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初中化学全册重点知识讲解 (2)

 爱雅阁 2014-04-17
初中化学全册重点知识讲解2

第五单元  化学方程式

 

课题1  质量守恒定律

 

知识点1:质量守恒定律(这是重点)

详解:

1、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。

2、对质量守恒定律的理解应注意的问题:

1)质量守恒定律的几个关键词:

①参加  ②化学反应  ③生成  ④两和相等

2)质量守恒定律的运用范围是一切化学变化,而不是物理变化。

3)质量守恒定律强调的是质量守恒,而不是其他方面的守恒。

警示:

质量守恒定律中的两个要点是:一是参加反应的反应物的质量总和,不参加反应的不计入;二是生成的各物质质量的总和,不要有遗漏。

 

知识点2:质量守恒定律的微观解释(这是重点)

详解:

聚积

重新组合

分裂

1、化学反应的实质:参加反应的各物质(反应物)的原子重新组合而生成其他物质(生成物)。由分子构成的物质的化学反应过程可表示为:分子         原子          

分子         新物质。

2、质量守恒定律的实质:在化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,原子的数目没有增减,原子的质量也没有改变。

警示:

在化学反应中有两个改变五个不变一个可能变。两个改变是:物质的种类、分子的种类;五个不变是:元素的种类、物质的总质量、原子的种类、原子的个数、原子的质量;一个可能变是:分子的总数。

 

知识点3:化学方程式的含义

详解:

用文字表达式或化学式简单表示化学反应的化学反应式,能表明反应物和生成物是什么,但不能体现出反应物和生成物在质量上的关系,因此有必要找到一种式子,使它既能表明反应物、生成物和反应条件,又能表示出反应物、生成物各物质间的质量关系,这种式就是化学方程式。

警示:

化学方程式提供的信息有:①反应物、生成物和反应条件;②参加反应的各物质之间的质量比;③各粒子的相对数量比;④反应的类型。

 

易错点:质量和相对分子质量的关系

易错点导析:

相对分子质量是化学式中各原子的相对原子质量的总和,而物质的质量=相对分子质量×物质中分子的个数。所以化学反应中是物质的质量比,不是相对分子质量之比。

 

课题2:如何正确书写化学方程式

知识点1:化学方程式的书写原则及步骤(这是重点)

详解:

化学方程式的书写原则:

1)必须以客观事实为基础,绝不能凭空设想,随意臆造事实上不存在的物质和化学反应。

2)遵守质量守恒定律,使等号两边原子的种类、数目必须相等。

化学方程式的书写步骤:书写化学方程式时,一定要注意规则,要左写反(反应物),右写生(生成物),式(根据化合价写出的化合物的化学式)正确,标符号,注条件,量相等。

警示:

1)书写化学方程式的步骤:左反右生一横线,配平以后加一线,等号上下注条件,箭头要标气和淀;

2)配平时不能改动化学式中的数字,在化学式前面写上化学计量数;

3)不要漏标反应条件以及“↑”或“↓”;

4)当反应物中有气体或固体时,若生成了气体或沉淀则不标“↑”或“↓”。

 

知识点2:化学方程式的配平(这是难点)

详解:

一个正确的化学方程式必须具备的四点是:(1)化学式正确;(2)条件和“↑”、“↓”标明正确;(3)各原子总数相等;(4)短线改为等号。那么怎样才能使原子的个数在反应前后相等?在化学式前填上适当的化学计量数,即可使式子左、右两边的每一种元素的原子个数都相等,从而体现出质量守恒定律。

拓展:

配平化学方程式的方法通常有:

1)用最小公倍数法配平:

按照这一方法进行的步骤如下:

①找出反应式左、右两边各出现一次,且原子个数既不相等又相差较远的元素,求出最小公倍数。

②用最小公倍数分别除以含有该元素的化学式中该元素的原子个数,其商就是该化学式的化学计量数。

③由已有的化学计量数确定其他化学式的化学计量数。

例:磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,P+O2P2O5

氧是方程式左、右两边各出现一次,且原子个数既不相等又相差较远的元素,O2P2O5中的氧原子个数的最小公倍数为2×5=10O2中有2个氧原子,O2的化学计量数为10/2=5P2O2中有5个氧原子,P2O5前的化学计量数为10/5=2,由生成物P2O5中所含P原子个数应和反应物P所含P原子个数相等,因此必须在反应物P化学式前写化学计量数4,然后注条件,标符号,把短线改成等号,4P+5O2 2P2O5

2)用奇数配偶法配平

按照这一方法进行配平的步骤如下:

①找出反应式里左右两端出现次数较多的元素。

②若该元素的原子在各端的总数是一奇一偶,则选定这一元素作为配平的起点。

③由已推出的化学计量数决定其他化学式的化学计量数。

例:燃烧硫铁矿(主要成分是FeS2)生成Fe2O3SO2, FeS2+O2Fe2O3+SO2

氧是这一方程式里出现次数较多的元素,就以氧作为配平的起点。因为氧气是双原子分子,无论有多少个氧分子跟FeS2起反应,反应物里总含有偶数个氧原子,但在生成物里共含有五个氧原子,是奇数,而在SO2里含有两个氧原子是偶数,且SO2前的化学计量数无论怎样,所含氧原子的个数总是偶数。因此,只有变更Fe2O3前的化学计量数才能使生成物里的氧原子个数变为偶数。我们可以在前试写一个最小偶数2,再进一步配平,

