2018年九年級化學知識梳理精品復習資料

第一單元  走進化學世界

第一節  物質的變化和性質

一、物理變化和化學變化

	物理變化	化學變化
定  義	沒有生成其他物質的變化叫物理變化	生成其他物質的變化叫化學變化
常見現象	物質的狀態、形狀可能發生變化，可能有發光、放熱等現象出現	顏色改變、放出氣體、生成沉淀等，并吸熱、放熱、發光等
本質區別	是否有新物質生成
實  質	構成物質的分子是否發生變化
聯  系	發生化學變化時一定同時發生物理變化，而發生物理變化時不一定同時發生化學變化。

 

• 水蒸發、硫酸銅晶體（膽礬）研碎、液態空氣分離法、石油的分餾、“千錘萬鑿出深山”都是物理變化；石墨變金剛石、煤的干餾、“烈火焚燒若等閑，粉身碎骨渾不怕，留得清白在人間”都是化學變化，。

 

二、物理性質和化學性質

	物理性質	化學性質
定 義	物質不需要發生化學變化就可以表現出來的性質	物質在化學變化中表現出來的性質
實 例	顏色、狀態、氣味；硬度、密度、燃點、沸點、熔點、溶解性、揮發性、導電性、延展性、吸附性等	可燃性、氧化性、還原性、穩定性、活潑性、酸性、堿性、腐蝕性、毒性等
區 別	這種性質是否需要經過化學變化才能表現出來

• 氮氣和稀有氣體可以做保護氣。這雖然不包含化學變化，但利用了它們的化學性質（穩定性）。

 

第二節  化學是一門以實驗為基礎的科學

一、蠟燭

• 石蠟不溶于水，石蠟密度小于水。
• 蠟燭燃燒時的火焰分三層，包括外焰、中焰和內焰。
  用一火柴梗平放入火焰中發現兩端先碳化，說明外焰溫度最高。
• 點燃蠟燭后，用干冷燒杯罩在火焰上方，燒杯內壁有水珠生成，說明蠟燭燃燒產生水；向燒杯中倒入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁，說明蠟燭燃燒產生二氧化碳。
• 熄滅蠟燭時產生的白煙是凝固的石蠟蒸氣。
• 蠟燭燃燒的表達式：石蠟+氧氣25H₃₂+33O₂2+16H₂O

二、做“對人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究”實驗時，最重要的是做對比實驗。

 

第三節  走進化學實驗室

• 托盤天平的使用

• 托盤天平的精確度是0.1g，即用天平測量出的物體質量只能精確到小數點后一位。
• 托盤天平由托盤、指針、游碼、標尺、分度盤和平衡螺母組成。
• 物理使用方法（給物體測質量）：
  • 將天平水平放置，游碼放在標尺的零刻度處，調節平衡螺母，使天平平衡。
  • 將物放在左盤，砝碼放在右盤。砝碼必須用鑷子夾?。ǚ乐鬼来a生銹造成稱量的誤差），先加質量大的砝碼，后加質量小的砝碼，最后移動游碼，直到天平平衡為止。
  • 記錄所加砝碼和游碼的質量。
  • 稱量完畢后，應把砝碼放回砝碼盒中，把游碼移回0處。
• 化學使用方法（給質量取物體）：
  • 將天平水平放置，游碼放在標尺的零刻度處，調節平衡螺母，使天平平衡。
  • 如果藥品是粉末，在天平左右盤各放一張大小、質量相同的紙。如果藥品易潮解或具有腐蝕性，在天平上放玻璃器皿。
  • 用鑷子夾取砝碼并放在右盤，移動游碼，使天平的讀數等于要稱量的藥品的質量。
  • 在左盤上添加藥品，使天平平衡。如果天平不平衡，只能在左盤添加或減少藥品，不能動砝碼或游碼。
  • 稱量完畢后，應把砝碼放回砝碼盒中，把游碼移回0處。
• “左物右碼”時，物質的質量＝砝碼的質量＋游碼的示數；“左碼右物”，物質的質量＝砝碼的質量－游碼的示數。“左碼右物”的做法雖然也能稱出物質的質量，但是這種做法是錯誤的。
• 稱量干燥的固體物品時，在兩邊托盤中各放一張大小、質量相同的紙，在紙上稱量。潮濕的或具有腐蝕性的藥品（如氫氧化鈉），放在加蓋的玻璃器皿（如小燒杯、表面皿）中稱量。

 

• 儀器的連接

• 把玻璃管插入帶孔橡皮塞：先把要插入塞子的玻璃的一端用水潤濕，然后稍稍用力轉動，使它插入。
• 連接玻璃管和膠皮管：先把玻璃管口用水潤濕，然后稍稍用力即可把玻璃管插入膠皮管。
• 容器口塞橡皮塞：應把橡皮塞慢慢轉動塞進容器口。切不可把容器放在桌上再使勁塞進塞子，以免壓破容器。
• 需要用力的事情都要由右手來做。

 

• 實驗室藥品取用規則

• 不能用手接觸藥品，不要把鼻孔湊到容器口去聞藥品的氣味，不得嘗任何藥品的味道。
• 注意節約藥品。應該嚴格按照實驗規定的用量取用藥品。如果沒有說明用量，一般應該按最少量（1~2mL）取用液體。固體只需蓋滿試管底部。
• 實驗剩余的藥品既不能放回原瓶，也不要隨意丟棄，更不要拿出實驗室，要放入指定的容器內。

 

• 固體藥品的取用

• 固體藥品通常保存在廣口瓶里。
• 固體粉末一般用藥匙或紙槽取用。操作時先使試管傾斜，把藥匙小心地送至試管底部，然后使試管直立。（“一傾、二送、三直立”）
• 塊狀藥品一般用鑷子夾取。操作時先橫放容器，把藥品或金屬顆粒放入容器口以后，再把容器慢慢豎立起來，使藥品或金屬顆粒緩緩地滑到容器的底部，以免打破容器。（“一橫、二放、三慢豎”）
• 用過的藥匙或鑷子要立刻用干凈的紙擦拭干凈。

 

• 液體藥品的取用

液體藥品通常盛放在細口瓶中。廣口瓶、細口瓶等都經過磨砂處理，目的是增大容器的氣密性。

• 取用不定量（較多）液體——直接傾倒
  使用時的注意事項（括號內為操作的目的）：
  a. 細口瓶的瓶塞必須倒放在桌面上【防止藥品腐蝕實驗臺或污染藥品】；
  b. 瓶口必須緊挨試管口，并且緩緩地倒【防止藥液損失】；
  c. 細口瓶貼標簽的一面必須朝向手心處【防止藥液灑出腐蝕標簽】；
  d. 倒完液體后，要立即蓋緊瓶塞，并把瓶子放回原處，標簽朝向外面【防止藥品潮解、變質】。
• 取用不定量（較少）液體——使用膠頭滴管
  使用時的注意事項（括號內為操作的目的）：
  a. 應在容器的正上方垂直滴入；膠頭滴管不要接觸容器壁【防止沾污試管或污染試劑】；先排空再吸液　
  b. 取液后的滴管，應保持橡膠膠帽在上，不要平放或倒置【防止液體倒流，沾污試劑或腐蝕橡膠膠帽】；
  c. 用過的滴管要立即用清水沖洗干凈；但滴瓶上的滴管不能用水沖洗，也不能交叉使用。
• 取用一定量的液體——使用量筒
  使用時的注意事項：
  a. 當向量筒中傾倒液體接近所需刻度時，停止傾倒，余下部分用膠頭滴管滴加藥液至所需刻度線；
  b. 讀數時量筒必須放平穩，視線與量筒內液體的凹液面的最低處保持水平【讀數時若仰視，則讀數偏低；讀數時若俯視，則讀數偏高——倒液體時仰視，則量取的液體偏多；倒液體時俯視，則量取的液體偏少】。

C.① 不能在量筒內稀釋或配制溶液，不能對量筒加熱 。

  ② 不能在量筒里進行化學反應

• 長頸漏斗    用途：用于向反應容器內注入液體。若用來制取氣體，則長頸漏斗的下端管口要（接近瓶底） 

         插入液面以下（防止氣體從長頸漏斗中逸出）

 

六．集氣瓶：（瓶口上邊緣磨砂，無塞 ）

     聞氣體的方法：用手在瓶口輕輕扇動，僅使極少量的氣體進入鼻孔。

 

七．物質的加熱

• 使用酒精燈時的注意事項（括號內為操作的目的）
  a. 絕對禁止向燃著的酒精燈里添加酒精【防止失火】；
  b. 絕對禁止用酒精燈引燃另一只酒精燈，應該用火柴點燃【防止失火】；
  c. 用完酒精燈后，必須用燈帽蓋滅，不可用嘴去吹【以免引起燈內酒精燃燒，發生危險】；
  d. 如果灑出的酒精在桌上燃燒起來，應立刻用濕抹布撲蓋。
  e. 酒精燈內酒精含量不能少于酒精燈容量的1/4，也不能多于酒精燈容量的2/3。
• 用于加熱的儀器
  液體：試管、蒸發皿、錐形瓶、燒杯、燒瓶（使用后三者加熱時需要石棉網）。
  固體：試管、蒸發皿、燃燒匙。
• 給試管加熱的注意事項（括號內為操作的目的）
  a. 試管外壁不能有水【防止試管炸裂】；
  b. 加熱時要有試管夾。夾持試管時，應將試管夾從試管底部往上套，夾持部位在離試管口的1/3處，握住試管夾的長柄，不要把拇指按在短柄上；
  c. 如果加熱固體，試管口應略向下傾斜【防止冷凝水回流到熱的試管底部使試管炸裂】；如果加熱液體，試管口要向上傾斜，與桌面成45°角。
  d. 如果加熱液體，液體體積不能超過試管容積的1/3【防止液體沸騰時濺出傷人】；
  e. 加熱時先預熱（使試管在火焰上移動），使試管均勻受熱，再對準盛放藥品的部位加熱【防止試管炸裂】。
  f. 試管底部不能和酒精燈的燈芯接觸【防止試管炸裂】；
  g. 燒得很熱的試管不能用冷水立即沖洗【防止試管炸裂】；
  h. 加熱時試管不要對著有人的方向【防止液體沸騰時濺出傷人】。
  i. 加熱完畢時要將試管夾從試管口取出；

八．洗滌儀器

• 洗滌方法：先將試管內的廢液倒入廢液缸中，再注入試管容積的1/2的水，振蕩后把水倒掉，這樣連洗幾次。如果內壁附有不易洗掉的物質，要用試管刷刷洗。
• 試管刷：刷洗時須轉動或上下移動試管刷，但用力不能過猛，以防試管損壞。
• 儀器洗干凈的標準：洗過的玻璃儀器內壁附著的水既不聚成水滴，也不成股流下時，表示儀器已洗干凈。
• 儀器洗干凈后，不能亂放，要倒插在試管架上晾干。
• 特殊情況
  • 如果玻璃儀器中附有油脂，先用熱的純堿溶液或洗衣粉洗滌，再用水沖洗。
  • 如果玻璃儀器中附有難溶于水的堿、堿性氧化物、碳酸鹽，先用稀鹽酸溶解，再用水沖洗。

九．幾種藥品的存放

• 白磷放在水中。有人說因為有水，所以白磷要放在細口瓶中，這是錯誤的說法。
• 濃硫酸、濃鹽酸用磨口瓶蓋嚴。濃硝酸用棕色磨口瓶蓋嚴。
  濃硫酸具有吸水性，濃鹽酸、濃硝酸具有揮發性，濃硝酸見光易分解。
• 硝酸銀溶液存放在棕色試劑瓶中。（硝酸銀溶液見光易分解。）
• 固體氫氧化鈉、氫氧化鉀應密封于干燥容器中，并用橡膠塞密封，不能用玻璃塞。
  固體氫氧化鈉、氫氧化鉀具有吸水性，容易潮解。堿能與玻璃反應，使帶有玻璃塞的瓶子難以打開。
• 金屬鉀、鈉、鈣存放在煤油中。（金屬鉀、鈉、鈣非?；顫姡芘c空氣中的氧氣反應）

 

十．意外事故的處理

• 失火：用濕抹布或沙子蓋滅。
• 如果不慎將濃硫酸沾到衣服或皮膚上，應立即用大量水沖洗，然后涂上3%~5%的碳酸氫鈉溶液。
  稀硫酸沾到衣服或皮膚上也要處理，否則稀硫酸的水分蒸發，會變成濃硫酸。
• 如果不慎將堿液滴到皮膚上，要用較多的水沖洗，然后再涂上硼酸溶液。
• 生石灰沾在皮膚上，要先用布擦去，再用大量水沖洗。

 

十一．留心實驗的具體操作和注意事項！考試總有這樣一道題：給出幾個實驗操作的圖片，然后辨別正誤。

第二單元  我們周圍的空氣

第一節  空氣

• 拉瓦錫測定空氣成分的實驗

二百多年前，法國化學家拉瓦錫通過實驗，得出了空氣由氧氣和氮氣組成，其中氧氣約占空氣總體積的1/5的結論。實驗中涉及的化學方程式有：2Hg+O₂2↑。

 

• 測定空氣中氧氣含量的實驗

22O₅

【實驗裝置】如右圖所示。彈簧夾關閉。集氣瓶內加入少量水，并做上記號。

【實驗步驟】
① 連接裝置，并檢查裝置的氣密性。

② 點燃燃燒匙內的紅磷，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。

【實驗現象】① 紅磷燃燒，產生大量白煙；② 放熱；③ 冷卻后打開彈簧夾，水沿著導管進入集氣瓶中，進入集氣瓶內水的體積約占集氣瓶空氣總體積的1/5。

【實驗結論】

     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】

• 紅磷必須過量。如果紅磷的量不足，集氣瓶內的氧氣沒有被完全消耗，測量結果會偏小。
• 裝置氣密性要好。如果裝置的氣密性不好，集氣瓶外的空氣進入集氣瓶，測量結果會偏小。
• 導管中要注滿水。否則當紅磷燃燒并冷卻后，進入的水會有一部分殘留在試管中，導致測量結果偏小。
• 冷卻后再打開彈簧夾，否則測量結果偏小。
• 如果彈簧夾未夾緊，或者塞塞子的動作太慢，測量結果會偏大。
• 在集氣瓶底加水的目的：吸收有毒的五氧化二磷。
• 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，但是產生了新的氣體，氣體體積不變，容器內壓強幾乎不變，水面不會有變化。
• 如果預先在集氣瓶內放入氫氧化鈉溶液，就可以用木炭或硫代替紅磷進行實驗。
• 不要用鎂代替紅磷！原因：鎂在空氣中燃燒時能與氮氣和二氧化碳發生反應，這樣不僅消耗氧氣，還消耗了氮氣和二氧化碳，使測量結果偏大。

• 空氣的成分

氣體	氮氣	氧氣	稀有氣體	二氧化碳	其他氣體和雜質
體積分數	78%	21%	0.94%	0.03%	0.03%

 

• 混合物和純凈物

	混合物	純凈物
定義	兩種或多種物質混合而成的物質叫混合物。	只由一種物質組成的物質叫純凈物。
特點	組成混合物的各種成分之間沒有發生化學反應，它們各自保持著原來的性質。	純凈物可以用化學式來表示。但是，絕對純凈的物質是沒有的。
常見實例	空氣、溶液、合金、鐵銹、加碘鹽、天然氣、自來水、礦泉水等	能用化學式表示的所有物質 冰水混合物、膽礬：CuSO4?5H2O是純凈物

 

• 空氣是一種寶貴的資源

• 氮氣
  【物理性質】無色無味的氣體，不易溶于水，密度比空氣的密度略小。
  【化學性質】化學性質不活潑，一般情況下不能支持燃燒，不能供給動植物呼吸。
  【用途】① 制硝酸和化肥的重要原料（這一點可以證明空氣中含有氮氣）；
  ② 用作保護氣（焊接金屬時作保護氣、燈泡充氮延長使用壽命、食物充氮防腐）；
  ③ 醫療上在液氮冷凍麻醉條件下做手術；
  ④ 超導材料在液氮的低溫條件下顯示超導性能。
• 稀有氣體（氦、氖、氬、氪、氙的總稱）
  【物理性質】沒有顏色，沒有氣味的氣體，難溶于水。通電時能發出不同顏色的光。
  【化學性質】化學性質很不活潑。所以稀有氣體又叫做惰性氣體。
  【用途】① 用作保護氣（焊接金屬時作保護氣、燈泡中充入稀有氣體使燈泡耐用）；
  ② 用作光源（如航標燈、強照明燈、閃光燈、霓虹燈等）；
  ③ 用于激光技術；④ 氦氣可作冷卻劑；⑤ 氙氣可作麻醉劑。

 

• 空氣污染和防治

• 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），還包括工業廢氣等方面。
• 計入空氣污染指數的項目為：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒物和臭氧等。
• 空氣污染的危害：造成世界三大環境問題（溫室效應、臭氧層破壞、酸雨）、損害人體健康、破壞生態平衡、影響作物生長、破壞生態平衡等。
• 防治空氣污染：加強大氣質量監測；改善環境狀況；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。

