初中化学竞赛辅导用书.docx
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初中化学竞赛辅导用书
第一篇走进化学世界
知识网络
一、什么是化学？
1、化学研究对象是物质，是研究物质的变化规律的自然科学，即研究物质可能变成何种物质以及如何合成新的物质。
组成（宏观）
2、研究思路
变化规律
性质
物质
结构（微观）
化学是研究物质的_______、______、_______及_________的自然科学。
二、物质变化规律研究方法
1、研究物质的组成、结构、性质
物质的组成不同，性质不同；物质的微观结构不同，性质不同；物质的性质不同，化学变化规律也不同。
2、分类研究。
性质相似的物质归结为同类物质，同类物质，组成或结构相似。
三、物质的分类
四、物质的变化、性质和用途
五、化学仪器及功能
1、从材质分
（1）玻璃仪器
漏斗长颈漏斗分液漏斗酒精灯锥形瓶烧杯集气瓶试管
滴瓶广口瓶量筒胶头滴管水槽平底烧瓶圆底烧瓶
（2）铁质仪器
坩埚钳燃烧匙镊子铁架台试管刷
（3）陶瓷质
蒸发皿坩埚
（4）塑料、木质类
药匙（塑料）试管夹（木质）
2、从功能分
（1）反应容器：
锥形瓶烧杯集气瓶试管广口瓶平底烧瓶圆底烧瓶燃烧匙
蒸发皿坩埚
（2）试剂瓶：
广口瓶：
盛放固体药品
细口瓶：
盛放液体药品
集气瓶：
暂时盛放气体
（3）加热仪器：
酒精灯
（4）受热仪器：
直接加热仪器：
试管、蒸发皿、坩埚、燃烧匙
间接加热仪器：
烧杯、烧瓶、锥形瓶
不可加热仪器：
量筒、集气瓶、漏斗
（5）称量仪器：
称量固体质量：
托盘天平精确度读数0.1g；电子天平，精确度读数0.01g
量取液体体积：
量筒。
精确度读数：
0.1ml
（6）药品取用仪器：
镊子：
取块状固体或大颗粒状固体
药匙：
粉末状药品
胶头滴管：
少量液体
（7）夹持和固定仪器：
试管夹、铁架台（铁圈、铁夹）、坩埚钳
（8）添加或分离液体仪器：
漏斗：
添加酒精、过滤
分液漏斗：
添加液体、分离液体混合物
长颈漏斗：
添加液体
（9）其他辅助仪器：
玻璃棒：
过滤时：
引流液体；
蒸发时：
搅拌，使受热均匀，防止液体飞溅
溶解时：
搅拌，加速溶解
转移药品：
测pH值蘸取液体，蒸发皿中固体转移
石棉网：
可使不能直接受热仪器（如烧杯）均匀受热，防止炸裂；可放置加热或高温后仪器，防止直接放到桌面使桌面烫坏；
六、注意事项
化学实验是进行科学探究的重要手段，在进行科学探究是必须学习基本的实验技能。
化学实验探究活动必须具备的基本实验技能包括药品取用，对物质进行加热，仪器连接、过滤和蒸发，以期洗涤等。
1.三不原则：
不用手接触药品；不嘴尝药品；不用鼻子直接闻药品。
2.药品取用原则：
节约原则。
不说明用量时，固体只需盖满试管底部，液体药品取1~2ml。
3.实验后药品处理：
用剩药品放入指定容器回收，废液放入废液缸中。
4.称量固体注意事项：
不可直接将药品放在托盘上称量，放在干燥的纸上称量，易潮解
的药品或具有腐蚀性的药品放在玻璃容器中称量。
5.胶头滴管用注意事项：
胶头滴管取液时，先挤后吸，将空气赶出，再放入液体中吸取
液体。
取液后滴管，应保持悬直，滴加时放置在容器口上方，滴液后滴管清洗干净
放在滴管架上。
6.酒精灯使用注意事项：
禁止向燃着的酒精灯添加酒精；
添加酒精的量不可超过2/3，不少于1/4；
禁止用燃着的酒精灯去点另一只酒精灯；
熄灭酒精灯用灯帽盖灭，不可吹灭；
酒精灯不小心碰翻，引起洒出酒精燃烧，可用湿抹布扑灭；
加热时，用酒精灯的外焰加热；
给试管中固体加热时，试管口略微下倾，防止冷凝液体流向试管底，使试管炸裂；药品要平铺，以增大受热面积；
给试管内液体加热时，液体的量不可超过1/3，试管口上倾与桌面成45°并不时移动，
