的个数。所以化学反应中是物质的质量比,不是相对分子质量之比。
课题2:如何正确书写化学方程式
知识点1:化学方程式的书写原则及步骤(这是重点)
详解:
化学方程式的书写原则:
(1)必须以客观事实为基础,绝不能凭空设想,随意臆造事实上不存在的物质和化学反应。
(2)遵守质量守恒定律,使等号两边原子的种类、数目必须相等。
化学方程式的书写步骤:书写化学方程式时,一定要注意规则,要左写反(反应物),右写生(生成物),式(根据化合价写出的化合物的化学式)正确,标符号,注条件,量相等。
警示:
(1)书写化学方程式的步骤:左反右生一横线,配平以后加一线,等号上下注条件,箭头要标气和淀;
(2)配平时不能改动化学式中的数字,在化学式前面写上化学计量数;
(3)不要漏标反应条件以及“↑”或“↓”;
(4)当反应物中有气体或固体时,若生成了气体或沉淀则不标“↑”或“↓”。
知识点2:化学方程式的配平(这是难点)
详解:
一个正确的化学方程式必须具备的四点是:(1)化学式正确;(2)条件和“↑”、“↓”标明正确;(3)各原子总数相等;(4)短线改为等号。那么怎样才能使原子的个数在反应前后相等?在化学式前填上适当的化学计量数,即可使式子左、右两边的每一种元素的原子个数都相等,从而体现出质量守恒定律。
拓展:
配平化学方程式的方法通常有:
(1)用最小公倍数法配平:
按照这一方法进行的步骤如下:
①找出反应式左、右两边各出现一次,且原子个数既不相等又相差较远的元素,求出最小公倍数。
②用最小公倍数分别除以含有该元素的化学式中该元素的原子个数,其商就是该化学式的化学计量数。
③由已有的化学计量数确定其他化学式的化学计量数。
例:磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,P+O2→P2O5
氧是方程式左、右两边各出现一次,且原子个数既不相等又相差较远的元素,O2和P2O5中的氧原子个数的最小公倍数为2×5=10,O2中有2个氧原子,O2的化学计量数为10/2=5,P2O2中有5个氧原子,P2O5前的化学计量数为10/5=2,由生成物P2O5中所含P原子个数应和反应物P所含P原子个数相等,因此必须在反应物P化学式前写化学计量数4,然后注条件,标符号,把短线改成等号,4P+5O2
(2)用奇数配偶法配平
按照这一方法进行配平的步骤如下:
①找出反应式里左右两端出现次数较多的元素。
②若该元素的原子在各端的总数是一奇一偶,则选定这一元素作为配平的起点。
③由已推出的化学计量数决定其他化学式的化学计量数。
例:燃烧硫铁矿(主要成分是FeS2)生成Fe2O3和SO2, FeS2+O2→Fe2O3+SO2。
氧是这一方程式里出现次数较多的元素,就以氧作为配平的起点。因为氧气是双原子分子,无论有多少个氧分子跟FeS2起反应,反应物里总含有偶数个氧原子,但在生成物里共含有五个氧原子,是奇数,而在SO2里含有两个氧原子是偶数,且SO2前的化学计量数无论怎样,所含氧原子的个数总是偶数。因此,只有变更Fe2O3前的化学计量数才能使生成物里的氧原子个数变为偶数。我们可以在前试写一个最小偶数2,再进一步配平,
FeS2+O2——Fe2O3+SO2
生成物Fe2O3里所含的铁原子个数应和反应物FeS2里所含的铁原子个数相等,因此,必须在反应物FeS2前写化学计量数4。
4FeS2+O2——2Fe2O3+SO2
由此可以推知在SO2前应写化学计量数8。
4FeS2+O2——2Fe2O3+8SO2
生成物里所含氧原子的总数为22,那么反应物里O2前必须写化学计量数11才能使化学方程式配平,然后注明反应条件。
4FeS2+11O2
(3)用观察法配平
按照这一方法进行配平的步骤如下:
①从化学式比较复杂的一种生成物推求出有关各反应物的化学计量数和这一生成物的化学计量数。
②根据求得的化学式的化学计量数再找其他化学式的化学计量数。
例:赤热的铁跟水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气。Fe+H2O→Fe3O4+H2
显然,Fe3O4里的3个铁原子来自反应物里的铁原子,而Fe3O4里的4个氧原子又来自反应物水蒸气分子里的氧原子。因此,在反应物H2O前必须写化学计量数4,而Fe前必须写化学计量数3。
3Fe+4H2O——Fe3O4+H2
不难看出,在生成物H2前写化学计量数4,才能使化学方程式配平,然后注明反应条件。
3Fe+4H2O
易错点:书写化学方程式的几个注意点
易错点导析:
(1)对于一些不存在的反应,则不能随意臆造,只有存在的化学反应才能书写化学方程式,如磷能在氧气中燃烧,而大理石不能与氧气反应。
(2)化学式要写正确,化学式写错的主要原因有:一是元素符号以及原子团写错;二是化合价记忆不准。
(3)“↑”、“↓”要标准确,“↑”、“↓”是标在生成物的后面的,当反应物中有相同状态的物质时,就不标,如CO+CuO
课题3 利用化学方程式的简单计算
知识点1:利用化学方程式计算的步骤(这是重点)
详解:
如何根据化学方程进行计算,常见的步骤是:(1)设未知量的质量为x;(2)写出正确的化学方程式;(3)找已知和未知量的关系;(4)列出比例式;(5)解;(6)答。即一设二写三找四列五解六答。
警示:
(1)设未知量时未知数不带单位;
(2)只找已知和未知的关系;
(3)化学方程式中物质的质量等于相对分子质量乘以分子的个数;
(4)若给出的不是质量,要换算成质量;
(5)化学方程式中各物质的质量都是纯量,不纯的质量应换算成纯的质量。
知识点2:利用化学方程式计算的几种基本类型(这是难点)
详解:
根据化学方程式计算的几种基本类型是:(1)已知某反应物或生成物的质量,求另一种反应物或生成物的质量;(2)有关体积的化学方程式计算;(3)有关含杂质物质的化学方程式计算;(4)多步反应的计算;(5)物质过量的简单计算;(6)物质差量的计算;(7)物质元素组成的判断。
警示:
化学方程式计算中常用的几个关系式:(1)分解的百分率=已分解的物质质量/未分解时该物质的总质量×100%;(2)物质的纯度=纯物质的质量/不纯物质的质量×100%;(3)质量=密度×体积;(4)单位换算:
易错点:题意审查不清各量关系不明
易错点导析:
(1)要注意分析题意,特别是一些说法,如加热一段时间后,反应一段时间后与恰好完全反应,充分反应不同。例如加热
(2)一定要分清楚告诉的是纯量还是不纯量,再一个要注意反应后生成物是否有相同状态的不同物质。例如高锰酸钾加热充分反应后的固体为混合物。
第六单元 碳和碳的氧化物
课题1 金刚石、石墨和C60
知识点1:碳的几种单质(这是重点)
详解:
由于碳原子的排列方式不同所以形成不同的单质,主要有金刚石、石墨和C60。几种物质的性质、用途比较如下表:
金 刚 石
石 墨
C60
物理性质
外观
无色透明、正八面体形状的固体
深灰色细鳞片状固体
形似足球,这种足球状的碳分子很稳定
光泽
加工琢磨后有夺目光泽
有金属光泽
硬度
最硬(天然存在)
很软
用 途
刻划玻璃、钻头、装饰品
钢笔芯、电极、润滑剂
警示:
(1)金刚石、石墨是由原子构成的,C60是由分子构成的;(2)一种元素可组成不同的单质,所以说由一种元素组成的物质可能是单质,也可能是混合物,但一定不是化合物。
知识点2:吸附性(这是难点)
详解:
木炭和活性炭的主要成分是石墨,由于它们具有疏松多孔的结构,所以能够吸附一些有毒的、有味的、有颜色的微小物质,所以常用作吸附剂。
警示:
(1)吸附性是物质的物理性质,吸附过程是物理变化过程;(2)吸附剂与物质的接触面积越大吸附能力越强,吸附剂越疏松多孔吸附能力越强。
知识点3:碳的化学性质(这是重、难点)
+6 2 4
碳元素组成的单质物理性质不同,但化学性质却相同。分析碳原子的结构:
发现最外层电子数为4,既不易失电子,也不易得电子,所以常温下碳的化学性质比较稳定,但点燃的条件下碳易燃烧,高温条件下易与金属氧化物反应。碳的化学性质总结如下:
不充分燃烧: 点燃
碳的化学性质
高温还原
C+CO2
拓展:
(1)碳与氧气反应生成物的判断:a.当碳和氧气的质量比为3∶8时,产物是CO2;b.当碳和氧气的质量比为3∶4时,产物是CO;c.当碳和氧气的质量比小于3∶8时,有多余的氧气,气体是CO2;d.当碳和氧气的质量比大于3∶4时,有多余的碳,气体是CO;e.当碳和氧气的质量比在3∶8和3∶4之间时,产物是CO2和CO的混合气体。
(2)碳燃烧的产物不同,但现象相同,都放出热量。
(3)碳与金属氧化物反应时,夺得氧表现为还原性,是还原剂。
易错点:碳的还原反应中的氧化剂、还原剂的判断
易错点导析:
在一个反应里可同时发生两个反应即氧化反应和还原反应,一种物质失去氧发生了还原反应,是氧化剂,一种物质夺得氧,发生了氧化反应,是还原剂,简单记为“失氧还原是氧化剂,夺氧氧化是还原剂”。
实验题目:用木炭还原氧化铜
实验导析:(1)实验时要注意现象的描述:①试管内的物质由黑色变为红色;②澄清石灰水变浑浊。(2)此反应的条件是高温,所以使用酒精喷灯或在酒精灯上加金属网罩。金属网罩的作用是集中火焰提高温度。
课题2 二氧化碳制取的研究
知识点1:实验室制取CO2(这是重点)
详解:
1、药品:大理石(石灰石)和稀盐酸。
2、反应的原理:CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
3、发生装置的选择:由于反应物是固体和液体,且不需要加热。因此,可用大试管作反应器,如果制取的量大可用以下图一仪器代替:
CO2→
4、收集装置的选择:由于CO2易溶于水,且部分与水反应,故不能用排水法收集,由于CO2的密度比空气的密度大,一般只用向上排空气法收集CO2(如图二)。
5、制取CO2的常用装置如下图所示。
6、检验:(1)验证的方法:将气体通入澄清的石灰水中,如果澄清石灰水变浑浊则说明气体是CO2,化学方程式为Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O。(2)验满的方法:用燃着的木条放在集气瓶口(不要伸入瓶内),如果木条火焰熄灭,则证明瓶里收集满了CO2。
警示:
制取CO2时:①不能用稀硫酸是因为稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的CaSO4,会覆盖在大理石表面而形成致密的保护膜,使反应不能继续进行。②不用浓盐酸是因为浓盐酸易挥发,会使生成的CO2中混有氯化氢气体。③不用纯CaCO3或Na2CO3等代替大理石或石灰石是因为它们与稀盐酸反应速度太快,很难控制,且成本较高。④若用长颈漏斗时,为了防止气体从长颈漏斗逸出,其下端管口必须伸入到液面以下。
知识点2:实验室制取气体的思路及方法(这是难点)
详解:
思路:(1)首先要了解在实验室条件下,可以用什么药品,通过什么化学反应来制取这种气体。(2)根据反应物的状态,反应的条件来设计反应发生装置,根据生成气体的性质设计收集装置。(3)根据气体的特征通过什么方法来验证所制的气体。
警示:
气体的发生装置主要考查的是反应物的状态和反应条件,气体的收集方法主要有:排水法、向上排空气法、向下排空气法,依据的原理是气体的密度和溶解性,易溶于水的不能用排水法。
易错点:制取CO2所用的药品
易错点导析:
制取CO2时,不能用浓盐酸和稀硫酸,也不能用Na2CO3,要用大理石(石灰石)和稀盐酸。
课题3 二氧化碳和一氧化碳
知识点1:CO2的性质(这是重点)
详解:
CO2的性质。
物理性质
CO2
化学性质
(3)与Ca(OH)2反应:CO2+ Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O
警示:
(1)CO2的水溶液能使紫色石蕊试液变红,不是CO2能使紫色石蕊试液变红。
(2)验证CO2的溶解性的方法:向盛有CO2的塑料软瓶中加入适量的水,观察瓶子的变化。证明CO2与水反应的方法:将CO2通入紫色石蕊试液中,观察溶液的变化。
知识点2:CO2对生活和环境的影响(这是热点)
详解:
1、CO2的用途:
(1)灭火(原理:CO2不燃烧也不支持燃烧,密度比空气的密度大)。
(2)气体肥料,促进植物的光合作用。
(3)干冰作制冷剂,人工降雨,制造舞台效果。
(4)化工原料,制纯碱,尿素等。
2、温室效应:
(1)产生的原因:大气中CO2含量的不断上升。
(2)危害:①两极冰川融化,海平面上升淹没部分沿海城市;②土地沙漠化,农业减产。
(3)防止措施:①减少使用煤、石油、天然气等化石燃料;②开发新能源,利用太阳能、风能、地热等;③大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林。
警示:
(1)灭火原理中既利用CO2的物理性质又利用CO2的化学性质。
(2)产生CO2的主要原因是:煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧。
知识点3:CO的性质及用途(这是难点)
详解:
CO的性质。
CO
地与氧气结合,造成人体内缺氧,严重时会危及生命
化学性质 (2)可燃性:2CO+O2
(3)还原性:CO+CuO
警示:
(1)CO和H2一样,不纯时点燃易发生爆炸,所以点燃前一定要先检验纯度。
(2)CO是空气的污染物之一,其主要原因是CO有毒。主要来源:汽车排放的尾气,化石燃料的不完全燃烧,以及石油炼制、冶炼钢铁等。