• 綠色化學

綠色化學又稱環境友好化學，其核心是利用化學原理從源頭上消除污染。
綠色化學的主要特點是：
① 充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原料；
② 在無毒、無害的條件下進行反應，以減少向環境排放廢物；
③ 提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產品所消納，實現“零排放”；
④ 生產有利于環境保護、社區安全和人體健康的環境友好的產品。

 

第二節  氧氣

• 氧氣的性質
  【物理性質】密度略大于空氣的密度。不易溶于水。氣態的氧是無色無味的，液態氧和固態氧是淡藍色的。
  【化學性質】氧氣化學性質比較活潑。氧氣具有助燃性和氧化性。
• 氧氣的檢驗方法：把一根帶火星的木條伸入集氣瓶中，如果帶火星的木條復燃，證明是氧氣。
• 氧氣與常見物質發生的反應

物質	反應現象	化學方程式（表達式）
磷	產生大量白煙，（記住：不是白霧，更不是白煙霧，是白色固體）放熱	4P+5O22O5
木炭	① 木炭在空氣中燃燒時持續紅熱，無煙無焰；木炭在氧氣中劇烈燃燒，并發出白光 ② 放熱、生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體	C+O22
硫	① 在空氣中燃燒發出淡藍色火焰，在氧氣中燃燒發出藍紫色火焰 ② 放熱、生成有刺激性氣味的氣體	S+ O22
氫氣	① 純凈的氫氣在空氣中燃燒，產生淡藍色火焰 ② 放熱、生成能使無水硫酸銅變藍的液體	2H2+O22O
鐵	鐵在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放熱，生成黑色固體	3Fe+2O23O4
鋁	鋁在氧氣中燃燒，發出耀眼的白光，放熱，生成白色固體	4Al+3O22O3
	鋁在空氣中與氧氣反應，表面形成致密的氧化膜	4Al+3O2=2Al2O3
鎂	鎂在空氣中燃燒，發出耀眼的白光、放熱、生成白色粉末	2Mg+O2
銅	紅色的固體逐漸變成黑色	2Cu+O2
汞	銀白色液體逐漸變成紅色	2Hg+O2
一氧化碳	產生藍色火焰，放熱，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體	2CO+O22
甲烷	產生明亮的藍色火焰，放熱，產生能使無水硫酸銅變藍的液體，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體	CH4+2O22+2H2O
蠟燭	火焰發出白光，放熱，產生能使無水硫酸銅變藍的液體，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體	石蠟＋氧氣

 

• 探究實驗

• 木炭燃燒實驗
  【實驗操作】用坩堝鉗夾取一小塊木炭，在酒精燈上加熱到發紅，插入到盛有集氣瓶的氧氣中（由瓶口向下緩慢插入），觀察木炭在氧氣里燃燒的現象。燃燒停止后，取出坩堝鉗，向集氣瓶中加入少量澄清的石灰水，振蕩，觀察現象。
  【實驗現象】木炭在空氣中燃燒時持續紅熱，無煙無焰；在氧氣中燃燒更旺，發出白光。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。
  【化學方程式】C+O₂2
  【注意事項】木炭應該由上向下緩慢伸進盛有氧氣的集氣瓶中，原因：為了保證有充足的氧氣支持木炭燃燒，防止木炭燃燒生成的二氧化碳使木炭熄滅，確保實驗成功。

2. 硫燃燒實驗
【實驗操作】在燃燒匙里放少量硫，在酒精燈上點燃，然后把盛有燃著硫的燃燒匙由上向下緩慢伸進盛有氧氣的集氣瓶中，分別觀察硫在空氣中和在氧氣中燃燒的現象。
【實驗現象】硫在空氣中燃燒發出淡藍色火焰，在氧氣中發出藍紫色火焰。生成一種有刺激性氣味的氣體。
【化學方程式】S+ O₂2
【注意事項】在集氣瓶中加入少量的氫氧化鈉溶液，可以吸收有毒的二氧化硫，防止造成空氣污染。

• 細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗
  【實驗操作】把光亮的細鐵絲盤成螺旋狀，下端系一根火柴，點燃火柴，待火柴快燃盡時，由上向下緩慢插入盛有氧氣的集氣瓶中（集氣瓶底部要先放少量水或鋪一薄層細沙）。
  【實驗現象】細鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成一種黑色固體。
  【化學方程式】3Fe+2O₂3O₄  （注意：不是紅色的Fe₂O₃）
  【注意事項】
  ① 用砂紙把細鐵絲磨成光亮的銀白色，是為了除去細鐵絲表面的雜質。
  ② 將細鐵絲盤成螺旋狀，是為了增大細鐵絲與氧氣的接觸面積。
  ③ 把細鐵絲繞在火柴上，是為了引燃細鐵絲，使細鐵絲的溫度達到著火點。
  ④ 待火柴快燃盡時才緩慢插入盛有氧氣的集氣瓶中，是為了防止火柴燃燒時消耗氧氣，保證有充足的氧氣與細鐵絲反應。
  ⑤ 由上向下緩慢伸進盛有氧氣的集氣瓶中是為了防止細鐵絲燃燒時放熱使氧氣從集氣瓶口逸出，保證有充足的氧氣與細鐵絲反應。
  ⑥ 集氣瓶里要預先裝少量水或在瓶底鋪上一薄層細沙，是為了防止高溫生成物濺落使集氣瓶瓶底炸裂。

 

*. 幾種重要物質在裝滿氧氣的瓶中燃燒，底部鋪上一層水的作用如下：

（1）紅磷在氧氣中燃燒：降溫，吸收生成的五氧化二磷（有毒物質）。

（2）硫在氧氣中燃燒：吸收生成的二氧化硫有毒氣體。

（3）鐵絲在氧氣中燃燒：防止高溫生成物濺落，使瓶底炸裂。

 

• 化合反應和分解反應

• 化合反應：由兩種或兩種以上物質生成另一種物質的反應。
• 分解反應：由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質的反應叫做分解反應。
• 化合反應的特點是“多變一”，分解反應的特點是“一變多”。

 

• 氧化反應

• 氧化反應：物質跟氧發生的反應屬于氧化反應。它不屬于基本反應類型。
• 氧化還原反應與四大基本反應的關系：
  
• 氧化反應包括劇烈氧化和緩慢氧化。
  劇烈氧化會發光、放熱，如燃燒、爆炸；緩慢氧化放熱較少，但不會發光，如動植物呼吸、食物的腐敗、酒和醋的釀造、農家肥料的腐熟等。

第三節  制取氧氣

• 氣體制取裝置

• 氣體發生裝置
  
• 加熱固體制備氣體的裝置（見上圖①）
  • 反應物和反應條件的特征：反應物都是固體，反應需要加熱。
  • 裝置氣密性的檢查方法：將導管的一端放在水中，雙手緊握試管，如果導管口有氣泡，說明裝置氣密性良好。（原理：氣體的熱脹冷縮）
  • 加熱時的注意事項：
    • 鐵夾應夾在試管的中上部，大約是距試管口1/3處。
    • 藥品要斜鋪在在試管底部，便于均勻受熱。
    • 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。
    • 試管內導管應稍露出膠塞即可。如果太長，不利于氣體排出。
    • 停止反應時，應先把導管從水槽中移出，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。
  • 選擇裝置時，要選擇帶有橡皮塞的彎管。

 

• 固液混合在常溫下反應制備氣體的裝置（見上圖②）
  • 反應物和反應條件的特征：反應物中有固體和液體，反應不需要加熱。
  • 裝置氣密性的檢查方法：往長頸漏斗中加水至液封，用彈簧夾夾緊橡皮管，繼續加水使長頸漏斗中產生液柱，且一段時間內不下降，則證明該裝置氣密性良好，反之，不好。
  • 要根據實際情況選擇(a)(b)(c)(d)四種裝置。
    • 裝置(a)的特點：裝置簡單，適用于制取少量的氣體；容易造成氣體泄漏，增加藥品不太方便。
    • 裝置(b)的特點：便于隨時添加藥品。
    • 裝置(c)的特點：可以控制反應速率。
    • 裝置(d)的特點：可以控制反應的發生和停止。（希望停止反應時，用彈簧夾夾住橡皮管。這時由于試管內的氣壓大于外界大氣壓，試管內的液面會下降）
  • 如果使用長頸漏斗，注意長頸漏斗的下端管口應插入液面以下，形成液封，防止生成的氣體從長頸漏斗逸出。使用分液漏斗時無需考慮這個問題。
  • 選擇裝置時，(a)裝置使用單孔橡皮塞，(b)(c)(d)裝置使用雙孔橡皮塞。
  • 固體藥品通過錐形瓶口加入，液體藥品通過分液漏斗加入。

• 氣體收集裝置
  • 適用情況：收集的氣體不溶或難溶于水，且不與水反應。
  • 注意事項：
    • 集氣瓶中不能留有氣泡，否則收集到的氣體不純。
    • 應當等到氣泡連續均勻地放出后再收集氣體，否則收集到的氣體不純。
    • 在氣泡連續均勻放出之前，導氣管管口不應伸入到集氣瓶口。
    • 如果瓶口出現氣泡，說明氣體收集滿。
    • 如果需要較干燥的氣體，不要使用排水法。
    • 氣體收集完畢后，要在水下把玻璃片蓋在集氣瓶口上，否則收集到的氣體不純。
    • 收集完畢后，如果收集的氣體的密度比空氣大，集氣瓶口應該朝上；如果收集的氣體的密度比空氣小，集氣瓶口應該朝下。
• 適用情況：氣體密度大于空氣（相對分子質量大于29），且不與空氣中的成分反應。
• 要求：導管伸入集氣瓶底，以利于排凈空氣。
• 密度和空氣接近的氣體，不宜用排空氣法收集。

向下排空氣法收集氣體的裝置（見右圖）

• 適用情況：氣體密度小于空氣（相對分子質量小于29），且不與空氣中的成分反應。
• 要求：導管伸入集氣瓶底，以利于排凈空氣。
• 密度和空氣接近的氣體，不宜用排空氣法收集。
• 暫存氣體時，需要蓋上毛玻璃片并將集氣瓶倒放在桌面上。

• 導管屬于發生裝置。把導管畫在收集裝置中，是為了更好地說明問題。

 

• 實驗室制取氧氣
  • 加熱高錳酸鉀制取氧氣

• 反應原理：2KMnO₄2MnO₄+MnO₂+O₂↑
• 發生裝置：由于反應物是固體，反應需要加熱，所以選擇加熱固體制備氣體的裝置。
• 收集裝置：由于氧氣不易溶于水，且不與水發生化學反應，所以可以選擇排水法收集氣體的裝置。
  由于氧氣密度比空氣大，且不與空氣中的成分發生反應，所以可以選擇向上排空氣法收集氣體的裝置。
• 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，并在試管口放一團棉花，并用帶導管的橡皮塞塞緊試管。

③ 定：將試管固定在鐵架臺上。

④ 點：點燃酒精燈，試管均勻受熱后，就使酒精燈固定在試管底部加熱。

⑤ 收：根據所選的收集裝置來確定氣體的收集方法。

⑥ 移：把導管移出水槽。

⑦ 熄：熄滅酒精燈。

• 驗滿：（用排水法收集）如果集氣瓶口有氣泡出現，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燃，說明氧氣收集滿了。
• 檢驗：將帶火星的木條伸入到集氣瓶內，如果帶火星的木條復燃，說明是氧氣。
• 注意事項：
  • 停止反應時，應先把導管從水槽中移出，再熄滅酒精燈，防止水槽中的水倒吸入熱的試管中，使試管炸裂。
  • 加熱高錳酸鉀時，試管口要放一團棉花，防止高錳酸鉀隨氣流進入導管，使導管堵塞。
  • 棉花不要離高錳酸鉀太近，否則會導致發生裝置爆炸。

 

• 分解過氧化氫溶液制取氧氣

• 反應原理：2H₂O₂2O+O₂↑（催化劑可換成硫酸銅溶液、氧化銅、氧化鐵、紅磚粉）
• 發生裝置：由于反應物是固體和液體，反應不需要加熱，所以選擇固液混合在常溫下制取氣體的裝置。
• 收集裝置：由于氧氣不易溶于水，且不與水發生化學反應，所以可以選擇排水法收集氣體的裝置。
  由于氧氣密度比空氣大，且不與空氣中的成分發生化學反應，所以可以選擇向上排空氣法收集氣體的裝置。
• 不能用加熱過氧化氫溶液的方法制取氧氣！因為加熱過氧化氫溶液時，過氧化氫分解產生的氧氣和水蒸氣一起逸出，水蒸氣的干擾會使帶火星的木條不能復燃。
  • 加熱氯酸鉀制取氧氣
• 反應原理：2KClO₃2↑
• 發生裝置和收集裝置：和加熱高錳酸鉀制取氧氣的裝置相同。

• 催化劑

在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在化學反應前后都沒有發生變化的物質叫做催化劑。催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用。

催化劑只能改變化學反應的速率，不能改變化學反應的產率。

催化劑在化學反應前后不改變，其反應過程中有可能改變。

不同的化學反應有不同的催化劑，同一化學反應也可能有幾種催化劑。

生物體內的酶屬于催化劑。

 

• 氧氣的工業制法

實驗室制取氧氣屬于化學變化，工業制取氧氣屬于物理變化，這是二者的根本區別。

空氣中約含21%的氧氣，是制取氧氣的廉價易得的原料。

第一種制法（分離液態空氣法）：在低溫、加壓的條件下，氣態空氣變為液態。由于液態氮的沸點比液態氧的沸點低，在-196℃的情況下，液態氮蒸發，剩下的就是液態氧。通常我們把氧氣貯存在藍色的鋼瓶里。

第二種制法：利用膜分離技術，在一定壓力下，讓空氣通過具有富集氧氣功能的薄膜，可得到含氧量較高的富氧空氣。

第三單元  自然界的水

第一節  水的組成

• 水的物理性質

純凈的水是沒有顏色、沒有氣味、沒有味道的液體。在101kPa時，水的凝固點是0℃，沸點是100℃，

4℃時密度最大，為1g/mL。

• 水的電解實驗（實驗裝置如右圖）

【實驗現象】

① 通電后，電極上有氣泡產生。通電一段時間后，正極試管與負極試管內的氣體

  體積比約為1：2，質量比約為8：1。

② 與正極相連的試管內的氣體可以使帶火星的木條復燃；與負極相連的試管內的氣體移近火焰時，氣體能夠燃燒，火焰呈淡藍色。

【實驗結論】

① 水在通電的條件下，發生了分解反應，生成氫氣和氧氣：2H₂O2↑+O₂↑；

② 水是由氫、氧兩種元素組成的（在反應前后，參與反應的元素種類沒有變化）；

③ 化學反應中，分子可分，原子不可分。

【注意事項】

① 通電時，必須使用直流電。

② 預先在水中加入少量氫氧化鈉溶液或稀硫酸可以增強水的導電性。

③ 負極產生的是氫氣，正極產生的是氧氣。

 

• 物質的分類

第二節  分子和原子

• 分子和原子的異同

	分子	原子
定義	分子是保持物質化學性質的最小粒子。	原子是化學變化中的最小粒子。
性質	質量小、體積小；不斷運動；有間隔；同種粒子的化學性質相同。
聯系	分子是由原子構成的。分子、原子都是構成物質的微粒。
區別	在化學變化中，分子可以再分，而原子不可以再分。
備注	所有金屬、稀有氣體、金剛石（石墨）和硅是由原子構成的，其他大多數物質是由分子構成的。 在受熱的情況下，粒子能量增大，運動速率加快。 物體的熱脹冷縮現象，原因是構成物質的粒子的間隔受熱時增大，遇冷時縮小。 氣體容易壓縮是因為構成氣體的粒子的間隔較大。 不同液體混合后總體積小于原體積的和，說明粒子間是有間隔的。 一種物質如果由分子構成，那么保持它化學性質的最小粒子是分子；如果它由原子構成，那么保持它化學性質的最小粒子是原子。

 

• 驗證分子運動的探究實驗

【實驗現象】燒杯A中的酚酞溶液由上至下逐漸變紅。

【實驗結論】分子是不斷運動的。

【注意事項】濃氨水顯堿性，能使酚酞溶液變紅。濃氨水具有揮發性，能揮發出氨氣。

 

• 從微觀角度解釋問題

• 用分子觀點解釋由分子構成的物質的物理變化和化學變化
  物理變化：無新分子生成的變化。（水蒸發時水分子的間隔變大，但水分子本身沒有變化，故為物理變化）
  化學變化：分子本身發生變化，有新分子生成的變化。（電解水時水分子變成了新物質分子，故為化學變化）
• 純凈物和混合物（由分子構成的物質）的區別：純凈物由同種分子構成，混合物由不同種分子構成。
• 分子和原子的聯系：分子是由原子構成的，同種原子結合成單質分子，不同種原子結合成化合物分子。
• 分子和原子的本質區別：在化學變化中，分子可以再分，而原子不能再分。
• 化學變化的實質：在化學變化過程中，分子裂變成原子，原子重新組合，形成新物質的分子。

 

