初中化学.docx
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初中化学
化学
绪论
1、什么是化学？
化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的科学。
2、化学研究的对象：
化学就是要研究物质及其变化，它不仅是要研究自然界已存在的物质及其变化，还要根据需要研究和创造自然界不存在的物质。
如：
化肥和农药的生产；合成化学药物；开发新能源和新材料；利用化学综合应用自然资源和保护环境。
3、化学工艺方面的产品：
如陶瓷、铜器、铁器、纸、火药、酒、染料等。
4、物质的构成：
物质是由原子和分子构成的，分子的破裂和原子的重组是化学变化的基础。
这就是说，在化学变化中分子会破裂，而原子不会破裂，但可以重新组合成新的分子。
5、重要的结论：
（1）：
道尔顿和阿伏伽德罗研究提出物质组成说；
（2）、原子论和分子学说的创立，奠定了近代化学的基础；（3）、物质是由元素组成，元素只有一百多种，相同的元素可以组成不同的物质（如H2O和CO2，均含有O（氧）元素）；（4）、1869年，门捷列夫发现了元素周期表和元素周期律，使得化学学习和研究变得有规律可循；（5）、如今，化学在材料、能源、环境和生命科学等研究上发挥着越来越重要的作用。
第一单元走进化学世界
课题一物质的变化和性质
认识物质及其变化的特点，对于了解自然现象和规律至关重要，也与我们的日常生活紧密相关。
1、化学变化和物理变化
（1）、物理变化：
物质形态发生了变化，但是没有生成其他新的物质的变化。
（如：
汽油挥发、石蜡融化、铁水铸锅等）
（2）、化学变化：
反应生成其他物质生成的变化，又叫做化学反应。
（如：
胆矾和氢氧化钠溶液混合，产生蓝色沉淀氢氧化铜）
（3）、化学变化的基本特征：
有其他物质的生成，常表现为颜色改变、放出气体、生成沉淀；化学变化不但生成其他物质，而且还伴随着能量的变化，这种能量的变化常表现为吸热、发光、发热等。
2、化学性质和物理性质
（1）、化学性质：
我们将物质在化学反应中表现出来的性质叫做化学性质。
（如：
铁生成铁锈、铜生成铜绿）
（2）、物理性质：
物质不需要发生化学变化就表现出来的性质叫做物理性质（如：
物质的颜色、状态、气味、硬度、熔点、沸点、密度、溶解性等）
（3）、熔点和沸点
物质从固态变成液态叫熔化，物质的熔化温度叫做熔点；液体沸腾时的温度叫做沸点；物体在单位面积上所受的压力叫做压强；
表一一些常见的物质的熔点和沸点（在标准大气压下）
物质
熔点/℃
沸点/℃
水
0
100
铁
1535
2750
铝
660.37
2467
氧气
-218.4
-182.9
（4）、密度：
某种物质单位体积的质量，叫做这种物质的密度。
表二一些常见物质的密度（在0℃，标准大气压下）
物质
密度
水（H2O）
1.0g/cm3
铁（Fe）
7.8g/cm3
铝（Al）
2.7g/cm3
氧气（O2）
1.429g/L
二氧化碳（CO2）
1.977g/L
空气
1.293g/L
注：
标准大气压：
1.01×103Pa
（5）、生活事实：
水和二氧化碳可以用来灭火；酒精可以做燃料；石墨可以做铅笔芯，这些都表明物质的性质决定着它们在生活中的运用。
注：
明矾（KAl（SO4）2·12H2O）；铜绿，俗称碱式碳酸铜（Cu2（OH）2CO3）
Cu2（OH）2CO3=2CuO+H2O+CO↑2；CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O
Cu（OH）2+2NaOH=Cu（OH）2+Na2SO4；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
课题二化学是一门以实验为基础的科学
化学是一门以实验为基础的科学，化学的许多重大发现和研究成果都是通过实验得到的。
学习化学的一个重要的途径是实验。
严谨的科学态度、合理的实验步骤和规范的操作方法是获得可靠实验结论的基本特征。
