第六单元碳和碳的氧化物

1、第六单元 碳和碳的氧化物第一节 金刚石、石墨和C60一、 “碳”和“炭”的区别：“碳”指碳元素，不是具体指某种物质；而“炭”指具体的、由碳元素组成的单质。二、 金刚石、石墨、C60是由碳元素组成的三种不同的单质。所以，在一定条件下，将石墨转化为金刚石的变化是化学变化。三、 金刚石、石墨的物理性质和用途化学式颜色形状硬度导电性导热性润滑性熔点用途金刚石C无色透明正八面体最硬无无无高划玻璃、切割金属、钻探机钻头、制装饰品等石墨深灰色、有金属光泽、不透明细鳞片状最软之一优良良好良好电极、铅笔芯、润滑剂等n 金刚石是天然存在的最硬的物质。n 无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成，没有固定形状。常见

2、的无定形碳：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。颜色、状态制法用途木炭灰黑色的多孔性固体木材隔绝空气加强热燃料、黑火药、制活性炭、冶炼金属活性炭灰黑色多孔颗粒状固体木炭在高温下用水蒸气处理净化多种气体和液体、作防毒面具焦炭浅灰色多孔性固体烟煤隔绝空气加强热冶炼金属炭黑极细的黑色粉末含碳物质不完全燃烧墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等，作橡胶制品的填料n 木炭、活性炭具有吸附性（物理性质）。活性炭的吸附性更强。四、 C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，这种足球结构的碳分子很稳定。五、 金刚石、石墨、C60性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。六、 碳的化学性质n 单质碳的物理性质各异，而各种单

3、质碳的化学性质却完全相同n 在常温下，碳的化学性质不活泼。n 碳具有可燃性：C+O2CO2（充分燃烧）2C+O22CO（不充分燃烧）碳在氧气中燃烧的现象：燃烧剧烈，发出白光；放热；生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。木炭+氧化铜澄清的石灰水n 碳具有还原性：C+2CuO2Cu+CO22Fe2O3+3C4Fe+3CO2单质碳的还原性可用于冶金工业。七、 木炭还原氧化铜的实验（见右图）【实验操作】 把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管； 将试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管； 集中加热； 过几分钟后，先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析

4、。【实验现象】澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变成红色。【化学方程式】C+2CuO2Cu+CO2n 反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。n 在酒精灯上加网罩的目的：使火焰集中并提高温度。n 配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧化。n 实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。八、 还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。木炭是使氧化铜还原为铜的物质，具有还原性。木炭在反应C+2CuO2Cu+CO2中作还原剂。第二节 二氧化碳制取的研究一、 实验室制取二氧化碳n 原料：大理石或石灰石、稀盐酸。u 不用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大

5、理石反应生成微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。u 不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。u 不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因：它们与稀盐酸反应速率太快，不容易控制和收集，且成本较高。n 反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2n 发生装置：同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（原因：固体和液体混合，在常温下反应生成气体）n 收集装置：向上排空气法收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大）n 检查装置的气密性：用长颈漏斗插入液面内的气体发生装置，紧闭导气管出口，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面下降，

6、则表明漏气；若水面不下降，则表明不漏气。n 验满：把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰熄灭，证明二氧化碳已经收集满了。n 检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，就证明收集的气体是二氧化碳。n 净化：如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氢气体和水蒸气时，可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶（除去氯化氢），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去水蒸气并进行干燥）。n 注意事项见第二单元。二、 二氧化碳和氧化钙的工业制法：CaCO3CaO+CO2CO2（2）第三节 一氧化碳和二氧化碳一、 二氧化碳的物理性质及对应的探究实验：CO2（1）n 无色无味，常温常压下为气体。n 一般情

7、况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。【实验操作】如右图（1），将CO2气体慢慢倒入杯中。【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下，先聚集在底部，然后逐渐上升，把杯内的空气自下而上排出。【实验结论】 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧； 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。n 二氧化碳能溶于水。【实验操作】如右上图（2）向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。【实验现象】瓶体变瘪。【实验分析】二氧化碳溶于水时，使瓶内的气体体积减小，因而压强减小，外界大气压把瓶子压瘪了。【实验结论】二氧化碳能溶于水。二

8、、 二氧化碳的化学性质n 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。n 二氧化碳不能供给呼吸。（注意：二氧化碳没有毒性）n 二氧化碳能与水反应生成碳酸。【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水之后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出，小心烘烤，观察现象。【实验现象】 第一朵小花变红； 第二朵小花不变色； 第三朵小花不变色； 第四朵小花变红； 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。【实验分析】 醋酸能使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变红

9、； 水不能使紫色石蕊变红； 二氧化碳不能使紫色石蕊变红； 二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红； 说明碳酸被分解了。【化学方程式】CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2【注意事项】 第二朵、第三朵纸花可以说明：水不能使紫色石蕊变红，二氧化碳不能使紫色石蕊变红，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红。 纸花必须是干燥的。如果纸花不是干燥的，那么在把第三朵纸花放入水中时，CO2会与纸花里的水分反应生成碳酸使纸花变红，这样就起不到对照的作用。 二氧化碳不能使紫色石蕊变红，但二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红。n 二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2=Ca

