一、走進化學世界

1. 化學變化：生成了其它物質的變。

2. 物理變化：沒有生成其它物質的變化。

3. 物理性質：不需要發(fā)生化學變化就表現(xiàn)出來的性質，如:顏色、狀態(tài)、密度、氣味、熔點、沸點、硬度、水溶性等。

4. 化學性質：物質在化學變化中表現(xiàn)出來的性質，如:可燃性、助燃性、氧化性、還原性、酸堿性、穩(wěn)定性等。

5. 常用儀器及使用方法

① 用于加熱的儀器：試管、燒杯、蒸發(fā)皿、燃燒匙。

② 測容器：量筒（視線與量筒內(nèi)液體凹液面的最低點保持水平）。

③ 稱量器：托盤天平（左物右碼）。

④ 加熱器皿：酒精燈。

⑤ 分離物質及加液的儀器：漏斗、長頸漏斗、分液漏斗。

6. 化學實驗基本操作

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二、空氣

1. 組成：N2：78%、O2：21%、稀有氣體：0.94%、CO2：0.03%，其它氣體與雜質 0.03%。

2. 空氣中氧氣的測定（原理：壓強差）

（1） 可燃物要求：足量且產(chǎn)物是固體，紅磷。

（2） 裝置要求：氣密性良好 操作要求：冷卻到室溫后打開彈簧夾。

（3） 現(xiàn)象：放熱，有大量白煙產(chǎn)生，打開彈簧夾后，廣口瓶內(nèi)液面上升約1/5體積。

（4） 結論：O2約占空氣體積的1/5。

（5） 探究：

① 液面上升小于1/5原因：

裝置漏氣，紅磷量不足，未冷卻完全。

② 能否用鐵、鎂代替紅磷？

不能，原因：鐵不能在空氣中燃燒，鎂會與N2、CO2反應。

③ 能否用碳、硫代替紅磷？

不能，原因：產(chǎn)物是氣體，不能產(chǎn)生壓強差。

3. 氧氣的性質和制備

（1）氧氣的化學性質：支持燃燒，供給呼吸。

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鐵在氧氣中燃燒燒集氣瓶中放少量水或細砂的目的：防止濺落的高溫熔化物炸裂瓶底。

硫在氧氣中燃燒集氣瓶中放入少量水的目的：吸收SO2，防止其污染空氣。

（2）氧氣的制備：

① 工業(yè)制氧氣——分離液態(tài)空氣法（原理：液氮和液氧的沸點不同，物理變化）

② 實驗室制氧氣原理：

a. 氣體制取與收集裝置的選擇

發(fā)生裝置：固固加熱型、固液不加熱型 （根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件）

收集裝置：根據(jù)氣體的密度、溶解性。

b. 制取氧氣的操作步驟（以高錳酸鉀制取氧氣并用排水法收集為例）

查—裝—定—點—收—離—熄。

c. 催化劑（觸媒）：在化學反應中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反應前后都沒有發(fā)生變化的物質。（一變兩不變）。

4. 常見氣體的用途：

（1）氧氣：供呼吸 （如潛水、醫(yī)療急救）。

支持燃燒 （如燃料燃燒、煉鋼、氣焊）。

（2）氮氣：保護氣（化性不活潑）、重要原料（硝酸、化肥）、液氮冷凍。

（3）稀有氣體（He、Ne、Ar、Kr、Xe等的總稱）：保護氣、電光源（通電發(fā)不同顏色的光）、激光技術。

5. 常見氣體的檢驗方法

（1）氧氣：帶火星的木條。

（2）二氧化碳：澄清的石灰水。

（3）氫氣：將氣體點燃，用干冷的燒杯罩在火焰上方；或者，先通過灼熱的氧化銅，再通過無水硫酸銅。

三、物質構成的奧秘

1. 分子

（1）概念：由分子構成的物質，分子是保持物質化學性質最小的微粒，化學變化中可分。

（2）三個基本性質（一小二動三間隔）。

（3）影響因素（溫度、壓強）。

2. 原子

（1）概念：原子是化學變化中的最小微粒，化學變化中不可分 。

（2）三個基本性質（一小二動三間隔）。

（3）構成：原子核（質子〔+〕、中子）和核外電子〔-〕。

核電荷數(shù)=質子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)

相對原子質量≈質子數(shù)+中子數(shù)

