第一章 大家都来学化学
第一节 社会生活与化学
一、化学课的学习内容:生活中的化学知识;物质的组成、性质和变化规律;化学对社会生活的影响;科学探究的方法。
二、亚硝酸钠、硫酸铜、甲醇、甲醛等物质有毒。
第二节 化学实验室之旅(一)
一、指出下列仪器的名称
试管 胶头滴管 酒精灯 铁架台 滴瓶 试管夹
量筒 烧杯 长颈漏斗 集气瓶 托盘天平 玻璃棒
二、(1)不能用手接触药品,不要把鼻孔凑到容器口去闻药品(特别是气体)的气味,不得尝任何药品的味道;(2)取用药品如果没有说明用量,一般取最少量:液体取1-2毫升,固体只要盖满试管底部即可;(3)实验剩余的药品不能放回原瓶。
3、固体药品盛放在广口瓶中。取用块状固体一般用镊子,取用粉末状药品一般用药匙或纸槽。往试管里装入固体粉末时,先使试管平放,把盛有药品的药匙(或纸槽)小心地送入试管底部,然后使试管直立起来,让药品全部落到底部。把块状的药品或密度较大的金属颗粒放入玻璃容器时,应该把容器平放,把药品和金属颗粒放入容器口以后,再把容器慢慢的竖立起来,使药品或颗粒缓缓地滑到容器底部,以免打破容器底部。
三、液体药品通常放在细口瓶里,取用细口瓶里的药液时,拿下瓶塞,倒放在桌上,然后拿起瓶子,瓶上的标签要对手心,以免标签被腐蚀.
四、试管夹从试管底部套入,夹在试管的中上部。
五、取用一定量的液体药品用量筒,量液时,量筒必须放平,视线要跟量筒内凹液面的最低处保持水平。
六、胶头滴管悬空放在烧杯上方(不要接触烧杯壁),取液后的滴管,应保持橡胶乳头在上,不要平放或倒置,防止试液倒流,腐蚀橡胶乳头。
七、托盘天平的使用:(1)把游码放在标尺的零刻度处,调节天平的平衡;(2)一般的药品和砝码放在纸上称量,氢氧化钠NaOH放在烧杯里称量;(3)左盘放称量物,右盘放砝码;(4)加碱砝码要用镊子,先加大的,再加小的。
第二节 化学实验室之旅(二)
一、(1)往酒精灯添加酒精要使用漏斗,向酒精灯里添加酒精时,不能超过酒精灯容积的2/3。(2)绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精,以免失火。(3)绝对禁止用酒精灯点燃另一只酒精灯。(4)用完酒精灯,必须用灯帽盖灭,不可用嘴吹。(5)酒精灯的灯焰分为外焰、内焰、焰心三个部分,其中外焰部分温度最高。(6)不用酒精灯时要盖上灯帽。(7)若洒出的酒精在桌上燃烧,应用湿布盖灭。
二、(1)被加热的玻璃容器外壁有水,应擦拭干再加热;加热时玻璃容器底部不能跟灯芯接触,也不能离的太远;烧的很热的玻璃容器,不要立即用冷水冲洗,不要放在实验台上。(2)给试管里的固体加热,试管口应向下倾斜,试管夹应夹在离试管口的1/3处,先进行预热,等试管均匀受热后,再用酒精灯的外焰加热药品部位。(3)给试管的液体加热,液体的体积不超过试管容积的1/3,加热时,试管口不要对着人。(4)使用烧瓶、烧杯、锥形瓶给物质的加热时,下面必须垫石棉网;有些仪器如集气瓶、量筒、漏斗等不允许用酒精灯加热。
三、玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下,就干净了。
四、检查装置的气密性的方法:把导管的一端浸在水里,两手紧贴容器的外壁。如果装置不漏气,导管口有气泡冒出。
第三节 物质的变化
一、物质发生变化时没有生成新物质,这种变化叫做物理变化。如:火柴梗被折断、水的三态变化、石蜡熔化、玻璃破碎、食盐溶解在水中、汽油挥发、冰雪融化等。
二、物质发生变化时生成新物质,这种变化叫做化学变化,又叫化学反应。参加化学反应的物质叫做反应物,反应后新生成的物质叫做生成物。如:镁条燃烧、石蜡燃烧、铁生锈等。
