化学笔记专业资料.doc
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1、绪言化学是研究物质的组成,结构,性质以及变化规律的科学。化学史:1、我国古代化学工艺:造纸、制火药、烧陶器,商代冶炼青铜器,春秋战国时期冶铁、冶钢。2、古代化学:火的发现与运用3、近代化学:19世纪初,道尔顿(英)和阿伏加德罗(意)创建原子论与分子论;1869年,门捷列夫发现了元素周期律和元素周期表。4、现代化学:纳米科学和技术,绿色化学,1nm=10-9m绿色化学环境和谐科学,实现“零污染”和“零排放”。火的发现和运用为化学的发展奠定了基础,原子论和分子学说的创建,奠定了近代化学的基础;元素周期律和元素周期表的发现加速了化学的发展。物理变化举例:木条折断或木材制成桌椅(形状发生变化);水变成
2、水蒸气或水结成冰(状态发生变化);灯炮通电发光,铁变为磁铁等。化学变化举例:物质的燃烧,金属生锈,食物变质,不稳定的分解等。化学变化的随着现象可帮助我们判断一个变化是否为化学变化,但不能作为判断化学变化的依据。如灯炮通电时虽然发光,发热,但其中无新物质生成,此为物理变化,化学变化一定随着物质变化,但物理变化不一定同时随着化学变化发生。一、物质的变化化学变化(化学反映):有新物质生成。物理变化:无新物质生成(状态及形态的改变)化学变化中常随着着物理变化的发生:变色,有气泡冒出,有沉淀,热量变化(放热吸热,发光)鉴定二氧化碳的方法:将气体通入澄清石灰水中,若变浑浊,则核气体为CO2。鉴定氧气的方法
3、:将带火的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则该气体为O2。二、物质的性质化学性质:可燃性,氧化性,还原性,稳定性,酸碱性,助燃性,腐蚀性,毒性等。物理性质:状态(在通常状态下),颜色,气味,熔点,沸点,硬度,密度,溶解性,挥发性,延展性,吸付性,导电性,导热性等。性质一般带有能,共有,可等词语。化学是一门以实验为基础的学科。一、对蜡烛燃烧实验的探究母子实验:1842年,施德勒(德)石蜡沸点较低,易形成石蜡的蒸气。导体插入石蜡焰心的因素,焰心温度较低,石蜡仍以石蜡蒸气逸出。导气管太长,未端点不着的因素:未端无石蜡蒸气导出。气体:逸出,液体:溢出。碳元素的检测方法:点燃该物质,用一澄清石灰水润湿的烧
4、杯罩住火焰,若澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,则该物质中具有碳元素,同时会产生烟尘。氢元素的检查方法:点燃该物质,用一冷而干燥烧杯罩住火焰,若烧杯壁发烫,烧杯内壁上出现小水珠,说明有水生成,则该物质中具有氢物质。取室内气体的方法:在室外将集气瓶装满水拿到室内,将水倒入水槽中,然后将玻璃盖住瓶口。烟:固体小颗粒 雾:液体小颗粒书13页,选择:关注物质的用途( )注射器:漏斗、滴管、量管、集气瓶由13页图111可知:火灾时会有烟尘(黑色),因此火灾时应捂着鼻口,以免有毒气体吸入。由长蜡烛先烧尽可知:热的二氧化碳密度比空气大,因此,火灾逃生时要延着墙弯腰前进。实验器材的使用一、药品的存放固体和
5、液体药品分类放固体药品:广口瓶液体药品:细口瓶见光易分解药品保存在棕色瓶中硝酸(HNO3),硝酸银溶液(AgNO3)碱液橡皮塞 酸液玻璃塞二、药品的取用(最少量)(一)固体药品的取用用药匙(没有说明用量,盖满试管底部)粉未状药品取用用药匙、纸槽(斜送、直立)块状,大颗粒药品的取用镊子(横放,慢竖)(二)液体药品取用1、取少量药品用玻璃棒蘸2、取少量药品用胶头滴管3、取一定量药品用量筒量取(量筒量程:10.0ml、20.0 ml、50.0 ml、100.00 ml)量筒的使用:一倒二滴,读数:凹液面的最低处,量筒不作反映容器,也不能加热4、取多量药品,没有说明用量,液体取12 ml,一倒二向三紧
