人教版九年級(jí)化學(xué)全冊(cè)筆記

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第一單元 走進(jìn)化學(xué)世界 第 66 頁 共 66 頁 人教版九年級(jí)化學(xué)全冊(cè)筆記 一、 物理變化和化學(xué)變化 定 義:1、物理變化：沒有生成其他物質(zhì)的變化叫物理變化 2、化學(xué)變化：生成其他物質(zhì)的變化叫化學(xué)變化 二、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì) 定 義:1、物理性質(zhì)：物質(zhì)不需要發(fā)生化學(xué)變化就可以表現(xiàn)出來的性質(zhì) 2、化學(xué)性質(zhì)：物質(zhì)在化學(xué)變化中表現(xiàn)出來的性質(zhì) 第二節(jié) 化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué) 一、蠟燭 l 石蠟不溶于水，石蠟密度小于水。 l 蠟燭燃燒時(shí)的火焰分三層，包括外焰、中焰和內(nèi)焰。 用一火柴梗平放入火焰中發(fā)現(xiàn)兩端先碳化，說明外焰溫度最高。 l 點(diǎn)燃蠟燭后，用干冷燒杯罩在火焰上方，燒杯內(nèi)壁有水珠生成，說明蠟燭燃燒產(chǎn)生水；向燒杯中倒入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁，說明蠟燭燃燒產(chǎn)生二氧化碳。 l 熄滅蠟燭時(shí)產(chǎn)生的白煙是凝固的石蠟蒸氣。 l 蠟燭燃燒的表達(dá)式：石蠟+氧氣二氧化碳+水 二、做“對(duì)人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究”實(shí)驗(yàn)時(shí)，最重要的是做對(duì)比實(shí)驗(yàn)。 第二單元 我們周圍的空氣 第一節(jié) 空氣 一、 測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn) 【實(shí)驗(yàn)原理】紅磷+氧氣—點(diǎn)燃→五氧化二磷 P+O2點(diǎn)燃P2O5 【實(shí)驗(yàn)裝置】如右圖所示。彈簧夾關(guān)閉。集氣瓶?jī)?nèi)加入少量水，并做上記號(hào)。 【實(shí)驗(yàn)步驟】 ① 連接裝置，并檢查裝置的氣密性。 ② 點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，立即伸入集氣瓶中，并塞緊塞子。 ③ 待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾。 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】① 紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙；② 放熱；③ 冷卻后打開彈簧夾，水沿著導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶中，進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)水的體積約占集氣瓶空氣總體積的1/5。 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】① 紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，生成五氧化二磷固體；② 空氣中氧氣的體積約占空氣總體積的1/5。 【注意事項(xiàng)】 不要用木炭或硫代替紅磷！原因：木炭和硫燃燒盡管消耗氣體，但是產(chǎn)生了新的氣體，氣體體積不變，容器內(nèi)壓強(qiáng)幾乎不變，水面不會(huì)有變化。 二、 空氣的成分 氣體 氮?dú)? 氧氣 稀有氣體 二氧化碳 其他氣體和雜質(zhì) 體積分?jǐn)?shù) 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 三、 混合物和純凈物 混合物 純凈物 定義 兩種或多種物質(zhì)混合而成的物質(zhì)叫混合物。 只由一種物質(zhì)組成的物質(zhì)叫純凈物。 特點(diǎn) 組成混合物的各種成分之間沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，它們各自保持著原來的性質(zhì)。 純凈物可以用化學(xué)式來表示。但是，絕對(duì)純凈的物質(zhì)是沒有的。 常見實(shí)例 空氣、溶液、合金、鐵銹、加碘鹽、天然氣、自來水、礦泉水等 能用化學(xué)式表示的所有物質(zhì) 冰水混合物、水蒸氣、銅銹也是純凈物 四、 空氣是一種寶貴的資源 1. 氮?dú)? 【物理性質(zhì)】無色無味的氣體，不易溶于水，密度比空氣的密度略小。 【化學(xué)性質(zhì)】化學(xué)性質(zhì)不活潑，一般情況下不能支持燃燒，不能供給動(dòng)植物呼吸。 【用途】① 制硝酸和化肥的重要原料（這一點(diǎn)可以證明空氣中含有氮?dú)猓? ② 用作保護(hù)氣（焊接金屬時(shí)作保護(hù)氣、燈泡充氮延長(zhǎng)使用壽命、食物充氮防腐）； ③ 醫(yī)療上在液氮冷凍麻醉?xiàng)l件下做手術(shù)； ④ 超導(dǎo)材料在液氮的低溫條件下顯示超導(dǎo)性能。 2. 稀有氣體（氦、氖、氬、氪、氙的總稱） 【物理性質(zhì)】沒有顏色，沒有氣味的氣體，難溶于水。通電時(shí)能發(fā)出不同顏色的光。 【化學(xué)性質(zhì)】化學(xué)性質(zhì)很不活潑。所以稀有氣體又叫做惰性氣體。 【用途】① 用作保護(hù)氣（焊接金屬時(shí)作保護(hù)氣、燈泡中充入稀有氣體使燈泡耐用）； ② 用作光源（如航標(biāo)燈、強(qiáng)照明燈、閃光燈、霓虹燈等）； ③ 用于激光技術(shù)；④ 氦氣可作冷卻劑；⑤ 氙氣可作麻醉劑。 五、 空氣污染和防治 1. 空氣污染的污染物是有害氣體和煙塵。污染源包括煤、石油等化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳（三大有害氣體），還包括工業(yè)廢氣等方面。 2. 計(jì)入空氣污染指數(shù)的項(xiàng)目為：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒物和臭氧等。 3. 空氣污染的危害：造成世界三大環(huán)境問題（溫室效應(yīng)、臭氧層破壞、酸雨）、損害人體健康、破壞生態(tài)平衡、影響作物生長(zhǎng)、破壞生態(tài)平衡等。 4. 防治空氣污染：加強(qiáng)大氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)；改善環(huán)境狀況；減少使用化石燃料；使用清潔能源；積極植樹、造林、種草；禁止露天焚燒垃圾等。 六、 綠色化學(xué) 綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué)，其核心是利用化學(xué)原理從源頭上消除污染。 第二節(jié) 氧氣 一、 氧氣的性質(zhì) 【物理性質(zhì)】密度略大于空氣的密度。不易溶于水。氣態(tài)的氧是無色無味的，液態(tài)氧和固態(tài)氧是淡藍(lán)色的。 【化學(xué)性質(zhì)】氧氣化學(xué)性質(zhì)比較活潑。氧氣具有助燃性和氧化性。 二、 氧氣的檢驗(yàn)方法：把一根帶火星的木條伸入集氣瓶中，如果帶火星的木條復(fù)燃，證明是氧氣。 三、 探究實(shí)驗(yàn) 1. 木炭燃燒實(shí)驗(yàn) 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】木炭在空氣中燃燒時(shí)持續(xù)紅熱，無煙無焰；在氧氣中燃燒更旺，發(fā)出白光。向集氣瓶中加入少量澄清的石灰水后，澄清的石灰水變渾濁。 【化學(xué)方程式】碳+氧氣—點(diǎn)燃→二氧化碳 C+O2CO2 2. 硫燃燒實(shí)驗(yàn) 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】硫在空氣中燃燒發(fā)出微弱的淡藍(lán)色火焰，生成一種有刺激性氣味的氣體。 硫在氧氣中燃燒發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰，生成一種有刺激性氣味的氣體。 【化學(xué)方程式】硫+氧氣—點(diǎn)燃—二氧化硫 S+ O2SO2 3. 