过滤 氢气 化学式和化合价 化学方程式的配平

过滤 氢气 化学式和化合价 化学方程式的配平 最好的教育就是鼓励和赞赏 万邦一对一个性化辅导 教师: 学生: 上课时间: 8.19 第 3 次课 过滤+氢气+化学式和化合价+化学方程式的配平 课 1、熟记过滤的重要操作 考 点2、熟记氢气的实验室制法及其操作 3、熟记化学式和化合价 分 析 4、会用设x的方式来配平化学方程式 重 点识记性知识的熟记 解决问题能力的提升 难 点 授课内容: 第三单元 自然界的水 第一节 水的组成 一、水的物理性质 纯净的水是没有颜色、没有气味、没有味道的液体。在101kPa时，水的凝固点是0?，沸点 是100?，4?时密度最大，为1g/mL。 二、水的电解实验(实验装置如右图) 【实验现象】 ? 通电后，电极上有气泡产生。通电一段时间后，两个试管内汇集了一些气体，与正极相连的试管内的气体体积小，与负极相连的试管内的气体体积大，体积比约为1:2，质量比约为8:1。 ? 与正极相连的试管内的气体可以使带火星的木条复燃;与负极相连的试管内的气体移近火焰时，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色。 【实验结论】 ? 水在通电的条件下，发生了分解反应，生成氢气和氧气:2HO2H?+O?; 222? 水是由氢、氧两种元素组成的(在反应前后，参与反应的元素种类没有变化); ? 化学反应中，分子可分，原子不可分。 【注意事项】 ? 通电时，必须使用直流电。 ? 预先在水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸可以增强水的导电性。 ? 负极产生的是氢气，正极产生的是氧气。 三、物质的分类 教育是一项良心工程 最好的教育就是鼓励和赞赏 混合物 物质 单质(由同种元素组成的纯净物) 氧化物(由两种元素组成的化合物中，纯净物 其中一种元素是氧元素的是氧化物) 化合物(由不同种元素组成的纯净物) 酸、碱、盐、有机物 第二节 分子和原子 一、分子和原子的异同 分子 原子 定义 分子是保持物质化学性质的最小粒子。 原子是化学变化中的最小粒子。 性质 质量小、体积小;不断运动;有间隔;同种粒子的化学性质相同。 联系 分子是由原子构成的。分子、原子都是构成物质的微粒。 区别 在化学变化中，分子可以再分，而原子不可以再分。 1. 所有金属、稀有气体、金刚石(石墨)和硅是由原子构成的，其他大多数物质是由 分子构成的。 2. 在受热的情况下，粒子能量增大，运动速率加快。 3. 物体的热胀冷缩现象，原因是构成物质的粒子的间隔受热时增大，遇冷时缩小。 备注 4. 气体容易压缩是因为构成气体的粒子的间隔较大。 5. 不同液体混合后总体积小于原体积的和，说明粒子间是有间隔的。 6. 一种物质如果由分子构成，那么保持它化学性质的最小粒子是分子;如果它由原子 构成，那么保持它化学性质的最小粒子是原子。 二、验证分子运动的探究实验 【实验操作】如右图，取适量的酚酞溶液，分别倒入A、B两个小烧杯中，另取一个小烧杯C，加入约5mL浓氨水。用一个大烧杯罩住A、C两个小烧杯，烧杯B置于大烧杯外。观察现象。 【实验现象】烧杯A中的酚酞溶液由上至下逐渐变红。 【实验结论】分子是不断运动的。 【注意事项】浓氨水显碱性，能使酚酞溶液变红。浓氨水具有挥发性，能挥发出氨气。 三、从微观角度解释问题 1. 用分子观点解释由分子构成的物质的物理变化和化学变化 物理变化:没有新分子生成的变化。(水蒸发时水分子的间隔变大，但水分子本身没有变化， 故为物理变化) 化学变化:分子本身发生变化，有新分子生成的变化。(电解水时水分子变成了新物质的分子， 故为化学变化) 2. 纯净物和混合物(由分子构成的物质)的区别:纯净物由同种分子构成，混合物由不同种分 子构成。 3. 分子和原子的联系:分子是由原子构成的，同种原子结合成单质分子，不同种原子结合成化 合物分子。 4. 分子和原子的本质区别:在化学变化中，分子可以再分，而原子不能再分。 5. 化学变化的实质:在化学变化过程中，分子裂变成原子，原子重新组合，形成新物质的分子。 教育是一项良心工程 最好的教育就是鼓励和赞赏 四、物质的组成 1. 宏观角度: 水是由氢元素和氧元素组成的。 铁是由铁元素组成的。 2. 微观角度: 水是由水分子构成的(水的化学性质由水分子保持)。 水分子由氢原子和氧原子构成。 1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。 铁是由铁原子构成的(铁的化学性质由铁原子保持)。 3. 水在化学变化中的最小粒子是氢原子和氧原子。 4. 物质、元素用于宏观角度问题，分子、原子、离子用于在微观角度分析问题。宏观和微 观不可以混淆。 第三节 水的净化 一、水的净化方法 1. 过滤:把不溶于液体的固体物质与液体分离。具体操作见“二、过滤”。 2. 吸附沉降:常用明矾、活性炭对水中的杂质吸附而沉降。 , 明矾是一种常用的净水剂，它溶于水后生成的胶状物可以对悬浮杂质吸附沉降，以达到 净水的目的。 , 活性炭具有疏松多孔的结构，可以吸附水中的悬浮物，也可以吸附溶于水的色素和异味。 但需要注意的是，活性炭不能吸附钙、镁化合物，活性炭不能降低水的硬度。 , 活性炭净水器的入水口在净水器的下面，可以使净水效果更好。 3. 蒸馏:除去水中可溶性杂质的方法，净化程度相对较高，得到的蒸馏水可以看成是纯净物。 4. 杀菌:在水中加入适量的药物进行杀菌、消毒。如漂白粉、氯气(Cl)、二氧化氯(ClO)22 等。 净化方法 除去不溶于水的杂质 除去可溶于水的杂质 降低水的硬度 净化程度 静置沉淀 ? × × 低 过滤 ? × × ? 吸附 ? ? × ? 高 蒸馏 ? ? ? 5. 自来水厂净水时，需要经过沉淀、过滤、吸附、投药消毒的步骤，但是没有蒸馏和煮沸的步 骤。在净化水的方法中，只有投药消毒属于化学变化，其余都属于物理变化。 二、过滤(见下图) 【实验器材】带铁圈的铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯 【注意事项】 1. 操作时注意“一贴、二低、三靠”。 “一贴”,滤纸紧贴漏斗内壁,用少量水润湿滤纸并使滤纸与漏斗壁之间没 有气泡,保证过滤效率,。 “二低”,滤纸低于漏斗边缘、滤液低于滤纸边缘,否则被过滤的液体会直 教育是一项良心工程 最好的教育就是鼓励和赞赏 接从滤纸与漏斗之间的间隙流到漏斗下的接受器中,使滤液浑浊,。 “三靠”,烧杯紧靠玻璃棒,玻璃棒的作用,引流,使液体沿玻璃棒流进过滤器,、玻璃棒紧 靠三层滤纸、漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,使滤液沿烧杯壁流下,防止滴下的液滴四处迸溅,。 过滤时先过滤上层清液,后过滤下层浊液。若先过滤下层浊液,滤纸上将会残留着大量不溶 性杂质,再过滤上层清液时,不溶物会阻碍清液的通过,影响过滤速度。 2. 如果两次过滤之后滤液仍然浑浊，原因可能是滤纸破损或过滤时液面高于滤纸边缘。 三、硬水的软化 1. 硬水:含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。 软水:不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫软水。 2. 硬水和软水的区分方法:分别取少量的软水和硬水于试管中，滴加等量的肥皂水，振荡。有 较多泡沫产生的水是软水;泡沫很少，产生浮渣的水是硬水。 3. 硬水在加热或长久放置时会有水垢生成，化学方程式为:Ca(HCO)=CaCO?+HO+CO? 323224. 硬水的危害,? 用硬水洗涤衣物,既浪费肥皂又洗不干净衣物,时间 长了还会使衣物变硬。 ? 锅炉用水硬度高了十分危险,因为锅炉内结垢之后不仅浪费燃料, 而且会使锅炉内管道局部过热,易引起管道变形或损坏,严重时还可能 引起爆炸。 ? 长时间饮用硬水有害健康。 5. 硬水的软化方法:煮沸和蒸馏。制取蒸馏水的装置如右图所示。 注意: ? 在烧瓶底部要加几粒沸石(或碎瓷片)以防加热时出现暴沸。 ? 加热前按照图3连接好装置，使各连接部分严密不透气。 ? 加热烧瓶时不要使液体沸腾得太剧烈，以防液体通过导管直接流到试管里。 ? 弃去开始馏出的部分液体，收集到10mL左右蒸馏水时，停止加热。 第四节 爱护水资源 一、水资源现状 1. 地球表面约71,被水覆盖着。但淡水只约占全球水储量的2.53,,其中大部分还分布在两极 和高山的冰雪及永久冻土,难以利用,可利用的只约占其中的30.4,。 教育是一项良心工程 最好的教育就是鼓励和赞赏 2. 海水中含量最多的物质是水,HO,,含量最多的元素是氧元素,最多的金属元素是钠元素。 2 3. 我国水资源的现状是分布不均,人均不足。 4. 水资源紧张的原因,一方面人类生活、生产的用水量不断增加,另一方面未经处理的废水、 废物和生活污水的任意排放及农药、化肥的不合理施用等造成的水体污染,加剧了可利用水 的减少,使原本已紧张的水资源更显短缺。 二、爱护水资源——一方面要节约用水，另一方面要防止水体污染 1. 节约用水的一些具体措施: a) 提高水的利用效率。 b) 使用新技术，改革工艺和改变习惯。 c) 污水处理之后，循环利用。 d) “一水多用”，如使用“中水”(生活污水处理后，达到一定水质的非饮用水)洗车、 使用淘米水浇花等。 2. 防止水体污染的一些具体措施: a) 不使用含磷洗衣粉。 b) 工业“三废”要进行综合利用和经处理后再排放。 c) 农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药。 d) 以预防为主，治理为辅。 第五节 氢气 1. 物理性质:无色无味的气体，难溶于水。密度比空气小，是相同条件下密度最小的气体。 2. 化学性质: a) 可燃性错误～未找到引用源。:2H+O2HO 222 氢气燃烧时发出淡蓝色火焰，放出热量，并有水珠产生。 