• 物質的組成

• 宏觀角度：水是由氫元素和氧元素組成的。//鐵是由鐵元素組成的。//氯化鈉由鈉元素和氯元素組成。
• 微觀角度：
  水由水分子構成（水的化學性質由水分子保持）。//水分子由氫原子和氧原子構成。
  1個水分子由2個氫原子和1個氧原子構成。
  鐵是由鐵原子構成的（鐵的化學性質由鐵原子保持）。

    氯化鈉由鈉離子和氯離子構成。

• 水在化學變化中的最小粒子是氫原子和氧原子。
• 物質、元素用于宏觀角度分析問題，分子、原子、離子用于在微觀角度分析問題。宏觀和微觀不可以混淆。

第三節  水的凈化

• 水的凈化方法

• 過濾：把不溶于液體的固體物質與液體分離。具體操作見“二、過濾”。
• 吸附沉降：常用明礬、活性炭對水中的雜質吸附而沉降。
  • 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懸浮雜質吸附沉降，以達到凈水的目的。
  • 活性炭具有疏松多孔的結構，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。
  • 活性炭凈水器的入水口在凈水器的下面，可以使凈水效果更好。
• 蒸餾：除去水中可溶性雜質的方法，凈化程度相對較高，得到的蒸餾水可以看成是純凈物。
• 殺菌：在水中加入適量的藥物進行殺菌、消毒。如漂白粉、氯氣（Cl₂）、二氧化氯（ClO₂）等。

凈化方法	除去不溶于水的雜質	除去可溶于水的雜質	降低水的硬度	凈化程度
靜置沉淀	√	×	×	低 ↓ ↓ 高
過濾	√	×	×
吸附	√	√	×
蒸餾	√	√	√

• 自來水廠凈水時，需要經過沉淀、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變化，其余都屬于物理變化。

• 過濾（見下圖）

【實驗器材】帶鐵圈的鐵架臺、漏斗、玻璃棒、燒杯
【注意事項】

• “一貼”：濾紙緊貼漏斗內壁，用少量水潤濕濾紙并使濾紙與漏斗壁之間沒有氣泡（保證過濾效率，否則過濾       ）。
  “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，使液體沿玻璃棒流進過濾器）、玻璃棒緊靠三層濾紙、漏斗下端管口緊靠燒杯內壁（使濾液沿燒杯壁流下，防止滴下的液滴四處迸濺）。
  過濾時先過濾上層清液，后過濾下層濁液。若先過濾下層濁液，濾紙上將會殘留著大量不溶性雜質，再過濾上層清液時，不溶物會阻礙清液的通過，影響過濾速度。
• 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液面高于濾紙邊緣。

 

• 硬水的軟化

• 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。
• 硬水和軟水的區分方法：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。有較多泡沫產生的水是軟水；泡沫很少，產生浮渣的水是硬水。
• 3)₂=CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑
• 硬水的危害：

① 用硬水洗滌衣物，既浪費肥皂又洗不干凈衣物，時間長了還會使衣物變硬。
② 鍋爐用水硬度高了十分危險，因為鍋爐內結垢之后不僅浪費燃料，而且會使鍋爐內管道局部過熱，易引起管道變形或損壞，嚴重時還可能引起爆炸。
③ 長時間飲用硬水有害健康。

• 硬水的軟化方法：煮沸和蒸餾。制取蒸餾水的裝置如右圖所示。
  注意：
  ① 在燒瓶底部要加幾粒沸石（或碎瓷片）以防加熱時出現暴沸。
  ② 加熱前按照圖3連接好裝置，使各連接部分嚴密不透氣。
  ③ 加熱燒瓶時不要使液體沸騰得太劇烈，以防液體通過導管直接流到試管里。
  ④ 棄去開始餾出的部分液體，收集到10mL左右蒸餾水時，停止加熱。

 

第四節  愛護水資源

• 水資源現狀

• 地球表面約71％被水覆蓋著。但淡水只約占全球水儲量的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％。
• 水資源緊張的原因：一方面人類生活、生產的用水量不斷增加，另一方面未經處理的廢水、廢物和生活污水的任意排放及農藥、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。

• 愛護水資源——一方面要節約用水，另一方面要防止水體污染

• 節約用水的一些具體措施：
  • 提高水的利用效率。    
  • 使用新技術，改革工藝和改變習慣。
  • 污水處理之后，循環利用。
  • “一水多用”，如使用“中水”（生活污水處理后，達到一定水質標準的非飲用水）洗車、使用淘米水澆花等。
• 防止水體污染的一些具體措施：
  • 不使用含磷洗衣粉。
  • 工業“三廢”要進行綜合利用和經處理后再排放。
  • 農業上提倡使用農家肥，合理使用化肥和農藥。
  • 以預防為主，治理為輔。

 

第五節  氫氣

• 物理性質：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。
• 化學性質：
  • 可燃性：2H₂+O₂2O
    氫氣燃燒時發出淡藍色火焰，放出熱量，并有水珠產生。
  • 還原性：H₂+CuO2O
    黑色的氧化銅在氫氣中加熱逐漸變成紅色，并有水珠產生。
• 實驗室制取氫氣

• 反應原理：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
• 反應物的選擇：選用鋅粒和稀硫酸。
  • 不使用稀鹽酸，因為：鹽酸易揮發，使制得的氫氣中含有氯化氫氣體。
  • 不用鎂是因為反應速度太快，不用鐵是因為反應速度太慢。
• 發生裝置和收集裝置：發生裝置同分解過氧化氫制取氧氣的發生裝置；收集裝置可選擇排水法收集氣體的裝置或向下排空氣法收集氣體的裝置。
• 用排空氣法收集氫氣時，不能驗滿！用排水法收集氫氣時，如果集氣瓶口出現氣泡，說明氫氣收集滿。
• 在點燃氫氣前，一定要檢驗氫氣的純度。
• 可燃性氣體的驗純方法：用排水法收集一試管可燃氣體，用拇指堵住試管口移近火焰點燃。如果氣體較純，氣體將會安靜地燃燒，并發出“噗”聲；如果氣體不純，會發出尖銳爆鳴聲。
• 如果驗純時發現氣體不純，需要再收集再檢驗時，必須對試管進行處理（用拇指在試管口堵住一會或更換試管），以免發生爆炸。
• 檢驗：點燃。純凈的氫氣能夠安靜地燃燒，發出淡藍色火焰；而不純氫氣在驗純時會發出尖銳爆鳴聲。

• 氫氣能源的優點：
  ① 以水為原料，來源廣泛；② 熱值高，放熱多；③ 生成物是水，毫無污染；④ 可以再生。
• 目前氫能源存在的問題：制取成本高、貯存和運輸困難。
• 氫氣被認為是最清潔的燃料。
• 任何可燃氣體或可燃的粉塵如果跟空氣充分混合，遇火時都有可能發生爆炸。

第四單元  物質構成的奧秘

第一節  原子的構成

1. 原子的構成
原子一般是由質子、中子和電子構成，有的原子不一定有中子，質子數也不一定等于中子數。
原子的種類由核電荷數（質子數）決定。

2. 構成原子的各種粒子間的關系
在原子中，原子序數＝核電荷數＝核內質子數＝核外電子數。
由于原子核所帶的正電荷與核外電子所帶的負電荷的電量相等，電性相反，所以原子整體不顯電性。

3. 相對原子質量
以一種碳原子（碳12）質量的1/12（1.66×10^-27kg）為標準，其他原子的質量跟它相比較所得到的比，作為這種原子的相對原子質量，符號為Ar。相對原子質量是通過比較得出的比值，單位為“1”。
原子中質子和中子的質量接近碳原子質量的1/12，而電子的質量約為質子質量的1/1836，可以忽略不計，所以原子的質量集中在原子核上，即相對原子質量≈質子數＋中子數

 

第二節  元素

• 定義：元素就是具有相同電荷數（即核內電子數）的一類原子的總稱。
  元素與原子的區別和聯系：

	元素	原子
區別	只表示一類原子的總稱；只表示種類，不論個數，是宏觀概念	原子是微觀概念，既表示種類，又表示數量含義
	化學變化中元素種類不變，但形態可能變化	化學變化中，原子種類和數量不變，但最外層電子數可能變化
聯系	元素是同一類原子的總稱，原子是構成元素的基本單元

• 元素之最
  地殼中含量（質量分數）排在前五位的元素：氧、硅、鋁、鐵、鈣
  地殼中含量最多的金屬元素：鋁；     地殼中含量最多的非金屬元素：氧
  生物細胞中含量最多的元素：氧；     人體中含量最多的金屬元素：鈣

*地殼中含量最多的非金屬和氫元素組成物質是：H₂O和H₂O₂，氧元素含量最大的化合物是H₂O₂。（如果思考時想到H₂O的話，必須也要把H₂O₂也一起想到，然后要進行比較，選擇最適合填空）。地殼中含量最多的元素和含量最多的金屬元素組成的物質是：Al₂O_3；地殼中含量最多的元素和含量第二多的金屬元素組成的物質是：FeO、Fe₂O₃、Fe₃O_4；地殼中含量最多的元素和含量第二多的元素組成的物質是：SiO₂.

 

• 元素的分類：金屬元素、非金屬元素、稀有氣體元素
• 元素符號：元素用元素符號表示。元素符號是用元素拉丁文名稱的第一個字母表示的，如果第一個字母相同，則再附加一個小寫字母加以區別。
• 元素符號的意義：元素符號不僅表示一種元素，還表示這種元素的一個原子。如果物質由原子構成，元素符號還可以表示一種物質。
  如果元素符號前加上系數，就只表示該原子的個數，只具有微觀意義。
  如：H表示氫元素、1個氫原子。2H表示2個氫原子。Cu表示銅元素、一個銅原子、金屬銅。
• 描述物質宏觀組成和微觀構成：
  ① 宏觀組成（描述物質組成時用元素敘述）：鐵是由鐵元素組成的。二氧化碳是由碳元素、氧元素組成的。
  ② 微觀構成（描述物質的構成時用分子、原子、離子敘述）鐵是由鐵原子構成的。二氧化碳是由二氧化碳分子構成的。
  （描述分子的構成時用原子敘述）1個二氧化碳分子是由1個碳原子和2個氧原子構成的。
• 元素周期表：元素周期表的每一橫行叫做一個周期，共7個周期；每一縱行叫做一個族，共16個族。
  周期的變化規律：從左到右，原子序數由少變多。除第一周期以外，每一周期都是以金屬元素開始，逐漸過渡到非金屬元素，最后以稀有氣體元素結束，從左到右金屬性逐漸減弱。
  同一周期元素的原子的電子層數相等。

最外層電子數相等，同一周期，電子層數相等。周期表從左往右，最外層電子數逐漸增多。氯元素位于第3周期，第ⅦA族。

（2）在原子中，最外層電子數相同時，元素的化學性質不一定相似，如（下圖）He和Mg；

        最外層電子數不同時，元素的化學性質有可能相似，如He和Ne。

（4）質子數相同的原子和離子一定是同種元素，但具有相同質子數的微粒不一定是同種元素。

 

第三節  離子

• 核外電子的排布
  規律：① 核外電子總是先排在能量最低的電子層里，第一層排滿才能排第二層，第二層排滿才能排第三層。
  ② 每個電子層最多能容納2n²個電子（n為層序數，第一層n=1，第二層n=2）。
  ③ 最外層電子數不超過8個（第一層為最外層時，不超過2個）。
• 原子結構示意圖：一個氯原子的原子結構示意圖如下
  
• 元素的種類
  ① 金屬元素：原子的最外層電子數一般少于4個（是不穩定結構），在化學變化中易失去最外層電子，而使次外層成為最外層，形成穩定結構。這種性質叫做金屬性。
  ② 非金屬元素：原子的最外層電子數一般多于或等于4個（是不穩定結構），在化學變化中易獲得電子，而使最外層達到8電子的穩定結構。這種性質叫做非金屬性。
  ③ 稀有氣體元素：原子的最外層有8個電子（He為2個），為相對穩定結構。

元素類別	最外層電子數	得失電子趨勢	性質	結論
金屬元素	＜4	易失去最外層電子（形成陽離子）	易發生化學反應	元素化學性質由最外層電子數決定。
非金屬元素	≥4（H：1）	易獲得電子使最外層達到8電子的穩定結構（形成陰離子）
稀有氣體元素	＝8（He：2）	難得、失電子（為相對穩定結構）	極難發生化學反應

 

• 離子的形成：帶電的原子或原子團叫做離子，有陽離子和陰離子。
  化學反應中，金屬元素原子失去最外層電子，非金屬元素原子得到電子，從而使參加反應的原子帶上電荷。
  陰、陽離子由于靜電作用互相吸引，結合形成穩定的、不帶電性的化合物。
• 離子內質子數不等于核外電子數，離子的最外層電子一般是8（氫是0）個電子的穩定結構。
  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。
• 離子符號：在原子團或元素符號的右上角標出離子所帶的電荷的多少及電荷的正負（數字在前，符號在后），當離子所帶電荷數為1時，1可以不寫。如Na⁺（鈉離子）、Ca²⁺（鈣離子）、H⁺（氫離子）、Cl^-（氯離子）、O^2-（氧離子）、OH^-（氫氧根離子）、NH₄⁺等。
  離子符號表示的意義：Mg²⁺表示1個鎂離子帶2個單位的負電荷。2O^2-表示2個氧離子。
  離子符號只有微觀含義，沒有宏觀含義。
• 一定帶正電的粒子：質子、原子核、陽離子  一定帶負電的粒子：電子、陰離子  
  不帶電的粒子有：中子、原子、分子
• 物質與其構成粒子之間的關系：
  ① 原子直接構成物質。如汞、金剛石直接由原子構成。
  ② 金屬元素原子和非金屬元素原子分別形成陽離子和陰離子。如氯化鈉是由氯離子和鈉離子構成的。
  ③ 非金屬元素離子和非金屬元素離子各提供電子形成共用電子對，結合成分子。如氧氣是由氧分子構成。

 

第四節  化學式與化合價

• 化學式：用元素符號和數字組合來表示物質組成的式子。
• 化學式（如H₂O）的意義：
  表示一種物質（宏觀意義）——表示水這種物質；
  表示一個分子（微觀意義）——表示1個水分子；
  表示某物質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；
  表示某物質是由什么粒子構成（微觀意義）——表示水由水分子構成；
  表示某物質的分子由什么粒子構成（微觀意義）——表示1個水分子由2個氫原子和1個氧原子構成；
• 化學式的寫法：
  ① 這種物質由哪種物質組成；   ② 化合物中各元素的原子個數比是多少。
• 化合價：元素化合價是一個原子在化合時表現出來的性質。在元素符號或原子團的上方標出化合價，“+”、“-”寫在前，數字寫在后。
• 金屬元素跟非金屬元素化合時，金屬元素顯正價，非金屬元素顯負價。氧元素通常顯-2價，氫元素通常顯+1價。在化合物里正負化合價的代數和為0。在單質中元素的化合價為0。
  同一元素在不同物質里可顯不同的化合價。在同一種物質里，同一元素也可顯不同的化合價（如NH₄NO₃）。
• 25 → P₂O₅
• ① 元素符號前：表示幾個某原子。如2H：表示2個氫原子。
  ② 化學式前：表示幾個某分子。如2H₂O：表示2個水分子。
  ③ 元素符號右下角：表示一個某分子中有幾個某原子。如CO_2：表示1個二氧化碳分子中有2個氧原子。
  ④ 元素符號右上角：表示一個某離子中帶幾個單位的正或負電荷。如Fe^3+：表示1個鐵離子帶3個單位的正電荷。
  ⑤ 元素符號正上方數字表示某元素的化合價。如Fe表示鐵元素的化合價是+3價。
• 根據化學式進行計算（計算時要注意式子的化學意義）

• 相對分子質量＝（相對原子質量×原子個數）之和
• 組成元素的質量比＝（相對原子質量×原子個數）之比， 在計算時要注意標清元素的順序。
• 原子個數之比＝（元素質量÷相對原子質量）之比
• 化合物中某元素的質量分數＝

5) 某元素的質量＝某化合物的質量×某元素質量分數＝ 【例】多少噸的氧化亞鐵（FeO）中所含鐵元素質量和100t中氧化鐵所含鐵元素的質量相同？
解：設需氧化鐵的質量為x。
【注意】列方程時所設未知數不能帶單位。

• 某元素的質量＝某混合物的質量×純度×某元素質量分數
  某元素的質量＝ 【例】現在有一種化肥，主要成分是硝酸銨，測得其含氮量為34.3%（雜質不含氮），求這種化肥的純度。
  解：設該化肥的質量為100g，該化肥的純度為a%。
  答：這種化肥的純度為98%。
  【注意】① 設這種氮肥的質量是為了使方程有化學意義。
  ② 純度是百分數，不能小于0%，也不能大于100%。純度是未知數時，表示純度的字母后要跟上百分號。
• 有一瓶不純的硝酸銨（NH₄NO₃）樣品，經分析其中的含氮量為37%，則所含雜質可能是：
  A. (NH₄)₂SO₄ B. CO(NH₂)₂  C. NH₄Cl D. NH₄HCO₃
  【分析】解這道題需要三個要素：最大數、中間數、最小數（指含氮量）。37%是求出的平均含氮量，是中間數。算出NH₄NO₃中的含氮量：35%，CO(NH₂)₂的含氮量為46.7%，超過了37%，成為最大值。所以最后答案應該是B。
•  