6、挨(倾倒)托盘天平的使用:1、游码回零查平衡; 2、左物右码;3、用镊子夹砝码; 4、称量完毕砝码回,从小到大游码盒,游码移零;5、干燥药品只用纸,氢氧化钠用玻璃器皿。量筒读数:若“左码右物”则读数为砝码数2倍的游码数(平天分度值小于1g)定量称药品质量:先加砝码,再加物品,接近平衡时,抖动药匙,使药品慢慢掉入托盘中。酒精灯点不着,其因素为(也许):a、酒精浓度太低;b、忘掉盖上灯帽;c、灯芯烧焦。可以直接用酒精灯加热的仪器:a、试管玻璃 b、蒸发皿 c、燃烧匙金属可以间接用酒精灯加热的仪器:烧杯、烧瓶、锥形瓶。不能用酒精灯加热的仪器:量筒、集气瓶(盖塞子)、漏斗(垫上石棉网)加热时试管炸裂,
7、其错误操作也许为:a、没有预热,受热不均匀。b、试管口朝上。c、加热前,试管外壁有水。d、用焰心对着药品加热试管用于给固体加热,试管口略朝下,防止水的倒流,以致试管炸裂。用试管给液体加热:1、液体体积不能超过试管容积的三分之一。2、试管夹由试管底部往上套,夹在离管口的三分之一处,手握在长柄处。3、加热时试管与桌面成45角,度管口不能朝有人的方向,试管上下移动。三、仪器的洗涤(一)物质溶于水:直接用水冲洗。(二)物质不溶于水:1、能深于其它物质。例:油脂,先用热的纯碱溶液(或洗衣粉)冲洗,然后用水冲洗。2、也不溶于其它物质。不溶于碳酸盐(碳酸钙)氧化物CuO,碱Cu(OH)2,先用(稀)盐酸冲洗
8、,再用水冲洗。空气1、法国时拉瓦锡通过自实验证明空气由氮气(N2)和氧气组成,氧气约占空气体积的五分之一。实验现象:红磷燃烧冒白烟;放出热量;冷却后,打开止水夹,水进入瓶中,约占其容积的五分之一。结论:氧气约占空气体积的五分之一。若实验时,水进入瓶中的约占其容积的七分之一,其因素也许是:a、红磷量不够;b、装置漏气;c、未等冷却就打开止水夹;d、欲先,止水夹右端的导管之前未灌满水。2、反映文字表达式:磷+氧 点燃 五氧化二磷。反映符号表达式:P+O2 点燃 P2O5化学方程式:4P+5 O2 点燃 2 P2O5若实验时,水进入瓶中约占其容积的四分之一,其因素也许是:a、伸入瓶中时动作慢;b、没
9、夹紧止水夹,瓶内空气(小部分)受热从导管逸出。瓶中剩余(重要)物质:氮气(N2)说明氮气的性质:a、氮气难深于水(物性);b氮气化学性质锭。1、氮气不能燃烧;2、氮气在一般情况下氮气也不支持燃烧。接体积分数划分大约:氮气78%,氧气21%,二氧化碳0.03%,稀有气体0.94%,其它气体及杂物0.03%。各自成分保持各自的性质物质:混合物:由多种物质组成 纯合物:由目录中物质组成(具有固定组成)二、空气是一种宝贵的资源1、氧气的用途:a、供应呼吸;b练钢,作助燃剂。2、氮气的用途:a、制硝酸及氮肥(豆类科植物根瘤菌有固氮作用);b、作保护气(化学性质稳定),作灯炮填充气,气焊;c、可作食品袋中
10、的填充气;d、作致冷剂。可作食品保装袋中的填充气,应符合的原则是:1、不与食品发生反映;2、无毒;3、价廉易获取。3、稀有气体(惰性气体)氦气(He),氖气(Ne)氩气(Ar)氪气、氙气、氡气的总称作保护气(化学性质稳定)试电笔氖气飞艇氦气“人造小太阳”氙气三、保护空气1、污染了的空气对人类的影响(见文30页)。2、保护空气的措施。a、加强对大气的监测;b、大力植树造林;c、减少化石燃料的使用;d、使用清洁(新)能源(太阳能、核能、风能、地热能、潮夕能)。空气污染:粉尘(悬浮颗料可、吸入颗粒),气体(煤气)。气体:1、化石燃料的燃烧;2、工厂排放的废气。下列不会产生或排放而导致空气污染。氢气的