三、银白色的镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光,放热,生成白色粉末。变化的化学方程式为:2Mg + O2
四、石蜡燃烧的文字表达式:石蜡 + 氧气
第四节 物质性质的探究
一、颜色、气味、状态、密度、沸点、溶解性、挥发性、导电性、导热性、吸附性、延展性等属于物理性质。
二、可燃性、毒性等属于化学性质。
三、铜在空气中加热,铜由紫红色变成黑色,变化的化学方程式为:2Cu + O2
第二章 认识空气 保护空气
2.1 空气的成分
一、空气由氮气(N2)、氧气(O2)、稀有气体(He、Ne、Ar等)、二氧化碳(CO2)、其他气体和杂质(如水蒸气H2O)五部分组成。按体积计算,氮气占78%、氧气占21%(约1/5)。
二、测定空气中氧气含量的实验:(1)原理。红磷燃烧时消耗密闭容器内的氧气,使密闭容器内压强减少,在大气压的作用下,水进入容器,进入容器内水的体积即为氧气的体积。(2)现象。红磷燃烧,产生大量白烟,并放出大量的热;冷却后,打开弹簧夹,水经导管进入集气瓶,进入的水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。磷在空气中燃烧的化学方程式为:4P + 5O2
三、氮气难溶于水。由于氮气的化学性质不活泼(化学稳定),因此氮气作保护气。如食品包装中充入氮气防腐,灯泡中充入氮气防止灯丝氧化以延长使用寿命,焊接金属时常用氮气作保护气。
四、由于稀有气体化学性质稳定,因此稀有气体作保护气。如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气,填充灯泡等。稀有气体通电时,会发出各种颜色的光。氦气可用于填充探空气球。
五、混合物是由两种或两种以上的物质组成的。如空气、海水、矿石、土壤等。混合物无固定的熔点、沸点,各物质保持各自的性质。混合物由不同种分子构成。
六、纯净物只由一种物质组成。如水、氧气、二氧化碳等。纯净物性质确定,有固定的熔点、沸点、密度等。纯净物由同种分子构成。
七、呼吸作用要消耗氧气,同时生成二氧化碳。木条燃烧时要有氧气参与,氧气含量越多,燃烧越旺。二氧化碳跟澄清的石灰水作用,使石灰水变浑浊。
八、空气与人呼出的气体均是没有颜色、没有气味的。取一瓶空气与一瓶刚收集的人呼出的气体,分别滴入澄清的石灰水,振荡后观察。盛有空气的一瓶气体没有变化;盛有人呼出的气体的集气瓶中澄清的石灰水变浑浊。人吸入的气体中二氧化碳的含量<人呼出气体中二氧化碳的含量。用燃烧的木条分别插入盛有空气与人呼出气体的两个集气瓶。盛有空气的集气瓶中的木条燃烧情况无明显变化;人呼出气体的集气瓶中燃烧的木条一会儿熄灭。人吸入的空气中氧气的含量>人呼出气体中氧气的含量。将干燥的玻璃片放在空气中,对着干燥的玻璃片表面呼气。放在空气中玻璃片无变化,被呼气后玻璃片上有水珠出现。人吸入的空气中水蒸气的含量<人呼出气体中水蒸气的含量。
2.2 保护空气的洁净清新
一、空气污染物分为气体污染物和颗粒态污染物。气体污染物包括含硫污染物,二氧化硫、硫化氢;含碳污染物,一氧化碳;含氮污染物,氮氧化物;含氯污染物,氟氯烃。
二、二氧化硫造成酸雨。一氧化碳使人中毒。氟氯烃破坏高空臭氧层。二氧化碳造成温室效应。
三、空气污染源有工业污染源、交通污染源和生活污染源。工业污染源是指工厂废气,交通污染源是指汽车、飞机等的尾气,生活污染源是指化石燃料(主要是煤、石油)的燃烧。
四、防止空气污染的措施:加强空气质量监测;减少化石燃料的燃烧,更多利用清洁能源;革新工艺,使工厂减少废气的排放;汽车安装尾气净化装置;工厂废气处理后再排放;植树造林、种草,改善环境。
