绪言 化学使世界变得更加绚丽多彩

1.化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的一门基础学科，其特
征是从分子层次认识物质，通过化学变化创造物质。

2.元素符号

（1）1-20号元素（需要记住顺序）

氢（H）氦（He）锂（Li）铍（Be）硼（B）

碳（C）氮（N） 氧（O）氟（F）氖（Ne）

钠（Na）镁（Mg）铝（Al）硅（Si）磷（P）

硫（S）氯（Cl）氩（Ar）钾（K）钙（Ca）

（2）13个其他元素（只需要记住元素名称和元素符号）

锰（Mn）铁（Fe）铜（Cu）锌（Zn）银（Ag）

钡（Ba）铂（Pt）金（Au）汞（Hg）碘（I）

镍（Ni）锡（Sn）铅（Pb）

第一单元 走进化学世界

1.1 物质的变化和性质

一、化学变化和物理变化

1.物理变化

没有生成新物质的变化叫作物理变化

判断：一般是形状、状态发生变化（没有生成其他物质）

例子：汽油挥发、铁水铸成锅、蜡烛受热熔化·

2.化学变化（化学反应）

生成新物质的变化叫化学变化，又叫作化学反应

判断：颜色改变、放出气体、生成沉淀等（生成其他物质）

例子：燃烧、铁生锈、食物腐烂、呼吸作用、光合作用、A与B发生反应

3.区分物理变化、化学变化的关键是看是否生成其他物质

二、化学性质和物理性质

1.物理性质

物质不需要发生化学变化就表现出来的性质叫作物理性质

例子：颜色、状态、气味、硬度、熔点、沸点、密度、溶解性

（口诀：色、态、味、两点、两度、溶解性）

2.化学性质

物质在化学变化中表现出来的性质叫作化学性质

例子：可燃性、助燃性、氧化性、稳定性、酸碱性、A与B能生成C

三、变化和性质的区分

1.通过“能”、“易”、“难”、“可以”、“会”等关键词区分

例子：

铁生锈（化学变化） 铁能生锈（化学性质）

酒精挥发（物理变化 ） 酒精易挥发（物理性质）

二氧化碳使澄清石灰水变浑浊（化学变化）

二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊（化学性质）

四、易错提醒

爆炸不一定是化学变化：火药爆炸是化学变化，轮胎、气球爆炸是物理变化

发光放热不一定是化学变化：灯泡发光、放热是物理变化

颜色改变不一定是化学变化：氧气由气态变为液态会由无色变为淡蓝色

化学反应一定伴随着物理变化

1.2 化学实验与科学探究

一、认识常见仪器

1.可直接加热的仪器

2.需隔陶土网加热的仪器

3.取用仪器

4.存放仪器

5.加热仪器

6.几种漏斗

7.称量仪器

8.固定或加持仪器

9.其他仪器

二、试剂取用

1.试剂取用规则

不能用手接触试剂，不要把鼻孔凑到容器口闻试剂气味，不得尝任何试剂的味道。剩余试剂既不能放回原瓶，不能随意丢弃，更不能拿出实验室，要放入指定容器内。（当需要闻试剂的气味时，应在瓶口用手轻轻扇动，让少量的气体飘进鼻孔）

节约原则：液体：1-2ml；固体：盖满试管底部

2.固体试剂取用

（1）块状固试剂

盛放：广口瓶

取用：镊子

操作：一横二放三慢竖

（2）粉末状试剂

盛放：广口瓶

取用：药匙、纸槽

操作：一横二送三直立

3.液体试剂取用

盛放：细口瓶

（1）大量液体：倾倒法

瓶塞倒放-防止污染试剂和腐蚀桌面

标签向手心-防止流出的液体腐蚀标签

试管略微倾斜

试剂瓶口紧挨试管口缓缓倒入-防止液体流到试管外

盖紧瓶塞，放回原处-防止试剂变质，方便下次使用

（2）少量液体：胶头滴管

滴管要垂直悬于容器口正上方

不平放、不倒置、先清洗、再吸取

4.量取液体体积：量筒

量筒读数方法：量筒必须放平，视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平（俯视：读数偏大，实际小，仰视：读数偏小，实际大）

