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考试要求
认识废水处理的必要性和一般处理的原则
了解水污染的原因及其危害
理解水对生命活动的重要意义
认识水是宝贵的自然资源,形成保护水资源和节约用水的意识
一、水资源
1、地球表面71%被水覆盖,但供人类利用的淡水小于 1%
2、海洋是地球上最大的储水库。海水中含有80多种元素。海水中含量最多的物质是 H2O,最多的金属元素是 Na ,最多的元素是 O 。
3、我国水资源的状况分布不均,人均量少
二、爱护水资源:节约用水,防止水体污染
考点1、节约用水即提高水的利用率。生活中提倡一水多用,使用节水型器具;
农业中改大水漫灌为喷灌、滴灌;
工业中提倡对水重复利用,循环使用
考点2、水污染
A、水污染物:工业“三废”(废渣、废液、废气);农药、化肥的不合理施用
生活垃圾、生活污水的任意排放
B、防止水污染:工业三废要经处理达标排放、提倡零排放;生活污水要集中处理达标排放、提倡零排放;合理施用农药、化肥,提倡使用农家肥;加强水质监测。
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液体的颜色
1、无色液体:水,双氧水
2、蓝色溶液:硫酸铜溶液,氯化铜溶液,硝酸铜溶液
3、浅绿色溶液:硫酸亚铁溶液,氯化亚铁溶液,硝酸亚铁溶液
4、黄色溶液:硫酸铁溶液,氯化铁溶液,硝酸铁溶液
5、紫红色溶液:高锰酸钾溶液
6、紫色溶液:石蕊溶液
气体的颜色
7、红棕色气体:二氧化氮
8、黄绿色气体:氯气
9、无色气体:氧气,氮气,氢气,二氧化碳,一氧化碳,二氧化硫,氯化氢等气体
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第一节由多种物质组成的空气
知识导学
本实验的原理是在一定量的空气中,利用过量红磷的燃烧完全消耗其中的氧气而又不产生其他气体,导致压强减小,减小的体积即为空气中氧气的体积,即上升水的体积就是氧气的体积。
本实验成功的关键:①装置不漏气。因为若装置漏气,虽然装置内气体压强减小,但是从外界又进入一些气体,并不能使压强减小很明显,因而水并不能上升到集气瓶中。
②燃烧匙里要放入过量的红磷,目的是使红磷燃烧,尽可能消耗尽钟罩内的氧气。
③应该到温度冷却到室温时才可以观察,因为如果温度较高时,虽然气体减少,但是压强并不能减少很明显,因而也不能上升到集气瓶体积的1/5。
红磷燃烧时生成无氧化二磷固体小颗粒,因此描述为白烟。烟指的是固体小颗粒。
空气的主要成分是氮气和氧气。
该数值是体积分数,不是质量分数。
空气中各成分体积分数一般是比较固定的。
物质可以分为纯净物和混合物。
纯净物可以用化学式来表示,绝对纯净的物质是没有的,纯净物是相对而言的。
混合物中各成分保持各自的性质。
根据氮气的性质得知其用途广泛,有:
a、制硝酸和化肥的重要原料;
b、用作保护气,如焊接金属时常用氮气作保护气,灯泡中充氮气以延长使用寿命,食品包装里充氮气用来防腐;
c、医疗上用液氮治疗一些皮肤病和在液氮冷冻麻醉条件下做手术;
d、超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。稀有气体的用途有:
a、保护气,如焊接金属是用稀有气体来隔绝空气,灯泡中充入稀有气以使灯泡经久耐用。
b、电光源,稀有气体在通电时发出不同的光。灯管里充入氩气,通电时发出蓝紫色光;充入氦气发出粉红色光;充入氦气发出红光。
c、用于激光技术。
d、氦气可作冷却剂。
e、氙气可作麻醉剂。