2.3 物质构成的微粒—分子
一、宏观物质是由微粒构成。微粒有三种:分子、原子和离子。有些物质是由分子构成的,如水是由水分子构成的,氧气是由氧分子构成的,二氧化碳是由二氧化碳分子构成的;有些物质是由原子构成的,如铁是由铁原子构成的,氩气是由氩原子构成的;有些物质是由离子构成的,如氯化钠(食盐)是由钠离子和氯离子构成的。
二、分子是保持物质化学性质的最小微粒;分子是在不断运动的,温度升高时分子运动加快;分子之间有一定的间隔,温度升高时分子间隔变大。一般来说,气体分子间间隔较大,固体、液体分子间间隔较小; 同种物质的分子性质相同,不同种物质的分子性质不同;分子的质量和体积都很小。
三、用“分子是在不断运动的,分子之间有一定的间隔。”的观点解释一些现象。如:人能嗅到花或酒的香气;湿衣服能晾干;糖块在水中溶解,都是因为分子是在不断运动的。物质的三态变化,因为分子之间间隔变大或变小的缘故。
2.3 物质构成的微粒—原子(一)
一、原子是化学变化中的最小微粒。原子的质量和体积都很小,原子是在不断运动的,原子之间有一定的间隔。
二、物质发生物理变化时,分子不改变;物质发生化学反应时,分子改变。反应物的分子分成原子,原子不再分,而是进行重新的组合,原子组合成生成物的分子。
三、加热氧化汞的化学方程式:2HgO
四、分子由原子构成。氧化汞由氧化汞分子构成,氧化汞分子由氧原子和汞原子构成,一个氧化汞分子由一个汞原子和一个氧原子构成。氧气由氧分子构成,氧分子由氧原子构成,一个氧分子由两个氧原子构成。水分子是由氢原子和氧原子构成的;一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。二氧化碳分子是由碳原子和氧原子构成的;一个二氧化碳分子是由一个碳原子和两个氧原子构成的。
五、分子与原子的区别:在化学反应中,分子可分,原子不可分。
六、金属、稀有气体是由原子直接构成的。如铜是由铜原子构成的,氖气是由氖原子构成的。
七、氢 氦 氮 氧 氖 氯 氩 碳 磷 硫 钠 镁 铝 钾 锰 铁 铜 汞 碘
H He N O Ne Cl Ar C P S Na Mg Al K Mn Fe Cu Hg I
2.3 物质构成的微粒—原子(二)
一、原子由带正电的原子核和带负电的电子构成。原子核由质子和中子构成。其中质子带正电,电子带负电,中子不带电。一个质子带一个单位的正电荷,一个电子带一个单位的负电荷。
二、(1)氢原子没有中子。(2)同类原子,质子数相同,不同种类的原子,质子数不同。(3)在原子中,质子数等于核电荷数等于电子数。(3)由于原子核所带电量和核外电子的电量相等,但电性相反,因此原子不显电性。(4)质子数的确定:氢氦锂铍硼碳氮氧氟氖钠镁铝硅磷硫氯氩钾钙,质子数等于号数。
2.3 物质构成的微粒—原子(三)
一、计算相对原子质量的两个计算公式
2.3 物质构成的微粒—原子结构示意图
一、第一层最多2个电子;第二层最多8个电子;最外层最多8个电子;电子将尽先排满能量最低的电子层,能量低的电子层排满后,再依次排布在能量稍高的电子层里。
二、常见的原子的结构示意图
氧原子 氖原子 钠原子 镁原子 氯原子
在原子结构示意图中,质子数决定原子的种类,原子的性质主要决定于最外层电子数。
最外层为8个电子(第一层为最外层2个电子)的结构称之为稳定结构。稀有气体原子具有稳定结构。
三、(1)稀有气体原子的最外层都有8个电子(氦是2个),化学性质比较稳定;(2)金属原子的最外层电子数目一般少于4个,在化学反应中易失电子,达到稳定结构;(3)非金属原子的最外层电子数目一般多于或等于4个,在化学反应中易得电子,达到稳定结构。