附表1  一些常見元素的名稱、符號和相對原子質量

元素名稱	元素符號	相對原子質量	元素名稱	元素符號	相對原子質量	元素名稱	元素符號	相對原子質量
氫	H	1	鋁	Al	27	鐵	Fe	56
氦	He	4	硅	Si	28	銅	Cu	63.5
碳	C	12	磷	P	31	鋅	Zn	65
氮	N	14	硫	S	32	銀	Ag	108
氧	O	16	氯	Cl	35.5	鋇	Ba	137
氟	F	19	氬	Ar	40	鉑	Pt	195
氖	Ne	20	鉀	K	39	金	Au	197
鈉	Na	23	鈣	Ca	40	汞	Hg	201
鎂	Mg	24	錳	Mn	35	碘	I	127

 

附表2  一些常見元素、根的化合價和離子符號

元素和根的名稱	元素和根的符號	常見的化合價	離子符號	元素和根的名稱	元素和根的符號	常見的化合價	離子符號
鉀	K	+1	K+	氟	F	-1	F-
鈉	Na	+1	Na+	氯	Cl	-1、+1、+5、+7	Cl-
銀	Ag	+1	Ag+	溴	Br	-1	Br-
銅	Cu	+1、+2	Cu+、Cu2+	氮	N	-3、+2、+3、+4、+5
鈣	Ca	+2	Ca2+	氧	O	-2
鎂	Mg	+2	Mg2+	硫	S	-2、+4、+6	S2-
鋇	Ba	+2	Ba2+	磷	P	-3、+3、+5
鋅	Zn	+2	Zn2+	碳	C	+2、+4
汞	Hg	+2	Hg2+	硅	Si	+4
鐵	Fe	+2**、+3	Fe2+、Fe3+	氫氧根	OH	-1	OH-
錳	Mn	+2、+4、+6、+7	Mn2+	硝酸根	NO3	-1	NO3-
鋁	Al	+3	Al3+	硫酸根	SO4	-2	SO42-
氫	H	+1	H+	碳酸根	CO3	-2	CO32-
銨根	NH4	+1	NH4+	磷酸根	PO4	-3	PO43-

* 亞鐵指化合價為+2的鐵元素，亞銅指化合價為+1的銅元素。

第五單元  化學方程式

第一節  質量守恒定律

• 探究實驗：質量守恒的探究——白磷燃燒前后質量的測定
  【實驗器材】托盤天平（及砝碼）、錐形瓶、玻璃棒、氣球
  【設計實驗】① 在底部鋪有細沙的錐形瓶中，放入一?；鸩耦^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，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。
  【實驗現象】白磷燃燒，產生大量的白煙，放出大量的熱。天平平衡。
  【實驗結論】反應前各物質的總質量＝反應后各物質的總質量。
  • 實驗成功的關鍵：裝置的氣密性要良好。
  • 玻璃管下端與白磷接觸的目的：點燃白磷。
  • 氣球的作用：盛裝錐形瓶里受熱膨脹的空氣和五氧化二磷，避免因錐形瓶內壓強過大把瓶子彈開。
  • 沒有安裝氣球的后果：橡皮塞被彈開或炸裂錐形瓶。
  • 錐形瓶底部不鋪上細沙的后果：錐形瓶炸裂。
• 探究實驗：質量守恒的探究——鐵釘跟硫酸銅溶液反應前后質量的測定
  【實驗器材】托盤天平（及砝碼）、燒杯。
  【設計實驗】① 在100mL燒杯中加入30mL稀硫酸銅溶液，將幾根鐵釘用砂紙打磨干凈，將盛有硫酸銅溶液的燒杯和鐵釘一起放在托盤天平上稱量，記錄所稱的質量m₁。
  ② 將鐵釘浸到硫酸銅溶液中。待反應一段時間后溶液顏色改變時，將盛有硫酸銅溶液和鐵釘的燒杯放在托盤天平上稱量，記錄所稱的質量m₂。比較反應前后的質量。
  【實驗現象】鐵釘表面附著一層紅色物質，溶液由藍色逐漸變成淺綠色。
  【實驗結論】m₁＝m₂。反應前各物質的總質量＝反應后各物質的總質量。
  【化學方程式】Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄     （該裝置不用密封，因為參加反應和生成的物質中沒有氣體。）
• 質量守恒定律：參加化學反應的各物質的質量總和，等于反應后生成的各物質的質量總和。
  • 質量守恒定律應用于化學變化，不能應用于物理變化。“質量守恒”是質量而不是其他方面的守恒。
  • 化學反應中，各反應物之間要按一定的質量比相互作用，因此參加反應的各物質的質量總和不是任意比例的反應物質量的簡單加和。
  • 不參加反應的物質質量及不是生成物的物質質量不能計入“總和”中。
• 質量守恒的原因：從微觀上看，在化學反應前后，原子的種類、數目、質量不變。
• 質量守恒定律的應用：
  • 求某個反應物或生成物的質量；
    計算時要考慮是否有氣體參加反應，或者生成物中是否有氣體，氣體的質量不能遺漏。
  • 推斷反應物或生成物的組成（化學式）；
  • 判斷反應物是否全部參加了反應。
• 化學反應前后：
  • 一定不變——（宏觀）反應物和生成物的總質量、元素的種類和質量。
    一定不變——（微觀）原子的種類、數目、質量。
  • 一定改變——（宏觀）物質的種類。
    一定改變——（微觀）分子的種類。
  • 可能改變——分子總數。
• 化學反應類型
  • 四種基本反應類型：
    ① 化合反應——由兩種或兩種以上物質生成另一種物質的反應。
    ② 分解反應——由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質的反應。
    ③ 置換反應——一種單質和一種化合物反應，生成另一種單質和另一種化合物的反應。
    ④ 復分解反應——兩種化合物相互交換成分，生成另外兩種化合物的反應。
  • 氧化還原反應：
    氧化反應：物質得到氧的反應屬于氧化反應。
    還原反應：物質失去氧的反應屬于還原反應。
    氧化劑：提供氧的物質（含化合價降低的元素）
    還原劑：奪取氧的物質（含化合價升高的元素）（常見還原劑：H₂、C、CO）
  • 中和反應：酸與堿作用生成鹽和水的反應。

 

第二節  如何正確書寫化學方程式

• 化學方程式：用化學式表示化學反應的式子，叫做化學方程式。
• 化學方程式的意義
  • 質的方面：表明反應物、生成物和反應條件。
  • 量的方面：① 各物質間反應時的微粒個數比； ② 各物質間反應時的質量比。
    質量比等于化學方程式中各物質的相對分子質量與化學計量數乘積的比。所求質量比不用約分。
• 化學方程式的讀法（意義）：以下面的方程式為例
  2H₂ + O₂  =  2H₂O
   4 ：32  ：  36
  • 氫氣和氧氣在點燃的條件下反應，生成水。
  • 每2個氫分子和1個氧分子在點燃的條件下恰好完全反應，生成2個水分子。
  • 每4份質量的氫氣和32份質量的氧氣在點燃的條件下恰好完全反應，生成36份質量的水。
• 書寫化學方程式要遵守的原則：① 必須以客觀事實為基礎； ② 必須遵守質量守恒定律。
• 寫化學方程式時常出現的錯誤：
  • 不尊重科學實驗，隨意臆造化學式或事實上不存在的化學反應。
  • 不遵守質量守恒定律、沒有配平或計量數不是最簡比。
  • 化學式書寫錯誤。
  • 寫錯或漏寫反應條件。
  • 錯標或漏標“↑”（氣體生成符號）、“↓”（沉淀符號）。
    “↑”：如果在反應物中沒有氣體，而生成物中有氣體，那么應該在生成氣體的化學式后面標“↑”。
    “↓”：在初中階段，只有在溶液中發生反應時生成沉淀，才在生成沉淀的化學式后標“↓”。
• 配平：在化學式前填上適當的化學計量數，使式子左、右兩邊的每一種元素的原子個數都相等。

 

第三節  利用化學方程式的簡單計算

• 例題1（利用質量守恒定律計算）：將氯酸鉀和二氧化錳的混合固體30g加熱一段時間，發現剩余固體的質量是20.4g，求參加反應的氯酸鉀的質量。
  解：設參加反應的KClO₃的質量為x。
  答：參加反應的KClO₃的質量為24.5g。

【注意】當反應前物質的總質量不等于反應后物質的質量時，說明有氣體逸出。

• 例題2：在做“氫氣還原氧化銅”的實驗中，將8g氧化銅放入試管中，通入足量的氫氣并加熱一段時間。再次稱量固體時，發現剩余固體的質量為7.2g。問生成銅的質量為多少？

解：設生成Cu的質量為x。
參加反應的CuO的質量為

【注意】對于這種題，先要注意（8g－7.2g）并不是生成水的質量，而是參加反應的氧元素的質量。

• 帶雜質的計算見第八單元。
• 計算時的常見錯誤：
  • 未知數帶有單位。
  • 所設物質的質量包含雜質的質量，或者包含未參加反應的物質的質量。
  • 已知物質的質量沒有單位。
  • 化學方程式書寫錯誤或者沒有配平（這個錯誤會使計算題的得分降為1，甚至為0）。
  • 關系式中的數據沒有與物質的化學式對齊。
  • 步驟不完整、數值計算錯誤、所答非所問等在其他學科也能犯的錯誤。

第六單元  碳和碳的氧化物

第一節  金剛石、石墨和C60

• “碳”和“炭”的區別：“碳”指碳元素，不是具體指某種物質；而“炭”指具體的、由碳元素組成的單質。
• 金剛石、石墨、C₆₀是由碳元素組成的三種不同的單質。
  所以，在一定條件下，將石墨轉化為金剛石的變化是化學變化。
• 金剛石、石墨的物理性質和用途

	化學式	顏色	形狀	硬度	導電性	導熱性	潤滑性	熔點	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、鉆探機鉆頭、制裝飾品等
石墨		深灰色、有金屬光澤、不透明	細鱗片狀	最軟之一	優良	良好	良好		電極、鉛筆芯、潤滑劑等

 

• 金剛石是天然存在的最硬的物質。
• 無定形碳：由石墨的微小晶體和少量雜質構成，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	制法	用途
木炭	灰黑色的多孔性固體	木材隔絕空氣加強熱	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	煙煤隔絕空氣加強熱	冶煉金屬
炭黑	極細的黑色粉末	含碳物質不完全燃燒	墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等，作橡膠制品的填料

• 木炭、活性炭具有吸附性（物理性質）。活性炭的吸附性更強。

• C₆₀分子是一種由60個碳原子構成的分子，它形似足球，這種足球結構的碳分子很穩定。
• 金剛石、石墨、C₆₀性質不同的原因：碳原子的排列方式不同。
• 碳的化學性質
  • 單質碳的物理性質各異，而各種單質碳的化學性質卻完全相同
  • 在常溫下，碳的化學性質不活潑。
  • 碳具有可燃性：C+O₂2（充分燃燒） 2C+O₂ 碳在氧氣中燃燒的現象：燃燒劇烈，發出白光；放熱；生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體。
  • 碳具有還原性：
    C+2CuO2↑
    2Fe₂O₃+3C2↑
    單質碳的還原性可用于冶金工業。
• 木炭還原氧化銅的實驗（見右圖）
  【實驗操作】① 把剛烘干的木炭粉末和氧化銅粉末混合均勻，小心地鋪放進試管；
  ② 將試管固定在鐵架臺上。試管口裝有通入澄清石灰水的導管；
  ③ 集中加熱；
  ④ 過幾分鐘后，先撤出導氣管，待試管冷卻后再把試管里的粉末倒在紙上。觀察現象并分析。
  【實驗現象】澄清的石灰水變渾濁；黑色固體逐漸變成紅色。
  【化學方程式】C+2CuO2↑
  • 反應開始的標志：澄清的石灰水變渾濁。
  • 在酒精燈上加網罩的目的：使火焰集中并提高溫度。
  • 配制混合物時木炭粉應稍過量的目的：防止已經還原的銅被氧氣重新氧化。
  • 實驗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。
• 還原反應：含氧化合物里的氧被奪去的反應，叫做還原反應。
  木炭是使氧化銅還原為銅的物質，具有還原性。木炭在反應C+2CuO2↑中作還原劑。

 

第二節  二氧化碳制取的研究

• 實驗室制取二氧化碳
  • 原料：大理石或石灰石、稀鹽酸。
    • 不用稀硫酸代替稀鹽酸的原因：稀硫酸與大理石反應生成微溶于水的硫酸鈣，阻礙反應的繼續進行。
    • 不用濃鹽酸代替稀鹽酸的原因：濃鹽酸易揮發，使生成的二氧化碳中混有氯化氫氣體而不純。
    • 不用純碳酸鈣或碳酸鈉等代替大理石、石灰石的原因：它們與稀鹽酸反應速率太快，不容易控制和收集，且成本較高。
  • 反應原理：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
  • 發生裝置：同分解過氧化氫溶液制取氧氣的發生裝置（原因：固體和液體混合，在常溫下反應生成氣體）
  • 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）
  • 檢查裝置的氣密性：用長頸漏斗插入液面內的氣體發生裝置，緊閉導氣管出口，從漏斗中加水。如果液面穩定后水面下降，則表明漏氣；若水面不下降，則表明不漏氣。
  • 驗滿：把燃著的木條放在集氣瓶口（不要伸入瓶內），如果火焰熄滅，證明二氧化碳已經收集滿了。
  • 檢驗：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。
  • 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，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（除去水蒸氣并進行干燥）。
  • 注意事項見第二單元。
• 二氧化碳和氧化鈣的工業制法：CaCO₃2↑

 

• 二氧化碳的物理性質及對應的探究實驗：

2

•  
• 一般情況下，二氧化碳的密度比空氣的密度大。
  【實驗操作】如右圖（1），將CO₂氣體慢慢倒入杯中。
  【實驗現象】蠟燭自下而上依次熄滅。
  【實驗分析】二氧化碳氣體沿燒杯內壁流下，先聚集在底部，
  然后逐漸上升，把杯內的空氣自下而上排出。
  【實驗結論】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。
• 二氧化碳能溶于水。
  【實驗操作】如右上圖（2）向一個收集滿二氧化碳氣體的質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。
  【實驗現象】瓶體變癟。
  【實驗分析】二氧化碳溶于水時，使瓶內的氣體體積減小，因而壓強減小，外界大氣壓把瓶子壓癟了。
  【實驗結論】二氧化碳能溶于水。

• 二氧化碳的化學性質
  • 一般情況下，二氧化碳既不能燃燒，也不能支持燃燒。
  • 二氧化碳不能供給呼吸。（注意：二氧化碳沒有毒性）
  • 二氧化碳能與水反應生成碳酸。
    【實驗操作】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，觀察現象。
    【實驗現象】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。
    【實驗分析】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。
    【化學方程式】CO₂+H₂O=H₂CO₃和H₂CO₃=H₂O+CO₂↑
    【注意事項】
    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，CO₂會與紙花里的水分反應生成碳酸使紙花變紅，這樣就起不到對照的作用。
    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。
  • 二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁：CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O
  • 二氧化碳能與灼熱的碳反應生成一氧化碳：CO₂+C 該反應是吸熱反應。該反應既是化合反應，又是氧化還原反應（CO₂是氧化劑，C是還原劑）。
    該反應是二氧化碳變為一氧化碳的一種方法。

• 二氧化碳的用途
  • 滅火（既利用了二氧化碳的物理性質，又利用了二氧化碳的化學性質）
    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↑
  • 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。
  • 光合作用：作氣體肥料，可以提高農作物的產量。
• 二氧化碳對環境的影響：造成溫室效應
  【能導致溫室效應的氣體】二氧化碳、臭氧（O₃）、甲烷（CH₄）、氟氯代烷等。
• 一氧化碳的物理性質：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。
• 一氧化碳的化學性質
  • 一氧化碳具有可燃性：2CO+O₂2
    【燃燒的現象】① 發出藍色火焰； 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，常發生的三個反應：2CO+O₂2、CO₂+C22
  • 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合，造成生物體內缺氧，嚴重時會危及生命。
    正常的血液呈深紅色，當通入一氧化碳后，血液由深紅色變成淺紅色。
  • 一氧化碳具有還原性。
• 一氧化碳的用途：
  • 可燃性：作氣體燃料（2CO+O₂2）。
  • 還原性：冶煉金屬（3CO+Fe₂O₃2、CO+CuO2）。
• 一氧化碳的還原性
  • 一氧化碳還原氧化銅的實驗：
    【實驗裝置】見下圖（這是整套裝置，但只需掌握虛線框中內容，并且下文的操作、現象、結論僅針對虛線框內的實驗裝置）。
  •  
  • 
    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
    【實驗操作】
    ① 先通入一氧化碳，在加熱前必須先檢驗一氧化碳的純度；
    ② 點燃酒精燈給玻璃管內的物質加熱；
    ③ 實驗完畢，先熄滅酒精燈；
    ④ 再通入一會兒一氧化碳直到試管冷卻。
    【實驗現象】黑色粉末變成紅色，生成的氣體使澄清的石灰水變渾濁。
    【實驗結論】一氧化碳能使氧化銅還原成銅，同時生成二氧化碳。
    【化學方程式】CO+CuO2
    【注意事項】
    ① 檢驗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+O₂ ⑤ 因為一氧化碳有劇毒，隨意排放會造成空氣污染，所以必須進行尾氣處理。
    ⑥ 7溶液的目的：① 證明反應生成二氧化碳； ② 除去裝置內的二氧化碳。
  • 一氧化碳還原氧化鐵
    【實驗裝置和實驗操作】與上面的實驗類似（⑥ 下的酒精燈要換成酒精噴燈）
    【實現現象】紅色粉末逐漸變黑，生成的氣體使澄清的石灰水變渾濁。
    【化學方程式】3CO+Fe₂O₃2
    【注意事項】鐵塊是銀白色的，但鐵粉是黑色的。
  • 水煤氣（一氧化碳和氫氣的混合氣體）：C+H₂O2
  • 在學過的還原劑還原金屬氧化物的反應中，只有兩個反應的條件是“加熱”，其他的都是“高溫”：
    H₂+CuO2O　和　CO+CuO2
• 一氧化碳和二氧化碳的性質比較

