浙教版科学中考第一轮复习知识提纲
《化学模块》
【构成物质的微粒、元素、化合价】
一、分子运动论
1.物质由微观粒子——分子(或原子、离子)构成。
2.分子不停地做无规则运动(热运动),宏观表现为扩散。固体、液体、气体都存在扩散现象。
3.分子之间存在空隙,如一定体积的酒精和水混合,混合后的体积小于两者的总体积。
4.分子之间存在相互作用力,包括引力和斥力。常温下,针筒内空气体积不易压缩也不易增大,就是因为分子间存在相互作用力。
【知识拓展】
1.温度越高,分子运动越快,宏观扩散也越快。反之,分子运动越快,物体的温度也越高。
2.气态物质分子间距大约为其固态、液态时分子间距的10倍,所以水变成水蒸气后体积约为液态时的1000倍。
3.气体能保持一定的体积是因为气体分子之间存在引力和斥力,两者达到平衡后,就能保持一定的间距,也就使气体保持了一定的体积。
二、构成物质的三种微粒
物质构成:物质是由分子、原子或离子构成的。
1.由分子构成的物质:①某些化合物:CO2、NH3、CH4等;②某些气态单质:H2、O2、Cl2等。
2.由原子构成的物质:①所有的金属单质:Au、Ag、Cu、Fe等;②一些非金属单质:C、Si等;③稀有气体:He、Ne、Ar等。
3.由离子构成的物质:如NaOH、NaCl、CuSO4等各种碱和盐。
三、原子的结构
1.原子结构模型在历史上的发展过程
道尔顿(提出近代原子学说):铅球模型或实心球模型。
汤姆生(发现电子):西瓜模型或葡萄干面包模型。
卢瑟福(发现原子核):核式结构模型或行星模型。
玻尔:分层模型。
2.原子的结构
原子
质子、中子由夸克构成。
3.相对原子质量:是以一个碳-12原子质量的1/12作为标准,其他原子的质量与它相比较所得的比值。原子的相对质量没有具体的质量单位。一般情况下,相对原子质量=质子数+中子数。
4.同位素指质子数相同而中子数不同的同种元素。如C和C等。
四、组成物质的元素
元素是具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子总称。
物质的元素组成:
1.物质组成:物质都是由元素组成的。
2.单质和化合物
①单质:由同种元素组成的纯净物;
②化合物:由不同种元素组成的纯净物。
3.元素符号的意义
①宏观:宏观上表示一种元素;
②微观:微观上表示该种元素的一个原子;
③物质:由原子构成的物质也表示该种物质。
4.元素符号周围数字的含义
【知识拓展】
1.元素是宏观概念,只讲种类,不讲个数;而原子、分子、离子是微观概念,既讲种类也讲个数。
2.由同种元素组成的物质不一定是单质,也可能是混合物,如O2和O3混合,虽然只有一种氧元素,但它是混合物。
3.化合物和混合物不能相混淆,化合物属于纯净物。空气、溶液、合金等都是常见的混合物。冰水混合物属于纯净物。
五、元素周期表
把所有已知元素按照一定的规律排列起来就形成元素周期表。
元素周期表的横行称为周期,纵列称为族。现有的元素周期表共有7个周期,16族(Ⅰ~ⅦA族、0族、Ⅰ~ⅧB族)。每一族的元素化学性质相似。
元素周期表中每一格代表一种元素,按照核电荷数(即质子数)从小到大依次排列。
每一格中都可以查到该元素的原子序数、元素名称、元素符号、相对原子质量等信息。
六、常见的离子和原子团
1.常见的离子:K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Zn2+、Al3+、Fe3+、Fe2+、Ag+、H+、NH、Cl-、O2-、S2-、SO、CO、NO、OH-、PO等。
2.常见的原子团:硝酸根:NO;氢氧根:OH-;碳酸根:CO;硫酸根:SO;铵根:NH。
七、化合价
1.化合价是用来表示不同原子构成分子时,各种原子个数,也是元素的一种化学性质。有正价与负价之分。
2.化合价的表示方法:在元素符号正上方标出化合价。符号在前,数字在后。若数字为1时,不能省略。
例:标出氯化亚铁中铁元素和氯元素的化合价:。
3.元素符号正上方的数字的含义:表示某元素在化合物中的化合价。
例::+2表示在氯化镁中镁元素显+2价。
4.元素化合价与离子的关系:
①元素(或原子团)的化合价的数值=离子带的电荷数。
例:SO的离子带电荷数为-2,其中硫元素化合价为+6,氧元素的化合价为-2,则化合价代数和:+6-2×4=-2。
②元素化合价的符号与离子带的电性一致。
例:镁离子(Mg2+)与+2价的镁元素()。
5.化合价的规则:在化合物中所有元素化合价的代数和为零。
例:的化合价代数和为:+3×2-2×3=0。
6.常见元素、原子团的化合价口诀:
(1)钾钠氢银正一价,钙镁钡锌正二价,二四六硫都齐全,三铝四硅三五磷,二三铁、二四碳,通常氧是-2价,化合总价和为零。
(2)原子团顺口溜:硝酸氢氧根负一,硫酸碳酸根负二。磷酸根价显负三,正一价的是铵根。
八、化学式
1.化学式是用元素符号来表示物质组成的式子。
化学式所表示的含义:①表示某种物质;②表示某种物质的组成;③表示某种物质的一个分子;④表示某种物质的一个分子的构成。
例:H2O可以表示的含义:①表示水这种物质;②表示水由氢元素和氧元素组成;③表示一个水分子;④表示1个水分子由1个氧原子和2个氢原子构成。
(1)分子个数的表示方法:在化学式前面加系数。若化学式前面有了系数后,这个符号就只能表示分子的个数。
例:3CO2表示3个二氧化碳分子;4H2O表示4个水分子。
(2)化学式前面的数字的含义:表示分子的个数。
例:3H2O:“3”表示3个水分子。
(3)元素符号右下角数字的含义:表示一个分子中所含该元素的原子个数。
例:H2O化学式中的“2”表示一个水分子中含有2个氢原子。
2.化学式的书写:
(1)单质:氢气、氮气、氧气、氟气、氯气、溴、碘这七种单质都是双原子分子,所以都在元素符号右下角加2表示。
例:氢气H2;氧气O2。
由原子直接构成物质或有些分子结构复杂的单质,通常用元素符号表示。
例:铁Fe;氖Ne;红磷P。
(2)化合物:书写的一般规则是“正前负后,金前非后”,即化合价为正的元素或原子团符号写在前面,为负的写在后面,金属元素符号写在前面,非金属写在后面。若已读出原子个数的就直接写;若未读出原子个数的需根据化合价来正确书写。
例:四氧化三铁:Fe3O4;氯化镁:;硫酸钠:。
3.化合物的读法:
由两种元素组成的化合物:从右至左读作“某化某”,氧化物有时要读出原子个数。
例:NaCl:氯化钠;FeS:硫化亚铁;P2O5:五氧化二磷;Fe3O4:四氧化三铁。
含有酸根(NO、SO、CO、PO)的化合物:从右至左读作“某酸某”,含有氢氧根(OH-)的化合物:从右至左读作“氢氧化某”。
例:Al(NO3)3:硝酸铝;Mg(OH)2:氢氧化镁。
九、有关化学式的计算(以AmBn为例)
1.相对分子质量的计算
例:明矾KAl(SO4)2·12H2O的相对分子质量计算:39+27+(32+16×4)×2+12×(1×2+16)=474
2.各元素的质量比
例:四氧化三铁Fe3O4中铁元素和氧元素的质量比:=
3.元素质量分数
例:尿素CO(NH2)2中氮元素的质量分数:N%=×100%=×100%≈46.7%
【物质的分类、有机物】
一、纯净物与混合物
1.纯净物:由一种物质组成的物质。从微观上看是由构成同种物质的微粒(分子或原子或离子)构成;纯净物有固定组成,有固定性质。
2.混合物:由两种或两种以上物质组成的物质。从微观组成上看是由构成不同种物质的微粒构成;混合物无固定组成,无固定性质;各物质保持其原来的性质。空气、泥土、溶液、合金是常见的混合物。
3.不同的纯净物经过简单的机械混合形成混合物,混合物采用过滤、结晶或蒸馏的物理方法或通过化学反应的方法提纯为纯净物。