10、CO3+H2On 二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳：CO2+C2CO该反应是吸热反应。该反应既是化合反应，又是氧化还原反应（CO2是氧化剂，C是还原剂）。该反应是二氧化碳变为一氧化碳的一种方法。三、 二氧化碳的用途n 灭火（既利用了二氧化碳的物理性质，又利用了二氧化碳的化学性质）原因： 二氧化碳的密度比空气大； 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。灭火器原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2n 干冰（固体二氧化碳）：干冰升华吸收大量的热，因此干冰可用于人工降雨、制冷剂。n 光合作用：作气体肥料，可以提高农作物的产量。四、 二氧化碳对环境的影响：造成温室效应【能

11、导致温室效应的气体】二氧化碳、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等。五、 一氧化碳的物理性质：无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。一氧化碳只能用排水法收集，不能用向下排空气法收集。六、 一氧化碳的化学性质n 一氧化碳具有可燃性：2CO+O22CO2【燃烧的现象】 发出蓝色火焰； 放热； 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。煤炉从上至下，常发生的三个反应：2CO+O22CO2、CO2+C2CO、C+O2CO2n 一氧化碳具有毒性。原因：一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。正常的血液呈深红色，当通入一氧化碳后，血液由深红色变成浅红色。n 一氧化碳具有还原

12、性。七、 一氧化碳的用途：n 可燃性：作气体燃料（2CO+O22CO2）。n 还原性：冶炼金属（3CO+Fe2O32Fe+3CO2、CO+CuOCu+CO2）。八、 一氧化碳的还原性n 一氧化碳还原氧化铜的实验：【实验装置】见下图（这是整套装置，但只需掌握虚线框中内容，并且下文的操作、现象、结论仅针对虚线框内的实验装置）。1-稀盐酸2-大理石3-碳酸氢钠溶液4-浓硫酸5-木炭6-氧化铜7-氢氧化钙溶液【实验操作】 先通入一氧化碳，在加热前必须先检验一氧化碳的纯度； 点燃酒精灯给玻璃管内的物质加热； 实验完毕，先熄灭酒精灯； 再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。【实验现象】黑色粉末变成红色，生成的

13、气体使澄清的石灰水变浑浊。【实验结论】一氧化碳能使氧化铜还原成铜，同时生成二氧化碳。【化学方程式】CO+CuOCu+CO2【注意事项】 检验一氧化碳纯度的目的：防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。 一氧化碳“早来晚走”，酒精灯“迟到早退”。 一氧化碳“早来”，酒精灯“迟到”的目的：排净装置内的空气，防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。 一氧化碳“晚走”，酒精灯“早退”的目的：防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化（2Cu+O22CuO）。 因为一氧化碳有剧毒，随意排放会造成空气污染，所以必须进行尾气处理。 7溶液的目的： 证明反应生成二氧化碳； 除去装置内的二氧化碳。n 一氧化碳还原氧

14、化铁【实验装置和实验操作】与上面的实验类似（ 下的酒精灯要换成酒精喷灯）【实现现象】红色粉末逐渐变黑，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。【化学方程式】3CO+Fe2O32Fe+3CO2【注意事项】铁块是银白色的，但铁粉是黑色的。n 水煤气（一氧化碳和氢气的混合气体）：C+H2OCO+H2n 在我们学过的还原剂还原金属氧化物的反应中，只有两个反应的条件是“加热”，其他的都是“高温”：H2+CuOCu+H2O和CO+CuOCu+CO2九、 一氧化碳和二氧化碳的性质比较一氧化碳二氧化碳物理性质无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水化学性质可燃性、还原性、毒性 二

15、氧化碳能和水反应生成碳酸 二氧化碳可以和四大强碱反应生成盐和水 二氧化碳能和碳单质反应 二氧化碳能参与光合作用检验方法通过灼热的氧化铜粉末，粉末由黑色逐渐变成红色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊主要用途做燃料、冶炼金属灭火、制汽水、人工降雨十、 三大还原剂：H2、C、CO共同性质：可燃性、还原性。十一、 三大可燃性气体及燃烧时的火焰颜色：H2（淡蓝色）、CO（蓝色）、CH4（明亮的蓝）十二、 当碳与氧化剂不充分反应时，会生成一氧化碳。第七单元 燃料及其应用第一节 燃烧和灭火白磷热水氧气（2）（1）白磷白磷红磷热水一、 燃烧n 定义：通常的燃烧是指可燃物跟氧气发

16、生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。n 探究燃烧的条件（本实验要在通风橱或抽风设备下进行）：【实验操作】a. 如右图（1），在500mL的烧杯中注入400mL热水，并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷。在烧杯上盖一片薄铜片，铜片上一端放一小堆干燥的红磷，另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷，观察现象。b. 如右图（2），用导管对准上述烧杯中的白磷，通入少量氧气（或空气），观察现象。【实验现象】a. 铜片上的白磷燃烧，铜片上的红磷和水中的白磷没有燃烧。b. 白磷在水下燃烧。【实验分析】如右图（1）。与对比，说明：物质是否发生燃烧与可燃物燃烧所需要的温度有关。与对比，说明：物质是否发生燃烧与是否与氧