防止局部温度过高，引起暴沸，液体冲出试管；
给试管加热，均需要预热，防止受热不均引起炸裂，受热后的试管不可立即冷水冲
洗，可放在石棉网上冷却
七、仪器的连接和装置气密性的检查
1.仪器的连接（从下往上，从左往右），装置原则上在一条直线上
2.装置气密性的检查：
将导管末端放入水中，再用手握住试管外壁（如图A），若导管口冒气泡，则气密性良好；将导管末端放入水中（如图B），若导管内液面低于导管外液面，则气密性良好。
3.有长颈漏斗或分液漏斗的装置气密性检查（如图C）
有长颈漏斗或分液漏斗装置的气密性检查方法注水法，用弹簧夹
夹紧橡皮连接管，再向长颈漏斗（或分液漏斗）中注入水，若
长颈漏斗中液体无法再注入容器中（即漏斗下端管内液面不下降
则气密性良好。
4.多功能瓶气密性检查（如图D）
多功能瓶气密性检查，可先向广口瓶中放入水浸没长导管口，再向右拉动注射器，若长导管口有气泡冒出，则气密性良好；若向左推动注射器，广口瓶中水进入长导管，则气密性好。
仪器操作
一、测量容器－－量筒
量取液体体积时，量筒必须放平稳。
视线与刻度线及量筒内液体凹液面的最低点保持水平。
量筒不能用来加热，不能用作反应容器。
量程为10毫升的量筒，一般只能读到0.1毫升。
二、称量器－－托盘天平（粗略称量，最高精确到0.1g。
）、电子天平（精确到0.01g）
注意点：
1、先调整零点
2、称量物和砝码的位置为“左物右码”。
3、称量物不能直接放在托盘上。
一般药品称量时，在两边托盘中各放一张大小、质量相同的纸，在纸上称量。
潮湿的或具有腐蚀性的药品（如氢氧化钠），放在加盖的玻璃器皿（如小烧杯、表面皿）中称量。
4、砝码用镊子夹取。
添加砝码时，先加质量大的砝码，后加质量小的砝码（先大后小）
5、称量结束后，应使游码归零。
砝码放回砝码盒。
四、加热器皿－－酒精灯
1、酒精灯的使用要注意“三不”：
不可向燃着的酒精灯内添加酒精；
用火柴从侧面点燃酒精灯，不可用燃着的酒精灯直接点燃另一盏酒精灯；
熄灭酒精灯应用灯帽盖熄，不可吹熄。
2、酒精灯内的酒精量不可超过酒精灯容积的2/3也不应少于1/4。
3、酒精灯的火焰分为三层，外焰、内焰、焰心。
用酒精灯的外焰加热物体。
4、如果酒精灯在燃烧时不慎翻倒，酒精在实验台上燃烧时，应及时用沙子盖灭或用湿抹布扑灭火焰，不能用水冲。
五、固定（夹持）器－－铁夹、试管夹（夹口均有海绵或橡胶）
铁夹夹持试管的位置应在试管口近1/3处。
试管夹的长柄，不要把拇指按在短柄上。
试管夹夹持试管时，应将试管夹从试管底部往上套；夹持部位在距试管口近1/3处；用手拿住
六、分离物质及加液的仪器－－漏斗、长颈漏斗
过滤时，应使漏斗下端管口与承接烧杯内壁紧靠，以免滤液飞溅。
长颈漏斗的下端管口要插入液面以下，以防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。
化学实验基本操作
一、药品的取用
1、药品的存放：
一般固体药品放在广口瓶中，液体药品放在细口瓶中（少量的液体药品可放在滴瓶中），
金属钠存放在煤油中，白磷存放在水中
2、药品取用的总原则
取用量：
按实验所需取用药品。
如没有说明用量，应取最少量，固体以盖满试管底部为宜，
液体以1~2mL为宜。
多取的试剂不可放回原瓶，也不可乱丢，更不能带出实验室，应放在指定的容器内。
“三不”：
任何药品不能用手拿、舌尝、或直接用鼻闻试剂（如需嗅闻气体的气味，应用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量的气体进入鼻孔）
3、固体药品的取用
粉末状及小粒状药品：
用药匙或V形纸槽
块状及条状药品：
用镊子夹取
4、液体药品的取用
液体试剂的倾注法：
取下瓶盖，倒放在桌上，（以免药品被污染）。
标签应向着手心，（以免残留液流下而腐蚀标签）。