当进入大气中的某些有害成分的量超过了大气的自净能力,就会对人类和生物产生不良的影响,这就是大气污染。利用压强差,使水进入,测出氧气的体积,或利用压强差,使密闭系统的活塞移动,根据活塞移动的体积测出氧气的体积。
第二节性质活泼的氧气
知识导学
学习氧气时注意
由于氧气的密度比空气大,所以氧气在收集时可用向上排空气法;又由于氧气不易溶于水,所以氧气可用排水法收集。
水中的生物是依靠溶解在水中的氧气生存的。
氧气在气态时是无色的,在固态和液态时是淡蓝色。
重点会描述木炭、硫、铝、磷、铁等在氧气中燃烧的实验现象,知道做实验时的注意事项,并会写有关反应的文字表达式。描述物质在氧气中燃烧的现象时,一般从四方面来描述:①物质原来的颜色;②对产生的光(火焰或火星)加以描述;③放出热量;④对生成物加以描述。
夹木炭的坩埚钳应由上而下慢慢伸入瓶中,如果很早伸入集气瓶的底部,集气瓶中的氧气被热的气体赶出来,木炭燃烧会不旺。
硫的用量不能过多,防止对空气造成污染,实验时应在通风橱中进行。
光一般指固体燃烧产生的现象,如镁条燃烧、木炭燃烧等只产生光,不产生火焰;火焰是指气体燃烧或达到沸点的固体或液体的蒸气燃烧产生的现象,如硫、酒精、气体燃烧等产生的现象。
无氧化二磷是固体,现象应描述为产生白烟。烟是指固体小颗粒,雾是指液体小液滴。
铝在空气中不燃烧,在氧气中燃烧时,把铝箔的一端固定在粗铁丝上,另一端裹一根火柴。
为了防止生成物把集气瓶炸裂,在集气瓶底部先放一些沙子,放少量凉水。
细铁丝绕成螺旋状;铁丝一端系一根火柴;集气瓶内预先装少量水或铺一层细砂。
蜡烛燃烧时盛氧气的集气瓶要干燥,可观察到水雾。
缓慢氧化是指进行很缓慢的氧化反应,也要放出热量。如果放出的热量使温度达到可燃物的着火点,就可以引起自发燃烧,也就是自燃。缓慢氧化也可以向剧烈氧化反应转化。
供给呼吸主要用于:医疗、登山、潜水、宇航。
支持燃烧主要用于氧炔焰用于焊接和切割,炼钢,作火箭助燃剂。
植物的光合作用吸收二氧化碳,放出氧气。
工业上根据氧气和氮气的沸点不同分离出氧气。
在低温条件下加压,使空气转变为液态空气,然后蒸发。由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低,因此氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要是液态氧。
重点掌握氧气的实验室制法的反应原理和仪器装置,能够按照操作步骤制取氧气。
二氧化锰作催化剂,是反应条件之一,故写在箭头的上方。
学习催化剂时注意:
①能改变其他物质的化学反应速率,这里的“改变”包括加快或减慢两种含义。
②催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变,但是物理性质可能改变。
③催化剂是针对具体的反应而言的,如二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气时,能够起催化作用,是催化剂;但二氧化锰不是所有化学反应的催化剂。
④在某个化学反应中,可以选择不同的物质作为催化剂。如利用过氧化氢分解制取氧气时,既可以选择二氧化锰作为催化剂,也可以选择氧化铁、硫酸铜溶液作催化剂。
⑤催化剂并不能增加产物的质量
⑥催化剂可简单地理解为“一变二不变”。一变是指能改变其他物质的化学反应速率,这里的“改变”包括加快或减慢两种含义;二不变是指本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变,但是物理性质可能改变。
实验时要注意:长颈漏斗下端管口要插入液面以下;导气管伸入锥形瓶内不要太长,只要露出橡皮塞少许即可;加药品时先加固体药品再加液体药品。
