第一部分 走進化學(xué)世界
一、物理變化和化學(xué)變化
1. 物理變化:沒有新物質(zhì)生成的變化。
(1)宏觀上沒有新物質(zhì)生成,微觀上沒有新分子生成。
(2)常指物質(zhì)狀態(tài)的變化、形狀的改變、位置的移動等。
例如:水的三態(tài)變化、汽油揮發(fā)、干冰的升華、木材做成桌椅、玻璃碎了等等。
2. 化學(xué)變化:有新物質(zhì)生成的變化,也叫化學(xué)反應(yīng)。
(1)宏觀上有新物質(zhì)生成,微觀上有新分子生成。
(2)化學(xué)變化常常伴隨一些反應(yīng)現(xiàn)象,例如:發(fā)光、發(fā)熱、產(chǎn)生氣體、改變顏色、生成沉淀等。有時可通過反應(yīng)現(xiàn)象來判斷是否發(fā)生了化學(xué)變化或者產(chǎn)物是什么物質(zhì)。
二、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)
1. 物理性質(zhì):物質(zhì)不需要發(fā)生化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來的性質(zhì)。
(1)物理性質(zhì)也并不是只有物質(zhì)發(fā)生物理變化時才表現(xiàn)出來的性質(zhì);例如:木材具有密度的性質(zhì),并不要求其改變形狀時才表現(xiàn)出來。
(2)由感官感知的物理性質(zhì)主要有:顏色、狀態(tài)、氣味等。
(3)需要借助儀器測定的物理性質(zhì)有:熔點、沸點、密度、硬度、溶解性、導(dǎo)電性等。
2. 化學(xué)性質(zhì):物質(zhì)只有在化學(xué)變化中才能表現(xiàn)出來的性質(zhì)。
例如:物質(zhì)的可燃性、毒性、氧化性、還原性、酸堿性、熱穩(wěn)定性等。
一、藥品的取用原則
1. 使用藥品要做到“三不”:不能用手直接接觸藥品,不能把鼻孔湊到容器口去聞藥品的氣味,不得嘗任何藥品的味道。
2. 取用藥品注意節(jié)約:取用藥品應(yīng)嚴格按實驗室規(guī)定的用量。如果沒有說明用量,一般取最少量,即液體取1-2mL,固體只要蓋滿試管底部。
3. 用剩的藥品要做到“三不”:即不能放回原瓶,不要隨意丟棄,不能拿出實驗室,要放到指定的容器里。
4. 實驗時若眼睛里濺進了藥液,要立即用水沖洗。
二、固體藥品的取用
1. 塊狀或密度較大的固體顆粒一般用鑷子夾取。
2. 粉末狀或小顆粒狀的藥品用藥匙(或紙槽)。
3. 使用過的鑷子或鑰匙應(yīng)立即用干凈的紙擦干凈。
三、液體藥品(存放在細口瓶)的取用
1. 少量液體藥品的取用——用膠頭滴管滴加藥品應(yīng)懸空垂直在儀器的正上方,將液體藥品滴入接收藥液的儀器中,不要讓吸有藥液的滴管接觸儀器壁;不要將滴管平放在實驗臺或其他地方,以免沾污滴管;不能用未清洗的滴管再吸別的試劑(滴瓶上的滴管不能交叉使用,也不需沖洗)
2. 從細口瓶里取用試液時,應(yīng)把瓶塞拿下,倒放在桌上;傾倒液體時,應(yīng)使標(biāo)簽向著手心,瓶口緊靠試管口或儀器口,防止殘留在瓶口的藥液流下來腐蝕標(biāo)簽。
3. 量筒的使用
(1)取用一定體積的液體藥品可用量筒量取。讀數(shù)時量筒必須放平穩(wěn),視線與量筒內(nèi)液體凹液面的最低處保持水平。俯視讀數(shù)偏高,仰視讀數(shù)偏底。
(2)量取液體體積操作:先向量筒里傾倒液體至接近所需刻度后用滴管滴加到刻度線。若仰視滴加取得的量比實際所需偏大,若俯視滴加取得的量比實際所需偏小。
(3)注意:量筒是一種量器,只能用來量取液體,不能長期存放藥品,也不能作為反應(yīng)的容器。不能用來量過冷或過熱的液體,不能加熱。
四、酒精燈的使用
1. 酒精燈火焰:分三層為外焰、內(nèi)焰、焰心。外焰溫度最高,焰心溫度最低,因此加熱時應(yīng)把加熱物質(zhì)放在外焰部分。
2. 酒精燈使用注意事項:
① 酒精燈內(nèi)的酒精不超過容積的2/3
② 用完酒精燈后必須用燈帽蓋滅,不可用嘴去吹滅
③ 絕對禁止向燃著的酒精燈內(nèi)添加酒精
④ 絕對禁止用燃著的酒精燈引燃另一盞酒精燈,以免引起火災(zāi)
⑤ 不用酒精燈時,要蓋上燈帽,以防止酒精揮發(fā)。
3. 可以直接加熱的儀器有:試管、蒸發(fā)皿、燃燒匙、坩堝等;可以加熱的儀器,但必須墊上石棉網(wǎng)的是燒杯、燒瓶;不能加熱的儀器有:量筒、玻璃棒、集氣瓶等。