細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn) 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】細(xì)鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成一種黑色固體。 【化學(xué)方程式】鐵絲+氧氣—點(diǎn)燃—四氧化三鐵 Fe+O2Fe3O4 【注意事項(xiàng)】 ① 用砂紙把細(xì)鐵絲磨成光亮的銀白色，是為了除去細(xì)鐵絲表面的雜質(zhì)。 ② 將細(xì)鐵絲盤成螺旋狀，是為了增大細(xì)鐵絲與氧氣的接觸面積。 ③ 把細(xì)鐵絲繞在火柴上，是為了引燃細(xì)鐵絲，使細(xì)鐵絲的溫度達(dá)到著火點(diǎn)。 ④ 集氣瓶里要預(yù)先裝少量水或在瓶底鋪上一薄層細(xì)沙，是為了防止灼熱的生成物濺落使集氣瓶瓶底炸裂。 四、 化合反應(yīng)和分解反應(yīng) 1. 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)。 2. 分解反應(yīng)：由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)叫做分解反應(yīng)。 3. 化合反應(yīng)的特點(diǎn)是“多變一”，分解反應(yīng)的特點(diǎn)是“一變多”。 五、 氧化反應(yīng) 1. 氧化反應(yīng)：物質(zhì)跟氧發(fā)生的反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)。它不屬于基本反應(yīng)類型。 2. 氧化反應(yīng)包括劇烈氧化和緩慢氧化。 劇烈氧化會(huì)發(fā)光、放熱，如燃燒、爆炸；緩慢氧化放熱較少，但不會(huì)發(fā)光，如動(dòng)植物呼吸、食物的腐敗、酒和醋的釀造、農(nóng)家肥料的腐熟等。 第三節(jié) 制取氧氣 一、 氣體制取裝置 1. 氣體發(fā)生裝置 n 加熱固體制備氣體的裝置（見上圖①） u 反應(yīng)物和反應(yīng)條件的特征：反應(yīng)物都是固體，反應(yīng)需要加熱。 u 裝置氣密性的檢查方法：將導(dǎo)氣管的出口浸沒在水中，雙手緊握試管。如果水中出現(xiàn)氣泡，說明裝置氣密性良好。（原理：氣體的熱脹冷縮） u 加熱時(shí)的注意事項(xiàng)： l 藥品要斜鋪在在試管底部，便于均勻受熱。 l 試管口要略向下傾斜，防止冷凝水回流熱的試管底部使試管炸裂。 l 試管內(nèi)導(dǎo)管應(yīng)稍露出膠塞即可。如果太長(zhǎng)，不利于氣體排出。 l 停止反應(yīng)時(shí)，應(yīng)先把導(dǎo)管從水槽中移出，再熄滅酒精燈，防止水槽中的水被倒吸入熱的試管中，使試管炸裂。 n 固液混合在常溫下反應(yīng)制備氣體的裝置（見上圖②） u 反應(yīng)物和反應(yīng)條件的特征：反應(yīng)物中有固體和液體，反應(yīng)不需要加熱。 u 裝置氣密性的檢查方法：在導(dǎo)管出口處套上橡皮塞，用彈簧夾夾緊橡皮塞，從漏斗中加水。如果液面穩(wěn)定后水面不下降，則表明裝置氣密性良好。 u 要根據(jù)實(shí)際情況選擇(a)(b)(c)(d)四種裝置。 l 裝置(c)的特點(diǎn)：可以控制反應(yīng)速率。 l 裝置(d)的特點(diǎn)：可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。（希望停止反應(yīng)時(shí)，用彈簧夾夾住橡皮管。這時(shí)由于試管內(nèi)的氣壓大于外界大氣壓，試管內(nèi)的液面會(huì)下降） u 如果使用長(zhǎng)頸漏斗，注意長(zhǎng)頸漏斗的下端管口應(yīng)插入液面以下，形成液封，防止生成的氣體從長(zhǎng)頸漏斗逸出。 2. 氣體收集裝置 n 排水法收集氣體的裝置（見右圖） u 適用情況：收集的氣體不溶或難溶于水，且不與水反應(yīng)。 u 注意事項(xiàng)： l 集氣瓶中不能留有氣泡，否則收集到的氣體不純。 l 應(yīng)當(dāng)?shù)鹊綒馀葸B續(xù)均勻地放出后再收集氣體，否則收集到的氣體不純。 l 如果瓶口出現(xiàn)氣泡，說明氣體收集滿。 l 如果需要較干燥的氣體，請(qǐng)不要使用排水法。 l 收集完畢后，如果收集的氣體的密度比空氣大，集氣瓶口應(yīng)該朝上；如果收集的氣體的密度比空氣小，集氣瓶口應(yīng)該朝下。 n 向上排空氣法收集氣體的裝置（見右圖） u 適用情況：氣體密度大于空氣（相對(duì)分子質(zhì)量大于29），且不與空氣中的成分反應(yīng)。 u 要求：導(dǎo)管伸入集氣瓶底，以利于排凈空氣。 u 密度和空氣接近的氣體，不宜用排空氣法收集。 u 暫存氣體時(shí)，只需將集氣瓶正放在桌面上，蓋上毛玻璃片就可以了。 n 向下排空氣法收集氣體的裝置（見右圖） u 適用情況：氣體密度小于空氣（相對(duì)分子質(zhì)量小于29），且不與空氣中的成分反應(yīng)。 u 要求：導(dǎo)管伸入集氣瓶底，以利于排凈空氣。 u 密度和空氣接近的氣體，不宜用排空氣法收集。 u 暫存氣體時(shí)，需要蓋上毛玻璃片并將集氣瓶倒放在桌面上。 二、 實(shí)驗(yàn)室制取氧氣 1. 加熱高錳酸鉀制取氧氣 加熱 l 反應(yīng)原理：高錳酸鉀 → 二氧化錳+錳酸鉀+氧氣 KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 l 發(fā)生裝置：由于反應(yīng)物是固體，反應(yīng)需要加熱，所以選擇加熱固體制備氣體的裝置。 l 步驟： ① 查：檢查裝置的氣密性。 ② 裝：將高錳酸鉀裝入干燥的試管，并在試管口放一團(tuán)棉花，并用帶導(dǎo)管的橡皮塞塞緊試管。 ③ 定：將試管固定在鐵架臺(tái)上。 ④ 點(diǎn)：點(diǎn)燃酒精燈，試管均勻受熱后，就使酒精燈固定在試管底部加熱。 ⑤ 收：根據(jù)所選的收集裝置來確定氣體的收集方法。 ⑥ 移：把導(dǎo)管移出水槽。 ⑦ 熄：熄滅酒精燈。 l 注意事項(xiàng)： ◆ 停止反應(yīng)時(shí)，應(yīng)先把導(dǎo)管從水槽中移出，再熄滅酒精燈，防止水槽中的水被倒吸入熱的試管中，使試管炸裂。 ◆ 加熱高錳酸鉀時(shí)，試管口要放一團(tuán)棉花，防止高錳酸鉀被吹入導(dǎo)管，使導(dǎo)管堵塞。 2. 分解過氧化氫溶液制取氧氣 二氧化錳 l 反應(yīng)原理：過氧化氫 → 水+氧氣 H2O2H2O+O2（催化劑可換成硫酸銅溶液） l 發(fā)生裝置：由于反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)不需要加熱，所以選擇固液混合在常溫下制取氣體的裝置。 3. 加熱氯酸鉀制取氧氣 二氧化錳 l 反應(yīng)原理：氯酸鉀 → 氯化鉀+氧氣KClO3KCl+O2↑ 加熱 l 發(fā)生裝置和收集裝置：和加熱高錳酸鉀制取氧氣的裝置相同。 l 驗(yàn)滿：（用排水法收集）如果集氣瓶口有氣泡出現(xiàn)，說明氣體收集滿了。 （用向上排空氣法收集）將帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明氧氣收集滿了。 l 檢驗(yàn)：將帶火星的木條伸入到集氣瓶?jī)?nèi)，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明是氧氣。 三、 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)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑。催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用叫催化作用。 催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，不能改變化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)率。 不同的化學(xué)反應(yīng)有不同的催化劑，同一化學(xué)反應(yīng)也可能有幾種催化劑。 四、 氧氣的工業(yè)制法 實(shí)驗(yàn)室制取氧氣屬于化學(xué)變化，工業(yè)制取氧氣屬于物理變化，這是二者的根本區(qū)別。 （分離液態(tài)空氣法）：在低溫、加壓的條件下，氣態(tài)空氣變?yōu)橐簯B(tài)。由于液態(tài)氮的沸點(diǎn)比液態(tài)氧的沸點(diǎn)低，在-196℃的情況下，液態(tài)氮蒸發(fā)，剩下的就是液態(tài)氧。通常我們把氧氣貯存在藍(lán)色的鋼瓶里。 