17、气（空气）接触有关。与图（2）对比，再次说明：燃烧必须有氧气（空气）。【实验结论】燃烧的条件：可燃物、与氧气（或空气）接触、温度达到着火点n 通风橱是一种不完善的尾气处理装置，若改进上述实验，可将红磷和白磷装入密闭的容器内（还要套一个气球），这样便于进行尾气处理。n 燃烧的条件： 可燃物； 与氧气（或空气）接触； 温度达到着火点。【注意事项】 着火点不是固定不变的。对固体燃料来说，着火点的高低跟表面积的大小、颗粒可惜的粗细、导热系数的大小等都有关系。 并非所有的燃烧都需要氧气，如氢气在氯气中燃烧生成氯化氢。 只有三个条件全部满足，燃烧才能发生。n 自燃：由缓慢氧化引起的自发燃烧。二、 灭火n

18、灭火的原理： 清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离； 隔绝氧气（空气）； 降低可燃物的温度，使其降低到着火点以下。【注意事项】 着火点是可燃物着火燃烧时所需的最低温度，是物质的一种性质，不随外界条件的变化而变化。 在燃烧的三个条件中，只需破坏一个条件就可以使燃烧停止。n 灭火器u 泡沫灭火器的反应原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2u 干粉灭火器的反应原理：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2u 二氧化碳灭火器内盛装的是液态二氧化碳，使用时不会留下任何痕迹。三、 爆炸鼓气n 定义：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

19、。u 爆炸还包括物理爆炸，它们是物理变化。u 除了可燃性气体能发生爆炸外，可燃性粉尘如面粉、煤粉等也能发生爆炸。n 粉尘爆炸实验【实验操作】取一空金属罐和小塑料瓶，剪去金属罐和小塑料瓶的上部，并在金属罐和小塑料瓶的底侧各打一个比橡皮管外径略小的小孔。像右图那样连接好装置，在小塑料瓶中放入干燥的面粉，点燃蜡烛，用塑料盖盖住罐。从橡皮管一端快速鼓入大量的空气，使面粉充满罐，观察现象并分析原因。【实验现象】“砰”地一声响，伴随一团火光产生；放热；塑料盖被掀起。【实验分析】面粉被吹起后与空气充分接触，又被蜡烛点燃。在有限的空间内发生急剧燃烧并放出大量热，产生的气浪将塑料盖掀起，说明可燃性的粉尘在有限的

20、空间内急剧燃烧能发生爆炸。【注意事项】 面粉应该是干燥的； 气囊的作用：使面粉与空气充分混合。 鼓气球与金属罐之间的连接管可稍长一些，人距离该装置远一些，以防危险。n 油库、面粉加工厂、纺织厂和煤矿的矿井内等地方必须做的安全措施：通风、严禁烟火。第二节 燃料和热量一、 三大化石燃料：煤、石油、天然气（均为混合物，并且均为不可再生能源）n 煤“工业的粮食”u 煤中主要含碳元素。u 煤燃烧排放的污染物：SO2、NO2、CO、烟尘等。（SO2、NO2可导致酸雨）u 为了使煤得到综合利用，可以将煤干馏，即隔绝空气加强热，使煤分解为焦炭、煤焦油、煤气等有用的物质。（干馏是化学变化）n 石油“工业的血液”

21、u 石油中主要含碳、氢元素。u 汽车尾气中的污染物：CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘。u 利用石油中各成分的沸点不同，可以将石油分馏，使石油中各成分分离。（分馏是物理变化）u 由石油炼制的部分产品和主要用途：溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青。n 天然气u 天然气的主要成分是甲烷（沼气）。u 甲烷是最简单的有机物、相对分子质量最小的有机物。u 甲烷的物理性质：无色无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。u 甲烷的化学性质：可燃性。u 甲烷燃烧的化学方程式：CH4+2O2CO2+2H2O（甲烷燃烧会产生明亮的蓝色火焰。）u 在我国农村，使用沼气的好处如下：

22、 可以解决生活用燃料问题； 改善农村环境、卫生状况； 提高肥效。n 可燃冰：科学家们在海底发现了大量可燃冰，它是一种甲烷水合物，是甲烷与水在低温高压下形成的。u 可燃冰的优点：能量高、热值大，是替代化石燃料的新能源。u 可燃冰的缺点：如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中，会造成更加严重的温室效应。二、 我们对待化石燃料的态度：合理开采、减少使用、综合利用。三、 化学反应中的能量变化n 探究化学反应中的能量变化【实验操作】在一支试管中加入几小段镁条，再加入5mL盐酸，观察现象，并用手触摸试管外部。【实验现象】剧烈反应，产生大量气泡；放热；镁条逐渐变小或消失。【实验结论】镁条与盐酸发生化学反应并放