易错点:CO2和CO都会使人和动物死亡的原理
易错点导析:
CO2和CO使人和动物死亡的原因不同,CO2无毒,当CO2气体含量较多时,O2的含量相对减少,人呼吸不到足够的氧气而窒息死亡。CO有毒,与人体中血红蛋白结合,使血红蛋白失去输氧能力。
第七单元 燃料及其利用
课题1 燃烧和灭火
知识点1:燃烧的条件(这是重点)
详解:
可燃物与氧气发生的发光、放热的剧烈的氧化反应叫燃烧。燃烧必须同时满足三个条件:(1)可燃物;(2)氧气(或空气);(3)达到燃烧所需的最低温度(也叫着火点)。
警示:
(1)燃烧并非全部都有氧气参加,如Na在氯气中的燃烧,氢气在氯气中的燃烧,所以我们指通常情况。
(2)燃烧、爆炸、自燃、缓慢氧化都是氧化反应,都放出热量。
(3)并不是所有的爆炸都是由燃烧引起的。如轮胎爆炸、锅炉爆炸、气球爆炸等均不是燃烧引起的,它们都是物理变化。
(4)燃烧需要同时满足三个条件,缺一不可。
知识点2:灭火的原理(这是重点)
详解:
燃烧必须同时具备三个条件,而灭火只要破坏三个条件中的一个即可。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(或空气);(3)使温度降到着火点以下。
警示:
(1)降低温度,而不是降低着火点。着火点是物质的固有属性,一般情况下是不变的。但是着火点也不是固定不变的。对于固体燃料来说着火点的高低跟表面积的大小,组织的粗细,导热系数的大小都有关系;颗粒越细,表面积越大,着火点越低;导热系数越小,着火点越低;而对气体和液体而言,着火点与空气接触的面积以及外界的压强有关。(2)灭火只要用其一,就可达到灭火的目的。
知识点3:易燃物和易爆物的安全知识(这是重点)
详解:
(1)易燃物是指那些易燃烧的气体和液体,容易燃烧、自燃或遇火可以燃烧的固体,以及可以引起其他物质燃烧的一些物质。易爆物是指那些受热或受到撞击容易发生爆炸的物质。
(2)安全知识:在生产、运输、使用和贮存易燃物和易爆物时,必须严格遵守有关规定,绝不允许违章操作。
警示:
(1)常见的易燃、易爆物有:硫、磷、酒精、汽油、液化石油气、氢气、煤气、沼气、油漆、柴草、秸秆、面粉、粉尘等。
(2)了解几种常见的与燃烧、爆炸有关的图标,了解其含义。
易错点:着火点
易错点导析:
着火点是物质达到燃烧所需的最低温度,是物质本身固有的属性,如同物质的颜色、状态、密度一样,一般是固定不变的。不同物质的着火点不同,着火点越低越易燃烧。
实验题目:燃烧的条件
实验导析:要注意分析各个现象的不同:(1)空气中的白磷和红磷,白磷燃烧是因为白磷的着火点低;(2)水中的白磷不燃烧是因为没有与氧气接触。
课题2 燃料和热量
知识点1:三大化石燃料的组成及应用(这是重点)
详解:
我们日常生活及工农业上常用的三大化石燃料是指:煤(工业上的粮食)、石油(工业的血液)和天然气,它们都是混合物,都是不可再生的能源。煤和石油的组成与应用如下表:
煤
石油
形成
古代植物遗体经过一系列复杂变化而形成
古代动、植物遗体在地壳中经过复杂变化而形成
元素组成
主要含C;少量H、N、S、O
主要含C、H;少量S、O、N
形态
黑色固体,有光泽
黏稠液体,黑色或棕色
性质
干馏
化学变化
煤气
汽油
蒸馏
石油 物理变化
柴油
润滑油
石蜡
沥青
警示:
三大化石燃料与人类的生产和生活有着密切的关系,煤和石油、天然气为人类生活提供能源;若直接燃烧煤和石油是一种极大的浪费,所以要综合利用。煤和石油的炼制原理是不同的。煤的炼制发生了化学变化产生了新的物质。而石油的炼制是利用了各成分的沸点不同,是物理变化。
知识点3:化学反应中的能量变化(这是重点)
详解:
(1)物质在发生化学反应的同时,还伴有能量的变化,化学能通常可转化为光能、热能和电能。能量的变化通常表现为放热和吸热。(2)能量的利用:生活燃料的使用,烧制陶瓷、火力发电、冶炼金属、发射火箭、火药爆炸以及维持人体体温和日常生活所需的能量等。
警示:
(1)并不是所有的化学反应中的能量变化都很明显;(2)热量变化包括吸热和放热。碳还原金属氧化物以及CO2和C反应都是吸热反应;(3)物理变化也伴有热量的变化,如蒸发吸热、凝固放热。
知识点4:燃料的充分燃烧
详解:
控制燃烧反应,使燃料燃烧充分,对于节约能源非常重要。使燃料充分燃烧要考虑两点:一是燃烧时要有足够的空气;二是燃料与空气有足够大的接触面积。日常生活中,使燃料燃烧充分的方法有:将块状制成粉末状,将固体制成液体、气体。
警示:
燃烧必须同时具备三个条件,在这三个条件的基础上,燃烧的充分与否与氧气的浓度及可燃物与空气的接触面积有关系。
易错点:煤和石油的炼制原理、热量的变化
易错点导析:
炼制原理,其实就是分离混合物的方法,其中利用沸点不同分离混合物的方法叫蒸馏(分馏),使煤发生化学变化而分离的叫干馏,它们有本质的区别。在化学变化中伴有能量变化,其中热量的变化包括放热和吸热。人们可以根据反应的条件加以判断:在点燃条件发生的反应是放热反应,在加热或高温条件下发生的反应一般为吸热反应,但不是绝对的。
课题3 使用燃料对环境的影响
知识点1:化石燃料与空气污染(这是重点)
详解:
(1)煤燃烧:煤燃烧时常放出SO2、NO2等污染物,这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶于雨水,形成酸雨。
(2)汽车燃料:①汽车燃料主要是汽油和柴油;②汽车尾气的主要成分是CO、碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。
(3)减少汽车尾气对空气污染的措施:①改进发动机的燃烧方式,使燃料充分燃烧;②使用催化净化装置,使有害气体转化为无害物质;③使用无铅汽油;④使用新型燃料乙醇汽油或燃气;⑤加大尾气检测力度,禁止未达环保标准的汽车上路。
(4)化石燃料燃烧造成空气污染的原因:①燃料中含有硫、氮元素,燃烧产生污染物;②燃料不完全燃烧会产生CO;③未燃烧的碳氢化合物及碳粒、烟尘排放到空气中。
拓展:
化石燃料的燃烧对空气的污染是由燃料的成分和燃烧方式决定的,减少污染的常用方法有:(1)安装高效除尘器;(2)排烟脱硫,回收工厂废气中的SO2;(3)排烟脱氮,降低废气中的氮氧化物含量;(4)改进燃烧方式,使燃料充分燃烧;(5)改变燃料结构,使用“清洁能源”。
知识点2:如何使用和开发新的燃料及能源(这是重点)
详解:
常见的几种清洁能源:(1)乙醇:①乙醇俗称酒精(C2H5OH);②物理性质:无色有特殊气味的液体,易挥发,能与水与任意比互溶;③化学性质:C2H5OH+3O2
3H2O;④用途:作燃料、饮料等;⑤制造:用玉米、高粱、地瓜干等粮食作物经发酵、蒸馏制得。乙醇是可再生能源、是绿色能源。
(2)氢气:①作为燃料的三大优点:热值高、来源广、无污染。氢气是最清洁的绿色能源;②发展氢能源要解决的问题:如何廉价地制取大量的氢气(寻找新催化剂,用其他能源代替电能等)和如何安全地贮存和运输氢气。
能源开发:正在利用和开发的能源有:太阳能、核能、风能……
警示:
(1)一种燃料的使用除了考虑对环境的影响,还要考虑制取的难易、价格的高低以及安全等因素;(2)乙醇汽油是混合物,是一种新型燃料,可以减少对空气的污染,同时也可以节省石油资源。
易错点:酸雨形成的原因
易错点导析:
酸雨是空气中大量的SO2、NO2和雨水发生反应生成了酸,由于大气中含有CO2,CO2易与水反应生成碳酸,所以正常的雨水也呈酸性(只有当雨水的pH<5.6时才是酸雨)。
第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料
知识点1:金属材料
详解:
金属材料包括纯金属以及它们的合金。如日常生活中的一些用品:电线是用铝或铜制成的,门窗是由铝合金制成的。白金、黄铜都是合金。
警示:
金属属于金属材料,但金属材料不一定是纯金属。
知识点2:金属的物理性质(这是重点)
详解:
下表中列出了几种常见金属的物理性质
物理性质
铝
铜
钛
银白色金属光泽,具有良好的导电、导热和延展性,密度是
紫红色金属光泽,具有良好的导电、导热和延展性,密度是
银白色金属光泽,良好的延展性,密度是
通过上表我们可以得出金属的一些常见的物理性质:
(1)大多数金属都具有金属光泽,密度和硬度较大,熔点、沸点较高,具有良好的延展性和导电、导热性。在室温下除汞为液体,其余金属为固体。(2)不同的金属又有各自的特征,有的熔点高,有的导电能力强,有的硬度大。
警示:
金属具有相似的物理性质,但不同的金属的颜色及其硬度、密度、熔点、导电性和导热性的具体数值都有很大的差异。
知识点3:物质的性质与用途之间的关系(这是难点)
详解:
物质的用途体现了物质的性质。物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但这不是唯一的决定因素;在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源、是否美观、是否使用便利,以及废物是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
警示:
物质用途的确定,是一个综合过程,只从物质的性质考虑忽略了其他因素也是不正确的。
知识点4:合金(这是重点)
详解:
合金是一种金属中加热熔合了其他的金属或非金属,而制得的具有金属特性的物质。
警示:
(1)合金是金属与金属(或非金属)的混合物。
(2)合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,用途更广泛。
(3)日常使用的金属材料,大多数为合金。
(4)金属在熔合了其他金属和非金属后,不仅组成上发生了变化,其内部组成结构也发生了改变,从而引起某些性质的变化。
(5)合金的特性:①合金的硬度比组成它的金属硬度大。②合金的熔点比组成它的金属熔点低。③抗腐蚀性比组成它的金属更优异。
易错点:金属和合金
易错点导析:
金属和合金具有相似的性质,同时也有各自的特性,合金的性能比纯金属的性能更优越,合金是混合物,金属是纯净物。
易忽略点:金属的应用
易忽略点导析:
人类在发展的过程中由石器时代进入青铜器时代,进而进入铁器时代,钢铁一直被广泛的应用着。100多年前人们又开始了铝的使用,由于铝密度小和抗腐蚀性优于钢铁,所以铝在某些方面代替了钢铁的使用。近几年发现,由于铝的过量摄入,导致老年痴呆症等疾病,故而世界卫生组织把铝定为食品污染源之一,加以控制。所以在与食品有关方面铝的应用要特别注意。
课题2 金属的化学性质
知识点1:金属与氧气反应
详解:
许多金属都能与氧气发生化学反应,但反应的难易和剧烈程度不同,钾、钠在空气中放置很快就会与氧气反应,镁、铝在空气中能够燃烧,铁丝在纯氧中才能燃烧,铜在氧气中不燃烧,只有在加热条件下,才能与氧气反应,而金即使在高温条件下也不与氧气反应,故有“真金不怕火炼”之说。由此可以看出:钾、钠最活泼,镁、铝比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼。
1、镁与氧气反应:
常温:2Mg+O2===2MgO。
点燃:2Mg+O2
2、铝与氧气反应:
常温:4Al+3O2===2Al2O3。常温下在空气中发生缓慢氧化,在其表面生成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,因此铝具有较好的抗腐蚀性。
点燃:4Al+3O2
3、铁与氧气反应:铁在纯氧中点燃时,剧烈燃烧,火星四射,生成一种黑色的固体物质。3Fe+2O2
4、铜与氧气反应:铜加热时,表面逐渐变成黑色。2Cu+O2
引申思考:
根据金属与氧气反应的条件(即剧烈程度),可判断金属的活动性强弱,条件分三种:①常温下、②加热、③高温。条件越容易说明金属活动性越强。由此可知,金属在自然界中大多以化合物形式存在。
知识点2:金属与酸反应(这是重难点)
详解:
一些活泼金属与盐酸、硫酸反应的现象及反应方程式如下表:
金属
现 象
反应的化学方程式
稀盐酸
稀硫酸
稀盐酸
稀硫酸
镁
剧烈反应,产生大量气泡,溶液仍为无色,生成的气体能够燃烧且产生淡蓝色火焰
剧烈反应,产生大量气泡,溶液仍为无色,生成的气体能够燃烧且产生淡蓝色火焰
Mg+2HCl==
MgCl2+H2↑
Mg+H2SO4==
MgSO4+H2↑
锌
剧烈比较反应,产生大量气泡,溶液仍为无色,生成的气体能够燃烧且产生淡蓝色火焰
剧烈比较反应,产生大量气泡,溶液仍为无色,生成的气体能够燃烧且产生淡蓝色火焰
Zn+2HCl==
ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4==
ZnSO4+H2↑
铁
反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色,生成的气体能够燃烧且产生淡蓝色火焰
反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色,生成的气体能够燃烧且产生淡蓝色火焰
Fe+2HCl==
FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4==
FeSO4+H2↑
铜
无明显现象
无明显现象
--------------------