注意：量取一定量液体时，需要用到量筒和胶头滴管

三、物质加热

1.酒精灯使用

①向灯内添加酒精时，不能超过酒精灯容积的三分之二。

②用火柴或打火机点燃酒精灯，熄灭时用灯帽盖灭。

③使用酒精灯时要注意“三禁止”：

绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精，以免失火。

绝对禁止用酒精灯引燃另一只酒精灯。

绝对禁止用嘴吹灭酒精灯。

④万一洒出的酒精在桌面燃烧起来，不要惊慌，应立即用湿抹布盖灭。

2.液体加热

3.固体加热

四、连接仪器装置

1.连接

用水润湿，稍稍用力转动插入

2.检查装置气密性

按如图所示连接装置，用手紧握试管，观察水中导管口有没有气泡冒出，如果有气泡冒出，说明装置不漏气

五、洗涤玻璃仪器

玻璃仪器内壁附着的水“既不聚成水滴，也不成股留下”时，表明仪器已洗干净

六、观察与描述蜡烛及其燃烧

1.蜡烛火焰分三层：外焰（温度最高）、内焰、焰心（温度最低）

2.蜡烛燃烧后的产物检验：

在火焰上方罩一个干燥的烧杯，烧杯内壁出现水雾，证明有水生成

在火焰上方罩一个用澄清石灰水润湿内壁的烧杯，澄清石灰水变浑浊，证明有二氧化碳生成

第二单元 空气和氧气

2.1 我们周围的空气

一、空气中氧气含量的测定

1.实验原理

红磷燃烧，消耗空气的中的氧气，使集气瓶内压强降低，在大气压的作用下将烧杯内的水压入集气瓶，进入水的体积等于消耗氧气的体积

2.文字表达式

$磷+氧气\xrightarrow{点燃}氧化镁$

3.实验步骤

①检查装置气密性

②在集气瓶中装少量水，再把水以上的容积部分分成五等份做上记号

③点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入瓶内并塞紧瓶塞

④待红磷燃烧停止，温度降低到室温后打开弹簧夹

4.实验现象

放热、产生大量白烟

冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，水的体积约占瓶内空气体积的1/5

5.实验结论

空气中氧气的体积约占空气体积的1/5

6.误差分析

（1）小于1/5

装置漏气

红磷的量不足

未冷却到室温就打开弹簧夹

部分水留在导管中，未进入集气瓶

（2）大于1/5

弹簧夹没有夹紧，红磷燃烧时集气瓶内受热气体会顺着导管逸出

燃烧匙伸入过慢，使装置内气体受热逸出

7.选择红磷的原因

能与空气中的氧气反应，不与空气中其他成分反应

反应后生成物不是气体（不能选择硫、木炭代替红磷）

二、空气的成分（体积分数）

氮气：78%；氧气：21%稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙、氡）：0.94%；二氧化碳：0.03%；其他气体和杂质：0.03%

三、物质分类

1.混合物：两种或两种以上物质混合而成的物质（不能用化学符号）

例：空气、海水、纯净水

2.纯净物：一种物质组成的物质（可以用化学符号表示）

例：氧气、氮气、二氧化碳、冰水混合物

四、空气是一种宝贵的资源

1.氧气

供给呼吸（动植物呼吸、医疗急救）

支持燃烧（炼钢、气割、气焊、航空航天）

2.氮气

（1） 性质

①无色、无味、气体，不易溶于水

③不能燃烧、也不支持燃烧（化学性质不活泼）

（2）用途

制硝酸、氮肥的重要原料

保护气（焊接金属、食品包装）

液氮冷冻麻醉

3.稀有气体（惰性气体）

（1）性质

①无色无味的气体

②化学性质很不活泼

（2） 用途

作保护气；作电光源；氦气制造低温环境

五、保护空气

1.污染物

有害气体：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳

烟尘：

2.危害

损害人体健康；影响作物生长；破坏生态平衡；臭氧层破坏；酸雨。

3.保护

使用清洁能源；加强空气质量监测；植树造林、种草

2.2 氧气

一、氧气的物理性质

1.无色无味气体，密度比空气略大，不易溶于水

2.氧气的三态变化

气态氧气（无色） 液态氧气（淡蓝色） 固态氧气（淡蓝色）

氧气状态发生改变时，颜色会发生改变，但属于物理变化

二、氧气的化学性质

1.氧气能使带火星的木条复燃

2.红磷燃烧

（1）文字表达式

$红磷+氧气\xrightarrow{点燃}{}五氧化二磷$

（2）现象

空气中：放热，产生大量白烟

3.木炭燃烧

（1）文字表达式

$碳+氧气\xrightarrow{点燃}{}二氧化碳$

（2）现象

空气中：发出红光，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体

氧气中：发出白光，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体

4.硫燃烧

（1）文字表达式

$硫+氧气\xrightarrow{点燃}{}二氧化硫$

（2）现象

空气中：发出微弱的淡蓝色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体

氧气中：发出蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体

（3）注意：

①集气瓶放水的作用：吸收二氧化硫，防止污染空气

②水不可以用细沙代替

5.铁丝燃烧

（1）文字表达式

$铁+氧气\xrightarrow{点燃}{}四氧化三铁$

（2）现象

空气中：铁丝红热，不能燃烧

氧气中：剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体

（3）注意：

①铁丝需打磨光亮

②集气瓶放水的作用：防止高温熔融物溅落，使集气瓶底受热不均而炸裂

③水可以用细沙代替

6.镁条燃烧

（1）文字表达式

$镁+氧气\xrightarrow{点燃}{}氧化镁$

（2）现象

空气中：发出耀眼的白光，产生白烟，放热，生成白色粉末

7.氧气的化学性质总结：氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能供给呼吸、支持燃烧，氧气含量越高，燃烧越剧烈