第三單元 物質(zhì)構(gòu)成的奧秘 第一節(jié) 分子和原子 一、 分子和原子的異同 分子 原子 定義 分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子。 原子是化學(xué)變化中的最小粒子。 性質(zhì) 質(zhì)量小、體積??；不斷運(yùn)動(dòng)；有間隔；同種粒子的化學(xué)性質(zhì)相同。 聯(lián)系 分子是由原子構(gòu)成的。分子、原子都是構(gòu)成物質(zhì)的微粒。 區(qū)別 在化學(xué)變化中，分子可以再分，而原子不可以再分。 二、 驗(yàn)證分子運(yùn)動(dòng)的探究實(shí)驗(yàn) 【實(shí)驗(yàn)操作】如右圖，取適量的酚酞溶液，分別倒入A、B兩個(gè)小燒杯中，另取一個(gè)小燒杯C，加入約5mL濃氨水。用一個(gè)大燒杯罩住A、C兩個(gè)小燒杯，燒杯B置于大燒杯外。觀察現(xiàn)象。 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】燒杯A中的酚酞溶液由上至下逐漸變紅。 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】分子是不斷運(yùn)動(dòng)的。 【注意事項(xiàng)】濃氨水顯堿性，能使酚酞溶液變紅。濃氨水具有揮發(fā)性，能揮發(fā)出氨氣。 三、 從微觀角度解釋問題 1. 用分子觀點(diǎn)解釋由分子構(gòu)成的物質(zhì)的物理變化和化學(xué)變化 物理變化：沒有新分子生成的變化。（水蒸發(fā)時(shí)水分子的間隔變大，但水分子本身沒有變化，故為物理變化） 化學(xué)變化：分子本身發(fā)生變化，有新分子生成的變化。（電解水時(shí)水分子變成了新物質(zhì)的分子，故為化學(xué)變化） 2. 純凈物和混合物（由分子構(gòu)成的物質(zhì)）的區(qū)別：純凈物由同種分子構(gòu)成，混合物由不同種分子構(gòu)成。 3. 化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)：在化學(xué)變化過程中，分子裂變成原子，原子重新組合，形成新物質(zhì)的分子。 第二節(jié) 原子的構(gòu)成 1. 原子的構(gòu)成 原子一般是由質(zhì)子、中子和電子構(gòu)成，有的原子不一定有中子，質(zhì)子數(shù)也不一定等于中子數(shù)。 原子的種類由核電荷數(shù)（質(zhì)子數(shù)）決定。 2. 構(gòu)成原子的各種粒子間的關(guān)系 在原子中，原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝核內(nèi)質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)。 由于原子核所帶的正電荷與核外電子所帶的負(fù)電荷的電量相等，電性相反，所以原子整體不顯電性。 3. 相對(duì)原子質(zhì)量 相對(duì)原子質(zhì)量≈質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù) 離子 1. 核外電子的排布 ① 電子分層排布，且離核越近能量越低，離核越遠(yuǎn)能量越高 ② 最外層電子數(shù)不超過8個(gè)（第一層為最外層時(shí)，不超過2個(gè)）。 2. 原子結(jié)構(gòu)示意圖：一個(gè)氯原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖如下 +17 2 8 7 弧線表示電子層 弧線上的數(shù)字表示該層填充的電子數(shù) 表示原子核和核內(nèi)質(zhì)子數(shù) 3. 元素的種類 ① 金屬元素：原子的最外層電子數(shù)一般少于4個(gè)（是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)），在化學(xué)變化中易失去最外層電子，而使次外層成為最外層，形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 ② 非金屬元素：原子的最外層電子數(shù)一般多于或等于4個(gè)（是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)），在化學(xué)變化中易獲得電子，而使最外層達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 ③ 稀有氣體元素：原子的最外層有8個(gè)電子（He為2個(gè)），為相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 元素類別 最外層電子數(shù) 得失電子趨勢(shì) 性質(zhì) 結(jié)論 金屬元素 ＜4 易失去最外層電子（形成陽離子） 易發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 元素的化學(xué)性質(zhì)由最外層電子數(shù)決定。 非金屬元素 ≥4（H：1） 易獲得電子使最外層達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)（形成陰離子） 稀有氣體元素 ＝8（He：2） 難得失電子（為相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)） 極難發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 4. 離子的形成：帶電的原子或原子團(tuán)叫做離子。 在化學(xué)反應(yīng)中，金屬元素原子失去最外層電子，非金屬元素原子得到電子，從而使參加反應(yīng)的原子帶上電荷。 帶電荷的原子叫做離子。帶正電荷的原子叫做陽離子，帶負(fù)電荷的原子叫做陰離子。 陰、陽離子由于靜電作用互相吸引，結(jié)合形成穩(wěn)定的、不帶電性的化合物。 5. 離子內(nèi)質(zhì)子數(shù)不等于核外電子數(shù)，離子的最外層電子一般是8（氫是0）個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 原子通過得失電子變成離子，離子也可以通過得失電子變回原子。 6. 離子符號(hào) 離子符號(hào)表示的意義：Mg2+表示1個(gè)鎂離子帶2個(gè)單位的負(fù)電荷。2O2-表示2個(gè)氧離子。 離子符號(hào)只有微觀含義，沒有宏觀含義。 第三節(jié) 元素 1. 定義：元素就是具有相同電荷數(shù)（即核內(nèi)電子數(shù)）的一類原子的總稱。 元素與原子的區(qū)別和聯(lián)系： 元素 原子 區(qū)別 只表示一類原子的總稱；只表示種類，不論個(gè)數(shù)，是宏觀概念 原子是微觀概念，既表示種類，又表示數(shù)量含義 化學(xué)變化中元素種類不變，但形態(tài)可能變化 化學(xué)變化中，原子種類和數(shù)量不變，但最外層電子數(shù)可能變化 聯(lián)系 元素是同一類原子的總稱，原子是構(gòu)成元素的基本單元 2. 元素之最 地殼中含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）排在前五位的元素：氧、硅、鋁、鐵、鈣 生物細(xì)胞中含量最多的元素：氧 人體中含量最多的金屬元素：鈣 3. 元素的分類：金屬元素、非金屬元素、稀有氣體元素 4. 元素符號(hào)：元素用元素符號(hào)表示。元素符號(hào)是用元素拉丁文名稱的第一個(gè)字母表示的，如果第一個(gè)字母相同，則再附加一個(gè)小寫字母加以區(qū)別。 5. 元素符號(hào)的意義：元素符號(hào)不僅表示一種元素，還表示這種元素的一個(gè)原子。如果物質(zhì)由原子構(gòu)成，元素符號(hào)還可以表示一種物質(zhì)。 如果元素符號(hào)前加上系數(shù)，就只表示該原子的個(gè)數(shù)，只具有微觀意義。 如：H表示氫元素、1個(gè)氫原子。2H表示2個(gè)氫原子。Cu表示銅元素、一個(gè)銅原子、金屬銅。 6. 描述物質(zhì)宏觀組成和微觀構(gòu)成： ① 宏觀組成（描述物質(zhì)的組成時(shí)用元素?cái)⑹觯鸿F是由鐵元素組成的。二氧化碳是由碳元素、氧元素組成的。 ② 微觀構(gòu)成（描述物質(zhì)的構(gòu)成時(shí)用分子、原子、離子敘述）鐵是由鐵原子構(gòu)成的。二氧化碳是由二氧化碳分子構(gòu)成的。 （描述分子的構(gòu)成時(shí)用原子敘述）1個(gè)二氧化碳分子是由1個(gè)碳原子和2個(gè)氧原子構(gòu)成的。 7. 