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第一单元 走进化学世界
1、化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础科学。
化学变化(化学反应):生成新物质的变化(如燃烧、分解)。常伴的现象:发光放热 变色 生成气体沉淀
物理变化:没有生成新物质的变化(如三态变化、吸附)
二者关系:化学变化的过程中一定同时伴随物理变化
化学性质:在化学变化中表现出来的性质。(如:可燃性 稳定性 氧化性 还原性)
物理性质:不需要发生化学变化就能表现出来的性质。(如:色 态 味 熔沸点 硬度 密度 溶解性 吸附性)
性质的描述中常用“能”、“会”、“可以”
2、蜡烛燃烧实验(描述现象时不可出现产物名称)
(1)火焰分三层:焰心、内焰(最明亮)、外焰(温度最高)
(2)比较各火焰层温度:用一火柴梗平放入火焰中。现象:两端先碳化;结论:外焰温度最高
(3)检验产物 H2O:用干冷烧杯罩火焰上方,烧杯内有水雾
CO2:取下烧杯,倒入澄清石灰水,振荡,变浑浊
(4)熄灭后:有白烟,点燃白烟,蜡烛复燃。说明白烟是石蜡固体小颗粒。
3、吸入空气与呼出气体的比较
结论:与吸入空气相比,呼出气体中O2的量减少,CO2和H2O的量增多
4、化学实验(化学是一门以实验为基础的科学)
一、常用仪器及使用方法
(一)用于加热的仪器--试管、烧杯、烧瓶、蒸发皿
可以直接加热的仪器是--试管、蒸发皿、燃烧匙
只能间接加热的仪器是--烧杯、烧瓶(垫石棉网—受热均匀)
可用于固体加热的仪器是--试管、蒸发皿
可用于液体加热的仪器是--试管、烧杯、蒸发皿、烧瓶
(二)测体积--量筒(一般能精确到0.1毫升)
量取液体体积时,量筒必须放平稳。视线与量筒内液体凹液面的最低处保持水平。
仰视:读数偏小;俯视:读数偏大
(三)测质量--托盘天平(用于粗略的称量,一般能精确到0.1克。)
注意点: 称量物和砝码的位置为“左物右码”。称量物不能直接放在托盘上:一般药品称量时,在两边托盘中各放一张大小、质量相同的纸,在纸上称量;易潮解或有腐蚀性的药品(如氢氧化钠),放在玻璃器皿(如小烧杯、表面皿)中称量。
(四)实验热源--酒精灯
酒精灯内的酒精量不可超过酒精灯容积的2/3也不应少于1/4。
酒精灯的火焰分为三层:外焰、内焰、焰心。用酒精灯的外焰加热物体。
熄灭酒精灯应用灯帽盖熄,不可用嘴吹。
不用酒精灯时,要盖好灯帽,以防止酒精挥发,无法点燃。
如果酒精灯在燃烧时不慎翻倒,酒精在实验台上燃烧,应及时用湿抹布盖灭火焰,不能用水冲。
(五)夹持器--铁夹、试管夹
夹持试管的位置应在距试管口1/3处(或试管中上部)。
试管夹夹持试管时,应将试管夹从试管底部往上套。
用手拿住试管夹的长柄,不要把拇指按在短柄上。
(六)加液的仪器--漏斗、长颈漏斗
长颈漏斗的下端管口要插入液面以下,以防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。
二、化学实验基本操作
(一)药品的取用
1、药品的存放:
一般固体药品放在广口瓶中,液体药品放在细口瓶(或滴瓶)中
2、药品取用的总原则
①节约原则:按实验所需取用药品。如没有说明用量,应取最少量,固体以盖满试管底部为宜,液体以1~2mL为宜。
②“三不”原则:任何药品不能用手直接拿;不能品尝药品味道;不能直接用鼻闻试剂(如需嗅闻气味,应用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量的气体进入鼻孔)。
③剩余药品处理原则:多取的试剂不可放回原瓶,也不可随意丢弃,更不能带出实验室,应放在指定的容器内。
3、固体药品的取用
①粉末状药品:用药匙或纸槽 ②块状药品:用镊子夹取
4、液体药品的取用