	一氧化碳	二氧化碳
物理性質	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
化學性質	可燃性、還原性、毒性	① 二氧化碳能和水反應生成碳酸 ② 二氧化碳可以和四大強堿反應生成鹽和水 ③ 二氧化碳能和碳單質反應 ④ 二氧化碳能參與光合作用
檢驗方法	通過灼熱的氧化銅粉末，粉末由黑色逐漸變成紅色，產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

 

• 三大還原劑：H₂、C、CO——共同性質：可燃性、還原性。
• 三大可燃性氣體及燃燒時的火焰顏色：H₂（淡藍色）、CO（藍色）、CH₄（明亮的藍）
• 當碳與氧化劑不充分反應時，會生成一氧化碳。

 

第七單元  燃料及其應用

第一節  燃燒和滅火

• 探究燃燒的條件（本實驗要在通風櫥或抽風設備下進行）：
  【實驗操作】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，觀察現象。
  b. 如右圖（2），用導管對準上述燒杯中的白磷，通入少量氧氣（或空氣），觀察現象。

【實驗現象】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。
【實驗分析】如右圖（1）。
   ①與②對比，說明：物質是否發生燃燒與可燃物燃燒所需要的溫度有關。
   ①與③對比，說明：物質是否發生燃燒與是否與氧氣（空氣）接觸有關。
   ③與圖（2）對比，再次說明：燃燒必須有氧氣（空氣）。
【實驗結論】燃燒的條件：可燃物、與氧氣（或空氣）接觸、溫度達到著火點

• 通風櫥是一種不完善的尾氣處理裝置，若改進上述實驗，可將紅磷和白磷裝入密閉的容器內（還要套一個氣球），這樣便于進行尾氣處理。
• 燃燒的條件：① 可燃物；② 與氧氣（或空氣）接觸；③ 溫度達到著火點。
  【注意事項】① 著火點不是固定不變的。對固體燃料來說，著火點的高低跟表面積的大小、顆粒可惜的粗細、導熱系數的大小等都有關系。
  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 只有三個條件全部滿足，燃燒才能發生。
• 自燃：由緩慢氧化引起的自發燃燒。

• 滅火
  • 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，使其降低到著火點以下。
    【注意事項】
    ① 著火點是可燃物著火燃燒時所需的最低溫度，是物質的一種性質，不隨外界條件的變化而變化。
    ② 在燃燒的三個條件中，只需破壞一個條件就可以使燃燒停止。
  • 滅火器
    • 泡沫滅火器的反應原理：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
    • 干粉滅火器的反應原理：2NaHCO₃2CO₃+H₂O+CO₂↑
    • 二氧化碳滅火器內盛裝的是液態二氧化碳，使用時不會留下任何痕跡。
• 爆炸
  • 爆炸還包括物理爆炸，它們是物理變化。
  • 除了可燃性氣體能發生爆炸外，可燃性粉塵如面粉、煤粉等也能發生爆炸。
• 粉塵爆炸實驗
  【實驗操作】取一空金屬罐和小塑料瓶，剪去金屬罐和小塑料瓶的上部，并在金屬罐和小塑料瓶的底側各打一個比橡皮管外徑略小的小孔。像右圖那樣連接好裝置，在小塑料瓶中放入干燥的面粉，點燃蠟燭，用塑料蓋蓋住罐。從橡皮管一端快速鼓入大量的空氣，使面粉充滿罐，觀察現象并分析原因。
  【實驗現象】“砰”地一聲響，伴隨一團火光產生；放熱；塑料蓋被掀起。
  【實驗分析】面粉被吹起后與空氣充分接觸，又被蠟燭點燃。在有限的空間內發生急劇燃燒并放出大量熱，產生的氣浪將塑料蓋掀起，說明可燃性的粉塵在有限的空間內急劇燃燒能發生爆炸。
  【注意事項】
  ① 面粉應該是干燥的；
  ② 氣囊的作用：使面粉與空氣充分混合。
  ③ 鼓氣球與金屬罐之間的連接管可稍長一些，人距離該裝置遠一些，以防危險。
• 油庫、面粉加工廠、紡織廠和煤礦的礦井內等地方必須做的安全措施：通風、嚴禁煙火。

 

第二節  燃料和熱量

• 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）
  • 煤——“工業的糧食”
    • 煤中主要含碳元素。
    • 煤燃燒排放的污染物：SO₂、NO₂、CO、煙塵等。（SO₂、NO₂可導致酸雨）
    • 為了使煤得到綜合利用，可以將煤干餾，即隔絕空氣加強熱，使煤分解為焦炭、煤焦油、煤氣等有用的物質。（干餾是化學變化）
  • 石油——“工業的血液”
    • 利用石油中各成分的沸點不同，可以將石油分餾，使石油中各成分分離。（分餾是物理變化）
    • 由石油煉制的部分產品：溶劑油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、潤滑油、石蠟、瀝青。
  • 天然氣：甲烷=天然氣=沼氣=瓦斯
    • 甲烷是最簡單的有機物、相對分子質量最小的有機物。
    • 甲烷的物理性質：無色無味的氣體，密度比空氣小，極難溶于水。
    • 甲烷的化學性質：可燃性。
    • 甲烷燃燒的化學方程式：CH₄+2O₂2+2H₂O（甲烷燃燒會產生明亮的藍色火焰。）
    • 在我國農村，使用沼氣的好處如下：
      ① 可以解決生活用燃料問題；
      ② 改善農村環境、衛生狀況；
      ③ 提高肥效。
  • 可燃冰：科學家們在海底發現了大量可燃冰，它是一種甲烷水合物，是甲烷與水在低溫高壓下形成的。
    • 可燃冰的優點：能量高、熱值大，是替代化石燃料的新能源。
    • 可燃冰的缺點：如果在開采中甲烷氣體大量泄漏于大氣中，會造成更加嚴重的溫室效應。

 

• 我們對待化石燃料的態度：合理開采、減少使用、綜合利用。
• 化學反應中的能量變化
  • 探究化學反應中的能量變化
    【實驗操作】在一支試管中加入幾小段鎂條，再加入5mL鹽酸，觀察現象，并用手觸摸試管外部。
    【實驗現象】劇烈反應，產生大量氣泡；放熱；鎂條逐漸變小或消失。
    【實驗結論】鎂條與鹽酸發生化學反應并放出熱量。
    【化學方程式】Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑
  • 有些化學反應可以產生熱量，如：可燃物的燃燒；鋁、鎂等金屬和鹽酸反應等。
    有些化學反應會吸收熱量，如一些條件為“高溫”的反應。
  • 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。
    實例：將塊狀的煤加工粉碎成煤粉，或者制成蜂窩煤等。
  • 燃料充分燃燒的意義：
    ① 使有限的能源發揮最大的作用（放熱多、節省能源）；   ② 降低環境污染的程度。
  • 燃料不充分燃燒的后果：
    ① 使燃料燃燒產生的熱量減少，浪費資源；     ② 產生大量的CO等物質，污染空氣。

 

第三節  使用燃料對環境的影響

• 燃料燃燒對空氣的影響
  • 煤燃燒時排放出SO₂、NO₂等污染物，這些氣體或氣體在空氣中反應后的生成物溶于雨水，會形成酸雨。
  • 酸雨危害的模擬實驗
    【實驗操作】向一個空集氣瓶和一個充滿SO₂的集氣瓶中各加入少量水。分別將表中所列物質放入上述兩種液體中，觀察現象。
    【實驗現象】見下表

加入的物質	現象
	水	SO2加水
植物葉子或果皮	無明顯變化	植物葉子或果皮變黃
鎂條或鋅粒	無明顯變化	鎂條或鋅粒表面有氣泡產生
大理石或石灰石	無明顯變化	大理石或石灰石表面有氣泡產生，并且變得粗糙

【實驗結論】酸雨呈酸性，能與多種物質發生反應。

• 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 影響水中動植物生長，破壞森林、農作物的生長。
  ④ 直接危害人體健康，甚至使人死亡。
• 酸雨形成的反應原理：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。

• 防治燃料燃燒造成的空氣污染
  • 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，大力開發使用新燃料、新能源。
  • 減少汽車尾氣對空氣的污染
    ① 改進發動機的燃燒方式，以使汽油能夠充分燃燒；
    ② 使用催化凈化裝置，使有害氣體轉化為無害物質；
    ③ 使用無鉛汽油，禁止含鉛物質排放。
• 使用和開發新的燃料及能源
  • 乙醇：俗稱酒精，化學式為C₂H₅OH。
    • 物理性質：無色、有特殊氣味的液體，易揮發，易溶于水（能與水以任意比例互溶），并能溶解多種有機物。
    • 乙醇具有可燃性：C₂H₅OH+3O₂2+3H₂O
    • 乙醇的用途：用作酒精燈、火鍋、內燃機等的燃料；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。
    • 車用乙醇汽油：車用乙醇汽油是將乙醇和汽油以一定的比例混合而形成的一種汽車燃料。
    • 使用車用乙醇汽油的好處：
      ① 節省石油資源；   ② 減少汽車尾氣的污染；  ③ 促進農業生產。
  • 氫氣：見第三單元
  • 其他新能源：太陽能、核能、風能、地熱能和潮汐能等。

第八單元   金屬 合金 金屬資源

第一節 金屬材料

一、金屬材料：

合金  （幾千種）

（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。

3、金屬之最：

（1）鋁：地殼中含量最多的金屬元素。

（2）鈣：人體中含量最多的金屬元素。

（3）鐵：目前世界年產量最多的金屬（鐵>鋁>銅）。

（4）銀：導電、導熱性最好的金屬（銀>銅>金>鋁）。

（5）鉻：硬度最高的金屬。      （6）鎢：熔點最高的金屬。

（7）汞：熔點最低的金屬。      （8）鋨：密度最大的金屬。  （9）鋰：密度最小的金屬。

4、金屬分類：

      有色金屬

                  輕金屬：如鈉、鎂、鋁等；

有色金屬：通常是指除黑色金屬以外的其他金屬。

二、合金：由一種金屬跟其他一種或幾種金屬（或金屬與非金屬）一起熔合而成的具有金屬特性的物質。(注：合金是混合物)

  ★：一般說來，合金的熔點比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蝕性能更好。

合金	鐵的合金		銅合金		焊錫	鈦和鈦合金	形狀記憶金屬
	生鐵	鋼	黃銅	青銅:
成分	含碳量 2%~4.3%	含碳量 0.03%~2%	銅鋅 合金	銅錫 合金	鉛錫 合金		鈦鎳合金
備注	不銹鋼：含鉻、鎳的鋼 具有抗腐蝕性能		紫銅為純銅		熔點低

注：鈦和鈦合金：被認為是21世紀的重要金屬材料，鈦合金與人體有很好的“相容性”，

因此可用來制造人造骨等。

  優點  （2）可塑性好、易于加工、機械性能好

（3）抗腐蝕性能好

第二節 金屬的化學性質

一、金屬的化學性質：

1、大多數金屬可與氧氣的反應

2Mg +O₂2 == 2MgO（表面氧化）

注：MgO：白色固體

4Al +3O₂ 2O₃（在氧氣中） 4Al +3O₂ == 2Al₂O₃（致密的氧化膜）注：Al₂O₃：白色固體

3Fe + 2 O₂ 3O₄           2Cu + O₂ 

注意：（1）雖然鋁在常溫下能與氧氣反應，但是在鋁表面生成了一層致密的氧化鋁薄膜，從而阻止了反應的進行，所以鋁在常溫下不會銹蝕。

（2）“真金不怕火煉”說明金即使在高溫時也不能與氧氣反應，金的化學性質極不活潑。

2、金屬 + 酸 == 鹽 + H₂↑       置換反應（條件：活動性：金屬＞H ）

H₂SO₄ + Mg == MgSO₄ + H₂↑      2HCl + Mg == MgCl₂+ H₂↑   現象：反應劇烈，有大量氣泡產生。

3H₂SO₄ + 2Al == Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑  6HCl + 2Al == 2AlCl₃+ 3H₂↑  現象：反應劇烈，有大量氣泡產生。

H₂SO₄ +Zn == ZnSO₄ + H₂↑       2HCl +Zn == ZnCl₂ + H₂↑   現象：反應比較劇烈，有大量氣泡產生。

H₂SO₄ + Fe == FeSO₄ + H₂↑       2HCl + Fe == FeCl₂+ H₂↑

現象：反應比較緩慢，有氣泡產生，溶液由無色變為淺綠色。

3、金屬 + 鹽 == 另一金屬 + 另一鹽     置換反應（條件：活動性：參加反應的金屬＞化合物中金屬元素）  

Fe +  CuSO₄ == Cu + FeSO₄       (這也是“濕法冶銅”的原理)

現象：鐵釘表面有紅色物質出現，溶液由藍色變為淺綠色。

2Al + 3CuSO₄ == Al₂(SO₄)₃ + 3Cu

現象：鋁絲表面有紅色物質出現，溶液由藍色變為無色。

Cu + 2AgNO₃ == Cu(NO₃)₂ + 2Ag

現象：銅絲表面有銀白色物質出現，溶液由無色變為藍色。  

注意：①CuSO₄溶液：藍色       FeSO₄、FeCl₂溶液：淺綠色    

②Fe在參加置換反應時，生成+2價的亞鐵鹽。

二、置換反應：

1、概念：由一種單質與一種化合物反應，生成另一種單質與另一種化合物的反應。

2、特點：反應物、生成物都是兩種；物質種類分別是單質與化合物。

三、常見金屬活動性順序：

K  Ca  Na  Mg  Al  Zn  Fe  Sn  Pb （H） Cu  Hg  Ag  Pt  Au

金屬活動性由強逐漸減弱

 

在金屬活動性順序里：

（１）金屬的位置越靠前，它的活動性就越強。

（２）位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫元素（不可用濃硫酸、硝酸）。

（３）位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來。（K、Ca、Na除外）

*在金屬活動順序表中，活動性強的金屬你能夠置換出活動性弱的金屬。但如果活動性強的金屬放入兩種活性較弱的混合溶液中，反應的規律：跨度越大，越先發生反應。如：把Fe放入Cu(NO₃)₂和AgNO₃

混合溶液中，Fe先與AgNO₃溶液先發生置換反應。比較三種金屬的活動性強弱時，最簡單方法是：按強弱順序，選擇兩頭金屬和中間金屬的溶液；或選擇中間金屬和兩頭金屬的溶液。

★37. 金屬與酸發生的反應圖像（以鋁、鐵為例）：金屬活動性越強，其曲線越陡，與橫坐標形成的夾角越大。

 

 

 

 