元素周期表：元素周期表的每一橫行叫做一個(gè)周期，共7個(gè)周期；每一縱行叫做一個(gè)族，共16個(gè)族。 周期的變化規(guī)律：同一周期元素的原子的電子層數(shù)相等，同一族的元素的原子最外層電子數(shù)相等，同一族的元素化學(xué)性質(zhì)相似 第四單元 自然界的水 第一節(jié) 愛護(hù)水資源 一、 水資源現(xiàn)狀 1. 地球表面約71％被水覆蓋著。但淡水只約占全球水儲(chǔ)量的2.53％，其中大部分還分布在兩極和高山的冰雪及永久凍土，難以利用；可利用的只約占其中的30.4％。 2. 我國水資源的現(xiàn)狀是分布不均，人均不足。 3. 水資源緊張的原因：一方面人類生活、生產(chǎn)的用水量不斷增加，另一方面未經(jīng)處理的廢水、廢物和生活污水的任意排放及農(nóng)藥、化肥的不合理施用等造成的水體污染，加劇了可利用水的減少，使原本已緊張的水資源更顯短缺。 二、 愛護(hù)水資源——一方面要節(jié)約用水，另一方面要防止水體污染 1. 節(jié)約用水的一些具體措施： a) 提高水的利用效率。 b) 使用新技術(shù)，改革工藝和改變習(xí)慣。 c) 污水處理之后，循環(huán)利用。 d) “一水多用”，如使用“中水”（生活污水處理后，達(dá)到一定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的非飲用水）洗車、使用淘米水澆花等。 2. 防止水體污染的一些具體措施： a) 不使用含磷洗衣粉。 b) 工業(yè)“三廢”要進(jìn)行綜合利用和經(jīng)處理后再排放。 c) 農(nóng)業(yè)上提倡使用農(nóng)家肥，合理使用化肥和農(nóng)藥。 d) 以預(yù)防為主，治理為輔。 第二節(jié) 水的凈化 一、 水的凈化方法 1. 過濾：把不溶于液體的固體物質(zhì)與液體分離。 2. 吸附沉降：常用明礬、活性炭對(duì)水中的雜質(zhì)吸附而沉降。 n 明礬是一種常用的凈水劑，它溶于水后生成的膠狀物可以對(duì)懸浮雜質(zhì)吸附沉降，以達(dá)到凈水的目的。 n 活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，可以吸附水中的懸浮物，也可以吸附溶于水的色素和異味。但需要注意的是，活性炭不能吸附鈣、鎂化合物，活性炭不能降低水的硬度。 n 活性炭?jī)羲鞯娜胨谠趦羲鞯南旅?，可以使凈水效果更好? 3. 蒸餾：除去水中可溶性雜質(zhì)的方法，凈化程度相對(duì)較高，得到的蒸餾水可以看成是純凈物。 4. 殺菌：在水中加入適量的藥物進(jìn)行殺菌、消毒 5. 凈化程度從高到底以此為：蒸餾、過濾、吸附沉淀、靜置沉淀 6. 自來水廠凈水時(shí)，需要經(jīng)過沉淀、過濾、吸附、投藥消毒的步驟，但是沒有蒸餾和煮沸的步驟。在凈化水的方法中，只有投藥消毒屬于化學(xué)變化，其余都屬于物理變化。 二、 過濾（見下圖） 【實(shí)驗(yàn)器材】帶鐵圈的鐵架臺(tái)、漏斗、玻璃棒、燒杯 【注意事項(xiàng)】 1. 操作時(shí)注意“一貼、二低、三靠”。 “一貼”：濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁，用少量水潤(rùn)濕濾紙并使濾紙與漏斗壁之間沒有氣泡（保證過濾效率）。 “二低”：濾紙低于漏斗邊緣、濾液低于濾紙邊緣（否則被過濾的液體會(huì)直接從濾紙與漏斗之間的間隙流到漏斗下的接受器中，使濾液渾濁）。 “三靠”：燒杯緊靠玻璃棒（玻璃棒的作用：引流）、玻璃棒緊靠三層濾紙、漏斗下端管口緊靠燒杯內(nèi)壁（使濾液沿?zé)诹飨?，防止滴下的液滴四處迸濺）。 過濾時(shí)先過濾上層清液，后過濾下層濁液。若先過濾下層濁液，濾紙上將會(huì)殘留著大量不溶性雜質(zhì)，再過濾上層清液時(shí)，不溶物會(huì)阻礙清液的通過，影響過濾速度。 2. 如果兩次過濾之后濾液仍然渾濁，原因可能是濾紙破損或過濾時(shí)液面高于濾紙邊緣。 三、 硬水的軟化 1. 硬水：含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水叫做硬水。 軟水：不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫軟水。 2. 硬水和軟水的區(qū)分方法：分別取少量的軟水和硬水于試管中，滴加等量的肥皂水，振蕩。有較多泡沫產(chǎn)生的水是軟水；泡沫很少，產(chǎn)生浮渣的水是硬水。 3. 硬水的軟化方法：煮沸和蒸餾。日常生活中常用的是煮沸 第三節(jié) 水的組成 氫氣 1. 物理性質(zhì)：無色無味的氣體，難溶于水。密度比空氣小，是相同條件下密度最小的氣體。 2. 化學(xué)性質(zhì)： 可燃性：氫氣+氧氣水 H2+O2H2O 氫氣燃燒時(shí)發(fā)出淡藍(lán)色火焰，放出熱量，并有水珠產(chǎn)生。 n 在點(diǎn)燃?xì)錃馇?，一定要檢驗(yàn)氫氣的純度。 n 可燃性氣體的驗(yàn)純方法：用排水法收集一試管可燃?xì)怏w，用拇指堵住試管口移近火焰點(diǎn)燃。如果氣體較純，氣體將會(huì)安靜地燃燒，并發(fā)出“噗”聲；如果氣體不純，會(huì)發(fā)出尖銳爆鳴聲。 n 如果驗(yàn)純時(shí)發(fā)現(xiàn)氣體不純，需要再收集再檢驗(yàn)時(shí)，必須對(duì)試管進(jìn)行處理（用拇指在試管口堵住一會(huì)或更換試管），以免發(fā)生爆炸。 n 檢驗(yàn)：點(diǎn)燃。純凈的氫氣能夠安靜地燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰；而不純的氫氣在燃燒時(shí)會(huì)發(fā)出尖銳的爆鳴聲。 3. 氫氣被認(rèn)為是最清潔的燃料。 4. 任何可燃?xì)怏w或可燃的粉塵如果跟空氣充分混合，遇火時(shí)都有可能發(fā)生爆炸。 一、 水的物理性質(zhì) 純凈的水是沒有顏色、沒有氣味、沒有味道的液體。在101kPa時(shí)，水的凝固點(diǎn)是0℃，沸點(diǎn)是100℃，4℃時(shí)密度最大，為1g/mL。 二、 水的電解實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)裝置如右圖） 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】 ① 通電后，電極上有氣泡產(chǎn)生。通電一段時(shí)間后，兩個(gè)試管內(nèi)匯集了一些氣體，與正極相連的試管內(nèi)的氣體體積小，與負(fù)極相連的試管內(nèi)的氣體體積大，體積比約為1：2，質(zhì)量比約為8：1。 ② 與正極相連的試管內(nèi)的氣體可以使帶火星的木條復(fù)燃；與負(fù)極相連的試管內(nèi)的氣體移近火焰時(shí)，氣體能夠燃燒，火焰呈淡藍(lán)色。 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】 ① 水在通電的條件下，發(fā)生了分解反應(yīng)，生成氫氣和氧氣：水氫氣+氧氣 H2OH2+O2； ② 水是由氫、氧兩種元素組成的（在反應(yīng)前后，參與反應(yīng)的元素種類沒有變化）； ③ 化學(xué)反應(yīng)中，分子可分，原子不可分。 【注意事項(xiàng)】 ① 通電時(shí)，必須使用直流電。 ② 預(yù)先在水中加入少量氫氧化鈉溶液或稀硫酸可以增強(qiáng)水的導(dǎo)電性。 ③ 負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣，正極產(chǎn)生的是氧氣。 三、 物質(zhì)的分類 物質(zhì) 混合物 純凈物 單質(zhì)（由同種元素組成的純凈物） 化合物（由不同種元素組成的純凈物） 氧化物（由兩種元素組成的化合物中，其中一種元素是氧元素的是氧化物） 酸、堿、鹽、有機(jī)物 第四節(jié) 化學(xué)式與化合價(jià) 1. 化學(xué)式：用元素符號(hào)和數(shù)字組合來表示物質(zhì)組成的式子。 2. 化學(xué)式（如H2O）的意義： 表示一種物質(zhì)（宏觀意義）——表示水這種物質(zhì)； 表示一個(gè)分子（微觀意義）——表示1個(gè)水分子； 表示某物質(zhì)是由什么元素組成的（宏觀意義）——表示水是由氫元素、氧元素組成； 表示某物質(zhì)是由什么粒子構(gòu)成（微觀意義）——表示水由水分子構(gòu)成； 表示某物質(zhì)的分子由什么粒子構(gòu)成（微觀意義）——表示1個(gè)水分子由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成； 3. 