①直接倾倒:取下瓶盖,倒放在桌上(以免药品被污染)。标签应朝向手心(以免残留液流下而腐蚀标签)。拿起试剂瓶,将瓶口紧靠试管口边缘,缓缓地注入试剂。
②滴管滴加:
滴管的使用:a、先排出滴管中的空气,后吸取试剂
b、滴入试剂时,滴管要保持垂直悬空在容器口上方
c、使用过程中,不能将滴管平放或倒放,以免被试剂腐蚀
d、滴管用毕,立即用水洗涤干净(滴瓶上的滴管除外)
(二)气密性检查
装置气密性检查:先将导管的一端浸入水中,后用手紧贴容器外壁,若导管口有气泡冒出,说明装置不漏气;或松开手掌,导管内有水柱上升,也可说明装置不漏气。
(三)物质的加热
(1)加热固体时,试管口应略下倾斜(防止冷凝水回流),试管受热时应先预热,再集中加热。
(2)加热液体时,液体体积不超过试管容积的1/3,加热时使试管口向上倾斜450,为了避免伤人,加热时切不可将试管口对着自己或他人。
(四)过滤
操作注意事项:“一贴二低三接触”
“一贴”:滤纸紧贴漏斗的内壁
“二低”:(1)滤纸的边缘低于漏斗口 (2)漏斗内的液面低于滤纸的边缘
“三接触”:(1)用玻璃棒引流时,烧杯尖嘴接触玻璃棒
(2)玻璃棒下端接触滤纸三层处
(3)漏斗下端的尖口接触承接滤液的烧杯内壁
过滤后,滤液仍浑浊的原因有:①承接滤液的烧杯不干净 ②倾倒液体时液面高于滤纸边缘 ③滤纸破损
(五)蒸发
注意点:蒸发皿直接加热;加热过程中,用玻璃棒不断搅拌(防止由于局部温度过高,造成液滴飞溅);)当液体有较多固体出现时停止加热,不能完全蒸干,利用余热将剩余水分蒸发掉,以避免固体因受热而迸溅出来;热的蒸发皿要用坩埚钳夹取,放在石棉网上。
(六)仪器的洗涤:
玻璃仪器洗涤干净的标准:仪器上附着的水,既不聚成水滴,也不成股流下。试管洗涤干净后,要倒插在试管架上晾干。
第二单元 我们周围的空气
1、第一个对空气组成进行探究的化学家:拉瓦锡。
2、空气的成分和组成
空气成分
O2
N2
CO2
稀有气体
其它气体和杂质
体积分数
21%
78%
0.03%
0.94%
0.03%
(1)空气中氧气含量的测定
a、药品要求:可以在空气中燃烧,只和空气中的氧气反应,不生成其他气体。最好选择的药品是:红磷
b、装置要求:气密性良好
c、现象:有大量白烟产生,水进入集气瓶,约占原气体体积的1/5
d、结论:O2约占1/5,可支持燃烧;N2约占4/5,性质有不支持燃烧,难溶于水
e、反思: ①液面上升小于1/5原因:装置漏气,红磷量不足,未冷却完全到室温
②能否用铁代替红磷?不能 原因:铁、铝不能在空气中燃烧
能否用镁代替红磷?不能 原因:也能与空气中的氮气反应
能否用碳、硫代替红磷?不能 原因:产物是气体,占据原来氧气的体积,不会进水
(2)空气的污染及防治:
对空气造成污染的主要是有害气体(CO、NO2、SO2)和粉尘等。
CO主要来自于汽车尾气,危害是有毒;
NO2、SO2主要来自于化石燃料的燃烧和工厂废气,危害是造成酸雨。
目前计入空气污染指数的项目为CO、SO2、NO2、可吸入颗粒物和O3等。
防治措施:使用清洁能源,工厂的废气经处理过后才能排放,积极植树造林,加强大气质量监测等
6.氧气
(1)氧气的化学性质:氧化性
(2)氧气与下列物质反应现象
物质
现象
碳
在空气中持续红热,在氧气中发出白光,产生使澄清石灰水变浑浊的气体
磷
黄白色火焰,产生大量白烟
硫
在空气中发出微弱的淡蓝色火焰,而在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰,产生有刺激性气味的气体
镁
发出耀眼的白光,生成白色粉末
铁
在空气中不可燃烧,在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