4. 給藥品加熱時要把儀器擦干,先進行預(yù)熱,然后固定在藥品的下方加熱
① 加熱固體藥品,藥品要鋪平,要把試管口稍向下傾斜,以防止水倒流入試管而使試管破裂;
②加熱液體藥品時,液體體積不能超過試管容積的1/3,要把試管向上傾斜45°角,并不能將試管口對著自己或別人。
五、洗滌儀器
1. 用試管刷刷洗,刷洗時須轉(zhuǎn)動或上下移動試管刷,但用力不能過猛,以防止試管損壞。
2. 儀器洗干凈的標(biāo)志是:玻璃儀器內(nèi)壁附著的水既不聚成水滴,也不成股流下。
第二部分 我們周圍的空氣
一、基本概念
1. 純凈物:只由一種物質(zhì)組成的。如:N2、O2 、CO2、P2O5等。
2. 混合物:由兩種或多種物質(zhì)混合而成的。如空氣、蔗糖水等(里面的成分各自保持原來的性質(zhì))
3. 單質(zhì):由同種元素組成的純凈物。如:N2 、O2 、S、P等。
4. 化合物:由不同種元素組成的純凈物。如:CO2、 KClO3、SO2 等。
5. 氧化物:由兩種元素組成的純凈物中,其中一種元素的氧元素的化合物。如:CO2、 SO2等。
6. 化合反應(yīng):由兩種或兩種以上物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)。(A+B =AB)
7. 分解反應(yīng):由一中反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)。(AB =A +B)
8. 氧化反應(yīng):物質(zhì)與氧的反應(yīng)。(緩慢氧化也是氧化反應(yīng))
9. 催化劑:在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率,而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。(又叫觸媒)【應(yīng)講某種物質(zhì)是某個反應(yīng)的催化劑,如不能講二氧化錳是催化劑,而應(yīng)講二氧化錳是氯酸鉀分解反應(yīng)的催化劑】
10. 催化作用:催化劑在反應(yīng)中所起的作用。
二、空氣的成分
1. 空氣含氧量的測定 —— 過量紅磷的燃燒實驗題
(1)為什么紅磷必須過量?(耗盡氧氣)
(2)能否用硫、木炭、鐵絲等物質(zhì)代替紅磷?(不能,考慮產(chǎn)物)
2. 空氣的成分: N2:78%; O2:21% ;稀有氣體:0.94% ;CO2:0.03% ;其它氣體和雜質(zhì):0.03%(按體積分數(shù)計)。
3. 氧氣的用途:供給呼吸和支持燃燒。
4. 氮氣的用途:保護氣、液氮用于醫(yī)療。
5. 稀有氣體的性質(zhì)和用途:極不活潑,用做保護氣;通電發(fā)光,用做霓虹燈。
6. 空氣的污染:(空氣質(zhì)量日報、預(yù)報)
(1) 污染源:主要是化石燃料(煤和石油等)的燃燒和工廠的廢氣、汽車排放的尾氣等。
(2) 污染物:主要是粉塵和氣體。如:SO2、CO 氮的氧化物等。
三、氧氣的性質(zhì)
1. 氧氣的物理性質(zhì):無色無味的氣體,密度比空氣的密度略大,不易溶于水。在一定的條件下可液化成淡藍色液體或凝固成淡藍色固體。
2. 氧氣的化學(xué)性質(zhì):化學(xué)性質(zhì)比較活潑,具有氧化性,是常見的氧化劑。
(1)能支持燃燒:用帶火星的木條檢驗,木條復(fù)燃。
(2)氧氣與一些物質(zhì)的反應(yīng):木炭、紅磷、硫磺、鐵絲(重點掌握四種物質(zhì)在空氣、氧氣中燃燒的八種實驗現(xiàn)象辨析)
四、氧氣的實驗室制法
1. 藥品:
(1)高錳酸鉀 —— 加熱
(2)氯酸鉀和二氧化錳 —— 加熱
(3)過氧化氫和二氧化錳 —— 常溫下
2. 實驗裝置
3. 收集方法:
(1)密度比空氣大——向上排空氣法(導(dǎo)管口要伸到集氣瓶底處,便于將集氣瓶內(nèi)的空氣排盡)
(2)難溶于水或不易溶于水且不與水發(fā)生反應(yīng)——排水法(剛開始有氣泡時,因容器內(nèi)或?qū)Ч軆?nèi)還有空氣不能馬上收集,當(dāng)氣泡連續(xù)、均勻逸出時才開始收集;當(dāng)氣泡從集氣瓶口邊緣冒出時,表明氣體已收集滿)。本方法收集的氣體較純凈。
4. 操作步驟:
查:檢查裝置的氣密性
裝:將藥品裝入試管,并在試管口裝一團棉花
定:將試管固定在鐵架臺上,夾在距管口1/3處
點:點燃酒精燈,先使試管均勻受熱后對準(zhǔn)試管中藥品部位加熱