三、化合反应

1.定义：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应

2.特点：多变一

3.通式：A+B=C

四、氧化反应

1.物质与氧气发生的反应属于氧化反应

2.剧烈氧化：燃烧

3.缓慢氧化：动植物的呼吸、食物的腐烂、醋的酿造、农家肥的腐熟

2.3 制取氧气

一、高锰酸钾（暗紫色）制取氧气

1.实验原理（文字表达式）

$高锰酸钾\xrightarrow{加热}锰酸钾+二氧化锰+氧气$

2.实验装置

（1）发生装置：固固加热型

（2）收集装置：排水法（氧气不易溶于水）、向上排空气法（氧气密度比空气大）

3.实验步骤

查---检查装置气密性

装---装入药品（一横二送三直立）

定---试管固定在铁架台上

点---点燃酒精灯（先预热后加热，外焰加热）

收---收集氧气（气泡连续、均匀放出后开始收集）

离---将导管撤离水槽

熄---熄灭酒精灯

口诀：茶庄定点收利（离）息

4.注意事项

（1）高锰酸钾平铺在试管底部（增大受热面积）

（2）试管口放一团棉花（防止加热时试管内粉末状物质进入导管）

（3）用酒精灯外焰加热，先预热后加热

（4）试管口略向下倾斜（防止冷凝水回流使试管炸裂）

（5）铁夹夹在距试管口1/4~1/3处

（6）气泡连续、均匀放出后开始收集（刚开始出来的是装置内的空气）

（7）先撤离导管，后熄灭酒精灯（防止冷水倒吸，使试管炸裂）

5.氧气的验满

（1）排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则证明氧气已收集满

（2）排水法（收集满的标志）：气泡从集气瓶口冒出

6.氧气的检验：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明气体是氧气

7.氧气的放置：集气瓶正立，盖好玻璃片

二、过氧化氢制取氧气

1.催化剂

在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂，催化剂在化学反应中起到的作用叫做催化作用。

一变：改变反应速率（可以加快，也可以减慢）

两不变：质量和化学性质不变（物理性质可能改变，不能说性质不变）

口诀：一变两不变

2.实验原理（文字表达式）

$过氧化氢\xrightarrow{二氧化锰}水+氧气$

3.实验装置

（1）发生装置：固液不加热型

（2）注意事项

长颈漏斗的末端要伸入到液面以下，形成液封，防止气体从长颈漏斗口逸出

四、分解反应

1.定义：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应叫分解反应

2.特点：一变多

3.通式：A=B+C

五、氧气的工业制法：分离液态空气法（物理变化）

第三单元 物质构成的奥秘

3.1 分子和原子

一、物质由微观粒子构成

1.构成物质的微粒：分子、原子、离子

二、分子（微粒）的基本性质

1.分子的质量和体积都很小

2.分子总在不断运动（温度越高，分子运动速率越快）

3.分子之间有间隔（固<液<气）

三、分子可以分为原子

1.分子：由分子构成的物质， 分子是保持物质化学性质的最小粒子

2.原子：原子是化学变化中的最小粒子

3.分子由原子构成

4.化学反应实质：分子分为原子，原子结合成新的分子

5.分子和原子的区别与联系

四、从微观角度解释相关问题

1.物理变化和化学变化

（1）物理变化：分子本身没有变化（没有新分子生成）

（2）化学变化：分子变成其他分子（有新分子生成）

（3）例子：

水变成水蒸气（物理变化）---分子间隔发生改变

水通电生成氢气和氧气（化学变化）---分子发生改变（水分子变成氢分子和氧分子）

2.由不同种分子构成的物质属于混合物，由同种分子构成的物质属于纯净物

3.2 原子结构

一、原子的构成

（1）原子的构成

（2）原子内部结构规律

① 不同种类的原子质子数不同

②核电荷数=质子数=电子数=原子序数

③原子不显电性，因为原子核与核外电子所带电荷的电量相等，电性相反

（3）注意

①原子中质子数不一定等于中子数

②并不是所有的原子核中都有中子，氢原子没有中子（中子数为0）

二、原子核外电子排布（核外电子分层排布）

①先近后远，能量由低到高

②电子层（第1-7层）离核最远的叫最外层

③最外层电子数不超过8（只有一个电子层，不超过2）

④每层容纳电子数最多2n²个

三、离子

1.原子最外层电子数的特点

① 稀有气体的原子最外层电子数=8（He=2）（最外层电子数为8个电子的结构称为稳定结构，稳定结构是所有原子的共同愿望）

② 金属的原子最外层电子数<4（化学反应中易失去电子）

③非金属的原子最外层电子数＞4（化学反应中易得到电子）

2.离子的概念

①带电的原子或原子团叫离子

②阳离子：带正电的原子叫阳离子

③阴离子：带负电的原子叫阴离子

四、原子和离子的区别与联系

1.原子不带电荷，而离子带电荷

2.离子具有稳定结构，而原子不一定（稀有气体原子具有稳定结构）

3.离子是由原子得失电子而形成的

五、相对原子质量

相对原子质量≈质子数+中子数

六、物质的构成

1.构成物质的三种基本微粒：分子、原子、离子

2.举例：

①汞由汞原子构成

