基本概念與原理部分
1、物理變化:沒有生成其他物質的變化,如石蠟熔化、水的三態變化、燈泡發光等。
2、化學變化:生成了其他物質的變化,如燃燒、鋼鐵生銹、食物腐敗、呼吸作用、光合作用等。
3、物理性質:物質不需要發生化學變化就能表現出來的性質,它包括顏色、狀態、氣味、熔點、沸點、硬度、密度、溶解性、導電導熱性、延展性等。如通常狀況下,二氧化碳是無色無味的氣體,密度比空氣大,能溶於水,降溫後能變成固態的幹冰。
4、化學性質:物質在化學變化中表現出來的性質,如可燃性、還原性、氧化性、酸性、堿性等。
5、混合物:由兩種或兩種以上物質組成,如空氣、自來水、礦泉水、海水、石灰水、粗鹽、石灰石、鹽酸、黃銅、生鐵和鋼等各種合金、石油、煤、天然氣都是混合物。
6、純凈物:只由壹種物質組成,如O2
、N2 、CO2、H2O等。
7、元素:具有相同核電荷數(即質子數)的壹類原子的總稱,元素的化學性質主要決定於原子的最外層電子數。決定元素的種類是質子數或核電荷數。
8、構成物質的微粒:
(1)分子(保持物質化學性質的壹種微粒,由原子構成);
(2)原子(化學變化中的最小微粒,在化學變化中不可再分);
(3)離子(原子失去或得到電子後形成的帶電微粒,可分為陽離子[如Na+、NH4+]和陰離子[如Cl—、CO32—]。
9、原子結構:
(1)原子核:居於原子中心,體積極小但質量相當於整個原子質量。它雖小,還可分為帶正電質子和不帶電的中子。
(2)電子:帶負電,在原子核外很大空間作高速運轉。跟原子比較,其質量和體積都可忽略不計。在原子裏,核電荷數=質子數=核外電子數
10、離子:帶有電荷的原子或原子團(鎂離子和鎂原子具有相同的質子數或核電荷數)。
11、穩定結構:①最外層8電子②第壹層為最外層2電子。
12、自然界中的化學元素:(1)地殼中最多的元素:O (2)地殼中最多的金屬元素:Al
地殼中含量前四位的元素依次是氧、矽、鋁、鐵。空氣中含量最多的元素是氮元素。(3)海水、人體中最多的元素:O
13、化合物的命名:
(1)兩種元素化合:“某化某”,如MgO氧化鎂,NaCl氯化鈉,Fe3O4四氧化三鐵,P2O5五氧化二磷,Ca(OH)2氫氧化鈣;
(2)金屬與酸根化合:“某酸某”,如CaCO3碳酸鈣,CuSO4硫酸銅,NH4NO3硝酸銨。
14、催化劑:在化學變化裏能改變其它物質的化學反應速率,而本身的質量和化學性質在化學化前後都沒有變化的物質(註:2H2O2 === 2H2O + O2
↑ 此反應MnO2是催化劑)
15、燃燒的條件:
(1)物質具有可燃性;
(2)可燃物與氧氣接觸;
(3)溫度達到著火點。
16、滅火的方法:
(1)移走可燃物;
(2)隔絕氧氣(如油鍋著火可用鍋蓋蓋滅);
(3)降低可燃物的溫度至著火點以下(如房屋著火時消防隊員用高壓水槍滅火)。
17、爆炸:可燃物在有限空間內急速燃燒,在短時間內產生大量熱和氣體導致爆炸。壹切可燃性氣體、粉塵、在遇到明火時都有可能發生爆炸。(也有物理變化的爆炸如車胎爆炸)。18、質量守恒定律:參加化學反應的各物質的質量總和,等於反應後生成各物質的質量總和。在化學反應前後,肯定不變的是原子的種類和數目、元素的種類、反應前後物質的總質量。肯定變化的是物質的種類和分子的種類。
19、合金:由壹種金屬跟其他壹種或幾種金屬(或金屬與非金屬)壹起熔合而成的具有金屬特性的物質。
合金是混合物而不是化合物。壹般說來,合金的熔點比各成分低,硬度比各成分大,抗腐蝕性能更好。
20、各元素或原子團的化合價與離子的電荷數相對應。單質中,元素的化合價為0 ;在化合物裏,各元素的化合價的代數和為0)
