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物質(zhì)的狀態(tài)、形狀可能發(fā)生變化，可能有發(fā)光、放熱等現(xiàn)象出現(xiàn) 顏色改變、放出氣體、生成沉淀等，并吸熱、放熱、發(fā)光等 本質(zhì)區(qū)別 是否有新物質(zhì)生成 實(shí) 質(zhì) 構(gòu)成物質(zhì)的分子是否發(fā)生變化 聯(lián) 系 發(fā)生化學(xué)變化時(shí)一定同時(shí)發(fā)生物理變化，而發(fā)生物理變化時(shí)不一定同時(shí)發(fā)生化學(xué)變化。 l 石墨變金剛石的變化是化學(xué)變化。 l “日照香爐生紫煙，遙看瀑布掛前川”指的是物理變化。 二、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì) 物理性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì) 定 義 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) 物質(zhì)在化學(xué)變化中表現(xiàn)出來的性質(zhì) 實(shí) 例 顏色、狀態(tài)、氣味；硬度、密度、燃點(diǎn)、沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、溶解性、揮發(fā)性、導(dǎo)電性等 可燃性、氧化性、還原性、穩(wěn)定性、活潑性、酸性、堿性、毒性等 區(qū) 別 這種性質(zhì)是否需要經(jīng)過化學(xué)變化才能表現(xiàn)出來 l 氮?dú)夂拖∮袣怏w可以做保護(hù)氣。這雖然不包含化學(xué)變化，但利用了它們的化學(xué)性質(zhì)（穩(wěn)定性）。 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 C25H32+33O225CO2+16H2O 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)。 第三節(jié) 走進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室 一、 托盤天平的使用 1. 托盤天平的精確度是0.1g，即用天平測量出的物體質(zhì)量只能精確到小數(shù)點(diǎn)后一位。 2. 托盤天平由托盤、指針、游碼、標(biāo)尺、分度盤和平衡螺母組成。 3. 物理使用方法（給物體測質(zhì)量）： a) 將天平水平放置，游碼放在標(biāo)尺的零刻度處，調(diào)節(jié)平衡螺母，使天平平衡。 b) 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(zhì)量大的砝碼，后加質(zhì)量小的砝碼，最后移動(dòng)游碼，直到天平平衡為止。 c) 記錄所加砝碼和游碼的質(zhì)量。 d) 稱量完畢后，應(yīng)把砝碼放回砝碼盒中，把游碼移回0處。 4. 化學(xué)使用方法（給質(zhì)量取物體）： a) 將天平水平放置，游碼放在標(biāo)尺的零刻度處，調(diào)節(jié)平衡螺母，使天平平衡。 b) 如果藥品是粉末，在天平左右盤各放一張大小、質(zhì)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。（可以先放后調(diào)平衡，這樣就不用記錄它們的質(zhì)量） c) 用鑷子夾取砝碼并放在右盤，移動(dòng)游碼，使天平的讀數(shù)等于要稱量的藥品的質(zhì)量。 d) 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(dòng)砝碼或游碼。 e) 稱量完畢后，應(yīng)把砝碼放回砝碼盒中，把游碼移回0處。 5. “左物右碼”時(shí)，物質(zhì)的質(zhì)量＝砝碼的質(zhì)量＋游碼的示數(shù)；“左碼右物”，物質(zhì)的質(zhì)量＝砝碼的質(zhì)量－游碼的示數(shù)?！白蟠a右物”的做法雖然也能稱出物質(zhì)的質(zhì)量，但是這種做法是錯(cuò)誤的。 6. 稱量干燥的固體物品時(shí)，在兩邊托盤中各放一張大小、質(zhì)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。 二、 儀器的連接 1. 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(zhuǎn)動(dòng)，使它插入。 2. 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。 3. 在容器口塞橡皮塞：應(yīng)把橡皮塞慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)塞進(jìn)容器口。切不可把容器放在桌上再使勁塞進(jìn)塞子，以免壓破容器。 4. 需要用力的事情都要由右手來做。 三、 實(shí)驗(yàn)室藥品取用規(guī)則 1. 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。 2. 注意節(jié)約藥品。應(yīng)該嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)規(guī)定的用量取用藥品。如果沒有說明用量，一般應(yīng)該按最少量（1~2mL）取用液體。固體只需蓋滿試管底部。 3. 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室，要放入指定的容器內(nèi)。 