收集装置的选择主要依据生成物的性质,如密度是否比空气大,是否溶于水等。
①排水集气法:适用于难溶于水或不易溶于水且不与水发生化学反应的气体。此法收集的气体较为纯净;当有大气泡从集气瓶口边缘冒出时,表明气体已收集满。
②向上排空气法:适用于相同状况下,密度比空气大且不与空气中任何成分反应的气体。操作时应注意将导管口伸到接近集气瓶底处,便于将集气瓶内的空气尽快地排尽。同时应在集气瓶的瓶口处盖上玻璃片,以便稳定气流。此法收集的气体较为干燥,但纯度较差,需要验满。
③向下排空气法:适用于相同状况下,密度比空气小且不与空气中任何成分反应的气体。操作时应注意将导管口伸到接近集气瓶底处,便于将集气瓶内的空气排尽。此法收集的气体较为干燥,但纯度较差,需要验满。
利用高锰酸钾制氧气时注意问题:
①试管口要略向下倾斜,防止药品中的水分受热后变成水蒸气,再冷凝成水珠倒流回试管底部,使试管炸裂。
②导气管伸入试管内不要太长,只要露出橡皮塞少许即可,这样便于气体导出。
③药品不能聚集在试管底部,应平铺在试管底部,使之均匀受热。
④铁夹应夹在距离试管口约1/3处。
⑤要用酒精灯的外焰对准药品部位加热。加热时先进行预热,即先将酒精灯在试管下方来回移动,让试管均匀受热,然后对准药品部位加热。
⑥用排水法收集氧气时,导管口有气泡冒出时,不宜立即收集。因为刚开始排出的是空气,当气泡均匀连续地冒出时,才能收集。
⑦加热高锰酸钾制取氧气时,不要忘掉在试管口处放上一团松软的棉花,以免高锰酸钾小颗粒进入导气管,堵塞导气管。
⑧实验开始前,不要忘记检查装置的气密性。
⑨实验结束时,先把导气管从水槽中取出,再移走酒精灯,防止水倒流入试管底部炸裂试管。
⑩收集满氧气的集气瓶要盖好玻璃片,正放在桌子上(因为氧气的密度比空气大)。
第三节奇妙的二氧化碳
知识导学
在学习这节课之前,需要复习氧气的实验室制法和性质。
减少大气中二氧化碳增多的措施:①改善燃料的结构:减少使用化石燃料,更多使用清洁能源。如太阳能、核能、风能、潮汐能。②增强大自然的自净能力,如大力植树造林,禁止乱砍滥伐森林等。
其密度通过倾倒二氧化碳熄灭蜡烛的实验来认识,其溶解性结合课本小实验和制汽水等生活实例理解。
干冰不是冰,而是固态二氧化碳。
不支持燃烧是相对的,指它不支持非还原性物质燃烧,却能支持一些还原性很强的(如活泼金属镁)物质燃烧。
把二氧化碳通入紫色石蕊试液中,紫色石蕊试液变成红色,不是二氧化碳的作用,而是生成的碳酸的作用。这地方比较容易出错。
碳酸不稳定容易分解。
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊可用来检验二氧化碳的存在。
二氧化碳能参与光合作用,是自然界中消耗二氧化碳的主要方式。
药品的选用要注意:
(1)不能选用浓盐酸,因浓盐酸挥发性太强,能挥发出大量的氯化氢气体,使制得的二氧化碳不纯。
(2)不能选用硫酸,因硫酸与碳酸钙反应生成微溶性的硫酸钙沉淀包在碳酸钙的表面,会阻止反应继续进行。
(3)不能用碳酸钠、碳酸钾代替大理石或石灰石,因为它们易溶于水,反应速率大,难以收集。
确定气体发生装置应考虑的因素是反应物的状态和反应条件。据此,气体发生装置可分为以下两种类型:
一类是:固体与固体需加热制取气体的发生装置。如用高锰酸钾加热制氧气,需要的仪器有:大试管、酒精灯、铁架台、带导管的单孔塞等。
另一类是:固体与液体不需要加热制取气体的发生装置。如用过氧化氢和二氧化锰制氧气,需要的仪器可以是:大试管、铁架台、带导管的单孔塞。也可以用下列仪器:锥形瓶、长颈漏斗、带导管的双孔塞。
用排空气法收集气体时还应注意三点:
第一,所收集气体若有毒性,能用排水法就不要用排空气法,以防污染空气。
第二,导管必须伸到集气瓶底部,这样才能把集气瓶内的气体充分排净。
第三,如果不知道所收集气体的密度,可计算其相对分子质量,再与空气的平均相对分子质量29比较,比29大的密度就比空气的大,比29小的`密度就比空气的小。
二氧化碳的检验与验满方法不同。检验是验证这种气体是否是二氧化碳,需通入澄清的石灰水中,看是否变浑浊。而验满是将燃着的木条伸到集气瓶口,若木条熄灭,证明已收集满;否则,未满。
制取气体时,一般要先检查装置气密性;装药品时,一般先装固体药品,再装液体药品。
氧化钙俗称生石灰。
化合反应和分解反应都属于化学反应,而且属于基本反应类型。
化合反应要求多变一,分解反应要求一变多。
第四节自然界中的水
知识导航
自然界中存在的河水、湖水、井水、海水等天然水里含有许多可溶性和不溶性杂质。
在压强为101千帕时,加热到100 ℃水就烧开了。冬天,到了0 ℃就要结冰。冰浮在水面上。
正极得氧,负极得氢。若将图中正、负极反接,左边试管得氧,右边试管得氢。
实验技巧:
水的导电能力较弱,反应较慢。电解水时在水里加入少量的硫酸或氢氧化钠溶液,能增强水的导电性。
水的电解需要通直流电,干电池就是一种直流电源。
氢气的体积是氧气体积的2倍,但质量却是氧气的1/8。
氧气的检验是利用带火星的木条,即利用氧气的助燃性;氢气的检验是利用氢气的可燃性。
水在通电的情况下,分解可以得到氢气和氧气。由于氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成。所以得出水是由氢元素和氧元素组成的,而且知道物质是可以再分的。
氢气是最轻的气体,氢意即“轻”。因此氢气可以用来填充气球,气球可以高高飘扬。
一切可燃性气体或可燃性粉尘与空气或氧气充分混合后,遇明火均可能发生爆炸。各物质都有一定的爆炸极限(能引起爆炸的浓度范围)。氢气的爆炸极限是4%~74、2%。
对于任何可燃性气体,燃烧之前都需要检验纯度。
用向下排空气法收集氢气进行二次验纯时,必须用拇指堵住试管口待一会儿,防止残留在试管内的氢气火焰引爆不纯的氢气。
利用明矾等絮凝剂,这些絮凝剂溶于水后,生成的胶状物对杂质进行吸附,使杂质沉降来达到净水的目的。
过滤是分离混合物的一种常用的方法。若两种物质混合,需进行过滤分离,则必须符合一种可溶、一种不溶。过滤时一定严格按照“一贴”“二低”“三靠”进行操作。否则,容易导致实验失败。
蒸馏操作时要注意的要点是:
①在烧瓶中加入约1/3体积的硬水,再加入少量防暴沸沸石或碎瓷片。
②蒸馏时注意保持温度缓慢上升,同时通入冷水进行冷却。
③当蒸馏烧瓶中只有少量液体或已达到规定要求时即停止蒸馏。
使用硬水对生活、生产的危害:
①用硬水洗涤衣物既浪费肥皂,又不易洗净,时间长了还会使衣物变硬。
②锅炉用硬水,易使炉内结垢,不仅浪费燃料,且易使炉内管道变形、损坏,严重者可引起爆炸。
③人们长期饮用硬水有害人体的健康。
人们在煮沸硬水的过程中,可以看到形成水垢,水垢的形成主要是因为某种原来可溶性的钙、镁化合物经过加热后,形成了不溶性的化合物。水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。
蒸馏水是净化程度较高的水。
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基础概念
1、化学是一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的以实验为基础自然科学。物理和化学的共同点: 都是以实验为基础的自然科学.