化學(xué)式的寫法： 純凈物 單質(zhì) 化合物 金屬單質(zhì)、稀有氣體單質(zhì)、其他由原子構(gòu)成的物質(zhì)——直接用元素符號(hào)表示（如Fe、Al） 常溫下為固態(tài)的非金屬單質(zhì)——用元素符號(hào)表示（如S、P、C） 由雙原子分子或多原子分子構(gòu)成——在元素符號(hào)右下角標(biāo)出原子個(gè)數(shù)（如O2、H2、Cl2） 正價(jià)元素或原子團(tuán)寫在前，負(fù)價(jià)元素或原子團(tuán)寫在后（特例：NH3氨氣、CH4甲烷）。在元素符號(hào)右下角寫出該種元素的原子數(shù)目，所有元素的原子個(gè)數(shù)比為最簡(jiǎn)比（特例：H2O2）。當(dāng)原子團(tuán)不是一個(gè)時(shí)需要加括號(hào)，把個(gè)數(shù)寫在括號(hào)的右下角（1省略不寫）。 書寫化合物的化學(xué)式時(shí)，首先要弄清以下兩點(diǎn)： ① 這種物質(zhì)由哪種元素組成； ② 化合物中各元素的原子個(gè)數(shù)比是多少。 4. 化合價(jià)：元素化合價(jià)是一個(gè)原子在化合時(shí)表現(xiàn)出來的性質(zhì)。在元素符號(hào)或原子團(tuán)的上方標(biāo)出化合價(jià)，“+”、“-”寫在前，數(shù)字寫在后。 第五單元 化學(xué)方程式 第一節(jié) 質(zhì)量守恒定律 一、 探究實(shí)驗(yàn)：質(zhì)量守恒的探究——白磷燃燒前后質(zhì)量的測(cè)定 【實(shí)驗(yàn)器材】托盤天平（及砝碼）、錐形瓶、玻璃棒、氣球 【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】① 在底部鋪有細(xì)沙的錐形瓶中，放入一粒火柴頭大小的白磷。 ② 在錐形瓶口的橡皮塞上安裝一根玻璃管，在其上端系牢一個(gè)小氣球，并使玻璃管下端能與白磷接觸。 ③ 將錐形瓶和玻璃管放在托盤天平上用砝碼平衡。 ④ 取下錐形瓶，將橡皮塞上的玻璃管放到酒精燈火焰上灼燒至紅熱后，迅速用橡皮塞將錐形瓶塞進(jìn)，并將白磷引燃。 ⑤ 待錐形瓶冷卻后，重新放到托盤天平上，觀察天平是否平衡。 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】白磷燃燒，產(chǎn)生大量的白煙，放出大量的熱。天平平衡。 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】反應(yīng)前各物質(zhì)的總質(zhì)量＝反應(yīng)后各物質(zhì)的總質(zhì)量。 n 實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵：裝置的氣密性要良好。 n 玻璃管下端與白磷接觸的目的：點(diǎn)燃白磷。 n 氣球的作用：盛裝錐形瓶里受熱膨脹的空氣和五氧化二磷，避免因錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)過大把瓶子彈開。 n 沒有安裝氣球的后果：橡皮塞被彈開或炸裂錐形瓶。 n 錐形瓶底部不鋪上細(xì)沙的后果：錐形瓶炸裂。 n 探究實(shí)驗(yàn)：質(zhì)量守恒的探究——鐵釘跟硫酸銅溶液反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定 二、 質(zhì)量守恒定律：參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。 n 質(zhì)量守恒定律應(yīng)用于化學(xué)變化，不能應(yīng)用于物理變化。 n 質(zhì)量守恒定律說的是“質(zhì)量守恒”而不是其他方面的守恒。 n 化學(xué)反應(yīng)中，各反應(yīng)物之間要按一定的質(zhì)量比相互作用，因此參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和不是任意比例的反應(yīng)物質(zhì)量的簡(jiǎn)單加和。 n 不參加反應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量及不是生成物的物質(zhì)質(zhì)量不能計(jì)入“總和”中。 三、 質(zhì)量守恒的原因：從微觀上看，在化學(xué)反應(yīng)前后，原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量不變。 四、 質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用： n 求某個(gè)反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量； 計(jì)算時(shí)要考慮是否有氣體參加反應(yīng)，或者生成物中是否有氣體，氣體的質(zhì)量不能遺漏。 n 推斷反應(yīng)物或生成物的組成（化學(xué)式）； n 判斷反應(yīng)物是否全部參加了反應(yīng)。 五、 化學(xué)反應(yīng)前后： n 一定不變——（宏觀）反應(yīng)物和生成物的總質(zhì)量、元素的種類和質(zhì)量。 （微觀）原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量。 n 一定改變——（宏觀）物質(zhì)的種類。 （微觀）分子的種類。 n 可能改變——分子總數(shù)。 六、 化學(xué)反應(yīng)類型 n 四種基本反應(yīng)類型： ① 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)。 ② 分解反應(yīng)——由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)。 ③ 置換反應(yīng)——一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。 ④ 復(fù)分解反應(yīng)——兩種化合物相互交換成分，生成另外兩種化合物的反應(yīng)。 n 氧化還原反應(yīng)： 氧化反應(yīng)：物質(zhì)得到氧的反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)。 還原反應(yīng)：物質(zhì)失去氧的反應(yīng)屬于還原反應(yīng)。 氧化劑：提供氧的物質(zhì) 還原劑：奪取氧的物質(zhì)（常見還原劑：H2、C、CO） n 中和反應(yīng)：酸與堿作用生成鹽和水的反應(yīng)。 第二節(jié) 如何正確書寫化學(xué)方程式 一、 化學(xué)方程式：用化學(xué)式表示化學(xué)反應(yīng)的式子，叫做化學(xué)方程式。 二、 化學(xué)方程式的意義 n 質(zhì)的方面：表明反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件。 n 量的方面：① 各物質(zhì)間反應(yīng)時(shí)的微粒個(gè)數(shù)比； ② 各物質(zhì)間反應(yīng)時(shí)的質(zhì)量比。 質(zhì)量比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量與化學(xué)計(jì)量數(shù)乘積的比。所求質(zhì)量比不用約分。 三、 化學(xué)方程式的讀法（意義）：以下面的方程式為例 2H2 + O2 = 2H2O 4 ：32 ： 36 n 氫氣和氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)，生成水。 n 每2個(gè)氫分子和1個(gè)氧分子在點(diǎn)燃的條件下恰好完全反應(yīng)，生成2個(gè)水分子。 第六單元 碳和碳的氧化物 第一節(jié) 金剛石、石墨和C60 一、 “碳”和“炭”的區(qū)別：“碳”指碳元素，不是具體指某種物質(zhì)；而“炭”指具體的、由碳元素組成的單質(zhì)。 二、 金剛石、石墨、C60是由碳元素組成的三種不同的單質(zhì)。 所以，在一定條件下，將石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的變化是化學(xué)變化。 三、 金剛石、石墨的物理性質(zhì)和用途 化學(xué)式 顏色 形狀 硬度 導(dǎo)電性 導(dǎo)熱性 潤(rùn)滑性 熔點(diǎn) 用途 金剛石 C 無色透明 正八面體 最硬 無 無 無 高 劃玻璃、切割金屬、鉆探機(jī)鉆頭、制裝飾品等 石墨 深灰色、有金屬光澤、不透明 細(xì)鱗片狀 最軟之一 優(yōu)良 良好 良好 電極、鉛筆芯、潤(rùn)滑劑等 n 金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)。 