铁燃烧要在集气瓶底部放少量水或细砂的目的:防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底
硫燃烧要在集气瓶底部放少量水的目的:溶解二氧化硫,减少空气污染
(3)氧气的制取:
工业制氧气——分离液态空气法(原理:氮气和氧气的沸点不同)和富氧膜法 物理变化
实验室制氧气原理 2H2O2 MnO2 2H2O + O2↑
2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 化学变化
2KClO3MnO22KCl+3O2↑
(4)制取气体装置的选择 △
发生装置:根据反应物状态和反应条件 收集装置:根据气体的密度和溶解性
(5)高锰酸钾制氧气的操作步骤和注意点
a、步骤:组—查—装—定—点—收—移—熄
b、注意点
①试管口略向下倾斜:防止冷凝水倒流引起试管破裂
②铁夹夹在离试管口约1/3处
③导管应稍露出橡皮塞:便于气体排出
④试管口应放一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导管
⑤排水法收集时,待有均匀连续气泡冒出时再收集(刚开始排出的是试管中的空气)
⑥实验结束时,先移导管再熄灭酒精灯:防止水倒吸引起试管破裂
⑦用排空气法收集气体时,导管伸到集气瓶底部
(6)氧气的验满:用带火星的木条放在集气瓶口
检验:用带火星的木条伸入集气瓶内
7、催化剂(触媒):在化学反应中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。(一变两不变)
8、常见气体的用途:
①氧气:供给呼吸 (如潜水、医疗急救)
支持燃烧 (如燃料燃烧、炼钢、气焊)
②氮气:保护气(如充入灯泡、食品保鲜)、重要化工原料(制硝酸、氮肥)、液氮制冷
③稀有气体(He、Ne、Ar、Kr、Xe等的总称):保护气、电光源(通电发不同颜色的光)
9、常见气体的检验方法
①氧气:带火星的木条
②二氧化碳:澄清的石灰水
③氢气:将气体点燃,用干冷的烧杯罩在火焰上方,烧杯内壁有水雾;
9、氧化反应:物质与氧发生的化学反应。
剧烈氧化:燃烧
缓慢氧化:铁生锈、人的呼吸、食物腐烂、酿酒
共同点:①都是氧化反应 ②都放热
第三单元 自然界的水
一、水
1、水的组成:
(1)电解水的实验
条件---直流电
加入硫酸或氢氧化钠的目的----增强水的导电性
通电
化学反应: 2H2O=== 2H2↑+ O2↑
产生位置 负极 正极
体积比 2 :1
质量比 1 :8
检验:O2---带火星的木条----木条复燃
H2---引燃----气体燃烧,产生淡蓝色的火焰,生成无色液滴
(2)结论: ①水是由氢、氧元素组成的。
②一个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。(或水的化学式是H2O)
③化学变化中,分子可分而原子不可分。
2、爱护水资源:
(1)为什么爱护
A.可利用淡水资源不足
B.水污染严重
水污染主要原因:工业“三废”(废渣、废液、废气)的任意排放
农药、化肥的不合理施用
生活污水的任意排放
(2)如何爱护
A、节约用水(如工业上循环用水,农业上改进灌溉方式,生活中一水多用)
B、防止水污染(如工业三废要经处理达标排放,合理施用农药、化肥,生活污水要集中处理达标排放)
3、水的净化
(1)水的净化效果由低到高的是 沉淀、过滤、吸附、蒸馏(均为 物理 方法)
常用的净水剂是明矾(作用是吸附固体杂质使之沉淀)、活性炭(作用是吸附颜色气味等)。
(2)硬水与软水
A.硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水;
软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
B.鉴别方法:用肥皂水,有絮状浮渣产生的是硬水,泡沫较多的是软水