2、化学变化和物理变化的根本区别是: 有没有新物质的生成。化学变化中伴随发生一些如放热、发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象。
3、物理性质----状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、延展性、溶解性、挥发性、导电性、吸附性等。
4、化学性质----氧化性、还原性、金属活动性、活泼性、稳定性、腐蚀性、毒性等。
5、绿色粉末碱式碳酸铜加热后,①绿色粉末变成黑色,②管口出现小水滴,③石灰水变浑浊。 Cu2(OH)2CO3--
6、我国的某些化学工艺像造纸、制火药、烧瓷器,发明很早,对世界文明作出过巨大贡献。
一空气知识点
1、空气中氧气含量的测定: 实验现象:
①红磷(不能用木炭、硫磺、铁丝等代替)燃烧时有大量白烟生成,
②同时钟罩内水面逐渐上升,冷却后,水面上升约1/5体积。
若测得水面上升小于1/5体积的原因可能是:
①红磷不足,氧气没有全部消耗完
②装置漏气
③没有冷却到室温就打开弹簧夹。
2、法国化学家拉瓦锡提出了空气主要是由氧气和氮气组成的。舍勒和普利斯特里先后用不同的方法制得了氧气。
3、空气的成分按体积分数计算,大约是氮气为78%、氧气为21%(氮气比氧气约为4∶1)、稀有气体(混合物)为0.94%、二氧化碳为0.03%、其它气体和杂质为0.03%。空气的成分以氮气和氧气为主,属于混合物。
4、排放到大气中的有害物质,大致可分为粉尘和气体两类,气体污染物较多是SO2、CO、NO2,这些气体主要来自矿物燃料的燃烧和工厂的废气。
水的知识点
1、水在地球上分布很广,江河、湖泊和海洋约占地球表面积的3/4,人体含水约占人体质量的2/3。淡水资源却不充裕,地面淡水量还不到总水量的1%,而且分布很不均匀。
2、水的污染来自于
①工厂生产中的废渣、废水、废气,②生活污水的任意排放,③农业生产中施用的农药、化肥随雨水流入河中。
3、预防和消除对水源的污染,保护和改善水质,需采取的措施:
①加强对水质的监测,②工业“三废”要经过处理后再排放,
③农业上要合理(不是禁止)使用化肥和农药等。
4、电解水实验可证明: 水是由氢元素和氧元素组成的;在化学变化中,分子可以分成原子,而原子却不能再分。
5、电解水中正极产生氧气,负极产生氢气,体积比(分子个数比)为1∶2,质量比为8∶1,在实验中常加稀H2SO4和NaOH来增强水的导电性。通的是直流电。
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二氧化碳概念
二氧化碳是一种在常温下无色无味无臭的气体。化学式为CO₂,是碳氧化物之一,俗名碳酸气,也称碳酸酐或碳酐。常温下是一种无色无味气体,密度比空气略大,溶于水并生成碳酸。固态二氧化碳俗称干冰,升华时可吸收大量热,因而用作制冷剂,如人工降雨,也常在舞美中用于制造烟雾(干冰升华吸热,液化空气中的水蒸气)。
实验室制取步骤
检查气密性后,将碳酸钙(或石灰石)放入反应器内,加入稀盐酸,可以观察到碳酸钙(或石灰石)表面形成了大量的气泡,并且,碳酸钙(或石灰石)也慢慢溶解,生成一种无色无味、密度比空气大的气体,就是二氧化碳。用向上排空气法或用排水法(最好将水换成饱和碳酸氢钠溶液)来收集二氧化碳。
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1.分子是保持化学性质的最小微粒。原子是化学变化中的最小微粒。
2.元素是具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称。
3.分子和原子的主要区别是在化学反应中,分子可分,原子不可分。
4.元素的化学性质主要决定于原子的最外层电子数。
5.在原子中,质子数 = 核电荷数 = 核外电子数。
6.相对原子质量 = 质子数 + 中子数
7.镁离子和镁原子具有相同的质子数或核电荷数。
8.地壳中含量最多的元素是氧元素。最多的金属元素是铝元素。
9.决定元素的种类是质子数或核电荷数。
10.空气是由几种单质和几种化合物组成的混合物。
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1.定义:化学元素就是具有相同的核电荷数(核内质子数)的一类原子的总称。
2.元素符号
(1)书写原则:第一个字母大写,第二个字母小写。
