第一单元走进化学世界.doc
《第一单元走进化学世界.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第一单元走进化学世界.doc(40页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流第一单元 走进化学世界.精品文档.第一单元 走进化学世界一、 物理变化和化学变化物理变化:没有生成其他物质的变化叫物理变化化学变化:生成其他物质的变化叫化学变化本质区别:是否有新物质生成(实 质:构成物质的分子是否发生变化) 联系:发生化学变化时一定同时发生物理变化,而发生物理变化时不一定同时发生化学变化。* 石墨变金刚石的变化是化学变化。* “日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川”指的是物理变化。二、物理性质和化学性质物理性质化学性质定 义物质不需要发生化学变化就可以表现出来的性质物质在化学变化中表现出来的性质实 例颜色、状态、气味;硬度、密度、
2、燃点、沸点、熔点、溶解性、挥发性、导电性等可燃性、氧化性、还原性、稳定性、活泼性、酸性、碱性、毒性等区 别这种性质是否需要经过化学变化才能表现出来l 氮气和稀有气体可以做保护气。这虽然不包含化学变化,但利用了它们的化学性质(稳定性)。第二单元 我们周围的空气一、 测定空气中氧气含量的实验【实验原理】4P+5O22P2O5【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。【实验现象】 红磷燃烧,产生大量白烟; 放热; 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】 红磷燃烧消耗空气中的氧气,生成五氧化二磷固体; 空气中氧
3、气的体积约占空气总体积的1/5。【注意事项】1. 红磷必须过量。如果红磷的量不足,集气瓶内的氧气没有被完全消耗,测量结果会偏小。2. 装置气密性要好。如果装置的气密性不好,集气瓶外的空气进入集气瓶,测量结果会偏小。3. 导管中要注满水。否则当红磷燃烧并冷却后,进入的水会有一部分残留在试管中,导致测量结果偏小。4. 冷却后再打开弹簧夹,否则测量结果偏小。5. 如果弹簧夹未夹紧,或者塞塞子的动作太慢,测量结果会偏大。6. 在集气瓶底加水的目的:吸收有毒的五氧化二磷。7. 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。8
4、. 如果预先在集气瓶内放入氢氧化钠溶液,就可以用木炭或硫代替红磷进行实验。9. 不要用镁代替红磷!原因:镁在空气中燃烧时能与氮气和二氧化碳发生反应,这样不仅消耗氧气,还消耗了氮气和二氧化碳,使测量结果偏大。二、空气的成分体积分数:N2 78% O2 21% 稀有气体0.94% CO20.03% 其他气体和杂质0.03%三、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
5、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。四、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。绿色化学的主要特点是: 充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料; 在无毒、无害的条件下进行反应,以减少向环境排放废物; 提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”; 生产有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。第二节 氧气一、 氧气的性质【物理性质】密度
6、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、 氧气与常见物质发生的反应物质反应现象化学方程式(表达式)磷产生大量白烟、放热4P+5O22P2O5木炭 木炭在空气中燃烧时持续红热,无烟无焰;木炭在氧气中剧烈燃烧,并发出白光 放热、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体C+O2CO2硫 在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰 放热、生成有刺激性气味的气体S+ O2SO2氢气 纯净的氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰 放热、生成能使无水硫酸铜变蓝的液体2H2+O22H2O铁铁在氧气中剧烈燃烧,火星四
7、射,放热,生成黑色固体3Fe+2O2Fe3O4铝铝在氧气中燃烧,发出耀眼的白光,放热,生成白色固体4Al+3O22Al2O3铝在空气中与氧气反应,表面形成致密的氧化膜4Al+3O2=2Al2O3镁镁在空气中燃烧,发出耀眼的白光、放热、生成白色粉末2Mg+O22MgO铜红色的固体逐渐变成黑色2Cu+O22CuO汞银白色液体逐渐变成红色2Hg+O22HgO一氧化碳产生蓝色火焰,放热,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体2CO+O22CO2甲烷产生明亮的蓝色火焰,放热,产生能使无水硫酸铜变蓝的液体,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体CH4+2O2CO2+2H2O蜡烛火焰发出白光,放热,产生能使无水硫酸铜变蓝的