11、燃烧,植物的光合作用。绿色化学氧气一、物理性质1、一般情况下氧气为无色无味的气体(通常状况下)。2、氧气不易溶于水(氧气可以用排水法收集)3、PO2P空(氧气可用向上排空气法收集)二、氧气的验证方法用一根带火星的木条伸入到集气瓶中若木条复燃,则该气体为O2。三、氧气的化学性质1、木炭与氧气反映。实验现象:1、发出白光;2、放出热量。反映文字表达式:碳+氧气 点燃 二氧化碳化学方程式:C+O2 点燃 CO22、硫与氧气反映。硫与空气中的氧气反映,薄弱的淡蓝色火焰。硫与氧气反映,蓝紫色火焰。放出热量;放出一种带刺激性气味的气体。瓶,预先在瓶中加入少量水的目的,吸取带刺激性气味的气体,防止其逸散,导
12、致空气污染。文字表达式:硫+氧气 点燃 二氧化硫化学方程式:S+O2 点燃 SO23、铁与氧气反映。铁、铜、铝等在空气中一般不能燃烧,但在氧气中可以燃烧。实验现象:剧烈燃烧,火星四射,生成一种黑色固体物质。文字表达式:铁+氧气 点燃 四氧化三铁固体物质颜色黑色:四氧化三铁(Fe3O4),氧化铜(CuO),二氧化锰(MnO2),碳粉(C),铁粉(Fe)红(褐)色:铜(Cu),氧化铁(Fe2O3),红磷(P),氧化汞(HgO),氢氧化铁Fe(OH)3蓝色:胆(蓝)矾(CuSO45H2O) 氢氧化铜Cu(OH)2浅黄色:硫S 金Au浅绿色:碱式碳酸(铜绿)Cu2(OH)2紫黑色:高锰酸钾KMn O4
13、青白色:锌In其它金属:银白色气体:二氧化氮NO2红棕色 氯气C12黄绿色溶液:Cu2+蓝色 Fe3+黄色 Fe2+浅绿色 KMnO4溶液其它气体,溶液多为无色。P35 1、铁丝的末端系上了一根火柴的目的:引燃,使铁丝的温度升高从而达成其着火点,可燃物,助燃物,达成着火点。2、铁丝绕成螺旋状的目的,为了增大铁丝与氧气的接触面积。3、当火柴快燃尽的时候,才将铁丝伸入到盛有氧气的集气瓶中,为防止木柴燃烧消耗瓶中过多的氧气,使铁丝燃不着。4、预先在集气瓶中留有少量的水或铺上一层细沙的目的:防止生成的溶化物溅落导致氧气瓶的炸裂。在做铁丝民氧气的燃烧实验时未燃着,其因素也许是:1、铁丝太粗了(在做金属参
14、与的实验时,一般先用砂子将其表面打磨光亮)。2、铁丝生锈了。3、铁丝的末端末系上一根火柴。4、末引燃火柴。5、铁丝末绕成螺旋状。6、氧气的浓度太低。7火柴提前伸入瓶中,消耗了瓶中氧气。影响化学实验的因素:1、反映物的性质。2、反映条件。3、反映物的接触面积。4、反映物的浓度。S+ O2 点燃 SO2 C+ O2 点燃 CO24P+5O2 点燃 2P2O5 3Fe+2O2 点燃 Fe3O42Cu+ O2 2CuO(空气中氧气)氧色是一种化学性质比较活泼的气体基本反映类型之一:化合反映(多变一的反映);氧化反映:物质与氧的反映(氧指的是氧元素)概念的三种关系:包含关系,并列关系,交叉关系。氧化:急
15、剧氧化:1、燃烧;2、爆炸:a、化学变化;b、物理变化。缓慢氧化:食物腐烂、金属的生锈、酒和醋的酿造、农家肥的腐熟物理变化:在有限的空间里气体急剧地膨胀等从而引起爆炸。化学变化:在有限的空间里,发生化学反映放出热量,没有及时散发,导致了急剧膨胀,从而导致爆炸。缓慢氧化特例自燃燃烧,缓慢氧化的:共同点:a、都是氧化反映;b、都放出热量。不同点:a、不一定要这到着热点;b、不一定会发光(缓慢氧化)。制取氧气一、实验室制取氧气(化学)原理1、过氧化氢 二氧化锰 水+氧气2H2O2 MnO2 2 H2+ O22、氯酸钾 二氧化锰 氯化钾+氧气2KCLO3 MnO2 2KCl+3O2 3、高锰酸钾 加热
16、 锰酸钾+二氧化锰+氧气2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 非实验室制氧气2HgO2 2Hg+O22H2O2 通电 2H2+O2Cu2(OH)CO3 2CuO+CO2+H2O H2CO3 = CO2+H2OCaCO3 高温 CaO+CO2Cu(OH) CuO+ H2O 催化剂(触媒)在化学反映中作用,催化作用,改变化学反映速率,在化学反映前后,质量不变,化学性质不变。验证方法:(1)称取质量相等二份氯酸钾,分别加入试管中,称取一定质量的二氧化锰,加入到一支试管中,分别加热半晌,用一根带火星木条分别伸入到试管中,加入二氧化锰能使木条复燃,说明二氧化锰使氯酸钾的分解速率加快。a、b