四、 固體藥品的取用 1. 固體藥品通常保存在廣口瓶里。 2. 固體粉末一般用藥匙或紙槽取用。操作時(shí)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”） 3. 塊狀藥品一般用鑷子夾取。操作時(shí)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”） 4. 用過的藥匙或鑷子要立刻用干凈的紙擦拭干凈。 五、 液體藥品的取用 液體藥品通常盛放在細(xì)口瓶中。廣口瓶、細(xì)口瓶等都經(jīng)過磨砂處理，目的是增大容器的氣密性。 1. 取用不定量（較多）液體——直接傾倒 使用時(shí)的注意事項(xiàng)（括號(hào)內(nèi)為操作的目的）： a. 細(xì)口瓶的瓶塞必須倒放在桌面上【防止藥品腐蝕實(shí)驗(yàn)臺(tái)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(xì)口瓶貼標(biāo)簽的一面必須朝向手心處【防止藥液灑出腐蝕標(biāo)簽】； d. 倒完液體后，要立即蓋緊瓶塞，并把瓶子放回原處，標(biāo)簽朝向外面【防止藥品潮解、變質(zhì)】。 2. 取用不定量（較少）液體——使用膠頭滴管 使用時(shí)的注意事項(xiàng)（括號(hào)內(nèi)為操作的目的）： a. 應(yīng)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】； b. 取液后的滴管，應(yīng)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. 用過的試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。 3. 取用一定量的液體——使用量筒 使用時(shí)的注意事項(xiàng)： a. 當(dāng)向量筒中傾倒液體接近所需刻度時(shí)，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(shù)時(shí)量筒必須放平穩(wěn)，視線與量筒內(nèi)液體的凹液面的最低處保持水平【讀數(shù)時(shí)若仰視，則讀數(shù)偏低；讀數(shù)時(shí)若俯視，則讀數(shù)偏高——倒液體時(shí)仰視，則量取的液體偏多；倒液體時(shí)俯視，則量取的液體偏少】。 六、 物質(zhì)的加熱 1. 使用酒精燈時(shí)的注意事項(xiàng)（括號(hào)內(nèi)為操作的目的） a. 絕對(duì)禁止向燃著的酒精燈里添加酒精【防止失火】； b. 絕對(duì)禁止用酒精燈引燃另一只酒精燈，應(yīng)該用火柴點(diǎn)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(nèi)酒精燃燒，發(fā)生危險(xiǎn)】； d. 如果灑出的酒精在桌上燃燒起來，應(yīng)立刻用濕抹布撲蓋。 e. 酒精燈內(nèi)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。 2. 用于加熱的儀器 液體：試管、蒸發(fā)皿、錐形瓶、燒杯、燒瓶（使用后三者加熱時(shí)需要石棉網(wǎng)）。 固體：試管、蒸發(fā)皿、燃燒匙。 3. 給試管加熱的注意事項(xiàng)（括號(hào)內(nèi)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(shí)要有試管夾。夾持試管時(shí)，應(yīng)將試管夾從試管底部往上套，夾持部位在距試管口近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(yīng)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(shí)濺出傷人】； e. 加熱時(shí)先預(yù)熱，使試管在火焰上移動(dòng)，待試管均勻受熱后，再將火焰固定在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(shí)試管不要對(duì)著有人的方向【防止液體沸騰時(shí)濺出傷人】。 i. 加熱完畢時(shí)要將試管夾從試管口取出； 七、 洗滌儀器 1. 洗滌方法：先將試管內(nèi)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(nèi)壁附有不易洗掉的物質(zhì)，要用試管刷刷洗。 2. 試管刷：刷洗時(shí)須轉(zhuǎn)動(dòng)或上下移動(dòng)試管刷，但用力不能過猛，以防試管損壞。 3. 儀器洗干凈的標(biāo)準(zhǔn)：洗過的玻璃儀器內(nèi)壁附著的水既不聚成水滴，也不成股流下時(shí)，表示儀器已洗干凈。 4. 儀器洗干凈后，不能亂放，要倒插在試管架上晾干。 5. 特殊情況 n 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。 n 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。 八、 聞氣體的方法：用手在瓶口輕輕扇動(dòng)，僅使極少量的氣體進(jìn)入鼻孔。 九、 幾種藥品的存放 1. 白磷放在水中。 有人說因?yàn)橛兴园琢滓旁诩?xì)口瓶中，這是錯(cuò)誤的說法。 2. 濃硫酸、濃鹽酸用磨口瓶蓋嚴(yán)。濃硝酸用棕色磨口瓶蓋嚴(yán)。 濃硫酸具有吸水性，濃鹽酸、濃硝酸具有揮發(fā)性，濃硝酸見光易分解。 3. 硝酸銀溶液存放在棕色試劑瓶中。（硝酸銀溶液見光易分解。） 4. 固體氫氧化鈉、氫氧化鉀應(yīng)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(yīng)，使帶有玻璃塞的瓶子難以打開。 