23、出热量。【化学方程式】Mg+2HCl=MgCl2+H2n 有些化学反应可以产生热量，如：可燃物的燃烧；铝、镁等金属和盐酸反应等。有些化学反应会吸收热量，如一些条件为“高温”的反应。n 使燃料充分燃烧的方法： 加大空气的量； 增大燃料与空气的接触面积。实例：将块状的煤加工粉碎成煤粉，或者制成蜂窝煤等。n 燃料充分燃烧的意义： 使有限的能源发挥最大的作用（放热多、节省能源）； 降低环境污染的程度。n 燃料不充分燃烧的后果： 使燃料燃烧产生的热量减少，浪费资源； 产生大量的CO等物质，污染空气。第三节 使用燃料对环境的影响一、 燃料燃烧对空气的影响n 煤燃烧时排放出SO2、NO2等污染物，这些气体或

24、气体在空气中反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。n 酸雨危害的模拟实验【实验操作】向一个空集气瓶和一个充满SO2的集气瓶中各加入少量水。分别将表中所列物质放入上述两种液体中，观察现象。【实验现象】见下表加入的物质现象水SO2加水植物叶子或果皮无明显变化植物叶子或果皮变黄镁条或锌粒无明显变化镁条或锌粒表面有气泡产生大理石或石灰石无明显变化大理石或石灰石表面有气泡产生，并且变得粗糙【实验结论】酸雨呈酸性，能与多种物质发生反应。n 酸雨的危害： 腐蚀大理石建筑、钢铁制品； 污染江河湖海，使土壤酸化； 影响水中动植物生长，破坏森林、农作物的生长。 直接危害人体健康，甚至使人死亡。n 酸雨形成的反应原理

25、：SO2+H2O=H2SO3，2H2SO3+O2=2H2SO4来源：含硫煤的燃烧、工厂废气、汽车尾气等排放的氮、硫的氧化物。二、 防治燃料燃烧造成的空气污染n 酸雨的防治： 工厂废气处理后排放； 减少含硫煤的使用或使用脱硫煤； 改善汽车用燃料（如压缩天然气CNG和液化石油气LPG）； 减少煤、石油等化石燃料的燃烧，大力开发使用新燃料、新能源。n 减少汽车尾气对空气的污染 改进发动机的燃烧方式，以使汽油能够充分燃烧； 使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质； 使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。三、 使用和开发新的燃料及能源n 乙醇u 乙醇俗称酒精，化学式为C2H5OH。u 乙醇的物理性质：无色

26、、有特殊气味的液体，易挥发，易溶于水（能与水以任意比例互溶），并能溶解多种有机物。u 乙醇具有可燃性：C2H5OH+3O22CO2+3H2Ou 乙醇的用途：用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料；重要的化工原料；制成车用乙醇汽油；制造消毒剂；制造醋酸、饮料、香精、染料等。u 车用乙醇汽油：车用乙醇汽油是将变形燃料乙醇和汽油以一定的比例混合而形成的一种汽车燃料。u 使用车用乙醇汽油的好处： 节省石油资源； 减少汽车尾气的污染； 促进农业生产。n 氢气：见第三单元n 其他新能源：太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等。第八单元 金属和金属材料第一节 金属材料l 金属材料：金属材料包括纯金属以及它们的合金。

27、l 金属的物理性质n 在常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽（大多数金属呈银白色，铜呈紫红色，金呈黄色）；n 导电性、导热性、熔点较高、有延展性、能够弯曲、硬度较大、密度较大。l 金属之最n 地壳中含量最多的金属元素铝n 人体中含量最多的金属元素钙n 目前世界年产量最多的金属铁（铁铝铜）n 导电、导热性最好的金属银（银铜金铝）n 熔点最高的金属钨n 熔点最低的金属汞n 硬度最大的金属铬n 密度最大的金属锇n 密度最小的金属锂l 金属的分类黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金。有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属。重金属：如铜、锌、铅等轻金属：如钠、镁、铝等l 金属的应用物质的性质在

28、很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。n 铜、铝电线导电性好、价格低廉n 钨灯丝熔点高n 铬电镀硬度大n 铁菜刀、镰刀、锤子等n 汞体温计液柱n 银保温瓶内胆n 铝“银粉”、锡箔纸l 合金：由两种或两种以上的金属或金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。合金是混合物。金属氧化物不是合金。l 目前已制得的纯金属只有90多种，而合金已达几千种。l 合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，抗腐蚀性强。l 合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低。l 常见的合金：合金铁

29、的合金铜合金焊锡钛和钛合金形状记忆合金生铁钢黄铜青铜成分含碳量2%4.3%含碳量0.03%2%铜锌合金铜锡合金铅锡合金钛镍合金备注不锈钢是含铬、镍的钢，具有抗锈蚀性能。生铁较脆，钢铁具有韧性。生铁常制成暖气片。紫铜是纯铜熔点低见下具有形状记忆效应l 钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体具有良好的“相容性”，可用来造人造骨。钛和钛合金的优点： 熔点高、密度小； 可塑性好、易于加工、机械性能好； 抗腐蚀性能好。l 生铁和钢性能不同的原因：含碳量不同。第二节 金属的化学性质l 金属与氧气的反应n 镁、铝：u 在常温下能与空气中的氧气反应：2Mg+O22MgO 4Al+3O2=2A