二、纯净物的分类
纯净物
【知识拓展】
单质是由同种元素组成的纯净物。但是,由同种元素组成的物质不一定是单质,也可能是混合物,如红磷与白磷、氧气与臭氧都属于由同种元素构成,但其分子结构不同,所以属于不同的单质。
三、无机化合物的分类
1.氧化物
由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。
①按能否跟酸碱反应生成盐和水分为碱性氧化物、酸性氧化物、两性氧化物和不成盐氧化物。
【知识拓展】
酸性氧化物又叫做酸酐,如CO2可看作是碳酸失去水后剩下的氧化物,叫碳酸酐,简称碳酐。同理,SO3可称为硫酐,P2O5称为磷酐等。
②按组成元素可分为金属氧化物和非金属氧化物。
非金属氧化物大多数为酸性氧化物,大多能与碱反应生成盐,如CO2、SO2、SiO2、SO3、P2O5等都属于酸性氧化物。但也有些非金属氧化物不能与碱反应,称为不成盐氧化物,如CO、NO等。
金属氧化物大多数为碱性氧化物,大多能与酸反应生成盐,如Na2O、CaO、CuO、Fe3O4等都属于碱性氧化物。但也有些金属氧化物不能与酸反应,如Mn2O7等。
2.酸
电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物。
按是否含氧元素分为含氧酸(如H2SO4)和无氧酸(如HCl等)。无氧酸由氢和另一种元素组成;含氧酸一般由氢、氧和第三种元素组成,比无氧酸多一种氧元素。含氧酸也可由三种以上元素组成。
按酸性强弱来分类
3.碱
电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。碱中的阳离子是金属离子或铵根,阴离子是氢氧根。
按碱的溶解性分类
按碱性强弱分类
4.盐
电离时能生成金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子的化合物。
按溶解性来分类
按离子来分类:某盐(如钾盐等)和某酸盐(如硫酸盐)等。
【知识拓展】
酸与酸性物质、碱与碱性物质:(1)显酸性的物质不一定是酸,强酸弱碱盐也显酸性,如NH4Cl、CuSO4等水溶液都显酸性;(2)碱类物质不一定显碱性,显碱性的物质不一定属于碱。难溶性碱不显碱性,如Fe(OH)3、Cu(OH)2等,而许多强碱弱酸盐能显碱性,如Na2CO3、CH3COONa等。
四、简单的有机物
1.有机化合物简称有机物,指含__碳__元素的化合物。碳的氧化物、碳酸及碳酸盐等化合物的性质与无机物相似,归类于无机物。
2.有机物的一般性质:熔沸点较低,多数易燃,易溶于有机溶剂,化学反应较慢且副反应较多。
3.碳氢化合物(烷、烯、炔、苯等)
甲烷,化学式CH4,无色无味的可燃性气体,常用燃料。最简单的有机物,沼气和天然气主要成分,可燃冰也是甲烷的水合物。
丁烷,化学式C4H10,无色无味的可燃性气体,常用燃料。液化石油气、打火机气体的主要成分。
乙烯,化学式C2H4,无色无味的可燃性气体。重要化工原料,是塑料、合成纤维、合成橡胶的基本原料,生物学上可作催熟剂。乙烯是衡量一个国家石油化工水平的重要标志。
乙炔,化学式C2H2,无色无味的可燃性气体。乙炔在氧气中燃烧可产生3000℃以上的高温,可用于金属切割和焊接。
苯,化学式C6H6,可燃性液体,常用的有机溶剂。化工原料,有毒(致癌)。
4.含氧有机物(醇、醛、酸等)
乙醇(C2H5OH),俗名__酒精__,易燃液体,常用溶剂。酒类的主要成分,商品酒精含量95%,体积分数75%的乙醇作医用酒精用于消毒。工业酒精中含有少量甲醇(CH3OH),有毒。
乙酸(CH3COOH),可简写成HAc,俗名__醋酸__。水溶液中能电离出H+,显酸性,是一种常用的有机酸,食醋中含有3%~5%的醋酸。
甲醛(CH2O),无色气体,有特殊的刺激气味,对人眼、鼻等有刺激作用。易溶于水和乙醇。40%的甲醛水溶液俗称福尔马林,是有刺激气味的无色液体。常用于生产木工胶水。
5.常见有机物的燃烧化学方程式
CH4+2O2CO2+2H2O
2C4H10+13O28CO2+10H2O
2C2H2+5O24CO2+2H2O
C2H5OH+3O22CO2+3H2O
【知识拓展】
1.有机物充分燃烧时,碳元素全部转化为CO2,氢元素全部转化为H2O。
2.检验有机物的燃烧产物——检验有机物中的元素组成:在火焰的上方罩一个干冷的烧杯,观察有水雾(水珠)产生,说明有氢元素存在。用内附澄清石灰水的烧杯罩在火焰上,观察石灰水变浑浊(白膜),说明有碳元素存在。
五、食物中的有机物
1.糖类
糖类物质由碳、氢、氧三种元素组成,习惯上称为碳水化合物,有葡萄糖(单糖)、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉等,最简单的糖类是葡萄糖(C6H12O6)。糖类是最主要的供能物质,人体进行各项生命活动所消耗的能量主要来自于糖类。较大分子的糖类物质被消化分解成小分子的葡萄糖才能被人体吸收。
2.脂肪
脂肪由碳、氢、氧三种元素组成,主要生理功能:贮存能量。人体主要摄入动物脂肪和植物脂肪。脂肪在消化道内被分解成甘油和脂肪酸后才能被吸收。
3.蛋白质
蛋白质主要由C、H、O、N等四种元素组成。蛋白质是构成生命体的基本物质。蛋白质是细胞结构里最复杂多变的一类大分子。相对分子量约在1.2万~100万之间。主要生理功能有:构成生命体、氧化供能。蛋白质在消化道内先被分解为多肽,再被分解为小分子的氨基酸后才能被吸收。指甲、毛发、蚕丝、消化酶、抗体(免疫球蛋白)、蜂毒、蛇毒等都是由各种不同的蛋白质组成的。
【知识拓展】
棉花的主要成分是纤维素,羊毛的主要成分是蛋白质。燃烧指甲、头发或羊毛,能闻到烧焦羽毛气味,同时看到黑烟。点燃棉花纤维,能闻到烧焦的棉布气味。
五、有机高分子材料
有机高分子材料主要有塑料、合成纤维和合成橡胶三大类。
【氧气的检验、制取和用途】
一、空气的成分
气体成分 体积比(%) 性质 用途
氮气 78 化学性质较不活泼,在一般条件下不易与其他物质反应 作保护气,食品袋中的防腐剂,制造化肥、炸药的重要原料,液氮冷冻等
氧气 21 不易溶解于水,密度比空气略大,化学性质比较活泼 供给呼吸,常作氧化剂
稀有气体 0.93 化学性质不活泼,通电时能发出不同颜色的光 作保护气,充制霓虹灯,用于激光技术,氦气密度小,用作气球填充气
二氧化碳 0.04 参与植物的光合作用 作温室气肥
其他 0.03
二、空气中氧气体积分数的定量估测
装置图 注意点
试剂要求:足量红磷装置要求:气密性良好操作要求:待集气瓶冷却到室温后再打开弹簧夹实验现象:大量白烟,瓶内液面上升约1/5体积实验结论:空气是混合物;O2约占1/5,可助燃;N2约占4/5,不可燃也不可助燃,难溶于水
①液面上升小于1/5的原因:装置漏气,红磷量不足,未冷却完全;
②选择的药品应具备的条件:能在空气中燃烧;在空气中燃烧时只与氧气反应,不消耗空气中其他气体;燃烧后只产生固体或产生的气体可以被水或其他溶液吸收。
【知识拓展】
1.空气是一种混合物。空气中各种气体的含量是体积分数,不能误解为质量分数。
2.空气中氧气体积分数的估测实验中,不能用铁代替红磷的原因是铁不能在空气中燃烧;不能用碳、硫代替红磷的原因是产物是气体,不能产生压强差。
三、氧气的物理性质和化学性质
1.氧气的物理性质
常温下,氧气是一种无色无味的气体,不易溶于水。在标准状况下,氧气的密度比空气略大。液态氧呈淡蓝色,固态氧是雪花状的淡蓝色固体。
2.氧气的化学性质
氧气是一种化学性质比较活泼的气体,能支持燃烧(但不能燃烧),有较强的氧化性。