b) 还原性:H+CuOCu+HO 22 黑色的氧化铜在氢气中加热逐渐变成红色，并有水珠产生。 3. 实验室制取氢气 , 反应原理:Zn+HSO=ZnSO+H? 2442 , 反应物的选择:选用锌粒和稀硫酸。 ? 不使用稀盐酸，因为:盐酸易挥发，使制得的氢气中含有氯化氢气体。 ? 不用镁是因为反应速度太快，不用铁是因为反应速度太慢。 , 发生装置和收集装置:发生装置同分解过氧化氢制取氧气的发生装置;收集装置可选择 排水法收集气体的装置或向下排空气法收集气体的装置。 , 用排空气法收集氢气时，不能验满～用排水法收集氢气时，如果集气瓶口出现气泡，说 明氢气收集满。 , 在点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度。 , 可燃性气体的验纯方法:用排水法收集一试管可燃气体，用拇指堵住试管口移近火焰点 燃。如果气体较纯，气体将会安静地燃烧，并发出“噗”声;如果气体不纯，会发出尖 教育是一项良心工程 最好的教育就是鼓励和赞赏 锐爆鸣声。 , 如果验纯时发现气体不纯，需要再收集再检验时，必须对试管进行处理(用拇指在试管 口堵住一会或更换试管)，以免发生爆炸。 , 检验:点燃。纯净的氢气能够安静地燃烧，发出淡蓝色火焰;而不纯的氢气在燃烧时会发出 尖锐的爆鸣声。 4. 氢气能源的优点: ? 以水为原料，来源广泛;? 热值高，放热多;? 生成物是水，毫无污染;? 可以再生。 5. 目前氢能源存在的问题:制取成本高、贮存和运输困难。 6. 氢气被认为是最清洁的燃料。 7. 任何可燃气体或可燃的粉尘如果跟空气充分混合，遇火时都有可能发生爆炸。 第四单元 物质构成的奥秘 第一节 原子的构成 1. 原子的构成 质子(每个质子带 一个单位正电荷) 体积很小，约占原子体积的十万分之一 原子核(带正电) 中子(不带电) 原子 (不带电) 核外电子(每个电子 在核外一个相对很大的空间内做着高速运动 带一个单位负电荷) 原子一般是由质子、中子和电子构成，有的原子不一定有中子，质子数也不一定等于中子数。 原子的种类由核电荷数(质子数)决定。 2. 构成原子的各种粒子间的关系 在原子中，原子序数,核电荷数,核内质子数,核外电子数。 由于原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷的电量相等，电性相反，所以原子整体不 显电性。 3. 相对原子质量 -27以一种碳原子,碳12,质量的1/12,1.66×10kg,为标准,其他原子的质量跟它相比较所 得到的比,作为这种原子的相对原子质量,符号为Ar。相对原子质量是通过比较得出的比值, 单位为“1”。 一个原子的实际质量(kg) 相对原子质量,1标准碳原子的质量(kg)，12 原子中质子和中子的质量接近碳原子质量的1/12,而电子的质量约为质子质量的1/1836,可 以忽略不计，所以原子的质量集中在原子核上，即相对原子质量?质子数，中子数 教育是一项良心工程 最好的教育就是鼓励和赞赏 第二节 元素 1. 定义:元素就是具有相同电荷数(即核内电子数)的一类原子的总称。 元素与原子的区别和联系: 元素 原子 只表示一类原子的总称;只表示种类，原子是微观概念，既表示种类，又表示 不论个数，是宏观概念 数量含义 区别 化学变化中元素种类不变,但形态可能化学变化中,原子种类和数量不变,但 变化 最外层电子数可能变化 联系 元素是同一类原子的总称，原子是构成元素的基本单元 2. 元素之最 地壳中含量(质量分数)排在前五位的元素:氧、硅、铝、铁、钙 地壳中含量最多的金属元素:铝 地壳中含量最多的非金属元素:氧 生物细胞中含量最多的元素:氧 人体中含量最多的金属元素:钙 3. 元素的分类:金属元素、非金属元素、稀有气体元素 4. 元素符号,元素用元素符号表示。元素符号是用元素拉丁文名称的第一个字母表示的,如果 第一个字母相同,则再附加一个小写字母加以区别。 5. 元素符号的意义:元素符号不仅表示一种元素，还表示这种元素的一个原子。如果物质由原 子构成，元素符号还可以表示一种物质。 如果元素符号前加上系数，就只表示该原子的个数，只具有微观意义。 如:H表示氢元素、1个氢原子。2H表示2个氢原子。Cu表示铜元素、一个铜原子、金属铜。 6. 描述物质宏观组成和微观构成: ? 宏观组成(描述物质的组成时用元素叙述):铁是由铁元素组成的。二氧化碳是由碳元素、 氧元素组成的。 ? 微观构成(描述物质的构成时用分子、原子、离子叙述)铁是由铁原子构成的。二氧化碳 是由二氧化碳分子构成的。 (描述分子的构成时用原子叙述)1个二氧化碳分子是由1个碳原子和2个氧原子构成的。 7. 元素周期表:元素周期表的每一横行叫做一个周期，共7个周期;每一纵行叫做一个族，共 16个族。 周期的变化规律,从左到右,原子序数由少变多。除第一周期以外,每一周期都是以金属元 素开始,逐渐过渡到非金属元素,最后以稀有气体元素结束,从左到右金属性逐渐减弱。 