n 無定形碳：由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成，沒有固定形狀。 常見的無定形碳：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。 顏色、狀態(tài) 制法 用途 木炭 灰黑色的多孔性固體 木材隔絕空氣加強(qiáng)熱 燃料、黑火藥、制活性炭、冶煉金屬 活性炭 灰黑色多孔顆粒狀固體 木炭在高溫下用水蒸氣處理 凈化多種氣體和液體、作防毒面具 焦炭 淺灰色多孔性固體 煙煤隔絕空氣加強(qiáng)熱 冶煉金屬 炭黑 極細(xì)的黑色粉末 含碳物質(zhì)不完全燃燒 墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等，作橡膠制品的填料 n 木炭、活性炭具有吸附性（物理性質(zhì)）?；钚蕴康奈叫愿鼜?qiáng)。 四、 C60分子是一種由60個(gè)碳原子構(gòu)成的分子，它形似足球，這種足球結(jié)構(gòu)的碳分子很穩(wěn)定。 五、 金剛石、石墨、C60性質(zhì)不同的原因：碳原子的排列方式不同。 六、 碳的化學(xué)性質(zhì) n 單質(zhì)碳的物理性質(zhì)各異，而各種單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)卻完全相同 n 在常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。 n 碳具有可燃性：C+O2CO2（充分燃燒） 2C+O22CO（不充分燃燒） 碳在氧氣中燃燒的現(xiàn)象：燃燒劇烈，發(fā)出白光；放熱；生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體。 木炭+氧化銅 澄清的石灰水 n 碳具有還原性： C+2CuO2Cu+CO2↑ 2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑ 單質(zhì)碳的還原性可用于冶金工業(yè)。 七、 木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)（見右圖） 【實(shí)驗(yàn)操作】① 把剛烘干的木炭粉末和氧化銅粉末混合均勻，小心地鋪放進(jìn)試管； ② 將試管固定在鐵架臺(tái)上。試管口裝有通入澄清石灰水的導(dǎo)管； ③ 集中加熱； ④ 過幾分鐘后，先撤出導(dǎo)氣管，待試管冷卻后再把試管里的粉末倒在紙上。觀察現(xiàn)象并分析。 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】澄清的石灰水變渾濁；黑色固體逐漸變成紅色。 【化學(xué)方程式】C+2CuO2Cu+CO2↑ n 反應(yīng)開始的標(biāo)志：澄清的石灰水變渾濁。 n 在酒精燈上加網(wǎng)罩的目的：使火焰集中并提高溫度。 n 配制混合物時(shí)木炭粉應(yīng)稍過量的目的：防止已經(jīng)還原的銅被氧氣重新氧化。 n 實(shí)驗(yàn)完畢后先熄滅酒精燈的后果：石灰水倒吸入熱的試管中使試管炸裂。 八、 還原反應(yīng)：含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)，叫做還原反應(yīng)。 木炭是使氧化銅還原為銅的物質(zhì)，具有還原性。木炭在反應(yīng)C+2CuO2Cu+CO2↑中作還原劑。 第二節(jié) 二氧化碳制取的研究 一、 實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳 n 原料：大理石或石灰石、稀鹽酸。 u 不用稀硫酸代替稀鹽酸的原因：稀硫酸與大理石反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣，阻礙反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。 u 不用濃鹽酸代替稀鹽酸的原因：濃鹽酸易揮發(fā)，使生成的二氧化碳中混有氯化氫氣體而不純。 u 不用純碳酸鈣或碳酸鈉等代替大理石、石灰石的原因：它們與稀鹽酸反應(yīng)速率太快，不容易控制和收集，且成本較高。 n 反應(yīng)原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ n 發(fā)生裝置：同分解過氧化氫溶液制取氧氣的發(fā)生裝置（原因：固體和液體混合，在常溫下反應(yīng)生成氣體） n 收集裝置：向上排空氣法收集氣體的裝置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空氣密度大） n 檢查裝置的氣密性：用長(zhǎng)頸漏斗插入液面內(nèi)的氣體發(fā)生裝置，緊閉導(dǎo)氣管出口，從漏斗中加水。如果液面穩(wěn)定后水面下降，則表明漏氣；若水面不下降，則表明不漏氣。 n 驗(yàn)滿：把燃著的木條放在集氣瓶口（不要伸入瓶?jī)?nèi)），如果火焰熄滅，證明二氧化碳已經(jīng)收集滿了。 n 檢驗(yàn)：把氣體通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水變渾濁，就證明收集的氣體是二氧化碳。 CO2 （2） n 凈化：如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氫氣體和水蒸氣時(shí)，可先將氣體通過盛有碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶（除去氯化氫），再通過盛有濃硫酸的洗氣瓶（除去水蒸氣并進(jìn)行干燥）。 CO2 （1） n 注意事項(xiàng)見第二單元。 二、 二氧化碳和氧化鈣的工業(yè)制法：CaCO3CaO+CO2↑ 第三節(jié) 一氧化碳和二氧化碳 一、 二氧化碳的物理性質(zhì)及對(duì)應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)： n 無色無味，常溫常壓下為氣體。 n 一般情況下，二氧化碳的密度比空氣的密度大。 【實(shí)驗(yàn)操作】如右圖（1），將CO2氣體慢慢倒入杯中。 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】蠟燭自下而上依次熄滅。 【實(shí)驗(yàn)分析】二氧化碳?xì)怏w沿?zé)瓋?nèi)壁流下，先聚集在底部， 然后逐漸上升，把杯內(nèi)的空氣自下而上排出。 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】① 一般情況下，二氧化碳既不能燃燒，也不能支持燃燒； ② 一般情況下，二氧化碳的密度比空氣的密度大。 n 二氧化碳能溶于水。 【實(shí)驗(yàn)操作】如右上圖（2）向一個(gè)收集滿二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)地較軟的塑料瓶中加入約1/3體積的水，立即旋緊瓶蓋，振蕩。 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】瓶體變癟。 【實(shí)驗(yàn)分析】二氧化碳溶于水時(shí)，使瓶?jī)?nèi)的氣體體積減小，因而壓強(qiáng)減小，外界大氣壓把瓶子壓癟了。 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】二氧化碳能溶于水。 二、 二氧化碳的化學(xué)性質(zhì) n 一般情況下，二氧化碳既不能燃燒，也不能支持燃燒。 n 二氧化碳不能供給呼吸。（注意：二氧化碳沒有毒性） n 二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸。 【實(shí)驗(yàn)操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的紙花。第一朵紙花噴上稀醋酸，第二朵紙花噴上水，第三朵紙花直接放入盛滿二氧化碳的集氣瓶中，第四朵紙花噴上水之后，再放入盛滿二氧化碳的集氣瓶中，觀察四朵紙花的顏色變化。然后將第四朵紙花取出，小心烘烤，觀察現(xiàn)象。 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】① 第一朵小花變紅；② 第二朵小花不變色； ③ 第三朵小花不變色； ④ 第四朵小花變紅； ⑤ 第四朵小花被烘烤后由紅色變成紫色。 