金属(镁、铁等)和非金属(碳、硫、磷、氢气等)在空气或氧气中燃烧的现象及产物
物质 反应现象 化学方程式
磷 产生大量白烟、放热 4P+5O22P2O5
木炭 发出白光,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 C+O2CO2
硫 空气中燃烧发出淡蓝色火焰,氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体 S+O2SO2
氢气 纯净的氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰 2H2+O22H2O
铁 剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体 3Fe+2O2Fe3O4
镁 发出耀眼的白光,生成白色粉末 2Mg+O22MgO
四、实验室制备氧气的化学原理
反应原理 2H2O22H2O+O2↑ 2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑2KClO32KCl+3O2↑
实验装置
收集方法 (1)排水集气法(因氧气不易溶于水)(2)向上排空气法(因氧气密度比空气大)
验满方法 将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃(向上排空气法)
检验方法 将带火星的木条放在集气瓶中,木条复燃
注意事项 长颈漏斗末端要伸到液面以下(分液漏斗则不必) (1)试管口略向下倾斜(2)铁夹夹在试管中上部(3)实验完毕,先移走导气管,再移走酒精灯(4)用KMnO4制O2时,试管口放一团棉花
四、催化剂
催化剂:在化学反应中能改变反应速度,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质。
【知识拓展】
催化剂特点:一变两不变。催化剂改变反应速度,既可加快也可减慢;只改变速度但不改变生成物的质量。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
五、燃烧与灭火
1.燃烧是可燃物质跟氧气发生的一种发光、放热、剧烈的氧化反应。
物质燃烧必须同时满足三个条件:一是有可燃物;二是要有助燃剂(常用的助燃剂为氧气);三是温度达到该可燃物的着火点。
灭火的原理:①隔绝氧气;②降低温度到该可燃物的着火点以下。
2.剧烈氧化:燃烧
缓慢氧化:铁生锈、人的呼吸、食物腐烂、酒的酿造等。
共同点:①都是氧化反应;②都放热。
3.爆炸:燃烧以极快的速度在有限的空间里发生,瞬间累积大量的热,使气体体积急剧地膨胀,就会引起爆炸。
【知识拓展】
1.着火点是可燃物的固有属性,着火点不能降低,只能降温到着火点以下进行灭火。
2.一切可燃性气体、可燃性液体的蒸气、可燃性粉尘与空气(或氧气)的混合物遇火种均有可能发生爆炸。
3.爆炸不一定属于化学变化,比如气球爆炸、锅炉爆炸。但由燃烧引起的爆炸一定属于化学变化。
六、空气污染
1.对空气造成污染的主要是CO、SO2、NO2等有害气体和烟尘。目前计入空气质量指数的污染物有CO、SO2、NO2、O3和颗粒物等。
2.空气污染的危害:严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡,全球气候变暖,臭氧层破坏和酸雨等。
3.空气污染的防治:加强大气质量监测,改善环境状况,使用清洁能源,工厂的废气经处理后才能排放,积极植树、造林、种草等。
4.目前环境污染问题:由氟利昂、氮的氧化物排放造成的臭氧层破坏、由CO2等气体过量排放造成的温室效应、由NO2、SO2等气体排放造成的酸雨。
【质量守恒、二氧化碳的制取】
一、质量守恒定律
1.宏观表现: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。
2.微观解释:化学反应前后原子的种类没有改变,原子的数目没有改变。
3.普遍性:一切化学反应都遵循质量守恒定律。
4.适用性:质量守恒定律对化学反应有意义,对物理变化无意义。
5.质量守恒:质量守恒定律只适用于化学反应前后质量守恒,而不是体积或分子数守恒。
6.质量分析:在反应前的各物质的质量总和,不包括过量的反应物质量。
二、二氧化碳性质
1.物理性质:常温下为无色、无味的气体,密度比空气略大,能溶于水。经过压缩的二氧化碳固体叫干冰。
2.化学性质:
(1)通常情况下二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧。
(2)二氧化碳不能供给呼吸。
(3)二氧化碳能跟水反应生成碳酸:CO2+H2O===H2CO3。碳酸可以使紫色石蕊试液变成红色,但碳酸不稳定,见光、加热都会分解,使二氧化碳逸出:H2CO3△CO2↑+H2O。
三、二氧化碳实验室制法
1.工业制法:CaCO3CaO+CO2↑
2.实验室制法:
a.原理:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(注意:不能用浓盐酸,因为浓盐酸易挥发使CO2不纯;也不能用硫酸,因为反应产生的硫酸钙微溶于水,会阻止碳酸钙跟硫酸反应)。
b.装置:块状固体和液体反应,不加热(如图所示)。
c.步骤:(略)。
d.收集方法:向上排空气法。
3.检验二氧化碳气体用澄清石灰水,若能使澄清石灰水变浑浊,则是二氧化碳。
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O。
四、臭氧层、温室效应
臭氧层作用:
臭氧能杀死细菌和病毒,臭氧层可以把太阳辐射中的致命的紫外线转化为热,从而阻止了高能紫外线直接射到地面上危害生命。
温室效应原因
由于煤、石油、天然气等矿物燃料的大量使用,再加上森林面积因乱砍滥伐而急剧减少,使大气中二氧化碳的含量增加较快。
温室效应是保证地球上的气温适于动植物生存的必要条件,适宜的温室效应对于人类和各种生物来说是非常有益的。但温室效应可使大气温度过高,引起气候反常,给人类带来灾难。
空气中污染物的主要来源
空气中污染物的主要来源:煤、石油燃烧排放的废气和烟尘、工业废气、汽车尾气等。
防治空气污染的方法
防治空气污染的方法:控制污染源,减少废气的排放,提倡使用无污染能源,加强空气质量检测,改善环境状况,积极植树造林等。
空气质量日报和预报
1.主要内容包括:“空气质量指数”、“空气质量状况”、“首要污染物”等。
2.目前计入空气质量指数的项目暂定为:SO2、CO、NO2、O3、可吸入颗粒物等。
【水和溶液】
一、水与水资源
1.水的组成:水是由氢元素和氧元素组成的化合物。
2.水的性质:水的密度为1.0×103kg/m3,4℃水的密度最大。在标准大气压下,沸点是100℃,凝固点是0℃。
3.水的电解:水在通电时会分解,负极(阴极)和正极(阳极)分别产生氢气和氧气。产生的氢气和氧气的体积比约为2∶1,质量比为1∶8。水的电解实验说明了水是由氢和氧(两种元素)组成的。
4.水的净化:工、农业废水和生活污水等都会引起水体污染。水的净化处理方法有:①吸附法;②沉淀法;③过滤法;④蒸馏法等。
【知识拓展】
1.水电解的口诀:“阳氧阴氢”。水的电解实验结论“水是由氢和氧(两种元素)组成的”不能说成是“水是由氢气和氧气组成的”或“水是由氢和氧构成的”。
2.水的四种净化处理方法中,沉淀法最简单,但效果最差,只能除去易沉降的物质。过滤法只能除去难溶性杂质。蒸馏法成本最高,能除去可溶性杂质。
3.沉淀法中,常用加入少量明矾、活性炭作为凝聚剂。活性炭是常用的吸附剂,可物理性吸附色素和异味。