同一周期元素的原子的电子层数相等。 第三节 离子 1. 核外电子的排布 教育是一项良心工程 最好的教育就是鼓励和赞赏 在含有很多电子的原子里,电子的能量并不相同,能量高的通常在离核较远的区域运动,能量低的电子通常在离核较近的区域运动,就像分了层一样。这样的运动,我们称为分层运动或分层排布。 现在发现的元素,原子核外电子最少的有1层,最多的有7层。电子层序数越大,层内电子的能量越大,离原子核距离越远。 规律,? 核外电子总是尽先排在能量最低的电子层里,第一层排满才能排第二层,第二层排满才能排第三层。 2? 每个电子层最多能容纳2n个电子,n为层序数,第一层n=1,第二层n=2,。 ? 最外层电子数不超过8个,第一层为最外层时,不超过2个,。 2. 原子结构示意图:一个氯原子的原子结构示意图如下 弧线表示电子层 +17 2 8 7 弧线上的数字表示该层填充的电子数 表示原子核和核内质子数 3. 元素的种类 ? 金属元素:原子的最外层电子数一般少于4个(是不稳定结构)，在化学变化中易失去最外层电子，而使次外层成为最外层，形成稳定结构。这种性质叫做金属性。 ? 非金属元素:原子的最外层电子数一般多于或等于4个(是不稳定结构)，在化学变化中易获得电子，而使最外层达到8电子的稳定结构。这种性质叫做非金属性。 ? 稀有气体元素:原子的最外层有8个电子(He为2个)，为相对稳定结构。 最外层电子元素类别 得失电子趋势 性质 结论 数 易失去最外层电子(形成阳金属元素 ,4 离子) 易发生化学反易获得电子使最外层达到8元素的化学性应 非金属元?4(H:1) 电子的稳定结构(形成阴离质由最外层电素 子) 子数决定。 稀有气体难得失电子(为相对稳定结极难发生化学,8(He:2) 元素 构) 反应 4. 离子的形成:带电的原子或原子团叫做离子。 在化学反应中，金属元素原子失去最外层电子，非金属元素原子得到电子，从而使参加反应的原子带上电荷。 教育是一项良心工程 最好的教育就是鼓励和赞赏 带电荷的原子叫做离子。带正电荷的原子叫做阳离子，带负电荷的原子叫做阴离子。 阴、阳离子由于静电作用互相吸引，结合形成稳定的、不带电性的化合物。 5. 离子内质子数不等于核外电子数，离子的最外层电子一般是8(氢是0)个电子的稳定结构。 原子通过得失电子变成离子，离子也可以通过得失电子变回原子。 6. 离子符号 离子用离子符号表示:在原子团或元素符号的右上角标出离子所带的电荷的多少及电荷的正+2+负(数字在前，符号在后)，当离子所带电荷数为1时，1可以不写。如Na(钠离子)、Ca +-2--(钙离子)、H(氢离子)、Cl(氯离子)、O(氧离子)、OH(氢氧根离子)等。 2+2-离子符号表示的意义:Mg表示1个镁离子带2个单位的负电荷。2O表示2个氧离子。 离子符号只有微观含义，没有宏观含义。 7. 一定带正电的粒子:质子、原子核、阳离子 一定带负电的粒子:电子、阴离子 不带电的粒子有:中子、原子、分子 8. 物质与其构成粒子之间的关系: ? 原子直接构成物质。如汞、金刚石直接由原子构成。 ? 金属元素原子和非金属元素原子分别形成阳离子和阴离子。如氯化钠是由氯离子和钠离子 构成的。 ? 非金属元素离子和非金属元素离子各提供电子形成共用电子对，结合成分子。如氧气是由 氧分子构成的。 第四节 化学式与化合价 1. 化学式:用元素符号和数字组合来表示物质组成的式子。 2. 化学式(如HO)的意义: 2 表示一种物质(宏观意义)——表示水这种物质; 表示一个分子(微观意义)——表示1个水分子; 表示某物质是由什么元素组成的(宏观意义)——表示水是由氢元素、氧元素组成; 表示某物质是由什么粒子构成(微观意义)——表示水由水分子构成; 表示某物质的分子由什么粒子构成(微观意义)——表示1个水分子由2个氢原子和1个氧 原子构成; 3. 化学式的写法: 金属单质、稀有气体单质、其他由原子构成的物质——直接用元素符号表示(如Fe、Al) 常温下为固态的非金属单质——用元素符号表示(如S、P、C) 单质 由双原子分子或多原子分子构成——在元素符号右下角标出原子个数(如O、H、Cl) 222纯净物 正价元素或原子团写在前，负价元素或原子团写在后(特例:NH氨气、CH甲烷)。在元34 素符号右下角写出该种元素的原子数目，所有元素的原子个数比为最简比(特例:HO)。化合物 22 当原子团不是一个时需要加括号，把个数写在括号的右下角(1省略不写)。 书写化合物的化学式时，首先要弄清以下两点: ? 这种物质由哪种物质组成; ? 化合物中各元素的原子个数比是多少。 4. 化合价:元素化合价是一个原子在化合时表现出来的性质。在元素符号或原子团的上方标出 化合价，“+”、“-”写在前，数字写在后。 5. 化合价的一般规律: 教育是一项良心工程 +5 -2 -3 +5 最好的教育就是鼓励和赞赏 金属元素跟非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素显负价。氧元素通常显-2价， 氢元素通常显+1价。