3. 離子

（1）概念：帶電的原子或原子團。

（2）表示方法及意義：如Fe3+：一個鐵離子帶3個單位正電荷。

4. 元素

（1）概念：具有相同核電荷數(shù)（質子數(shù)）的一類原子的總稱。

（2）質子數(shù)決定元素種類。

（3）元素的化學性質與原子最外層電子數(shù)密切相關。

注：最外層電子數(shù)相同其化學性質不一定都相同（Mg，He最外層電子數(shù)為2）。最外層電子數(shù)不同其化學性質有可能相似（He，Ne均為穩(wěn)定結構）。

5. 化合價和化學式

（1）化合價

a. 寫法及意義：

MgCl2：氯化鎂中鎂元素化合價為+2價。

b. 幾種數(shù)字的含義：

Fe2+：每個亞鐵離子帶兩個單位正電荷。

3 Fe2+：3個亞鐵離子。

c. 化合物中各元素正、負化合價的代數(shù)和為零，單質中元素化合價為零。

（2）化學式

① 寫法：

a. 單質：金屬、稀有氣體及大多數(shù)固態(tài)非金屬通常用元素符號表示它們的化學式；而氧氣、氫氣、氮氣等非金屬氣體的分子由兩個原子構成，其化學式表示為O2、H2、N2。

b. 化合物：正價在前，負價在后（NH3、CH4除外）。

② 意義：

如化學式H2O的意義：4點；

化學式 Fe的意義：3點。

③ 計算：

a. 計算相對分子質量=各元素的相對原子質量×原子個數(shù)之和。

b. 計算物質組成元素的質量比：相對原子質量×原子個數(shù)之比。

c. 計算物質中某元素的質量分數(shù)。

四、自然界的水

1. 水

（1）水的組成

測定方法和原理（電解水）

結論：水是由氫氧元素組成的，H2（負極）與O2（正極）的體積比為2:1，質量比為1:8。

（2）自來水的凈化過程和凈化原理

沉淀——過濾——吸附——消毒。

活性炭作用：吸附（色素和異味）。

區(qū)分硬、軟水方法：肥皂水。

水的兩種軟化方法：（生活中）煮沸，（實驗室）蒸餾。

2. 物質分類

混合物：由兩種或兩種以上純凈物組成，各物質都保持原來的性質。

純凈物：由一種物質組成。

單質：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，其中有一種元素是氧元素。

五、化學方程式

1. 質量守恒定律

（1）概念（反應物和生成物前后質量不變）。

（2）原因（三不變：原子種類、數(shù)目、質量反應前后不變）。

（3）化學方程式有關計算。

說明：

質量守恒定律只適用于化學變化，不適用于物理變化。

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。

要考慮空氣中的物質是否參加反應或物質（如氣體）有無遺漏。

2. 基本反應類型

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。

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。

六、碳和碳的氧化物

1. 碳的幾種單質

（1）金剛石（C）是自然界中最硬的物質，可用于制鉆石、刻劃玻璃、鉆探機的鉆頭等。

（2）石墨（C）是最軟的礦物之一，有優(yōu)良的導電性，潤滑性。可用于制鉛筆芯、干電池的電極、電車的滑塊等。

金剛石和石墨的物理性質有很大差異的原因是：碳原子的排列不同。

CO和CO2的化學性質有很大差異的原因是：分子的構成不同。

（3）無定形碳：由石墨的微小晶體和少量雜質構成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等。

2. 單質碳的化學性質：

單質碳的物理性質各異,而各種單質碳的化學性質卻相同！

（1）常溫下的穩(wěn)定性。

（2）可燃性：

完全燃燒（氧氣充足），生成CO2；

不完全燃燒（氧氣不充足），生成CO。

（3）還原性：C+2CuO ═ 2Cu+CO2↑（置換反應）

應用：冶金工業(yè)