1、对蜡烛及其燃烧的探究
这个探究活动主要体现了化学学习的以下特点：
（1）、关注物质的性质：
如颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点、沸点，以及如石蜡能否燃烧、其燃烧产物能否使澄清的石灰水变浑浊等等。
（2）、关注物质的变化，如石蜡受热时是否熔化，燃烧时是否发光、放热并有二氧化碳气体和水生成，等等。
（3）、关注物质的变化过程及现象，及不是孤立地关注物质的某一种性质或变化，而是对物质在变化前、变化中、和变化后的现象进行细致的观察和描述，并进行比较和分析，以得出可靠的结论。
探究活动结束后，应该认真写出报告。
可以参考书本上的格式写报告，也可以自己设计报告的形式。
2、对人体吸入的空气和呼出的气体的探究（略）。
课题三走进化学实验室
学习化学的一个重要的途径是科学探究。
实验是科学探究的重要手段。
走进实验室时，应该仔细阅读实验室规则。
1、药品取用
实验室里面的药品，很多事易燃易爆、有腐蚀性或者是有剧毒的，为了保证安全，必须严格按照药品取用规则取用。
（1）、固体药品的取用：
a、固体药品一般是保存在广口瓶里面的，取用的时候一般是用钥匙。
有些块状的药品（如：
石灰石）可用镊子夹取，取用过的钥匙要用纸擦干净后，放回原处以便下次使用。
b、把密度较大的块状药品或金属颗粒放入玻璃容器时，应该先把容器横放，把药品或金属颗粒放入容器后，再把容器慢慢的竖起来，使药品或金属颗粒缓缓地滑到容器的底部，以免打破容器。
c、往试管里面装粉末状药品时，为了避免粘在管口是管壁上，可先使试管倾斜，把盛有药品的钥匙（或用小纸条折叠成的纸槽）小心地送至试管底部，然后使试管直立起来。
（2）、液体药品的取用：
液体药品通常是放在细口瓶里，取用时把试管倾斜，手握试剂瓶，手掌心对着标签，口对口，缓缓将液体试剂倒入试管中。
取用一定量的液体药品，常用量筒量出体积。
量液体时，量筒必须放平，视线要与量筒内的凹液面的最低处保持水平，最后读出液体的体积。
取液体时，不定量的，一般为1-2mL；微量的，用胶头滴管滴加；定量，一般用量筒量取。
取用少量的液体时可以采用滴管。
取液后的滴管，应该保持橡胶帽在上，不要平放或倒置，防止液体的回流，玷污试剂或腐蚀了橡胶帽；不要把滴管放在实验台或其他的地方，以免玷污滴管。
使用过的滴管要立即用清水洗干净（注：
滴瓶上面的滴管不要用水冲洗），以备再用。
严禁用未经清洗的滴管去吸取别的试剂。
2、物质的加热
（1）、酒精灯：
火焰分为外焰、内焰和焰心，加热一般要外焰加热。
使用酒精灯的时候要注意以下几点：
a、绝对禁止向燃着的酒精灯里面添加酒精，以免失火；b、绝对禁止用酒精灯引燃另外一只酒精灯；c、用完酒精灯后必须用灯帽盖灭，不可用嘴去吹；d、不要碰倒酒精灯，万一洒出的酒精在桌面上燃烧起来，不要惊慌，应该立刻用是抹布扑盖；e、要随时盖上灯帽，灯帽取下时要正放；f、添加酒精的时候不得超过容积的2/3。
（2）、给物质加热：
a、加热液体的体积不得超过仪器容积的2/3；b、加热时要先预热，预热的时，试管和桌面成45°，防止受热不均匀而致使试管炸裂；c、加热过的试管不能立即用冷水冲洗，骤冷会使试管炸裂；d、加热的时候要用酒精灯的外焰进行加热；e、试管壁上有水珠时，应先把水珠擦拭后才可加热；f、加热时，试管口不可以对着人，防止爆沸喷出烫伤人。
3、洗涤仪器
做实验的时候必须洗涤仪器，使用干净的仪器，否则会影响实验的效果。
（1）、洗涤仪器的方法：
先到掉试管里面的废液，再注入半管水，振荡后倒掉，连续几次。
如果内壁附有不易洗掉的物质，要用毛刷刷洗。
刷洗时须转动或上下移动试管刷，但用力不能过猛，以防试管损坏。
（2）、洗涤干净的标准：
洗涤干净后的玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴，也不成股流下时，表示仪器已经洗涤赶紧。
洗净的玻璃仪器应该放在指定的试管架上或指定的地方。
第一单元思考题
1、什么是化学?