收:待導(dǎo)管口有連續(xù)均勻氣泡冒出時開始收集
離:收集完畢后,先將導(dǎo)管撤離水槽
熄:最后熄滅酒精燈
5. 檢驗方法:用帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi),如果木條復(fù)燃,說明該瓶內(nèi)的氣體是氧氣。
6. 驗滿方法:
(1)用向上排空氣法收集時:將帶火星的木條放在瓶口,如果木條復(fù)燃,說明該瓶內(nèi)的氧氣已滿。
(2)用排水法收集時:當(dāng)有大量氣泡從集氣瓶口邊緣冒出時,說明該瓶內(nèi)的氧氣已滿。
7. 注意事項:
(1)試管口要略向下傾斜(固體藥品加熱時),防止藥品中的水分受熱后變成水蒸氣,再冷凝成水珠回流到試管底部,而使試管破裂。
(2)導(dǎo)管不能伸入試管太長,只需稍微露出橡皮塞既可,便于排出氣體。
(3)試管內(nèi)的藥品要平鋪試管底部,均勻受熱。
(4)鐵夾要夾在試管的中上部(離試管口約1/3處)。
(5)要用酒精燈的外焰對準(zhǔn)藥品的部位加熱;加熱時先將酒精燈在試管下方來回移動,讓試管均勻受熱,然后對準(zhǔn)藥品部位加熱。
(6)用排水法集氣時,集氣瓶充滿水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下),導(dǎo)管伸到瓶口處即可;用向上排空氣法收集時,集氣瓶正放,導(dǎo)管口要接近集氣瓶底部。
(7)用排水法集氣時,應(yīng)注意當(dāng)氣泡從導(dǎo)管口連續(xù)、均勻地放出時再收集,否則收集的氣體中混有空氣。當(dāng)集氣瓶口有大量氣泡冒出時,證明已滿。
(8)停止反應(yīng)時,應(yīng)先把撤導(dǎo)管,后移開酒精燈(防止水槽里的水倒流入試管,導(dǎo)致試管破裂)
(9)用排水法收集滿氧氣后,在水槽中將玻璃片蓋上再拿出水槽。收集滿氧氣的集氣瓶要正放,瓶口處要蓋上玻璃片。
(10)用高錳酸鉀制取氧氣時,試管口要塞一小團棉花。
五、氧氣的工業(yè)制法——分離液態(tài)空氣法
在低溫條件下加壓,使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)空氣,然后蒸發(fā)。由于液態(tài)氮的沸點比液態(tài)氧的沸點低,因此氮氣首先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來,剩下的主要就是液態(tài)氧氣。
第三部分 自然界的水
一、水的組成
1. 電解水實驗:電解水是在直流電的作用下,發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。水分子分裂成氫原子和氧原子,這兩種原子分別兩兩構(gòu)成成氫分子、氧分子,很多氫分子,氧分子聚集成氫氣、氧氣。
2. 一正氧、二負氫:電解水電極上有氣泡,正負極氣體體積比為1:2。正極氣體能使帶火星的木條復(fù)燃是氧氣;負極氣體可燃燒是氫氣。
3. 水的組成:水是純凈物,是一種化合物。從宏觀分析,水是由氫、氧元素組成的,水是化合物。從微觀分析,水是由水分子構(gòu)成的,一個水分子是由兩個氫原子、一個氧原子構(gòu)成的。
4. 水的性質(zhì):
(1)物理性質(zhì):無色無味的液體,一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸點是100℃,凝固點是0℃,密度為1g/cm3,能溶解多種物質(zhì)形成溶液。
(2)化學(xué)性質(zhì):水在通電的條件下可分解為氫氣和氧氣,水還可以與許多單質(zhì)(金屬、非金屬)、氧化物(金屬氧化物、非金屬氧化物)、鹽等多種物質(zhì)反應(yīng)。
二、水的凈化
1. 水的凈化
(1)加入絮凝劑吸附雜質(zhì)(吸附沉淀)
(2)過濾
(3)消毒(氯氣)
2. 活性炭的凈水作用:具有多孔結(jié)構(gòu),對氣體、蒸氣或膠狀固體具有強大的吸附能力??梢晕缴睾彤愇抖挂后w變無色無味。
3. 硬水和軟水
(1)區(qū)別:硬水中含有較多可溶性鈣、鎂離子。
(2)鑒別:肥皂水
① 加入肥皂水,攪拌,有較多浮渣較少泡沫的是硬水;
② 加入肥皂水,攪拌,有較少浮渣較多泡沫的是軟水。
(3)硬水的軟化方法:煮沸。
三、物質(zhì)的分離方法
1. 過濾:分離可溶性與不溶性物質(zhì)組成的混合物(注意:“一貼” “二低” “三靠”)。
2. 蒸餾:分離沸點不同的物質(zhì)組成的混合物。
四、愛護水資源