FeS2+O2——Fe2O3+SO2

生成物Fe2O3里所含的铁原子个数应和反应物FeS2里所含的铁原子个数相等,因此,必须在反应物FeS2前写化学计量数4

4FeS2+O2——2Fe2O3+SO2

由此可以推知在SO2前应写化学计量数8

4FeS2+O2——2Fe2O3+8SO2

生成物里所含氧原子的总数为22,那么反应物里O2前必须写化学计量数11才能使化学方程式配平,然后注明反应条件。

4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2

3)用观察法配平

按照这一方法进行配平的步骤如下:

①从化学式比较复杂的一种生成物推求出有关各反应物的化学计量数和这一生成物的化学计量数。

②根据求得的化学式的化学计量数再找其他化学式的化学计量数。

例:赤热的铁跟水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气。Fe+H2OFe3O4+H2

显然,Fe3O4里的3个铁原子来自反应物里的铁原子,而Fe3O4里的4个氧原子又来自反应物水蒸气分子里的氧原子。因此,在反应物H2O前必须写化学计量数4,而Fe前必须写化学计量数3

3Fe+4H2O——Fe3O4+H2

不难看出,在生成物H2前写化学计量数4,才能使化学方程式配平,然后注明反应条件。

3Fe+4H2O Fe3O4+4H2↑。

 

易错点:书写化学方程式的几个注意点

易错点导析:

1)对于一些不存在的反应,则不能随意臆造,只有存在的化学反应才能书写化学方程式,如磷能在氧气中燃烧,而大理石不能与氧气反应。

2)化学式要写正确,化学式写错的主要原因有:一是元素符号以及原子团写错;二是化合价记忆不准。

3)“↑”、“↓”要标准确,“↑”、“↓”是标在生成物的后面的,当反应物中有相同状态的物质时,就不标,如CO+CuO Cu+CO2中,CO2是气体,CO也是气体,故后面不标“↑”。反应条件是标在等号的上、下方的,一般反应条件为点燃、加热(△)、高温、通电等,燃烧不是条件,是现象。

 

课题3  利用化学方程式的简单计算

知识点1:利用化学方程式计算的步骤(这是重点)

详解:

如何根据化学方程进行计算,常见的步骤是:(1)设未知量的质量为x;(2)写出正确的化学方程式;(3)找已知和未知量的关系;(4)列出比例式;(5)解;(6)答。即一设二写三找四列五解六答。

警示:

1)设未知量时未知数不带单位;

2)只找已知和未知的关系;

3)化学方程式中物质的质量等于相对分子质量乘以分子的个数;

4)若给出的不是质量,要换算成质量;

5)化学方程式中各物质的质量都是纯量,不纯的质量应换算成纯的质量。

 

知识点2:利用化学方程式计算的几种基本类型(这是难点)

详解:

根据化学方程式计算的几种基本类型是:(1)已知某反应物或生成物的质量,求另一种反应物或生成物的质量;(2)有关体积的化学方程式计算;(3)有关含杂质物质的化学方程式计算;(4)多步反应的计算;(5)物质过量的简单计算;(6)物质差量的计算;(7)物质元素组成的判断。

警示:

化学方程式计算中常用的几个关系式:(1)分解的百分率=已分解的物质质量/未分解时该物质的总质量×100%;(2)物质的纯度=纯物质的质量/不纯物质的质量×100%;(3)质量=密度×体积;(4)单位换算:1L=1000mL,1mL=1cm3

 

易错点:题意审查不清各量关系不明

易错点导析:

1)要注意分析题意,特别是一些说法,如加热一段时间后,反应一段时间后与恰好完全反应,充分反应不同。例如加热10g高锰酸钾,若充分反应说明10g高锰酸钾完全反应,若加热一段时间,则10g高锰酸钾不一定完全参加反应。

2)一定要分清楚告诉的是纯量还是不纯量,再一个要注意反应后生成物是否有相同状态的不同物质。例如高锰酸钾加热充分反应后的固体为混合物。

 

第六单元  碳和碳的氧化物

课题1  金刚石、石墨和C60

知识点1:碳的几种单质(这是重点)

详解:

由于碳原子的排列方式不同所以形成不同的单质,主要有金刚石、石墨和C60。几种物质的性质、用途比较如下表:

 

    

   

C60

物理性质

外观

无色透明、正八面体形状的固体

深灰色细鳞片状固体

形似足球,这种足球状的碳分子很稳定

光泽

加工琢磨后有夺目光泽

有金属光泽

硬度

最硬(天然存在)

很软

  

刻划玻璃、钻头、装饰品

钢笔芯、电极、润滑剂

 

警示:

1)金刚石、石墨是由原子构成的,C60是由分子构成的;(2)一种元素可组成不同的单质,所以说由一种元素组成的物质可能是单质,也可能是混合物,但一定不是化合物。

 

知识点2:吸附性(这是难点)

详解:

木炭和活性炭的主要成分是石墨,由于它们具有疏松多孔的结构,所以能够吸附一些有毒的、有味的、有颜色的微小物质,所以常用作吸附剂。

警示:

1)吸附性是物质的物理性质,吸附过程是物理变化过程;(2)吸附剂与物质的接触面积越大吸附能力越强,吸附剂越疏松多孔吸附能力越强。

 

知识点3:碳的化学性质(这是重、难点)

+6

2

4

详解:

碳元素组成的单质物理性质不同,但化学性质却相同。分析碳原子的结构:

发现最外层电子数为4,既不易失电子,也不易得电子,所以常温下碳的化学性质比较稳定,但点燃的条件下碳易燃烧,高温条件下易与金属氧化物反应。碳的化学性质总结如下:

常温稳定

充分燃烧:C+O2 CO2

不充分燃烧:

点燃

2C+O2 2CO

碳的化学性质

C+CuO 2Cu+CO2

高温还原    3C+Fe2O3 4Fe+3 CO2

C+CO2 2CO

拓展:

1)碳与氧气反应生成物的判断:a.当碳和氧气的质量比为38时,产物是CO2b.当碳和氧气的质量比为34时,产物是COc.当碳和氧气的质量比小于38时,有多余的氧气,气体是CO2d.当碳和氧气的质量比大于34时,有多余的碳,气体是COe.当碳和氧气的质量比在3834之间时,产物是CO2CO的混合气体。

2)碳燃烧的产物不同,但现象相同,都放出热量。

3)碳与金属氧化物反应时,夺得氧表现为还原性,是还原剂。

 

易错点:碳的还原反应中的氧化剂、还原剂的判断

易错点导析:

在一个反应里可同时发生两个反应即氧化反应和还原反应,一种物质失去氧发生了还原反应,是氧化剂,一种物质夺得氧,发生了氧化反应,是还原剂,简单记为“失氧还原是氧化剂,夺氧氧化是还原剂”。

 

实验题目:用木炭还原氧化铜

实验导析:(1)实验时要注意现象的描述:①试管内的物质由黑色变为红色;②澄清石灰水变浑浊。(2)此反应的条件是高温,所以使用酒精喷灯或在酒精灯上加金属网罩。金属网罩的作用是集中火焰提高温度。

 

课题2  二氧化碳制取的研究

 

知识点1:实验室制取CO2(这是重点)

详解:

1、药品:大理石(石灰石)和稀盐酸。

2、反应的原理:CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2+H2O

3、发生装置的选择:由于反应物是固体和液体,且不需要加热。因此,可用大试管作反应器,如果制取的量大可用以下图一仪器代替:

CO2

4、收集装置的选择:由于CO2易溶于水,且部分与水反应,故不能用排水法收集,由于CO2的密度比空气的密度大,一般只用向上排空气法收集CO2(如图二)。

5、制取CO2的常用装置如下图所示。

     

6、检验:(1)验证的方法:将气体通入澄清的石灰水中,如果澄清石灰水变浑浊则说明气体是CO2,化学方程式为Ca(OH)2+CO2===CaCO3+H2O。(2)验满的方法:用燃着的木条放在集气瓶口(不要伸入瓶内),如果木条火焰熄灭,则证明瓶里收集满了CO2

警示:

制取CO2时:①不能用稀硫酸是因为稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的CaSO4,会覆盖在大理石表面而形成致密的保护膜,使反应不能继续进行。②不用浓盐酸是因为浓盐酸易挥发,会使生成的CO2中混有氯化氢气体。③不用纯CaCO3Na2CO3等代替大理石或石灰石是因为它们与稀盐酸反应速度太快,很难控制,且成本较高。④若用长颈漏斗时,为了防止气体从长颈漏斗逸出,其下端管口必须伸入到液面以下。

 

 

知识点2:实验室制取气体的思路及方法(这是难点)

详解:

思路:(1)首先要了解在实验室条件下,可以用什么药品,通过什么化学反应来制取这种气体。(2)根据反应物的状态,反应的条件来设计反应发生装置,根据生成气体的性质设计收集装置。(3)根据气体的特征通过什么方法来验证所制的气体。

警示:

气体的发生装置主要考查的是反应物的状态和反应条件,气体的收集方法主要有:排水法、向上排空气法、向下排空气法,依据的原理是气体的密度和溶解性,易溶于水的不能用排水法。

 

易错点:制取CO2所用的药品

易错点导析:

制取CO2时,不能用浓盐酸和稀硫酸,也不能用Na2CO3,要用大理石(石灰石)和稀盐酸。

 

课题3  二氧化碳和一氧化碳

 

知识点1CO2的性质(这是重点)

详解:

CO2的性质。

1)通常为无色无味的气体

物理性质

2)密度比空气密度大

3)易溶于水

CO2

4)干冰(固态)易升华

1)一般不支持燃烧,也不燃烧,为供给呼吸

化学性质

2)与水反应:CO2+H2O==H2CO3

3)与Ca(OH)2反应:CO2+ Ca(OH)2==CaCO3+H2O

警示:

1CO2的水溶液能使紫色石蕊试液变红,不是CO2能使紫色石蕊试液变红。

2)验证CO2的溶解性的方法:向盛有CO2的塑料软瓶中加入适量的水,观察瓶子的变化。证明CO2与水反应的方法:将CO2通入紫色石蕊试液中,观察溶液的变化。

 

 

知识点2CO2对生活和环境的影响(这是热点)

详解:

1CO2的用途:

1)灭火(原理:CO2不燃烧也不支持燃烧,密度比空气的密度大)。

2)气体肥料,促进植物的光合作用。

3)干冰作制冷剂,人工降雨,制造舞台效果。

4)化工原料,制纯碱,尿素等。

2、温室效应:

1)产生的原因:大气中CO2含量的不断上升。

2)危害:①两极冰川融化,海平面上升淹没部分沿海城市;②土地沙漠化,农业减产。

3)防止措施:①减少使用煤、石油、天然气等化石燃料;②开发新能源,利用太阳能、风能、地热等;③大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林。

警示:

1)灭火原理中既利用CO2的物理性质又利用CO2的化学性质。

2)产生CO2的主要原因是:煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧。

知识点3CO的性质及用途(这是难点)