-----------------
警示:
(1)有些金属虽然都能与稀酸反应,但反应的剧烈程度不同,根据冒出气泡的快慢来判断金属的活动性强弱。
(2)不能与酸反应的金属说明该金属的金属活动性弱。
(3)金属铁与酸反应生成的是亚铁化合物。含有亚铁离子的溶液呈浅绿色。
知识点3:金属与金属化合物溶液反应(这是难点)
详解:
某些金属与某些金属化合物溶液反应的情况如下表:
实验操作
现象
反应的化学方程式
铁钉浸入硫酸铜溶液中
浸入溶液中的铁钉表面覆盖一层紫红色物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
铝丝浸入硫酸铜溶液中
浸入溶液中的铁钉表面覆盖一层紫红色物质,溶液由蓝色逐渐变为无色
2Al+3CuSO4==Al2(SO4)3+3Cu
铜丝浸入硝酸银溶液中
浸入溶液中的铜丝表面覆盖一层银白色物质,溶液由无色逐渐变为蓝色
Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag
铜丝浸入硫酸铝溶液中
无明显现象
----------------------------
拓展:
(1)只有活泼的金属才能把不活泼的金属从它的化合物溶液中置换出来。
(2)金属化合物必须是可溶于水的。
知识点4:置换反应
详解:
通过金属与稀硫酸、盐酸的反应及金属与化合物溶液的反应,可以得出这类反应特点。如:Mg + H2SO4==MgSO4 + H2↑ Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu
单质 化合物 化合物 单质 单质 化合物 化合物 单质
这两个反应的反应物是一种单质和一种化合物,生成物是另一种单质和另一种化合物。我们把这类反应叫做置换反应。
拓展:
现把化合反应、分解反应、置换反应进行比较:
反应类型
特点
举例
表达形式
化合反应
多变一
C+O2
A+B+C+…→D
分解反应
一变多
H2O2
A→B+C+…
置换反应
单质和化合物生成另一种单质和另一种化合物
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
A+BC→B+AC
警示:
(1)化合反应、分解反应、置换反应都属于化学反应的基本类型。
(2)置换反应是两种生成两种物质,且两种物质中一种是单质,一种是化合物。
知识点5:金属活动性顺序(这是难点)
详解:
1、人们通过大量的实验,归纳总结出常见金属的活动性顺序:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
2、准确理解金属活动性顺序的含义。(1)在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,它的活动性就越强。根据金属在金属活动性顺序中的位置,可判断它的活动性。(2)在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能置换出非氧化性酸(稀盐酸、稀硫酸,不能用浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸,因为它们有较强的氧化性,与金属反应不能生成氢气)里的氢,排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢。(3)金属活动性顺序中,只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从它的化合物溶液里置换出来(K、Ca、Na除外),排在后面的金属不能与排在前面的化合物溶液反应。
拓展:
(1)金属与酸反应制取氢气时,一般不选用K、Ca、Na,因为它们的活动性太强,反应太剧烈,既不易控制,也易发生爆炸;也不选用铁、锡、铅,因为它们活动性弱,反应太慢,同时铅的生成物微溶于水,附着在金属表面上,阻止反应继续进行。
(2)金属与金属化合物溶液反应,一般不选用K、Ca、Na,因为它们活动性太强,首先与水反应。
(3)单质铁发生置换反应时生成的是亚铁离子,在化合物中为+2价。
易错点:金属活动性顺序
易错点导析:
金属与酸、金属化合物溶液发生置换反应时,往往错的是酸的种类,金属在活动性顺序表中的位置,同时对铁在发生置换反应后生成物中的化合价掌握不准。故而,首先要掌握的是酸指稀盐酸、稀硫酸(醋酸),二是掌握金属活动性顺序表及其意义。
易忽略点:金属化合物是否可溶
易忽略点导析:
金属与化合物溶液反应时,往往只考虑了金属活动性顺序,而忽略了化合物是否可溶。
实验题目:金属活动性顺序
实验导析:
(1)实验仪器:试管、试管架、胶头滴管等。
(2)实验药品:盐酸、硫酸铜、硝盐银、硫酸铝、锌片、镁条、铁丝、铜丝、铝丝等。
(3)实验步骤:①取4支试管,分别放入镁、锌、铁、铜,然后加入稀盐酸,观察现象。②用试管取硫酸铜溶液,将用砂纸打磨过的铝丝浸入其中,过一会儿取出,观察现象。③用试管取硝酸银溶液,将铜丝浸入其中,过一会儿取出,观察现象。④用试管取硫酸铝溶液,将铜丝浸入其中,过一会儿取出,观察现象。
(4)实验现象:①镁、锌、铁能与盐酸发生反应,镁反应最剧烈,锌反应较剧烈,铁反应缓慢,反应时产生气泡,铜与盐酸不发生反应,没有任何现象。②浸入溶液中的铝丝表面覆盖一层红色物质,溶液由蓝色逐渐变为无色。③浸入溶液中的铜丝表面覆盖一层银白色物质,溶液由无色逐渐变为蓝色。④不反应,无任何现象。
(5)实验结论:①Mg>Zn>Fe>(H)>Cu。②Al>Cu>Ag。
课题3 金属资源的利用和保护
知识点1:几种常见的金属矿物
详解:
地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中,除金、银等少数很不活泼的金属以单质形式存在外,其余都以化合物的形式存在。
几种常见的金属矿物的名称和主要成分
金属矿物
赤铁矿
黄铁矿
菱铁矿
铝土矿
黄铜矿
辉铜矿
主要成分
Fe2O3
FeS2
FeCO3
Al2O3
CuFeS2
Cu2S
警示:
我们可以根据铁矿石的颜色、光泽、密度、磁性、条痕等性质区别它们,磁铁矿石主要成分为Fe3O4,黑色有磁性、能导电。赤铁矿石主要成分为Fe2O3,颜色为红色。
知识点2:铁的冶炼(这是重点)
详解:
铁的冶炼是学习的重点,工业上炼铁可以从以下几个方面理解:①铁的冶炼原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气。常用的铁矿石有:赤铁矿石(Fe2O3)、磁铁矿石(Fe3O4)等。②铁的冶炼原理: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。主要化学反应方程式为:Fe2O3+3CO
引申思考:
工业炼铁过程中发生的化学反应为:C+O2
知识点3:有关含杂质化学反应的计算(这是难点)
详解:
化学方程式表示各种反应物和生成物纯物质之间的质量关系,在实际生产时,所用的原料或产物一般都含有杂质,在根据化学方程式计算用量或产量时,对于含杂质的物质(不管是反应物还是生成物),必须换算成纯物质的质量,才能根据化学方程式进行计算。
纯净物的质量=不纯物质的质量×纯度,
纯净物的质量
不纯物质的质量
拓展:
含杂质物质的计算步骤:(1)将含杂质的物质质量换算成纯物质的质量。(2)将纯物质的质量代入化学方程式进行计算。
知识点4:铁的锈蚀和保护
详解:
铁是一种在我们的生活中应用非常广泛的金属,像剪刀、菜刀、自行车、铁轨、轮船、桥梁等都离不开它。可以说铁为人类社会的发展立下了“汗马功劳”。但如果对铁制品保护不当,就会发现其表面锈迹斑斑,甚至全部锈蚀。这是为什么呢?铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生的一系列复杂的化学反应,铁锈的成分很复杂,主要是氧化铁(Fe2O3)。铁锈很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气等反应,因此铁制品可能完全被锈蚀。
依据铁制品生锈的条件,防止铁生锈的基本思路是破坏铁制品锈蚀的条件,使铁制品隔绝空气和水。具体方法有:保持铁制品表面洁净和干燥。在铁制品表面涂保护膜、如涂油、喷漆、搪瓷等。通过化学反应使铁制品表面生成一层致密的氧化物薄膜。组成合金,以改变金属内部组织的结构。
拓展:
许多金属都易生“锈”,但“锈”的结构不同,成分不同。铜在潮湿的空气中也能生“锈”,铜锈即铜绿,其主要成分为碱式碳酸铜,化学式为Cu2(OH)2CO3,是铜与水、氧气、二氧化碳共同作用的结果。金属铝也易“生锈”,但铝锈同铁锈、铜锈不同,它是一层致密的氧化物薄膜,覆盖在金属铝的表面,能防止铝继续与氧气反应,起到自我保护的作用。铝锈的成分为氧化铝即Al2O3。
知识点5:金属资源的保护
详解:
金属资源是有限的,废旧金属的随意丢弃,不仅造成资源浪费,还会造成环境污染。保护金属资源的有效途径有:防止金属锈蚀。废旧金属回收利用。有计划、合理地开采矿物、严禁乱采滥挖。寻找金属的替代品。
引申思考:
日常生活中常见的替代金属材料的用品有:自来水管、下水管道、门窗等,它们是由金属材料改为塑料管或塑铝管、塑钢门窗,塑铝和塑钢属于特殊塑料而不是金属材料。
易错点:含杂质物质的计算
易错点导析:
含杂质问题的计算时,一般都假定杂质不发生反应。在进行计算时,容易发生的错误是把混合物的质量当作纯净物的质量进行计算,把杂质的质量分数当作纯度来进行计算。所以一定要分析清楚所给的量是纯净物的质量还是混合物的质量,是纯度还是所含杂质的质量分数,将不纯物质的质量换算成纯物质的质量才能代入化学方程式进行计算。
易忽略点:用一氧化碳还原氧化物时的尾气处理
易忽略点导析:
在用CO还原金属氧化物实验时,往往忽略了尾气的处理,实验的步骤以及实验的现象。所以一定要对尾气进行处理,处理的方法很多,只要不任意排放到空气中即可。实验的步骤一定要先通气体再加热。实验的现象一般有两条:一是玻璃管内物质颜色变化,二是澄清石灰水的变化。
实验题目(一) 一氧化碳还原金属氧化物
实验导析:
(1)仪器:铁架台、硬质玻璃管、单孔橡皮塞、酒精灯、试管、酒精喷灯、双孔橡皮塞、导管。
(2)药品:氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体。
(3)装置:如下图所示。
(4)步骤:①检查装置气密性;②装入药品并固定;③向玻璃管内通入一氧化碳气体。④给氧化铁加热;⑤停止加热;⑥停止通入一氧化碳。
(5)现象:红色粉末逐渐变成黑色,澄清石灰水变浑浊,尾气燃烧产生蓝色火焰。
(6)化学方程式:①Fe2O3+3CO
(7)注意:①操作顺序:与CO还原氧化铜的实验操作顺序一样,即先通CO再加热,实验完毕,停止加热,继续通CO至试管冷却。②尾气的处理:因CO有毒,不能随意排放在空气中,处理的基本原则是将CO燃烧掉或转化为CO2或收集备用。
实验题目(二) 铁生锈的条件探究
实验导析:
(1)仪器:铁架台、试管、橡皮塞、酒精灯、试管夹。
(2)药品:铁钉、蒸馏水、植物油。
(3)步骤:①在第一支试管中放入一根铁钉,注入蒸馏水,不要浸没铁钉,使铁钉与空气和水接触。②在第二支试管中放入一根铁钉,注入刚煮沸过的蒸馏水至浸没铁钉,然后在水面上注入一层植物油,使铁钉只与水接触。③将第三支试管烘干,放入一根铁钉,用橡皮塞塞紧试管口。使铁钉只与干燥的空气接触。
(4)注意:①使用蒸馏水的目的是防止水中有氧气影响实验效果。②加热试管或放入干燥剂氧化钙的目的是防止试管内有水影响实验效果。一周后观察现象:第一支试管中铁钉在水面以上部分生锈。第二支试管中铁钉没有生锈;第三支试管中铁钉没有生锈。
(5)结论:铁生锈是铁与氧气和水发生的一系列复杂的化学反应。
第九单元 溶液
课题1 溶液的形成
知识点1:溶液(这是重点)
详解:
1、溶液的概念:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一、稳定的混合物,叫做溶液。(1)在一种溶剂中同时溶解几种不同的溶质;如在水中可同时溶解食盐、蔗糖等可溶物。(2)溶液是一种混合物,透明但不一定是无色透明,也可能是像蓝色透明的硫酸铜主、黄色透明的氯化铁溶液等。
2、溶液的基本特征是均一性和稳定性。溶液是均一的,指的是溶液形成后各部分的性质和溶质的质量分数都一样;所谓溶液是稳定的,是指外界条件不变化时,长时间放置,溶质和溶剂不会分离,既不会有沉淀析出也不会分层。溶液不一定都是无色的,其颜色由溶质和溶剂的性质决定。
3、溶液是混合物。溶液是由溶质和溶剂组成的混合物,故溶液的质量等于溶质的质量与溶剂的质量之和;但由于溶质是以分子或离子状态被分散到溶剂分子中形成溶液,故溶液的体积不等于溶质的体积与溶剂的体积之和。
警示:
理解溶液概念及特征时应注意几点:①溶液概念中的“一种或几种物质”是溶质(被溶解的物质)。②溶液概念中的“另一种物质”是溶剂(能溶解其他物质的物质)。③从微观上看,溶液的形成过程是溶质的分子(或离子)均匀扩散到溶剂分子之间。④溶液概念未对溶质、溶质的状态作规定。因此,生成溶液中的溶质、溶剂的状态,可理解为任意状态。⑤判断某物质是否溶液,一般从:a.是否是均一、稳定的混合物;b.一种物质是否溶解于另一种物质两方面来判断。⑥溶液是澄清、透明的,但不一定为无色的。如CuSO4溶液为蓝色;KMnO4溶液为紫色。⑦水均一、稳定,但它不是溶液,因为它不是混合物。