1. 人類擁有的水資源。
2. 我國的水資源情況及水資源污染:主要水體污染來源:工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)污染、生活污染。
3. 愛護水資源
(1)節(jié)約用水,提高水的利用率節(jié)約用水,一方面要防止浪費水,另一方面要通過使用新技術(shù),改革工藝和改變習(xí)慣來減少大量工農(nóng)業(yè)和生活用水,提高水的利用率。
(2)防治水體污染的辦法:
① 減少污染物的產(chǎn)生
② 對被污染的水體進行處理使之符合排放標(biāo)準(zhǔn)
③ 農(nóng)業(yè)上提倡使用農(nóng)家肥,合理使用化肥和農(nóng)藥
④ 生活污水集中處理后再排放。
第四部分 微觀化學(xué)
一、分子
1. 定義:分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子。
2. 分子的特征:
(1)分子很小,質(zhì)量和體積都很小。
(2)分子總是在不停地運動著,并且溫度越高,分子的能量越大,運動速度也就越快。
(3)分子間有作用力和間隔。不同的液體混合后的總體積通常不等于幾種液體的體積簡單相加,就是因為分子間有一定的作用力和間隔。
二、原子
1. 定義:原子是化學(xué)變化中的最小粒子。
2. 化學(xué)變化的實質(zhì):分子分裂成原子,原子重新組合成新的分子。
三、離子
1. 定義:帶電的原子或原子團。
2. 分類:
(1)失去電子帶正電 —— 陽離子
(2)得到電子帶負電 —— 陰離子
四、物質(zhì)的分類、組成、構(gòu)成
1. 物質(zhì)由元素組成
2. 構(gòu)成物質(zhì)的微粒有:分子、原子、離子
3. 物質(zhì)的分類:混合物、純凈物(單質(zhì)、化合物)
五、元素
1. 含義:具有相同質(zhì)子數(shù)(或核電荷數(shù))的一類原子的總稱。
注意:元素是一類原子的總稱;這類原子的質(zhì)子數(shù)相同。
因此:元素的種類由原子的質(zhì)子數(shù)決定,質(zhì)子數(shù)不同,元素種類不同。
2. 元素與原子的比較:
(1)元素:宏觀概念,只講種類不計個數(shù)
適用范圍:從宏觀描述物質(zhì)的組成。常用來表示物質(zhì)由哪幾種元素組成。如水由氫元素和氧元素組成。
(2)原子:微觀概念,既分種類又分個數(shù)
適用范圍:從微觀描述物質(zhì)(或分子)的構(gòu)成。常用來表示物質(zhì)由哪些原子構(gòu)成或分子由哪些原子構(gòu)成,如水分子由氫原子和氧原子構(gòu)成;鐵由鐵原子構(gòu)成。
(3)聯(lián)系:元素是同類原子的總稱,原子是元素的基本單元
3. 元素的分類:元素分為金屬元素、非金屬元素和稀有氣體元素三種
4. 元素的分布:
(1)地殼中含量前四位的元素:O、Si、Al、Fe
(2)生物細胞中含量前四位的元素:O、C、H、N
(3)空氣中前二位的元素:N、O
注意:在化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變
5. 元素符號
(1)書寫原則:第一個字母大寫,第二個字母小寫。
(2)表示的意義;表示某種元素、表示某種元素的一個原子。例如:O:表示氧元素;表示一個氧原子。
(3)原子個數(shù)的表示方法:在元素符號前面加系數(shù)。因此當(dāng)元素符號前面有了系數(shù)后,這個符號就只能表示原子的個數(shù)。例如:表示2個氫原子:2H;2H:表示2個氫原子。
(4)元素符號前面的數(shù)字的含義;表示原子的個數(shù)。例如:6N:6表示6個氮原子。
6. 元素周期表
(1)發(fā)現(xiàn)者:俄國科學(xué)家門捷列夫
(2)結(jié)構(gòu):7個周期16個族
(3)元素周期表與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系:
①同一周期的元素原子的電子層數(shù)相同,電子層數(shù)=周期數(shù)
②同一族的元素原子的最外層電子數(shù)相同,最外層電子數(shù)=主族數(shù)
(4)在原子中:
核外電子數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)
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