二、物质在水中的分散情况
1.溶液由溶质和溶剂组成。质量关系:溶液质量=溶质质量+溶剂质量。溶液的特点是均一、稳定,静置后不分层。固、液、气态物质都可作为溶质。
2.浊液特征:不均一、不稳定的混合物,静置一段时间后会出现分层现象。
①悬浊液:固体小颗粒悬浮在液体里形成的不均一、不稳定的混合物;
②乳浊液:小液滴分散到液体里形成的不均一、不稳定的混合物。
3.饱和溶液和不饱和溶液
①饱和溶液:是指在一定温度下,在一定量的溶剂里不能继续溶解同种溶质的溶液。
理解饱和溶液与不饱和溶液应注意前提条件是“一定温度、一定量的溶剂”。
②相互转化:饱和溶液和不饱和溶液可以相互转化;对大多数固体物质而言:
eq \x(\a\al(不饱和, 溶液))eq \o(,\s\up11(加溶质、蒸发溶剂、降温),\s\do4(加溶剂、升温))eq \x(\a\al(饱和,溶液))
【知识拓展】
1.对于极少数溶解度随温度升高而降低的物质而言,如熟石灰,采用改变温度的方法使不饱和溶液变为饱和溶液时应升高温度。
2.饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液。
三、固体物质的溶解度
1.某种物质的溶解度是指在一定的温度下,某物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量。
2.溶解度的影响因素有:溶质的性质、溶剂的性质、温度。
①大多数固体的溶解度随温度的升高而升高,如KNO3;
②少数固体的溶解度受温度影响不大,如NaCl;
③极少数固体的溶解度随温度的升高而降低,如熟石灰。
3.溶解度曲线:用来表示物质溶解度随温度改变而变化的曲线。曲线上的点表示该物质在相应温度下的溶解度。
【知识拓展】
1.溶解性是一个定性的概念,溶解度是一个定量的概念。
2.理解溶解度的概念应注意四个要点:一定温度、100g溶剂、饱和状态、溶质的质量(单位:g)。
3.由于溶解度规定了一定温度下100g溶剂里达到饱和状态时所能溶解的溶质质量,因此溶解度的大小与溶质、溶剂的多少无关。
四、物质的结晶
1.结晶方法一:蒸发溶剂,适用于溶解度受温度影响变化较小的固体溶质的溶液,如海水晒盐。
2.结晶方法二:冷却热饱和溶液,适用于溶解度受温度影响变化较大的固体溶质的溶液,如培养硫酸铜大晶体、提纯硝酸钾等。
3.某些物质结晶后形成的晶体带有结晶水,如CuSO4·5H2O、Na2CO3·10H2O等,失去结晶水的过程称为风化。
五、溶质质量分数与溶液配制
1.计算公式:a%=×100%
状态:计算时溶液不一定饱和。
2.稀释:进行有关溶液的稀释(或浓缩)的计算时,分析的关键是稀释(或浓缩)前后溶质质量不变。
3.溶液配制
器材:天平、量筒、烧杯、玻璃棒、药匙、胶头滴管。
步骤:①计算;②称量;③溶解;④装瓶贴标签(或转移)。
【知识拓展】
溶质的质量分数是溶质质量占溶液质量的百分比,当已知溶液体积时,应根据密度公式转化为质量。
【酸碱性、酸性质的探究】
一、酸碱性与测定酸碱度
1.酸碱性
①酸性物质能使紫色石蕊试液变红色;
②碱性物质能使紫色石蕊试液变蓝色;使无色酚酞试液变红色。
2.酸碱度
范围:通常0—14之间。
测定:最简便的方法是使用pH试纸。用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡对照。
①用pH来表示,用pH试纸测定物质的酸碱度;
当pH>7时,溶液显碱性,pH越大,碱性越强;
当pH=7时,溶液显中性;
当pH<7时,溶液显酸性,pH越小,酸性越强;
②用pH试纸测定酸碱度时,不能直接把试纸浸入被测试的溶液中,而应用洁净的玻璃棒蘸取被测试的溶液,滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照。
3.pH大小与溶液的酸碱性和指示剂的关系
pH 溶液的酸碱性 石蕊试液颜色 酚酞试液颜色
pH=7 中性溶液 紫色 无色
pH<7 酸性溶液,pH越小,溶液酸性越强 红色 无色
pH>7 碱性溶液,pH越大,溶液碱性越强 蓝色 红色
二、酸的定义与常见酸的特性
1.酸的定义
电离时所生成的阳离子全部是H+的化合物叫做酸。
2.几种常见的酸
酸 盐酸 硫酸
化学式 HCl H2SO4
颜色、状态 “纯净”:无色液体;工业用盐酸:黄色(含Fe3+) 无色黏稠、油状液体
气味 有刺激性气味 无
特性 易挥发 不易挥发
用途 ①金属除锈;②人体中含有少量盐酸,助消化 ①金属除锈;②化肥农药;③精炼石油
3.浓盐酸是有无色、刺激性气味的液体,易挥发。
4.浓硫酸是无色、油状液体,不易挥发,具有吸水性,溶于水放出大量的热。
5.稀释浓硫酸的方法:将浓硫酸沿着容器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
【知识拓展】
1.浓盐酸由于具有挥发性,所以长期放置溶质质量会减少,溶质质量分数会下降。
2.浓硫酸由于具有吸水性,所以长期放置溶剂质量会增加,溶质质量分数会下降。
三、酸的共性
1.酸的共性
(1)能使紫色石蕊试液变红,不能使无色酚酞试液变色。
(2)能与碱反应生成盐和水(中和反应)。
NaOH+HCl===NaCl+H2O
Cu(OH)2+H2SO4===CuSO4+2H2O
(3)能与某些金属氧化物反应生成盐和水。
CuO+2HCl===CuCl2+H2O
Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O
(4)能与某些金属反应生成盐和氢气。
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
(5)能与盐反应生成新的盐和新的酸。
AgNO3+HCl===AgCl↓+HNO3(检验Cl-)
Ba(NO3)2+H2SO4===BaSO4↓+2HNO3(检验SO)
2.原因:酸具有相似性质的原因是其在水溶液中电离出的阳离子全部是H+。
【中和反应、碱的性质探究】
一、碱的性质
1.碱的含义:在水中电离时,生成的阴离子都是氢氧根离子(或OH-)的化合物。
几种常见的碱
氢氧化钠 氢氧化钙
颜色状态 白色固体,极易溶于水(溶解放热) 白色粉末,微溶于水
俗名 烧碱、火碱、苛性钠(具有强腐蚀性) 熟石灰、消石灰
制法 Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH CaO+H2O===Ca(OH)2
用途 ①氢氧化钠固体作干燥剂②化工原料:制肥皂、造纸③去除油污:炉具清洁剂中含氢氧化钠 ①工业:制漂白粉②农业:改良酸性土壤、配波尔多液③建筑
2.碱的通性
(1)可溶性碱都能使紫色石蕊试液变蓝色,使无色酚酞试液变红色。
(2)与某些非金属氧化物反应,如:
2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O
Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓+H2O
应用:工业上常用碱溶液来吸收SO2气体
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
应用:澄清石灰水可用于检验CO2气体
(3)与酸发生中和反应
(4)与某些可溶性盐发生复分解反应,如:
2NaOH+CuSO4===Na2SO4+Cu(OH)2↓
现象:产生蓝色絮状沉淀
3NaOH+FeCl3===3NaCl+Fe(OH)3↓
现象:产生红褐色絮状沉淀
