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1、- .第二章 身边的化学物质一、性质活泼的氧气1氧气在自然界的循环产生:植物的光合作用消耗:动植物的呼吸作用,燃料的燃烧,缓慢氧化作用2氧气的性质1物理性质通常情况下,氧气是一种无色无味的气体。当温度下降,氧气可以转变为淡蓝色的液氧,甚至淡蓝色的固态氧。在通常情况下,氧气不易溶于水,所以氧气能够用排水法收集;在标准状态下,氧气的密度略大于空气,所以氧气可以用向上排空气法收集;注意:选择排水法和排空气法的原那么排水法的条件:1不易溶于水2不能与水发生化学反响;排空气法的条件:1气体的密度与空气的密度有一定的差值,气体密度大于空气的密度选择向上排空气法,假设气体的密度小于空气的密度,那么选用向下排
2、空气法2不与空气中的成分发生化学反响3无毒假设气体既能用排水法,又能用排空气法收集时,我们从制得气体的纯度考虑,一般选用排水法收集。2化学性质氧气的化学性质比拟活泼,能与许多物质发生氧化反响。主要表达了氧气的氧化性和助燃性A氧气与木炭燃烧现象:在空气中被点燃,发出红光,放出热量,生成一种能使澄清石灰水便混浊的气体;在氧气中,剧烈燃烧,发出白光,放出大量的热,生成一种能使澄清石灰水便混浊的气体。文字表达式:碳C氧气O2二氧化碳CO2注意:我们在做木炭在氧气集气瓶中燃烧实验时,要注意将燃烧匙由上往下慢慢移动,为了使木炭能与氧气充分接触,使反响完全。B氧气与铁丝反响现象:在空气中,铁丝不能被点燃;在
3、氧气中,铁丝剧烈燃烧,火星四射,铁丝熔成小球,生成一种黑色固体。文字表达式:铁Fe氧气O2四氧化三铁Fe3O4注意:在反响之前,必须在集气瓶底部留有少量的水或者细沙,目的是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底燃烧之前,将铁丝绕成螺旋状,目的是为了使空气与铁丝充分接触,容易聚热将铁丝绕在火柴上的目的是引燃铁丝,使铁丝较快提高温度当火柴的火焰接近铁丝时,将铁丝慢慢伸入集气瓶,否那么木柴燃烧会消耗大量氧气使实验失败C氧气与蜡烛反响现象:在空气中,蜡烛被点燃产生黄白色火焰,有少量的黑烟产生;在氧气中燃烧,蜡烛剧烈燃烧,并且产生白色火焰,在集气瓶壁上出现水珠,没有烟,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。文字表达式
4、:石蜡氧气二氧化碳水结论:可燃物燃烧的现象与氧气的浓度有关,氧气的浓度越大,现象越剧烈。D缓慢氧化物质能与氧气发生缓慢的氧化反响,如动植物的呼吸、金属的腐蚀、食物的腐败、肥料的腐熟等。物质与氧气发生的反响都是氧化反响。知识联系:A氧气与镁带的燃烧现象:剧烈燃烧,放出耀眼的白光,发出白烟,生成一种白色固体文字表达式:镁Mg氧气O2氧化镁MgO生活应用:照明弹、烟火注意:先用砂纸将外表的氧化膜去除后在点燃;应该用坩埚钳夹住镁带实验时,在镁带下方要放有石棉网,防止高温生成物烫坏实验桌B氧气与氢气的燃烧现象:氢气燃烧发出淡蓝色的火焰,用一干冷的小烧杯罩在火焰上方,在烧杯壁出现水雾。文字表达式:氢气H2
5、氧气O2水H2O3氧气的用途支持燃烧:液态氧作为火箭的助燃剂助燃性,炼钢需要氧气提高反响炉中的温度,氧炔焰用来气焊与气割提供呼吸:潜水员和太空飞行员携带的氧气罐4氧气的制法1工业制法别离液态空气法空气空气除去二氧化碳枯燥氮气液态空气降温加压升温-196液态氧升温-183氧气a具体过程b原理:氧气和氮气的沸点不同,氧气的沸点高于氮气的沸点c注意:该过程是物理变化2实验室制法A高锰酸钾制取氧气a实验原理:高锰酸钾KMnO4锰酸钾K2MnO4+ 二氧化锰MnO2+氧气O2b反响物状态:高锰酸钾紫黑色固体c反响条件:加热d考前须知: a). 试管口要略微向下倾斜:防止生成的水回流,使试管底部破裂。 b