化学的研究对象？
2、物质的构成？
3、物理变化和化学变化以及化学变化的基本特征，物理性质和化学性质？
4、化学是一门以什么为基础的学科？
5、化学学习的几个特点？
6、如何取用固体（粉末）药品、液体（定量、微量、不定量）药品？
7、倾倒液体药品时应该注意的事项及原因？
8、滴管的操作及注意事项？
9、用酒精灯加热的方法以及使用酒精灯的注意事项？
10、洗涤仪器的方法和标准？
第二单元我们周围的空气
课题一空气
1、空气是由什么组成的
（1）、一百多年以前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。
采用白色的汞在空气缓慢进行反应，生成红色的氧化汞（HgO）。
空气的体积差不多减少了1/5,剩余4/5的气体既不可以供给呼吸，也不可以支持燃烧，差不多全部为氮气（N2）（氮气为无色无味的气体，不能支持燃烧，也不可以供给呼吸）。
将红色的氧化汞进行强加热又得到汞（Hg）和氧气（O2）。
反应为：
汞+氧气→氧化汞（加热）2Hg+O2=2HgO（加热）
氧化汞→汞+氧气（加热）2HgO=2Hg+O2（加热）
拉瓦锡的结论：
空气是由氧气和氮气组成的，其中氧气约占空气总体积的1/5。
（2）、【实验2-1】
测定空气里氧含量的实验：
在密闭容器内用红磷和空气点燃反应：
在集气瓶内加入少量的水，并做上记号。
用弹簧夹夹紧乳胶管。
点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸如瓶中并把塞子塞紧。
观察红磷燃烧的现象。
待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况。
思考：
在瓶内先加入水的目的是什么？
防止生成的物质温度过高，炸裂瓶底。
现象
产生大量的白烟，生成白色固态物质，打开弹簧夹，水进入集气瓶里面，约占集气瓶的1/5。
分析
瓶内发生的是化学反应，集气瓶内体积减小，气压减小，由于大气压差吧水压入瓶内。
在这一反应中，红磷（P）与空气中的氧气发生反应，生成一种叫五氧化二磷（P2O5）的新物质，
反应：
红磷+氧气→五氧化二磷（点燃）
P+O2→P2O5（点燃）
瓶内的水面上升，说明空气中的氧被消耗了（氮气不支持燃烧）。
实验表明：
空气的成分按体积计算，大约是：
氮气78%，氧气21%,稀有气体0.94%，二氧化碳0.03%，其他气体和杂质0.03%。
（2）、混合物和纯净物
混合物：
像空气这样由两种或多种物质混合而成的物质叫做混合物。
各组分之间没有化学反应，各自保持着原有的性质。
纯净物：
只由一种物质组成的叫做纯净物。
纯净物可以用专门的符号表示（如氧气O2，二氧化碳CO2，氮气N2,磷P，五氧化二磷P2O5）。
2、空气是一种宝贵的资源
空气中的各种成分作为原料广泛用于生产化肥、化工生产、炼钢、石油化工、运输、电光源等领域，是人类生产活动中重要的资源
（1）、氧气（O2）
主要是供给呼吸和支持燃烧。
如：
潜水、炼钢等。
（2）、氮气（N2）
a、用作保护气（如：
金属焊接）；b、用作冷冻剂（如：
医疗上用液氮冷冻麻醉手术）；c、超导材料在液氮低温环境下能显示超导性能。
物理性质：
氮气
颜色
状态
气味
标况下的密度
熔点
沸点
是否易溶于水
无色
气态
无味
1.251g/L
-209.9℃
-195.8℃
否
注：
通常状况20℃，101KPa。
化学性质：
氮气为无色无味的气体，不能支持燃烧，也不可以供给呼吸。
氮气的化学性质不如氧气活泼。
（3）、稀有气体（惰性气体）
稀有气体是指氦（He）、氖（Ne）、氩（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe），虽然所占的比率不大，但是却是一类非常重要的气体。