Na2CO3+Ca(OH)2===2NaOH+CaCO3↓
现象:产生白色沉淀
应用:可用于实验室制取少量的氢氧化钠
【知识拓展】
1.氢氧化钠由于易潮解且易与空气中的二氧化碳反应而变质,所以必须密封保存。
2.实验室常用氢氧化钠吸收二氧化碳,用氢氧化钙检验二氧化碳。
3.碱具有通性的原因是碱电离时生成的阴离子都是氢氧根离子(或OH-);
4.化学上研究的碱一般指可溶性碱。在碱的通性中,不溶性碱只能和酸反应;
5.可溶性碱受热不能分解,而不溶性碱受热可能分解。
二、酸与碱的反应(中和反应)
1.由酸和碱反应生成盐和水的反应,专称为中和反应,属于复分解反应。酸和碱反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水的反应。
2.应用:中和反应在工农业、生活和科学实验中应用很广。如用熟石灰来中和土壤的酸性,用胃舒平(主要成分为氢氧化铝)来中和过多的胃酸等。
【盐的性质】
一、盐的含义与常见盐的性质
盐是由金属离子或铵根离子和酸根离子组成的化合物。
物质 俗称 物理性质 用途
氯化钠NaCl 食盐 白色粉末,咸味,溶解度受温度影响不大 调味品、防腐剂、消除积雪(降低雪的熔点)、NaCl溶液选种、生理盐水(0.9% NaCl溶液)。Na+维持细胞内外的水分分布,促进细胞内外物质交换,Cl-促生盐酸(胃酸)
碳酸钠Na2CO3 纯碱、苏打 白色粉末状固体,易溶于水 用于玻璃、造纸、纺织、洗涤、食品工业等
碳酸氢钠NaHCO3 小苏打 白色晶体,易溶于水 面食发酵粉、治疗胃酸过多
碳酸钙CaCO3 石灰石、大理石 白色固体,难溶于水 建筑材料、补钙剂
【知识拓展】
1.盐类物质并不需要电离出的阳离子全是金属离子(或铵根离子),电离出的阴离子也不需要全部都是酸根离子,如KHSO4、Cu2(OH)2CO3等都属于盐类。
2.粗盐中由于含有氯化镁、氯化钙等杂质,易吸收空气中的水分而潮解。无水氯化钙可用作干燥剂。
3.碳酸钠从溶液中结晶析出时,晶体里会结合一定数目的水分子,化学式为Na2CO3·10H2O。碳酸钠晶体是纯净物。碳酸钠晶体易风化:常温时在干燥的空气中放置一段时间后,会失去结晶水而成为粉末(化学变化)。Na2CO3·10H2O===Na2CO3+10H2O。
4.并非所有盐的水溶液都呈中性。NaCl、K2SO4等强酸强碱盐的水溶液呈中性,(NH4)2SO4、CuCl2等强酸弱碱盐的水溶液呈酸性,Na2CO3等强碱弱酸盐的水溶液呈碱性。熟记:“纯碱不是碱,水溶液显碱性”。
5.工业盐与食盐完全不同,工业盐指亚硝酸钠(NaNO2),是强烈的致癌物质。
二、盐的化学性质
1.碳酸钙
与酸反应:2HCl+CaCO3===CaCl2+H2O+CO2↑
高温分解: CaCO3CaO+CO2 ↑(工业生产生石灰和二氧化碳)
2.碳酸钠(下列反应可用于检验NaOH是否变质)
与酸反应:2HCl+Na2CO3===2NaCl+H2O+CO2↑
与碱反应:Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH
3.碳酸氢钠
受热分解:2NaHCO3 △ Na2CO3+H2O+CO2↑
与酸反应:HCl+NaHCO3===NaCl+H2O+CO2↑
4.检验溶液中CO的存在方法
①取少许溶液于试管中,加入稀HCl,若有无色气泡产生,然后将该气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,则证明存在CO;
2HCl+CaCO3===CaCl2+H2O+CO2↑
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
②加入澄清石灰水溶液,若溶液变浑浊,然后加入稀盐酸浑浊消失,则存在CO(以碳酸钠为例);
Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH
2HCl+CaCO3===CaCl2+H2O+CO2↑
③加入CaCl2或Ca(NO3)2溶液,若液体变浑浊,则有可能存在CO(以碳酸钠为例)。
CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
Ca(NO3)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaNO3
三、盐的溶解性与盐的制取
1.盐的溶解性
钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐均易溶于水;盐酸盐中只有氯化银难溶;硫酸盐中只有硫酸钡难溶,硫酸钙和硫酸银微溶;碳酸盐多数难溶。
【知识拓展】
熟记盐的溶解性有助于判断复分解反应是否发生。
盐的溶解性记忆口诀:①钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐,溶入水中看不见;②盐酸盐除氯化银;③硫酸盐除硫酸钡,还有钙和银微溶。
2.盐的制取
工业上常根据盐的溶解性和复分解反应原理来制取某些盐。“侯氏制碱法”就是其典型的应用。
四、化肥
1.农家肥料:营养元素种类多,肥效慢而持久,价廉,能改良土壤结构。
2.化学肥料:(氮肥、钾肥、磷肥)
(1)氮肥:含有组成叶绿素的重要元素,能促使农作物的茎叶生长茂盛、叶色浓绿(促叶)。植物缺氮时,植株矮小,叶色发黄。常见的氮肥:
使用注意事项 备注
NH4HCO3 易分解,施用时深埋 铵态氮肥防潮防高温,且均不能与碱性物质(如草木灰、熟石灰等)混合施用
(NH4)2SO4 长期使用会使土壤酸化、板结
NH4Cl 长期使用会使土壤酸化、板结
CO(NH2)2 含氮量最高的氮肥(有机物)
NH3·H2O 加水稀释后施用 不稳定,易放出NH3↑
NaNO3
生物固氮:豆科植物的根瘤菌将氮气转化为含氮的化合物而吸收。
(2)钾肥:促使农作物生长旺盛,茎秆粗壮,抗倒伏(壮秆)。植物缺钾时,叶尖发黄,叶片常有褐斑,易倒伏。常见的钾肥:KCl、K2SO4和草木灰。
(3)磷肥:促进农作物根系发达、穗数增多、籽粒饱满(催果),增强抗寒抗旱能力,促进农作物提早成熟。缺磷时,叶片显暗绿色常带有紫红色,生长迟缓,产量降低,根系不发达。常见的磷肥:磷矿粉、过磷酸钙。
3.复合肥:含N、P、K中的两种或两种以上主要营养元素。如KNO3、NH4H2PO4、(NH4)2HPO4等。
【知识拓展】
铵态氮肥中的铵根离子与碱溶液反应生成氨气。氨气是碱性气体,不能用浓硫酸干燥。可用湿润的红色石蕊试纸检验气体是否显碱性。
【金属】
一、金属的物理性质
大多数金属都有特殊的光泽,密度和硬度较大,熔、沸点较高,具有良好的导电性、导热性和延展性。除汞(俗称水银)外,所有金属在室温下都是固体。
二、金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
金属 条件 反应的化学方程式 现象(或备注)
Mg 点燃 2Mg+O22MgO 剧烈燃烧,耀眼白光,放出大量热,生成白色固体
Al 常温 4Al+3O2===2Al2O3 表面生成致密保护膜
点燃(氧气中) 4Al+3O22Al2O3 剧烈燃烧,放出大量热和耀眼的白光,生成白色固体
Fe 常温、潮湿空气 4Fe+3O2+nH2O===2Fe2O3·nH2O 在氧气和水共同作用下,会生成暗红色疏松的铁锈
氧气中点燃 3Fe+2O2Fe3O4 剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体
Cu 加热 2Cu+O2 △ 2CuO 铜丝表面逐渐变为黑色