21、化學符號的意義:
a.元素符號:①表示壹種元素;②表示該元素的壹個原子。
b.化學式:①宏觀意義:①.表示壹種物質;②.表示該物質的元素組成;②微觀意義:①.表示該物質的壹個分子;②.表示該物質的分子構成。
c.離子符號:表示離子及離子所帶的電荷數
d.化合價符號:表示元素或原子團的化合價。
當符號前面有數字(化合價符號沒有數字)時,此時組成符號的意義只表示微觀意義。
22、常見的酸根離子:SO42-(硫酸根)、NO3-(硝酸根)、CO32-(碳酸根)、PO43-(磷酸根)、Cl-(氯離子)、HCO3-(碳酸氫根)、HPO42-(磷酸氫根)、H2PO4-(磷酸二氫根)、S2-(硫離子)。
23、溶液:壹種或幾種物質分散到另壹種物質裏,形成均壹的、穩定的混合物。
溶液的組成:溶劑和溶質。(溶質可以是固體、液體或氣體;固、氣溶於液體時,固、氣是溶質,液體是溶劑;溶液中各部分的性質均壹、穩定。溶液不壹定是無色的。
24、固體溶解度:在壹定溫度下,某固態物質在100克溶劑裏達到飽和狀態時所溶解的質量,就叫做這種物質在這種溶劑裏的溶解度。20℃時,食鹽的溶解度為36克。就是說在20℃時,100克水中最多可以溶解食鹽36克。影響固體溶解度的因素是溫度。影響氣體溶解度的因素是溫度和壓強。
若要分離溶解度隨溫度的升高而明顯增大的物質,應用冷卻熱飽和溶液法。
25、酸堿度的表示方法——PH值
說明:(1)PH值=7,溶液呈中性;PH值<7,溶液呈酸性;PH值>7,溶液呈堿性。
(2)PH值越小,酸性越強;PH值越大,堿性越強。
26、金屬活動性順序表:
K、 Ca、 Na、 Mg、 Al、 Zn、 Fe、
Sn、 Pb、(H)、 Cu、 Hg、 Ag、 Pt、 Au
( 鉀、鈣、 鈉、 鎂、 鋁、 鋅、 鐵、 錫、 鉛、 氫、 銅、汞 、銀、 鉑、 金)
說明:(1)越左金屬活動性就越強,左邊的金屬可以從右邊金屬的鹽溶液中置換出該金屬來(2)排在氫左邊的金屬,可以從酸(鹽酸或稀硫酸)中置換出氫氣;排在氫右邊的則不能。
元素化合物部分
1. 測定空氣中氧氣的含量實驗中,如果兩位同學的實驗結果差別較大,可能的原因有(1)銅絲的量不足(2)系統漏氣
(3)加熱溫度達不到反應溫度 (4)反應的充分程度不同
2.空氣的成分按體積分數
計算,大約是:氧氣占21%,氮氣占78%,稀有氣體占0.94%,二氧化碳0.03%;得出空氣成分的化學家是法國的拉瓦錫。
3、O2的物理性質:通常狀況下,O2是無色無味的氣體,密度比空氣稍大,難溶於水,降溫可變成淡藍色液體和雪狀固體。
4、O2的化學性質:各種物質在氧氣中燃燒的現象和化學方程式如下:
燃燒的現象 燃燒的化學方程式
木炭在氧氣中劇烈燃燒,發出白光,放出大量熱 點燃
C +
O2═══CO2
硫在氧氣中劇烈燃燒,發出明亮的藍紫色火焰,生成有刺激性氣味的氣體 點燃
S +O2 ═══
SO2
磷在氧氣中劇烈燃燒,產生大量白煙 點燃
4P + 5O2═══2P2O5
鐵在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體
點燃
3Fe + 2O2═══Fe3O4
鎂在氧氣中燃燒,發出耀眼的白光,生成色固體。 點燃
2Mg+ O2═══
2MgO
5.實驗室制取氧氣用過氧化氫和二氧化錳。壹般不用氯酸鉀、高錳酸鉀因為反應需要加熱,收集氧氣可用排水法,因為氧氣不易溶解於水;收集氧氣可用向上排空氣法,因為氧氣密度比空氣的大。收集氫氣可用排水集氣法和向下排空氣法。(收集方法由氣體的密度和水溶性決定)收集CO2只能用向上排空氣法,收集CO、N2只能用排水法。