(2)原子个数的表示方法:在元素符号前面加系数。因此当元素符号前面有了系数后,这个符号就只能表示原子的个数。
(3)元素符号前面的数字的含义;表示原子的个数。
元素化合价口诀
正一铜氢钾钠银,正二铜镁钙钡锌。
三铝四硅四六硫,二四五氮三五磷。
一五七氯二三铁,二四六七锰为正。
碳有正四与正二,再把负价牢记心。
负一溴碘与氟氯,负二氧硫三氮磷。
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1.常见元素化合价口诀:
一价氢氯钾钠银;二价氧钙钡镁锌;三五氮磷三价铝;铜汞一二铁二三;二、四、六硫四价碳;许多元素有变价,条件不同价不同。
2.常见原子团(根)化学价口诀:
一价硝酸氢氧根;二价硫酸碳酸根;三价常见磷酸根;通常负价除铵根。
3.熟练默写常见元素的常用的化合价
+1价:K+、Na+、H+、Ag+、NH4+
+2价:Ca2+、Ba2+、Mg2+、Zn2+、Cu2+、Hg2+、亚Fe2+
+3价:Fe3+,Al3+
-1价;Cl-、OH-、NO3-
-2价:O2-、S2-、
-3价:PO43
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1、红色固体:铜,氧化铁
2、绿色固体:碱式碳酸铜
3、蓝色固体:氢氧化铜,硫酸铜晶体
4、紫黑色固体:高锰酸钾
5、淡黄色固体:硫磺
6、无色固体:冰,干冰,金刚石
7、银白色固体:银,铁,镁,铝,汞等金属
8、黑色固体:铁粉,木炭,氧化铜,二氧化锰,四氧化三铁,(碳黑,活性炭)
9、红褐色固体:氢氧化铁
10、白色固体:氯化钠,碳酸钠,氢氧化钠,氢氧化钙,碳酸钙,氧化钙,硫酸铜,五氧化二磷,氧化镁
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1.内容:在同温同压下,同体积的气体含有相等的分子数。
即“三同”定“一等”。
2.推论:
(1)同温同压下,V1/V2=n1/n2
(2)同温同体积时,p1/p2=n1/n2=N1/N2
(3)同温同压等质量时,V1/V2=M2/M1
(4)同温同压同体积时,M1/M2=ρ1/ρ2
注意:
(1)阿伏加德罗定律也适用于混合气体。
(2)考查气体摩尔体积时,常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生,如H2O、SO3、已烷、辛烷、CHCl3、乙醇等。
(3)物质结构和晶体结构:考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)时常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子,Cl2、N2、O2、H2双原子分子。胶体粒子及晶体结构:P4、金刚石、石墨、二氧化硅等结构。
(4)要用到22.4L·mol-1时,必须注意气体是否处于标准状况下,否则不能用此概念;
(5)某些原子或原子团在水溶液中能发生水解反应,使其数目减少;
(6)注意常见的的可逆反应:如NO2中存在着NO2与N2O4的平衡;
(7)不要把原子序数当成相对原子质量,也不能把相对原子质量当相对分子质量。
(8)较复杂的化学反应中,电子转移数的求算一定要细心。如Na2O2+H2O;Cl2+NaOH;电解AgNO3溶液等。
高考化学基本知识
化学史
(1)分析空气成分的第一位科学家——拉瓦锡;
(2)近代原子学说的创立者——道尔顿(英国);
(3)提出分子概念——何伏加德罗(意大利);
(4)候氏制碱法——候德榜(1926年所制的“红三角”牌纯碱获美国费城万国博览会金奖);
(5)金属钾的发现者——戴维(英国);
(6)Cl2的发现者——舍勒(瑞典);
(7)在元素相对原子量的测定上作出了卓越贡献的我国化学家——张青莲;
(8)元素周期律的发现,
(9)元素周期表的创立者——门捷列夫(俄国);
(10)1828年首次用无机物氰酸铵合成了有机物尿素的化学家——维勒(德国);
(11)苯是在1825年由英国科学家——法拉第首先发现;
(12)德国化学家——凯库勒定为单双健相间的六边形结构;
(13)镭的发现人——居里夫人。
(14)人类使用和制造第一种材料是——陶
高考化学知识点
掌握基本概念
1.分子
分子是能够独立存在并保持物质化学性质的一种微粒。
(1)分子同原子、离子一样是构成物质的基本微粒.