②水由水分子构成（1个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成）

③氯化钠由钠离子和氯离子构成

3.3 元素

一、元素的概念

1.概念：元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称

2.元素和原子的区别

元素：用于描述物质的宏观组成，只讲种类，不讲个数

原子：用于描述物质的微观构成，即讲种类，又讲个数

宏观描述：物质~元素~组成

微观描述：分子~原子~构成

例子：水

水是由氢元素和氧元素组成

1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成

3.元素的种类

一百多种元素组成几千万种物质

4.元素含量：

​ 地壳：氧、硅、铝、铁

5.元素的分类

二、元素符号

1.1-20号元素（需要记住顺序）

氢（H）氦（He）锂（Li）铍（Be）硼（B）

碳（C）氮（N） 氧（O）氟（F）氖（Ne）

钠（Na）镁（Mg）铝（Al）硅（Si）磷（P）

硫（S）氯（Cl）氩（Ar）钾（K）钙（Ca）

2.13个其他元素（只需要记住元素名称和元素符号）

锰（Mn）铁（Fe）铜（Cu）锌（Zn）银（Ag）

钡（Ba）铂（Pt）金（Au）汞（Hg）碘（I）

镍（Ni）锡（Sn）铅（Pb）

3.注意

（1）元素名称书写要正确

（2）元素符号书写要规范

①只有一个字母：大写

②有两个字母：第一个大写，第二个小写（口诀：一大二小）

三、元素符号的意义

1.元素符号（不带系数）

①表示某元素

②表示一个某原子

2.元素符号（带系数）

①表示几个某原子

3.例子

① H（表示氢元素，表示一个氢原子）

② 2H（表示两个氢原子）

四、元素周期表

1.周期

每一横行称一个周期（共7个周期）

同一周期电子层数相同，周期数=电子层数

2.族

每一纵行称一个族（18个纵行，16个族，8，9，10为同一族）

同一族最外层电子数相同，元素化学性质相似

3.元素周期表

原子中，原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数

第四单元自然界的水

4.1 水资源及其利用

一、人类拥有水资源

1.地球上的总水储存量很大，淡水资源极度缺乏，可利用的淡水资源更少。

2.水资源短缺

①人类生活、生产的用水量不断增加

②水体污染

二、保护水资源

1.合理利用水资源

（1）节约用水

应用新技术、改进工艺、改变用水习惯，如工业用水重复使用、采用节水灌溉方式、推广节水器具。

（2）改善水资源时空分布不均

（3）对污水进行处理

2.防治水体污染

①应用新技术、新工艺减少污染物的产生

②对污水进行处理，使之符合排放标准

三、水的净化

1.沉降（除去不溶性杂质）

静置，使不溶性物质沉降下来，与水分离，加入明矾可使悬浮的杂质较快速沉降

2.过滤（除去不溶性杂质）

（1）过滤注意事项

一贴

①滤纸紧贴漏斗内壁

分析：滤纸用水润湿，紧贴漏斗内壁，不留有气泡，以防过滤速度慢

二低

①滤纸边缘低于漏斗边缘

分析：防止液体从漏斗外流出

②漏斗内液面低于滤纸边缘

分析：防止液体未经过滤而从滤纸和漏斗的间隙留下，使滤液浑浊

三靠

①烧杯口靠玻璃棒

分析：防止待滤液体流到漏斗外

②玻璃棒靠三层滤纸处

分析：滤纸折叠后打开，一边三层一边一层，靠在三层滤纸处，防止滤纸破损

③漏斗末端靠烧杯内壁

分析：漏斗下端的尖嘴要紧靠下面烧杯的内壁，防止滤液溅出，也能加快流速

（2）其他相关知识

①过滤的作用：用于分固体和液体、也可用于分离可溶性固体和难溶性固体

②玻璃棒的作用：引流

③可用饮料瓶代替漏斗，可用脱脂棉、小卵石、沙粒代替滤纸

④过滤后滤液仍然浑浊的原因：滤纸破损、漏斗内液面高于漏斗边缘、仪器本身不干净

⑤若滤液仍然浑浊应重新过滤

⑥过滤后所得液体仍是混合物

3.吸附（除去可溶性杂质）

活性炭：具有吸附作用，能除去色素、异味、有害气体

4.蒸馏（除去各种杂质）

（1）利用混合物中各成分的沸点不同将其分离，净化程度最高，得到的水为纯净物

（2）蒸馏需加沸石或碎瓷片防暴沸

四、硬水和软水

1.硬水：含较多可溶性钙、镁化合物的水

2.软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水

3.硬水的危害

（1）洗不干净衣服，衣服变硬

（2）烧锅炉浪费燃料、使管道变形、损坏、爆炸

五、自来水厂净水过程

4.2 水的组成

一、氢气

1.物理性质

（1）氢气是一种无色、无味的气体

（2）氢气的密度比空气小（可用向下排空气法收集）

（3）氢气难溶于水（可用排水法收集）

2.化学性质（可燃性）

（1）氢气燃烧火焰呈淡蓝色

（2）燃烧产物检验：在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有水雾，有水生成

（3）文字表达式：

$氢气+氧气\xrightarrow{点燃}水$

（4）氢气验纯：

氢气不纯（混有空气或氧气）遇明火易爆炸，因此点燃氢气前一定要检验其纯度

用拇指堵住集满氢气的试管口（试管口向下），靠近火焰，移开拇指点火，若发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯，声音较小表明氢气较纯