在化合物里正负化合价的代数和为0。在单质中元素的化合价为0。 同一元素在不同物质里可显不同的化合价。在同一种物质里，同一元素也可显不同的化合价 (如NHNO)。 43 6. 根据化合价写化学式:“正价前，负价后，十字交叉右下处，化简才是原子数”。如PO 25 ? PO 25 7. 数字的意义: ? 元素符号前的数字表示几个某原子。如2H中的“2”表示2个氢原子。 ? 化学式前的数字表示几个某分子。如2HO中的“2”表示2个水分子。 2 ? 元素符号右下角数字表示一个某分子或离子中有几个某原子。如CO中的“2”表示1个2 二氧化碳分子中有2个氧原子。 3+? 元素符号右上角的数字表示一个某离子中带几个单位的正或负电荷。如Fe中的“3”表 示1个铁离子带3个单位的正电荷。 +3 ? 元素符号正上方数字表示某元素的化合价。如Fe表示铁元素的化合价是+3。 8. 根据化学式进行计算(计算时要注意式子的化学意义) 1) 相对分子质量,(相对原子质量×原子个数)之和错误～未找到引用源。 2) 组成元素的质量比,(相对原子质量×原子个数)之比 在计算时要注意标清元素的顺序。 3) 原子个数之比,(元素质量?相对原子质量)之比 该元素的相对原子质量，原子个数4) 化合物中某元素的质量分数,错误～未找到引用，100%该化合物的相对分子质量 源。 5) 某元素的质量,某化合物的质量×某元素质量分数, 该元素的相对原子质量，原子个数错误～未找到引用源。 某化合物的质量，，100%该化合物的相对分子质量 【注意】列方程时所设未知数不能带有单位。 6) 某元素的质量,某混合物的质量×纯度×某元素质量分数 该元素的相对原子质量，原子个数某元素的质量,错误～未某混合物的质量，纯度，，100%该化合物的相对分子质量 找到引用源。 附表1 一些常见元素的名称、符号和相对原子质量 元素名元素符相对原子质元素名元素符相对原子质元素名元素符相对原子质 称 号 量 称 号 量 称 号 量 氢 铝 铁 H 1 Al 27 Fe 56 氦 硅 铜 He 4 Si 28 Cu 63.5 碳 磷 锌 C 12 P 31 Zn 65 氮 硫 银 N 14 S 32 Ag 108 氧 氯 钡 O 16 Cl 35.5 Ba 137 氟 氩 铂 F 19 Ar 40 Pt 195 氖 钾 金 Ne 20 K 39 Au 197 教育是一项良心工程 最好的教育就是鼓励和赞赏 钠 钙 汞 Na 23 Ca 40 Hg 201 镁 锰 碘 Mg 24 Mn 35 I 127 附表2 一些常见元素、根的化合价和离子符号 元素和元素和元素和元素和离子符离子符根的名根的符常见的化合价 根的名根的符常见的化合价 号 号 称 号 称 号 +-钾 氟 K +1 K F -1 F +-钠 氯 -1、+1、+5、+7 Na +1 Na Cl Cl +-银 溴 Ag +1 Ag Br -1 Br +Cu、-3、+2、+3、+4、铜 +1、+2 氮 Cu N 2+Cu +5 2+钙 氧 Ca +2 Ca O -2 2+2-镁 硫 -2、+4、+6 Mg +2 Mg S S 2+钡 磷 -3、+3、+5 Ba +2 Ba P 2+锌 碳 +2、+4 Zn +2 Zn C 2+汞 硅 Hg +2 Hg Si +4 2+Fe、-铁 +2**、+3 氢氧根 Fe OH -1 OH3+Fe 2+-锰 +2、+4、+6、+7 硝酸根 Mn Mn NO -1 NO 33 3+2-铝 硫酸根 Al +3 Al SO -2 SO 44+2-氢 碳酸根 H +1 H CO -2 CO 33 +3-铵根 磷酸根 NH +1 NH PO -3 PO 4444 * 亚铁指化合价为+2的铁元素，亚铜指化合价为+1的铜元素。 第五单元 化学方程式 第一节 质量守恒定律 一、探究实验:质量守恒的探究——白磷燃烧前后质量的测定 【实验器材】托盘天平(及砝码)、锥形瓶、玻璃棒、气球 【实验】? 在底部铺有细沙的锥形瓶中，放入一粒火柴头大小的白磷。 ? 在锥形瓶口的橡皮塞上安装一根玻璃管，在其上端系牢一个小气球，并使玻璃管下端能与白磷接触。 ? 将锥形瓶和玻璃管放在托盘天平上用砝码平衡。 ? 取下锥形瓶，将橡皮塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用橡皮塞将锥形瓶塞进，并将白磷引燃。 ? 待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上，观察天平是否平衡。 【实验现象】白磷燃烧，产生大量的白烟，放出大量的热。天平平衡。 【实验结论】反应前各物质的总质量,反应后各物质的总质量。 , 实验成功的关键:装置的气密性要良好。 , 玻璃管下端与白磷接触的目的:点燃白磷。 教育是一项良心工程 最好的教育就是鼓励和赞赏 , 气球的作用:盛装锥形瓶里受热膨胀的空气和五氧化二磷，避免因锥形瓶内压强过大把 瓶子弹开。 , 没有安装气球的后果:橡皮塞被弹开或炸裂锥形瓶。 , 锥形瓶底部不铺上细沙的后果:锥形瓶炸裂。 二、探究实验:质量守恒的探究——铁钉跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定 【实验器材】托盘天平,及砝码,、烧杯。 【设计实验】? 在100mL烧杯中加入30mL稀硫酸铜溶液,将几根铁钉用砂纸打磨干净,将盛有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起放在托盘天平上称量,记录所称的质量m。 1? 将铁钉浸到硫酸铜溶液中。待反应一段时间后溶液颜色改变时,将盛有硫酸铜溶液和铁钉的烧杯放在托盘天平上称量,记录所称的质量m。比较反应前后的质量。 2 【实验现象】铁钉表面附着一层红色物质,溶液由蓝色逐渐变成浅绿色。 【实验结论】m,m。反应前各物质的总质量,反应后各物质的总质量。 12 【化学方程式】Fe+CuSO=Cu+FeSO 44 , 该装置不用密封,因为参加反应和生成的物质中没有气体。 三、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。 , 质量守恒定律应用于化学变化，不能应用于物理变化。 , 质量守恒定律说的是“质量守恒”而不是其他方面的守恒。 , 化学反应中，各反应物之间要按一定的质量比相互作用，因此参加反应的各物质的质量 总和不是任意比例的反应物质量的简单加和。 , 不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中。 四、质量守恒的原因:从微观上看，在化学反应前后，原子的种类、数目、质量不变。 五、质量守恒定律的应用: , 求某个反应物或生成物的质量; 计算时要考虑是否有气体参加反应，或者生成物中是否有气体，气体的质量不能遗漏。 , 推断反应物或生成物的组成(化学式); , 判断反应物是否全部参加了反应。 六、化学反应前后: , 一定不变——(宏观)反应物和生成物的总质量、元素的种类和质量。 (微观)原子的种类、数目、质量。 , 一定改变——(宏观)物质的种类。 (微观)分子的种类。 , 可能改变——分子总数。 七、化学反应类型 , 四种基本反应类型: 教育是一项良心工程 最好的教育就是鼓励和赞赏 ? 化合反应——由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。 ? 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。 ? 置换反应——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。 ? 复分解反应——两种化合物相互交换成分，生成另外两种化合物的反应。 , 氧化还原反应: 氧化反应:物质得到氧的反应属于氧化反应。 还原反应:物质失去氧的反应属于还原反应。 氧化剂:提供氧的物质 还原剂:夺取氧的物质(常见还原剂:H、C、CO) 2 , 中和反应:酸与碱作用生成盐和水的反应。 第二节 如何正确书写化学方程式 一、化学方程式:用化学式表示化学反应的式子，叫做化学方程式。 二、化学方程式的意义 , 质的方面:表明反应物、生成物和反应条件。 , 量的方面:? 各物质间反应时的微粒个数比; ? 各物质间反应时的质量比。 质量比等于化学方程式中各物质的相对分子质量与化学计量数乘积的比。所求质量比不 用约分。 三、化学方程式的读法(意义):以下面的方程式为例 2H + O = 2HO 222 4 :32 : 36 , 氢气和氧气在点燃的条件下反应，生成水。 , 每2个氢分子和1个氧分子在点燃的条件下恰好完全反应，生成2个水分子。 , 每4份质量的氢气和32份质量的氧气在点燃的条件下恰好完全反应，生成36份质量的 水。 四、书写化学方程式要遵守的原则:? 必须以客观事实为基础; ? 必须遵守质量守恒定律。 五、写化学方程式时常出现的错误: , 不尊重科学实验，随意臆造化学式或事实上不存在的化学反应。 , 不遵守质量守恒定律、没有配平或计量数不是最简比。 , 化学式书写错误。 , 写错或漏写反应条件。 , 错标或漏标“?”(气体生成符号)、“?”(沉淀符号)。 “?”:如果在反应物中没有气体，而生成物中有气体，那么应该在生成气体的化学式后 面标“?”。 “?”:在初中阶段，只有在溶液中发生反应时生成沉淀，才在生成沉淀的化学式后标 “?”。 六、配平:在化学式前填上适当的化学计量数，使式子左、右两边的每一种元素的原子个数都相等。 , 一般情况下，可以按照书98页上介绍的“最小公倍数”法配平。 , 如果化学方程式中有单质，一般留到最后配平。 , 配平时一般从最复杂的化学式入手。但配平一氧化碳还原金属氧化物反应的化学方程式 时，一般从一氧化碳入手。 , 刚开始配平，可以让化学计量数是分数。配平结束后“,”两边的化学计量数翻倍，全 教育是一项良心工程 最好的教育就是鼓励和赞赏 部变为整数即可。 , 在刚学化学方程式时，要多做一些练习以熟练配平的方法;学过一段时间之后，要试着 把常见的化学方程式背下来(有的时候，上课认真听讲、课后认真写作业对背方程式很 有帮助)。 第三节 利用化学方程式的简单计算 一、例题1:加热分解6g高锰酸钾，可以得到多少克氧气, 解:设生成的O的质量为x。 2 Δ 2KMnOKMnOMnOO，，,42422 316 32 6g x 3166g,32x 32，6gx,,0.6g316 答:加热分解6g高锰酸钾，可以得到0.6g氧气。 【注意】如果没有完全反应，反应物和生成物的质量不能代入计算。只有通过相关数据得知反应完全进行(遇到“充分反应”、“恰好完全反应”、“适量”等话语)，这些质量才可能有效。 遇到“足量”、“过量”、“一段时间”、“少量”等词语，说明可能不是恰好完全反应。 二、例题2(利用质量守恒定律计算):将氯酸钾和二氧化锰的混合固体30g加热一段时间，发现剩余固体的质量是20.4g，求参加反应的氯酸钾的质量。 解:设参加反应的KClO的质量为x。 3 MnO 22KClO2KCl，3O,32Δ 245 96 x 30g-20.4g,9.6g 245x,969.6g 245，9.6gx,,24.5g96 答:参加反应的KClO的质量为24.5g。 3 【注意】当反应前物质的总质量不等于反应后物质的质量时，说明有气体逸出。 三、例题3:在做“氢气还原氧化铜”的实验中，将8g氧化铜放入试管中，通入足量的氢气并加热一段时间。再次称量固体时，发现剩余固体的质量为7.2g。问生成铜的质量为多少, 解:设生成Cu的质量为x。 16 参加反应的CuO的质量为 0.8g,，100%,4g80 ΔHCuOCuHO，，22 80 64 4g x 教育是一项良心工程 最好的教育就是鼓励和赞赏 804g, 64x 64，4gx,,3.2g80 【注意】对于这种题，先要注意(8g,7.2g)并不是生成水的质量，而是参加反应的氧元素 的质量。 四、带杂质的计算见第八单元。 五、计算时的常见错误: , 未知数带有单位。 , 所设物质的质量包含杂质的质量，或者包含未参加反应的物质的质量。 , 已知物质的质量没有单位。 , 化学方程式书写错误或者没有配平(这个错误会使计算题的得分降为1，甚至为0)。 , 关系式中的数据没有与物质的化学式对齐。 , 步骤不完整、数值计算错误、所答非所问等在其他学科也能犯的错误。 课堂训练: 2014年河南省普通高中招生考试试卷 化 学 注意事项: 1(本试卷共4页，四个大题，满分50分，考试时间50分钟。请用蓝、黑色水笔或圆珠笔直接答在试卷上。 2(答卷前将密封线内的项目填写清楚。 题号 一 二 三 四 总分 分数 相对原子质量H:1 C:12 O:16 Na:23 A1:27 S:32 C1:35.5 Ca:40 Cu:64 Ag:108 一、选择题(本题包括12个小题，每小题1分，共12分) 下列各题，每题只有一个选项符合题意，请将正确选项的标号填入题后括号内。 1(下列变化过程中，一定发生了化学变化的是 【 】 A(蒸馏 B(升华 C(爆炸 D(燃烧 2(下列物质排放到空气中，不会造成大气污染的是 【 】 A(SO B(O C(CO D(NO 222 3(发明了“联合制碱法”的科学家是 【 】 教育是一项良心工程 最好的教育就是鼓励和赞赏 A(侯德榜 B(拉瓦锡 C(门捷列夫 D(张青莲 4(河南名吃胡辣汤营养美味，下列用到的食材中富含蛋白质的是 【 】 A(小麦粉 B(大葱 C(牛肉 D(红薯粉条 5(下列各组物质中，都由分子构成的一组是 【 】 A(金和金刚石 B(水和氨气 C(汞和氯化钠 D(干冰和硫酸铜 6(右图是高温下某反应的微观过程。下列说法中正确的是 【 】 A(该反应属于复分解反应 B(该反应中元素的化合价没有变化 C(图中的两种化合物都属于氧化物 D(该反应所得生成物的质量比为1:1 7(下列有关化学实验的说法中不正确的是 【 】 A.用高锰酸钾制0时，反应试管的管口应略向下倾斜 2 B(做铁在0中燃烧实验时，集气瓶应先放少量水或细沙 2 C(配制稀硫酸时，可在盛浓硫酸的烧杯中慢慢倒人蒸馏水 D(用金属和酸制H时，可采用与制C0相同的发生装置 22 8(分类是学习和研究化学的常用方法。下列分类中正确的是 【 】 A(有机物:甲烷、乙醇、乙酸 B(复合肥料:尿素、硝酸钾、磷酸氢二铵 C(混合物:煤、石油、冰水共存物 D(合成材料:合金、合成橡胶、合成纤维 9(右图是甲、乙两种固体的溶解度曲线。下列说法中不正确的是 【 】 A(t?时，甲和乙的溶解度相等 1 B(t?时，30 g乙加到100 g水中形成饱和溶液 1 C(t?时，各100 g饱和溶液降温至t?析出固体甲多于乙 2l D(t?时，75 g甲的饱和溶液中加100 g水得到20%的溶液 2 10.下列各组物质中，能相互反应且反应前后溶液总质量保持不变的是 【 】 A(铝和硫酸铜溶液 B(硫酸和烧碱溶液 C(氧化铁固体和盐酸 D(碳酸钾溶液和硝酸钠溶液 11.