第三節 金屬資源的保護和利用

一、鐵的冶煉：

1、原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來。

2 2          C + CO₂           2CO    3CO + Fe₂O₃        2Fe + 3CO₂

2、現象：紅色粉末逐漸變為黑色，產生的氣體能使澄清的石灰水變渾濁。

3、書上圖8-20需注意：

（1）實驗開始時先通CO再加熱的目的：排出裝置內的空氣，以免CO與空氣混合加熱（可能會發生爆炸）。

（2）實驗完畢后繼續通入CO的目的；防止氧化鐵被還原成鐵后，在較高的溫度下重新被氧化。

（3）尾氣處理：CO有毒，所以尾氣中的CO氣體要經過處理，變成無毒的氣體?？牲c燃使其生成無毒的CO₂。

4、原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。

   常見的鐵礦石有磁鐵礦（主要成分是Fe₃O₄ ）、赤鐵礦（主要成分是Fe₂O₃ ）。

5、石灰石的作用：除去鐵礦石中的二氧化硅雜質。

（1）鐵生銹的條件是：鐵同時與O₂、水接觸（鐵銹的主要成分：Fe₂O₃·xH₂O）。

 在右圖的實驗中，試管1、試管2、試管3共同作用才能夠證明出

鐵生銹的兩種因素。此外，試管1與試管2對比只能夠證明空氣影響

鐵生銹的因素，試管1與試管3對比比只能夠證明水分影響鐵生銹的原因。

注意：試管2中的蒸餾水必須要經過煮沸，而煮沸的目的是趕走蒸餾水中氧氣。

2O₃），銅也能在H₂O、O₂和CO₂中生成銅銹[Cu₂(OH)₂CO₃]（也叫銅綠）；

銅銹會受熱分解：Cu₂(OH)₂CO₃ === 2CuO + H₂O + CO₂↑

（2）防止鐵制品生銹的措施：

②表面涂保護膜：如涂油、刷漆、電鍍、烤藍等。

③制成不銹鋼。

（3）鐵銹很疏松，不能阻礙里層的鐵繼續與氧氣和水蒸氣反應，所以鐵制品可全部被銹蝕。鐵銹應及時除去。

1、保護金屬資源的途徑：      ②回收利用廢舊金屬

                           ③合理開采礦物

                           ④尋找金屬的代用品

2、意義：節約金屬資源，減少環境污染。

第九單元  溶液

第一節  溶液的形成

• 溶液：一種或幾種物質分散到另一種物質里，形成均一的、穩定的混合物，叫做溶液。

• 基本特征
  均一性——指溶液中各部分的濃度和性質都相同。
  穩定性——外界條件不變（溫度、壓強不改變，溶劑不蒸發）時，溶質、溶劑不分層，也不會析出固體。
  • 溶液具有均一性、穩定性的原因：溶質以分子或離子的形式分散到水分子中。
• 溶質由兩部分組成——溶劑和溶質。
  • 溶劑：能溶解其他物質的物質叫做溶劑。   溶質：被溶解的物質叫做溶質。
  • 常見的溶劑有水、酒精、汽油。
  • 溶質可以有一種或多種，但溶劑只能有一種。
  • 溶質和溶劑在被分散前可以是固體、液體或氣體。
  • 溶液、溶質、溶劑的質量關系：溶液的質量＝溶質的質量＋溶劑的質量
    （溶液的體積≠溶質的體積＋溶劑的體積）
  • 區分溶劑和溶質
    • 固體（或氣體）與液體混合——固體（或氣體）是溶質，液體是溶劑。
    • 液體和液體混合——質量小的為溶質，質量大的為溶劑。如果其中一種液體是水，那么水是溶劑。
    • 當兩物質完全反應后，新生成的物質是溶質，而析出的沉淀或產生的氣體不是溶質，溶劑仍是水。
      例如鋅溶于稀硫酸后，所得到的溶液中的溶質是硫酸鋅。
• 溶液的命名：“[溶質]的[溶劑]溶液”。如果沒有指明溶劑，我們就認為水是溶劑。
• 水和酒精能以任意體積互溶。
  探究水與乙醇能否互溶時，要先滴入紅墨水（目的：為了顯色，利于觀察）。

• 懸濁液、乳濁液與乳化作用

• 懸濁液：由固體小顆粒分散到液體里形成的混合物叫做懸濁液。
  例如鋇餐（硫酸鋇的懸濁液）、粉刷墻壁用的涂料、黃河水都是懸濁液。
• 乳濁液：由小液滴分散到液體里形成的混合物叫做乳濁液。常見的乳濁液：植物油滴在蒸餾水
  例如在農業上，一般把不溶于水的液體農藥配制成乳濁液。
• 懸濁液和乳濁液都不是溶液，不具備均一、穩定的特征。
• 洗滌劑具有乳化作用。用洗滌劑洗衣服時，油污沒有溶解在水中，沒有形成均一、穩定的溶液。
• 用洗滌劑和汽油洗衣服的區別：
  汽油——用汽油洗衣服時，油污能溶解在汽油里，形成溶液，隨著汽油揮發油污就能被帶走。
  洗滌劑——洗滌劑具有乳化作用，它能使油污分散成無數細小的液滴，隨水流去。

• 溶解時的吸熱或放熱現象

溶解吸熱，使溶液溫度下降：如：NH₄NO₃固體溶于水；

溶解放熱，使溶液溫度升高：如NaOH固體溶于水、濃H₂SO₄溶于水、CaO固體溶于水；

溶解沒有明顯熱現象：如：NaCl固體等；

第二節  溶解度

• 飽和溶液與不飽和溶液

• 定義：在一定溫度下，向一定量溶劑里加入某種溶質，當溶質不能繼續溶解時，所得到的溶液叫做飽和溶液；還能繼續溶解的溶液，叫做不飽和溶液。
• 判斷溶液是否飽和的方法：繼續加入該種溶質，如果該物質的質量減少，那么原溶液是不飽和溶液；如果該物質的質量不變，那么原溶液是飽和溶液。
• 由于水可以和酒精以任意比例互溶，所以水和酒精不可以形成飽和溶液。
• 不飽和溶液與飽和溶液的轉化
  ① 氫氧化鈣和氣體的溶解度隨著溫度升高而降低。所以若把氫氧化鈣和氣體的不飽和溶液變成飽和溶液，在改變溫度時要升高溫度。
  ② 最可靠的方法是蒸發溶劑、加溶質、加溶劑。
  ③ 若想把氫氧化鈣的飽和溶液變成不飽和溶液，可以通入適量的二氧化碳并過濾。
  ④ 若想把氫氧化鈣的不飽和溶液變成飽和溶液，也可以加入CaO并冷卻。
  ⑤ 氫氧化鈣不是晶體，從氫氧化鈣溶液也不會析出晶體，所以只能稱作“澄清的石灰水變渾濁”。
• 濃、稀溶液與飽和、不飽和溶液之間的關系：
  ① 飽和溶液不一定是濃溶液，不飽和溶液不一定是稀溶液。
  ② 在一定溫度時，同一種溶質的飽和溶液要比它的不飽和溶液濃。
• 混合物的分離和提純
  • 分離可溶物和不溶物：過濾法（溶解、過濾、蒸發或溶解、過濾、洗滌、干燥）
  • 鐵屑和其他固體：用磁鐵反復吸引
  • 除去氯化鈉中少量的硝酸鉀：蒸發溶劑結晶法（蒸發溶劑）
  • 除去硝酸鉀中少量的氯化鈉：冷卻熱飽和溶液結晶法（高溫溶解、降溫、過濾）
    （結晶：熱的溶液冷卻后，已溶解在溶液中的溶質從溶液中以晶體的形式析出，這一過程叫結晶）
  • 后兩者往往應用在分離兩種可溶于水的物質，并且其中一種的溶解度受溫度影響大，另一種受溫度影響小。我們希望析出的晶體是量多的一種，所以選用的方法要適合量多的那種。
• 蒸發溶劑時溶液濃度不變，冷卻熱飽和溶液時溶液濃度變小。
• 一定溫度和溶質相同的條件下，100g飽和溶液和200g飽和溶液，二者都蒸發10g水，析出晶體質量相等。
  在60℃和溶質相同的條件下，把100g的飽和溶液和200g的飽和溶液降低到20℃，若前者析出晶體的質量為M，后者析出晶體的質量為N，那么N=2M。

• 固體的溶解度   定義：在一定溫度下，某固體物質在100g溶劑里達到飽和狀態時所溶解的質量。

• 溫度——必須指明具體的溫度，溶解性才有意義。
• 溶劑的質量是100g。
• 固體在溶解在溶液中，必須達到飽和狀態。
• 溶解度的單位通常是g。

影響固體溶解度的因素：（內因）溶質性質、溶劑性質；（外因）溫度。
一般來說，溫度越高，固體的溶解度越大。

溶解度的相對大小：溫度是20℃，并且溶劑的質量是100g。
在20℃下，溶解度小于0.01g，被稱為難溶（或不溶）；溶解度介于0.01~1g之間，被稱為微溶；
溶解度介于1~10g之間，被稱為可溶；溶解度大于10g，被稱為易溶。

有關溶解度曲線的常見試題（見右上圖）

• t₃℃時A的溶解度為 80g 。
• P點的的含義是： 在該溫度時，A和C的溶解度相同 。
• N點為 t₃℃時A的不飽和溶液 ，可通過 加入A物質，降溫，蒸發溶劑 的方法使它變為飽和。
  曲線上的點代表對應溫度的飽和溶液，曲線以下的點代表對應溫度的不飽和溶液。
  加溶質相當于把點向正上方移動（但是點不能被移動到圖象上方），加溶劑相當于向下豎直移動，降溫相當于向左水平移動，升溫相當于向右水平移動。
• t₁℃時A、B、C、溶解度由大到小的順序 C>B>A 。
• 從A溶液中獲取A晶體可用 降溫結晶 的方法獲取晶體。
• 從B的溶液中獲取晶體，適宜采用 蒸發結晶 的方法獲取晶體。
• 除去A中的泥沙用 過濾 法；分離A與少量B的混合物，用 結晶 法。

氯化鈉等物質的溶解度受溫度變化的影響較小；硝酸鉀等物質的溶解度受溫度變化的影響較大。
它們的溶解度都隨著溫度的升高而變大。

氫氧化鈣的溶解度隨著溫度的升高而減小。

• 氣體的溶解度

• 定義：在壓強為101kPa和一定溫度時，氣體溶解在1體積水里達到飽和狀態時的氣體體積。
  氣體的溶解度沒有單位。
• 氣體溶解度的影響因素：
  （內因）氣體的性質、水的性質；（外因）溫度、壓強。
  一般來說，溫度越高，氣體的溶解度越小；壓強越大，氣體的溶解度越大。

 

第三節  溶質的質量分數

• 使用該公式時的注意事項：
  • 溶質的質量是指形成溶液的那部分溶質，沒有進入溶液的溶質不應考慮。（計算溶質質量時要考慮溶解度）
  • 溶液的質量包括溶液中所有溶質的質量。
  • 上下的單位要統一。
• 氯化鈉溶液的質量分數為16%，“16%”的意義：每100份質量的氯化鈉溶液中含16份質量的氯化鈉。
• 配制一定溶質質量分數的溶液
  • 用固體配制溶液
    • 儀器：天平、藥匙、量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒。
    • 步驟：計算、稱量、量取、溶解、裝瓶貼標簽。
  • 用濃溶液稀釋
    • 儀器：量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒。
    • 步驟：計算、量取、混勻、裝瓶貼標簽。
  • 標簽一般包括藥品的名稱（化學式）和濃度。
• 溶液的稀釋計算
  • 稀釋的方法：加入溶劑或加入低濃度溶液。
  • 依據：稀釋前后溶液中的溶質的質量不變。
  • 關系式
    ① 加水稀釋：濃溶液液質量×濃溶液溶質質量分數%＝稀釋后溶液質量×稀釋后溶液質量分數%
    濃溶液質量×濃溶液溶質質量分數%＝（溶液質量＋加入水的質量）×稀釋后溶液質量分數%
    ② 加入低濃度溶液稀釋：濃溶液質量×濃溶液溶質質量分數%+稀溶液質量×稀溶液溶質質量分數%＝（濃溶液質量＋稀溶液質量）×混合后所得溶液溶質的質量分數
• 溶液的混合計算依據：混合前各溶液溶質的質量之和，等于混合后溶液中溶質的總質量。
• 如果用固體配制溶液時，固體帶有結晶水（例如硫酸銅晶體），那么所得溶液的溶質質量分數會偏小。
• 有關化學方程式與溶質的質量分數相結合的計算
  【例題】把2.8g鐵片放入20g稀鹽酸中，恰好完全反應，求：
  ① 原鹽酸溶液中溶質的質量分數。
  ② 反應后所得溶液中溶質的質量分數。
  解：設參加反應的HCl的質量為x，生成的FeCl₂的質量為y，生成H₂的質量為z。
  ① 鹽酸溶液中溶質的質量分數為 ② 反應后所得溶液中溶質的質量分數為 答：原鹽酸溶液中溶質的質量分數為18.5%，反應后所得溶液中溶質的質量分數為27.97%。
  【注意事項】
  ① 鐵片放入鹽酸中，發生了化學反應。溶液中的溶質不是鐵，而是氯化亞鐵。
  ② 不要設“鹽酸的質量為x”，因為鹽酸是混合物，而溶解到鹽酸中的氯化氫才是純凈物。
  ③ 在第二題中，反應后溶液的質量一般通過質量守恒定律來計算。

第十單元  酸和堿

第一節  預備

一、酸堿指示劑

• 定義：能跟酸或堿的溶液起作用而顯示不同顏色的物質叫做酸堿指示劑。
• 常見的酸堿指示劑有紫色石蕊溶液和無色酚酞溶液。
• 某些植物的花瓣或果實（如牽?；?、月季花、紫卷心菜等）也可用作酸堿指示劑。
• 紫色石蕊溶液遇酸溶液（含H⁺的溶液）變紅，遇堿溶液（含OH^-的溶液）變藍，在中性溶液中呈紫色。
  無色酚酞溶液遇酸溶液不變色，在中性溶液中不變色，遇堿溶液變紅。
• 并非所有的鹽溶液都是中性的。
  水溶液呈堿性的鹽：純堿、小蘇打等。
  水溶液呈酸性的鹽：硫酸銅、硫酸氫鈉等。

二、干燥劑

• 使用干燥劑的目的是除去氣體中混有的水蒸氣。
• 我們學過的干燥劑有氫氧化鈉、濃硫酸、氧化鈣、氯化鈣、堿石灰等。
  氫氧化鈉易潮解；濃硫酸具有吸水性；而氧化鈣可以與水反應：CaO+H₂O=Ca(OH)₂
• 氫氧化鈉氯化氫、二氧化碳、二氧化硫等酸性氣體。
• 濃硫酸氨氣等堿性氣體。

 

三、復分解反應

• 定義：兩種化合物互相交換成分，生成另外兩種化合物的反應叫復分解反應。
• 特點：交換成分，價態不變。
• 反應發生的條件：生成難電離的物質（水、氣體或沉淀）。
• 置換反應和復分解反應沒有先后順序，可同時發生。

第二節  酸

一、酸的定義和分類

酸：物質溶于水時，形成的陽離子全部是H⁺的化合物。

由于酸、堿、鹽溶于水時會電離出陰、陽離子，所以酸、堿、鹽的水溶液具有導電性。

• 酸的電離：HCl=H⁺+Cl^-，H₂SO₄=2H⁺+SO₄^2-

二、常見的酸

	鹽酸（氫氯酸）	硫酸
化學式	HCl	H2SO4
形成	H2+Cl2	SO2+H2O=H2SO3，2H2SO3+O2=2H2SO4 （酸雨形成的原理）
狀態	無色液體、具有酸味、刺激性氣味	（濃硫酸）無色粘稠的油狀液體 （稀硫酸）無色液體
特點	濃鹽酸具有強揮發性	① 濃硫酸具有吸水性（物理性質） ② 濃硫酸具有強腐蝕性（化學性質） ③ 濃硫酸溶于水時會放出大量熱
用途	重要化工產品，用于金屬表面除銹、制藥 人體胃液中含有鹽酸，可以幫助消化	重要化工原料，用于生產化肥、農藥、火藥、染料以及冶煉金屬、精煉石油和金屬除銹等 在實驗室中常用濃硫酸作干燥劑
敞口放置的變化	質量減小，溶質質量分數減?。〒]發性）	質量變大，溶質質量分數減?。ㄎ裕?/p>
注意事項	① 工業生產的鹽酸偏黃，是因為含有Fe3 +，可用蒸餾法提純。 ② 打開濃鹽酸的瓶塞，會有白霧出現，是因為：揮發的氯化氫氣體極易溶于水，揮發時溶解的氯化氫與水蒸氣形成了鹽酸的小液滴。	① 濃硫酸的稀釋：把濃硫酸沿器壁慢慢注入，并不斷用玻璃棒攪拌（目的：加快溶解、散熱）。 ② 如果把水倒進濃硫酸里，由于水的密度小，浮在硫酸上面，硫酸溶解時放出的熱不易散失，使水暴沸，使硫酸液滴向四周飛濺，導致危險。

• 濃硫酸能將紙張、木材、布料、皮膚中的氫、氧元素按水的組成比脫去，這種作用通常叫做脫水作用。
• 鹽酸、硝酸、醋酸具有揮發性；碳酸不穩定，容易分解成二氧化碳和水。
• 硝酸、硝酸銀見光易分解，所以它們要放在棕色試劑瓶中。
• 濃硫酸的稀釋操作

三、酸化學性質：有相同化學性質是因為酸在水中陽離子都是H⁺，有不同化性是因為酸根離子不同。

• 酸溶液能使酸堿指示劑變色：使紫色石蕊溶液變紅。
• 酸+活潑金屬 → 鹽+氫氣（置換反應）
  • 這里不包括濃硫酸和硝酸。
  • 示例：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑ 和 Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
    【現象】鐵表面有氣泡產生；溶液由無色逐漸變為淺綠色（Fe²⁺的鹽溶液呈淺綠色）。
• 酸+金屬氧化物 → 鹽+水（復分解反應）
  • 金屬氧化物可以是活潑金屬的氧化物和不活潑金屬的氧化物。因為生成物有水，符合復分解反應的發生條件，所以反應一定發生。
  • 示例1：Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O 和 Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂(SO₄)₃+3H₂O
    【現象】鐵銹逐漸溶解消失；溶液由無色逐漸變成黃色（Fe³⁺的鹽溶液呈黃色）。
  • 示例2：CuO+2HCl=CuCl₂+H₂O 和 CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O
    【現象】黑色粉末逐漸溶解消失；溶液由無色逐漸變成藍色（Cu²⁺的鹽溶液呈藍色）
• 酸+堿 → 鹽+水（復分解反應、中和反應）
• 酸+鹽 → 新酸+新鹽（復分解反應）
  • 反應發生的條件：① 新酸是碳酸； ② 如果新酸不是碳酸，新鹽必須是沉淀。
  • 碳酸鹽都能與酸反應：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
  • 除硫酸鋇以外的鋇鹽都能與硫酸反應：BaCl₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+ 2HCl（注意：HCl是稀鹽酸，不寫↑）
  • 硝酸銀能與鹽酸反應：AgNO₃+HCl=HNO₃+AgCl↓