知识点2:溶液的组成(这是重难点)
详解:
溶液是由溶质和溶剂组成的,能溶解其他物质的物质叫做溶剂,被溶解的物质叫做溶质。溶质溶解在溶剂中形成溶液。(1)溶质:可能是固体,如食盐、蔗糖等;可能是液体,如硫酸、酒精等;也可能是气体,如氯化氢、二氧化碳等。(2)溶剂:水能溶解多种物质,是一种最常用的溶剂。如果两种液体互相溶解时,一般把量多的一种叫做溶剂,量少的一种叫做溶质。如果其中有一种是水,一般把水叫做溶剂。汽油、酒精等也可以做溶剂,如汽油能溶解油脂,酒精能溶解碘等。(3)溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量,但由于物质混合后粒子间存在着间隔,所以溶液的体积≠溶质的体积+溶剂的体积。(4)溶质和溶剂的确定:溶液中存在的粒子是判断溶质和溶剂的依据,加入的物质未必是溶质,有些物质能与水等溶剂发生反应[如CaO+H2O==Ca(OH)2]。
拓展:
溶质溶剂的判断依据:通常溶质可以是固体、液体或气体。如果是固体、气体分散到液体里,总是把固体、气体看成溶质,液体看成溶剂。如果是两种液体互相溶解,一般把量多的一种叫溶剂,量少的一种叫溶质。特别提醒的是如果其中一种液体是水,不管量的多少,人们都习惯把水看作溶剂。
知识点3:乳浊液及乳化现象(这是难点)
详解:
小液滴分散到液体里形成的混合物叫做乳浊液。乳浊液一般不透明,其特征是不均一、不稳定的,表现在振荡后浑浊,静置后分层。为了增强它的稳定性,科学家们研究发现,有一类物质有特殊的功能,它们一端亲水,一端亲油,把它们加到油和水的混合物中,能将油分散成无数细小的液滴,这些细小的液滴能随水流走。人们把能促使两种互不相溶的液体形成稳定乳浊液的物质叫乳化剂。乳化剂所起的作用叫乳化作用。常用的乳化剂有各种日用洗涤剂、化妆品等。
拓展:
常见混合物有溶液和浊液两大体系,溶液是均一的、稳定的,浊液是不均一、不稳定的。浊液分悬浊液和乳浊液,固体小颗粒悬浮于液体里形成的混合物叫悬浊液,小液滴分散到液体里形成的混合物叫乳浊液。悬浊液和乳浊液振荡后都呈浑浊状态,静置后都分为两层。
溶解和乳化是两种不同原理的现象。乳化作用的应用有:
洗涤:用洗涤剂可除去衣服、餐具上的油污,可清洗试管内的油污。
配制农药:喷洒农药时,要将农药原溶液稀释成一定体积比的乳浊液。
知识点4:溶液的作用
详解:
(1)在化学实验中,物质间的反应往往在溶液中进行,主要原因是溶液中粒子间的接触面积增大,反应的速率加快。(2)在工农业生产中,如配制无土栽培液等,需要一定质量分数的溶液,浓度过大、过小都不利等。如实验室制取二氧化碳,如用浓盐酸所制得的二氧化碳中含有氯化氢;浓度过小,则反应速率太慢。(3)溶液对动植物和人的生理活动都有很重要的意义,植物吸收的养料都必须是溶液,医学上的各种注射液也都是溶液。
警示:
溶液的浓度不同,反应的剧烈程度不同。
知识点5:溶解速率及其影响的因素
详解:
物质溶解在溶剂里,在溶解的过程中速率不同,溶解的能力不同。物质溶解速率的决定因素是物质本身的性质,影响因素是温度,可溶物的表面积,是否搅拌等。升高温度、表面积增大、搅拌都有利于加快溶解的速率。
警示:
(1)不同的物质在同一溶剂里的溶解能力不同,物质的性质决定其溶解能力大小,与温度的高低有关。
(2)同一物质在不同溶剂里其溶解能力也不同,与溶剂的性质有关。
知识点6:溶解时的热现象(这是难点)
详解:
物质溶解包含了两个阶段:一是溶质的分子或离子向溶剂水中扩散过程;二是溶质的分子或离子与水分子相互作用,生成不合分子或水合离子的过程。第一过程属物理变化,是吸热过程,第二过程属化学变化,是放热过程,综合起来总过程的热量变化Q总=Q1吸+Q2放(Q1和Q2的符号相反)。
Q总就会出现三种情况:
(1)当Q1吸≈Q2放时,Q总很小,即物质溶解时,溶液温度变化不明显,如NaCl溶于水。
(2)当Q1吸>Q2放时,Q总为负值,即物质溶解时,溶液温度明显降低,如NH4NO3溶于水的过程。
(3)当Q1吸<Q2放时,Q总为正值,即物质溶解时,溶液温度明显升高,如NaOH溶于水的过程。
警示:
大多数物质在溶解的过程中温度变化不大,使温度明显升高的固体物质有NaOH、浓硫酸等。使温度明显下降的固体物质是NH4NO3。
易错点:溶液中的溶质、溶剂的判断
易错点导析:
对此部分内容的误区有:(1)溶液中溶质的判断,不能正确理解概念中的重点词语,或对形成溶液的条件考虑不周。(2)溶液中的溶质、溶剂只有一种。(3)错误的认为溶液都是液体。(4)对于化学反应后的溶质的判断,误认为加入的就是溶质。
所以要正确地判断溶质、溶剂。首先要明确:(1)只有溶液中才有溶质、溶剂。悬浊液、乳浊液中不存在溶质、溶剂的说法。(2)液体并非都是溶液。(3)溶液中的溶质可能有多种。(4)反应后溶质发生了变化。(5)溶液中溶液的质量等于溶质与溶剂质量之和,而体积不等二者和。判断溶质、溶剂通常分为如下几种情况:①如果是固体、气体溶解在液体里,通常把固体、气体作为溶质,液体为溶剂;②如果是两种液体相互溶解,通常把量少的作为溶质;③如果有水,则水是溶剂,其他的为溶质;④能与水反应的物质,溶解后形成的溶液中溶质应为反应后的生成物。如:CO2+H2O==H2CO3,SO2+H2O==H2SO3,CaO+H2O==Ca(OH)2,Na2O+H2O==2NaOH。溶质不是反应前的物质,而是反应后的H2CO3、H2SO3、Ca(OH)2、NaOH等。像结晶水合物溶于水后,溶质也发生变化。如:CuSO4·5H2O溶于水后溶质是CuSO4,而其中H2O是溶剂。
易忽略点:溶解的两个过程
易忽略点导析:
物质的溶解都有两个过程,一个过程是溶质的分子(或离子)向水中扩散的过程,这个过程吸收热量;另一过程是溶质分子(或离子)与水分子作用,形成水合分子(或水合离子)的过程,这个过程放出热量。形成溶液时是放热还是吸热,取决于这两个过程放出和吸收热量的多少。如果吸收的热量大于放出的热量,则溶液温度降低(如硝酸铵),反之溶液温度升高(如氢氧化钠)。有些物质溶于水时放出的热量与吸收的热量基本相等,溶液的温度就几乎不变(如氯化钠)。
实验题目(一):物质的溶解性
实验导析:
(1)实验用品:试管、药匙、蒸馏水、碘、高锰酸钾、汽油。
(2)实验的步骤:①分别取两支试管倒入适量的蒸馏水,分别加入少量的高锰酸钾、碘,观察溶解现象。②分别取另两支试管倒入适量的汽油,然后分别加入少量的高锰酸钾、碘,观察溶解现象。
(3)实验结论:高锰酸钾能溶解在水中,碘能溶解在汽油中。
拓展:
物质的溶解能力与溶质、溶剂本身的性质有关,同种物质在不同的溶剂里溶解能力不同,不同的物质在同一种溶剂里的溶解能力不同。
实验题目(二):验证水和乙醇互溶
实验导析:利用高锰酸钾溶于水溶液的颜色来判断水和乙醇是否互溶
(1)实验用品:试管、药匙、胶头滴管、水、乙醇、高锰酸钾。
(2)实验步骤:①在试管中加2mL水,再加入适量的高锰酸钾,振荡得到紫色溶液。②用胶管缓缓加入2mL乙醇,不要振荡,观察。③振荡后再观察。
(3)实验现象:不振荡时分层,振荡后互溶。
(4)实验结论:水和乙醇能够互相溶解,且能以任意比互溶。
拓展:
对于一些无现象的变化,人们很难来判定是否发生了变化,所以我们可以采用加入有颜色的物质,通过颜色的变化来确定。
实验题目(三):物质溶解时的热现象
(1)实验用品:铁架台(带铁圈)、烧杯、玻璃棒、温度计、蒸馏水、药匙、固体NaCl、NH4NO3、NaOH。
(2)实验步骤:装置如图所示。向烧杯中加入10mL蒸馏水,测出水的温度。向烧杯中加
按上述操作测定NH4NO3、NaOH溶解前后水和溶液的温度,并比较温度的变化。
(3)记录:
水中加入的溶质
NaCl
NH4NO3
NaOH
加入溶质前水的温度/℃
溶解现象
固体溶解
固体溶解
固体溶解
溶质溶解后溶液的温度/℃
结 论
NaCl溶解时温度不改变
NH4NO3溶解时吸收热量
NaOH溶解时放出热量
注意:读温度计读数时,一定不要将温度计从液体中拿出来读数。
课题2 溶解度
知识点1:饱和溶液和不饱和溶液
详解:
饱和溶液:在一定温度下,向一定量溶剂中加入某种溶质,当溶质不再溶解时,所得到的溶液叫做该溶质的饱和溶液。
不饱和溶液:在一定温度下,向一定量溶剂中加入某种溶质,还能继续溶解的溶液叫做该溶质的不饱和溶液。
警示:
(1)只有指明“在一定量溶剂里”和“在一定温度下”,讲溶液的“饱和”和“不饱和”才有确定的意义。当改变温度或溶剂的量时,饱和溶液和不饱和溶液可以相互转化。
(2)在一定温度和一定量溶剂中形成的某种溶质的饱和溶液,不能溶解该溶质,但在此溶液中还能继续溶解其他物质。如在一定温度下的氯化钠的饱和溶液中,不能溶解氯化钠,但可继续溶解蔗糖等其他物质。
(3)确定溶液是否饱和的方法是:加入同种溶质,若溶液的质量增加,原溶液为不饱和溶液;若原溶液质量不变,原溶液为饱和溶液。
知识点2:饱和溶液和不饱和溶液的转化(这是重点)
详解:
饱和溶液与不饱和溶液的转化条件:溶液存在的状态是有条件的,当外界条件改变时,溶液的状态将发生变化,一般说来有如下规律:
警示:
对于不同溶质而言,改变溶质、溶剂的量都可以实现上述转变,但改变温度要视具体物质而定,如硝酸钾等大多数固体物质的溶解能力随温度升高而增大,特殊的是熟石灰的溶解能力随温度升高而下降,因此若将熟石灰的不饱和溶液转化为饱和溶液,在改变温度时应是升高温度,反之,若将熟石灰的饱和溶液转化为不饱和溶液则应为降低温度。
知识点3:固体的溶解度(这是重点)
详解:
1、固体物质的溶解度:在一定温度下,某固态物质在
2、正确理解固体物质溶解度概念要注意以下几点:(1)要指明一定温度。物质的溶解度随温度的改变而改变,不指明一定温度,讲物质的溶解度没有意义。(2)溶剂的量一定。比较不同物质的溶解能力,必须在相同的溶剂中且溶剂的量相同,一般规定溶剂的量为
3、溶解度的含义:已知某物质在一定温度下的溶解度,其含义是指该物质在此温度下,在
引申思考:
(1)溶解度表示物质溶解能力的大小,是一个精确值,而溶解性是一个粗略值,要注意二者的区别。
(2)溶解性:是物质的物理性质之一,通常把一种物质溶解在另一种物质中能力叫溶解性。溶解性跟溶质和溶剂的性质有关。
(3)溶解度是衡量物质在某种溶剂里溶解性大小的尺度,是溶解能力的定量的表示方法。二者的关系如下图所示(温度为
(4)影响固体溶解度的因素:内因是溶质、溶剂本身的性质,外因是温度。
知识点4:溶解度曲线(这是重难点)
详解:
(1)溶解度曲线:用纵坐标表示溶解度,横坐标表示温度,得到物质溶解度随温度变化的曲线,这种曲线叫溶解度曲线。
(2)溶解度曲线的意义:
①溶解度曲线表示固体物质在不同温度的溶解度随温度的变化情况,溶解度曲线上的每一点都表示该温度下的溶解度。
②溶解度曲线上任一点都表示该温度下物质的饱和溶液。
③溶解度曲线下的任一点都表示该物质的不饱和溶液。
④如两条溶解度曲线相交,则交叉点表示在该温度下两物质的溶解度相等。在交叉点前后可比较两物质的溶解度的大小。
(3)溶解度曲线的变化情况:
①大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,“陡升型”,如硝酸钾。
②少数固体物质的溶解度受温度的影响不大,“平缓型”,如氯化钠。
③极少数固体物质的溶解度随温度的升高而下降,“下降型”,如氢氧化钙。
(4)溶解度曲线的应用:
①由溶解度曲线可查得某物质在某一温度时的溶解度,如在
②可查得某一物质溶解度随温度的变化情况。
③可比较在同一温度下不同物质的溶解能力。
④由溶解度曲线可确定从溶液中析出晶体的方法,如蒸发结晶、冷却热饱和溶液等。
⑤由由溶解度曲线可确定提纯物质的方法,如提纯含有少量氯化钠的硝酸钾可采用冷却热饱和的方法。
警示:
(1)根据溶解度曲线可比较溶解度的大小。在比较时注意,一是可比较同一温度下在同种溶剂里不同物质的溶解度,二是比较同种物质在同种溶剂里不同温度下的溶解度。即溶质、溶剂、温度三个要素中必须有两个相同才能比较溶解度的大小。
(2)曲线越陡表示溶解度受温度影响变化越大。
(3)对于溶解度受温度影响变化不大的物质,结晶提纯的方法只有一种,即蒸发。
知识点5:结晶及其方法
详解:
(1)定义:热的溶液冷却后,已溶解在溶液中的溶质从溶液中以晶体的形式析出,这一过程叫结晶。
(2)结晶方法通常有两种:①蒸发溶剂结晶:一般适用于固体溶解度受温度影响不大的物质,如从海水中提取食盐,大致过程是:
②冷却热饱和溶液结晶:适用于溶解度受温度影响较大的固体物质,如从KNO3饱和溶液中得到KNO3晶体,就可用冷却热饱和溶液的方法。
引申思考:
(1)结晶的定义还可以这样理解:从饱和溶液中析出具有一定几何外形的固体的过程叫做结晶。在结晶过程中形成的具有规则的几何外形的固体叫做晶体。
(2)用结晶法分离混合物:结晶法是根据几种可溶性固体混合物在同一溶剂里溶解度的不同,将固体混合物加以分离的一种方法。结晶法又分为蒸发溶剂法和冷却热饱和溶液法。对于溶解度受温度影响不大的固体物质,一般用蒸发溶剂的方法从溶液中得到晶体,例如从海水中提取食盐;又如NaCl中混有少量的KNO3,要分离NaCl就用蒸发溶剂的方法。对于溶解度受温度影响较大的固体物质,一般用冷却热饱和溶液的方法使溶质结晶析出,例如分离KNO3中混有的少量NaCl就用冷却热饱和溶液的方法。
