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第1單元 走進化學世界

1、化學是研究物質的組成、結構、性質以及變化規律的基礎科學。

2、我國勞動人民商代會制造青銅器，春秋戰國時會煉鐵、煉鋼。

3、綠色化學-----環境友好化學(化合反應符合綠色化學反應)

①四特點P6（原料、條件、零排放、產品）②核心：利用化學原理從源頭消除污染

4、蠟燭燃燒實驗（描述現象時不可出現產物名稱）

（1）火焰：焰心、內焰（最明亮）、外焰（溫度最高）

（2）比較各火焰層溫度：用一火柴梗平放入火焰中?，F象：兩端先碳化；結論：外焰溫度最高

（3）檢驗產物H2O：用干冷燒杯罩火焰上方，燒杯內有水霧

CO₂：取下燒杯，倒入澄清石灰水，振蕩，變渾濁

（4）熄滅后：有白煙（為石蠟蒸氣），點燃白煙，蠟燭復燃。說明石蠟蒸氣燃燒。

5、吸入空氣與呼出氣體的比較

結論：與吸入空氣相比，呼出氣體中O₂的量減少，CO₂和H₂O的量增多

（吸入空氣與呼出氣體成分是相同的）

6、學習化學的重要途徑——科學探究

一般步驟：提出問題→猜想與假設→設計實驗→實驗驗證→記錄與結論→反思與評價

化學學習的特點：關注物質的性質、變化、變化過程及其現象；

7、化學實驗（化學是一門以實驗為基礎的科學）

常用儀器及使用方法

（一）用于加熱的儀器－－試管、燒杯、燒瓶、蒸發皿、錐形瓶

可以直接加熱的儀器是－－試管、蒸發皿、燃燒匙

只能間接加熱的儀器是－－燒杯、燒瓶、錐形瓶（墊石棉網—受熱均勻）

可用于固體加熱的儀器是－－試管、蒸發皿

可用于液體加熱的儀器是－－試管、燒杯、蒸發皿、燒瓶、錐形瓶

不可加熱的儀器——量筒、漏斗、集氣瓶

（二）測容器－－量筒

量取液體體積時，量筒必須放平穩。視線與刻度線及量筒內液體凹液面的最低點保持水平。

量筒不能用來加熱，不能用作反應容器。量程為10毫升的量筒，一般只能讀到0.1毫升。

（三）稱量器－－托盤天平（用于粗略的稱量，一般能精確到0.1克。）

注意點：（1）先調整零點

（2）稱量物和砝碼的位置為“左物右碼”。

（3）稱量物不能直接放在托盤上。

一般藥品稱量時，在兩邊托盤中各放一張大小、質量相同的紙，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。

（4）砝碼用鑷子夾取。添加砝碼時，先加質量大的砝碼，后加質量小的砝碼（先大后?。?/p>

（5）稱量結束后，應使游碼歸零。砝碼放回砝碼盒。

（四）加熱器皿－－酒精燈

（1）酒精燈的使用要注意“三不”：①不可向燃著的酒精燈內添加酒精；②用火柴從側面點燃酒精燈，不可用燃著的酒精燈直接點燃另一盞酒精燈；③熄滅酒精燈應用燈帽蓋熄，不可吹熄。

（2）酒精燈內的酒精量不可超過酒精燈容積的2/3也不應少于1/4。

（3）酒精燈的火焰分為三層，外焰、內焰、焰心。用酒精燈的外焰加熱物體。

（4）如果酒精燈在燃燒時不慎翻倒，酒精在實驗臺上燃燒時，應及時用沙子蓋滅或用濕抹布撲滅火焰，不能用水沖。

（五）夾持器－－鐵夾、試管夾

鐵夾夾持試管的位置應在試管口近1/3處。試管夾的長柄，不要把拇指按在短柄上。

試管夾夾持試管時，應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；用手拿住

（六）分離物質及加液的儀器－－漏斗、長頸漏斗

過濾時，應使漏斗下端管口與承接燒杯內壁緊靠，以免濾液飛濺。

長頸漏斗的下端管口要插入液面以下，以防止生成的氣體從長頸漏斗口逸出。

化學實驗基本操作

（一）藥品的取用

1、藥品的存放：

一般固體藥品放在廣口瓶中，液體藥品放在細口瓶中（少量的液體藥品可放在滴瓶中），

金屬鈉存放在煤油中，白磷存放在水中

2、藥品取用的總原則

①取用量：按實驗所需取用藥品。如沒有說明用量，應取最少量，固體以蓋滿試管底部為宜，

（2）空氣的污染及防治：對空氣造成污染的主要是有害氣體（CO、SO₂、氮的氧化物）和煙塵等。目前計入空氣污染指數的項目為CO、SO₂、NO₂、O₃和可吸入顆粒物等。