現(xiàn)象：黑色粉末逐漸變成光亮紅色，石灰水變渾濁。

2Fe2O3+3C ═ 4Fe+3CO2↑

3. 二氧化碳的制法

（1）二氧化碳的實驗室制法

① 原理：用石灰石和稀鹽酸反應：

CaCO3+2HCl ═ CaCl2+H2O+CO2↑

② 選用固液不加熱裝置

③ 氣體收集方法：向上排空氣法

④ 驗證方法：將制得的氣體通入澄清的石灰水，如能變渾濁，則是二氧化碳。

驗滿方法：用點燃的木條，放在集氣瓶口，木條熄滅。則已集滿二氧化碳

（2）二氧化碳的工業(yè)制法：

煅燒石灰石：CaCO3 ═ CaO+CO2↑

生石灰和水反應可得熟石灰：CaO+H2O═Ca(OH)2

4. 二氧化碳的性質

（1）物理性質：無色,無味的氣體，密度比空氣大，能溶于水，高壓低溫下可得固體：干冰。

（2）化學性質：

① 一般情況下不能燃燒,也不支持燃燒，不能供給呼吸

② 與水反應生成碳酸：CO2+H2O═H2CO3。生成的碳酸能使紫色的石蕊試液變紅，

H2CO3 ═H2O+ CO2↑。碳酸不穩(wěn)定，易分解。

③ 能使澄清的石灰水變渾濁：

CO2+Ca(OH)2 ═ CaCO3↓+H2O 。用于檢驗二氧化碳。

④ 與灼熱的碳反應：

C+CO2 ═ 2CO（吸熱反應）

（3）用途：滅火

原理：Na2CO3+2HCl ═ 2NaCl+H2O+CO2↑

既利用其物理性質，又利用其化學性質

干冰用于人工降雨、制冷

5. 一氧化碳

（1）物理性質：無色，無味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水。

（2）有毒：吸進肺里與血液中的血紅蛋白結合，使人體缺少氧氣而中毒。

（3）化學性質：（H2、CO、C具有相似的化學性質：①可燃性 ②還原性）

① 可燃性：

2CO+O2 ═ 2CO2 （可燃性氣體點燃前一定要檢驗純度）

H2和O2的燃燒火焰是：發(fā)出淡藍色的火焰。

CO和O2的燃燒火焰是：發(fā)出藍色的火焰。

CH4和O2的燃燒火焰是：發(fā)出明亮的藍色火焰。

鑒別：H2、CO、CH4可燃性的氣體：看燃燒產(chǎn)物（不可根據(jù)火焰顏色）

② 還原性：

CO+CuO ═Cu+CO2 。

應用：冶金工業(yè)。

現(xiàn)象：黑色的氧化銅逐漸變成光亮紅色，石灰水變渾濁。

Fe2O3+3CO ═ 2Fe+3CO2。（現(xiàn)象：紅棕色粉末逐漸變成黑色，石灰水變渾濁。）

除雜：CO[CO2] 通入石灰水 或氫氧化鈉溶液：

CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O

CO2[CO] 通過灼熱的氧化銅

CO+CuO ═ Cu+CO2

CaO[CaCO3]只能煅燒（不可加鹽酸）

CaCO3 ═ CaO+CO2↑

注意：檢驗CaO是否含CaCO3加鹽酸 ：

CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑

（CO32-的檢驗：先加鹽酸，然后將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水。）

七、燃料及應用

1. 燃燒和滅火

（1）燃燒的條件：（缺一不可）

可燃物；氧氣（或空氣）；溫度達到著火點

（2）滅火的原理：（只要消除燃燒條件的任意一個即可）

消除可燃物；隔絕氧氣；降溫到著火點以下

（3）影響燃燒現(xiàn)象的因素：

可燃物的性質、氧氣的濃度、與氧氣的接觸面積

（4）使燃料充分燃燒的兩個條件：

要有足夠多的空氣；燃料與空氣有足夠大的接觸面積。

2. 化石燃料

（1）三大化石燃料：煤、石油、天然氣（主要成分甲烷）

甲烷的化學式：CH4 （最簡單的有機物，相對分子質量最小的有機物）

物理性質：無色，無味的氣體，密度比空氣小，極難溶于水。

化學性質: 可燃性。

CH4+2O2═CO2+2H2O （藍色火焰）。

（2）乙醇

乙醇（俗稱：酒精，化學式：C2H5OH）

化學性質: 可燃性

C2H5OH+ 3O2═2CO2+3H2O

優(yōu)點：

減少環(huán)境污染；節(jié)約化石燃料；促進農(nóng)業(yè)發(fā)展。

（3）新能源：

氫能源（最清潔的能源）、太陽能、核能、風能、地熱能、潮汐能