拿起试剂瓶，将瓶口紧靠试管口边缘，缓缓地注入试剂，倾注完毕，盖上瓶盖，标签向外，放回原处。
液体试剂的滴加法：
滴管的使用：
a、先赶出滴管中的空气，后吸取试剂
b、滴入试剂时，滴管要保持垂直悬于容器口上方滴加
c、使用过程中，始终保持橡胶乳头在上，以免被试剂腐蚀
d、滴管用毕，立即用水洗涤干净（滴瓶上的滴管除外）
e、胶头滴管使用时千万不能伸入容器中或与器壁接触，否则会造成试剂污染
二、连接仪器装置及装置气密性检查
装置气密性检查：
先将导管的一端浸入水中，用手紧贴容器外壁，稍停片刻，若导管
口有气泡冒出，松开手掌，导管口部有水柱上升，稍停片刻，水柱并不回落，就说明
装置不漏气。
三、物质的加热
1、加热固体时，试管口应略下倾斜，试管受热时先均匀受热，再集中加热。
2、加热液体时，液体体积不超过试管容积的1/3，加热时使试管与桌面约成450角，受热时，先使试管均匀受热，然后给试管里的液体的中下部加热，并且不时地上下移动试管，为了避免伤人，加热时切不可将试管口对着自己或他人。
四、过滤操作注意事项：
“一贴二低三靠”
“一贴”：
滤纸紧贴漏斗的内壁（不留气泡，防止纸破裂）
“二低”：
（1）滤纸的边缘低于漏斗口
（2）漏斗内的液面低于滤纸的边缘
“三靠”：
（1）漏斗下端的管口紧靠烧杯内壁
（2）用玻璃棒引流时，玻璃棒下端轻靠在三层滤纸的一边
（3）用玻璃棒引流时，烧杯尖嘴紧靠玻璃棒中部
过滤后，滤液仍然浑浊的可能原因有:
承接滤液的烧杯不干净
倾倒液体时液面高于滤纸边缘
滤纸破损
五、蒸发注意点：
1、在加热过程中，用玻璃棒不断搅拌
（作用：
受热均匀，防止由于局部温度过高，造成液滴飞溅）
2、当液体接近蒸干（或出现较多量固体）时停止加热，利用余热将剩余水分蒸发掉，以避免固体因受热而迸溅出来。
3、热的蒸发皿要用坩埚钳夹取，热的蒸发皿如需立即放在实验台上，要垫上石棉网。
六、仪器的洗涤：
1、废渣、废液倒入废物缸中，有用的物质倒入指定的容器中
2、玻璃仪器洗涤干净的标准：
玻璃仪器上附着的水，既不聚成水滴，也不成股流下
3、玻璃仪器中附有油脂：
先用热的纯碱（Na2CO3）溶液或洗衣粉洗涤，再用水冲洗。
4、玻璃仪器附有难溶于水的碱、碱性氧化物、碳酸盐：
先用稀盐酸溶解，再用水冲洗。
5、仪器洗干净后，不能乱放，试管洗涤干净后，要倒插在试管架上晾干。
第二篇物质的组成与构成
知识框架
任何物质宏观上都是由元素组成，微观上是微粒构成。
组成物质的元素不同，性质可能不同，构成物质的微粒不同，性质也不同。
元素是具有相同核电荷数的同一类原子的总称，宏观和微观是统一的，研究物质，既要研究物质的宏观组成，又要研究物质的微观构成。
一、直接构成物质的微粒有三种：
分子、原子、离子。
1．分子、原子、离子、物质之间的关系
大部分物质由分子构成，金属单质和稀有气体都是由原子直接构成，碱、盐和大部分金属氧化物都是由离子构成。
①分子、原子、离子、物质之间的关系（如下图1）
图1
②分子、原子关系模示
若以“”表示氢原子，以“”表示氧原子，则氢分子的图示为“”，水分子的图示为“”
③分子、原子与物质关系模示（若以“”表示氢原子，以“”表示氧原子，以“”表示铜原子）
氢气H2（分子构成）水H2O（分子构成）铜单质Cu（原子直接构成）
④分子结构示意图
乙醇（化学式：
C2H5OH）分子结构示意图苯（C6H6）分子结构示意图
CCO
二、物质的性质、物质的变化与分子、原子的关系
1．物质的性质与分子、原子关系
物质的性质与构成的微粒有关。
物质的某些物理性质（如状态、熔点、沸点、密度、硬度等）是由大量分子（由分子构成的物质）聚集在一起才体现出来的性质，单个分子无法体现；物质的化学性质是由构成物质的微粒来体现，绝大多数物质是由分子构成，所以分子是保持物质化学性质的一种微粒。