2.3 物质构成的微粒—离子
一、在氧原子中,质子数=电子数,氧原子不带电。氧原子最外层有6个电子,在化学反应中得到2个电子,质子数<电子数,带了2个单位的负电荷,形成了氧离子(O2-)。
二、在钠原子中,质子数=电子数,钠原子不带电。钠原子最外层有1个电子,在化学反应中失去1个电子,质子数>电子数,带1个单位的正电荷,形成了钠离子(Na+)。
三、金属原子的最外层电子数一般少于4个,在化学反应中易失电子,形成阳离子。
非金属的原子的最外层电子数一般多于或等于4个,在化学反应中易得电子,形成阴离子。
四、在原子中,质子数=电子数,不显电性;在阳离子中,质子数>电子数,显正电性;在阴离子中,质子数<电子数,显负电性。
五、带电荷的原子或原子团叫做离子。带正电荷的离子叫做阳离子,带负电荷的离子叫做阴离子。
六、氢离子氧离子 钠离子 镁离子 硫离子 氯离子 硫酸根 碳酸根 硝酸根
H+ O2- Na+ Mg2+ S2- Cl- SO42- CO32- NO3-
氢氧根 铵根
OH- NH4+
第三章 维持生命之气—氧气
3.1 认识氧气
一、在通常情况下,氧气是无色、无味的气体。密度比空气大,不易溶于水。液态氧、固态氧都是淡蓝色的。
二、木炭在氧气中燃烧,发出白光。化学方程式: C + O2
三、铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成一种黑色固体。化学方程式:3Fe + 2O2
四、石蜡在氧气中燃烧,发出白光,并放出热量,瓶壁上有水雾出现,倒入瓶中的澄清的石灰水变浑浊。文字表达式:石蜡+氧气
五、硫在空气里燃烧产生淡蓝色的火焰,在氧气里燃烧产生蓝紫色火焰,生成一种有刺激性气味的气体。化学方程式:S + O2
六、物质跟氧发生的化学反应叫氧化反应。物质与氧气的发生的反应都是氧化反应。
七、由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应叫化合反应。化合反应不一定是氧化反应。氧化反应不一定是化合反应。
八、把带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃,证明是氧气。
九、氧气的用途是供给呼吸和支持燃烧。
3.2 制取氧气(一)
一、过氧化氢(H2O2)是无色液体,二氧化锰(MnO2)是黑色粉末。
三、在化学反应里,能改变其它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变化的物质叫做催化剂。(1)“改变”包括“加快”和“减慢”;质量和化学性质在反应前后没有改变;(2)催化剂只能改变化学反应速率,而不能增加或减少生成物的质量;(3)不加二氧化锰,加热过氧化氢也产生氧气;(4)某种催化剂不是对所有的反应都能起催化作用;(5)催化剂不是“唯一”的。如氧化铁也是氯酸钾分解的催化剂。
四、由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应,叫做分解反应。
五、实验室用过氧化氢和二氧化锰在常温下制取氧气的装置中的注意事项:长颈漏斗要伸到液面以下;导管不应伸到试管内太长。
六、氧气可用排水法收集,因为氧气不易溶于水;也可用向上排空气法收集,因为密度比空气大。
七、用向上排空气法收集时,把带火星的木条放在集气瓶口,带火星的木条复燃,证明气体已集满。
3.2 制取氧气(二)
一、高锰酸钾(KMnO4)是紫黑色固体,氯酸钾(KClO3)是白色固体。