5. 金屬鉀、鈉、鈣存放在煤油中。（金屬鉀、鈉、鈣非?；顫?，能與空氣中的氧氣反應(yīng)） 十、 意外事故的處理 1. 失火：用濕抹布或沙子蓋滅。 2. 如果不慎將濃硫酸沾到衣服或皮膚上，應(yīng)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(fā)，會(huì)變成濃硫酸。 3. 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。 4. 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(shí)驗(yàn)的具體操作和注意事項(xiàng)！考試總有這樣一道題：給出幾個(gè)實(shí)驗(yàn)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(jié) 空氣 一、 拉瓦錫測定空氣成分的實(shí)驗(yàn) 二百多年前，法國化學(xué)家拉瓦錫通過實(shí)驗(yàn)，得出了空氣由氧氣和氮?dú)饨M成，其中氧氣約占空氣總體積的1/5的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)中涉及的化學(xué)方程式有：2Hg+O22HgO和2HgO2Hg+O2↑。 二、 測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn) 【實(shí)驗(yàn)原理】4P+5O22P2O5 【實(shí)驗(yàn)裝置】如右圖所示。彈簧夾關(guān)閉。集氣瓶內(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)入集氣瓶內(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)】 1. 紅磷必須過量。如果紅磷的量不足，集氣瓶內(nèi)的氧氣沒有被完全消耗，測量結(jié)果會(huì)偏小。 2. 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(jìn)入集氣瓶，測量結(jié)果會(huì)偏小。 3. 導(dǎo)管中要注滿水。否則當(dāng)紅磷燃燒并冷卻后，進(jìn)入的水會(huì)有一部分殘留在試管中，導(dǎo)致測量結(jié)果偏小。 4. 冷卻后再打開彈簧夾，否則測量結(jié)果偏小。 5. 如果彈簧夾未夾緊，或者塞塞子的動(dòng)作太慢，測量結(jié)果會(huì)偏大。 6. 在集氣瓶底加水的目的：吸收有毒的五氧化二磷。 7. 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。 8. 如果預(yù)先在集氣瓶內(nèi)放入氫氧化鈉溶液，就可以用木炭或硫代替紅磷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 9. 不要用鎂代替紅磷！原因：鎂在空氣中燃燒時(shí)能與氮?dú)夂投趸及l(fā)生反應(yīng)，這樣不僅消耗氧氣，還消耗了氮?dú)夂投趸?，使測量結(jié)果偏大。 三、 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% 四、 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 五、 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。 六、 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、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；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。 七、 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。 綠色化學(xué)的主要特點(diǎn)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(jìn)行反應(yīng)，以減少向環(huán)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(chǎn)品所消納，實(shí)現(xiàn)“零排放”； ④ 生產(chǎn)有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。 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、 氧氣與常見物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng) 物質(zhì) 反應(yīng)現(xiàn)象 化學(xué)方程式（表達(dá)式） 磷 產(chǎn)生大量白煙、放熱 4P+5O22P2O5 木炭 ① 木炭在空氣中燃燒時(shí)持續(xù)紅熱，無煙無焰；木炭在氧氣中劇烈燃燒，并發(fā)出白光 ② 放熱、生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體 C+O2CO2 硫 ① 在空氣中燃燒發(fā)出淡藍(lán)色火焰，在氧氣中燃燒發(fā)出藍(lán)紫色火焰 ② 放熱、生成有刺激性氣味的氣體 S+ O2SO2 氫氣 ① 純凈的氫氣在空氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰 ② 放熱、生成能使無水硫酸銅變藍(lán)的液體 