C.硬水软化的方法:实验室:蒸馏 生活中:煮沸
二、氢气 H2
1、物理性质:密度——小于空气;溶解性——难溶于水
2、化学性质:
点燃
(1) 可燃性(用途:高能燃料;氢氧焰焊接,切割金属)
2H2+O2====2H2O 点燃前,要先验纯
现象:发出淡蓝色火焰,生成无色液滴
△
(2) 还原性(用途:冶炼金属)
H2 + CuO === Cu + H2O
现象:黑色粉末变红色,试管口有水珠生成
(小结:既有可燃性,又有还原性的物质 H2、C、CO)
3、氢气的实验室制法
原理:Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2↑
4、氢能源 三大优点无污染、热值高、来源广
三、分子与原子
分子
原子
定义
分子是保持物质化学性质最小的粒子
原子是化学变化中的最小粒子
性质
很小;不停运动;有间隔;同种分子或原子性质相同(要能分别举例)
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
化学变化中,分子可分,原子不可分。
化学反应的实质:在化学反应中分子分裂为原子,原子重新组合成新的分子。
四、物质的组成、构成及分类
组成:物质(纯净物)由元素组成
原子:金属、稀有气体、金刚石等。
物质 构成 离子:NaCl、KCl等,如氯化钠由钠离子(Na+)氯离子(Cl-)构成
分子:其他大多数物质。 如H2、O2、N2、Cl2。
混合物:由多种物质组成
分类 单质:一种元素组成的纯净物
纯净物 化合物: 氧化物:两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物
其他
第四单元 物质构成的奥秘
1、原子的构成
原子的结构:
质子
原子核
正
核内质子数
(带 电)
最外层上有2个电子
2
8
2
+12
原子
(不带电)电 )
中子
原子核
电子
负
(带 电)
第一电子层
在原子中核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数
相对原子质量≈质子数+中子数
决定元素种类的是 质子数(核电荷数)
三个“决定” 决定元素化学性质的是 最外层电子数
决定原子的质量的是 原子核(或质子数和中子数)
说明:最外层电子数相同的化学性质相似。但He例外
2、元素
(1)定义:具有相同核电荷数(质子数)的一类原子的总称
注意:一种元素与另一种元素的本质区别:质子数不同
同种元素组成的物质不一定是单质(如O2与O3的混合物,金刚石与石墨的混合物)不可能是化合物
(2)元素符号
a、能按顺序默写前20号元素名称与符号
如O: 氧元素
表示某种元素
一个氧原子
表示该种元素的一个原子
b、意义
有些元素符号还可表示一种单质 如Fe、He 、C 、Si
*在元素符号前加上数字后只能有微观意义,没有宏观意义,如3O:表示3个氧原子
(3)元素周期表
发现:门捷列夫
同周期元素的原子电子层数相同,最外层电子数逐渐增加
同族元素的原子最电外层电数相同(He例外),电子层数逐渐增加(化学性质相似)
排列规律
金属元素:如Mg、Al 最外层电子数<4
非金属元素:如N、C 最外层电子数≥4
稀有气体元素:如He、Ne 最外层电子数=8(He为2)
(4)分类
(5)元素之最:
地壳:O、Si、Al、Fe 生物体:O 空气:N
3、离子:带电的原子或原子团
粒子的种类
原 子
离 子
阳离子
阴离子
区
别
粒子结构
质子数=电子数
质子数>电子数
质子数<电子数
粒子电性
不显电性
显正电性
显负电性
二、物质的组成的表示:
1、化合价
a、会背常见元素化合价口诀,常见原子团化合价口诀
b、化合价规律:化合物中各元素正、负化合价的代数和为零
原子团中各元素化合价代数和等于原子团的化合价