二、加热高锰酸钾的化学方程式:2KMnO4
三、用加热高锰酸钾制氧气的实验装置中的注意事项:①试管夹应夹在离试管口的1/3处。②试管口应略向下倾斜。③试管口放一团棉花;④导气管不应伸到试管内太长。⑤应用酒精灯的外焰加热。⑥酒精灯内的酒精的量不得超过酒精灯容积的2/3。⑦用向上排空气法收集氧气时,集气瓶口向上,导气管伸到集气瓶的底部。⑧盛氧气的集气瓶应正放。
四、用加热高锰酸钾制氧气的检查装置的气密性;装药品;加热;收集;将导管移出水面;停止加热。
五、工业上用分离液态空气的方法制氧气,利用液态氮和液态氧的沸点不同。
3.3 燃烧条件与灭火原理
一、物质燃烧必须满足三个条件:①物质本身是可燃物;②可燃物接触氧气或空气;③温度达到可燃物的着火点。
二、灭火的原理:第一,燃烧物与其他可燃物隔离或清除掉可燃物;第二,使燃烧物隔绝空气(或氧气);第三,使燃烧物的温度降至着火点以下。
三、铁生锈、动植物呼吸、食物的腐烂等都是缓慢氧化。缓慢氧化放热。
四、如果缓慢氧化产生的热量不及时散失,就会越积越多,引起温度升高。一旦达到着火点,就会引起自燃。白磷容易自燃。
五、可燃性气体(如液化石油气、天然气、煤气等)和可燃性粉尘(如面粉、煤粉、棉絮等)与空气(氧气)的混合物在有限空间内,一经点燃就会燃烧,有可能发生爆炸事故。在油库、面粉加工厂、纺织厂和煤矿等场所,要严禁烟火和通风。
3.4 辨别物质的元素组成
一、元素是具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称。质子数决定元素种类。同种元素的原子或离子,质子数一定相同。
二、元素分为金属元素、非金属元素两类。
三、物质由元素组成,由分子构成,有些物质由原子直接构成;分子由原子构成;元素由原子构成。例如:二氧化碳CO2的组成:①二氧化碳由碳元素、氧元素组成;②二氧化碳由二氧化碳分子构成;③二氧化碳分子由碳原子、氧原子构成;④一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成。
四、元素符号宏观表示元素,微观表示一个原子。如:H宏观表示氢元素,微观表示一个氢原子。有些元素符号还可以表示由原子直接构成的物质。如Fe宏观表示铁元素、还表示铁这种物质,微观表示一个铁原子。2H只有微观意义,只表示两个氢原子。
五、由同种元素组成的纯净物叫单质;由不同种元素组成的纯净物叫化合物;由两种元素组成的化合物中,如果其中一种是氧元素,这种化合物叫氧化物。
六、物质分为混合物和纯净物;纯净物分为单质和化合物;单质分为金属、非金属;化合物分为氧化物等;氧化物分为金属氧化物和非金属氧化物。
第四章 生命之源—水
4.1 我们的水资源
一、水污染的主要原因:(1)工业上的“三废”(废液、废气、废渣)未经处理,任意排放;(2)生活污水的任意排放,城镇垃圾的随处堆积,船舶的航行;(3)农业上农药、化肥的不合理使用。
二、防止水污染的方法:加强水质检测;工业“三废”要经过处理后再排放;农业上提倡使用农家肥,合理使用化肥和农药;生活污水集中处理后再排放。
三、节水的途径:农业上改漫灌为喷灌、滴灌。工业用水重复使用。生活中,可通过一水多用,使用节水器具等。
4.2 饮用水
一、净化水的方法:沉淀;过滤;吸附;蒸馏
二、静置沉淀能除去水中一些比较大的固体颗粒。加入絮凝剂(明矾等),能使水中细小的悬浮杂质集结而下沉。
三、过滤能除去水中不溶于水的固体。
四、吸附不仅能除去水中漂浮的固体杂质,还可以除去能溶解在水中的一些物质,如有颜色和具有特殊气味的物质。活性炭、木炭具有吸附能力。