2H2+O22H2O 鐵 鐵在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放熱，生成黑色固體 3Fe+2O2Fe3O4 鋁 鋁在氧氣中燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放熱，生成白色固體 4Al+3O22Al2O3 鋁在空氣中與氧氣反應(yīng)，表面形成致密的氧化膜 4Al+3O2=2Al2O3 鎂 鎂在空氣中燃燒，發(fā)出耀眼的白光、放熱、生成白色粉末 2Mg+O22MgO 銅 紅色的固體逐漸變成黑色 2Cu+O22CuO 汞 銀白色液體逐漸變成紅色 2Hg+O22HgO 一氧化碳 產(chǎn)生藍(lán)色火焰，放熱，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體 2CO+O22CO2 甲烷 產(chǎn)生明亮的藍(lán)色火焰，放熱，產(chǎn)生能使無水硫酸銅變藍(lán)的液體，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體 CH4+2O2CO2+2H2O 蠟燭 火焰發(fā)出白光，放熱，產(chǎn)生能使無水硫酸銅變藍(lán)的液體，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體 石蠟＋氧氣水＋二氧化碳 四、 探究實(shí)驗(yàn) 1. 木炭燃燒實(shí)驗(yàn) 【實(shí)驗(yàn)操作】用坩堝鉗夾取一小塊木炭，在酒精燈上加熱到發(fā)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(xiàn)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(xiàn)象。 【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】C+O2CO2 【注意事項(xiàng)】木炭應(yīng)該由上向下緩慢伸進(jìn)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(shí)驗(yàn)成功。 2. 硫燃燒實(shí)驗(yàn) 【實(shí)驗(yàn)操作】在燃燒匙里放少量硫，在酒精燈上點(diǎn)燃，然后把盛有燃著硫的燃燒匙由上向下緩慢伸進(jìn)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(xiàn)象。 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】硫在空氣中燃燒發(fā)出淡藍(lán)色火焰，在氧氣中燃燒發(fā)出藍(lán)紫色火焰。生成一種有刺激性氣味的氣體。 【化學(xué)方程式】S+ O2SO2 【注意事項(xiàng)】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。 3. 細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn) 【實(shí)驗(yàn)操作】把光亮的細(xì)鐵絲盤成螺旋狀，下端系一根火柴，點(diǎn)燃火柴，待火柴快燃盡時(shí)，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(xì)沙）。 【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】3Fe+2O2Fe3O4 【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 待火柴快燃盡時(shí)才緩慢插入盛有氧氣的集氣瓶中，是為了防止火柴燃燒時(shí)消耗氧氣，保證有充足的氧氣與細(xì)鐵絲反應(yīng)。 ⑤ 由上向下緩慢伸進(jìn)盛有氧氣的集氣瓶中是為了防止細(xì)鐵絲燃燒時(shí)放熱使氧氣從集氣瓶口逸出，保證有充足的氧氣與細(xì)鐵絲反應(yīng)。 ⑥ 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。 五、 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”。 六、 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. 氧化還原反應(yīng)與四大基本反應(yīng)的關(guān)系： 氧化反應(yīng) 復(fù)分解反應(yīng) 置換反應(yīng) 化合反應(yīng) 分解反應(yīng) 3. 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 絕對(duì)禁止向燃著的酒精燈內(nèi)添加酒精。 l 絕對(duì)禁止用燃著的酒精燈引燃另一只酒精燈。 l 禁止用嘴吹滅酒精燈。加熱結(jié)束時(shí)，酒精燈的火焰應(yīng)該用燈帽蓋滅。 l 鐵夾應(yīng)夾在試管的中上部，大約是距試管口1/3處。 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，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。 u 選擇裝置時(shí)，要選擇帶有橡皮塞的彎管。 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(a)的特點(diǎn)：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。 l 裝置(b)的特點(diǎn)：便于隨時(shí)添加藥品。 