详解:

CO的性质。

物理性质:CO是无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气的略小

CO

1)毒性:CO与人体中血红蛋白结合,使血红蛋白不能很好

地与氧气结合,造成人体内缺氧,严重时会危及生命

化学性质   2)可燃性:2CO+O2 2CO2(燃料)

3)还原性:CO+CuO CuO+CO2(冶炼金属)

警示:

1COH2一样,不纯时点燃易发生爆炸,所以点燃前一定要先检验纯度。

2CO是空气的污染物之一,其主要原因是CO有毒。主要来源:汽车排放的尾气,化石燃料的不完全燃烧,以及石油炼制、冶炼钢铁等。

 

 

易错点:CO2CO都会使人和动物死亡的原理

易错点导析:

CO2CO使人和动物死亡的原因不同,CO2无毒,当CO2气体含量较多时,O2的含量相对减少,人呼吸不到足够的氧气而窒息死亡。CO有毒,与人体中血红蛋白结合,使血红蛋白失去输氧能力。

 

第七单元  燃料及其利用

 

课题1  燃烧和灭火

 

知识点1:燃烧的条件(这是重点)

详解:

可燃物与氧气发生的发光、放热的剧烈的氧化反应叫燃烧。燃烧必须同时满足三个条件:(1)可燃物;(2)氧气(或空气);(3)达到燃烧所需的最低温度(也叫着火点)。

警示:

1)燃烧并非全部都有氧气参加,如Na在氯气中的燃烧,氢气在氯气中的燃烧,所以我们指通常情况。

2)燃烧、爆炸、自燃、缓慢氧化都是氧化反应,都放出热量。

3)并不是所有的爆炸都是由燃烧引起的。如轮胎爆炸、锅炉爆炸、气球爆炸等均不是燃烧引起的,它们都是物理变化。

4)燃烧需要同时满足三个条件,缺一不可。

 

知识点2:灭火的原理(这是重点)

详解:

燃烧必须同时具备三个条件,而灭火只要破坏三个条件中的一个即可。灭火的原理:(1)清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离;(2)隔绝氧气(或空气);(3)使温度降到着火点以下。

警示:

1)降低温度,而不是降低着火点。着火点是物质的固有属性,一般情况下是不变的。但是着火点也不是固定不变的。对于固体燃料来说着火点的高低跟表面积的大小,组织的粗细,导热系数的大小都有关系;颗粒越细,表面积越大,着火点越低;导热系数越小,着火点越低;而对气体和液体而言,着火点与空气接触的面积以及外界的压强有关。(2)灭火只要用其一,就可达到灭火的目的。

 

知识点3:易燃物和易爆物的安全知识(这是重点)

详解:

1)易燃物是指那些易燃烧的气体和液体,容易燃烧、自燃或遇火可以燃烧的固体,以及可以引起其他物质燃烧的一些物质。易爆物是指那些受热或受到撞击容易发生爆炸的物质。

2)安全知识:在生产、运输、使用和贮存易燃物和易爆物时,必须严格遵守有关规定,绝不允许违章操作。

警示:

1)常见的易燃、易爆物有:硫、磷、酒精、汽油、液化石油气、氢气、煤气、沼气、油漆、柴草、秸秆、面粉、粉尘等。

2)了解几种常见的与燃烧、爆炸有关的图标,了解其含义。

 

易错点:着火点

易错点导析:

着火点是物质达到燃烧所需的最低温度,是物质本身固有的属性,如同物质的颜色、状态、密度一样,一般是固定不变的。不同物质的着火点不同,着火点越低越易燃烧。

 

实验题目:燃烧的条件

实验导析:要注意分析各个现象的不同:(1)空气中的白磷和红磷,白磷燃烧是因为白磷的着火点低;(2)水中的白磷不燃烧是因为没有与氧气接触。

 

课题2  燃料和热量

知识点1:三大化石燃料的组成及应用(这是重点)

详解:

我们日常生活及工农业上常用的三大化石燃料是指:煤(工业上的粮食)、石油(工业的血液)和天然气,它们都是混合物,都是不可再生的能源。煤和石油的组成与应用如下表:

 

石油

形成

古代植物遗体经过一系列复杂变化而形成

古代动、植物遗体在地壳中经过复杂变化而形成

元素组成

主要含C;少量HNSO

主要含CH;少量SON

形态

黑色固体,有光泽

黏稠液体,黑色或棕色

性质

 

干馏

                   焦炭

 

化学变化

                 煤焦油

 

                   煤气

 

                      溶剂油

                      汽油

蒸馏

                      航空煤油

石油

物理变化

                      煤油

                      柴油

                      润滑油

                      石蜡

                      沥青

警示:

三大化石燃料与人类的生产和生活有着密切的关系,煤和石油、天然气为人类生活提供能源;若直接燃烧煤和石油是一种极大的浪费,所以要综合利用。煤和石油的炼制原理是不同的。煤的炼制发生了化学变化产生了新的物质。而石油的炼制是利用了各成分的沸点不同,是物理变化。

 

知识点3:化学反应中的能量变化(这是重点)

详解:

1)物质在发生化学反应的同时,还伴有能量的变化,化学能通常可转化为光能、热能和电能。能量的变化通常表现为放热和吸热。(2)能量的利用:生活燃料的使用,烧制陶瓷、火力发电、冶炼金属、发射火箭、火药爆炸以及维持人体体温和日常生活所需的能量等。

警示:

1)并不是所有的化学反应中的能量变化都很明显;(2)热量变化包括吸热和放热。碳还原金属氧化物以及CO2C反应都是吸热反应;(3)物理变化也伴有热量的变化,如蒸发吸热、凝固放热。

 

知识点4:燃料的充分燃烧

详解:

控制燃烧反应,使燃料燃烧充分,对于节约能源非常重要。使燃料充分燃烧要考虑两点:一是燃烧时要有足够的空气;二是燃料与空气有足够大的接触面积。日常生活中,使燃料燃烧充分的方法有:将块状制成粉末状,将固体制成液体、气体。

警示:

燃烧必须同时具备三个条件,在这三个条件的基础上,燃烧的充分与否与氧气的浓度及可燃物与空气的接触面积有关系。

 

易错点:煤和石油的炼制原理、热量的变化

易错点导析:

炼制原理,其实就是分离混合物的方法,其中利用沸点不同分离混合物的方法叫蒸馏(分馏),使煤发生化学变化而分离的叫干馏,它们有本质的区别。在化学变化中伴有能量变化,其中热量的变化包括放热和吸热。人们可以根据反应的条件加以判断:在点燃条件发生的反应是放热反应,在加热或高温条件下发生的反应一般为吸热反应,但不是绝对的。

 

课题3  使用燃料对环境的影响

知识点1:化石燃料与空气污染(这是重点)

详解:

1)煤燃烧:煤燃烧时常放出SO2NO2等污染物,这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶于雨水,形成酸雨。

2)汽车燃料:①汽车燃料主要是汽油和柴油;②汽车尾气的主要成分是CO、碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。

3)减少汽车尾气对空气污染的措施:①改进发动机的燃烧方式,使燃料充分燃烧;②使用催化净化装置,使有害气体转化为无害物质;③使用无铅汽油;④使用新型燃料乙醇汽油或燃气;⑤加大尾气检测力度,禁止未达环保标准的汽车上路。

4)化石燃料燃烧造成空气污染的原因:①燃料中含有硫、氮元素,燃烧产生污染物;②燃料不完全燃烧会产生CO;③未燃烧的碳氢化合物及碳粒、烟尘排放到空气中。

拓展:

化石燃料的燃烧对空气的污染是由燃料的成分和燃烧方式决定的,减少污染的常用方法有:(1)安装高效除尘器;(2)排烟脱硫,回收工厂废气中的SO2;(3)排烟脱氮,降低废气中的氮氧化物含量;(4)改进燃烧方式,使燃料充分燃烧;(5)改变燃料结构,使用“清洁能源”。

 

知识点2:如何使用和开发新的燃料及能源(这是重点)

详解:

常见的几种清洁能源:(1)乙醇:①乙醇俗称酒精(C2H5OH);②物理性质:无色有特殊气味的液体,易挥发,能与水与任意比互溶;③化学性质:C2H5OH+3O2 2CO2+

3H2O;④用途:作燃料、饮料等;⑤制造:用玉米、高粱、地瓜干等粮食作物经发酵、蒸馏制得。乙醇是可再生能源、是绿色能源。

2)氢气:①作为燃料的三大优点:热值高、来源广、无污染。氢气是最清洁的绿色能源;②发展氢能源要解决的问题:如何廉价地制取大量的氢气(寻找新催化剂,用其他能源代替电能等)和如何安全地贮存和运输氢气。

能源开发:正在利用和开发的能源有:太阳能、核能、风能……

警示:

1)一种燃料的使用除了考虑对环境的影响,还要考虑制取的难易、价格的高低以及安全等因素;(2)乙醇汽油是混合物,是一种新型燃料,可以减少对空气的污染,同时也可以节省石油资源。

 

易错点:酸雨形成的原因

易错点导析:

酸雨是空气中大量的SO2NO2和雨水发生反应生成了酸,由于大气中含有CO2CO2易与水反应生成碳酸,所以正常的雨水也呈酸性(只有当雨水的pH5.6时才是酸雨)。

 

第八单元  金属和金属材料

课题1  金属材料

 

知识点1:金属材料

详解:

金属材料包括纯金属以及它们的合金。如日常生活中的一些用品:电线是用铝或铜制成的,门窗是由铝合金制成的。白金、黄铜都是合金。

警示:

金属属于金属材料,但金属材料不一定是纯金属。

 

知识点2:金属的物理性质(这是重点)

详解:

下表中列出了几种常见金属的物理性质

物理性质

银白色金属光泽,具有良好的导电、导热和延展性,密度是2.7g/cm3,熔点660,沸点2200

紫红色金属光泽,具有良好的导电、导热和延展性,密度是8.9g/cm3,熔点1083,沸点2595

银白色金属光泽,良好的延展性,密度是4.5g/cm3,熔点1725,沸点3260

通过上表我们可以得出金属的一些常见的物理性质:

1)大多数金属都具有金属光泽,密度和硬度较大,熔点、沸点较高,具有良好的延展性和导电、导热性。在室温下除汞为液体,其余金属为固体。(2)不同的金属又有各自的特征,有的熔点高,有的导电能力强,有的硬度大。

警示:

金属具有相似的物理性质,但不同的金属的颜色及其硬度、密度、熔点、导电性和导热性的具体数值都有很大的差异。

 

知识点3:物质的性质与用途之间的关系(这是难点)

详解:

物质的用途体现了物质的性质。物质的性质在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、是否使用便利,以及废物是否易于回收和对环境的影响等多种因素。

警示:

物质用途的确定,是一个综合过程,只从物质的性质考虑忽略了其他因素也是不正确的。

 