【實(shí)驗(yàn)分析】① 醋酸能使紫色小花變紅，說明酸（溶液）可以使紫色石蕊變紅；② 水不能使紫色石蕊變紅；③ 二氧化碳不能使紫色石蕊變紅；④ 二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變紅；⑤ 說明碳酸被分解了。 【化學(xué)方程式】CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2↑ 【注意事項(xiàng)】 ① 第二朵、第三朵紙花可以說明：水不能使紫色石蕊變紅，二氧化碳不能使紫色石蕊變紅，二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變紅。 ② 紙花必須是干燥的。如果紙花不是干燥的，那么在把第三朵紙花放入水中時(shí)，CO2會(huì)與紙花里的水分反應(yīng)生成碳酸使紙花變紅，這樣就起不到對(duì)照的作用。 ③ 二氧化碳不能使紫色石蕊變紅，但二氧化碳能使紫色石蕊溶液變紅。 n 二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O n 二氧化碳能與灼熱的碳反應(yīng)生成一氧化碳：CO2+C2CO 該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。該反應(yīng)既是化合反應(yīng)，又是氧化還原反應(yīng)（CO2是氧化劑，C是還原劑）。 該反應(yīng)是二氧化碳變?yōu)橐谎趸嫉囊环N方法。 三、 二氧化碳的用途 n 滅火（既利用了二氧化碳的物理性質(zhì)，又利用了二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)） 原因：① 二氧化碳的密度比空氣大；② 一般情況下，二氧化碳既不能燃燒，也不能支持燃燒。 滅火器原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ n 干冰（固體二氧化碳）：干冰升華吸收大量的熱，因此干冰可用于人工降雨、制冷劑。 n 光合作用：作氣體肥料，可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。 四、 二氧化碳對(duì)環(huán)境的影響：造成溫室效應(yīng) 【能導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體】二氧化碳、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等。 五、 一氧化碳的物理性質(zhì)：無色、無味的氣體，難溶于水，密度比空氣略小。 一氧化碳只能用排水法收集，不能用向下排空氣法收集。 六、 一氧化碳的化學(xué)性質(zhì) n 一氧化碳具有可燃性：2CO+O22CO2 【燃燒的現(xiàn)象】① 發(fā)出藍(lán)色火焰； ② 放熱； ③ 生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體。 煤爐從上至下，常發(fā)生的三個(gè)反應(yīng)：2CO+O22CO2、CO2+C2CO、C+O2CO2 n 一氧化碳具有毒性。 原因：一氧化碳極易與血液中的血紅蛋白結(jié)合，造成生物體內(nèi)缺氧，嚴(yán)重時(shí)會(huì)危及生命。 正常的血液呈深紅色，當(dāng)通入一氧化碳后，血液由深紅色變成淺紅色。 n 一氧化碳具有還原性。 七、 一氧化碳的用途： n 可燃性：作氣體燃料（2CO+O22CO2）。 n 還原性：冶煉金屬（3CO+Fe2O32Fe+3CO2、CO+CuOCu+CO2）。 八、 一氧化碳的還原性 ② ① ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ n 一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)： 【實(shí)驗(yàn)裝置】見下圖（這是整套裝置，但只需掌握虛線框中內(nèi)容，并且下文的操作、現(xiàn)象、結(jié)論僅針對(duì)虛線框內(nèi)的實(shí)驗(yàn)裝置）。 1-稀鹽酸　2-大理石　3-碳酸氫鈉溶液　4-濃硫酸　5-木炭　6-氧化銅　7-氫氧化鈣溶液 【實(shí)驗(yàn)操作】 ① 先通入一氧化碳，在加熱前必須先檢驗(yàn)一氧化碳的純度； ② 點(diǎn)燃酒精燈給玻璃管內(nèi)的物質(zhì)加熱； ③ 實(shí)驗(yàn)完畢，先熄滅酒精燈； ④ 再通入一會(huì)兒一氧化碳直到試管冷卻。 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】黑色粉末變成紅色，生成的氣體使澄清的石灰水變渾濁。 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】一氧化碳能使氧化銅還原成銅，同時(shí)生成二氧化碳。 【化學(xué)方程式】CO+CuOCu+CO2 【注意事項(xiàng)】 ① 檢驗(yàn)一氧化碳純度的目的：防止加熱空氣和一氧化碳的混合氣體引起爆炸。 ② 一氧化碳“早來晚走”，酒精燈“遲到早退”。 ③ 一氧化碳“早來”，酒精燈“遲到”的目的：排凈裝置內(nèi)的空氣，防止加熱空氣和一氧化碳的混合氣體引起爆炸。 ④ 一氧化碳“晚走”，酒精燈“早退”的目的：防止灼熱的銅重新被空氣中的氧氣氧化 （2Cu+O22CuO）。 ⑤ 因?yàn)橐谎趸加袆《?，隨意排放會(huì)造成空氣污染，所以必須進(jìn)行尾氣處理。 ⑥ 7溶液的目的：① 證明反應(yīng)生成二氧化碳； ② 除去裝置內(nèi)的二氧化碳。 n 一氧化碳還原氧化鐵 【實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作】與上面的實(shí)驗(yàn)類似（⑥ 下的酒精燈要換成酒精噴燈） 【實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象】紅色粉末逐漸變黑，生成的氣體使澄清的石灰水變渾濁。 【化學(xué)方程式】3CO+Fe2O32Fe+3CO2 【注意事項(xiàng)】鐵塊是銀白色的，但鐵粉是黑色的。 n 水煤氣（一氧化碳和氫氣的混合氣體）：C+H2OCO+H2 n 在我們學(xué)過的還原劑還原金屬氧化物的反應(yīng)中，只有兩個(gè)反應(yīng)的條件是“加熱”，其他的都是“高溫”： H2+CuOCu+H2O　和　CO+CuOCu+CO2 九、 一氧化碳和二氧化碳的性質(zhì)比較 一氧化碳 二氧化碳 物理性質(zhì) 無色無味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水 無色無味的氣體，密度比空氣大，能溶于水 化學(xué)性質(zhì) 可燃性、還原性、毒性 ① 二氧化碳能和水反應(yīng)生成碳酸 ② 二氧化碳可以和四大強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水 ③ 二氧化碳能和碳單質(zhì)反應(yīng) ④ 二氧化碳能參與光合作用 檢驗(yàn)方法 通過灼熱的氧化銅粉末，粉末由黑色逐漸變成紅色，產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁 通入澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁 主要用途 做燃料、冶煉金屬 滅火、制汽水、人工降雨 十、 三大還原劑：H2、C、CO——共同性質(zhì)：可燃性、還原性。 十一、 三大可燃性氣體及燃燒時(shí)的火焰顏色：H2（淡藍(lán)色）、CO（藍(lán)色）、CH4（明亮的藍(lán)） 十二、 當(dāng)碳與氧化劑不充分反應(yīng)時(shí)，會(huì)生成一氧化碳。 白磷 熱水 氧氣 （2） （1） 白磷 白磷 紅磷 熱水 ① ② ③ 第七單元 燃料及其應(yīng)用 第一節(jié) 燃燒和滅火 一、 燃燒 n 定義：通常的燃燒是指可燃物跟氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、放熱的劇烈的氧化反應(yīng)。 n 探究燃燒的條件（本實(shí)驗(yàn)要在通風(fēng)櫥或抽風(fēng)設(shè)備下進(jìn)行）： 【實(shí)驗(yàn)操作】a. 如右圖（1），在500mL的燒杯中注入400mL熱水，并放入用硬紙圈圈住的一小塊白磷。在燒杯上蓋一片薄銅片，銅片上一端放一小堆干燥的紅磷，另一端放一小塊已用濾紙吸去表面上水的白磷，觀察現(xiàn)象。 b. 如右圖（2），用導(dǎo)管對(duì)準(zhǔn)上述燒杯中的白磷，通入少量氧氣（或空氣），觀察現(xiàn)象。 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】a. 銅片上的白磷燃燒，銅片上的紅磷和水中的白磷沒有燃燒。