潮湿空气 2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3 铜表面生成一层绿色物质
Au、Ag 高温下也不与氧气反应,“真金不怕火炼”
大多数金属都能与氧气反应,但难易和剧烈程度不同。Mg、Al等在常温下就能与氧气反应;Fe、Cu等在常温下几乎不能单独与氧气反应,点燃或加热情况下可以发生反应;Au、Ag等在高温时也不与氧气反应。
2.金属与酸的反应
金属 现象 反应的化学方程式
镁 剧烈反应,大量气泡,溶液仍为无色,放热 Mg+2HCl===MgCl2+H2↑Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑
铝 剧烈反应(比镁稍缓),大量气泡,溶液仍为无色,放热 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑
锌 反应较剧烈,大量气泡,溶液仍为无色,放热 Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
铁 反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色 Fe+2HCl===FeCl2+H2↑Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
铜 不反应
Mg、Al、Zn、Fe的金属活动性比氢强,能置换出稀硫酸或稀盐酸中的氢。
等质量的Mg、Al、Zn、Fe四种金属与足量稀硫酸或稀盐酸反应时产生氢气的量:Al>Mg>Fe>Zn
3.金属与盐的反应
实验操作 现象 反应的化学方程式
铁丝浸入硫酸铜溶液 铁丝表面出现红色物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 Fe+CuSO4=== Cu+FeSO4
铜丝浸入硝酸银溶液 铜丝表面出现银白色物质,溶液由无色逐渐变为蓝色 Cu+2AgNO3=== Cu(NO3)2+2Ag
表中三种金属的活动性由强到弱的顺序:Fe>Cu>Ag。活动性强的金属能把活动性弱的金属从它的盐的水溶液中置换出来。
【知识拓展】
1.此类反应一定在溶液中进行,不溶于水的化合物一般不与金属反应,如Cu与AgCl不能进行置换反应。
2.K、Ca、Na活动性非常强,但不能用它们置换化合物中的金属,因为它们能同溶液中的水剧烈反应。
三、寻找金属变化的规律
1.金属活动性顺序:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au。
2.金属的活动性顺序中,位置越靠前的金属活动性越强,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,位于前面的金属能把位于后面的金属从它的盐的水溶液中置换出来,K、Ca、Na三种活泼金属能直接置换出水中的氢。
四、金属的锈蚀和防护
1.铁锈蚀的条件:水、氧气。
铜锈蚀的条件:水、氧气、二氧化碳。
2.防锈蚀的方法:改变金属内部结构,如制成不锈钢等;在金属表面形成各种保护层,如涂防锈油、油漆;形成氧化物保护膜等。
3.保护金属资源的有效途径:防止金属的腐蚀,金属的回收利用,有计划合理地开采矿物,寻找金属的替用品等。
五、金属材料——合金
1.合金是把一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。
2.合金的形成条件:其中任一金属的熔点不能高于另一金属的沸点(当由两种金属形成合金时)。
3.常见的铁合金有碳素钢和合金钢(锰钢、硅钢、钨钢、不锈钢等)。
常见的铜合金有青铜、黄铜、白铜等。
【知识拓展】
合金是金属与金属或金属与非金属的混合物。合金的很多性能与组成它们的纯金属不同。日常使用的大多数金属材料都是合金。
【常见的化学反应】
一、化学反应的实质
化学反应即化学变化。相对于物理变化,其根本特点是反应过程中有新物质产生(宏观)。所有化学变化都遵循质量守恒定律。
从微观上看,化学变化过程中,分子被拆分成原子,重新组合构成了新的分子,反应前后,原子的种类和原子个数不变。
二、四种反应类型
①化合反应与分解反应
1.化合反应特点:“多变一”,A+B→AB
2.分解反应特点:“一变多”,AB→A+B
②置换反应
1.含义:由一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应叫置换反应,A+BC―→AC+B。
2.典型反应:①活泼金属与酸发生的反应;②金属与盐溶液发生的反应;③氢气、碳等单质作还原剂与金属氧化物之间的反应。
【知识拓展】金属参与的置换反应应根据金属活动性来判断反应能否进行。
③复分解反应
1.复分解反应含义:由两种化合物相互交换成分生成另两种化合物的反应叫复分解反应,AB+CD―→AD+CB。
2.复分解反应条件:①反应物可溶(包括溶于酸);②生成物中应有沉淀或气体或水生成。
3.复分解反应特例:中和反应属于复分解反应,而不是一种基本反应类型。
4.复分解反应规律:酸、碱、盐之间发生的化学反应属于复分解反应。
【知识拓展】
1.化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应是四种基本反应类型。
2.不是所有的反应都可以划归为这四种基本反应类型的。例如CO与金属氧化物之间的反应:CO+CuO △ Cu+CO2,不属于这四种基本反应类型。
三、氧化还原反应
1.氧化反应:物质和氧发生的化学反应。
2.还原反应:含氧化合物中的氧被夺去的化学反应。
3.氧化还原反应
狭义解释:一种物质被氧化,同时另一种物质被还原的化学反应,即一种物质得到氧,同时另一种物质失去氧的化学反应。
广义解释:凡化学变化过程中元素之间发生电子转移的化学反应都属于氧化还原反应。判断是否属于氧化还原反应的特征是反应前后元素的化合价是否变化。
【知识拓展】
氧化还原反应不属于基本反应类型,因为四种基本反应类型是从反应物、生成物的种类上来定义的,而氧化还原反应是从反应过程中得氧与失氧的角度来定义的。事实上氧化还原反应可以是化合反应,可以是分解反应,还可以是置换反应等。
氢气 一氧化碳
可燃性 反应 2H2+O22H2O 2CO+O22CO2
现象 淡蓝色火焰,放热,火焰上所罩干冷烧杯壁上有水雾生成。 蓝色火焰,放热,生成能使澄清的石灰水变浑浊的气体。
还原性 反应 H2+CuOCu+H2O CO+CuOCu+CO2
装置
现象 黑色固体变红色;试管壁上有水珠生成。 黑色固体变红色;生成能使澄清的石灰水变浑浊的气体。注意:尾气需燃烧或收集起来,防止污染。
四、化学变化中的能量变化
化学变化过程通常伴随着能量变化,有些是放热反应,如多数可燃物的氧化燃烧反应都放热,活泼金属与酸反应、氧化钙与水反应、酸碱中和反应、生物的呼吸作用也都是放热反应。有些化学反应需要吸热,如铵盐和碱反应需要吸热,H2、CO还原CuO或Fe2O3是吸热反应。
五、催化剂与化学反应的快慢
1.不同的化学变化,其反应速度不同,如有些氧化反应剧烈而引起燃烧甚至爆炸,有些氧化反应则缓慢(钢铁生锈、生物的呼吸作用等)。
2.催化剂又称触媒,可以改变化学反应速率,正催化剂用来加快化学反应速率,负催化剂则可减慢化学反应速率。为了加快双氧水、氯酸钾分解制氧气,常用MnO2等作催化剂。
【知识拓展】
1.对催化剂的正确理解是:催化剂参与化学反应,但反应结束催化剂又回到原来的状态。
2.催化剂的“一变二不变”指的是:能改变化学反应速率,但催化剂本身的性质和质量都不变。