30、l2O3u 铝的抗腐蚀性能好的原因：铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。n 铁、铜u 在常温下、干燥的环境中，几乎不与氧气反应，但在潮湿的空气中会生锈。u 铁、铜在高温时能与氧气反应：3Fe+2O2Fe3O4 2Cu+O22CuOn 金即使在高温时也不与氧气反应。l 金属与酸的反应：活泼金属酸 盐H2n 描述现象时，需要注意： 如果有铁、铜元素参加反应，一定要注意溶液颜色的变化； 反应放热，但是只有镁和酸反应时放热现象明显。l 置换反应：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反应是置换反应。当铁单质参加置换反应时，生成物中的铁元素呈+

31、2价。l 常见金属在溶液中的活动性顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金属活动性由强逐渐减弱n 在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。n 在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸（不可以用浓硫酸和硝酸）中的氢。n 在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。u 钾、钙、钠不符合这一条。它们会先和水反应生成碱和氢气，然后碱和盐反应。l 金属与盐溶液的反应：金属盐另一金属另一盐（条件：“前换后，盐可溶”）在活动性顺序中，金属的距离大的，反应先发生。一个置换反应结束后，

32、另一个置换反应才会发生。如在硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入锌粒，锌会先和硫酸铜反应，反应完毕后锌才和硫酸亚铁反应。l “湿法冶金”的反应原理：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4l Fe2+的盐溶液是浅绿色的，Fe3+的盐溶液是黄色的，Cu2+的盐溶液是蓝色的。l 比较Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序n 使用铁、银和溶液，一次性得出结果：操作及现象：把铁、银分别放入硫酸铜溶液中，铁表面没有现象；而银表面会附着一层红色物质，并且溶液会由蓝色逐渐变为无色。n 使用铜、硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液，一次性得出结果：操作及现象：把铜分别放入硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液中，硫酸亚铁溶液没有现象；而在硝酸银溶

33、液中，铜表面会附着一层白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色。n 选用试剂时，要根据金属活动性顺序表将三种金属排序，然后将排在中间的金属变成盐溶液，或者将排在两边的金属变成盐溶液，这样才能一次性得出结果。第三节 金属资源的利用和保护l 矿石：工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。常见的矿石及主要成分：赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、黄铁矿（FeS2）、菱铁矿（FeCO3）、铝土矿（Al2O3）、黄铜矿（CuFeS2）、辉铜矿（Cu2S）等。l 铁的冶炼n 实验室一氧化碳还原氧化铁n 工业高炉炼铁u 设备：高炉（图见书17页）。u 原料：铁矿石（赤铁矿或磁铁矿）、焦炭、石灰石、（空气）。u

34、 反应原理：C+O2CO2、CO2+C2CO、3CO+Fe2O32Fe+3CO2。u 石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅（SiO2）转变为炉渣（CaSiO3）。u 产品：生铁（实验室中“炼”出的铁不含碳，而工业生产中炼出的铁含碳）。l 含杂质的反应物或生成物的有关计算当参加反应的物质含杂质时，先要把含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量，再进行计算。一般利用该公式及其变形：。【例题】1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？【解法1】1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：设生成的铁的质量为x。折合为含铁96%的生铁的质量为答：800t氧化铁理论上可以炼出生

35、铁的质量为583t。【解法2】设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。（x不是纯物质的质量，不能直接代入计算）1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：答：800t氧化铁理论上可以炼出生铁的质量为583t。植物油干燥剂l 铁生锈的实验（见右图）【实验器材】大试管、试管夹（带铁夹的铁架台）、胶塞、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、洁净无锈的铁钉、棉花和干燥剂氯化钙等。【实验过程】取三根洁净无锈的铁钉，一根放在盛有蒸馏水的试管中，并使铁钉外露一半；一根放在用植物油密封的蒸馏水中；一根放在干燥的空气中，注意每天观察铁钉锈蚀的现象，连续观察约一周。【实验现象】第一个试管中的铁钉生锈，而第二、三个试管中没

36、有明显现象。【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。【注意事项】第二个试管内没有现象，证明了铁钉生锈需要氧气；第三个试管内没有现象，证明了铁钉生锈需要水蒸气。铁锈很疏松，铁制品可以全部被锈蚀。l 除去铁锈的方法n 物理方法：刀刮、砂纸打磨。n 化学方法：少量、多次地滴加稀盐酸或稀硫酸。l 防止铁制品生锈的方法n 保持铁制品的洁净、干燥；n 擦干后涂一层保护膜（作用：隔绝空气、防水）。具体方法如下：u 物理方法刷漆（油漆或银粉）、涂油u 化学方法电镀其它金属（铬或锌）、烤蓝n 制成不锈钢。l 金属资源的保护措施： 防止金属的腐蚀； 回收利用废旧金属； 有计划、合理地开采