 

第三節  堿

一、堿的定義和分類

堿：物質溶于水時，形成的陽離子全部是OH^-的化合物。

• 四大強堿都可以溶于水，但弱堿不能溶于水。氨水是氨氣溶于水形成的液體。
• 在初中化學范圍內，只有氫氧化銅是藍色沉淀，氫氧化鐵是紅褐色沉淀。
• 氨水的電離是NH₃·H₂O=NH₄⁺+ OH^-，所以氨水也是堿。
• 鉀、鈉、鈣的氧化物能與水反應生成相應的堿。如：CaO+H₂O=Ca(OH)₂

氨水與氯化鋁反應：3NH₃·H₂O + AlCl₃===3NH₄Cl + Al(OH)₃↓

可以在草稿紙上先把“NH₃·H₂O”寫成“NH₄OH”，再進行復分解反應，并且完成配平，最后才把“NH₄OH”改寫回“NH₃·H₂O”。用這種方法嘗試書寫氨水與硫酸鋁的方程式：                                 

二、常見的堿

	氫氧化鈉（燒堿、火堿、苛性鈉）	氫氧化鈣（消石灰、熟石灰）
化學式	NaOH	Ca(OH)2
工業制法	Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓	CaCO32↑，CaO+H2O=Ca(OH)2
狀態	白色塊狀固體	白色粉末狀固體
腐蝕性	強腐蝕性	較強腐蝕性
特點	極易溶于水，溶于水時放出大量的熱。 氫氧化鈉固體易吸水而潮解。	微溶于水，溶于水時放熱不明顯。
用途	用于肥皂、石油、造紙、紡織和印染等行業（除玻璃方面外，用途與純堿類似）。 氫氧化鈉能與油脂反應，所以可以除油污。	漂白粉、建筑材料、改良酸性土壤和河流、配制波爾多液 在實驗室中可以證明二氧化碳。

• 酸、堿包括其溶液都要密封。
• 氫氧化鈉必須密封有兩個原因：① 吸水性；② 能與空氣中的二氧化碳反應：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O。

 

三、堿的化學性質

堿有相同的化學性質是因為不同的堿溶液中都含有相同的OH^-。

• 堿溶液（四大強堿的溶液、氨水）能使指示劑變色：使紫色石蕊溶液變藍，使無色酚酞溶液變紅。
  由于弱堿不溶于水，所以弱堿不能使指示劑變色。
• 堿+非金屬氧化物 → 鹽+水（復分解反應）
  • 反應發生的條件：① 堿是四大強堿； ② 非金屬氧化物是二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫。
  • 根據條件我們可以寫出十二個化學方程式，但必須掌握的四個化學方程式是：
    2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O（用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳）
    2NaOH+SO₂=Na₂SO₃+H₂O
    2NaOH+SO₃=Na₂SO₄+H₂O
    Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+ H₂O（檢驗二氧化碳；石灰墻“出汗”）
• 堿+酸 → 鹽+水（復分解反應、中和反應）
  在堿的通性中，弱堿只有該性質。
• 堿+鹽 → 新堿+新鹽（復分解反應）
  • 反應發生的條件：① 反應物能溶于水（包括氫氧化鈣，不包括其他微溶于水的物質）； ② 新堿是氨水； ③ 若新堿不是氨水，新堿和新鹽中至少有一個沉淀。
  • 銨鹽一定能與四大強堿反應。
  • 新堿是沉淀：
    藍色沉淀 – 2NaOH+CuSO₄=Na₂SO₄+Cu(OH)₂↓
    紅褐色沉淀 – 3NaOH+FeCl₃=3NaCl+Fe(OH)₃↓
    白色沉淀 – 2NaOH+MgSO₄=Na₂SO₄+Mg(OH)₂↓
  • 新鹽是沉淀：
    Ba(OH)₂+Na₂SO₄=BaSO₄↓+ 2NaOH
    Ca(OH)₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH
  • 藍白沉淀：Ba(OH)₂+CuSO₄=BaSO₄↓+ Cu(OH)₂↓
  • 紅白沉淀：3Ba(OH)₂+Fe₂(SO₄)₃=3BaSO₄↓+ 2Fe(OH)₃↓
  • 波爾多液（注：波爾多液不是溶液）：Ca(OH)₂+CuSO₄=CaSO₄+Cu(OH)₂↓

弱堿在加熱的條件下會分解成金屬氧化物和水。如Cu(OH)₂2O。

但需要注意的是，強堿沒有該性質，該性質不屬于堿的通性。

 

四、氫氧化鈉和氫氧化鈣變質

• 氫氧化鈉變質
  氫氧化鈉變質是因為與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉。
  證明方法：
  • 取樣，加過量的稀鹽酸，如果有氣泡產生，說明氫氧化鈉已經變質：
    NaOH+HCl=NaCl+H₂O 和 Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
  • 取樣，加氫氧化鈣溶液，如果有白色沉淀產生，說明氫氧化鈉已經變質：
    Na₂CO₃+Ca(OH)₂=2NaOH+CaCO₃↓
  • 取樣，加氯化鈣（或硝酸鈣）溶液，如果有白色沉淀產生，說明NaOH已經變質：
    Na₂CO₃+CaCl₂=2NaCl+CaCO₃↓ 或 Na₂CO₃+Ca(NO₃)₂=2NaNO₃+CaCO₃↓
• 氫氧化鈣變質
  氫氧化鈣變質是因為與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣。
  證明方法：取樣，加入過量的稀鹽酸，如果有氣泡產生，說明氫氧化鈣已經變質：
  Ca(OH)₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O
  CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
• 氫氧化鈉固體和氫氧化鈣固體變質時，固體質量都會增加。

 

五、氫氧化鈉和氫氧化鈣部分變質

• 氫氧化鈉部分變質的證明方法：
  ① 取樣，（如果是固體，就需要加適量水，使固體完全溶解），加過量的氯化鈣（或硝酸鈣）溶液，如果有白色沉淀產生，說明碳酸鈉存在：
  Na₂CO₃+CaCl₂=2NaCl+CaCO₃↓ 或 Na₂CO₃+Ca(NO₃)₂=2NaNO₃+CaCO₃↓
  ② 過濾，向濾液中滴加酚酞溶液，如果濾液變紅，說明氫氧化鈉存在，氫氧化鈉部分變質。
• 氫氧化鈣固體部分變質的證明方法：
  ① 取樣，加適量水使固體完全溶解，加入過量的稀鹽酸，如果有氣泡產生，說明碳酸鈣存在：
  CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
  ② 另取少量固體，加氯化銨（或硫酸銨）研磨，如果聞到刺激性氨味，說明氫氧化鈣存在，氫氧化鈣部分變質：Ca(OH)₂+2NH₄Cl=CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O 或 Ca(OH)₂+(NH₄)₂SO₄=CaSO₄+2NH₃↑+2H₂O

 

第四節  中和反應

• 定義：酸和堿作用生成鹽和水的反應。
  配平時要注意H₂O的化學計量數。如：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
• 強酸和強堿反應，一般沒有明顯的實驗現象（沉淀、氣泡、不溶物溶解消失、溶液顏色變化），所以為了觀察反應是否發生，需要借助酸堿指示劑。
  如NaOH+HCl=NaCl+H₂O，反應的時候要進行以下操作：
  ① 在燒杯中加入氫氧化鈉溶液；   
  ② 滴入幾滴酚酞溶液；
  ③ 用滴管慢慢地滴入稀鹽酸，并不斷用玻璃棒攪拌（如果容器是試管，就直接振蕩）；
  ④ 溶液由紅色剛剛褪成無色時，說明氫氧化鈉和鹽酸恰好完全反應。
  （注意是先加堿溶液，再加指示劑，然后才加酸）
• 做上述實驗時，如果在實驗過程中忘加酚酞，在實驗結束后再加酚酞溶液，發現酚酞不變色，會有兩種情況：酸堿恰好完全反應或者酸過量。這時加入碳酸鈣固體，如果有氣泡產生，說明酸過量；如果沒有氣泡產生，說明恰好完全反應。
• 雖然不能用酚酞溶液鑒別酸性溶液和中性溶液，但借助一種堿溶液，就能將酸性和中性溶液區分出來。
• 在所有的復分解反應中，中和反應優先發生，并且反應可以瞬時完成。
• 中和反應是放熱的反應。
• 中和反應的應用
  • 熟石灰改良酸性土壤（在缺少熟石灰的情況下，用生石灰也可以）。
  • 熟石灰改良酸性河流（處理硫酸廠的污水：H₂SO₄+Ca(OH)₂=CaSO₄+2H₂O）。
    鐵粉、蛋殼（主要成分是碳酸鈣）也可改良酸性河流，但它們不屬于中和反應。
  • 碳酸水改良堿性土壤。
  • 用含氫氧化鋁或氫氧化鎂的藥物中和過多的胃酸：
    Al(OH)₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O Mg(OH)₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O
    小蘇打、墨魚骨粉（主要成分是碳酸鈣）也可以治療胃酸過多，但它們不屬于中和反應。
  • 被蚊蟲叮咬時涂含氨水（或者是牙膏、肥皂水）的藥物。
• 中和反應同氧化反應、還原反應一樣，是特征反應，不屬于四大基本反應類型。

第五節  酸堿度

• 溶液的酸堿度用pH表示。pH的范圍通常在0~14之間。如下圖所示：
•  0 酸性增強（由H⁺控制酸性）  7 堿性增強（由OH^-控制堿性） 14
• 酸性溶液的pH < 7，中性溶液的pH = 7，堿性溶液的pH > 7。
• H⁺的濃度越大，溶液的酸性越強，pH越?。籓H^-的濃度越大，溶液的堿性越強，pH越大。
  溶液中H⁺或OH^-的濃度改變，則pH會相應改變。
• 一杯pH為5.6的溶液，怎樣增大它的pH值？
  物理方法：加水稀釋。
  化學方法：加入鋅粒/氧化銅/氫氧化鈉/碳酸鈣等物質（因為pH小于5.6，溶液呈酸性，故考慮酸的通性）。
• 加水稀釋只能使酸性或堿性溶液的pH無限靠近7，但不能改變溶液的酸堿性。
• 測定pH的最簡單方法是使用pH試紙。
  pH試紙的使用步驟：在白瓷板或玻璃片上放一小片pH試紙，用玻璃棒將待測液體滴到pH試紙上，將pH試紙顯示的顏色與標準比色卡比較。
• 使用pH試紙時的注意事項：
  • 不能把pH試紙浸在待測液體中。     pH試紙不能用水潤濕。
  • pH試紙測出的pH值是整數。
  • 在做習題時，使用pH試紙和使用酸堿指示劑是同一種方法。
• 常見物質的pH值：

1	2		3		4	5	6	7	8	9		10		11	12	13
廁所清 潔劑	檸檬 醋	蘋果		橘子	醬油	西瓜	牛奶	雞蛋清	牙膏		肥皂		草木灰水		廚房清 潔劑

• 了解溶液的酸堿度有重要的意義
  • 化工生產中許多反應必須在一定pH溶液里才能進行
  • 在農業生產中，農作物一般適宜在pH為7或接近7的土壤中生長。
  • 測定雨水的pH（因溶解有CO₂，正常雨水的pH約為5.6，酸雨的pH小于5.6），可以了解空氣的污染情況。
  • 測定人體內或排出的液體的pH，可以了解人體的健康狀況。

第十一單元  鹽  化肥

第一節  常見的鹽

• 鹽的定義：由金屬離子（或NH₄⁺）和酸根離子形成的化合物。
• 幾種常見的鹽

物質	俗稱	物理性質	用途
氯化鈉	食鹽	白色粉末，水溶液有咸味， 溶解度受溫度影響不大	① 作調味品，腌制咸菜； ② 作防腐劑； ③ 消除積雪（長期過量使用融雪劑會破壞植被和道路，還會使土壤鹽堿化） ④ 農業上用氯化鈉溶液來選種 ⑤ 制生理鹽水（濃度為0.9%的氯化鈉溶液）
碳酸鈉	純堿、蘇打	白色粉末狀固體，易溶于水	用于玻璃、造紙、紡織、洗滌、食品工業等 （Na2CO3與NaOH用途很相似，但玻璃是個例外）
碳酸鈣		白色固體，不溶于水	建筑材料、補鈣劑 實驗室制取二氧化碳的原料的主要成分
碳酸氫鈉	小蘇打	白色晶體，易溶于水	制糕點所用的發酵粉（發酵粉不是碳酸鈉，但沒有碳酸氫鈉時可用碳酸鈉代替） 醫療上，治療胃酸過多 （NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，胃潰瘍者禁用）
備注	碳酸氫鈉不穩定，受熱能分解：2NaHCO32CO3+H2O+CO2↑ 區別碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法就是分別加熱，有能使澄清石灰水變渾濁的氣體生成的，就是碳酸氫鈉，否則是碳酸鈉。 碳酸鈉和碳酸氫鈉的水溶液都呈堿性。 工業用鹽亞硝酸鈉有毒，不能食用！

• 消毒用鹽
  • 游泳池一般用硫酸銅消毒。
  • 醫療上一般用高錳酸鉀消毒。
  • 過去習慣用氯氣給自來水消毒，現在用二氧化氯消毒。
• 侯氏制堿法：又名聯合制堿法。主要產物是碳酸鈉，此外還有副產品是氯化銨。
• 鈉離子可維持細胞內外的水分分布，促進細胞內外物質交換；氯離子可以促生鹽酸、幫助消化，增進食欲。
• 氯化鈉等溶于水后，會使水的凝固點降低，以達到溶雪的目的。氯化鈉作為融雪劑，對植物有害，會腐蝕橋梁等，所以現在逐漸被綠色融雪劑代替。

 

第二節  粗鹽提純

• 粗鹽的初步提純只是去除不溶性雜質，得到的精鹽中還含有氯化鎂、氯化鈣等可溶性雜質。
• 粗鹽中由于含有氯化鎂、氯化鈣等雜質，易吸收空氣中的水分而潮解。無水氯化鈣可用作干燥劑。
• 實驗步驟：溶解、過濾、蒸發、回收。
• 實驗儀器

實驗步驟	實驗儀器	其中玻璃棒的作用
溶解	燒杯、玻璃棒	攪拌，加速溶解
過濾	鐵架臺（帶鐵圈）、漏斗、燒杯、玻璃棒	引流
蒸發	鐵架臺（帶鐵圈）、蒸發皿、酒精燈、玻璃棒	防止由于局部溫度過高，造成液滴飛濺
回收	玻璃棒	轉移固體的工具

• 蒸發時要經常用玻璃棒攪拌液體，防止由于局部溫度過高造成液滴飛濺。
• 當水接近全部蒸發時熄滅酒精燈，停止加熱，利用余熱使剩余水分蒸發。

 

第三節  鹽的化學性質

• 鹽（可溶）+ 金屬1 → 金屬2 + 新鹽（金屬1比金屬2活潑，金屬不是鉀、鈣、鈉）
• 鹽 + 酸 → 新鹽 + 新酸
• 鹽 + 堿 → 新鹽 + 新堿（反應物需都可溶，且滿足復分解反應的條件）
• 鹽 + 鹽 → 兩種新鹽（反應物需都可溶，且滿足復分解反應的條件） 

部分不溶于水的鹽只具有性質2。

氯化銀、硫酸鋇既不溶于水，也不溶于酸（不溶于酸就是不與酸反應）。

 

第四節  酸、堿、鹽的溶解性（室溫）

• 酸：大多數都可溶。
• 堿：只有氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇和氫氧化鈣可溶于水，其余均為沉淀。
• 鹽：鉀鹽、鈉鹽、銨鹽、硝酸鹽都可溶。

 

• 氯化物除氯化銀不溶于水外，其余多數均易溶于水。
• 硫酸鹽除硫酸鋇不溶于水，硫酸銀、硫酸鈣微溶于水外，其余多數易溶于水。
• 碳酸鹽只有碳酸銨、碳酸鉀、碳酸鈉易溶于水。
• 下面是化學課本中《部分酸、堿和鹽的溶解性表（室溫）》，一般情況下，掌握上面的信息就足夠了。