它们都没有颜色，没有气味，化学性质很不活。
泼曾经把它们称为惰性气体。
用途：
a、经常用作保护气，b、稀有气体在通电时会显示出不同的颜色的光，可制成多种用途的电源（霓虹灯、闪光灯、航标灯、强光照明）；c、可用于激光技术；d、氦可以制造低温环境；e、氙可以用于医疗麻醉。
3、保护空气
随着工业的发展，排放的有害气体和烟尘对空气有污染。
大气污染可以造成温室效应、酸雨、臭氧层空洞等危害。
保护大气的措施：
加强大气质量检测，改善环境状况，使用清洁能源，积极植树、造林、种草等。
资料①
空气质量日报的主要内容包括“空气污染指数”“首要污染物”“空气质量级别”“空气质量状况”等。
空气污染指数（简称API）就是将常规监测的几种空气污染物浓度简化称为单一的数值形式，并分级表示空气污染程度和空气质量状况。
目前计入空气污染指数的项目暂定为：
二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、可吸入颗粒物和臭氧等。
空气质量分级标准
污染指数
50以下
51-100
101-150
151-200
201-250
251-300
300以上
质量级别
I
II
III
（1）
III
（2）
IV
（1）
IV
（2）
V
质量状况
优
良
轻微污染
轻度污染
中度污染
中度重污染
重度污染
课题二氧气
在标准状况下，氧气的密度的是1.429g/L，比空气的密度略大（1.293g/L）。
它不易溶于水，在正常状况之下或室温下，1L水中只能溶解30mL氧气，在压强101Kpa时，氧气在-183℃时变为蓝色的液体，在-218℃时变成淡蓝色雪花状的固体。
工业氧气一般储存在钢瓶中。
【实验2-2】
把带火星的木条伸到盛有氧气的集气瓶中，观察木条是否复燃。
现象
带火星的木条复燃
【实验2-3】
在燃烧匙里面放少量的硫，加热，直到发生燃烧，观察硫在空气里燃烧时发生的现象。
然后把盛有燃着的硫的燃烧匙伸进充满氧气的集气瓶里，再观察在氧气里燃烧时发生的现象，比较硫在空气里燃烧和在氧气里燃烧有什么不同？
现象：
硫在空气里面燃烧的现象
硫在氧气里面燃烧的现象
产生淡蓝色火焰
产生蓝紫色的火焰，燃烧剧烈
比较：
硫在氧气里的燃烧比在空气里面的旺
反应方程式：
硫+氧气=二氧化硫（点燃）
S+O2=SO2（点燃）
结论：
硫和氧气发生了化学反应，产生了一种刺激性气味的二氧化硫（SO2）气体，并放出热量。
结论：
氧气能够支持燃烧
【实验2-4】
把光亮的铁丝盘成螺旋状，下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，插入充满氧气的集气瓶中（瓶底先放点水），观察现象。
现象
细铁丝在氧气里剧烈的燃烧，火星四溅，生成一种黑色的固体物质。
反应方程式：
铁+氧气=四氧化三铁（点燃）
3Fe+2O2=Fe3O4（点燃）
结论：
铁和氧气能剧烈的反应，火星四溅，并生成黑色的四氧化三铁。
1、化合反应和氧化反应
我们比较上面几个反应可以发现一个共同的特点：
它们都是由两种物质起反应，生成另外一种物质。
（1）、化合反应：
我们把这种由两种或两种以上的物质反应生成另一种物质的反应叫做化合反应。
这三个反应还有另外一个特点：
它们都是物质与氧气的反应，这类反应叫做氧化反应。
氧气在氧化反应中提供氧，是氧化剂。
（2）、氧化反应：
物质和氧化剂发生的化学反应叫做氧化反应。
物质在氧气中燃烧时较剧烈的氧化反应。
但并不是所有的氧化反应都像燃烧那样剧烈并发光、发热。
有些氧化反应是比较缓慢的，甚至是不被察觉，这种氧化叫做缓慢氧化。
如：
酒精发酵，铁生锈等。
氧化反应
剧烈氧化（燃烧）
缓慢氧化
课题三制取氧气
在实验室里，可以采用分解过氧化氢、加热氯酸钾或加热高锰酸钾的方法制取氧气。