8、液体,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体石蜡氧气水二氧化碳1. 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 选择依据:反应物的状态和反应条件。n 加热固体制备气体的装置(见上图)u 反应物和反应条件的特征:反应物都是固体,反应需要加热。u 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)u 加热时的注意事项:l 绝对禁止向燃着的酒精灯内添加酒精。l 绝对禁止用
9、燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯。l 禁止用嘴吹灭酒精灯。加热结束时,酒精灯的火焰应该用灯帽盖灭。l 铁夹应夹在试管的中上部,大约是距试管口1/3处。l 药品要斜铺在在试管底部,便于均匀受热。l 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。l 试管内导管应稍露出胶塞即可。如果太长,不利于气体排出。l 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。u 选择装置时,要选择带有橡皮塞的弯管。n 固液混合在常温下反应制备气体的装置(见上图)u 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。u 装置气密性的检查方法:在导管出口处
10、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。u 要根据实际情况选择(a)(b)(c)(d)四种装置。l 装置(a)的特点:装置简单,适用于制取少量的气体;容易造成气体泄漏,增加药品不太方便。l 装置(b)的特点:便于随时添加药品。l 装置(c)的特点:可以控制反应速率。l 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)u 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,防止生成的气体从长颈漏斗逸出。使用分液漏斗时无需考虑这个问题。u 选
11、择装置时,要选择带有橡皮塞的直管。(a)装置使用单孔橡皮塞,(b)(c)(d)装置使用双孔橡皮塞。u 固体药品通过锥形瓶口加入,液体药品通过分液漏斗加入。2. 气体收集装置 选择依据:气体的密度和溶解性n 排水法收集气体的装置(见右图)u 适用情况:收集的气体不溶或难溶于水,且不与水反应。n 向上排空气法收集气体的装置(见右图)u 适用情况:气体密度大于空气(相对分子质量大于29),且不与空气中的成分反应。u 要求:导管伸入集气瓶底,以利于排净空气。n 向下排空气法收集气体的装置(见右图)u 适用情况:气体密度小于空气(相对分子质量小于29),且不与空气中的成分反应。u 要求:导管伸入集气瓶底
12、,以利于排净空气。二、 实验室制取氧气1. 加热高锰酸钾制取氧气l 反应原理:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2l 发生装置:由于反应物是固体,反应需要加热,所以选择加热固体制备气体的装置。l 收集装置:由于氧气不易溶于水,且不与水发生化学反应,所以可以选择排水法收集气体的装置。由于氧气的密度比空气大,且不与空气中的成分发生化学反应,所以可以选择向上排空气法收集气体的装置。l 步骤: 查:检查装置的气密性。 装:将高锰酸钾装入干燥的试管,并在试管口放一团棉花,并用带导管的橡皮塞塞紧试管。 定:将试管固定在铁架台上。 点:点燃酒精灯,试管均匀受热后,就使酒精灯固定在试管底部加热。 收:根据
13、所选的收集装置来确定气体的收集方法。 移:把导管移出水槽。 熄:熄灭酒精灯。l 注意事项: 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。 加热高锰酸钾时,试管口要放一团棉花,防止高锰酸钾被吹入导管,使导管堵塞。 棉花不要离高锰酸钾太近,否则会导致发生装置爆炸。2. 分解过氧化氢溶液制取氧气l 反应原理:2H2O22H2O+O2(催化剂可换成硫酸铜溶液)l 发生装置:由于反应物是固体和液体,反应不需要加热,所以选择固液混合在常温下制取气体的装置。l 收集装置:由于氧气不易溶于水,且不与水发生化学反应,所以可以选择排水法收集气体的装置。由于氧气的
14、密度比空气大,且不与空气中的成分发生化学反应,所以可以选择向上排空气法收集气体的装置。3. 加热氯酸钾制取氧气l 反应原理:2KClO32KCl+3O2l 发生装置和收集装置:和加热高锰酸钾制取氧气的装置相同。l 验满:(用排水法收集)如果集气瓶口有气泡出现,说明气体收集满了。(用向上排空气法收集)将带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明氧气收集满了。l 检验:将带火星的木条伸入到集气瓶内,如果带火星的木条复燃,说明是氧气。三、 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化学反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作
15、用。催化剂只能改变化学反应的速率,不能改变化学反应的产率。四、 氧气的工业制法实验室制取氧气属于化学变化,工业制取氧气属于物理变化,这是二者的根本区别。空气中约含21%的氧气,是制取氧气的廉价易得的原料。第一种制法(分离液态空气法):在低温、加压的条件下,气态空气变为液态。由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低,在-196的情况下,液态氮蒸发,剩下的就是液态氧。通常我们把氧气贮存在蓝色的钢瓶里。 第三单元 自然界的水一、 水的电解实验(实验装置如右图)【实验现象】 通电后,电极上有气泡产生。通电一段时间后,两个试管内汇集了一些气体,与正极相连的试管内的气体体积小,与负极相连的试管内的气体体积大,体积