6、工業制氧氣是利用液氮和液氧的沸點不同,分離液態空氣是物理變化。
7、氧氣的重要用途是供給呼吸和支持燃燒,利用氧氣易於其它物質反應並放熱的化學性質。水通直流電後,正極產生氧氣,負極產生氫氣,負極氣體能燃燒產生淡藍色火焰(H2),正極氣體能使帶火星木條復燃,前者與後者的體積比為1:2,質量比為8:1。
8、水的凈化:自來水的凈化步驟如下:沈降(加明礬);過濾;滅菌(氯氣);煮沸。硬水是指含有較多可溶性鈣鎂化合物的水;軟水是指不含或含有較少可溶性鈣鎂化合物的水。向兩種類型的水中分別加肥皂水,攪拌,產生較多泡沫的是軟水,否則為硬水。利用蒸餾、煮沸的方法可將硬水變為軟水。
9、實驗室制取氫氣用鋅粒和稀硫酸。壹般不用鎂、鐵與稀硫酸反應,鎂反應過快、鐵反應緩慢不能用濃硫酸、硝酸,因有強氧化性,反應不能得到氫氣。不用濃鹽酸,生成的氣體中會含有HCl氣體可用氫氧化鈉溶液等吸收HCl氣體。
10、二氧化碳的物理性質:通常狀況下,CO2是無色無味的氣體,密度比空氣大,能溶於水,降溫可變成無色液體和無色固體(幹冰)。
11、二氧化碳的化學性質:(1)CO2能使紫色石蕊試液變紅:CO2 + H2O ═══ H2CO3 ;
加熱上述紅色液體會恢復為紫色,因為碳酸不穩定易分解:H2CO3═══ H2O + CO2↑ (2)CO2能使澄清石灰水變渾濁: CO2 + Ca(OH)2
═══ CaCO3↓+ H2O ,該反應可用於CO2氣體的檢驗,和其他堿也能反應。
12、CO2的用途:(1)滅火(不能燃燒不能支持燃燒,密度比空氣大);(2)人工降雨、舞臺雲霧(幹冰升華吸收大量熱,使水蒸氣液化);(3)光合作用的原料;(4)保存食品。
13、CO2的實驗室制法:大理石或石灰石與稀鹽酸:CaCO3 +
2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,不用Na2CO3,因反應太快;不用稀硫酸,因為石灰石或大理石的主要成分CaCO3與硫酸反應生成微溶的CaSO4,會覆蓋在石塊的表面而阻止反應的進行;也不用濃鹽酸,因濃鹽酸有揮發性,會使制得的二氧化碳混有HCl等雜質。可用向上排空氣法收集CO2,驗滿時用燃著的火柴放在瓶口,看火柴是否熄滅。
14、CO2與人體健康:CO2無毒,當空氣中含量達到壹定濃度對人體有害,因為CO2不能供給呼吸,故進入枯井或山洞前要做燈火試驗。
15、實驗室制取氫氣用鋅粒和稀硫酸。壹般不用鎂、鐵與稀硫酸反應,鎂反應過快、鐵反應緩慢不能用濃硫酸、硝酸,因有強氧化性,反應不能得到氫氣。不用濃鹽酸,生成的氣體中會含有HCl氣體可用氫氧化鈉溶液等吸收HCl氣體
16、CO中毒,又叫煤氣中毒。CO是無色、無味的氣體,難溶於水,有劇毒,不易被察覺。被吸入人體與血紅蛋白結合,使人缺氧氣。CO壹半以上來自汽車排放的廢氣。用CO作還原氧化銅等實驗時,壹定要進行尾氣處理。
17、金屬材料包括鐵、鋁、銅等金屬和合金.金屬有很多***同的物理性質。例如:常溫下它們的狀態大都是固態,有金屬光澤,大多數為熱和電的良導體,有延展性,密度較大,熔點較高。
18、金屬材料金屬的物理性質:①常溫下壹般為固態(汞為液態),有金屬光澤;②大多數呈銀白色(銅為紫紅色,金為黃色);③有良好的導熱性、導電性、延展性。
19、金屬的化學性質
點燃
(1)大多數金屬可與氧氣的反應
4Al+3O2══2Al2O3 3Fe+2O2═══Fe3O4 2Cu+O2═══2CuO
(2)較活潑金屬與酸反應放出氫氣