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 如果使用長頸漏斗，注意長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頸漏斗逸出。使用分液漏斗時(shí)無需考慮這個(gè)問題。 u 選擇裝置時(shí)，要選擇帶有橡皮塞的直管。(a)裝置使用單孔橡皮塞，(b)(c)(d)裝置使用雙孔橡皮塞。 u 固體藥品通過錐形瓶口加入，液體藥品通過分液漏斗加入。 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 在氣泡連續(xù)均勻放出之前，導(dǎo)氣管管口不應(yīng)伸入到集氣瓶口。 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 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。 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。 l 導(dǎo)氣管屬于發(fā)生裝置。把導(dǎo)氣管畫在收集裝置中，是為了更好地說明問題。 二、 實(shí)驗(yàn)室制取氧氣 1. 加熱高錳酸鉀制取氧氣 l 反應(yīng)原理：2KMnO4K2MnO4+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 收集裝置：由于氧氣不易溶于水，且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以可以選擇排水法收集氣體的裝置。 由于氧氣的密度比空氣大，且不與空氣中的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以可以選擇向上排空氣法收集氣體的裝置。 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 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內(nèi)，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明是氧氣。 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。 ◆ 棉花不要離高錳酸鉀太近，否則會(huì)導(dǎo)致發(fā)生裝置爆炸。 2. 分解過氧化氫溶液制取氧氣 l 反應(yīng)原理：2H2O22H2O+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。 l 收集裝置：由于氧氣不易溶于水，且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以可以選擇排水法收集氣體的裝置。 由于氧氣的密度比空氣大，且不與空氣中的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以可以選擇向上排空氣法收集氣體的裝置。 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內(nèi)，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明是氧氣。 l 不能用加熱過氧化氫溶液的方法制取氧氣！因?yàn)榧訜徇^氧化氫溶液時(shí)，過氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣和水蒸氣一起逸出，水蒸氣的干擾會(huì)使帶火星的木條不能復(fù)燃。 3. 加熱氯酸鉀制取氧氣 l 反應(yīng)原理：2KClO32KCl+3O2↑ 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內(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。 催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后不改變，其反應(yīng)過程中有可能改變。 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。 生物體內(nèi)的酶屬于催化劑。 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。 空氣中約含21%的氧氣，是制取氧氣的廉價(jià)易得的原料。 第一種制法（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。 第二種制法：利用膜分離技術(shù)，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(jié) 水的組成 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：2H2O2H2↑+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 第二節(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?。徊粩噙\(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。 備注 1. 所有金屬、稀有氣體、金剛石（石墨）和硅是由原子構(gòu)成的，其他大多數(shù)物質(zhì)是由分子構(gòu)成的。 2. 在受熱的情況下，粒子能量增大，運(yùn)動(dòng)速率加快。 3. 物體的熱脹冷縮現(xiàn)象，原因是構(gòu)成物質(zhì)的粒子的間隔受熱時(shí)增大，遇冷時(shí)縮小。 