16、比约为1:2,质量比约为8:1。 与正极相连的试管内的气体可以使带火星的木条复燃;与负极相连的试管内的气体移近火焰时,气体能够燃烧,火焰呈淡蓝色。【实验结论】 水在通电的条件下,发生了分解反应,生成氢气和氧气:2H2O2H2+O2; 水是由氢、氧两种元素组成的(在反应前后,参与反应的元素种类没有变化); 化学反应中,分子可分,原子不可分。【注意事项】 通电时,必须使用直流电。 预先在水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸可以增强水的导电性。 负极产生的是氢气,正极产生的是氧气。二、 物质的分类物质混合物纯净物单质(由同种元素组成的纯净物)化合物(由不同种元素组成的纯净物)氧化物(由两种元素组成的化合
17、物中,其中一种元素是氧元素的是氧化物)酸、碱、盐、有机物一、 分子和原子的异同分子原子定义分子是保持物质化学性质的最小粒子。原子是化学变化中的最小粒子。性质质量小、体积小;不断运动;有间隔;同种粒子的化学性质相同。联系分子是由原子构成的。分子、原子都是构成物质的微粒。区别在化学变化中,分子可以再分,而原子不可以再分。1. 纯净物和混合物(由分子构成的物质)的区别:纯净物由同种分子构成,混合物由不同种分子构成。2. 分子和原子的联系:分子是由原子构成的,同种原子结合成单质分子,不同种原子结合成化合物分子。3. 分子和原子的本质区别:在化学变化中,分子可以再分,而原子不能再分。4. 化学变化的实质
18、:在化学变化过程中,分子裂变成原子,原子重新组合,形成新物质的分子。二、 物质的组成1. 宏观角度:水是由氢元素和氧元素组成的。铁是由铁元素组成的。2. 微观角度:水是由水分子构成的(水的化学性质由水分子保持)。水分子由氢原子和氧原子构成。1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。铁是由铁原子构成的(铁的化学性质由铁原子保持)。3. 水在化学变化中的最小粒子是氢原子和氧原子。4. 物质、元素用于宏观角度分析问题,分子、原子、离子用于在微观角度分析问题。宏观和微观不可以混淆。第三节 水的净化一、 水的净化方法1. 过滤:把不溶于液体的固体物质与液体分离。具体操作见“二、过滤”。2. 吸附沉降:常用
19、明矾、活性炭对水中的杂质吸附而沉降。n 明矾是一种常用的净水剂,它溶于水后生成的胶状物可以对悬浮杂质吸附沉降,以达到净水的目的。n 活性炭具有疏松多孔的结构,可以吸附水中的悬浮物,也可以吸附溶于水的色素和异味。但需要注意的是,活性炭不能吸附钙、镁化合物,活性炭不能降低水的硬度。n 活性炭净水器的入水口在净水器的下面,可以使净水效果更好。3. 蒸馏:除去水中可溶性杂质的方法,净化程度相对较高,得到的蒸馏水可以看成是纯净物。4. 杀菌:在水中加入适量的药物进行杀菌、消毒。如漂白粉、氯气(Cl2)、二氧化氯(ClO2)等。5. 在净化水的方法中,只有投药消毒属于化学变化,其余都属于物理变化。二、 过
20、滤(见下图)【实验器材】带铁圈的铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯【注意事项】1. 操作时注意“一贴、二低、三靠”。“一贴”:滤纸紧贴漏斗内壁,用少量水润湿滤纸并使滤纸与漏斗壁之间没有气泡(保证过滤效率)。“二低”:滤纸低于漏斗边缘、滤液低于滤纸边缘(否则被过滤的液体会直接从滤纸与漏斗之间的间隙流到漏斗下的接受器中,使滤液浑浊)。“三靠”:烧杯紧靠玻璃棒(玻璃棒的作用:引流,使液体沿玻璃棒流进过滤器)、玻璃棒紧靠三层滤纸、漏斗下端管口紧靠烧杯内壁(使滤液沿烧杯壁流下,防止滴下的液滴四处迸溅)。过滤时先过滤上层清液,后过滤下层浊液。若先过滤下层浊液,滤纸上将会残留着大量不溶性杂质,再过滤上层清液时,不溶
21、物会阻碍清液的通过,影响过滤速度。2. 如果两次过滤之后滤液仍然浑浊,原因可能是滤纸破损或过滤时液面高于滤纸边缘。三、 硬水的软化1. 硬水:含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。软水:不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫软水。2. 硬水和软水的区分方法:分别取少量的软水和硬水于试管中,滴加等量的肥皂水,振荡。有较多泡沫产生的水是软水;泡沫很少,产生浮渣的水是硬水。3. 硬水的软化方法:煮沸和蒸馏。第四节 爱护水资源一、 爱护水资源一方面要节约用水,另一方面要防止水体污染1. 节约用水的一些具体措施:a) 提高水的利用效率。b) 使用新技术,改革工艺和改变习惯。c) 污水处理之后,循环利用。
22、d) “一水多用”,如使用“中水”(生活污水处理后,达到一定水质标准的非饮用水)洗车、使用淘米水浇花等。2. 防止水体污染的一些具体措施:a) 不使用含磷洗衣粉。b) 工业“三废”要进行综合利用和经处理后再排放。c) 农业上提倡使用农家肥,合理使用化肥和农药。d) 以预防为主,治理为辅。1. 氢气能源的优点: 以水为原料,来源广泛; 热值高,放热多; 生成物是水,毫无污染; 可以再生。2. 目前氢能源存在的问题:制取成本高、贮存和运输困难。3. 氢气被认为是最清洁的燃料。4. 任何可燃气体或可燃的粉尘如果跟空气充分混合,遇火时都有可能发生爆炸。第四单元 物质构成的奥秘第一节 原子的构成1. 原
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第一单元 走进化学世界 第一 单元 走进 化学 世界
限制150内