五、蒸馏是一种比较全面的净化水的过程,不仅可以除去不溶于水的杂质,也可以除去水中的一些颜色和气味,还能除去钙离子和镁离子。
六、自来水的净化过程:天然水→沉降→过滤→吸附→消毒杀菌→自来水
七、含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫硬水。河水多是硬水。不含或少含可溶性钙、镁化合物的水叫软水。雪水、雨水是软水。
八、硬水与软水的区别:取少量两种水,置于烧杯中,加入肥皂水进行搅拌,有大量气泡产生的,原液体为软水;几乎没有气泡产生的为硬水。
九、降低水的硬度的方法:煮沸法和蒸馏法。
4.3 探究水的组成
一、纯净的水是没有颜色、没有气味、没有味道的透明液体,在101kPa时,水的凝固点是
二、电解水的实验现象:①通电后可以发现,两个电极的表面都有气泡产生。②电解后,连接电源负极的刻度管内的气体体积大约是连接电源正极的刻度管内的气体体积的2倍。③连接电源负极的刻度管内的气体可以燃烧,产生淡蓝色火焰,它是氢气。④连接电源正极的刻度管内的气体能使带火星的木条复燃,它是氧气。文字表达式:水
三、水是由氢元素和氧元素组成的。水是由水分子构成的。水分子是由氢原子和氧原子构成的。一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。
4.4 表示物质组成的化学式(一)化学式
一、由分子构成的物质(如H2O、O2、CO2),其化学式有四层含义。宏观表示物质和该物质由哪些元素组成;微观表示表示一个分子和一个分子的构成。如H2O,宏观表示水和水是由氢元素和氧元素组成的;微观表示一个水分子和一个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。
二、由原子构成的物质(如Fe、Cu、Ne、等),其化学式有三层含义。宏观表示物质和表示该物质由哪些元素组成,微观表示一个原子。如Fe宏观表示铁和铁是由铁元素组成的,微观表示一个铁原子。
三、化学式周围数字的含义。化学式前的数字表示几个分子,化学式中的数字表示一个分子中的原子个数。如在3 H2O式子中,“
四、由分子构成的单质的化学式,要在相应的元素符号的右下角,写出分子中所含的原子数目。如:氧气(O2 )、氮气(N2 )、氢气(H2 )、氯气(Cl2)、臭氧(O3); 由单原子构成的单质,化学式用相应的元素符号表示。如:氦气He、氖气Ne;金属单质的化学式,习惯上用元素符号表示。如:铁Fe 、铜Cu 、镁Mg;固体非金属的化学式,习惯上用元素符号表示。如:硫 S、碳C、磷P。
五、由两种元素组成的化合物的化学式读做“某化某”。如:ZnS读做硫化锌,CaCl2读做氯化钙扥等。含有SO4的读做“硫酸某”,如:CuSO4读做硫酸铜。含有CO3 的读做“碳酸某”,如MgCO3读做碳酸镁。含有OH 的读做“氢氧化某”,如Ca(OH) 2 读做氢氧化钙。含有NO3 的读做“硝酸某”,如NaNO3读做硝酸钠。
4.4 表示物质组成的化学式(二)化合价
一、金属元素通常显正价,非金属元素通常显负价。但非金属元素在氧化物种显正价;单质中元素的化合价为0。
二、在化合物里,正负化合价的代数和等于0。
三、元素的原子最外层电子数为1,该元素通常显+1。元素的原子最外层电子数为2,该元素通常显+2。元素的原子最外层电子数为6,该元素通常显-2。元素的原子最外层电子数为7,该元素通常显-1。
三、常见元素和原子团的常见化合价:钾钠氢银+1价;钙镁钡锌铜汞亚铁+2价;铝铁+3价;氟氯-1价;氧硫-2价;OH-、NO3--1价;SO42-、CO32--2价。