单质中元素化合价规定为零
2、化学式
(1)写法:
a、单质:除了氟氯溴碘氢氧氮单质外,其余单质通常用元素符号表示。
b、化合物:会写出《化学式》总结页子上的离子符号、化学式
(2)化学式的含义 H2O
①表示一种物质 水这种物质
②表示这种物质的组成 水是由氢元素和氧元素组成的
③表示这种物质的一个分子 一个水分子
④表示这种物质的一个分子的构成 一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的
(3)计算:注意反思笔记上典型例题的解题思路
3、数字的含义:
如:Fe2+ 每个亚铁离子带两个单位正电荷 3 Fe3+:3个铁离子
2H2O 两个水分子,每个水分子含有2个氢原子
第五单元 化学方程式
一、质量守恒定律:
1、内容: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。
注意:①质量守恒定律适用于所有化学变化,不适用于物理变化;
②不参加反应的物质质量质量不能计入;
③要考虑到所有物质(特别是气体)有无遗漏;
④体现反应中物质的质量关系,不能体现体积、浓度等关系。
2、微观解释:在化学反应前后,原子的种类、数目、质量均保持不变。
3、化学反应前后 (1)一定不变 宏观:物质总质量不变;元素种类、质量不变
微观:原子的种类、数目、质量不变
(2)一定改变 宏观:物质种类一定变
微观:分子种类一定变
(3)可能改变:分子总数可能变
4、质量守恒定律的应用:注意反思笔记上典型例题的解题思路
二、化学方程式
1、遵循原则:①以客观事实为依据 ② 遵守质量守恒定律
2、书写:会默写1~8单元出现的重要化学方程式
3、含义 2H2+O2点燃2H2O
①表明反应物、生成物、反应条件 氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水
②表示反应中的微粒个数比 2个氢分子与1个氧分子在点燃的条件下反应生成2个水分子
③各物质间质量比(相对分子质量×化学计量数之比) 4份质量的氢气与32份质量的氧气在点燃的条件
下反应生成36份质量的水
4、利用化学方程式的计算:注意反思笔记上典型例题的解题思路
三、化学反应类型
1、四种基本反应类型
①化合反应:由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应(多变一)
②分解反应:由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应(一变多)
③置换反应:一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应(一换一)
④复分解反应:两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应(二换二)
2、氧化还原反应
氧化反应:物质得氧的反应
还原反应:物质失氧的反应
氧化剂:提供氧的物质
还原剂:夺取氧的物质(常见还原剂:H2、C、CO)
第六单元 碳和碳的氧化物
一、碳的几种单质
1、金刚石(C)是自然界中最硬的物质,可用于制饰品、玻璃刀、勘探钻头等
石墨(C)是最软的矿物之一,有优良的导电性、导热性、润滑性。可用于制铅笔芯、电极、电车电刷等
2、金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是:碳原子的排列方式不同。
CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是:分子的构成不同。
3、含石墨的物质主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.