37、矿物； 寻找金属的代用品。（例如用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车外壳等）意义：节约金属资源和能源，降低金属的生产成本，减少对环境的污染。第九单元 溶液第一节 溶液的形成1. 溶液l 定义：一种或几种物质分散到另一种物质里，形成均一的、稳定的混合物，叫做溶液。l 基本特征均一性指溶液中各部分的浓度和性质都相同。稳定性外界条件不变（温度、压强不改变，溶剂不蒸发）时，溶质、溶剂不分层，也不会析出固体。n 溶液具有均一性、稳定性的原因：溶质以分子或离子的形式分散到水分子中。l 溶质由两部分组成溶剂和溶质。n 溶剂的定义：能溶解其他物质的物质叫做溶剂。n 溶质的定义：被溶解的物质叫做溶质。n

38、 常见的溶剂有水、酒精、汽油。n 溶质可以有一种或多种，但溶剂只能有一种。n 溶质和溶剂在被分散前可以是固体、液体或气体。n 溶液、溶质、溶剂的质量关系：溶液的质量溶质的质量溶剂的质量（溶液的体积溶质的体积溶剂的体积）n 区分溶剂和溶质u 固体（或气体）与液体混合固体（或气体）是溶质，液体是溶剂。u 液体和液体混合质量小的为溶质，质量大的为溶剂。如果其中一种液体是水，那么水是溶剂。u 当两种物质完全反应后，新生成的物质是溶质，而析出的沉淀或产生的气体不是溶质，溶剂仍是水。例如锌溶于稀硫酸后，所得到的溶液中的溶质是硫酸锌。l 溶液的命名：“溶质的溶剂溶液”。如果没有指明溶剂，我们就认为水是溶剂。

39、l 水和酒精能以任意体积互溶。探究水与乙醇能否互溶时，要先滴入红墨水（目的：为了显色，利于观察）。2. 悬浊液、乳浊液与乳化作用l 悬浊液：由固体小颗粒分散到液体里形成的混合物叫做悬浊液。例如钡餐（硫酸钡的悬浊液）、粉刷墙壁用的涂料、黄河水都是悬浊液。l 乳浊液：由小液滴分散到液体里形成的混合物叫做乳浊液。例如在农业上，一般把不溶于水的液体农药配制成乳浊液。l 悬浊液和乳浊液都不是溶液，不具备均一、稳定的特征。l 洗涤剂具有乳化作用。用洗涤剂洗衣服时，油污没有溶解在水中，没有形成均一、稳定的溶液。l 用洗涤剂和汽油洗衣服的区别：汽油用汽油洗衣服时，油污能溶解在汽油里，形成溶液，随着汽油挥发油污

40、就能被带走。洗涤剂洗涤剂具有乳化作用，它能使油污分散成无数细小的液滴，随水流去。3. 溶解时的吸热或放热现象l 扩散过程溶质的分子（或离子）向水中扩散吸收热量。l 水合过程溶质的分子（或离子）和水分子作用，生成水合分子（或水合离子）放出热量。l 如果扩散过程吸收的热量小于水合过程放出的热量，溶液的温度就会升高。（例如氢氧化钠固体、浓硫酸）l 如果扩散过程吸收的热量大于水合过程放出的热量，溶液的温度就会降低。（例如硝酸钾）l 氯化钠等溶于水时，不会有明显的吸热、放热现象。l 氧化钙与水反应放出大量的热。有的实验为了节省能源，可以采用氧化钙和水反应来提高温度。第二节 溶解度1. 饱和溶液与不饱和溶

41、液l 定义：在一定温度下，向一定量溶剂里加入某种溶质，当溶质不能继续溶解时，所得到的溶液叫做饱和溶液；还能继续溶解的溶液，叫做不饱和溶液。l 判断溶液是否饱和的方法：继续加入该种溶质，如果该物质的质量减少，那么溶液是不饱和溶液；如果该物质的质量不变，那么溶液是饱和溶液。l 由于水可以和酒精以任意比例互溶，所以水和酒精不可以形成饱和溶液。l 不饱和溶液与饱和溶液的转化不饱和溶液降温、恒温蒸发溶剂、加溶质升温、加溶剂饱和溶液 氢氧化钙和气体的溶解度随着温度升高而降低。所以若把氢氧化钙和气体的不饱和溶液变成饱和溶液，在改变温度时要升高温度。 最可靠的方法是蒸发溶剂、加溶质、加溶剂。 若想把氢氧化钙的

42、饱和溶液变成不饱和溶液，可以通入适量的二氧化碳并过滤。 若想把氢氧化钙的不饱和溶液变成饱和溶液，也可以加入CaO并冷却。 氢氧化钙不是晶体，从氢氧化钙溶液也不会析出晶体，所以只能称作“澄清的石灰水变浑浊”。l 浓、稀溶液与饱和、不饱和溶液之间的关系： 饱和溶液不一定是浓溶液，不饱和溶液不一定是稀溶液。 在一定温度时，同一种溶质的饱和溶液要比它的不饱和溶液浓。l 混合物的分离和提纯n 分离可溶物和不溶物：过滤法（溶解、过滤、蒸发或溶解、过滤、洗涤、干燥）n 铁屑和其他固体：用磁铁反复吸引n 除去氯化钠中少量的硝酸钾：蒸发溶剂结晶法（蒸发溶剂）n 除去硝酸钾中少量的氯化钠：冷却热饱和溶液结晶法（高