二、水的组成

1.装置图

2.现象

（1）电极上有气泡产生

（2）玻璃管内液体液面下降，一段时间后，V正：V负=1：2（注意是体积比）

3.气体检验

用燃着的木条分别检验正负极产生的气体

正极：木条燃烧的更旺，说明是氧气

负极：气体被点燃，火焰呈淡蓝色，说明是氢气

4.口诀

正氧负氢，氢二氧一（正极是氧气，负极是氢气，氢气和氧气的体积比为1：2）

5.文字表达式

$水\xrightarrow{通电}氢气+氧气$

6.水的组成

水是由氢、氧两种元素组成

7.注意

电解水时加硫酸钠或氢氧化钠是为了增强导电性，加快反应速率

三、物质分类

1.化合物：由不同种元素组成的纯净物叫做化合物

2.单质：由同种元素组成的纯净物叫做单质

3.氧化物：由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素的叫做氧化物

4.3 物质组成的表示

一、化学式

1.化学式的定义

化学式：用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子

混合物：无化学式

纯净物：唯一化学式

2.化学式的书写

（1）单质

金属、固态非金属、稀有气体（“金”、“石”、“稀”）：直接用元素符号表示

气态非金属：元素符号+数字

（2）化合物

两种元素：金前非后（NaCl、MgCl₂、KCl），有氧在后（CO₂、Fe₃O₄、P₂O₅）

两种以上元素：KMnO₄、K₂MnO₄

3.化学式的意义

宏观：表示某物质、某物质的元素组成

微观：表示1个分子、分子的原子构成

例：H₂O

宏观：表示水；表示水由氢、氧两种元素组成

微观：表示1个水分子；表示1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成

例：2H2O

表示2个水分子

4.H、2H、H₂、2H₂的意义

H：氢元素、一个氢原子

2H：两个氢原子

H₂：氢气、氢气由氢元素组成、1个氢分子、1个氢分子由两个氢原子构成

2H₂：2个氢分子

5.化学式的读法

由两种元素组成的化合物的名称，一般读作某化某，有时还要读出化学式中各种元素的原子个数。

二、化合价

1.化合价：原子间相互化合的数目，元素化合价是元素的原子在形成化合物时表现出来的一种性质。

2.化合价一般规律

（1）化合价有正价、负价（正负在前，数字在后）

（2）同种元素在不同化合物中可显不同的化合价

（3）在化合物里正、负化合价的代数和为0

（4）单质中元素的化合价为0

（5）原子团（根）：常作为一个整体参加反应的原子集团

铵根离子：NH₄⁺；氢氧根离子：OH^-；硝酸根离子：NO₃^-；碳酸根离子：CO₃^2-；硫酸根离子：SO₄^2-；

3.常见元素的化合价（口诀）

4.化合价的应用

（1）会标化合价

（2）会算化合价

（3）会根据化合价写化学式

三、有关相对分子质量的计算

1.会算相对分子质量

例：CO2的相对分子质量＝12×1＋16×2＝44

2.会算物质组成元素的质量比

例：CO2中碳元素与氧元素的质量比＝（12×1）：（16×2）＝3：8

3.会算物质中某元素的质量分数

CO₂中碳元素的质量分数=$\frac{12×1}{12×1+16×2}$×100%=27.3%

第五单元 化学反应的定量关系

5.1 质量守恒定律

一、质量守恒定律

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