知识点4:合金(这是重点)

详解:

合金是一种金属中加热熔合了其他的金属或非金属,而制得的具有金属特性的物质。

警示:

1)合金是金属与金属(或非金属)的混合物。

2)合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,用途更广泛。

3)日常使用的金属材料,大多数为合金。

4)金属在熔合了其他金属和非金属后,不仅组成上发生了变化,其内部组成结构也发生了改变,从而引起某些性质的变化。

5)合金的特性:①合金的硬度比组成它的金属硬度大。②合金的熔点比组成它的金属熔点低。③抗腐蚀性比组成它的金属更优异。

 

易错点:金属和合金

易错点导析:

金属和合金具有相似的性质,同时也有各自的特性,合金的性能比纯金属的性能更优越,合金是混合物,金属是纯净物。

 

易忽略点:金属的应用

易忽略点导析:

人类在发展的过程中由石器时代进入青铜器时代,进而进入铁器时代,钢铁一直被广泛的应用着。100多年前人们又开始了铝的使用,由于铝密度小和抗腐蚀性优于钢铁,所以铝在某些方面代替了钢铁的使用。近几年发现,由于铝的过量摄入,导致老年痴呆症等疾病,故而世界卫生组织把铝定为食品污染源之一,加以控制。所以在与食品有关方面铝的应用要特别注意。

 

课题2  金属的化学性质

知识点1:金属与氧气反应

详解:

许多金属都能与氧气发生化学反应,但反应的难易和剧烈程度不同,钾、钠在空气中放置很快就会与氧气反应,镁、铝在空气中能够燃烧,铁丝在纯氧中才能燃烧,铜在氧气中不燃烧,只有在加热条件下,才能与氧气反应,而金即使在高温条件下也不与氧气反应,故有“真金不怕火炼”之说。由此可以看出:钾、钠最活泼,镁、铝比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼。

1、镁与氧气反应:

常温:2Mg+O2===2MgO

点燃:2Mg+O2 2MgO。点燃时镁条剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成一种白色粉末状物质。

2、铝与氧气反应:

常温:4Al+3O2===2Al2O3。常温下在空气中发生缓慢氧化,在其表面生成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,因此铝具有较好的抗腐蚀性。

点燃:4Al+3O2 2Al2O3。在氧气中点燃时剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成一种白色物质。

3、铁与氧气反应:铁在纯氧中点燃时,剧烈燃烧,火星四射,生成一种黑色的固体物质。3Fe+2O2 Fe3O4

4、铜与氧气反应:铜加热时,表面逐渐变成黑色。2Cu+O2 2CuO

引申思考:

根据金属与氧气反应的条件(即剧烈程度),可判断金属的活动性强弱,条件分三种:①常温下、②加热、③高温。条件越容易说明金属活动性越强。由此可知,金属在自然界中大多以化合物形式存在。

 

知识点2:金属与酸反应(这是重难点)

详解:

一些活泼金属与盐酸、硫酸反应的现象及反应方程式如下表:

金属

   

反应的化学方程式

稀盐酸

稀硫酸

稀盐酸

稀硫酸

剧烈反应,产生大量气泡,溶液仍为无色,生成的气体能够燃烧且产生淡蓝色火焰

剧烈反应,产生大量气泡,溶液仍为无色,生成的气体能够燃烧且产生淡蓝色火焰

Mg+2HCl==

MgCl2+H2

Mg+H2SO4==

MgSO4+H2

剧烈比较反应,产生大量气泡,溶液仍为无色,生成的气体能够燃烧且产生淡蓝色火焰

剧烈比较反应,产生大量气泡,溶液仍为无色,生成的气体能够燃烧且产生淡蓝色火焰

Zn+2HCl==

ZnCl2+H2

Zn+H2SO4==

ZnSO4+H2

反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色,生成的气体能够燃烧且产生淡蓝色火焰

反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色,生成的气体能够燃烧且产生淡蓝色火焰

Fe+2HCl==

FeCl2+H2

Fe+H2SO4==

FeSO4+H2

无明显现象

无明显现象

--------------------

-----------------

警示:

1)有些金属虽然都能与稀酸反应,但反应的剧烈程度不同,根据冒出气泡的快慢来判断金属的活动性强弱。

2)不能与酸反应的金属说明该金属的金属活动性弱。

3)金属铁与酸反应生成的是亚铁化合物。含有亚铁离子的溶液呈浅绿色。

 

知识点3:金属与金属化合物溶液反应(这是难点)

详解:

某些金属与某些金属化合物溶液反应的情况如下表:

实验操作

现象

反应的化学方程式

铁钉浸入硫酸铜溶液中

浸入溶液中的铁钉表面覆盖一层紫红色物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色

Fe+CuSO4==FeSO4+Cu

铝丝浸入硫酸铜溶液中

浸入溶液中的铁钉表面覆盖一层紫红色物质,溶液由蓝色逐渐变为无色

2Al+3CuSO4==Al2(SO4)3+3Cu

铜丝浸入硝酸银溶液中

浸入溶液中的铜丝表面覆盖一层银白色物质,溶液由无色逐渐变为蓝色

Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag

铜丝浸入硫酸铝溶液中

无明显现象

----------------------------

拓展:

1)只有活泼的金属才能把不活泼的金属从它的化合物溶液中置换出来。

2)金属化合物必须是可溶于水的。

 

 

知识点4:置换反应

详解:

通过金属与稀硫酸、盐酸的反应及金属与化合物溶液的反应,可以得出这类反应特点。如:Mg + H2SO4==MgSO4  + H2       Fe + CuSO== FeSO4  + Cu

单质 化合物  化合物  单质       单质 化合物  化合物  单质

这两个反应的反应物是一种单质和一种化合物,生成物是另一种单质和另一种化合物。我们把这类反应叫做置换反应。

拓展:

现把化合反应、分解反应、置换反应进行比较:

反应类型

特点

举例

表达形式

化合反应

多变一

C+O2 CO2

A+B+C+…→D

分解反应

一变多

H2O2 2H2O+O2

AB+C+

置换反应

单质和化合物生成另一种单质和另一种化合物

Zn+H2SO4==ZnSO4+H2

A+BCB+AC

警示:

1)化合反应、分解反应、置换反应都属于化学反应的基本类型。

2)置换反应是两种生成两种物质,且两种物质中一种是单质,一种是化合物。

 

知识点5:金属活动性顺序(这是难点)

详解:

1、人们通过大量的实验,归纳总结出常见金属的活动性顺序:

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

2、准确理解金属活动性顺序的含义。(1)在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,它的活动性就越强。根据金属在金属活动性顺序中的位置,可判断它的活动性。(2)在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能置换出非氧化性酸(稀盐酸、稀硫酸,不能用浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸,因为它们有较强的氧化性,与金属反应不能生成氢气)里的氢,排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢。(3)金属活动性顺序中,只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从它的化合物溶液里置换出来(KCaNa除外),排在后面的金属不能与排在前面的化合物溶液反应。

拓展:

1)金属与酸反应制取氢气时,一般不选用KCaNa,因为它们的活动性太强,反应太剧烈,既不易控制,也易发生爆炸;也不选用铁、锡、铅,因为它们活动性弱,反应太慢,同时铅的生成物微溶于水,附着在金属表面上,阻止反应继续进行。

2)金属与金属化合物溶液反应,一般不选用KCaNa,因为它们活动性太强,首先与水反应。

3)单质铁发生置换反应时生成的是亚铁离子,在化合物中为+2价。

 

易错点:金属活动性顺序

易错点导析:

金属与酸、金属化合物溶液发生置换反应时,往往错的是酸的种类,金属在活动性顺序表中的位置,同时对铁在发生置换反应后生成物中的化合价掌握不准。故而,首先要掌握的是酸指稀盐酸、稀硫酸(醋酸),二是掌握金属活动性顺序表及其意义。

 

易忽略点:金属化合物是否可溶

易忽略点导析:

金属与化合物溶液反应时,往往只考虑了金属活动性顺序,而忽略了化合物是否可溶。

 

实验题目:金属活动性顺序

实验导析:

1)实验仪器:试管、试管架、胶头滴管等。

2)实验药品:盐酸、硫酸铜、硝盐银、硫酸铝、锌片、镁条、铁丝、铜丝、铝丝等。

3)实验步骤:①取4支试管,分别放入镁、锌、铁、铜,然后加入稀盐酸,观察现象。②用试管取硫酸铜溶液,将用砂纸打磨过的铝丝浸入其中,过一会儿取出,观察现象。③用试管取硝酸银溶液,将铜丝浸入其中,过一会儿取出,观察现象。④用试管取硫酸铝溶液,将铜丝浸入其中,过一会儿取出,观察现象。

4)实验现象:①镁、锌、铁能与盐酸发生反应,镁反应最剧烈,锌反应较剧烈,铁反应缓慢,反应时产生气泡,铜与盐酸不发生反应,没有任何现象。②浸入溶液中的铝丝表面覆盖一层红色物质,溶液由蓝色逐渐变为无色。③浸入溶液中的铜丝表面覆盖一层银白色物质,溶液由无色逐渐变为蓝色。④不反应,无任何现象。

5)实验结论:①MgZnFe(H)Cu。②AlCuAg

 

课题3  金属资源的利用和保护

知识点1:几种常见的金属矿物

详解:

地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中,除金、银等少数很不活泼的金属以单质形式存在外,其余都以化合物的形式存在。

几种常见的金属矿物的名称和主要成分

金属矿物

赤铁矿

黄铁矿

菱铁矿

铝土矿

黄铜矿

辉铜矿

主要成分

Fe2O3

FeS2

FeCO3

Al2O3

CuFeS2

Cu2S

警示:

我们可以根据铁矿石的颜色、光泽、密度、磁性、条痕等性质区别它们,磁铁矿石主要成分为Fe3O4,黑色有磁性、能导电。赤铁矿石主要成分为Fe2O3,颜色为红色。

 

知识点2:铁的冶炼(这是重点)

详解:

铁的冶炼是学习的重点,工业上炼铁可以从以下几个方面理解:①铁的冶炼原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气。常用的铁矿石有:赤铁矿石(Fe2O3)、磁铁矿石(Fe3O4)等。②铁的冶炼原理:在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。主要化学反应方程式为:Fe2O3+3CO 2 Fe+3CO2。③铁的冶炼设备:高炉。

引申思考:

工业炼铁过程中发生的化学反应为:C+O2 CO2CO2+C 2COFe2O3+3CO 2 Fe+3CO2CaCO3 CaO+CO2↑,CaO+SiO2CaSiO3。石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣而除去。

 

知识点3:有关含杂质化学反应的计算(这是难点)

详解:

化学方程式表示各种反应物和生成物纯物质之间的质量关系,在实际生产时,所用的原料或产物一般都含有杂质,在根据化学方程式计算用量或产量时,对于含杂质的物质(不管是反应物还是生成物),必须换算成纯物质的质量,才能根据化学方程式进行计算。