43、温溶解、降温、过滤）（结晶：热的溶液冷却后，已溶解在溶液中的溶质从溶液中以晶体的形式析出，这一过程叫结晶）n 后两者往往应用在分离两种可溶于水的物质，并且其中一种的溶解度受温度影响大，另一种受温度影响小。我们希望析出的晶体是量多的一种，所以选用的方法要适合量多的那种。l 蒸发溶剂时溶液浓度不变，冷却热饱和溶液时溶液浓度变小。l 在一定温度和溶质相同的条件下，100g的饱和溶液和200g的饱和溶液，二者都蒸发10g水，析出晶体的质量相等。在60和溶质相同的条件下，把100g的饱和溶液和200g的饱和溶液降低到20，若前者析出晶体的质量为M，后者析出晶体的质量为N，那么N=2M。2. 固体的溶解度

44、l 定义：在一定温度下，某固体物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。80··0t1t2t3Nt/s/gPABCl 四要素：n 温度必须指明具体的温度，溶解性才有意义。n 溶剂的质量是100g。n 固体在溶解在溶液中，必须达到饱和状态。n 溶解度的单位通常是g。l 影响固体溶解度的因素：（内因）溶质性质、溶剂性质；（外因）温度。一般来说，温度越高，固体的溶解度越大。l 溶解度的相对大小：温度是20，并且溶剂的质量是100g。在20下，溶解度小于0.01g，被称为难溶（或不溶）；溶解度介于0.011g之间，被称为微溶；溶解度介于110g之间，被称为可溶；溶解度大于10

45、g，被称为易溶。l 有关溶解度曲线的常见试题（见右上图）n t3时A的溶解度为 80g 。n P点的的含义是： 在该温度时，A和C的溶解度相同 。n N点为 t3时A的不饱和溶液 ，可通过 加入A物质，降温，蒸发溶剂 的方法使它变为饱和。曲线上的点代表对应温度的饱和溶液，曲线以下的点代表对应温度的不饱和溶液。加溶质相当于把点向正上方移动（但是点不能被移动到图象上方），加溶质相当于向下竖直移动，降温相当于向左水平移动，升温相当于向右水平移动。n t1时A、B、C、溶解度由大到小的顺序 C>B>A 。n 从A溶液中获取A晶体可用 降温结晶 的方法获取晶体。n 从B的溶液中获取晶体，适宜

46、采用 蒸发结晶 的方法获取晶体。n t2 时A、B、C的饱和溶液各W克，降温到t1会析出晶体的有 A和B ，无晶体析出的有 C ，所得溶液中溶质的质量分数由小到大依次为 A<C<B 。n 除去A中的泥沙用 过滤 法；分离A与少量B的混合物，用 结晶 法。l 氯化钠等物质的溶解度受温度变化的影响较小；硝酸钾等物质的溶解度受温度变化的影响较大。它们的溶解度都随着温度的升高而变大。l 氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而减小。3. 气体的溶解度l 定义：在压强为101kPa和一定温度时，气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积。气体的溶解度没有单位。l 气体溶解度的影响因素：（内因）气体

47、的性质、水的性质；（外因）温度、压强。一般来说，温度越高，气体的溶解度越小；压强越大，气体的溶解度越大。第三节 溶质的质量分数l 牢记下面的公式：l 使用该公式时的注意事项：n 溶质的质量是指形成溶液的那部分溶质，没有进入溶液的溶质不应考虑。（计算溶质质量时要考虑溶解度）n 溶液的质量包括溶液中所有溶质的质量。n 上下的单位要统一。ll 氯化钠溶液的质量分数为16%，“16%”的意义：每100份质量的氯化钠溶液中含16份质量的氯化钠。l 配制一定溶质质量分数的溶液n 用固体配制溶液u 仪器：天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。u 步骤：计算、称量、溶解、装瓶贴标签。n 用浓溶液稀释u 仪

48、器：量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。u 步骤：计算、量取、稀释、装瓶贴标签。n 标签一般包括药品的名称（化学式）和浓度。l 溶液的稀释计算n 稀释的方法：加入溶剂或加入低浓度溶液。n 依据：稀释前后溶液中的溶质的质量不变。n 关系式 加水稀释：浓溶液液质量×浓溶液溶质质量分数%稀释后溶液质量×稀释后溶液质量分数%浓溶液质量×浓溶液溶质质量分数%（溶液质量加入水的质量）×稀释后溶液质量分数% 加入低浓度溶液稀释：浓溶液质量×浓溶液溶质质量分数%+稀溶液质量×稀溶液溶质质量分数%（浓溶液质量稀溶液质量）×混合后所得溶液溶质的质量分