4. 氣體容易壓縮是因?yàn)闃?gòu)成氣體的粒子的間隔較大。 5. 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。 6. 一種物質(zhì)如果由分子構(gòu)成，那么保持它化學(xué)性質(zhì)的最小粒子是分子；如果它由原子構(gòu)成，那么保持它化學(xué)性質(zhì)的最小粒子是原子。 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. 分子和原子的聯(lián)系：分子是由原子構(gòu)成的，同種原子結(jié)合成單質(zhì)分子，不同種原子結(jié)合成化合物分子。 4. 分子和原子的本質(zhì)區(qū)別：在化學(xué)變化中，分子可以再分，而原子不能再分。 5. 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。 四、 物質(zhì)的組成 1. 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。 2. 微觀角度： 水是由水分子構(gòu)成的（水的化學(xué)性質(zhì)由水分子保持）。 水分子由氫原子和氧原子構(gòu)成。 1個(gè)水分子由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成。 鐵是由鐵原子構(gòu)成的（鐵的化學(xué)性質(zhì)由鐵原子保持）。 3. 水在化學(xué)變化中的最小粒子是氫原子和氧原子。 4. 物質(zhì)、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(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。具體操作見“二、過濾”。 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 活性炭凈水器的入水口在凈水器的下面，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。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(zhì) 除去可溶于水的雜質(zhì) 降低水的硬度 凈化程度 靜置沉淀 √ × × 低 ↓ ↓ 高 過濾 √ × × 吸附 √ √ × 蒸餾 √ √ √ 5. 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，使液體沿玻璃棒流進(jìn)過濾器）、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. 硬水在加熱或長久放置時(shí)會(huì)有水垢生成，化學(xué)方程式為：Ca(HCO3)2=CaCO3↓+H2O+CO2↑ 4. 硬水的危害：① 用硬水洗滌衣物，既浪費(fèi)肥皂又洗不干凈衣物，時(shí)間長了還會(huì)使衣物變硬。 ② 鍋爐用水硬度高了十分危險(xiǎn)，因?yàn)殄仩t內(nèi)結(jié)垢之后不僅浪費(fèi)燃料，而且會(huì)使鍋爐內(nèi)管道局部過熱，易引起管道變形或損壞，嚴(yán)重時(shí)還可能引起爆炸。 ③ 長時(shí)間飲用硬水有害健康。 5. 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(shí)出現(xiàn)暴沸。 ② 加熱前按照?qǐng)D3連接好裝置，使各連接部分嚴(yán)密不透氣。 ③ 加熱燒瓶時(shí)不要使液體沸騰得太劇烈，以防液體通過導(dǎo)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(shí)，停止加熱。 第四節(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. 海水中含量最多的物質(zhì)是水（H2O），含量最多的元素是氧元素，最多的金屬元素是鈉元素。 3. 我國水資源的現(xiàn)狀是分布不均，人均不足。 4. 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。 第五節(jié) 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)： a) 可燃性：2H2+O22H2O 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。 b) 還原性：H2+CuOCu+H2O 黑色的氧化銅在氫氣中加熱逐漸變成紅色，并有水珠產(chǎn)生。 3. 實(shí)驗(yàn)室制取氫氣 n 反應(yīng)原理：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ n 反應(yīng)物的選擇：選用鋅粒和稀硫酸。 ◆ 不使用稀鹽酸，因?yàn)椋蝴}酸易揮發(fā)，使制得的氫氣中含有氯化氫氣體。 ◆ 不用鎂是因?yàn)榉磻?yīng)速度太快，不用鐵是因?yàn)榉磻?yīng)速度太慢。 n 發(fā)生裝置和收集裝置：發(fā)生裝置同分解過氧化氫制取氧氣的發(fā)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。 n 用排空氣法收集氫氣時(shí)，不能驗(yàn)滿！用排水法收集氫氣時(shí)，如果集氣瓶口出現(xiàn)氣泡，說明氫氣收集滿。 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。 4. 氫氣能源的優(yōu)點(diǎn)： 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。 