3.一种反应可能有多种催化剂,一种催化剂也可能对多个化学反应起催化 作用。
4.酶是一种生物催化剂,酶的催化作用具有高效性、专一性,并且受温度、pH值等因素的影响较大。
【元素的循环和物质的转化】
一、非金属单质与其化合物的转化
1.非金属单质与氧气反应
S+O2SO2
(硫黄是一种淡黄色粉末,在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,产生有刺激性气味的气体)
C+O2CO2
4P+5O22P2O5(白色固体)
N2+O22NO
2NO+O2===2NO2
非金属单质在一定条件下可以转化为相应的化合物。
2.非金属氧化物与水反应
CO2+H2O===H2CO3
H2CO3 △ CO2↑+H2O
SO2+H2O===H2SO3(形成酸雨的原因)
SO3+H2O===H2SO4
3NO2+H2O===2HNO3+NO
二、金属单质与其化合物的转化
1.金属与非金属的反应
2Mg+O22MgO(耀眼白光)
3Fe+2O2Fe3O4(火星四射)
Fe+S △ FeS(铁粉与硫粉混合加热后即可反应,放热,生成黑色固体)
金属单质和某些非金属单质在一定条件下可以相互反应,生成相应的盐:
2Fe+3Cl22FeCl3
Cu+Cl2CuCl2
2.金属与氧化物反应
2Mg+CO22MgO+C
8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3
3.金属氧化物与水的反应
CaO+H2O===Ca(OH)2(放出大量的热)
Na2O+H2O===2NaOH
K2O+H2O===2KOH
BaO+H2O===Ba(OH)2
活泼金属的氧化物与水反应生成相应的碱。MgO、FeO、Fe2O3、CuO等氧化物不溶于水,也不与水反应。
三、金属的冶炼
金属氧化物与还原剂(C、CO、H2等)在高温下反应,还原剂夺取金属氧化物中的氧,使其还原成金属单质。
C+2CuO2Cu+CO2↑
C+CO22CO
CO+CuO△Cu+CO2
H2+CuO△Cu+H2O
(盛放CuO的试管口略向下倾斜,防止生成的水流入试管底部,使试管炸裂;先通H2,再加热,防止氢气与空气混合加热时发生爆炸;实验停止后,继续通H2,直至试管冷却,防止灼热的铜被空气中的氧气氧化成CuO)
四、物质转化的规律
单质、氧化物、酸、碱、盐之间的相互关系历来是中考的重点。将它们的知识网络化、熟练掌握尤为重要。对其进行总结归纳的方法多种多样,如图为归纳物质转化规律常见的“八圈图”。
图中每一条线都表示各种物质间的相互关系。从一种物质出发就是这种物质的主要性质,箭头的指向就是这种物质的制备。图中横向表明了不同类物质间的相互转化关系,这些反应都生成盐这类共同产物,由此可得出十种生成盐的 方法:
金属+非金属―→无氧酸盐
碱性氧化物+酸性氧化物―→含氧酸盐
金属+盐―→新盐+新金属
金属+酸―→盐+氢气
酸性氧化物+盐―→盐+水
碱性氧化物+酸―→盐+水
酸+碱―→盐+水
酸+盐―→新酸+新盐
碱+盐―→新碱+新盐
盐+盐―→新盐+新盐
图中纵向表明了由单质到盐的转化关系,如:
Na―→Na2O―→NaOH―→NaCl
C―→CO2―→H2CO3―→Na2CO3
【除杂、鉴别、检验与推断】
一、常见离子的鉴别与共存
1.H+与OH-:用酸碱指示剂。
2.Cl-和SO:可用Ba(NO3)2或BaCl2溶液,但不能用AgNO3溶液。
3.CO:用稀盐酸和澄清石灰水,加入稀盐酸后生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
4.Fe3+和Cu2+:加NaOH溶液(可溶性碱溶液)能分别生成红褐色沉淀和蓝色沉淀。
5.NH:与碱溶液混合(微热)产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
常见沉淀的颜色
1.不溶于稀硝酸的白色沉淀:BaSO4、AgCl。
2.可溶于盐酸的白色沉淀:CaCO3、BaCO3、Al(OH)3等。
3.蓝色沉淀:Cu(OH)2。
4.红褐色沉淀:Fe(OH)3。
5.黑色物质(粉末):C(碳粉)、CuO、MnO2、Fe3O4、Fe(铁粉)等。
6.红色物质:Cu、Fe2O3(铁锈)等。
二、除杂分离物质
指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。除杂至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
除杂分离的常用化学方法:
方法 适用范围或原理 举例
化气法 与杂质反应生成气体除去 除Na2SO4中的Na2CO3,可加适量稀H2SO4:Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+ CO2↑+ H2O
沉淀法 将杂质转化为沉淀过滤除去 除NaCl中的Na2SO4,可加适量BaCl2:Na2SO4+ BaCl2===BaSO4↓+2NaCl
转化法 将杂质通过化学反应转化为原物质 除FeSO4中的CuSO4,可加过量铁粉,再过滤:CuSO4+Fe===Cu+FeSO4
溶解法 将杂质溶于某种试剂除去 除C粉中的CuO粉,可加适量稀H2SO4,再过滤:CuO+H2SO4===CuSO4+ H2O
吸收法 将杂质用某种试剂吸收除去 除H2中的HCl,可将混合气体通入NaOH溶液:NaOH+HCl===NaCl+H2O
三、物质鉴别的常用方法
(1)观察法
通过观察物质颜色、气味等不同来鉴别。例:铜和铝中,红色的是铜,银白色的是铝;硫酸铜溶液、氯化铁溶液中,蓝色的是硫酸铜溶液,黄色的是氯化铁溶液。
(2)溶解法
溶解法常用于鉴别不溶性物质与可溶性物质。例:碳酸钠和碳酸钙都是白色粉末,把它们分别放入水中,能溶解的是碳酸钠,不能溶解的是碳酸钙。
(3)燃烧法
通过燃烧时的现象和产物的不同进行鉴别。例:要鉴别H2、CO、CH4,分别点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯,能使烧杯内产生水滴的是H2或CH4,不能的是CO,再把内附澄清石灰水的烧杯罩在H2和CH4的火焰上方,其燃烧产物能使澄清石灰水变浑浊的是CH4,不能的是H2。
鉴别空气、氧气、二氧化碳,三者都是无色无味气体,把燃着的木条分别伸入三瓶气体中,使木条火焰熄灭的是二氧化碳,使木条燃烧得更旺的是氧气,基本不引起火焰变化的是空气。
鉴别棉布纤维和羊毛纤维,分别点燃这两种纤维,发出烧焦羽毛腥臭气味的是羊毛纤维,发出烧焦棉布味的是棉布纤维。
(4)滴加试剂法
酸碱指示剂主要用于鉴别酸和碱。例:鉴别三种无色液体——食盐水、稀盐酸、氢氧化钠溶液时,分别滴加紫色石蕊试液,使紫色石蕊试液变红的是稀盐酸,使紫色石蕊试液变蓝的是氢氧化钠溶液,不变色的是食盐水。
滴加某些酸溶液。例:鉴别黑色的氧化铜粉末和碳粉时,把它们分别加入到稀盐酸中,能溶解并形成蓝色溶液的是氧化铜,不反应的是碳粉。
鉴别白色的碳酸钙和氧化钙时,分别取样,滴加稀盐酸,有无色无味气体生成的是碳酸钙,无气体生成的是氧化钙。
滴加某些盐溶液。例:鉴别氯化钠溶液和碳酸钠溶液时,分别取样,滴加少量氯化钡溶液,有白色沉淀生成的是碳酸钠溶液,不反应的是氯化钠溶液。
(5)综合法
运用观察、滴加试剂、两两混合等方法鉴别物质。例:四瓶透明溶液分别是BaCl2、CuSO4、NaOH、MgCl2。首先观察,溶液呈蓝色的是CuSO4溶液,剩余三种溶液分别取样,滴加少量CuSO4溶液,有蓝色沉淀生成的是NaOH溶液,有白色沉淀生成的是BaCl2溶液,不反应的是MgCl2溶液。