b. 白磷在水下燃燒。 【實(shí)驗(yàn)分析】如右圖（1）。 ①與②對(duì)比，說明：物質(zhì)是否發(fā)生燃燒與可燃物燃燒所需要的溫度有關(guān)。 ①與③對(duì)比，說明：物質(zhì)是否發(fā)生燃燒與是否與氧氣（空氣）接觸有關(guān)。 ③與圖（2）對(duì)比，再次說明：燃燒必須有氧氣（空氣）。 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】燃燒的條件：可燃物、與氧氣（或空氣）接觸、溫度達(dá)到著火點(diǎn) n 通風(fēng)櫥是一種不完善的尾氣處理裝置，若改進(jìn)上述實(shí)驗(yàn)，可將紅磷和白磷裝入密閉的容器內(nèi)（還要套一個(gè)氣球），這樣便于進(jìn)行尾氣處理。 n 燃燒的條件：① 可燃物；② 與氧氣（或空氣）接觸；③ 溫度達(dá)到著火點(diǎn)。 【注意事項(xiàng)】① 著火點(diǎn)不是固定不變的。對(duì)固體燃料來說，著火點(diǎn)的高低跟表面積的大小、顆粒可惜的粗細(xì)、導(dǎo)熱系數(shù)的大小等都有關(guān)系。 ② 并非所有的燃燒都需要氧氣，如氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫。 ③ 只有三個(gè)條件全部滿足，燃燒才能發(fā)生。 n 自燃：由緩慢氧化引起的自發(fā)燃燒。 二、 滅火 n 滅火的原理： ① 清除可燃物或使可燃物與其他物品隔離； ② 隔絕氧氣（空氣）； ③ 降低可燃物的溫度，使其降低到著火點(diǎn)以下。 【注意事項(xiàng)】 ① 著火點(diǎn)是可燃物著火燃燒時(shí)所需的最低溫度，是物質(zhì)的一種性質(zhì)，不隨外界條件的變化而變化。 ② 在燃燒的三個(gè)條件中，只需破壞一個(gè)條件就可以使燃燒停止。 n 滅火器 u 泡沫滅火器的反應(yīng)原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ u 干粉滅火器的反應(yīng)原理：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ u 二氧化碳滅火器內(nèi)盛裝的是液態(tài)二氧化碳，使用時(shí)不會(huì)留下任何痕跡。 三、 爆炸 n 定義：可燃物在有限的空間內(nèi)急劇地燃燒，就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)聚積大量的熱，使氣體的體積迅速膨脹而引起爆炸。 u 爆炸還包括物理爆炸，它們是物理變化。 u 除了可燃性氣體能發(fā)生爆炸外，可燃性粉塵如面粉、煤粉等也能發(fā)生爆炸。 第二節(jié) 燃料和熱量 一、 三大化石燃料：煤、石油、天然氣（均為混合物，并且均為不可再生能源） n 煤——“工業(yè)的糧食” u 煤中主要含碳元素。 u 煤燃燒排放的污染物：SO2、NO2、CO、煙塵等。（SO2、NO2可導(dǎo)致酸雨） u 為了使煤得到綜合利用，可以將煤干餾，即隔絕空氣加強(qiáng)熱，使煤分解為焦炭、煤焦油、煤氣等有用的物質(zhì)。（干餾是化學(xué)變化） n 石油——“工業(yè)的血液” u 石油中主要含碳、氫元素。 u 汽車尾氣中的污染物：CO、未燃燒的碳?xì)浠衔?、氮的氧化物、含鉛化合物和煙塵。 u 利用石油中各成分的沸點(diǎn)不同，可以將石油分餾，使石油中各成分分離。（分餾是物理變化） u 由石油煉制的部分產(chǎn)品和主要用途：溶劑油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、潤(rùn)滑油、石蠟、瀝青。 n 天然氣 u 天然氣的主要成分是甲烷（沼氣）。 u 甲烷是最簡(jiǎn)單的有機(jī)物、相對(duì)分子質(zhì)量最小的有機(jī)物。 u 甲烷的物理性質(zhì)：無色無味的氣體，密度比空氣小，極難溶于水。 u 甲烷的化學(xué)性質(zhì)：可燃性。 u 甲烷燃燒的化學(xué)方程式：CH4+2O2CO2+2H2O（甲烷燃燒會(huì)產(chǎn)生明亮的藍(lán)色火焰。） u 在我國農(nóng)村，使用沼氣的好處如下： ① 可以解決生活用燃料問題； ② 改善農(nóng)村環(huán)境、衛(wèi)生狀況； ③ 提高肥效。 n 可燃冰：科學(xué)家們?cè)诤５装l(fā)現(xiàn)了大量可燃冰，它是一種甲烷水合物，是甲烷與水在低溫高壓下形成的。 u 可燃冰的優(yōu)點(diǎn)：能量高、熱值大，是替代化石燃料的新能源。 u 可燃冰的缺點(diǎn)：如果在開采中甲烷氣體大量泄漏于大氣中，會(huì)造成更加嚴(yán)重的溫室效應(yīng)。 二、 我們對(duì)待化石燃料的態(tài)度：合理開采、減少使用、綜合利用。 三、 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 n 探究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 【實(shí)驗(yàn)操作】在一支試管中加入幾小段鎂條，再加入5mL鹽酸，觀察現(xiàn)象，并用手觸摸試管外部。 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡；放熱；鎂條逐漸變小或消失。 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】鎂條與鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并放出熱量。 【化學(xué)方程式】Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ n 有些化學(xué)反應(yīng)可以產(chǎn)生熱量，如：可燃物的燃燒；鋁、鎂等金屬和鹽酸反應(yīng)等。 有些化學(xué)反應(yīng)會(huì)吸收熱量，如一些條件為“高溫”的反應(yīng)。 n 使燃料充分燃燒的方法： ① 加大空氣的量； ② 增大燃料與空氣的接觸面積。 實(shí)例：將塊狀的煤加工粉碎成煤粉，或者制成蜂窩煤等。 n 燃料充分燃燒的意義： ① 使有限的能源發(fā)揮最大的作用（放熱多、節(jié)省能源）； ② 降低環(huán)境污染的程度。 n 燃料不充分燃燒的后果： ① 使燃料燃燒產(chǎn)生的熱量減少，浪費(fèi)資源； ② 產(chǎn)生大量的CO等物質(zhì)，污染空氣。 第三節(jié) 使用燃料對(duì)環(huán)境的影響 一、 燃料燃燒對(duì)空氣的影響 n 煤燃燒時(shí)排放出SO2、NO2等污染物，這些氣體或氣體在空氣中反應(yīng)后的生成物溶于雨水，會(huì)形成酸雨。 n 酸雨的危害： ① 腐蝕大理石建筑、鋼鐵制品； ② 污染江河湖海，使土壤酸化； ③ 影響水中動(dòng)植物生長(zhǎng)，破壞森林、農(nóng)作物的生長(zhǎng)。 ④ 直接危害人體健康，甚至使人死亡。 n 酸雨形成的反應(yīng)原理：SO2+H2O=H2SO3，2H2SO3+O2=2H2SO4 來源：含硫煤的燃燒、工廠廢氣、汽車尾氣等排放的氮、硫的氧化物。 二、 防治燃料燃燒造成的空氣污染 n 酸雨的防治： ① 工廠廢氣處理后排放； ② 減少含硫煤的使用或使用脫硫煤； ③ 改善汽車用燃料（如壓縮天然氣CNG和液化石油氣LPG）； ④ 減少煤、石油等化石燃料的燃燒，大力開發(fā)使用新燃料、新能源。 n 減少汽車尾氣對(duì)空氣的污染 ① 改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式，以使汽油能夠充分燃燒； ② 使用催化凈化裝置，使有害氣體轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)； ③ 使用無鉛汽油，禁止含鉛物質(zhì)排放。 三、 使用和開發(fā)新的燃料及能源 n 乙醇 u 乙醇俗稱酒精，化學(xué)式為C2H5OH。 u 乙醇的物理性質(zhì)：無色、有特殊氣味的液體，易揮發(fā)，易溶于水（能與水以任意比例互溶），并能溶解多種有機(jī)物。 u 乙醇具有可燃性：C2H5OH+3O22CO2+3H2O u 乙醇的用途：用作酒精燈、火鍋、內(nèi)燃機(jī)等的燃料；重要的化工原料；制成車用乙醇汽油；制造消毒劑；制造醋酸、飲料、香精、染料等。 u 車用乙醇汽油：車用乙醇汽油是將變形燃料乙醇和汽油以一定的比例混合而形成的一種汽車燃料。 u 使用車用乙醇汽油的好處： ① 節(jié)省石油資源； ② 減少汽車尾氣的污染； ③ 促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。 n 氫氣：見第三單元 n 其他新能源：太陽能、核能、