(2)按组成分子的原子个数可分为:
单原子分子如:He、Ne、Ar、Kr…
双原子分子如:O2、H2、HCl、NO…
多原子分子如:H2O、P4、C6H12O6…
2.原子
原子是化学变化中的最小微粒。确切地说,在化学反应中原子核不变,只有核外电子发生变化。
(1)原子是组成某些物质(如金刚石、晶体硅、二氧化硅等原子晶体)和分子的基本微粒。
(2)原子是由原子核(中子、质子)和核外电子构成的。
3.离子
离子是指带电荷的原子或原子团。
(1)离子可分为:
阳离子:Li+、Na+、H+、NH4+…
阴离子:Cl–、O2–、OH–、SO42–…
(2)存在离子的物质:
①离子化合物中:NaCl、CaCl2、Na2SO4…
②电解质溶液中:盐酸、NaOH溶液…
③金属晶体中:钠、铁、钾、铜…
4.元素
元素是具有相同核电荷数(即质子数)的同—类原子的总称。
(1)元素与物质、分子、原子的区别与联系:物质是由元素组成的(宏观看);物质是由分子、原子或离子构成的(微观看)。
(2)某些元素可以形成不同的单质(性质、结构不同)—同素异形体。
(3)各种元素在地壳中的质量分数各不相同,占前五位的依次是:O、Si、Al、Fe、Ca。
5.同位素
是指同一元素不同核素之间互称同位素,即具有相同质子数,不同中子数的同一类原子互称同位素。如H有三种同位素:11H、21H、31H(氕、氘、氚)。
6.核素
核素是具有特定质量数、原子序数和核能态,而且其寿命足以被观察的一类原子。
(1)同种元素、可以有若干种不同的核素—同位素。
(2)同一种元素的各种核素尽管中子数不同,但它们的质子数和电子数相同。核外电子排布相同,因而它们的化学性质几乎是相同的。
7.原子团
原子团是指多个原子结合成的集体,在许多反应中,原子团作为一个集体参加反应。原子团有几下几种类型:根(如SO42-、OHˉ、CH3COOˉ等)、官能团(有机物分子中能反映物质特殊性质的原子团,如—OH、—NO2、—COOH等)、游离基(又称自由基、具有不成价电子的原子团,如甲基游离基·CH3)。
8.基
化合物中具有特殊性质的一部分原子或原子团,或化合物分子中去掉某些原子或原子团后剩下的原子团。
(1)有机物的官能团是决定物质主要性质的基,如醇的羟基(—OH)和羧酸的羧基(—COOH)。
(2)甲烷(CH4)分子去掉一个氢原子后剩余部分(· CH3)含有未成对的价电子,称甲基或甲基游离基,也包括单原子的游离基(· Cl)。
9.物理性质与化学性质
物理变化:没有生成其他物质的变化,仅是物质形态的变化。
化学变化:变化时有其他物质生成,又叫化学反应。
化学变化的特征:有新物质生成伴有放热、发光、变色等现象
化学变化本质:旧键断裂、新键生成或转移电子等。二者的区别是:前者无新物质生成,仅是物质形态、状态的变化。
10.溶解性
指物质在某种溶剂中溶解的能力。例如氯化钠易溶于水,却难溶于无水乙醇、苯等有机溶剂。单质碘在水中溶解性较差,却易溶于乙醇、苯等有机溶剂。苯酚在室温时仅微溶于水,当温度大于70℃时,却能以任意比与水互溶(苯酚熔点为43℃,70℃时苯酚为液态)。利用物质在不同温度或不同溶剂中溶解性的差异,可以分离混合物或进行物质的提纯。
在上述物质溶解过程中,溶质与溶剂的化学组成没有发生变化,利用简单的物理方法可以把溶质与溶剂分离开。还有一种完全不同意义的溶解。例如,石灰石溶于盐酸,铁溶于稀硫酸,氢氧化银溶于氨水等。这样的溶解中,物质的化学组成发生了变化,用简单的物理方法不能把溶解的物质提纯出来。
11.液化
指气态物质在降低温度或加大压强的条件下转变成液体的现象。在化学工业生产过程中,为了便于贮存、运输某些气体物质,常将气体物质液化。液化操作是在降温的同时加压,液化使用的设备及容器必须能耐高压,以确保安全。
12.金属性
元素的金属性通常指元素的原子失去价电子的能力。元素的原子越易失去电子,该元素的金属性越强,它的单质越容易置换出水或酸中的氢成为氢气,它的最高价氧化物的水化物的碱性亦越强。元素的原子半径越大,价电子越少,越容易失去电子。在各种稳定的同位素中,铯元素的金属性最强,氢氧化铯的碱性也最强。除了金属元素表现出不同强弱的金属性,某些非金属元素也表现出一定的金属性,如硼、硅、砷、碲等。