6、). 导气管伸入发生装置要稍露出橡皮塞:有利于产生的气体排出。 c). 试管口塞一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导气管,污染制取的气体和水槽中的水。 d). 排气法收集气体时,导气管要伸入接近集气瓶底部:有利于集气瓶空气排出使收集的气体更纯。 e). 实验完毕后,先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。d实验步骤: a). 仪器组装:先下后上,从左到右的顺序。 b). 气密性检查:将导管的一端浸入水槽中,用手紧握试管外壁,假设水中的导管口有气泡冒出,证明装置不漏气。松开手后,导管口出现一段水柱。 c). 装入药品:按粉末状固体取用的方法药匙或纸槽。 d). 加热药品:先
7、使试管均匀受热,后在反响物部位用酒精灯外焰由前向后加热。 e). 收集气体:假设用排水集气法收集气体,当气泡均匀冒出时再收集;或向上集气法。 f). 检验及验满:用带火星的木条伸入试管中,发现木条复燃,说明是氧气;用带火星的木条靠近集气瓶口部,木条复燃,证明已满。 g). 仪器的拆卸:按先右后左,先上后下的顺序。二氧化锰B双氧水过氧化氢制取氧气a实验原理:过氧化氢H2O2 水H2O + 氧气O2b反响物状态:过氧化氢无色液体,二氧化锰黑色粉末状固体c反响条件:不需加热d考前须知: a). 分液漏斗可以用长颈漏斗代替,但其下端应该深入液面以下,形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出;并且使用分
8、液漏斗时,要求固体为不溶性的块状固体 b). 导气管只需略微伸入试管塞 c). 气密性检查:用止水夹关闭,翻开分液漏斗活塞,向漏斗中参加水,水面不持续下降,就说明气密性良好。 d). 装药品时,先装固体后装液体 e). 该装置的优点:可以控制反响的开场与完毕,可以随时添加液体。 f). 催化剂:一变改变反响速率,两不变本身质量和化学性质不变C总结:假设固体或固体+固体加热生成气体,选用高锰酸钾制氧气装置;假设固体+液体常温下制取气体,选用双氧水制取氧气装置。二、奇妙的二氧化碳1在自然界中的循环产生:动植物的呼吸,燃料的燃烧,微生物的分解作用等。消耗:绿色植物的光合作用,江河湖海的溶解作用2二氧
9、化碳的性质1二氧化碳的物理性质A通常情况下,是无色无味气体。加压降温的条件下,可变成液态二氧化碳,甚至固态二氧化碳。CO2(固态)CO2(气态)CO2(液态)B密度比空气大标准状况下,1.97g/L,用向上排空气法收集二氧化碳;C能溶于水通常情况下,1体积的水能溶解1体积的二氧化碳,不能用排水法收集二氧化碳气体。,加压可以增大溶解量,制汽水。2二氧化碳的化学性质A二氧化碳不能提供呼吸,不能燃烧也不能支持燃烧因此在进入地窖或久置不用的防空洞之前,需要做灯火实验实验:阶梯蜡烛熄灭实验现象:当集气瓶中的二氧化碳气体慢慢倾倒于烧杯中时,其中的蜡烛由下而上逐渐熄灭。原因:a. 二氧化碳气体既不能燃烧又不
10、能支持燃烧b. 二氧化碳密度比空气大,容易沉积在下面。B二氧化碳不但能溶于水,而且还能与水反响实验:二氧化碳通入含有紫色石蕊试液的水中,原来的紫色变成红色,加热该液体后,试液中出现大量气泡,石蕊试剂重新变成紫色。原因:二氧化碳与水发生了反响生成了一种酸性物质,而该酸性物质不稳定,受热容易分解。文字表达式:二氧化碳CO2+水H2O碳酸H2CO3碳酸H2CO3二氧化碳CO2+水H2O判断:二氧化碳能使紫色石蕊试剂变红错分析:二氧化碳溶于水形成了碳酸,从而使紫色石蕊试剂变红,而非二氧化碳。C与澄清石灰水即氢氧化钙反响,产生白色沉淀。文字表达式:二氧化碳CO2 + 氢氧化钙Ca(OH)2 碳酸钙CaC
11、O3 + 水H2O该反响用来检验二氧化碳气体。注意知识的扩展,二氧化碳也能与氢氧化钠溶液发生反响生成碳酸钠和水在露置的石灰水上,一段时间后会出现一层白膜,该白膜就是空气中的二氧化碳与氢氧化钙反响生成的碳酸钙固体。石灰水涂墙也是利用该反响思考:为什么用石灰水涂墙后,墙壁会出汗?3二氧化碳的用途气态二氧化碳:一般用于气体肥料液态二氧化碳:作为灭火剂固态二氧化碳:即干冰,做致冷剂,冷藏食物,人工降雨,舞台制景等。4二氧化碳的制法A工业制法:煅烧石灰石文字表达式:碳酸钙CaCO3氧化钙CaO+二氧化碳CO2B.实验室制法a.药品选用:石灰石或石(不溶性固体)与稀盐酸无色液体b.碳酸钙CaCO3+盐酸H