金刚石和石墨都是由碳原子直接构成，所以保持金刚石和石墨的化学性质的微粒都是碳原子，它们化学性质相同，冰和水都是由水分子构成，都是由水分子来保持化学性质，所以冰和水的化学性质相同。
2．物质的变化与分子、原子的关系
（1）物理变化本质。
物理变化中，构成物质的分子种类不变，只是分子间间隙改变。
物理变化模示图（水沸腾变成水蒸气））
（2）化学变化本质。
化学变化中，由分子构成的物质，分子先分成原子，原子再重新组合，形成新的分子，从而形成新的物质。
所以原子是化学变化中最小的微粒。
化学变化模示图（水通电生成氧气和氢气）
水氧气氢气
三、原子的结构
1．原子是可分的。
原子由原子核和核外电子构成，原子核处于原子中心，又是由质子和中子构成（氢原子无中子）；电子绕核高速旋转。
2．构成原子微粒带电荷情况。
原子不显电性。
其中原子核带正电荷，核外电子带负电荷，正负电荷总数相等，所以原子呈电中性。
质子带正电荷，中子不带电，每个质子带一个单位正电荷，每一个电子带一个单位负电荷，所以，在原子中：
核电荷数=质子数=电子数
3．原子中构成微粒体积、质量关系。
原子核处于原子中心，体积几乎忽略不计；电子绕核高速旋转，体积和质量都很小，都可忽略不计，原子几乎是中空的，所以原子质量几乎集中在原子核上，而原子核中一个质子质量略等于一个中子质量，所以质子和中子总数越大，原子质量越大。
四、原子序数与核外电子数
1．构成物质的原子根据其核内质子数，可将其排列成一序列，每一种原子对应一个原子序
数，该序数又等于其核外电子数。
2．1～20号原子顺序表
原子序数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
原子符号
H
He
Li（锂）
Be（铍）
B（硼）
C
N
O
F
Ne
原子序数
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
原子符号
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
K
Ca
五、原子的质量与相对原子质量
1．相对原子质量。
原子质量很小，如一个碳原子质量为1.993×10－26千克。
在一些科学计算和比较中，通常不以原子实际质量进行计算或比较，而以相对原子质量进行一些计算和比较。
相对原子质量：
是以一种碳原子（核内6个质子、6个中子）质量的1/12为标准，其它原子质量与其比值就是该原子的相对原子质量。
例：
设碳原子质量为A千克，氧原子质量为B千克，则氧原子的相对原子质量M的计算式为：
2．相对原子质量、原子质量数、质子数和中子数关系
相对原子质量的整数值（近似值）叫原子质量数。
下表是一些原子质量数、质子数、中子数及电子数的关系。
原子（X）
质子数（Z）
中子数（N）
电子数（e）
原子质量数（A）
H
1
0
1
1
O
8
8
8
16
C
6
6
6
12
Na
11
12
11
23
Fe
26
30
26
56
原子质量数=质子数+中子数
原子中质子数不一定等于中子数
质子数=电子数
3．原子表示方法（A表示原子质量数，Z表示原子质子数，X表示原子）
例：
氧原子（8个质子，8个中子，质量数为16）
六、核外电子排布
1．核外电子排布规律
（1）分层排布规律。
核外电子是分层运动，即分层排布，离核近的电子速度慢，能量小；
（2）能量最低原则。
电子总是尽量排满内层再排外层；每层最多排2n2个电子，第一层n=1，第七层，n=7，以此类推；电子层由内到外依次为k、L、M、N、O、P、Q层。
（3）最外层不超过8个电子，次外层不超过18个电子。
2．一些原子核外电子排布情况
一些非金属原子电子排布情况（如下表2）
原子
电子总数
第一层
第二层
第三层
第四层
H