5. 目前氫能源存在的問題：制取成本高、貯存和運(yùn)輸困難。 6. 氫氣被認(rèn)為是最清潔的燃料。 7. 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。 第四單元 物質(zhì)構(gòu)成的奧秘 第一節(jié) 原子的構(gòu)成 1. 原子的構(gòu)成 原子 （不帶電） 原子核（帶正電） 核外電子（每個(gè)電子 帶一個(gè)單位負(fù)電荷） 質(zhì)子（每個(gè)質(zhì)子帶 一個(gè)單位正電荷） 中子（不帶電） 在核外一個(gè)相對(duì)很大的空間內(nèi)做著高速運(yùn)動(dòng) 體積很小，約占原子體積的十萬分之一 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 以一種碳原子（碳12）質(zhì)量的1/12（1.66×10-27kg）為標(biāo)準(zhǔn)，其他原子的質(zhì)量跟它相比較所得到的比，作為這種原子的相對(duì)原子質(zhì)量，符號(hào)為Ar。相對(duì)原子質(zhì)量是通過比較得出的比值，單位為“1”。 原子中質(zhì)子和中子的質(zhì)量接近碳原子質(zhì)量的1/12，而電子的質(zhì)量約為質(zhì)子質(zhì)量的1/1836，可以忽略不計(jì)，所以原子的質(zhì)量集中在原子核上，即相對(duì)原子質(zhì)量≈質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù) 第二節(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 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(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：從左到右，原子序數(shù)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(jié)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(shù)相等。 第三節(jié) 離子 1. 核外電子的排布 在含有很多電子的原子里，電子的能量并不相同，能量高的通常在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，能量低的電子通常在離核較近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，就像分了層一樣。這樣的運(yùn)動(dòng)，我們稱為分層運(yùn)動(dòng)或分層排布。 現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的元素，原子核外電子最少的有1層，最多的有7層。電子層序數(shù)越大，層內(nèi)電子的能量越大，離原子核距離越遠(yuǎn)。 規(guī)律：① 核外電子總是盡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(gè)電子層最多能容納2n2個(gè)電子（n為層序數(shù)，第一層n=1，第二層n=2）。 ③ 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)。這種性質(zhì)叫做金屬性。 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)。這種性質(zhì)叫做非金屬性。 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 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) 離子用離子符號(hào)表示：在原子團(tuán)或元素符號(hào)的右上角標(biāo)出離子所帶的電荷的多少及電荷的正負(fù)（數(shù)字在前，符號(hào)在后），當(dāng)離子所帶電荷數(shù)為1時(shí)，1可以不寫。如Na+（鈉離子）、Ca2+（鈣離子）、H+（氫離子）、Cl-（氯離子）、O2-（氧離子）、OH-（氫氧根離子）等。 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。 7. 一定帶正電的粒子：質(zhì)子、原子核、陽離子 一定帶負(fù)電的粒子：電子、陰離子 不帶電的粒子有：中子、原子、分子 8. 物質(zhì)與其構(gòu)成粒子之間的關(guān)系： ① 原子直接構(gòu)成物質(zhì)。如汞、金剛石直接由原子構(gòu)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(gòu)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(duì)，結(jié)合成分子。如氧氣是由氧分子構(gòu)成的。 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)由哪種物質(zhì)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。 +5 -2 5. 化合價(jià)的一般規(guī)律： 金屬元素跟非金屬元素化合時(shí)，金屬元素顯正價(jià)，非金屬元素顯負(fù)價(jià)。氧元素通常顯-2價(jià)，氫元素通常顯+1價(jià)。在化合物里正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0。在單質(zhì)中元素的化合價(jià)為0