四、根据化合价写化合物的化学式原则:正价前,负价后;化合价的数值交叉标。
4.4 表示物质组成的化学式(三)根据化学式的计算
一、化学式中各原子的相对原子质量的总和就是相对分子质量。
二、化学式中各元素之间的质量比就是化学式中各元素的相对原子质量乘以原子个数之比。
三、
4.5 化学方程式(一)质量守恒定律
一、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。这个规律就叫质量守恒定律。(1)所有化学反应都遵循质量守恒定律;(2)质量守恒定律用于解释化学变化;(3)根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变;(4)根据质量守恒定律,反应前后原子的种类、原子的数目、原子的质量不变;(5)计算反应物的质量和,是参加反应的反应物的质量,不是加入容器中的质量。
二、在一切反应中,反应前后原子的种类没有改变,原子的数目没有增减,原子的质量也没有变化。所以,化学反应前后各物质的质量总和必然相等。
4.5 化学方程式(二)化学方程式
一、写出下列变化的化学方程式,并计算各物质之间的质量比
(1)镁在空气中燃烧 (2)铜在空气中加热
(3)碳在氧气中燃烧 (4)硫在氧气中燃烧
(5)磷在氧气中燃烧 (6)铁在氧气中燃烧
(7)过氧化氢在二氧化锰的催化下分解
(8)加热高锰酸钾 (9)加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
(10)加热氧化汞 (11)电解水
2Mg + O2
48 32 80 128 32 160 12 32 44 32 32 64
124 160 284 168 64 232 68 36 32
245 149 96 316 197 87 32
2HgO
434 402 32 36 32 4
4.5 化学方程式(三)根据化学方程式的计算
一、根据化学方程式计算时常用的几个公式
密度=
第五章 燃料
5.1 洁净的燃料—氢气
一、在通常情况下,氢气是一种无色、无味的气体,极难溶于水,密度比空气小。由于氢气的密度比空气小,常用氢气来充气球。氦气充气球比氢气好,因为氦气的化学性质稳定,遇火不会发生爆炸,更安全。
二、点燃氢气前必须检验氢气纯度,因为不纯的氢气点燃可能发生爆炸。点燃其他可燃性气体前,也一定要检验其纯度。
三、纯净的氢气在空气里安静地燃烧,产生淡蓝色的火焰。用烧杯罩在火焰的上方时,烧杯壁上有水珠生成,接触烧杯的手能感到发烫。氢气在空气中燃烧的化学方程式:2H2+O2
四、当氢气中混有空气(或氧气)时,点燃后不一定会爆炸,只有当空气里混有氢气的体积分数在4.0%—74.2%时,点火才会发生爆炸,这个体积分数的范围叫做氢气的爆炸极限。其他可燃性气体也各自有自己的爆炸极限。
五、任何可燃性的气体或可燃性的粉尘如果跟空气充分混合,点火时都有可能发生爆炸。煤矿中为防止瓦斯爆炸,必须严禁烟火和通风。
六、收集一小试管氢气,用拇指堵住试管口,使试管口稍向下倾斜,接近酒精灯火焰,再移开拇指点火。若听到轻微的“噗”声,说明氢气已纯净。若听到尖锐的爆鸣声,则证明氢气不纯,这时要用拇指按住试管口一会儿,使管内氢气燃烧的火焰熄灭,再收集氢气、验纯,直到听到轻微的“噗”声,才可在导管口点火。
七、氢气是理想的燃料,氢气燃烧生成水,不污染环境,氢气燃烧放热多。
5.2 组成燃料的主要元素(一)—碳
一、金刚石是自然界中最硬的物质,所以用来作磨料、钻头和玻璃刀。还是贵重的装饰品—钻石。石墨滑腻,能导电。制铅笔芯、作高温润滑剂、电极。