17、gKclO3 b、 bgKClO3 LgMnO2(2)待试管冷却后,在试管加入适量的水,振荡,过滤(洗涤,干燥)称量,黑色固体质量与反映前黑色固体质量没变。(3)取等体积等质量分数(等浓液)双氧水(过氧化氢)分别加入到试管中,在其中一支试管中加入(2)中的黑色用一根带火星的木条分别伸入试管中,加入黑色固体能使带火星的木条复燃,说明化学反映前后,黑色固体的化学性质没变。a、5ml H2O2溶液 b、5ml lgMnO2 H2O2 溶液影响化学化应的因素a、5ml 5% H2O2溶液 b、5ml 30%H2O2 溶液(lgMnO2)温度每升高1,速率加快14倍。1、反映物的浓度;2、温度;3、催化
18、剂;4、反映物的接触面积;5、催化剂颗粒的大小。A+2B=C+3BC+2E=A+B+2F在上述反映中,催化剂是A。总反映式B+2E A 3B+2F实验室制取气体的装置发生装置原则:反映物的状态,反映物的条件收集装置原则:气体性质排水集气法A、气体不易溶于水或难溶于水;B、气体不与水反映。合用于固体与固体 气体2KClO3 MnO2 2KCl+3O22KMnO4 K2MnO4 +O22H2O2 MnO2 2H2O +O2合用于固体+液体气体2比1的优点:可以随时添加液体的药品。3比2的优点:可以控制化学反映速率。向上排空气法:a、P空P气;b、气体不与空气中成分反映。向下排空气法:a、P气P空;
19、b、气体不与空气中成分反映。制取装置:一、KClO3 MnO2 KCl+O2发生装置:A 收集装置:C或D二、H2O2 MnO2 H2O +O2二比一的优点:操作简便,节约能源,安全无污染。收集较纯净气体:排水集气法收集较干燥气体:排空气法氧气的集气方法:a、向上排空气法(验满方法);b、排水集气法。(1)将集气瓶装满水,用玻璃片先盖住瓶口一部分,然后将玻璃片平推过去,直至盖满,然后将集气瓶倒放到水槽中。(2)当气泡连续并均匀的冒出时,才开始集气。(3)将集气瓶扶正(尽也许集满氧气)。(4)当瓶口出现大量气泡时,气体已集满。(5)在水中用玻璃片盖住瓶口取出并放在桌面上。(1)集气:排空气法:P
20、空P气长进;P气P空短进。 排水法:(预先在瓶中装满水)短进(2)验证气体,CO2(瓶中装有澄清石灰水)长进。(3)除去气体杂质,O2(水蒸气)瓶中装有浓硫酸。除O2(多个装置)药品:灼热的铜丝。(4)贮气。(5)测定气体体积(瓶中装满水,长管接量筒)。(6)输氧装置(瓶中装一半水)钢瓶接长管。除水:浓硫酸(H2SO4),碱石灰。验证水:无水CuSO4, CuSO4(白色)+5H2O= CuSO45H2O(蓝色)验证CO2:澄清石灰水。除去CO2:氢氧化钠溶液。制取氧气1、检察装置气密性。将导管伸入水中,用手握住容器的外壁,过一会儿,导管的未端有气泡冒出,松开手后,导管内形成一段水柱,说明该装
21、置的气密性良好。从长颈漏斗加水,当水淹没漏斗的末端,然后用止水夹夹住导管橡皮管住,再往长颈漏斗内加水,当漏斗内液面与容器内出现液面差,12分钟不消失,说明该装置不漏气。2、装药品。3、按规定连接好装置。4、点燃酒精灯。5、收集气体。6、移出导气管(防止水槽中的水倒吸,导致试管破裂)7、熄灭酒精灯。用KClO3和MnO2制氧气时,不幸发生了爆炸,其因素为:药品不幸混有可燃物严禁混有固体可燃物。氧气的工业制法(分离液态空气)物理方法 -196 N2(先蒸发出来)空气 加压降温 液态空气 -183 O2(蓄存在蓝色的钢瓶中)1、人类生存离不开的两种物质:水和空气(氧气)。13min V正:V负1:2
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