活性炭、木炭的特性是吸附性,焦炭用于冶铁,炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
二、单质碳的化学性质:
各种碳单质的化学性质相似
1、常温下:稳定性(会举例说明)
2、较高温度下:可燃性、还原性
可燃性:
完全燃烧(氧气充足)生成CO2:C+O2点燃CO2
不完全燃烧 (氧气不充足)生成CO:2C+O2点燃2CO
还原性:C+2CuO 高温 2Cu+CO2↑(基本类型:置换反应) 应用:冶金
现象:黑色粉末逐渐变成红色,石灰水变浑浊。
CO2+C高温CO (唯一的吸热反应)
三、二氧化碳的制法
1、实验室制取气体的思路:(确定:原理、装置、检验)
(1)原理选择原则:药品廉价、速率适中、条件低、操作简单、产物纯净、无污染
(2)装置:
发生装置:由反应物状态及反应条件决定
收集方法:气体的密度及溶解性决定
难溶或不易溶于水用排水法收集 CO只能用排水法
密度比空气大用向上排空气法 CO2只能用向上排空气法
密度比空气小用向下排空气法
2、二氧化碳的实验室制法
1)药品:石灰石和稀盐酸 原理:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
2) 装置 发生:固液常温型 收集:向上排空气法
3)验证方法:加入澄清的石灰水,如能浑浊,则是二氧化碳。
验满方法:用点燃的木条,放在集气瓶口,木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。
3、二氧化碳的工业制法:
煅烧石灰石: CaCO3高温CaO+CO2↑
四、二氧化碳的性质
1、物理性质:无色、无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体----干冰
2、化学性质:
1)不能燃烧, 一般也不支持燃烧
2)不能供给呼吸
在进入深洞前要先做灯火实验 原因:二氧化碳不能供给呼吸
原理:二氧化碳不能助燃
3)与水反应生成碳酸: CO2+H2O==H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红
H2CO3 == H2O+ CO2↑ 碳酸不稳定,易分解
4)能使澄清的石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 本反应用于检验二氧化碳
5)与灼热的碳反应: C+CO2高温2CO
3、用途:灭火(既利用其物理性质,又利用其化学性质);气体肥料;干冰用于人工降雨、制冷剂
4、二氧化碳对环境的影响:过多排放引起温室效应。含量升高的主要原因:化石燃料的燃烧,森林减少
五、一氧化碳
1、物理性质:无色,无味的气体,密度比空气略小,难溶于水
2、化学性质
1)有毒:与血液中的血红蛋白结合,使人体缺少氧气而中毒。
2)可燃性:2CO+O2点燃2CO2 (可燃性气体点燃前一定要验纯)
鉴别:H2、CO、CH4:点燃看燃烧产物
3)还原性: CO+CuO △ Cu+CO2 (不属于基本反应类型) 应用:冶金
现象:黑色的粉末逐渐变成红色,石灰水变浑浊。
Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2(现象:红色粉末逐渐变成黑色,石灰水变浑浊。)
第七单元 燃料及其利用
一、燃烧和灭火
1、燃烧的条件:(关系:缺一不可)
(1)可燃物 (2)助燃物:氧气(或空气) (3)温度达到着火点
2、灭火的原理:(只要消除燃烧条件的任意一个即可)
(1)清除可燃物 (2)隔绝氧气(或空气) (3)降温到着火点以下
3、影响燃烧现象的因素:可燃物的性质、氧气的浓度、与氧气的接触面积
使燃料充分燃烧的两个条件:(1)要有足够多的空气
(2)燃料与空气有足够大的接触面积
4、爆炸:可燃物在有限的空间内急速燃烧,气体体积迅速膨胀而引起爆炸。
一切可燃性气体、可燃性粉尘与空气(或氧气)的混合物遇火种均有可能发生爆炸。
二、燃料和能量
1、三大化石燃料: 煤、石油、天然气(属于物质种类中的混合物、均为不可再生能源)
(1)煤:“工业的粮食”(主要含碳元素);
煤燃烧排放的污染物:SO2、NO2(引起酸雨)、CO、粉尘等
(2)石油:“工业的血液”(主要含碳、氢元素);
汽车尾气中污染物:CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘
(3)天然气是气体矿物燃料(主要成分:甲烷),是较清洁的能源。
2、两种绿色能源:沼气、乙醇
(1)沼气的主要成分:甲烷
甲烷的化学式:CH4 (最简单的有机物,相对分子质量最小的有机物)
物理性质:无色、无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。
化学性质:可燃性 CH4+2O2点燃CO2+2H2O (发出蓝色火焰)
(2)乙醇 (俗称:酒精 化学式:C2H5OH)
化学性质: 可燃性 C2H5OH+ 3O2点燃2CO2+3H2O
工业酒精中常含有有毒的甲醇CH3OH,故不能用工业酒精配制酒
3、化学反应中的能量变化
(1) 放热反应:如所有的燃烧、缓慢氧化
(2) 吸热反应:如C+CO2高温2CO
4、新能源:氢能源、太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能
氢气是最理想的燃料:
(1)优点:来源广、热值高、无污染。
(2)需解决问题:①如何大量廉价的制取氢气?② 如何安全地运输、贮存氢气?