49、数l 溶液的混合计算n 依据：混合前各溶液溶质的质量之和，等于混合后溶液中溶质的总质量。l 已知的问题 如果用固体配制溶液时，固体带有结晶水（例如硫酸铜晶体），那么所得溶液的溶质质量分数会偏小。 量取液体时，如果仰视读数，量取的液体会偏少；如果俯视读数，量取的液体会偏多。 用固体配制溶液时，天平未配平、物码颠倒等情况会影响溶液的溶质质量分数。l 有关化学方程式与溶质的质量分数相结合的计算【例题】把2.8g铁片放入20g稀盐酸中，恰好完全反应，求： 原盐酸溶液中溶质的质量分数。 反应后所得溶液中溶质的质量分数。解：设参加反应的HCl的质量为x，生成的FeCl2的质量为y，生成H2的质量为z。 盐

50、酸溶液中溶质的质量分数为 反应后所得溶液中溶质的质量分数为答：原盐酸溶液中溶质的质量分数为18.5%，反应后所得溶液中溶质的质量分数为27.97%。【注意事项】 铁片放入盐酸中，发生了化学反应。溶液中的溶质不是铁，而是氯化亚铁。 不要设“盐酸的质量为x”，因为盐酸是混合物，而溶解到盐酸中的氯化氢才是纯净物。 在第二题中，反应后溶液的质量一般通过质量守恒定律来计算。第十单元 酸和碱第一节 预备一、酸碱指示剂l 定义：能跟酸或碱的溶液起作用而显示不同颜色的物质叫做酸碱指示剂。l 常见的酸碱指示剂有紫色石蕊溶液和无色酚酞溶液。l 某些植物的花瓣或果实（如牵牛花、月季花、紫卷心菜等）也可用作酸碱指示剂

51、。l 紫色石蕊溶液遇酸溶液（含H+的溶液）变红，遇碱溶液（含OH-的溶液）变蓝，在中性溶液中呈紫色。无色酚酞溶液遇酸溶液不变色，在中性溶液中不变色，遇碱溶液变红。l 并非所有的盐溶液都是中性的。水溶液呈碱性的盐：纯碱、小苏打等。水溶液呈酸性的盐：硫酸铜、硫酸氢钠等。s二、干燥剂1. 使用干燥剂的目的是除去气体中混有的水蒸气。2. 我们学过的干燥剂有氢氧化钠、浓硫酸、氧化钙、氯化钙等。氢氧化钠易潮解；浓硫酸具有吸水性；而氧化钙可以与水反应：CaO+H2O=Ca(OH)23. 氢氧化钠氢氧化钠等碱性干燥剂不能干燥氯化氢、二氧化碳、二氧化硫等酸性气体。4. 浓硫酸浓硫酸等酸性干燥剂不能干燥氨气等碱性

52、气体。三、复分解反应l 定义：两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应叫复分解反应。l 特点：交换成分，价态不变。l 反应发生的条件：生成难电离的物质（水、气体或沉淀）。l 置换反应和复分解反应没有先后顺序，可同时发生。第二节 酸一、酸的定义和分类酸：物质溶于水时，形成的阳离子全部是H+的化合物。由于酸、碱、盐溶于水时会电离出阴、阳离子，所以酸、碱、盐的水溶液具有导电性。酸含氧酸（命名“某酸”）H2SO4（硫酸）、H2CO3（碳酸）、HNO3（硝酸）、H2SO3（亚硫酸）无氧酸（命名“氢某酸”）HCl（盐酸，学名氢氯酸）、HF（氢氟酸）、H2S（氢硫酸）特殊的有机酸：CH3COOH（醋

53、酸，又名乙酸）有刺激性气味，易挥发l 酸的电离：HCl=H+Cl-，H2SO4=2H+SO42-二、常见的酸盐酸（氢氯酸）硫酸化学式HClH2SO4形成H2+Cl2HClSO2+H2O=H2SO3，2H2SO3+O2=2H2SO4（酸雨形成的原理）状态无色液体、具有酸味、刺激性气味（浓硫酸）无色粘稠的油状液体（稀硫酸）无色液体特点浓盐酸具有强挥发性 浓硫酸具有吸水性（物理性质） 浓硫酸具有强腐蚀性（化学性质） 浓硫酸溶于水时会放出大量热用途重要化工产品，用于金属表面除锈、制药人体胃液中含有盐酸，可以帮助消化重要化工原料，用于生产化肥、农药、火药、染料以及冶炼金属、精炼石油和金属除锈等在实验室中常用浓硫酸作干燥剂敞口放置的变化质量减小，溶质质量分数减小（挥发性）质量变大，溶质质量分数减小（吸水性）注意事项 工业生产的盐酸偏黄，是因为含有Fe3 +，可用蒸馏法提纯。 打开浓盐酸的瓶塞，会有白雾出现，是因为：挥发的氯化氢气体极易溶于水，挥发时溶解的氯化氢与水蒸气形成了盐酸的小液滴。 浓硫酸的稀释：把浓硫酸沿器壁慢慢注入，并不断用玻璃棒搅拌（目的：加快溶解、散热）。 如果把水倒进浓硫酸里，由于水的密度小，浮在硫酸上面，硫酸溶解时放出的热不易散失，使水暴沸，使硫酸液滴向四周飞溅，导致危险。l 浓硫酸能将纸张、木材、