Fe+H2SO4══FeSO4+H2↑ 2Al+6HCl══2AlCl3+3H2↑ Cu不與鹽酸反應
(3)金屬1 + 鹽1 →金屬2
+鹽2(活潑金屬置換不活潑金屬) Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4 (“濕法冶金”原理),Cu+2AgNO3══2Ag+Cu(NO3)2
★單質鐵在發生置換反應時,生成的都是+2價的亞鐵。 ★置換反應:單質1+化合物1══單質2+化合物2
20、金屬資源的保護和利用
高溫
(1)鐵的冶煉原理: 3CO + Fe2O3 ══ 2Fe + 3CO2 (赤鐵礦:Fe2O3
;磁鐵礦:Fe3O4)
(2)原料:鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣
(3)鋼鐵銹蝕的條件是:①與O2接觸 ②與水接觸
★在有酸或鹽存在的條件下,會加速鋼鐵生銹(鐵銹的主要成分:Fe2O3)。★鐵銹很疏松,不能阻礙裏層的鐵繼續與氧氣、水蒸氣反應,因此鐵制品可以全部被銹蝕。因而鐵銹應及時除去。而鋁與氧氣反應生成致密的氧化鋁薄膜,從而阻止鋁進壹步氧化,因此,鋁具有很好的抗腐蝕性能。
(4)防止鐵制品生銹的措施:①保持鐵制品表面的清潔、幹燥;②表面塗保護膜,如塗油、刷漆、搪瓷、電鍍、烤藍等;③制成不銹鋼。紅色的銅,在潮濕的空氣中易於與空氣中的水、氧氣、二氧化碳等作用下生成銅綠〔Cu2(OH)2CO3〕金屬制品電鍍、電焊前壹般要用稀鹽酸處理,目的是用鹽酸除去金屬表面的銹。
21、濃硫酸敞口放置質量會增加,質量分數會減小,因為濃硫酸具有吸水性。濃鹽酸敞口放置質量會減少,質量分數會減小,因為濃鹽酸具有揮發性。氫氧化鈉(NaOH)敞口放置,質量會增加,因為氫氧化鈉易吸收空氣中的水分而潮解,而且可以和空氣中的二氧化碳反應而變質。2NaOH
+ CO2 = Na2CO3 + H2O不能用NaOH幹燥的氣體是SO2、CO2、HCl。
22、紫色石蕊與無色酚酞都屬於酸堿指示劑,可指示溶液的酸堿性。 酸性溶液,石蕊遇之變紅色,酚酞不變色,pH<7。
堿性溶液,石蕊遇之變藍色,酚酞變紅色,pH>7。中性溶液:石蕊不變色(仍為紫色),酚酞不變色,pH=7
23、氫氧化鈉固體要密閉保存,原因是氫氧化鈉不僅易吸收空氣中的水分而潮解,還能與空氣中的二氧化碳反應生產Na2CO3而變質,鑒定氫氧化鈉是否變質,可用過量的稀鹽酸檢驗(看是否有氣泡產生)。除Na2CO3時可加適量的石灰水即Ca(OH)2。
氫氧化鈉溶液存放在試劑瓶中時應用橡皮塞,不能用玻璃塞。原因是玻璃中的SiO2能與氫氧化鈉反應生產黏性的物質。
24、Ca(OH)2:氫氧化鈣,俗稱熟石灰、消石灰,微溶於水,溶解度隨溫度的升高而減小。其水溶液稱石灰水,不飽和石灰水轉化成飽和溶液的方法是升溫(與大部分固體相反)或加石灰。石灰水的保存與氫氧化鈉溶液相同。
25、氫氧化鈉的俗稱是燒堿、火堿、苛性鈉。碳酸鈉(Na2CO3
)的俗稱是純堿、蘇打。碳酸氫鈉(NaHCO3)的俗稱是小蘇打。
26、工業上用石灰石(主要成分為CaCO3)、水、純堿(Na2CO3)制燒堿的方法:(1)高溫鍛燒石灰石生成CaO;(2)CaO與水反應生成Ca(OH)2;(3)Ca(OH)2與Na2CO3反應可生成燒堿(NaOH)。
27、純堿(Na2CO3)的水溶液呈堿性,pH>7,但它不是堿,屬於鹽;碳酸鈉晶體即Na2CO3?10H2O是純凈物,屬於鹽類,俗稱口堿;碳酸鈉晶體易風化,屬化學變化。硫酸銅晶體俗稱膽礬、藍礬,是藍色晶體,化學式為CuSO45H2O;無水硫酸銅CuSO4是白色固體,易吸收水分而變藍,可用其檢驗水的存在。