四、物质推断方法
(1)推理法
对于以物质相互转化为内容的推断题,可将题意转化为图示,利用图示分析物质性质和物质之间的内在联系,抓住物质特征和实验现象这条主线,先认定一个熟悉的反应特征为突破口,然后逐步推理。
(2)剥离法
根据已知条件把明显的物质先剥离,再根据其他已知条件,把已剥离的物质当作已知,逐个求解。
(3)分层推断法
对于给出物质范围的推断题,确定混合物的成分一般用分层推断法,先分层推理出每一层的分结论,再进行综合整理得出总结论。
【知识拓展】1.鉴别时应取样。
2.鉴别物质应有明显的现象区别。
3.连续滴加试剂鉴别时,应注意先加入的离子对后面物质鉴别是否会产生干扰。
4.推断几种物质存在时,应特别注意物质能否共存。
【化学计算】
一、有关化学方程式的计算
1.有关化学方程式计算的注意点
认真细心:化学方程式书写正确;相对分子质量要准确;代入化学方程式中计算的相关量必须是纯净物质的质量。
要注意反应中的条件,如“充分反应”“完全反应”“恰好反应”“足量”“过量”等关键性词语,以作出正确判断。
2.有关反应物和生成物的计算
化学方程式能表达出多种量的关系,这些关系都是解答相关化学方程式问题中隐含的已知条件,这些条件都可以作为计算时的“桥梁”,是整个计算题的基础和依据。
3.不纯物的计算
化学方程式中所表示的反应物和生成物都是指纯净物,不纯物质不能代入方程式进行计算。遇到不纯物质时,需要将不纯物质换算成纯净物质的量,才能代入方程式,按质量比进行计算。计算关系为:纯净物的质量=不纯物的质量×纯净物的质量分数。
4.有关无数据计算题
计算题需要数据,但有许多化学计算题缺少数据甚至无数据,这就需要假设数据。假设数据也有技巧,否则会使计算变得复杂。巧解方法:(1)如果题目中只有百分含量的数据,则应该假设百分数分母代表的物质为100g;(2)如果题目中什么数据都没有,则应该根据某一物质的相对分子质量来假设数据。
二、有关化学式的计算
(一)根据化学式的计算
1.求相对分子质量
相对分子质量是指化学式中各原子相对原子质量的总和。在计算的过程中应注意化学式前面的数字(系数)与相对分子质量及元素符号右下角的数字与相对原子质量之间的关系是“相乘”不是“相加”;若计算结晶水合物的相对分子质量时,化学式中间的“·”表示的是“相加”不是“相乘”。例:CuSO4·5H2O的相对分子质量=64+32+16×4+5×(1×2+16)=160+5×18=250。
2.求化合物中各元素的质量比
以化合物AmBn为例。A、B元素的质量比:。
例:计算氧化铁Fe2O3中铁元素和氧元素的质量比。Fe∶O=(56×2)∶(16×3)=112∶48=7∶3。
3.求化合物中某元素的质量分数
化合物中任一元素的质量分数可以用下式计算:
某元素的质量分数=×100%。
混合物中某物质的质量分数=×100%。
(二)确定化学式的计算
1.根据化合物中各元素的质量比求化学式
将各元素的质量分别除以其相对原子质量,得到的商之比即为相应的原子个数之比,继而确定其化学式。
例:某硫的氧化物中S、O元素的质量比为2∶3,确定硫的氧化物的化学式。
S、O原子个数比为∶=1∶3,所以化学式为SO3。
2.根据化合物中某元素的质量分数求化学式
已知某化合物中某元素的质量分数和相对分子质量,可确定该化合物中各原子个数之比,进而确定其化学式。
例:某铁的氧化物中Fe%=70%,确定其化学式。可设该氧化物化学式为FexOy,则Fe%=×100%=70%,解得x∶y=2∶3,则其化学式为Fe2O3。
3.根据化合价确定化学式
化合物中各元素的化合价代数和为0,利用这一点可确定化合物中各元素原子个数比。
三、有关溶液的计算
有关溶液的计算中要准确分析溶质、溶剂、溶液的质量,最基本的质量关系是:溶质质量+溶剂质量=溶液质量。
1.溶质质量分数的公式
溶质质量分数=×100%
溶质质量=溶液质量×溶质质量分数
溶液质量=
溶液质量=溶液体积×溶液密度
【知识拓展】
1.计算时溶质必须全部溶于溶剂中且不与溶剂发生反应。若溶质没有全部溶解,则溶质的质量只计算溶解部分。
2.若溶质与水发生反应,则须计算出反应后溶解在水中的产物质量,如6.2g Na2O溶解在水中,其溶质应为NaOH而不是Na2O。
3.若溶质带有结晶水,其结晶水应作为溶剂水的质量计算,如25g CuSO4·5H2O溶解于一定量水中时,溶质质量为16g而不是25g。
2.有关溶液浓缩与稀释的计算
溶液稀释
稀溶液的溶质质量的和
溶液浓缩
稀溶液的溶质质量的和
3.有关溶液与化学方程式的综合计算
在根据化学方程式进行化学计算时,各反应物、生成物之间,要以溶质质量列比例,而不能直接用溶液质量或体积列比例。
【化学说理与探究性实验】
一、科学探究过程
1.提出问题
在科学研究上,能够发现并提出一个问题比解决一个问题更为重要。发现并提出问题的前提是用心观察,学会拓展自己的观察力。
2.建立假设
建立假设也叫进行猜想,假设可以正向假设或反向假设。如不同时段花的颜色变化既可假设与光照有关,也可假设与光照无关。
3.设计实验方案
设计实验方案的关键在于利用控制变量法设置对照实验,即在若干个相关的因素或变量中,选择一个有关变量相同而控制其他因素全部相同。
4.收集事实证据
学会用不同的有效方法收集相关的事实与证据,对数据进行列表或作图等,再对数据进行相关分析。
5.得出结论(验证假设)
对所收集的事实证据或实验数据进行分析后,得出相关结论,并用以检验所建立的假设或猜想,得出相关结论。
6.评价与交流
对探究的结论进行推广应用就需要评价与交流,对研究的课题总结成文、发表或会议交流都是其具体的形式。
二、初中化学常考的实验探究点列举
1.学会建立相关的科学假设或猜想
2.学习利用控制变量法设计对照实验
3.探究实验原理或实验过程是否合理
4.尝试对获得的事实证据或有关数据进行分析并得出正确结论
5.探究某种物质的元素组成
6.探究某种气体的成分组成
7.探究某种混合试剂的成分组成
8.探究某种物质的酸碱性
9.探究某种碱的变质情况
10.探究某种物质能否作为催化剂或催化效率如何
11.探究某种化学反应的产物成分
12.探究某种化学反应速率的影响因素
13.探究金属生锈的条件
三、说理题
从具体的题型分析,可以分为“说理题”和“证明题”。
(1)说理题:更多的侧重于用语言文字等来阐述、说明、解释某一个科学问题;
(2)证明题:主要用科学公式,从数学角度来证明某一个科学结论、公式等。
说理题解题方法梳理
1.找“对象”→确定研究对象
2.找“现象”→弄清科学现象和过程
3.找原理→来自题目或课本→基本概念、科学原理和公式
4.找关联→多点关联结构
5.简作答→梳理关联点逻辑扼要作答→复核检查
题型一:应用原理解释生活、实验现象主要有以下要素:
①简述科学原理:解答过程中必须简述相关的科学原理,以及对相关原理的理解。含相关的物理公式、化学方程式等。
②分析相关信息:对解答题中呈现的信息结合科学原理进行简要阐述,阐述要求有一定的逻辑。
③描述相关结论:结论的描述不仅符合科学原理,而且必须渗透相关的科学思想与方法。
题型二:对图像表格等信息的分析与解释,主要包括的解答要素有:
①简述相关的知识原理;
②描述对知识的理解;
③解释图像变化的原因;
④说出合理的结论。
证明题一般为公式,但有些说理题与证明题也没有严格的区别,两者只是表达不同
①明确科学本质,确定基本公式,并按照公式逐步推导,演化,替代(很重要);
②将科学结论转化为用科学公式表达,需要学生运用较多科学语言(文字或科学公式等),并运用因果关系,体现一定逻辑顺序,来阐述、解释某一科学问题或科学现象的综合性试题