1
1
O
8
2
6
Cl
17
2
8
7
一些金属原子电子排布情况（如下表3）
原子
电子总数
第一层
第二层
第三层
第四层
Na
11
2
8
1
Mg
12
2
8
2
Al
13
2
8
3
K
19
2
8
8
1
Ca
20
2
8
8
2
一些稀有气体原子电子排布情况（如下表4）
原子
电子总数
第一层
第二层
第三层
第四层
He
2
2
Ne
10
2
8
Ar
18
2
8
8
Kr
36
2
8
18
8
3．原子结构示意图
示例1：
氧原子结构示意图
其中，表示原子核内有8个质子，表示电子层及该层上电子数
示例2：
钠原子结构示意图
4．原子结构与原子稳定性（活泼性关系）
（1）稀有气体原子最外层一般为8个电子（氦原子为2个），稀有气体原子一般不发生化学变化，很稳定。
最外层为8个电子的结构为稳定结构，不容易发生变化。
（2）金属原子最外层电子数一般小于4，不稳定，在变化中，一般失去最外层电子，使次外层电子成为最外层，从而达到8个电子稳定结构。
（3）非金属原子最外层电子一般大于或等于4个，小于8个，不稳定。
在化学变化中，一般得到电子或共用电子，使最外层电子数达到8个电子的稳定结构。
（4）最外层电子数相同的，性质相似，核外电子结构完全相同的微粒，性质非常相似或相同。
5．电子式
电子式是在元素符号周围用“·”或“×”表示该元素原子（或离子）的最外层电子数。
示例：
氧原子电子式为：
氧离子电子式为：
6．原子和原子团关系
原子团是多个邻近原子组成的原子集团。
是半稳定结构，还需得失电子或共用电子才能达
到稳定结构。
故原子团不能单独组成物质，需要重新组合。
7．离子和原子的关系
（1）离子是带电的原子或原子集团。
带正电荷的是阳离子，带负电荷的是阴离子。
（2）离子结构示意图：
氧离子结构示意图，镁离子结构示意图
（3）离子符号表示方法：
氧离子：
O2－镁离子：
Mg2+钠离子：
Na+氢氧根离子：
OH－
七、．元素
1．元素的定义：
元素是具有相同核电荷数的同一类原子的总称。
示例：
氢元素是指原子核内质子数为1的微粒总称，这种微粒有四种：
一类氢原子
H
D（重氢）
T（超重氢）
H＋
质子数
1
1
1
1
中子数
0
1
2
0
电子数
1
1
1
0
2．元素与原子的关系比表
元素
原子
概念
核电荷数相同的同一类原子总称
化学变化中最小的微粒
区别
只讲种类，不讲个数
既讲种类，又讲个数
应用
用于描述物质的宏观组成。
如水是由氢、氧两种元素组成。
描述物质微粒的微观构成。
如一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
3．元素周期表
科学家们将元素按原子序数及原子核电荷数科学有序地排列起来，这样得到的表就称之为元素周期表。
（1）元素周期表的结构（七横十八纵）
横（行）——周期，等于其电子层数；纵（列）――族，等于其最外层电子数。
示例：
氧，电子层数为2，最外层电子数为6，处于第二周期，第六主族。
（2）元素周期律
将元素根据电子层数分别排成横行，再根据最外层电子数依次从1排到8，即会反复出现从金属元素排到稀有气体元素的规律，这种规律叫元素周期律
（3）元素周期表的应用
周期相近、族相同的元素性质相近。
锂、钠、钾周期（电子层）分别相差1，族（最外侧概念电子数）相同，它们的性质相近。
硫和氧最外层电子数相同即属于同族元素，所以它们性质相似。
练习：
1、请写出1～20号原子结构示意图
2、书写下表中离子的符号和结构示意图
离子
氢离子
硫离子
钾离子
钙离子
铝离子
氯离子
氟离子
符号
结构示意图
3、背诵：
1～20号元素名称及符号
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