【实验2-5】
（1）、在试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察木条是否复燃？
（2）、向上述试管中加入少量的二氧化锰，把带火星的木条伸入试管。
观察发生的现象
实验编号
现象
原因
（1）
带火星的木条没有复燃，生成的氧气较少
过氧化氢分解慢
（2）
带火星的木条复燃，生成大量的氧气
有二氧化锰，过氧化氢分解加快
反应方程式：
过氧化氢→水+氧气（二氧化锰MnO2）
2H2O2=2H2O+O2↑（二氧化锰MnO2）
结论：
过氧化氢溶液在常温下分解生成水和氧气。
【实验2-6】
待实验2-5的试管中没有气泡时，重新加入过氧化氢溶液，观察现象。
现象：
带火星的木条复燃，生成大量的氧气
重复实验多次，二氧化锰没有任何的消耗，洗净、干燥、质量也不会发生变化。
1、催化剂：
这种在化学反应里能改变其它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（又叫做触媒）。
作用：
催化剂在化学反应中所起的作用是催化作用。
硫酸铜溶液对过氧化氢的分解也具有催化作用。
除了分解过氧化氢制取氧气以外,实验室还经常用加热高锰酸钾和氯酸钾的方法制取氧气。
【实验2-7】
把少量的氯酸钾和二氧化锰混合（一般质量比为3:
1）均匀后装入试管中，用带有导管的塞子塞紧试管。
（1）、加热试管，用排水法收集一瓶氧气。
（2）、把带有火星的木条放入集气瓶中，观察有什么现象发生。
实验序号
现象
原因
（1）
试管中的氯酸钾受热熔化，导管口有气泡冒出
氯酸钾分解产生了一种气体
（2）
带火星的木条复燃
集气瓶里面收集到的是氧气
反应方程式：
氯酸钾氯化钾+氧气（二氧化锰、加热）
2KCIO3→KCI+O2↑（二氧化锰、加热）
氯酸钾分解不仅产生了氧气，还产生另外一种固体物质氯化钾。
高锰酸钾是一种暗紫色的固体，它受热时，分解出氧气，同时还有锰酸钾和二氧化锰的生成。
反应方程式：
高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气（加热）
2KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2↑（加热）
分解反应：
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应。
在化学学习过程中，常常用到分类的方法。
如：
物质可以分为纯净物和混合物，化学反应可以分为化合反应和分解反应。
活动与探究②
1、制取氧气和氧气性质的探究
一、实验原理：
氯酸钾→氯化钾+氧气（二氧化锰、加热）
2KCIO3→KCI+O2↑（二氧化锰、加热）
或高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气（加热）
2KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2↑（加热）
二、实验仪器：
酒精灯、大试管、铁夹、铁架台、木垫、单孔胶塞、棉花、集气瓶、水槽、导管。
三、实验药品：
氯酸钾、二氧化锰、或高锰酸钾、木条
四、实验操作：
（1）、检查装置的气密性：
按照实验装置图将仪器连接好，然后将导管一端放入水中，用手紧紧握住试管，观察导管口是否有气泡出来，然后把手放开，再观察水是否被倒吸进入导管。
如果出现气泡，说明装置不漏气（为什么？
？
），水倒吸的现象，说明装置气密性良好。
（2）、在试管中装入高锰酸钾，并在导管口放一小团棉花，可以防止加热时高锰酸钾颗粒进入导管，用带有导管的塞子塞紧管口。
把试管口略向下倾斜固定在铁架台上。
（3）、将两个集气瓶分别装满水，盖上玻璃，倒放在水槽中，将导管伸进集气瓶内。