二、活性炭有很强的吸附能力,可作防毒口罩、防毒面具、净水过滤器。用炭黑墨汁绘的画和书写的字经久不变色。木炭具有吸附能力。焦炭的主要用于冶金工业。
三、在氧气充足的条件下,碳燃烧生成二氧化碳,C+O2
5.2 组成燃料的主要元素—碳(二)—二氧化碳的性质
一、在通常情况下,二氧化碳是无色、无味的气体。密度比空气大。二氧化碳可以从一个容器倒入另一个容器。二氧化碳溶于水。二氧化碳的固体称为“干冰”,干冰升华吸热,可做制冷剂,冷藏食品。干冰用于人工降雨。
二、一般情况下,二氧化碳既不燃烧,也不支持燃烧。二氧化碳熄灭蜡烛实验的现象是下面的蜡烛先灭,上面的蜡烛后灭。结论是二氧化碳的密度比空气大;二氧化碳既不燃烧,也不助燃。
三、二氧化碳不能供给呼吸。菜窖、干涸的深井和山洞的二氧化碳的含量可能很高,在进入之前要做灯火试验。
四、二氧化碳与水反应生成碳酸。二氧化碳通入紫色石蕊中,紫色石蕊变成红色,CO2 + H2O = H2CO3,加热红色的液体,又变成紫色,H2CO3 = CO2↑ + H2O。
五、二氧化碳通入石灰水中,石灰水变浑浊,CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
六、将气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊,证明该气体是二氧化碳。
5.2 组成燃料的主要元素—碳(三)—二氧化碳的实验室制法
一、实验室用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙CaCO3)和稀盐酸制取二氧化碳,CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。不能用浓盐酸,用浓盐酸制得的二氧化碳中混有氯化氢。不能用稀硫酸,不能持续地得到二氧化碳。不能用纯碳酸钙和碳酸钠,反应太快。Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O。
二、长颈漏斗要伸入液体中;导气管不要伸到锥形瓶太长;
三、二氧化碳只能用向上排空气法收集,因为二氧化碳的密度比空气的密度大;不能用排水法,因为二氧化碳溶于水。
四、将气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊,证明是二氧化碳。
五、用燃着的木条放在集气瓶口,如果木条熄灭,证明已集满。
六、将盛满二氧化碳的集气瓶盖上毛玻璃片,正放在桌面上。
七、加入稀盐酸,并把产生的气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊,证明有碳酸根离子(CO32-)。
八、二氧化碳的工业制法,煅烧石灰石,CaCO3
5.2 组成燃料的主要元素—碳(四)—一氧化碳
一、一氧化碳是无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水。
二、一氧化碳在空气中燃烧,产生蓝色的火焰。2CO+O2
三、一氧化碳有剧毒。一氧化碳中毒叫煤气中毒。血红蛋白与一氧化碳结合,使血红蛋白失去与氧气结合的能力。
5.3 古生物的“遗产”—化石燃料
一、化石燃料包括煤、石油、天然气。化石燃料是不可再生的资源。
二、煤主要含有碳元素。石油主要含有碳、氢元素。天然气的主要成分是甲烷CH4。
三、没有颜色、没有气味,密度比空气小,极难溶于水。甲烷燃烧产生蓝色火焰。CH4+2O2
四、煤干馏,是化学变化。得到焦炉煤气、焦炭、煤焦油。
五、石油蒸馏,根据各组分沸点不同,是物理变化。石油蒸馏得到,石油气、汽油、煤油、柴油、石蜡、沥青等。