任何化学反应都遵守质量守恒定律

二、实验

1.铜与氧气反应前后质量的测定

（1）实验现象：红色物质逐渐变为黑色，气球先膨胀后变瘪，m₁=m₂

（2）文字表达式：$铜+氧气\xrightarrow{加热}氧化铜$

（3）分析：参加反应的物质质量之和等于生成物的质量之和

2.铁与硫酸铜反应前后质量的测定

（1）实验现象：铁钉表面有红色物质生成，溶液由蓝色变为浅绿色，m₁=m₂

（2）文字表达式：$铁+硫酸铜\xrightarrow{}硫酸亚铁+铜$

（3）分析：参加反应的物质质量之和等于生成物的质量之和

3.盐酸与碳酸钠反应前后质量的测定

（1）实验现象：烧杯中产生大量气泡，m₁≠m₂

（2）文字表达式：$碳酸钠+稀盐酸\xrightarrow{}氯化钠+水+二氧化碳$

（3）分析：反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中，造成反应前后质量不相等

4.镁条燃烧前后质量的测定

（1）实验现象：镁条燃烧，发出耀眼的白光，产生大量白烟，生成白色固体，m₁≠m₂

（2）文字表达式：$镁+氧气\xrightarrow{点燃}氧化镁$

（3）分析：有氧气参与反应，造成反应前后质量不等

产生大量白烟逸散到空气中也会造成反应前后质量不等

注意：对于有气体参与或生成的反应，验证质量守恒定律，应在密闭环境中进行

三、质量守恒定律微观分析

1.化学反应（化学变化）的实质：参加反应的各物质的原子，重新组合生成其他物质的过程

2.化学反应前后各种量的关系

（1）六不变

宏观：总质量不变；元素种类不变；元素质量不变

微观：原子种类不变原子数目不变；原子质量不变

（2）两改变

宏观：物质的种类一定改变

微观：分子种类一定改变

（3）一可能改变

分子数目可能改变

5.2 化学方程式

一、化学方程式的定义

用化学式表示化学反应的式子

例：

读法：碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳

二、化学方程式的书写原则

1.必须以客观事实为基础

2.遵守质量守恒定律---保证两边原子数目相等（配平）

三、化学方程式的意义（一看二算）

例：

看：反应物、生成物、反应条件

算：反应物、生成物各物质间质量比

读法：碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳

质量比：12份质量的碳和32份质量的氧气可生成44份质量的二氧化碳

粒子个数比：1个碳原子和1个氧分子可生成1个二氧化碳分子

四、化学方程式的配平

配：化学式前加系数（化学计量数）

平：每种元素两边的原子总数都相等

五、化学方程式书写注意事项

1.化学式书写正确，条件标注正确

2.化学方程式要配平

3.气体沉淀符号标注正确

①生成物有气体，反应物无气体，气体物质化学式右边要注“↑”

②溶液中的反应，生成物有固体，反应物无固体，固体物质化学式右边要注“↓”

4.条件加热用“△”代替

注意区分点燃、加热、高温是三个不同的条件

第六单元 碳和碳的氧化物

6.1 碳单质的多样性

一、碳的单质

1.金刚石

（1）金刚石是无色透明的固体，可以作装饰品（钻石）

（2）金刚石是天然存在的最硬的物质，可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，以及装在钻机的钻头上，钻凿坚硬的岩层等。