13.非金属性
是指元素的原子在反应中得到(吸收)电子的能力。元素的原子在反应中越容易得到电子。元素的非金属性越强,该元素的单质越容易与H2化合,生成的氢化物越稳定,它的最高价氧化物的水化物(含氧酸)的酸性越强(氧元素、氟元素除外)。
已知氟元素是最活泼的非金属元素。它与氢气在黑暗中就能发生剧烈的爆炸反应,氟化氢是最稳定的氢化物。氧元素的非金属性仅次于氟元素,除氟、氧元素外,氯元素的非金属性也很强,它的最高价氧化物(Cl2O7)的水化物—高氯酸(HClO4)是已知含氧酸中最强的一种酸
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二氧化硫
(1)物理性质:无色有刺激性气味,有毒,密度比空气大,易液化、易溶于水(与H2O化合生成H2 SO3,SO2+H2O =H2SO3)
(2)化学性质:
①具有酸性氧化物通性
②还原性:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl 2SO2+O2=2SO3
③弱氧化性:SO2+2H2S=3S+2H2O
④漂白性:SO3可使品红褪色(可逆,加热又恢复红色)
(3)二氧化硫的污染
①SO2是污染大气的主要有害物质之一,直接危害是引起呼吸道疾病。
②形成酸雨pH
③含SO2的工业废气必须经过净化处理才能排放到空气中。
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(1)单质与氧气的反应:
1. 镁在空气中燃烧:2Mg+ O2 点燃 2MgO
2. 铁在氧气中燃烧:3Fe+ 2O2 点燃 Fe3O4
3. 铜在空气中受热:2Cu+ O2 加热 2CuO
4. 铝在空气中燃烧:4Al+ 3O2 点燃 2Al2O3
5. 氢气中空气中燃烧:2H2+ O2 点燃 2H2O
6. 红磷在空气中燃烧:4P+ 5O2 点燃 2P2O5
7. 硫粉在空气中燃烧:S + O2 点燃 SO2
8. 碳在氧气中充分燃烧:C + O2 点燃 CO2
9. 碳在氧气中不充分燃烧:2C + O2 点燃 2CO
(2)化合物与氧气的反应:
10. 一氧化碳在氧气中燃烧:2CO + O2 点燃 2CO2
11. 甲烷在空气中燃烧:CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O
12. 酒精在空气中燃烧:C2H5OH + 3O2 点燃 2CO2+ 3H2O
二.几个分解反应:
13. 水在直流电的作用下分解:2H2O 通电 2H2↑+ O2 ↑
14. 加热碱式碳酸铜:Cu2(OH)2CO3 加热 2CuO+ H2O + CO2↑
15. 加热氯酸钾(有少量的二氧化锰):2KClO3 ==== 2KCl + 3O2 ↑
16. 加热高锰酸钾:2KMnO4 加热K2MnO4 + MnO2 + O2↑
17. 碳酸不稳定而分解:H2CO3 === H2O + CO2↑
18. 高温煅烧石灰石:CaCO3 高温CaO + CO2↑
三.几个氧化还原反应:
19. 氢气还原氧化铜:H2 + CuO 加热Cu + H2O
20. 木炭还原氧化铜:C+ 2CuO 高温 2Cu+ CO2↑
21. 焦炭还原氧化铁:3C+ 2Fe2O3 高温 4Fe + 3CO2↑
22. 焦炭还原四氧化三铁:2C+ Fe3O4 高温 3Fe + 2CO2↑
23. 一氧化碳还原氧化铜:CO+ CuO 加热 Cu + CO2
24. 一氧化碳还原氧化铁:3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2
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