化學與生活部分
1.海洋資源包括化學資源、礦產資源、動力資源、生物資源等。
2.從海水中提取食鹽,主要用蒸發溶劑的方法,這是因為食鹽的溶解度受溫度的影響不大。先將海水引入蒸發池,經日曬蒸發水分到壹定程度時,再導入結晶池,繼續日曬,海水成為食鹽的飽和溶液,再曬就會逐漸析出食鹽來,該變化是物理變化。海水“曬鹽”得到的粗鹽中含有少量的泥沙等不溶性雜質,可采取
溶解→過濾 →蒸發結晶等步驟除去。“工業上凈化食鹽時,先將粗鹽溶於水中,過濾除去不溶性雜質,再加入氯化鋇、純堿、燒堿等物質,使SO42- 、Ca2+
、Mg2+等可溶性雜質轉化為沈澱過濾除去,最後用鹽酸將溶液的pH調節至7,濃縮即得精鹽。”
3.從海水中制取金屬鎂的原理是:向海水中加入石灰乳,產生Mg(OH)2沈澱,然後將沈澱過濾,向其中加入稀鹽酸,產生MgCl2,再將熔融狀態的MgCl2電解,就能制得金屬鎂。(方程式要掌握)
4.蒸餾法是海水淡化常用的方法,目前多采用“多級閃急蒸餾法”
5.Na2CO3(俗稱純堿或蘇打)就是以食鹽、石灰石為原料,以氨為媒介,采用氨堿法制得的。反應原理是:向飽和食鹽水中通入氨氣,制得飽和氨鹽水,在加壓並不斷通入二氧化碳的條件下產生的碳酸氫鈉(NaHCO3)由於溶解度小結晶析出,過濾後將碳酸氫鈉加熱分解即得純堿。(方程式要掌握)
6.有機物(有機化合物):含碳元素的化合物(除CO、CO2 和含碳酸根化合物外),最簡單的有機物是甲烷(CH4)
7.食物的成分主要有蛋白質、糖類、油脂、維生素、無機鹽和水等六大類營養素,前四種是有機物。其中能提供能量的有蛋白質、糖類、油脂三大類。最主要的供能物質是糖類,它是由C、H、O三種元素組成的化合物。如澱粉、葡萄糖、蔗糖等。澱粉是壹種有機高分子化合物,它遇到碘水變藍色,它在人體內分解為葡萄糖,葡萄糖的化學式是C6H12O6,它在人體內氧化釋放出能量(方程式要掌握)。蛋白質是構成細胞的基本物質。維生素在人體內起到調節新陳代謝,預防疾病、維持身體健康的作用,缺乏維生素A患夜盲癥,缺乏的維生素C會引起壞血病。
8、人體中含量較多的元素11種,排在前四位的元素依次為 O、 C、H、C
。微量元素有Fe、Zn、Se、I等。如果人體內缺乏碘元素會導致甲狀腺腫,缺乏鈣元素會導致骨質疏松癥,
缺乏鐵元素會導致貧血癥。人體中必需的元素長期攝入過量或不足,都不利於身體健康。
9.除毒氣外,對人體造成危害的物質主要還有含鉛、銅、汞、砷、錳等元素的無機鹽。蛋白質受熱或遇到濃硝酸、重金屬鹽、甲醛會失去原有的生理功能而變性,在急救重金屬鹽中毒時,可給患者吃大量牛乳或蛋清,其目的是使牛乳或蛋清中的蛋白質在消化道中與重金屬離子結合成不溶解的變性蛋白質,從而阻止重金屬離子被吸收進入人體內,最後設法將沈澱物從腸胃中洗出。可溶性的重金屬鹽有毒如BaCl2有毒,卻BaSO4無毒,但BaCO3雖然不溶於水,但能和胃酸反應生成BaCl2,因此有毒,萬壹不慎服用氯化鋇,應吞服雞蛋白解毒,並加服壹定量的解毒劑如MgSO4使其變為BaSO4沈澱。
10.煙草中的最為有害的物質是壹氧化碳、尼古丁、焦油和重金屬鹽。常見的毒品有鴉片、、嗎啡、海洛因、冰毒、可卡因、巴比妥類、大麻類等。
11.人類目前應用最廣泛的能源是煤、石油、天然氣等不可再生的化石燃料,而實驗室用做熱源的酒精是可再生能源。(1)煤:也叫煤炭,“工業的糧食”,復雜的混合物,主要元素為碳;(2)石油:“工業的血液”,復雜的混合物,主要元素為碳、氫;(3)天然氣:“西氣東輸”的燃料,主要成分為甲烷(CH4)。它們既是燃料又是重要的化工。