（3）金刚石薄膜透光性好、硬度大，可用作光学窗口和透镜的涂层；其导热性好，可用于集成电路基板散热，提高芯片性能。

2.石墨

（1）性质：石墨是一种灰黑色、有金属光泽的固体。石墨很软，有滑腻感。石墨的熔点高，具有优良的导电性能。

（2）用途：作铅笔芯、高铁列车的受电弓滑板，石墨电极

3.木炭、活性炭

（1）性质：吸附性（具有疏松多孔的结构）

（2）用途：吸附色素、异味、有害气体

4.C₆₀

（1）每个C₆₀分子是由60个碳原子构成的

（2）能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域

5.碳单质物理性质差异很大，是因为碳原子的排列方式不同

二、碳单质的化学性质

1.常温下，化学性质不活泼

2.与氧气反应（可燃性）

（1）不充分燃烧

$\ce{C + O2}\xlongequal{点燃}\ce{CO2}$

（2）充分燃烧

$\ce{2C + O2}\xlongequal{点燃}\ce{2CO}$

（3）用途：作燃料

3.还原性

（1）碳还原氧化铜

①现象：黑色粉末逐渐变为红色（黑变红），澄清石灰水变浑浊

②化学方程式：$\ce{2CuO + C}\xlongequal{高温}\ce{2Cu + CO2 ^}$

③注意事项

网罩的作用：集中火焰提高温度

刚开始产生气泡时澄清石灰水不变浑浊：刚开始出来的是空气

（2）碳还原氧化铁

$\ce{2Fe2O3 + 3C}\xlongequal{高温}\ce{4Fe + 3CO2 ^}$

（3）碳还原二氧化碳

$\ce{C + CO2}\xlongequal{高温}\ce{2CO}$

（4）用途：冶炼金属

三、还原反应、还原性

1.含氧化合物里的氧被夺去的反应，属于还原反应

2.木炭能夺去氧化铜中的氧，具有还原性

6.2 碳的氧化物

一、实验

1.二氧化碳倾倒实验

现象：蜡烛至下而上依次熄灭

分析：二氧化碳密度比空气大，倾倒时会在烧杯底部先聚积较多的二氧化碳，在下方蜡烛首先接触到较多的二氧化碳而先熄灭，上方的蜡烛后接触到二氧化碳而熄灭

结论：二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧（化学性质）；密度比空气大（物理性质）

2.二氧化碳的溶解性实验

现象：塑料瓶变瘪

分析：二氧化碳溶于水，使瓶内气压减小，在大气压的作用下，将塑料瓶压瘪

结论：二氧化碳能溶于水

3.二氧化碳与水的反应

现象：Ⅰ、Ⅱ中纸花不变色，Ⅲ中纸花变为红色，吹干第三朵纸花，纸花由红色变为紫色

分析：水、二氧化碳不能使纸花变色，水和二氧化碳反应生成新酸能使纸花变红，新酸不稳定，易分解。

结论：二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸不稳定，易分解

二、二氧化碳

1.物理性质

①无色无味气体，密度比空气大，能溶于水

②空气的平均相对分子质量为29 。如果某气体的相对分子质量大于29 ，则这种气体的密度比相同状况下空气的大;如果小于29 ，则其密度比相同状况下空气的小。

2.化学性质

①二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧（二氧化碳用于灭火）

②二氧化与水反应生成碳酸

$\ce{CO2 + H2O}\xlongequal{}\ce{H2CO3}$

碳酸不稳定，容易分解成二氧化碳和水

$\ce{H2CO3}\xlongequal{}\ce{CO2 ^ + H2O}$

③二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊

$\ce{CO2 + Ca(OH)2}\xlongequal{}\ce{CaCO3 v + H2O}$

3.用途

①光合作用的原料；灭火；化工产品的原料；气体肥料

②固态的二氧化碳叫干冰，干冰升华，能吸收大量的热，因此干冰可作制冷剂和人工降雨

三、一氧化碳

1.物理性质

无色无味气体，密度比空气小，难溶于水

2.化学性质

①毒性

一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能再与氧气结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。不能用在室内放一盆水，来预防一氧化碳中毒，因为一氧化碳难溶于水。

②可燃性（作燃料）：火焰呈蓝色，点燃前需验纯

$\ce{2CO + O2}\xlongequal{点 燃}\ce{2CO2}$

③还原性（可用于冶金工业）

$\ce{CuO + CO}\xlongequal{\Delta}\ce{Cu +CO2}$

$\ce{Fe2O3 + 3CO}\xlongequal{高温}\ce{2Fe + 3CO2}$

3.用途

①作燃料

②用于冶金工业

4.二氧化碳与一氧化碳都是由碳元素和氧元素组成的化合物，但其性质差异很大，其原因是它们的分子构成不同

6.3 二氧化的实验室制取

一、药品选择

1.药品：大理石（或石灰石）与稀盐酸

2.不能用稀硫酸代替稀盐酸：碳酸钙与稀硫酸反应生成硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石（或石灰石）表面，阻止反应进行。