12、Cl氯化钙CaCl2+水H2O+二氧化碳CO2补充:1石灰石或石的主要成分为碳酸钙,能否用碳酸钙粉末或者碳酸钠粉末代替石灰石作为实验室制取二氧化碳?答:不能,化学反响的速率与反响物的接触面积有关。反响物颗粒越小,接触面积就越大,反响速率就越大,在实验室制取二氧化碳时就不易收集。2盐酸就是氯化氢气体的水溶液。在实验室制取二氧化碳是否能够用浓盐酸代替稀盐酸?答:不能。盐酸都具有一定的挥发性,如果利用浓盐酸制取二氧化碳,挥发性太强,使制得的二氧化碳气体中含有较多量的氯化氢气体,影响实验结果。3实验室制取二氧化碳能否用稀硫酸代替稀盐酸?答:不能。如果用稀硫酸,会与石灰石发生反响生成一种微溶性的固体硫酸
13、钙,包裹在固体外表,从而使液体与固体反响物隔绝,阻止反响的进一步进展。看到的现象时首先有少量气泡,马上停顿。4怎样来获得枯燥的纯洁的二氧化碳通过水或者碳酸氢钠溶液除去可能含有的硫化氢气体,在通过浓硫酸除去水蒸气c实验步骤:与氧气的实验室制法相似。d二氧化碳的检验及验满a检验:向集气瓶中注入少量澄清石灰水,观察是否产生白色沉淀b验满:将燃着的木条放在集气瓶口,如果木条马上熄灭那么说明已经收集满。e收集气体:由于二氧化碳能溶于水并且密度比空气大,只能用向上排空气法收集。5二氧化碳对人体以及环境的影响1二氧化碳的对人体的影响A当空气中二氧化碳的体积分数到达1%时,人就会感到气闷、头昏、心悸,到达4%
14、5%时,人就会感到气闷、头痛、眩晕;到达6%时,人就会神志不清、呼吸停顿,以至死亡。但是二氧化碳没有毒。B减少二氧化碳危害的方法:a. 保持室经常通风;b. 进入可能会含较多二氧化碳的地方如菜窖要检查二氧化碳的含量。做灯火试验。2二氧化碳对环境影响温室效应全球变暖问题A由于二氧化碳的密度比空气大,二氧化碳分子的运动速度比空气中氮气分子和氧气分子的运动速度慢,再加上二氧化碳分子吸收太中的红外线的能力强,所以二氧化碳增多就像在地球外表盖上了厚厚的被子,是热量不容易散发出去,导致地球外表温度升高,即温室效应。B温室效应对人类的生存环境对产生不良的影响。如果地球的气温上升,将导致冰川融化,海平面上升,
15、一些沿海城市会被淹没,有的地方会炎热得无法居住,气温上升,会使更多的水蒸气进入大气,一些富饶的土地变成沙漠。C防止温室效应的措施a. 减少使用煤、石油、天然气等化学燃料;b. 更多的利用太阳能、风能、地热等清洁能源;c. 大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林;三、自然界中的水1自然界的水1水在自然界的存在A.地球外表的分布:在地球外表,江河湖海约占地球外表的3/4;B.其他分布:地层下有地下水,大气里有大约0.03%的水蒸气,动植物体有大量的水注意:地球外表虽然有很丰富的水资源,但可利用的淡水资源却非常有限,不到总水量的1%。因此水资源短缺和水污染问题开场受到人们的重视2水在工农业生产中的作用A.工
16、业上需要水:洗涤、溶解、加热、冷却,作为原料B.农业上需要水:农作物需要水灌溉C.动力工业上:水力发电D.交通运输上:河及其海洋航运3水对生物体的重要作用,水water生命之源A.生理活动中起着重要作用:唾液、胃液、血液、组织液等。水在人体起这调节体温、溶解食物、排泄废物等作用B.植物光合作用需要水作为原料诺贝尔奖两次获得者林德斯波林医生在?如何活得好?一书中给读者提供了几点养生术,其中有一条就是“每天喝大量得水4水污染情况:A.水污染的来源工业生产中产生的“三废废气、废水、废渣的任意排放;农业生产中农药、化肥的任意施用;城市生活污水的任意排放。B.防止水污染的主要措施:加强对水的管理和对水质