（3）空氣污染的危害、保護：

危害：嚴重損害人體健康,影響作物生長,破壞生態平衡.全球氣候變暖,臭氧層破壞和酸雨等

保護：加強大氣質量監測，改善環境狀況，使用清潔能源，工廠的廢氣經處理過后才能排放，積極植樹、造林、種草等

（4）目前環境污染問題:

臭氧層破壞（氟里昂、氮的氧化物等）溫室效應（CO₂、CH₄等）

酸雨（NO₂、SO₂等）白色污染（塑料垃圾等）

6.氧氣

(1)氧氣的化學性質：特有的性質：支持燃燒，供給呼吸

(2)氧氣與下列物質反應現象

物質 現象

碳 在空氣中保持紅熱，在氧氣中發出白光，產生使澄清石灰水變渾濁的氣體

磷 產生大量白煙

硫 在空氣中發出微弱的淡藍色火焰，而在氧氣中發出明亮的藍紫色火焰，

產生有刺激性氣味的氣體

鎂 發出耀眼的白光，放出熱量，生成白色固體

鋁

鐵 劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體(Fe3O4)

石蠟 在氧氣中燃燒發出白光，瓶壁上有水珠生成，產生使澄清石灰水變渾濁的氣體

*鐵、鋁燃燒要在集氣瓶底部放少量水或細砂的目的：防止濺落的高溫熔化物炸裂瓶底

*鐵、鋁在空氣中不可燃燒。

(3)氧氣的制備:

工業制氧氣——分離液態空氣法（原理:氮氣和氧氣的沸點不同物理變化）

實驗室制氧氣原理2H₂O₂MnO₂2H₂OO₂↑

2KMnO₄△K₂MnO₄MnO₂O₂↑

2KClO₃MnO₂2KCl3O₂↑

（4）氣體制取與收集裝置的選擇△

發生裝置：固固加熱型、固液不加熱型收集裝置：根據物質的密度、溶解性

（5）制取氧氣的操作步驟和注意點（以高錳酸鉀制取氧氣并用排水法收集為例）

a、步驟：查—裝—定—點—收—移—熄

b、注意點

①試管口略向下傾斜：防止冷凝水倒流引起試管破裂

②藥品平鋪在試管的底部：均勻受熱

③鐵夾夾在離管口約1/3處

④導管應稍露出橡皮塞：便于氣體排出

⑤試管口應放一團棉花：防止高錳酸鉀粉末進入導管

⑥排水法收集時，待氣泡均勻連續冒出時再收集（剛開始排出的是試管中的空氣）

⑦實驗結束時，先移導管再熄滅酒精燈：防止水倒吸引起試管破裂

⑧用排空氣法收集氣體時，導管伸到集氣瓶底部

（6）氧氣的驗滿：用帶火星的木條放在集氣瓶口

檢驗：用帶火星的木條伸入集氣瓶內

7、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生變化的物質。（一變兩不變）

催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用。

8、常見氣體的用途：

①氧氣：供呼吸（如潛水、醫療急救）

支持燃燒（如燃料燃燒、煉鋼、氣焊）

②氮氣：惰性保護氣（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（通電發不同顏色的光）、激光技術

9、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

9、氧化反應：物質與氧（氧元素）發生的化學反應。

劇烈氧化：燃燒

緩慢氧化：鐵生銹、人的呼吸、事物腐爛、酒的釀造

共同點：①都是氧化反應②都放熱

水

1、水的組成：

（1）電解水的實驗

A.裝置―――水電解器

B.電源種類---直流電

C.加入硫酸或氫氧化鈉的目的----增強水的導電性

D.化學反應：2H₂O===2H₂↑O₂↑

產生位置負極正極

體積比2：1

質量比1：8

F.檢驗：O₂---出氣口置一根帶火星的木條----木條復燃

H2---出氣口置一根燃著的木條------氣體燃燒，產生淡藍色的火焰

（2）結論：①水是由氫、氧元素組成的。

②一個水分子是由2個氫原子和1個氧原子構成的。

③化學變化中，分子可分而原子不可分。

例：根據水的化學式H2O，你能讀到的信息

化學式的含義H₂O

①表示一種物質水這種物質

②表示這種物質的組成水是由氫元素和氧元素組成的

③表示這種物質的一個分子一個水分子

④表示這種物質的一個分子的構成一個水分子是由兩個氫原子和一個氧原子構成的

2、水的化學性質

（1）通電分解2H₂O===2H₂↑O₂↑

（2）水可遇某些氧化物反應生成堿（可溶性堿），例如：H2OCaO==Ca(OH)2

（3）水可遇某些氧化物反應生成酸，例如：H2OCO2==H2CO3

3、水的污染：

（1）水資源

A．地球表面71％被水覆蓋，但供人類利用的淡水小于1％

B．海洋是地球上最大的儲水庫。海水中含有80多種元素。海水中含量最多的物質是H₂O，最多的金屬元素是Na，最多的元素是O。

C．我國水資源的狀況分布不均，人均量少。

（2）水污染

A、水污染物：工業“三廢”（廢渣、廢液、廢氣）；農藥、化肥的不合理施用

生活污水的任意排放

B、防止水污染：工業三廢要經處理達標排放、提倡零排放；生活污水要集中處理達標排放、提倡零排放；合理施用農藥、化肥，提倡使用農家肥；加強水質監測。

（3）愛護水資源：節約用水，防止水體污染

4、水的凈化

（1）水的凈化效果由低到高的是靜置、吸附、過濾、蒸餾（均為物理方法），其中凈化效果最好的操作是蒸餾；既有過濾作用又有吸附作用的凈水劑是活性炭。

（2）硬水與軟水

A.定義硬水是含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水；

軟水是不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。

B．鑒別方法：用肥皂水，有浮渣產生或泡沫較少的是硬水，泡沫較多的是軟水

C．硬水軟化的方法：蒸餾、煮沸

D．長期使用硬水的壞處：浪費肥皂，洗不干凈衣服；鍋爐容易結成水垢，不僅浪費燃料，還易使管道變形甚至引起鍋爐爆炸。

５、其他

（１） 水是最常見的一種溶劑，是相對分子質量最小的氧化物。

（２） 水的檢驗：用無水硫酸銅，若由白色變為藍色，說明有水存在；CuSO₄5H₂O=CuSO₄?5H₂O

水的吸收：常用濃硫酸、生石灰、固體氫氧化鈉、鐵粉。

氫氣　H₂

1、物理性質：密度最小的氣體（向下排空氣法）；難溶于水（排水法）

2、化學性質：

（１） 可燃性（用途：高能燃料；氫氧焰焊接，切割金屬）

2H₂O₂====2H₂O點燃前，要驗純（方法？）

現象：發出淡藍色火焰，放出熱量，有水珠產生

（２） 還原性（用途：冶煉金屬）

H₂＋CuO===CuH2O氫氣“早出晚歸”

現象：黑色粉末變紅色，試管口有水珠生成

（小結：既有可燃性，又有還原性的物質　H₂、C、CO）

３、氫氣的實驗室制法

原理：ZnH₂SO₄=ZnSO₄H₂↑Zn2HCl=ZnCl₂H₂↑

不可用濃鹽酸的原因濃鹽酸有強揮發性；

不可用濃硫酸或硝酸的原因濃硫酸和硝酸有強氧化性。

４、氫能源三大優點無污染、放熱量高、來源廣

分子與原子

分子 原子

定義：分子是保持物質化學性質最小的微粒 原子是化學變化中的最小微粒。

性質：體積小、質量??；不斷運動；有間隙

聯系：分子是由原子構成的。分子、原子都是構成物質的微粒。

區別：化學變化中，分子可分，原子不可分。

化學反應的實質：在化學反應中分子分裂為原子，原子重新組合成新的分子。

物質的組成、構成及分類

組成：物質（純凈物）由元素組成

原子：金屬、稀有氣體、碳、硅等。

物質　構成　分子：如氯化氫由氯化氫分子構成。H₂、O₂、N₂、Cl₂。

離子：NaCl等離子化合物，如氯化鈉由鈉離子（Na）氯離子（Cl-）構成

混合物（多種物質）

分類單質：金屬、非金屬、稀有氣體

純凈物（一種元素）

（一種物質）化合物：　有機化合物CH4、C2H5OH、C6H12O6、淀粉、蛋白質（多種元素）

氧化物 H₂OCuOCO₂

無機化合物 酸 HClH₂SO₄HNO₃

堿 NaOHCa(OH)₂KOH

鹽 NaClCuSO₄Na₂CO₃

原子的構成

（1）原子結構示意圖的認識

（2）在原子中核電荷數=質子數=核外電子數

（3）原子的質量主要集中在原子核上

（5）決定元素化學性質最外層電子數；決定元素種類質子數（核電荷數）；決定原子的質量原子核

（4）相對原子質量≈質子數中子數

說明：

最外層電子數相同其化學性質不一定都相同（Mg，He最外層電子數為2）

最外層電子數不同其化學性質有可能相似（He，Ne均為穩定結構）