第八单元 金属及金属材料
一、金属材料
1、金属材料
纯金属
合金
2、金属的物理性质: (1)常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽。
(2)大多数呈银白色(铜为紫红色,金为黄色)
(3)有良好的导热性、导电性、延展性
3、金属之最:
(1)铝:地壳中含量最多的金属元素
(2)钙:人体中含量最多的金属元素
(3)铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)
4、合金:由一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的混合物。
★:一般说来,合金的熔点比各成分都低,硬度比各成分都大,抗腐蚀性能更好
合金
铁的合金
铜合金
钛和钛合金
生铁
钢
黄铜
青铜:
成分
含碳量
2%~4.3%
含碳量
0.03%~2%
铜锌
合金
铜锡
合金
备注
不锈钢:含铬、镍的钢
具有抗腐蚀性能
紫铜为纯铜
21世纪的重要金属材料,钛合金与人体有很好的“相容性”
二、金属的化学性质
1、大多数金属可与氧气的反应
2、金属 + 酸 → 盐 + H2↑
3、金属 + 盐 → 新金属 + 新盐(条件:“前换后,盐可溶”)
如Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4 (“湿法冶金”原理)
三、常见金属活动性顺序:
1、会默写常见金属活动性由强到弱的顺序:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
2、在金属活动性顺序里:
(1)金属的位置越靠前,它的活动性就越强
(2)位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢(不可用浓硫酸、硝酸)
(3)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。(除K、Ca、Na)
金属活动性顺序的应用:注意反思笔记上典型例题的解题思路
四、金属资源的利用和保护
1、铁的冶炼
(1)原理:在高温下,利用一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。
3CO + Fe2O3高温2Fe + 3CO2
炼钢的原理是利用氧气氧化生铁中多余的碳,使合金中的含碳量降低。
(2)原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气
常见的铁矿石有磁铁矿(主要成分是Fe3O4 )、赤铁矿(主要成分是Fe2O3 )
2、铁的锈蚀
(1)铁生锈的条件是:铁与O2、水接触(铁锈的主要成分:Fe2O3·XH2O)
(铜生铜绿的条件:铜与O2、水、CO2接触。铜绿的化学式:Cu2(OH)2CO3)
(2)防止铁制品生锈的措施:
①保持铁制品表面的清洁、干燥
②表面涂保护膜:如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等
③制成不锈钢
铁锈很疏松,且能吸水,因而铁锈应及时除去。而铝与氧气反应生成致密的氧化膜,从而阻止铝进一步氧化,因此铝具有很好的抗腐蚀性能。
①防止金属腐蚀
3、保护金属资源的途径: ②回收利用废旧金属
③合理开采矿物
④寻找金属的代用
以上只是第一次质量预测要考察的化学各单元的部分知识要点,我们的学习,不能只局限于这些知识点上,而是要充分运用自己的大脑对比和联系,把点连成线,线连成面,面连成体,在头脑中形成一个完整的知识体系。那样,老师在电脑前花的时间才算有所值。
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