（4）、给物质加热，先用酒精灯来回在试管底部预热，然后对着高锰酸钾所在部位进行直热。
（5）、导管口有气泡时不要收集，待气泡均匀以后才开始收集（为什么？
？
），带集气瓶中水排出以后，用玻璃盖住，小心的拿到桌子上，再用同样的方法收集另外一瓶。
（6）、停止加热时，先把导管从水中拿出来，然后在消灭酒精灯。
（为什么？
？
）
2、（7）、性质检验：
a、用坩埚钳夹一小块炭在酒精灯上烧，直到发红的时候放入实验收集的氧气集气瓶中，观察现象，待反应结束后，向集气瓶中加入澄清的石灰水，振荡，再观察现象。
b、把光亮的铁丝盘成螺旋状，下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，插入充满氧气的集气瓶中（瓶底先放点水），观察现象。
五、实验记录：
现象
（1）
试管中的高锰酸钾受热分解，导管口有气泡冒出。
解释
（1）
高锰酸钾分解产生了一种气体
反应方程式
高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气（加热）
2KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2↑（加热）
现象
（2）
木炭在氧气里剧烈燃烧，比在空气里面旺，发光，散热，生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
反应方程式
碳+氧气→二氧化碳（点燃）
C+O2→CO2（点燃）
现象（3）
铁丝剧烈的燃烧，火星四溅，生成一种黑色的固体。
反应方程式
铁+氧气=四氧化三铁（点燃）
3Fe+2O2=Fe3O4（点燃）
六、结论
高锰酸钾分解产生氧气，氧气可以助燃。
七、注意事项
1、药品应该平铺在试管底部，使药品受热均匀，增大受热面积。
2、铁夹应该夹在距离试管1/3的地方，防止铁夹受热，造成试管受热不均匀，致使试管炸裂。
3、实验时一定要检查装置的气密性。
4、导气管不应该伸入试管内太长，露出橡胶塞即可，太长，不利于气体的收集。
5、实验完毕后要先从水中撤出导管，再移去酒精灯，如果先移去酒精灯，会导致试管温度下降，气压减小，水倒流回试管里面，致使试管炸裂
6、加热时，试管应该向下倾斜一定的角度，30°左右，防止有些固体试剂受热产生水蒸气，冷凝水倒流回热的试管，炸裂试管
7、用排水法收集氧气的时候，一定要等气体很均匀时才开始收集气体，否则制得的气体不纯。
8、氧气是否收集装满，主要看集气瓶里面的水是否排完。
资料③
过氧化氢或高锰酸钾分解制氧气的方法，具有反应快、操作简便、便于收集等优点，但成本高，无法大量的生产，只能用于实验室中。
工业生产则需考虑原料是否易得、价格是否便宜、成本是否低廉、能否大量生产以及对环境的影响等。
所以工业制氧气采用的是空气分离法制取。
根据沸点不同分离，液态氮-196℃，液态氧的是-183℃。
第二单元思考题
1、空气的成分是什么？
各自所占的比率是多少？
2、氮气和氧气的性质、用途。
3、混合物和纯净物的定义？
各举例说明。
4、稀有气体是哪些？
以及说出它们的用途。
5、空气污染带造成哪些危害？
6、氧气和硫、铁、炭的反应现象、产物的性质和化学反应方程。
7、化合反应、氧化反应和分解反应。
举例说明。
8、书写制取氧气的几个反应，以及检验氧气性质的现象及原因。
9、什么是催化剂？
催化剂的作用是什么？
10、制取氧气和氧气性质的探究的注意事项。
（要求熟练掌握，在以后很多反应都会有类似的注意事项）
11、工业上制取氧气的方法和依据是什么?
答：
液态空气分离法，依据是根据物质不同的沸点，沸点低的先分离出来，沸点高的后分离出来。
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