	OH-	NO3-	Cl-	SO42-	32-
H+		溶、揮	溶、揮	溶	溶、揮
NH4+	溶、揮	溶	溶	溶	溶
K+	溶	溶	溶	溶	溶
Na+	溶	溶	溶	溶	溶
Ba2+	溶	溶	溶	不	不
Ca2+	微	溶	溶	微	不
Mg2+	不	溶	溶	溶	微
Al3+	不	溶	溶	溶	－
Mn2+	不	溶	溶	溶	不
Zn2+	不	溶	溶	溶	不
Fe2+	不	溶	溶	溶	不
Fe3+	不	溶	溶	溶	－
Cu2+	不	溶	溶	溶	－
Ag+	－	溶	不	微	不

 

第五節  化學肥料

• 化學肥料：以化學和物理方法制成的含農作物生長所需營養元素的肥料。
• 農家肥料的特點：營養元素含量少，肥效慢而持久、價廉、能改良土壤結構。
• 化學肥料的特點：營養元素單一，肥效快。
• 農作物對氮、磷、鉀的需要量較大，因此氮肥、磷肥、鉀肥是最主要的化學肥料。
  • 氮肥  :作用：促進植物莖、葉生長茂盛、葉色濃綠（促苗）。（缺氮的表現：葉黃）
    • 常用氮肥

名稱	化學式	含氮量	使用注意事項
尿素	CO(NH2)2	46.7%
碳酸氫銨（碳銨）	NH4HCO3	17.7%	易分解，施用時深埋	銨態氮肥防曬防潮，且均不能與堿性物質（如草木灰、熟石灰等）混合施用
硝酸銨（硝銨）	NH4NO3	35%	易爆，結塊不可用鐵錘砸
硫酸銨（硫銨）	(NH4)2SO4	21.2%	長期使用會使土壤酸化、板結
氯化銨	NH4Cl	26.2%
氨水	NH3·H2O		加水稀釋后施用
硝酸鈉	NaNO3

• 尿素是含氮量最高的化肥，并且尿素是有機物。
• 銨根離子的檢驗
  方法一：取樣，加水溶解，加入氫氧化鈉溶液，如果聞到刺激性氨味，說明有銨根離子：
  NH₄NO₃+NaOH=NaNO₃+NH₃↑+H₂O
  如果現象不明顯，可以加大反應物的濃度，或者加熱。
  方法二：取樣，加熟石灰研磨，如果聞到刺激性氨味，說明有銨根離子：
  2NH₄Cl+Ca(OH)₂=CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O
• 氮肥的簡易鑒別

• 氨水是液態，碳酸氫銨有強烈的氨味，據此可直接將它們與其他氮肥區別。
• 對于剩下的氮肥，首先加堿研磨，沒有氣味的是尿素。
• 加硝酸鋇溶液，有白色沉淀生成的是硫酸銨。
• 接下來加硝酸銀溶液，有白色沉淀生成的是氯化銨，否則是硝酸銨。
  • 生物固氮：豆科植物的根瘤菌將氮氣轉化為含氮的化合物而吸收。
• 鉀肥   作用：促使作物生長健壯、莖桿粗硬，抗倒伏（壯稈）。（缺鉀的表現：葉尖發黃）
  • 常用鉀肥：氯化鉀、硫酸鉀、草木灰（主要成分是碳酸鉀）
  • 農村最常用的鉀肥是草木灰。
• 磷肥作用：促進植物根系發達，穗粒增多，飽滿（催果）。（缺磷：生長遲緩，產量降低，根系不發達）
  • 常用磷肥：磷礦粉（磷酸鈣）、鈣鎂磷肥、過磷酸鈣（磷酸二氫鈣和硫酸鈣的混合物）
  • 磷酸根的化合價是-3，其中磷元素的化合價是+5。
• 復合肥：同時含有兩種或兩種以上的營養元素的化肥。
  • 常見的復合肥有：硝酸鉀、磷酸二氫鉀、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸銨
  • 后三者不能與堿性物質混合施用。

• 使用化肥、農藥對環境的影響
  • 土壤污染：產生重金屬元素、有毒有機物、放射性物質。
  • 大氣污染：產生一氧化二氮、氨氣、硫化氫等氣體
  • 。
  • 水體污染：氮、磷過多，導致水體富營養化，出現赤潮、水華等現象。
  • 長期使用硫酸鉀、硫酸銨會使土壤酸化、板結。

• 對待化肥的態度：在施用農家肥的基礎上，合理施用化肥。
• 氮、磷、鉀三種化肥的區別方法

	氮肥	鉀肥	磷肥
看外觀	白色晶體		灰白色粉末
加水	全部溶于水		大多數不溶于水
灼燒	可燃燒，熔化有氣泡或冒煙	不燃燒，跳動或有爆裂聲
加熟石灰	放出具有刺激性氣味的氨氣	無氣味放出

• 初中需要掌握的唯一一種農藥就是波爾多液，農藥也需要合理施用。

 

第六節  計算題

• 求化合物中某元素的質量
  某元素的質量＝某化合物的質量×某元素質量分數＝ 【例題】多少噸的氧化亞鐵（FeO）中所含鐵元素質量和100t中氧化鐵所含鐵元素的質量相同？
  解：設需氧化鐵的質量為x。
  
• 求化合物中某元素的質量分數：
• 求化肥純度：

【例題】現在有一種化肥，主要成分是硝酸銨，測得其含氮量為34.3%（雜質不含氮），求這種化肥的純度。
解：設該化肥的質量為100g，該化肥的純度為a%。
答：這種化肥的純度為98%。

第十二單元  化學與生活

第一節  人類重要的營養物質

• 六大營養素：蛋白質、糖類、油脂、維生素、無機鹽和水
  前四者是有機物，而無機鹽和水是無機物。維生素、無機鹽和水可被人體直接吸收。
• 蛋白質：功能：是構成細胞的基本物質，是機體生長及修補受損組織的主要原料。
  成人每天需60～70g。
  • 存在：動物肌肉、皮膚、毛發、蹄、角的主要成分；植物的種子（如花生、大豆）。
  • 人體蛋白質代謝：人體通過食物獲得的蛋白質，在胃腸道里與水發生反應，生成氨基酸。氨基酸通過腸壁進入血液循環，一部分氨基酸被氧化，生成尿素、二氧化碳和水等排出體外，同時放出熱量供人體活動的需要。另一部分氨基酸再重新組成人體所需要的各種蛋白質，維持人體生長發育和組織更新。
  • 幾種蛋白質（維持生長發育，組織更新）
    • 血紅蛋白：由血紅素（含亞鐵離子）和蛋白質構成
      作用：運輸氧氣和二氧化碳的載體（血紅蛋白+O₂→氧合血紅蛋白）
      • 一氧化碳中毒的原因：血紅蛋白與一氧化碳的結合能力比與氧氣結合的能力強200倍。結合了一氧化碳的血紅蛋白不能再與氧氣結合，人就會缺氧窒息而死亡。
      • 香煙煙氣中含有一氧化碳、尼古丁、焦油等有毒物質。
    • 酶：酶是生物催化劑。  特點：高效性、選擇性、專一性
  • 蛋白質的變性（不可逆）：破壞蛋白質的結構，使其變質。
  • 引起蛋白質變質的因素：
    • 物理：高溫、紫外線等
    • 化學：強酸、強堿、重金屬鹽（銀離子、銅離子、汞離子、鋇離子）、有機物（甲醛、酒精）等
    • 應用：用甲醛水溶液（福爾馬林）制作動物標本，使標本長期保存。
  • 蛋白質的檢驗：點燃，如果有燒焦羽毛（蛋白質）的氣味，就說明有蛋白質。
• 糖類
  • 作用：是生命活動的主要供能物質（食物供給的總能量中60%～70%來自糖類）。
  • 組成：由C、H、O三種元素組成。又叫做碳水化合物。
  • 常見的糖
    • 淀粉：存在于植物種子或塊莖中。如稻、麥、馬鈴薯等。
      食物淀粉在人體內經酶的作用，與水發生一系列反應，最終變成葡萄糖。葡萄糖經過腸壁吸收進入血液成為血糖，輸送到人體的各個組織器官，為人體組織提供營養，又在酶的作用下，轉變為糖原貯藏在肝臟和肌肉中。
    • 葡萄糖（人體可直接吸收的糖）
      呼吸作用：C₆H₁₂O₆+6O₂2+6H₂O
    • 蔗糖：主要存在于甘蔗、甜菜中。
      生活中白糖、冰糖、紅塘中的主要成分是蔗糖。
  • 富含淀粉的食物容易發生霉變（產生黃曲霉素）。只有溫度達到280℃以上才能破壞黃曲霉素，所以霉變食物絕對不能食用。
• 油脂：分類：在常溫下，植物油脂呈液態，稱為油；動物油脂呈固態，稱為脂肪。
  • 功能：提供大量能量。在正常情況下，每日需攝入50～60g油脂。
  • 作用：維持生命活動的備用能源，是重要的供能物質；促進脂溶性維生素的吸收；保護內臟。
• 維生素：存在：水果、蔬菜、魚類等。
  • 作用：調節新陳代謝、預防疾病、維持身體健康。
  • 缺維生素A會引發夜盲癥；缺維生素C會引發壞血癥。
  • 多數在人體中不能直接合成，需從食物中攝取。
• 糖類、蛋白質、油脂的熱值：脂肪＞蛋白質＞糖類
• 人體內含量最多的物質是水。

 

第二節  化學元素與人體健康

• 組成人體的元素共50多種。人體中含量較多的元素有11種。
  在人體內含量超過0.01%的元素，稱為常量元素。如氧、氫、碳、氮、鈣、磷、鈉、氯、鉀、鎂、硫等。
  含量在0.01%以下的元素，稱為微量元素（嘗試記10種）：如鐵（血）、氟（牙）、碘（脖）、硒（皮膚角質化）、鋅、銅、鉬、錳、鉻、鈷等。
• 人體中的常量元素

   鈣：來源：奶類、綠色蔬菜、水產品、肉類、豆類

• 鈣攝入量過多的表現：結石
• 缺鈣的表現：（青少年）佝僂病、發育不良；（老年人）骨質疏松
• 99%存在于骨骼和牙齒中。
• 成人體內約含鈣1.2kg，主要以羥基磷酸鈣的形式存在。

   鈉和鉀：作用：維持人體內的水分和維持體液恒定的pH。

Na⁺：存在于細胞外液，人體內含鈉80～120g。

K⁺：存在于細胞內液，成人每千克含鉀約2g。

• 人體中的微量元素
  • 必需元素（20多種）
  • 鋁、鋇、鈦等微量元素是人體的非必需元素。汞、鉛、鎘等是對人體有害的元素。
  • 即使是必需元素，也要合理攝入。

元素	對人體的作用	攝入量過高、過低對人體的影響
鐵	血紅蛋白的成分，能幫助氧氣的運輸	缺鐵會引起貧血
鋅	影響人體發育	缺鋅會引起食欲不振，生長遲緩，發育不良
硒	有防癌、抗癌作用	缺硒可能引起表皮角質化和癌癥。如攝入量過高，會使人中毒
碘	甲狀腺素的重要成分	缺碘會引起甲狀腺腫大，幼兒缺碘會影響生長發育，造成思維遲鈍。過量也會引起甲狀腺腫大
氟	能防治齲齒	缺氟易產生齲齒，過量會引起氟斑牙和氟骨病

 

第三節  有機合成材料

• 有機化合物
  化合物可分為有機化合物和無機化合物，有機化合物都含有碳元素。
  碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽（含碳酸氫根離子的化合物也是）等具有無機化合物的特點，屬于無機化合物。
  • 生活中常見的有機物
    甲烷、乙醇（俗名：酒精）、乙酸（俗名：醋酸）、葡萄糖、蔗糖、蛋白質、淀粉等
  • 有機物數目龐大的原因：原子的排列方式不同。
  • 在有機物中，碳原子可以和氮、氫、氧等原子直接結合，而且碳原子之間可以互相連接起來，形成碳鏈或碳環。
  • 根據相對分子質量大小，有機物可分為有機小分子（如甲烷、乙醇、乙酸、葡萄糖）和有機高分子化合物（如蛋白質、淀粉等）
• 有機合成材料
  • 有機高分子材料：可分為天然有機高分子材料和合成有機高分子材料。
    • 棉花、羊毛、蠶絲、天然橡膠等屬于天然有機高分子材料。
      棉花點燃后產生和燒紙一樣的氣味，羊毛、蠶絲灼燒后有蛋白質燒焦味。
    • 塑料、合成纖維、合成橡膠是三大合成材料。
    • 高分子材料的結構和性質
      鏈狀結構——熱塑性——如：聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料
      網狀結構——熱固性——如：酚醛塑料（電木）、脲醛塑料（電玉）
      具有熱塑性的塑料可以進行熱修補。
    • 鑒別聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料：點燃后聞氣味，有刺激性氣味的為聚氯乙烯塑料。
    • 聚氯烯塑料袋有毒，不能裝食品。
    • 鑒別羊毛線和合成纖維線：
      物理方法：用力拉，易斷的為羊毛線，不易斷的為合成纖維線。
      化學方法：點燃，產生燒焦羽毛氣味，不易結球的為羊毛線；無氣味，易結球的為合成纖維線。
• “白色污染”及環境保護
  • 危害：  ① 破壞土壤，污染地下水；   ② 危害海洋生物的生存；
    ③ 如果焚燒含氯塑料會產生有毒的氯化氫氣體，從而對空氣造成污染。
  • 解決途徑：
    ① 減少使用不必要的塑料制品；     ② 重復使用某些塑料制品，如塑料袋、塑料盒等；
    ③ 使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料和光降解塑料等；
    ④ 回收各種廢棄塑料。
  • 塑料的分類是回收和再利用的一大障礙。
• 我們要控制使用保鮮膜。

初中化學重點復習系列7-化學轉換三角及推斷

一、三角轉換

2H₂O₂^MnO22H₂O+O₂↑

2H₂O^通電2H₂↑+O₂↑

2H₂+O₂^點燃2H₂O

2C+O₂^點燃2CO

2CO+O₂^點燃2CO₂

C+O₂^點燃CO₂       C+CO₂^高溫2CO

 

CaCO₃^高溫 CaO+CO₂↑

CaO+H₂O==Ca(OH)₂

Ca(OH)₂+CO₂==CaCO₃↓+H₂O

4、鐵三角1

2O+4Fe+3O₂ ^緩慢氧化2Fe₂O₃·H₂O

Fe₂O₃+6HCl==2FeCl₃+3H₂O

Fe₂O₃+3CO^高溫2Fe+3CO₂

Al+FeCl₃==AlCl₃+Fe

2Fe+3Cl₂^點燃 2FeCl₃

3O₄可以寫成Fe₃O₄ •Fe₃O₄）

3Fe+2O₂^點燃 Fe₃O₄

Fe₃O₄+4CO^高溫3Fe+4CO₂

Fe₃O₄+8HCl==2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O

Zn+FeCl₂==ZnCl₂+Fe

Fe+2HCl==FeCl₂+H₂↑

2Cu+O₂ ^△ 2CuO

H₂+CuO ^△ Cu+H₂O

CuO+H₂SO₄==CuSO₄+H₂O

Fe+CuSO₄==FeSO₄+Cu

7、酸三角

2SO₄+BaCl₂==BaSO₄↓+2HCl

HCl+AgNO₃==AgCl↓+HNO₃

H₂SO₄+Ba(NO₃)₂==BaSO₄↓+2HNO₃

Na₂CO₃+H₂SO₄==Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑

Ca(OH)₂+Na₂CO₃==CaCO₃↓+2NaOH

2NaOH+CuSO₄==Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄

Ca(OH)₂+CuSO₄==Cu(OH)₂↓+CaSO₄

Ca(OH)₂+（NH₄）₂SO₄==CaSO₄+2H₂O+2NH₃↑

 

 

Na₂CO₃+H₂SO₄==Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑

Na₂SO₄+BaCl₂==BaSO₄↓+2NaCl

Na₂CO₃+2HCl==2NaCl+H₂O+CO₂↑

2CO₃+2HNO==2NaNO₃+H₂O+CO₂↑

10、鹽三角2

CaCO₃+2HCl==CaCl₂+H₂O+CO₂↑

CaCl₂+2AgNO₃==2AgCl↓+Ca(NO₃)₂

CaCO₃+2HNO₃==Ca(NO₃)₂+H₂O+CO₂↑

外一：我們身邊的物質總轉變

  

           ②     ①                  ⑧    ⑨

③

④                ⑦                  ⒂

⑤                   ⑩    ⑾⑿   

                              

 

①2KMnO₄ ^△  K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

②2H₂O₂^MnO22H₂O+O₂↑

③2H₂O^通電2H₂↑+O₂↑

④2H₂+O₂^點燃2H₂O

⑤3Fe+2O₂^點燃Fe₃O₄

⑥C+O₂^點燃CO₂

⑦6CO₂+6H₂O6H₁₂O₆+6O₂

⑧H₂CO₃    ^△   H₂O+CO₂↑

⑨CO₂+H₂O==H₂CO₃

⑩Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O

⑾CaCO₃^高溫 CaO+CO₂↑

⑿CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

⒀3CO+Fe₂O₃^高溫 2Fe+3CO₂

⒁2CO+O₂^點燃2CO₂

⒂C+CO₂ ^高溫 2CO