(3)分离混合物的方法有过滤、结晶、蒸馏、分馏等。
知识点6:气体的溶解度
详解:
1、气体的溶解表示在压强101kPa和一定温度时,气体溶解在1体积水里达到饱和状态时所溶解的体积数。
2、影响气体溶解度的因素:溶质、溶剂本身的性质,温度和压强。
警示:
气体溶解度随温度的升高而减少,随压强的增大而增大。
易错点:溶解度
易错点导析:
在判断溶解度时往往漏掉四要素中的一个。所以一定要牢记溶解度包含的四要素,条件:一定温度(压强101kPa),标准:
易忽略点:溶解度与溶解性
易忽略点导析:
溶解度和溶解性都能表示物质的溶解能力。但是溶解性只能粗略地、定性地表示物质的溶解能力,一般用易溶、可溶、微溶、难溶来表示。而溶解度是指溶解能力的定量表示,是衡量物质在某种溶剂里溶解性大小的精确尺度,有一定的数值。
实验题目:温度对固体溶解度的影响
实验导析:
(1)实验用品:烧杯、玻璃棒、铁架台、酒精灯、药匙、硝酸钾、水、火柴、石棉网。
(2)实验步骤:
①取一烧杯,加入约1/3体积的水,然后逐渐加入KNO3晶体,边加KNO3边用玻璃棒搅拌到不再溶解为止。
②取铁架台(带铁圈)、酒精灯,铁圈的高度根据酒精灯的高度固定,铁圈上垫上石棉网,然后把有剩余固体KNO3的烧杯放到垫石棉网的铁圈上,点燃酒精灯。
③在加热的KNO3溶液中再加入1~2匙KNO3。待固体全部溶解后,停止加热。
④将③盛有热KNO3溶液的烧杯,放入盛有冷水的大烧杯中。
(3)实验现象:
(2)中①KNO3晶体逐渐溶解,最后有不溶于水的硝酸钾晶体。(2)中③温度升高,没有溶解的KNO3溶解了。(2)中④有晶体析出。
(4)实验结论:①一定温度下,一定量的溶剂里,KNO3不能无限制地溶解。②随着温度的升高,一定量的溶剂里溶解KNO3的量增多。③降低温度后,一定量的溶剂里,由于溶解度的减小有晶体析出。总之,随着温度的升高大多数固体物质的溶解度增大,反之则减小。
总结提示:①在做实验时一定要注意温度是变量,溶剂的量一定,观察溶解溶质多少,分析获得结论。②用其他物质来验证时最好不要选用NaCl这种受温度影响变化不大的物质。
课题3 溶质的质量分数
知识点1:溶质的质量分数(这是重点)
详解:
1、概念:溶液中溶质的质量分数=溶质的质量与溶液的质量比。
2、数学表达式:溶质的质量分数=溶质质量/溶液质量×100%。
3、单位:溶质的质量分数是一个比值,单位是1。
4、公式换算:溶质质量(m)=溶液体积(V)×溶液密度(ρ)×溶质的质量分数,其中溶液体积(V)×溶液密度(ρ)=溶液的质量。
5、注意事项:(1)计算过程中要保证单位统一。
(2)运用溶液体积和密度计算溶质质量,计算公式中赋予了化学含义,即溶质质量=溶液质量×溶质质量分数=溶液体积(V)×溶液密度(ρ)×溶质的质量分数。
(3)要分清加入物质和溶液中溶质、溶剂的关系。①加入物质的质量没有完全溶解,即已形成饱和溶液,则计算溶质质量分数时,不能以加入的质量进行计算,而应以饱和溶液中物质的溶解度计算。②加入的物质含结晶水如CuSO4·5H2O、Na2CO3·10H2O晶体,溶于水中,则溶质为CuSO4、Na2CO3质量会减小,而结晶水又作为溶剂的一部分,质量会增加。加入的物质与水发生反应如Na2O、SO3等,与水反应:Na2O+H2O==2NaOH、SO3+H2O==H2SO4,反应后得NaOH、H2SO4的溶液,此时所计算的溶质质量分数就为NaOH、H2SO4的质量分数。
警示:
(1)溶液是由溶质和溶剂组成的,当溶质或溶剂的量变化时,溶液中溶质的质量分数也可能发生变化。①若溶质的质量增加,溶剂的质量不变,则溶液的质量增加,溶液变浓,质量分数变大。②若溶质的质量减小,溶剂的质量不变,则溶液的质量减小,溶液变稀,质量分数变小。③若溶质的质量不变,溶剂的质量增加,则溶液的质量增加,溶液变稀,质量分数变小。④若溶质的质量不变,溶剂的质量减小,则溶液的质量减小,溶液变浓,质量分数变大。
(2)溶液中溶质质量分数常用的计算公式有:
×100%, ×100%= 溶质质量分数=
溶质质量=溶液质量×溶质质量分数,
溶液的质量=
知识点2:溶液的稀释和浓缩(这是难点)
详解:
溶液中的溶质质量分数等于溶质质量与溶液质量之比,可见要改变溶质质量分数,只要改变溶质的质量或溶剂的质量,即可达到目的。
(1)溶质质量分数变小(即稀释)的方法:①加入水。②降低温度析出晶体。③加入溶质质量小的溶液。
加水的计算方法:稀释前后溶质的质量不变:M前×a前%=(M前+M水)×b后%。
加入溶质质量分数小的溶液:M1×a1%+M2×a2%=(M1+M2)×a3%。
(2)溶质质量分数变大的方法:①蒸发溶剂。②加溶质。③加入溶质质量分数大的溶液。
加入溶质的计算方法:M1×a1%+M质=(M1+M质)×a2%。
蒸发溶剂的计算方法:M1×a1%=(M1-M水)×a2%。
警示:
稀释或浓缩的原理就是改变溶液中溶质或溶剂的质量,溶质的质量变大,即溶质的质量分数增大,溶剂的质量增大,溶质的质量分数变小。但要注意:当为饱和溶液时,增加溶质不会改变溶质的质量分数(温度不变)。
易错点:有关溶质质量分数的计算
易错点导析:
在溶质的质量分数计算中,由于对溶质和溶剂的理解不准确等原因导致出错,需要我们警惕。(1)要注意计算时溶液是否饱和,对于饱和溶液要根据溶解度计算溶质质量分数。(2)要认真分析在化学变化中溶液的质量变化,要注意溶液的质量中不包括沉淀,不溶的杂质,放出的气体。(3)要注意在化学反应前后溶质的变化。(4)会分析图像中各量之间的内在联系。(5)掌握在哪些情况下溶质的质量分数是不变的。
根据溶液变化过程中,溶质的质量分数不发生变化的情况有以下几种:①将溶液的一部分倒出,因为溶液具有均一性,溶液中溶质的质量分数不变。②同种溶质具有相同溶质的质量分数的溶液混合后,溶液中溶质的质量分数不变。③恒温下,向饱和溶液中投入同种溶质,因为一定温度下的饱和溶液中,不能再继续溶解同种溶质,溶液中溶质的质量分数不变。④升高KNO3等溶液的温度(溶剂质量不变),虽然KNO3等溶质的溶解度随温度的升高而增大,但升高溶液的温度,溶液中溶质的质量并不发生改变,溶质的质量分数不变。⑤降低Ca(OH)2等溶液的温度(溶剂质量不变), Ca(OH)2等溶液质的溶解度随温度的降低而增大,溶液中不会析出溶质,溶液中溶质的质量分数不变。⑥恒温蒸发饱和溶液中的水,虽然会导致溶质晶体析出,但由于析出晶体后所得溶液依然是该温度下的饱和溶液,溶液中溶质的质量分数不变。
实验题目:配制一定质量分数的溶液
实验导析:
(1)实验仪器:托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、药匙、胶头滴管等。
(2)实验药品:溶质药品、溶剂药品(蒸馏水)。
(3)实验步骤:①计算:按配制要求计算出所需的溶质和溶剂的量(固体计算出质量、液体计算出体积)。②称量或量取:称量是指称量固体物质的质量;量取是指量取深物质的体积。③溶解:把溶质和溶剂混合,用玻璃棒搅拌至充分溶解即可。④装置:把配好的溶液装入试剂瓶中,贴上标签。
注意事项:影响溶质质量分数变化的错误操作:①药品不纯。②称量时药品和砝码放反了,且使用了游码。③读数时没有和液面最低处保持一致等。
第十单元 酸和碱
课题1 常见的酸和碱
知识点1:酸碱指示剂
详解:
能与酸或碱溶液起作用而发生明显的颜色变化的物质。帮助人们鉴别溶液的酸性、碱性或中性。
说明:酸碱指示剂一般是一些植物的色素,常用紫色石蕊和无色酚酞两种。
紫色石蕊
无色酚酞
酸(性)溶液
红色
无色(不变色)
中性溶液
紫色(不变色)
无色(不变色)
碱(性)溶液
蓝色
红色
警示:
(1)指示剂不只是只有石蕊和酚酞,在酸、碱溶液中呈现出不同颜色的物质都可作指示剂。
(2)指示剂在酸、碱溶液中才能呈现出不同颜色,不溶的物质不能使指示剂变色。
知识点2:浓盐酸、浓硫酸的特性
详解:
1、盐酸和硫酸的物理性质及用途如下表:
物质
颜色
状态
挥发性
用途
盐酸
(HCl)
无色
液态
易挥发
重要化工产品。金属除锈,制造药物。胃液中盐酸帮助消化。
硫酸
(H2SO4)
无色
黏稠、油状、液态
难挥发
重要化工原料。生产化肥、农药、火药等和金属除锈。
2、盐酸:纯净的盐酸是无色的,但工业盐酸常因含有杂质而带黄色(主要由Fe3+引起)。打开浓盐酸时常会看到白雾,这是由于浓盐酸挥发出来的氯化氢气体与空气里的水蒸气接触,重新结合为盐酸小液滴,许多盐酸小液滴散布在空气中,就形成了白雾。(雾是液滴分散悬浮在气体中的现象)
3、浓硫酸的特性和浓硫酸的稀释方法:(1)浓硫酸的密度比水大,且溶于水时放出大量的热,因此稀释浓硫酸时千万要注意,一定要将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌,切不可将水倒进浓硫酸里。(2)浓硫酸能吸收空气中的水蒸气而变稀,因此浓硫酸应密封保存。利用浓硫酸的吸水性,浓硫酸可做某些气体的干燥剂。(3)浓硫酸还具有脱水性和很强的腐蚀性,若不慎溅在皮肤或衣服上,应立即用大量水冲洗,再涂上3%~5%的NaHCO3溶液。
拓展:
(1)纯净的盐酸是无色的,但工业用品盐酸常因含有杂质而略带黄色。(2)小液滴扩散到空气中形成雾,固体小颗粒扩散到空气中形成烟。(3)稀释浓硫酸时,如果将水倒进浓硫酸里,由于水的密度小,浮在硫酸上面,浓硫酸溶解时放出大量的热量使水沸腾,液滴向四处飞溅,易造成事故。(4)浓盐酸、浓硫酸敞口放置在空气中质量分数都会变小。
知识点3:酸的通性(这是重点)
详解:
稀盐酸和稀硫酸在水溶液中都有共同的氢离子(H+),因此它们有相同的化学性质即酸的通性。
化学性质
稀盐酸(HCl)
稀硫酸(H2SO4)
与指示剂反应
使紫色石蕊变红,不能使无色酚酞变色
与金属(Mg、Zn、Fe、Al)反应
产生气泡 Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
Fe+2HCl==FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑
2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑
与金属氧化物
(Fe2O3、CuO)反应
反应金属氧化物溶解 Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O
Fe2O3+H2SO4==Fe2(SO4)3+3H2O(充分反应后溶液变成黄色)CuO+2HCl==CuCl2+H2O CuO+H2SO4==CuSO4+H2O(充分反应后溶液变成蓝色)
与碳酸盐
(CaCO3、Na2CO3)反应
产生气泡 CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
Na2CO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+CO2↑
警示:
(1)稀盐酸和浓盐酸的物理性质不同——稀盐酸不能在瓶口形成白雾。(2)稀硫酸与浓硫酸的物理性质和化学性质都有差别——稀硫酸不具吸水性和脱水性等。(3)其他常用的酸还有:硝酸(HNO3)、醋酸或乙酸(CH3COOH),它们的化学性质与盐酸或硫酸有相似之处。(4)与金属反应时是指排在氢前面的金属。(5)CO32-的验证方法是用酸和澄清石灰水。(6)用酸除锈时,不能将金属制品长时间浸泡在酸中,否则排在氢前面的金属与酸反应造成金属锈蚀。
知识点4:常见的碱的特性及用途
详解:
1氢氧化钠、氢氧化钙的性质和用途。
氢氧化钠
氢氧化钙
颜色状态
白色块状固体
白色粉末状固体
溶解性
易溶于水,溶解时放热
微溶
腐蚀性
强烈腐蚀性
较强腐蚀性
用途
化工原料,用于制肥皂、石油纺织、印染工业
用于建筑工业,制漂白粉,改良土壤,配制农药等
俗名
苛性钠、火碱、烧碱
熟石灰、消石灰
2、氢氧化钠固体易吸收空气中的水分而潮解,利用这一性质,氢氧化钠可做某些气体的干燥剂。氢氧化钠固体应密封保存。
3、熟石灰可由生石灰(CaO)与水反应制得,反应的化学方程式为:CaO+H2O=Ca(OH)2。反应时放出大量的热。
警示:
(1)NaOH、Ca(OH)2都有腐蚀性,使用时要特别注意。(2)如果不慎将NaOH溶液沾到皮肤上,要用大量的水冲洗,再涂上硼酸溶液。(3)用NaOH用干燥剂时,不能干燥的气体有HCl、CO2、SO2等。
知识点5:碱的通性(这是重点)
详解:
常用的碱是氢氧化钠和氢氧化钙,它们的水溶液都有相同的氢氧根离子(OH—),因此它们也有共同的化学性质即碱的通性。
化学性质
氢氧化钠
氢氧化钙
与酸碱指示剂作用
碱使紫色石蕊试液变为蓝色,使无色酚酞试液变为红色
与某些非金属
氧化物反应
2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
2NaOH+SO2==Na2SO3+H2O
2NaOH+SO3==Na2SO4+H2O
Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O
警示:
氢氧化钠必须密封保存,因为它不仅吸收空气中的水分而潮解,还能吸收空气中的二氧化碳而变质。
易错点:酸碱指示剂在酸、碱中的颜色变化
易错点导析:
(1)利用指示剂可区分酸、碱,但同学们往往认为酸、碱都能使指示剂变色。可溶性的酸、碱才能使指示剂变色,(实质就是H+或OH—使指示剂变色)。所以一定要注意是指酸、碱溶液使指示剂变色。
(2)能使指示剂变色的溶液,并非一定是酸、碱溶液,有些盐类溶液也能使指示剂变色。
易忽略点:金属氧化物与酸反应及酸对金属的腐蚀
易忽略点导析:
酸的一个重要用途是除锈用除去锅炉、水壶中的水垢,对此应该注意:铁锈、水垢和酸反应被除去的同时,多余的酸易与金属发生反应,造成金属的腐蚀,所以在除锈以及除去水垢时要采用多次少量的方法,防止金属损耗。
实验题目(一):酸的化学性质
实验导析:
1、实验用品:白色点滴板、胶头滴管、试管、稀盐酸、稀硫酸、锌粒、镁条、铁片、铜片、生锈的铁钉、紫色石蕊试液、无色酚酞试液、大理石块。
2、实验步骤、现象、结论。
(1)步骤:①在点滴板上分别滴入稀盐酸、稀硫酸,然后分别滴加紫色石蕊试液和无色酚酞试液,观察现象。②分别取锌粒、镁条、铁片、铜片置于四支试管中,分别倒入稀盐酸或稀硫酸,观察现象。③取一生锈的铁钉置于试管中倒入适量稀盐酸或稀硫酸,观察现象。④取少量大理石块置于试管中,倒入稀盐酸,观察现象。
(2)现象:①紫色石蕊试液变红色,无色酚酞试液不变色。②镁冒出的气泡最快,锌次之,铁最慢,铜不冒气泡。③铁锈消失,溶液变为黄色。④大理石表面冒出气泡。
(3)结论:①酸溶液能使石蕊试液变红色,不能使酚酞试液变色。
②活泼金属与酸反应生成盐和氢气:Mg+2HCl==MgCl2+H2↑, Zn+2HCl==ZnCl2+
H2↑,Fe+2HCl==FeCl2+H2↑( Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑, Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑,
Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑)
③酸能与金属氧化物反应,生成盐和水:Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O [Fe2O3+3H2SO4
==Fe2(SO4)3+3H2O]。
④酸能与碳酸盐反应生成二氧化碳、水和碳酸盐:CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O。
注意:①向溶液中滴加无色酚酞试液不变色,该溶液不一定是酸溶液。②除锈时要多次少量的加入酸。
实验题目(二):碱的化学性质
实验导析:
1、实验用品:白色点滴板、胶头滴管、试管、氢氧化钠溶液、澄清的石灰水、二氧化碳气体、二氧化硫气体、三氧化硫气体、紫色石蕊试液、无色酚酞试液。
2、实验步骤、现象、结论。
实验项目
实验步骤
实验现象
实验结论
化学反应方程式
碱溶液与酸碱指示剂作用
在白色点滴板上各滴入两滴氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液,然后在滴有二者的点滴板上滴加紫色石蕊试液和无色酚酞试液,观察
紫色石蕊试液变为蓝色,无色酚酞试液变为红色
碱能使紫色石蕊试液变蓝,使无色酚酞试液变红
———————
碱溶液与非金属氧化物反应
取4支试管①②③④,在①②③试管中各加入氢氧化钠溶液,在④试管中加入澄清石灰水,然后向①④试管中通入CO2气体,向②③试管中分别通入SO2气体和SO3气体,观察
①②③试管无明显现象,④试管中出现白色浑浊
碱溶液能与非金属氧化物反应
2NaOH+CO2==
Na2CO3+H2O
2NaOH+SO2==
Na2SO3+H2O
2NaOH+SO3==
Na2SO4+H2O
Ca(OH)2+CO2==
CaCO3↓+H2O
课题2 酸和碱之间会发生什么反应
知识点1:中和反应
详解:
我们学习了常见的酸和碱,酸→H++酸根离子,碱→金属离子+OH—,当酸与碱作用时,酸中的H+和碱中的OH—结合成水,金属离子和酸根离子形成了新的化合物盐。我们把由金属离子(或NH4+)和酸根离子构成的化合物叫做盐。酸和碱作用生成盐和水的反应叫做中和反应。中和反应的实质是酸溶液中H+和碱溶液中的OH—结合生成水的过程。
警示:
(1)中和反应的产物是盐和水,但有盐和水生成的反应不一定是中和反应。如2NaOH+
CO2==Na2CO3+H2O、Fe2O3+3H2SO4==Fe2(SO4)3+3H2O不是中和反应。(2)中和反应是特殊反应,不是反应的基本类型。
知识点2:中和反应的应用(这是重点)
详解:
(1)改良土壤的酸碱性:根据土壤情况,利用中和反应原理,在土壤中加入酸性或碱性物质,以改良、调节土壤的酸碱性,利于植物生长。如可以向酸性土壤中加入熟石灰或生石灰,以中和酸性,改良土壤。(2)处理废水:用熟石灰中和硫酸厂的污水(含有硫酸等杂质)等。即Ca(OH)2+H2SO4==CaSO4+2H2O。(3)用于医疗:如用胃舒平(含氢氧化铝)等药物来医治胃酸(盐酸)过多的病人,化学方程式为Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O;再如,当我们不小心被黄蜂蜇了(黄蜂的刺是碱性的),就可以将食醋涂在皮肤上以减轻痛痒;被蚊虫叮咬(分泌出蚊酸),涂一些含有碱性物质(如NH3·H2O)的药水或肥皂水、牙膏等来中和,就可减轻痛痒。(4)生活中的应用:食用皮蛋时常加入些食醋,可以将其含有的碱性物质中和,从而使涩味除去,变得可口。
警示:
中和酸或碱时,通常对酸、碱的选取要考虑是否对环境有污染,对人体是否有危害,操作是否简便,以及价格等方面。
知识点3:溶液酸碱度的表示法——pH(这是重点)
详解:
(1)利用酸碱指示剂只能测定溶液的酸碱性,不能测定溶液的酸碱性强弱的程度,即溶液的酸碱度。溶液的酸碱度常用pH来表示。pH的范围通常在0~14之间。
当pH=7时,溶液显中性;
当pH<7时,溶液显酸性,pH越小,酸性越强;
当pH>7时,溶液显碱性,pH越大,碱性越强。
(2)测定pH的最简便方法是使用pH试纸,测定时,用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,便可知道溶液的pH。
用pH试纸测定溶液pH时应注意:①不能将pH试纸直接浸入待测液中测定,否则待测液将受到污染。②不能先用蒸馏水将pH试纸润湿,否则待测液被稀释,测出的pH可能不准确。
拓展:
(1)测定溶液的酸碱性可用指示剂,也可用pH试纸。但测定溶液酸碱度,只能用pH试纸。(2)酸性溶液、碱性溶液与酸溶液、碱溶液是不同的概念。即酸性溶液、碱性溶液并非一定是酸、碱溶液。如Na2CO3溶液呈碱性,CuSO4溶液显酸性。(3)pH的变化:①向酸性溶液中加入水pH会变大,接近7但不等于7。若加入碱pH变大,完全反应后pH=7,若继续加碱,pH>7。②向碱性溶液加入水pH会变小,接近7但不等于7。若加入酸pH会变小,完全反应后pH=7,继续加酸,pH<7。
知识点4:溶液酸碱度的意义(这是重点)
详解:
化工生产中,许多反应必须在一定pH溶液中才能进行。
农业生产中,农作物一般适于在pH为7或接近7的土壤中生长。
雨水的酸碱度大小对环境影响很大,特别是酸雨严重破坏环境。正常雨水pH约为5.6,小于该值即为酸雨。
人体内的各种液体和新陈代谢产生排出的液体都有着较为固定的pH范围,有些内容则是生理指标,可以了解人体健康状况。
警示:
酸碱度对工农业生产都有着非常重要的意义,深刻理解酸碱度是酸碱性强弱程度的表示。
易错点:食物中营养成分的判断
易错点导析:
酸性物质和酸是两个不同的概念,酸一定呈酸性,但呈酸性的物质不一定是酸。如NaHSO4在水中呈酸性,它属于盐类。同理,呈碱性的物质并非一定是碱,如Na2CO3水溶液呈碱性。所以用pH测定的是酸碱度,不是酸、碱。
易忽略点:酸碱中和后的酸碱性
易忽略点导析:
往往误认为酸、碱发生中和反应后的溶液都是中性,但忽略了酸、碱是否完全中和。有些中和反应后的溶液并非一定是中性。在判断反应后溶液的酸碱性时要二者量的关系。要确定是否完全中和,若酸剩余呈酸性,pH<7,若碱剩余呈碱性,pH>7。一般情况下完全反应后pH=7。
实验题目(一):中和反应
实验导析:
(1)实验仪器:烧杯、胶头滴管、玻璃棒、玻璃片。
(2)实验药品:氢氧化钠溶液、酚酞试液、稀盐酸。
(3)实验步骤:①在烧杯中加入10mL氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞试液,搅拌并观察现象;再用胶头滴管吸取稀盐酸,逐滴加入烧杯中,边加边搅拌,观察现象。②取反应后的溶液滴在玻璃片上,使液体蒸发,观察玻璃片上的现象。
(4)实验现象和结论:①氢氧化钠溶液中滴入酚酞试液变为红色,逐滴加入稀盐酸,红色逐渐变浅至刚好变为无色时,说明盐酸和氢氧化钠完全中和。②玻璃片留下白色固体,白色固体为氯化钠。
(5)注意:①要逐滴加入并不断搅拌,颜色刚消失时即停止加入。②用酚酞试液的目的是控制反应物的用量,同时判断反应是否发生。
实验题目(二):pH的测定
实验导析:
(1)实验仪器:pH试纸、玻璃棒、玻璃片、烧杯(清洗用水)。
(2)实验药品:稀硫酸、稀氢氧化钠溶液、蒸馏水。
(3)实验步骤:①取玻璃片,在玻璃片上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取稀硫酸滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较。清洗玻璃棒、玻璃片,并干燥。②取玻璃片,在玻璃片上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取氢氧化钠溶液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较。清洗玻璃棒、玻璃片并干燥。③取玻璃片,在玻璃片上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取蒸馏水滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较。清洗玻璃棒、玻璃片。
(4)现象与结论:①试纸呈红色,和pH=2的颜色一致;稀硫酸溶液呈酸性。②试纸呈蓝色,和pH=14的颜色一致;氢氧化钠溶液呈碱性。③试纸呈浅绿色,和pH=7的颜色一致;蒸馏水呈中性。
第十一单元 盐 化肥
课题1 生活中常见的盐
知识点1:几种生活中常见的盐
详解:
下表列出了常见的几种盐的化学式、俗名、性质和用途。
名称
氯化钠
碳酸钠
碳酸氢钠
碳酸钙
化学式
NaCl
Na2CO3
NaHCO3
CaCO3
俗名
食盐(主要成分)
纯碱、苏打(俗称)
小苏打(俗称)
石灰石、大理石的主要成分
性质
白色固体、易溶于水,熔、沸点高,味咸,其水溶液呈中性(pH=7)
白色粉末,易溶于水,水溶液呈碱性(pH>7)。Na2CO3能与盐酸或稀硫酸反应放出CO2:Na2CO3+2HCl=
2NaCl+H2O+CO2↑;
Na2CO3+H2SO4=
Na2SO4+H2O+CO2↑
细小的白色晶体,能与盐酸或稀硫酸反应放出CO2:
NaHCO3+HCl=
NaCl+H2O+CO2↑;
2NaHCO3+H2SO4=
Na2SO4+2H2O+
2CO2↑
白色固体,难溶于水,用于实验室制取CO2:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,工业上高温煅烧石灰石制取CO2:CaCO3
+CO2↑
用途
作调味剂,腌制食品;医疗上用来配制生理盐水;工业上用来作原料制取Na2CO3、NaOH、Cl2和盐酸;农业上用来选种。
用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂的生产等
是发酵粉的主要成分,也是治疗胃酸过多的一种药剂
可用作补钙剂,石灰石、大理石用作建筑材料,也用于实验室制取CO2,煅烧石灰石是工业制取生石灰的方法
警示:
(1)盐是指由金属离子和酸根离子组成的一类化合物,而食盐是盐类中的一种,特指就是NaCl,所以要注意,盐并不一定就是食盐。(2)石灰石和大理石的主要成分是CaCO3,但二者是不同的物质,都是混合物。(3)纯碱是盐,水溶液呈碱性,盐溶液不一定都是中性。
知识点2:CO32-(HCO3-)的检验(这是重点)
详解:
含有碳酸根离子(或碳酸氢根离子)的盐共有的化学性质:能与酸溶液反应,产生二氧化碳气体。它们的鉴别方法可由此共性获得,鉴别试剂是稀盐酸和澄清石灰水。
判断现象:有气泡产生,澄清石灰水变浑浊。
警示:
(1)检验CO32-(或HCO3-)常用的试剂是稀盐酸和澄清的石灰水。方法是:将被检验的物质与稀盐酸反应,如果有气体放出,再将放出的气体通入澄清的石灰水中,如果澄清的石灰水变浑浊,则此物质中含有CO32-(或HCO3-)。(2)Na2CO3与稀盐酸反应放出CO2气体的速率非常快,原因是它们能溶于水,与盐酸反应时反应物间的接触面积大,因此,在实验室通常不用Na2CO3、K2CO3、NaHCO3等与稀盐酸反应来制取CO2。
知识点3:复分解反应的条件(这是难点)
详解:
酸、碱、盐之间有的能发生复分解反应,有的就不能发生。进一步研究证明,两种物质在溶液中相互交换离子,生成物中如果有沉淀析出、有气体放出或有水生成(严格地说,有难电离的物质生成),那么复分解反应就可以发生,否则就不能发生。例如:
KCl+AgNO3=KNO3+AgCl↓ , CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,
NaOH+HCl=NaCl+H2O。
以上这些复分解反应都可以发生。
如果把NaCl溶液和KNO3溶液混合在一起,既没有沉淀析出,也没有气体放出可水生成,实际上并没有发生复分解反应。
拓展:
复分解反应只有当有沉淀或有气体或有水生成时,才能发生。
可见记住酸、碱、盐在水中的溶解性,对判断复分解反应能否发生是非常重要的。酸、碱、盐的溶解性可以查阅教材后面的附录I。从附录I“部分酸、碱和盐的溶解性表(
可以将常见的复分解反应归纳如下表:
反应物→生成物
复分解反应的实例
盐+酸→新盐+新酸
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
盐+碱→新盐+新碱
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
盐+盐→新盐+新盐
AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3
酸+碱→盐+水
HCl+NaOH=NaCl+H2O
酸+金属氧化物→盐+水
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
要注意:碱+非金属氧化物→盐+水,此反应不属于复分解反应,例如:
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
知识点4:盐的性质(这是重点)
详解:
在常温下,盐大都是晶体。不同种类的盐在水中的溶解性不同,故其化学性质也有所不同。对于其共性总结如下表所示:
反应类型
反应条件
备 注
酸+盐→新酸+新盐
HCl+AgNO3=AgCl↓
+HNO3
H2SO4+BaCl2=BaSO4↓
+2HCl
2HNO3+CaCO3=Ca(NO3)2
+ CO2↑+H2O
反应物(初中阶段)中酸一般讲HCl、H2SO4、HNO3,盐是碳酸盐可不溶,其余的盐要求可溶。
生成物要有沉淀或气体或水生成。
①AgCl、BaSO4都是不溶于稀HNO3的白色沉淀,因此Cl-或用AgNO3和稀HNO3来鉴别,SO42-可用BaCl2[Ba(NO3)2]和稀HNO3来鉴别。
②碳酸盐与酸反应能生成CO2,因此CO32-一般用稀HCl和石灰水来鉴别。
碱+盐→新碱+新盐
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓
+Na2SO4
3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓
+3NaCl
Mg(OH)2+CuCl2→不反应
反应物都要可溶。
生成物要有沉淀或气体或水生成。
①常见的碱只有NaOH、KOH、Ba(OH)2、NH3·H2O可溶,Ca(OH)2微溶,其余均难溶。
②不溶性碱Cu(OH)2是蓝色的,Fe(OH)3是红褐色的,其余一般为白色
盐+盐→新盐+新盐
Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓
+2NaCl
Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓
+2NaCl
KNO3+NaCl→不反应
反应物都要可溶。
生成物要有沉淀或气体或水生成。
①钠盐、钾盐、铵盐、硝酸盐都易溶于水。
②氯化物只有AgCl不溶(也不溶于稀硝酸),其余均可溶。
③硫酸盐除BaSO4不溶(也不溶于稀硝酸),CaSO4、Ag2SO4微溶,其余可溶。
④碳酸盐中除K2CO3、Na2CO3、(NH4)2CO3可溶,MgCO3微溶,其余难溶。
金属+盐新金属+新盐
2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3
Zn+Mg(NO3)2→不反应
Fe+AgCl→不反应
反应物盐要可溶。
在金属活动性顺序中,排在前面的金属可以把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来(前置后)。
①此类反应是置换反应,应用金属活动性顺序表去判断。
②在置换反应中,只能生成Fe2+。
③极活泼的金属K、Ca、Na与盐溶液反应时,金属先和水反应,此类反应复杂,暂不作要求。
警示:
(1)并非所有盐类都有这四种性质,像KNO3、NaNO3这些物质很难跟其他物质发生反应。
(2)当盐类物质参加反应时(除与酸反应外),都必须是可溶的。
易错点:复分解反应的判断
易错点导析:
对于复分解反应常常发生的错误有:(1)对复分解反应的条件应用不准。(2)对物质的可溶性难溶性掌握不准。(3)对物质、离子的共存问题判断不准。对于出现的这些错误首先要掌握反应条件:①生成物必须的沉淀、气体、水三种中的一种,并非三种都有。②反应物,大多数情况下的盐和碱都必须是可溶的,只有与酸反应时可不溶。其次要掌握一些常见的物质的溶解性:口诀如下:钾、钠、铵盐硝酸溶;盐酸盐(Cl-)中银亚汞;碳、磷(PO43-)酸溶钾、钠、铵(NH4+);硫酸(SO42-)铅与钡不溶;碱(OH-)溶钾、钠、铵和钡。③在判断时要看反应物、生成物,不要遗漏。
实验题目:粗盐的提纯
实验导析:
1.(1)用品:铁架台(带铁圈)、烧杯、托盘天平、漏斗、玻璃棒、蒸发皿、滤纸、酒精灯、火柴、量筒、药匙、坩埚钳、粗盐、剪刀。
(2)实验步骤:溶解、过滤、蒸发、计算产率。
精盐产率=精盐(g)/溶解粗盐(g)×100%
注意:①溶解时粗盐要逐渐加入,不能一次性倒入烧杯中。
②过滤时,操作要求做到“一贴二低三靠”。一贴:滤纸紧贴漏斗内壁。二低:滤纸上沿要低于漏斗口,待滤液液面要低于滤纸上沿。三靠:盛过滤液体的烧杯紧靠玻璃棒,玻璃棒下端轻靠三层滤纸一边,漏斗的下端紧靠烧杯内壁。
③蒸发时要不断用玻璃棒搅拌,防止因局部过热而造成液体飞溅。
④当蒸发皿中出现较多固体时停止加热,利用余热使液体蒸干。
2.(1)溶解过程中,玻璃棒所起的作用是加速粗盐的溶解。
(2)经两次过滤后溶液仍常浑浊,可能是滤纸破损或加入液体时液面高于滤纸边缘或纸与漏斗间存在气泡,这些原因都可能导致滤液浑浊。
课题2 化学肥料
知识点2:化肥、农药对环境的影响
详解:
1.肥料是植物的粮食,是提高农业生产的物质基础之一。合理使用肥料,对提高单位面积产量和不断提高土壤肥力均起着重要作用。但是,任何种类和形态的化肥都不可能全部被植物吸收利用,其利用率:氮为30%~60%,磷为3~25%,钾为30~60%。
2.(1)化肥危害:一方面化肥中常含有一些重金属元素、有毒有机物和放射性物质,施入土壤后形成潜在的土壤污染;另一方面化肥在施用过程中因某些成分的积累、流失或变化,引起土壤酸化、水域中氮和磷含量升高、氮化物和硫化物氧化(N2O、NH3、H2S等)排放等,造成土壤退化和水、大气环境的污染。
(2)农药的危害:农药本身是有毒物质,在杀灭病虫害的同时也带来了对自然环境的污染和对人体健康的危害。
3.合理使用:(1)合理使用化肥的方法有:一是根据土壤情况和农作物种类选择化肥;二是建立和推广化学肥料和有机肥料配合施用的施肥体系。
(2)合理使用农药的方法:要根据有害生物的发生、发展规律,对症下药、适时用药,并按照规定的施用量、深度、次数合理混用农药和交替使用不同类型的农药,以使其充分发挥不同农药的特性,做到用量少、效应高、负面影响小。
警示:
任何事物都存在着两个方面:利和弊。化肥、农药在农业上是必不可少的两物质,但不合理使用对环境都会造成危害,所以一定要合理使用。大力发展高效无毒的农药的生产。
知识点1:常见的化肥及作用
详解:
化肥种类
物 质
在植物生长中的作用
缺乏时的表现
氮肥
尿素[CO(NH2)2]
氨水(NH3·H2O)
铵盐(NH4HCO3、NH4Cl))
硝酸盐(NH4NO3、NaNO3)
氮是植物体内蛋白质、核酸和叶绿素的组成元素。氮肥能促进作物的茎叶生长茂盛,叶色浓绿
植株矮小瘦弱,叶片发黄,严重时叶脉呈淡棕色
磷肥
磷矿粉[Ca3(PO4)2]
钙镁磷肥(钙和镁的磷酸盐)
过磷酸钙[Ca(H2PO4)2和CaSO4]
磷肥能促进作物根系发达,增强抗寒抗旱能力,还能促进作物提早成熟,穗粒增多,籽粒饱满
植株特别矮小,叶片呈暗绿色,并出现紫色
钾肥
硫酸钾(K2SO4)
氯化钾(KCl)
钾肥能保证各种代谢过程的顺利进行、促进植物生长、增强抗病虫害和抗倒伏能力
茎秆软弱,容易倒伏,叶片的边缘和尖端呈褐色,并逐渐焦枯
复合肥料
磷酸二氢铵(NH4H2PO4)
磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]
硝酸钾(KNO3)
同时含有两种或两种以上的营养元素,能同时均匀地供给作物几种养分,充分发挥营养元素间的相互作用,有效成分高
-------------------
警示:
(1)化肥:以化学和物理方法制成的含农作物生长所需营养元素的化学肥料。(2)农作物所必需的营养元素有多种,其中氮、磷、钾需要量较大,因此氮肥、磷肥和钾肥是最主要的化学肥料。(3)复合肥料是指含有两种或两种以上的营养元素的化肥。如KNO3,含有钾元素和氮元素两种营养元素。(4)微量元素肥料:主要有硼肥、锰肥、铜肥、锌肥、钼肥等,施用的量很少。植物缺乏这些微量元素就会影响生长发育,减弱抗病能力。
知识点3:化肥的简易鉴别(这是重点)
详解:
利用物理性质、化学性质的不同初步区分常见化肥的方法。
氮肥
钾肥
磷肥
看外观
白色晶体
灰白色粉末
加水
全部溶于水
大多不溶于水可部分溶于水
加熟石灰
放出具有刺激性气味气体的氨气(铵态氮肥)
无具有刺激性气味的氨气放出
-------------------------------
氮肥的简易鉴别:氮肥中的氨水是液态,碳酸气铵有强烈的刺激性气味,据此可直接将它们与其他氮肥区别。
其他常见氮肥可按下图所示步骤鉴别:
氮肥 有氨味 有白色沉淀 加硝酸钡溶液 无沉淀 硫酸铵 尿素 硫酸铵、氯化铵、硝酸铵 加碱 无氨味 硝酸铵、氯化铵 加硝酸银溶液 氯化铵 硝酸铵 有白色沉淀 无沉淀 硫酸铵、氯化铵、硝酸铵
初步区分化肥的方法:含有SO42-的化肥可用含Ba2+的物质鉴别,含有Cl-的化肥可用AgNO3鉴别,若同时含有SO42-和Cl-,可先用Ba2+。
易错点:铵态氮肥与碱性物质
易错点导析:
在学习中常见的错误就是化肥的应用问题,物质是铵态氮肥不能与碱性物质混用。这是因为铵态氮肥中含有NH4+,而NH4+遇到碱性物质会发生反应,生成氨气(NH3),氨气逸出降低了肥效。这要和鉴别NH4+区别开来。
第十二单元 化学与生活
课题1 人类重要的营养物质
知识点1 蛋白质(这是重点)
详解:
(1)蛋白质的构成:由多种氨基酸构成的极为复杂的化合物,相对分子质量从几万到几百万,整个生物界大约有100亿种不同的蛋白质。
(2)蛋白质的作用:①血红蛋白:在机体中起着运输氧气和二氧化碳的作用,它由血红素和蛋白质构成。②酶:一类重要的蛋白质,是一种生物催化剂,能催化生物体内的反应。具有各种功能的酶涉及细胞生命活动的方方面面。
(3)蛋白质食物来源:富含蛋白质的动物性食物的来源:瘦肉、蛋、牛奶、肝等器官。植物性食物中豆类蛋白质含量丰富,花生中也富含蛋白质。
警示:
(1)机体一氧化碳中毒的机理:血红蛋白除了与氧气结合,还能与其他物质结合,如当血红蛋白遇到一氧化碳时,它们的结合能力是与氧气结合能力的200~300倍,而血红蛋白一旦与一氧化碳结合,就不再与氧气结合,人体就会因缺氧而窒息,严重的会死亡。
机体一氧化碳中毒后,不能进行正常的新陈代谢,不能为机体提供热量,因此一氧化碳中毒后,除了把患者放在通风处呼吸新鲜氧气外,还应注意保暖,防止体温太低,而受到更严重的伤害。
如果一氧化碳中毒较轻,则开窗、开门,通风呼吸新鲜空气即可。如果较为严重,则要强迫吸氧,迫使血红蛋白激活而运送氧,或静脉注射亚甲基蓝,同时用高压氧治疗。
一氧化碳来源
香烟的烟气中含几百种有毒物质,其中有CO
动植物腐烂过程中会产生CO
一氧化碳的特殊性:CO是无色、无味、难溶于水的气体,排放或泄漏很难被人察觉,因此CO有潜在的危险,在使用CO时,一定要注意尾气的回收和燃烧处理。
(2)使蛋白质变性的物质:甲醛等物质会和蛋白质发生反应,破坏蛋白质的结构,使其变性。其他如在高温、射线辐射或化学试剂等的作用下,均能使蛋白质遭到破坏,失去它的生理活性,这就是蛋白质的变性作用。
甲醛的水溶液(福尔马林)可与蛋白质发生反应,使蛋白质变性并凝固,再也不易腐烂,依此原理可制作永久保存的动物标本。但食用福尔马林浸泡的水产品,不但不能提供人体需要的蛋白质,残余的福尔马林还能侵蚀消化道,使消化道内的蛋白质变性而危害人体健康。
其他常见的重金属离子也会使蛋白质变性,引起重金属中毒。
(3)食物蛋白质的主要作用:人体通过食物获得的蛋白质,在胃肠道里与水发生反应,生成氨基酸。氨基酸通过肠壁进入血液循环,一部分氨基酸被氧化,生成尿素、二氧化碳和水等排出体外,同时放出热量供人体活动需要。另一部分氨基酸再重新组成人体所需要的各种蛋白质,维持人体的生长发育和组织更新。
知识点2 糖 类
详解:
(1)糖类的功能:在人体组织中,葡萄糖在酶的作用下转变为二氧化碳和水,同时放出能量,为机体活动供能和维持恒定体温,每克葡萄糖约放出15.6kJ的能量。糖类也是构成生命机体的基本材料之一。
(2)糖类的食物来源:各种蔬菜、水果、谷类食物等,以及其他含糖食品。
(3)淀粉:淀粉是绿色植物进行光合作用的产物。淀粉是由C、H、O元素组成的高分子化合物。常用(C6H10O5)n来表示淀粉的化学组成。它在消化过程中经酶的作用跟水发生一系列反应,生成葡萄糖。
(4)葡萄糖:葡萄糖的化学式是C6H12O6,它是白色晶体,有甜味,能溶于水。葡萄糖在酶的作用下缓慢氧化转变成二氧化碳和水,同时放出热量。
酶
(5)蔗糖:它的化学式为C12H22O11,蔗糖为无色晶体,易溶于水,是重要的甜味食物。
引申思考:
人体内血液中的葡萄糖必须维持一定的浓度。膳食中缺乏糖类将导致全身无力、疲乏、血糖含量降低,产生头晕、心悸、脑功能障碍等。医学称为“低血糖”,严重者会导致低血糖昏迷。当膳食中糖类过多时,就会转化成脂肪贮存于体内,使人过于肥胖而导致各类疾病如高血脂、糖尿病。糖尿病人的症状:三多一少(多饮、多食、多尿、消瘦)。
知识点3 油 脂
详解:
油脂是重要的营养物质。在常温下,植物油脂呈现液态,称为油,动物油脂呈现固态,称为脂肪,二者合称为油脂。每克油脂在人体内完全氧化时,放出39.3kJ的能量,比糖类多一倍,因此它是重要的供能物质,被称为人体内的燃料。
肥肉、大豆、花生等食物中含有较多的油脂,一般成人体内贮存约占人体质量10%~20%的脂肪。当人进食量小,摄入食物的能量不足以支付机体消耗的能量时,就会消耗自身的脂肪来满足机体的需要,所以说,脂肪是维持生命活动的备用能源。
警示:
油脂是重要的营养物质,是食物的一个基本构成部分。摄入过多容易诱发心脑血管病,会导致肥胖症,还将诱发高血压、糖尿病等。
知识点4 维生素(这是重点)
详解:
维生素是人体生长和代谢所必需的具有复杂结构的有机物。它对人体的作用不同于糖类、蛋白质和脂肪,它既不能给人体提供能量,也不是人体中主要组织的成分。人体对维生素的需要量很少,少到只能用毫克或微克来计算。虽然量小,作用却很大。它的生理作用是主宰人体内营养成分的分配,调节体内的生理机能,充分辅助酶来促进体内各类生物化学反应的顺利进行,促进人体的生长发育,体内一旦缺少维生素,就会引起物质代谢的紊乱,引起某些疾病。
警示:
维生素严重缺乏可导致许多疾病,例如缺病少维生素C会导致坏血病,缺少终生B可能出现脚气病,缺少维生素A可能引起夜盲症等。
易错点 食物中营养成分的判断
易错点导析:
食物营养素包括:蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水。不管你吃的食物如何变化,它们都必须含有充分的营养素,人体生命的生存和健康离不开它。在这六大营养素中蛋白质、糖类、油脂、维生素属于有机物,无机盐和水属于无机物。由于对食物中所含营养素的成分不清楚,导致判断时出现错误。要解答好该类试题,需知道:蛋白质主要存在于肉类、鱼类、奶类、蛋类、豆类和硬壳果等中;糖类不一定都是甜的,含有淀粉的食物不甜:如大米、马铃薯、面粉、高粱、玉米。葡萄糖、蔗糖是甜的,如白糖、红糖、冰糖的主要成分是蔗糖;油脂如花生油、豆油、菜籽油、猪油、牛油等;含维生素的食品:香蕉、橘子、葡萄等水果类物质,黄瓜、西红柿等蔬菜类物质。
课题2 化学元素与人体健康
知识点1 人体中的元素组成
详解:
(1)我们周围的世界是由100多种元素组成的,而组成我们人体自身的元素约有50多种。人体中含量较多的元素有11种,它们约占人体质量的99.95%。这11种元素按由多到少的顺序是O:65%、C:18%、H:10.0%、N:3.0%、Ca:2.0%、P:1.0%、K:0.35%、S:0.25%、Na:0.15%、Cl:0.15%、Mg:0.05%。
(2)人体中含量最多的非金属元素是氧元素,人体中含量最多的金属元素是钙元素。
(3)各种元素在人体中的存在方式:①C、H、O、N几种元素以水、糖类、油脂、蛋白质和维生素的形式存在。其他元素主要以无机盐的形式存在,总量不超过人体质量的4%。②在以无机盐形式存在的元素中含量超过0.01%的称为常量元素;低于0.01%的称为微量元素。
警示:
生命元素包括六种大量元素C、H、N、O、P、S,十二种宏量元素和微量元素Na、K、Mg、Ca、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Mo、Cl、I以及其他元素如Cr、V、Ni、Se、F等。
以无机盐形式存在的各种元素含量虽不多,但对人体健康影响很大。
知识点2 常量元素与人体健康(这是重点)
详解:
(1)钙:①人体中所含钙绝大部分集中在骨骼及牙齿中,主要以羟基磷酸钙[Ca10(PO4)6(OH)2]晶体的形式存在,它使得骨骼和牙齿具有坚硬的结构支架。②钙是人体必需的元素,幼儿及青少年缺钙会得佝偻病和发育不良,老年人缺钙会发生骨质疏松,容易骨折。③人体必须每日摄入足量的钙,才能保证正常的生长发育及新陈代谢。人体钙的来源主要是靠饮食,深绿色的蔬菜、连骨带壳吃的小鱼小虾、豆类和骨粉中含钙较多,奶及奶制品中的钙可吸收率高。
(2)钠和钾:钠和钾是人体必需元素。成人的K+存在于细胞内液中。细胞内液和细胞外液中的K+和Na+各保持一定的浓度,这对于维持人体内的水分和维持体液恒定的pH有重要的作用,而这是人体维持正常生命活动的必要条件。成人每人每天需要食盐3g~
警示:
人体中的各元素的含量是一定的,多了和少了都会对身体不利,若多量的摄入钙,会使发生结石,以及骨骼变粗等。过多的食用食盐易患高血压等症状。
知识点3 微量元素与人体健康(这是重点)
详解:人体中和微量元素及作用如下表所示:
元素
对人体的作用
摄入量过高、过低对人体健康的影响
铁
是血红蛋白的成分,协助氧气的运输
缺铁会引起贫血
碘
甲状腺素的重要成分
缺碘会引起甲状腺肿大,婴儿缺碘会影响生长发育,造成思维迟钝;过量也会引起甲状腺肿大。
锌
影响人体发育
缺锌会引起食欲不振,生长迟缓,发育不良
硒
有防癌、抗癌作用
缺硒可能引起表皮角质化和癌症;过量引起中毒
氟
能治疗龋齿
缺氟易产生龋齿;过量会引起氟斑牙和氟骨病
警示:
人体中的微量元素如果缺少也应该通过食物补充,但要合理食用不能过多地摄入。
易错点:人体各种元素的含量与人体健康的关系
易错点导析:
同学们往往认为微量元素含量少,作用小。常常把微量元素和常量元素、有害元素弄混。由此应该知道常量元素和微量元素都对人体健康有极大的影响。同时要注意各元素的含量在人体中是一定的,过多或过少都会人体健康受到损害。记住人体中的几种常量元素、微量元素:钙、钾、钠、铁、碘、氟、锌、硒等。掌握它们在人体中的作用。记住几种有害元素:Hg、Pb等。
课题3 有机合成材料
知识点1 有机化合物(这是重点)
详解:
化合物主要有两大类:无机化合物和有机化合物。我们把含有碳的化合物叫有机化合物(简称有机物),如甲烷是最简单的有机物,还有乙醇、葡萄糖、淀粉、蛋白质等都是有机物;把不含碳元素的化合物称为无机化合物(简称无机物),如氧化钙、盐酸、氢氧化钠等。但是像一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙等中虽也含有碳元素,但它们的组成和性质与无机物相似,因此仍把它们视为无机物。
有机化合物的主要特点:(1)有机化合物一般都具有一些共性:多数有机物难溶于水,易溶于有机溶剂,熔点低,受热易分解,且容易燃烧,不导电。(2)自然界中的化合物,绝大多数是以有机物的形式存在着,因此含碳元素的化合物在自然界中种类很多。
警示:
(1)有机化合物一定含有碳元素,但含碳元素的化合物不一定都是有机化合物,如一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙,金刚石、石墨等含有碳,但它们属于单质,不是化合物,更不是有机化合物。(2)有机物分子中的碳原子可以互相连接起来,形成碳链或碳环。由于碳原子的排列方式不同,所表现出来的性质就不同。
知识点2 有机高分子材料
详解:
(1)有机高分子材料:有机高分子材料有天然的(如棉花、羊毛和天然橡胶等)和人工合成的(如塑料、合成纤维和合成橡胶,就是我们通常所说的三大合成材料)。
(2)合成有机高分子材料的基本性质:①热塑性和热固性。链状结构的高分子材料(如装食品用的聚乙烯塑料)受热到一定温度范围时,开始软化,直到熔化成流动的液体,冷却后变成固体,再加热又可以熔化。这种性质就是热塑性。试想,有这一性质的高分子材料有哪些用途?网状结构的高分子材料一经加工成型就不会受热熔化,因而具有热固性,例如酚醛塑料(俗称电木)等。所以,电木插座破裂后无法进行修补。②强度大。高分子材料的强度一般都比较大,例如,锦纶绳(又称尼龙绳)特别结实,用于制渔网、降落伞、轮胎帘子线等。③电绝缘性好。广泛应用于电器工业上,例如,制成电器设备零件、电线和电缆的护套等。④有的高分子材料还具有耐化学腐蚀、耐热、耐磨、耐油,不透水等性能,可用于某些有特殊需要的领域。但是,事物总是一分为二的,高分子材料也有不耐高温、易燃烧、易老化、废弃后不易分解等缺点。
警示:
(1)有机高分子材料,是由有机高分子化合物构成的。有机高分子化合物的相对分子质量很大,如淀粉、蛋白质等。(相对分子质量从几万到几十万,甚至到几百万或更高)。(2)通常许多有机高分子化合物的结构并不复杂,它们是由简单的结构单元(每个分子)重复连接而成的。例如,聚氯乙烯分子就是成千上万个氯乙烯分子聚合而成的高分子化合物,所以,有机高分子化合物也称聚合物。
知识点3 三大合成材料(这是重点)
详解:
(1)塑料
名 称
性 能
用 途
聚乙烯
耐水和大多数化学试剂,有热塑性、电绝缘性强、质轻、无毒、耐热性差、易老化
可制包装薄膜、容器、管道、日用品、电绝缘材料、金属涂层等
聚氯乙烯
耐化学腐蚀性极好,耐水、电绝缘性优良,
制雨衣、台布、包装材料、农用薄膜、人造革、电线套层、管道和阀门等
聚丙烯
机械强度好、电绝缘性好、耐化学腐蚀、质轻、无毒、耐油性差、低温发脆、容易老化
可制薄膜、日常用品、管道、包装材料等
聚苯乙烯
电绝缘性好,透光性好,耐水,耐化学腐蚀,无毒,室温下硬、脆,温度较高时变软,耐溶剂性差
可制高频绝缘材料,电视、雷达部件,医疗卫生用具,还可制成泡沫塑料用于防震、防潮、隔音、包装材料等
聚甲基丙烯
(有机玻璃)
透光性好,质轻,耐酸、碱,抗霉,易加工,耐磨性较差,能溶于有机溶剂
可制飞机、汽车用玻璃,光学仪器,医疗器械等
酚醛塑料
(电木)
绝缘性好,耐热,抗水
可制电工器材、汽车部件、涂料、日常用品等
聚四氟乙烯
耐低温、高温,耐化学腐蚀,耐溶剂性能好,电绝缘性好,加工困难
可制电器、航空、化学、医药、冷冻等工业中耐腐蚀、耐低温的制品
(2)合成纤维:利用石油、天然气、煤和农副产品作原料经一系列化学反应制成的是合成纤维。涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶在合成纤维中被称为“六大纶”。它们都具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不怕虫蛀、不缩水等优点,但它们的吸水性和透气性较差。它们除了供人类穿着外,在生产和国防中也有很多用途。
(3)合成橡胶:合成橡胶是制造飞机、军舰、汽车等所必需的材料。与天然橡胶相比,合成橡胶具有高弹性、绝缘性、耐油和耐高温等性能。
警示:
合成材料和天然材料的区别:
识别各种纤维最简便的方法是燃烧法。根据燃烧时的现象不同和燃烧后产物形态及烟、烟灰、气味和燃烧后灰烬的性能不同,可以区分出属于哪种纤维。
通过观察颜色、透明度或燃烧现象区别它们。聚乙烯塑料一般无色,聚氯乙烯塑料一般有色;聚乙烯塑料的透明度比聚氯乙烯塑料的好;取小块塑料在空气中点燃,易燃烧,燃烧时不冒烟,无臭味的是聚乙烯塑料,反之是聚氯乙烯塑料。
知识点4 白色污染(这是重点)
详解:
白色污染即指塑料废弃物给环境带来的污染。日常生活中人们使用的塑料购物袋、塑料食品包装、聚苯乙烯一次性泡沫快餐饭盒,还有农村大量使用的农用地膜等等。这些塑料以软塑料为主,又多是白色,它们使用后丢弃在环境中很难腐烂。如果把它们堆在树坑或草丛中,它们会静静地躺在那里几十年不变,并且因其不透气、不透水而破坏土质,影响植物生长。另外,塑料制品如果被动物误食,会使动物染病甚至死亡。因此,白色污染是一种十分有害的污染。
消除白色污染需要全社会的关心和参与,要解决“白色污染”问题,应该从以下几个方面着手:①减少使用不必要的塑料品。②重复使用某些塑料制品。③使用一些新型的、可降解的塑料。④回收各种废弃塑料。
引申思考:
可降解塑料是指在较短的时间内,在自然界的条件下能够自行降解的塑料。可降解塑料一般分为光降解塑料、生物降解塑料、光—生物降解塑料、水降解塑料等。在四种降解塑料中,生物降解塑料随着现代生物技术的发展越来越受到重视,成为研究开发的新一代热点。
易错点:有机物和无机物的区分
易错点导析:
在判断物质的类别时,往往将有机物和无机物混淆,分辨不清。所以一定要注意二者的本质区别为是否含碳元素,但含碳元素的也并非一定是有机物。像CO、CO2,含CO32-、HCO3-的化合物,性质和无机物的相同所以为无机物。二要分清有机物是指化合物,不是单质。
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