17、的监测;工业三废实行先处理后排放;农业上合理使用化肥和农药;节约用水,提高水的利用效率2水的组成及性质1水的组成实验:水的电解实验现象:1接通直流电源,看见两管子中都出现气泡,负极和正极中气体的体积比大约为212将一根带火星的小木条放在电源正极,木条复燃,说明生成了氧气3将一根燃着的木条放在电源负极处,气体被点燃,产生淡蓝色火焰,用一个干冷的烧杯放在火焰上方,烧杯壁出现水珠,说明反响生成了氢气Hydrogen氧气O2氢气H2水H2O解释:水在通电的情况下,被分解生成了氢气和氧气文字表达式:水H2O氧气O2氢气H2气体体积比: 1 2结论:水是由氢元素和氧元素组成的。化学中根据它的组成情况写成H
18、2O讨论:我们在做水通电电解的实验中,会发现氧气与氢气的体积比小于1:2,为什么?说明:氧气的溶解性比氢气较强注意:A.纯洁的水导电性很弱,在做水电解实验时,一般在水中参加少量稀硫酸或氢氧化钠溶液,以增强水的导电性。而硫酸或氢氧化钠本身却并没有发生化学变化。B.因为我们通常使用的是钠玻璃,焰色反响的影响,是反响产生的火焰呈黄色2水的物理性质A.在通常情况下,水是一种无色无味的液体B.在标准状况下,水的沸点boiling point为1000,水的凝固点freezing point为0水蒸气vapor水water冰iceC.能够溶解很多物质,是化学常用的溶剂D.在1大气压下,4时的水密度最大为1
19、.0g/cm3,冰的密度小于水的密度3水的化学性质A.通电分解:水H2O氧气O2氢气H2B.能与某些非金属氧化物发生反响,生成对应的酸水H2O + 二氧化碳CO2 碳酸H2CO3水H2O + 二氧化硫SO2 亚硫酸H2SO3水H2O + 五氧化二磷P2O5 磷酸H3PO4热水情况下C.能与某些金属氧化物发生反响,生成对应的碱水H2O + 氧化钙CaO 氢氧化钙Ca(OH)2俗称:生石灰俗称:熟石灰D.能与某些活泼金属发生反响,生成对应的碱和氢气水H2O+ 钠Na 氢氧化钠NaOH+ 氢气H23水的净化要依据用水要求来净化水1过滤:过滤是一种从液体中别离出不溶性固体的方法。利用它可以将不溶于水的
20、杂质与水别离。 a.具体要求:“一贴、二低、三靠一贴:滤纸紧贴漏斗壁;二低:滤纸低于漏斗边缘,被滤液面低于滤纸边缘;三靠:烧杯嘴紧靠玻璃棒,玻璃棒下端紧靠三层滤纸处,漏斗下端紧靠烧杯壁 b.玻璃棒的作用:引流,防止液体溅出 c.如果水中的杂质颗粒比拟小,我们一般参加明矾十二水合硫酸铝钾,KAlSO412H2O等净水剂,可以吸附水中的悬浮杂质而沉降。2蒸馏:通过蒸馏的方法可以得到比拟纯洁的水,一般认为蒸馏水就是纯洁物。蒸发:通过溶剂挥发获得溶液溶质的方法具体要求:蒸发皿中液体不能超过容积的2/3;蒸发过程中,玻璃棒要不断搅拌,防止局部受热而使液体溅出;蒸发完毕后,应用坩埚钳将蒸发皿转移是石棉网上
21、;固体冷却后,应用玻璃棒将固体转移至指定容器中;练习:水受热蒸发与水通电分解是否是同种变化?答复:水受热蒸发是物理变化,而水通电分解是化学变化3软化:石灰岩地区水含有较多钙、镁等离子,是硬水。不含或含有少量的钙、镁离子的水是软水 A. 实验:硬水与肥皂水反响现象:硬水中泡沫高度很低,而且在溶液中出现大量的絮状白色沉淀结论:硬水中的成分能与肥皂水发生反响生成白色沉淀B. 硬水的危害:影响加热效率,浪费能源,容易引起锅炉爆炸等 C. 硬水软化的方法:加热煮沸,蒸馏,离子交换法4自来水净化水源过滤吸附消毒进入家庭练习:请你设计一个具体的实验,鉴别以下4种无色液体:过氧化氢溶液,氯化钠溶液,氯化钙溶液,纯洁水设计:分别取样。分别向4支试管中参加少量的二氧化锰,如果出现大量气泡的试管中为过氧化氢溶液,剩余的3支试管中,参加少量肥皂水,振荡后产生白色沉淀的是氯化钙溶液,剩余的两液体分别重新取样,蒸发,在蒸发皿中出现白色固体的是氯化钠溶液,剩余的没有任何明显现象的纯洁水。P.S:鉴别氯化钠和纯洁水的方法1蒸发:在蒸发皿中出现白色固体的是氯化钠溶液,剩余的没有任何明显现象的纯洁水2导电性:用导线将溶液与电源、小电珠连接,电珠亮的是氯化钠溶液3密度:用密度计测定液体的密度,较高的是氯化钠溶液*4溶沸点:测定溶液的溶沸点,较高的是氯化钠溶液- . 可修编.
限制150内