3.不能用碳酸钠与稀盐酸反应：反应速率过快，不便于收集

二、反应原理

$\ce{CaCO3 + 2HCl}\xlongequal{}\ce{CaCl2 + H2O +CO2 ^}$

三、气体发生装置的选择

1.选择依据：反应物的状态与反应条件

2.常用装置类型

（1）固固加热型：反应物的状态是固体和固体，需要加热

（2）固液不加热型：反应的状态是固体和液体，不需要加热

3.实验室制取二氧化碳发生装置

实验室制取二氧化碳药品是大理石或石灰石（固体）、稀盐酸（液体），不需要加热，所以选择固液不加热型装置

四、气体收集装置的选择

1.选择依据：气体的性质（溶解性、密度）

2.常见装置类型

（1）排水法：不溶于水，不与水反应

（2）排空气法：气体的密度比空气的大， 采用向上排气法；气体的密度比空气的
小， 采用向下排气法

3.实验室制取二氧化碳收集装置

因为二氧化碳能溶于水，且会与水发生反应，所以不能选择排水法收集

二氧化碳密度比空气大，可以选择向上排空气法收集

4.实验室制取二氧化碳的装置（包含发生装置和收集装置）

（1）A处长颈漏斗末端插入液面以下，形成液封：防止气体从长颈漏斗口逸出

（2）B处导管不能伸入过长：不利于气体排出

（3）C处导管要伸入集气瓶底部：便于将空气排尽

五、二氧化碳的检验与验满

1.二氧化碳的检验：将气体通入澄清的石灰水，若澄清的石灰水变浑浊，则证明气体是二氧化碳（注意不能用燃着的木条去检验二氧化碳）

2.二氧化碳的验满：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则证明已集满

第七单元 能源的合理利用与开发

7.1 燃料的燃烧

一、燃烧的定义

通常情况下，可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应叫做燃烧

二、燃烧的条件

1.探究-燃烧的条件

现象：铜片上的白磷燃烧；铜片上的红磷不燃烧（温度未到达着火点）；热水中的白磷不燃烧（未与氧气或空气接触）；通入氧气后热水中的白磷燃烧

分析：①②对比，燃烧需要温度达到着火点

①③对比，燃烧需要与氧气（或空气）接触

通入氧气前后对比，燃烧需要与氧气（或空气）接触

2.燃烧的条件

①可燃物

②与氧气（或空气）接触

③温度达到着火点

注意：燃烧的三个条件缺一不可

三、灭火原理

1.燃烧与灭火是里两个相反的过程，灭火的原理即破坏燃烧的条件

2.灭火的原理

①清除可燃物

②隔绝氧气（或空气）

③使温度降低到着火点以下

3.灭火器的适用范围

①泡沫灭火器：木材、棉布等引起的火灾

②干粉灭火器：油、气等引起的一般火灾

③二氧化碳灭火器：图书、档案、精密仪器等引起的火灾

四、易燃物和易爆物的安全知识

爆炸：可燃物在有限的空间内急剧地燃烧，就会在短时间内聚积大量的热，使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。

爆炸极限：可燃性气体等在空气中达到一定的含量时，遇到火源就会发生爆炸。

五、燃料的充分燃烧

1.燃烧时要有足够的空气（氧气）

2.燃料与空气（氧气）要有足够大的接触面积

六、化学反应中的能量变化

1.放热反应

（1）乙醇（C₂H₅OH），俗称酒精，燃烧时会放出大量的热

$\ce{C2H5OH + 3O2}\xlongequal{点燃}\ce{2CO2 + 3H2O}$

（2）氧化钙（生石灰）与水反应生成氢氧化钙（熟石灰），并放出热量

$\ce{CaO + H2O}\xlongequal{}\ce{Ca(OH)2}$

2.吸热反应

（1）碳还原二氧化碳

$\ce{C + CO2}\xlongequal{高温}\ce{2CO}$

7.2 化石能源的合理利用

一、化石能源的利用

1.煤

①混合物，主要含有C元素，还含有H O N S等元素

②煤的综合利用：隔绝空气加强热-干馏（化学变化）

2.石油

①混合物，含有C H等元素

②石油的综合利用：根据石油中各成分沸点的不同分离出各种产品-分馏（物理变化）

3.天然气

①混合物，主要成分为甲烷（CH₄），沼气的主要成分也是甲烷（CH₄），最清洁的化石燃料

②甲烷物理性质：无色无味气体，密度比空气小，难溶于水

③甲烷化学性质：可燃性，燃烧火焰呈蓝色，点燃前需验纯

$\ce{CH4 + 2O2}\xlongequal{点燃}\ce{CO2 + 2H2O}$

二、降低化石能源的利用对环境的影响

1.化石燃料造成空气污染的原因

①煤燃烧产生二氧化硫、氮的氧化物等形成酸雨

②汽车使用的汽油或柴油燃烧产生二氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘，造成污染

③大量化石能源燃烧释放的二氧化碳会引起温室效应

2.改进措施

通过提高燃料质量和改进使用技术来减少空气污染物的排放

①大力推广使用脱硫煤，改进生产中使用的脱硫设备，用天然气代替煤

②改进汽车发动机的燃烧方式，使用催化净化装置

③加大尾气检测力度，推广使用电动汽车

三、开发新能源

1.氢能

（1）氢能的优点

发热量高，无污染（产物为水），资源丰富（水→氢气）

（2）氢能的缺点

氢气大量制取和储运成本较高

（3）氢气的制取

①反应原理

$\ce{Zn + H2SO4}\xlongequal{}\ce{ZnSO4 + H2 ^}$

②制取装置

发生装置：固液不加热型

收集装置：排水法、向下排空气法

2.其他新能源

太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能、生物质能