纯净物的质量=不纯物质的质量×纯度,

        纯净物的质量

纯度=                    ×100%=1—杂质的质量分数。     

       不纯物质的质量

拓展:

含杂质物质的计算步骤:(1)将含杂质的物质质量换算成纯物质的质量。(2)将纯物质的质量代入化学方程式进行计算。

 

 

知识点4:铁的锈蚀和保护

详解:

铁是一种在我们的生活中应用非常广泛的金属,像剪刀、菜刀、自行车、铁轨、轮船、桥梁等都离不开它。可以说铁为人类社会的发展立下了“汗马功劳”。但如果对铁制品保护不当,就会发现其表面锈迹斑斑,甚至全部锈蚀。这是为什么呢?铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生的一系列复杂的化学反应,铁锈的成分很复杂,主要是氧化铁(Fe2O3)。铁锈很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气等反应,因此铁制品可能完全被锈蚀。

依据铁制品生锈的条件,防止铁生锈的基本思路是破坏铁制品锈蚀的条件,使铁制品隔绝空气和水。具体方法有:保持铁制品表面洁净和干燥。在铁制品表面涂保护膜、如涂油、喷漆、搪瓷等。通过化学反应使铁制品表面生成一层致密的氧化物薄膜。组成合金,以改变金属内部组织的结构。

拓展:

许多金属都易生“锈”,但“锈”的结构不同,成分不同。铜在潮湿的空气中也能生“锈”,铜锈即铜绿,其主要成分为碱式碳酸铜,化学式为Cu2(OH)2CO3,是铜与水、氧气、二氧化碳共同作用的结果。金属铝也易“生锈”,但铝锈同铁锈、铜锈不同,它是一层致密的氧化物薄膜,覆盖在金属铝的表面,能防止铝继续与氧气反应,起到自我保护的作用。铝锈的成分为氧化铝即Al2O3

 

知识点5:金属资源的保护

详解:

金属资源是有限的,废旧金属的随意丢弃,不仅造成资源浪费,还会造成环境污染。保护金属资源的有效途径有:防止金属锈蚀。废旧金属回收利用。有计划、合理地开采矿物、严禁乱采滥挖。寻找金属的替代品。

引申思考:

日常生活中常见的替代金属材料的用品有:自来水管、下水管道、门窗等,它们是由金属材料改为塑料管或塑铝管、塑钢门窗,塑铝和塑钢属于特殊塑料而不是金属材料。

 

易错点:含杂质物质的计算

易错点导析:

含杂质问题的计算时,一般都假定杂质不发生反应。在进行计算时,容易发生的错误是把混合物的质量当作纯净物的质量进行计算,把杂质的质量分数当作纯度来进行计算。所以一定要分析清楚所给的量是纯净物的质量还是混合物的质量,是纯度还是所含杂质的质量分数,将不纯物质的质量换算成纯物质的质量才能代入化学方程式进行计算。

 

易忽略点:用一氧化碳还原氧化物时的尾气处理

易忽略点导析:

在用CO还原金属氧化物实验时,往往忽略了尾气的处理,实验的步骤以及实验的现象。所以一定要对尾气进行处理,处理的方法很多,只要不任意排放到空气中即可。实验的步骤一定要先通气体再加热。实验的现象一般有两条:一是玻璃管内物质颜色变化,二是澄清石灰水的变化。

 

实验题目(一) 一氧化碳还原金属氧化物

实验导析:

1)仪器:铁架台、硬质玻璃管、单孔橡皮塞、酒精灯、试管、酒精喷灯、双孔橡皮塞、导管。

2)药品:氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体。

3)装置:如下图所示。

4)步骤:①检查装置气密性;②装入药品并固定;③向玻璃管内通入一氧化碳气体。④给氧化铁加热;⑤停止加热;⑥停止通入一氧化碳。

5)现象:红色粉末逐渐变成黑色,澄清石灰水变浑浊,尾气燃烧产生蓝色火焰。

6)化学方程式:①Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2   CO2+Ca(OH)2==CaCO3+H2O  2CO+O2 2CO2

7)注意:①操作顺序:与CO还原氧化铜的实验操作顺序一样,即先通CO再加热,实验完毕,停止加热,继续通CO至试管冷却。②尾气的处理:因CO有毒,不能随意排放在空气中,处理的基本原则是将CO燃烧掉或转化为CO2或收集备用。

 

实验题目(二) 铁生锈的条件探究

实验导析:

1)仪器:铁架台、试管、橡皮塞、酒精灯、试管夹。

2)药品:铁钉、蒸馏水、植物油。

3)步骤:①在第一支试管中放入一根铁钉,注入蒸馏水,不要浸没铁钉,使铁钉与空气和水接触。②在第二支试管中放入一根铁钉,注入刚煮沸过的蒸馏水至浸没铁钉,然后在水面上注入一层植物油,使铁钉只与水接触。③将第三支试管烘干,放入一根铁钉,用橡皮塞塞紧试管口。使铁钉只与干燥的空气接触。

4)注意:①使用蒸馏水的目的是防止水中有氧气影响实验效果。②加热试管或放入干燥剂氧化钙的目的是防止试管内有水影响实验效果。一周后观察现象:第一支试管中铁钉在水面以上部分生锈。第二支试管中铁钉没有生锈;第三支试管中铁钉没有生锈。

5)结论:铁生锈是铁与氧气和水发生的一系列复杂的化学反应。 

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