下列事实的结论或解释中不正确的是 【 】 A(水烧开后易把壶盖冲起——说明温度升高分子会变大 B(公园的桂花开放时满园飘香——说明分子在不断运动 C(酸碱中和反应都能生成水——实质是H与OH 结合生成了HO +--2 D(铝制品有抗腐蚀性能——实质是表面生成了致密氧化膜起保护作用 12.在一定质量的某NaCl溶液中加入足量的AgNO溶液，所得AgCl沉淀质量等于 3 原NaCl溶液质量的1/4。则原NaCl溶液中溶质的质量分数约为 【 】 A.40% B.30% C.20% D.10% 二、填空题(本题包括6个小题，每空1分，共16分) 13.元素周期表是学习化学的重要工具，右图是表中的一格， 其中A表示_____________________________; 教育是一项良心工程 最好的教育就是鼓励和赞赏 B表示_________________________________ 14.空气的成分中体积分数最大的是____;人体中含量最高的金属元素是____;形成化合物种类最多的元素是_____________________。 15.食盐水中含有杂质CaCI:和NaSO，依次加入过量BaCl和NaC0溶液后过滤， 24223 滤液中溶质为____________;过滤所用玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和________________。 向食盐水中通NH和CO可制得小苏打和一种氮肥，该氮肥的化学式为________________。 32 (提示:BaSO、BaCO难溶于水) 43 16. 一定条件下，4.8 g CH与16.0 g O恰好完全反应，生成10.8 g HO、4.4 g CO和物质X。4222则X的质量为_____________g;该反应方程式中O与X化学计量数之比为____________。 2 17.在充满CO的铝制易拉罐中加入过量NaOH溶液后封口，易拉罐立即变瘪，原因 2 是_______________________________________;一会儿易拉罐又鼓起，因Al与NaOH溶液反应生成H和NaAlO，该化学方程式为________________________________________。 22 18.A、B、C、D均含有同一种元素，它们的转化关系如右图(部分物质和反应条件已略去)。 (1)若A是紫红色金属，D为难溶性碱。则D的化学式为____，由C转化为A的化学方程式为___________________________________。 (2)若A属于氧化物，其相对分子质量为56，A与水化合得B，C是白色 难溶固体。则B的一种用途是________________________________________，由D转化为C的化学方程式为 _________________________________________________。 三、简答题(本题包括4个小题，共12分) 19.(2分)能源是人类生存和发展的基础。 (1)可燃物燃烧除需氧气外，还需满足什么条件, (2)氢能源已被广泛关注。氢气作燃料的优点是什么,(答出一条即可) 20.(3分)用化学方程式表示下列反应原理。 (1)用电解水的方法制取氢气。 (2)用磁铁矿石(含Fe O)炼铁。 34 (3)实验室制取氧气。(写出一个即可) 21.(3分)生产、生活中常需配制溶液。 (1)配制一瓶右图所示溶液需氯化钠___________g。 (2)配制一定质量分数的氯化钠溶液时，下列哪些操作会导致溶液的质量分数偏小,请说明偏小的原因。?用量筒量取水时仰视读数;?往烧杯中加水时有水溅出;?称量含不溶性杂质的氯化钠来配制溶液;?将配制好的溶液往试剂瓶中转移时有少量溅出。 教育是一项良心工程 最好的教育就是鼓励和赞赏 22.(4分)NaOH是化学实验中常用的试剂。 (1)将某NaOH溶液逐滴滴人一定量的某盐酸中，右边图像合理的是________(填“甲”或“乙”)。 (2)向长期敞口放置的NaOH溶液中滴加盐酸时，意外发现有气泡产生，请解释其原因。 (3)向足量某NaOH溶液中通入CO，反应后溶液中的溶质可能只有NaCO，也可能还有223NaOH，请设计实验检验溶质的成分，简要写出实验步骤、现象和结论。 (提示:NaCO溶液呈碱性) 23 四、综合应用题.(共10分) 23.化学实验是进行科学探究的重要方式。 (1)下列实验仪器中不能用于加热的是____(填字母代号)。 a(烧杯 b(量筒 c(试管 d(蒸发皿 (2)某化学小组选用以下装置和药品进行探究实验。 ?A中反应的化学方程式为___________________________________________________。 ?若将A、B连接，A中产生的气体并不能使B中的溶液变浑浊，这是为什么, ?若要制取一瓶较为纯净、干燥的CO，所选用装置的导管接口从左到右的正确连接 2 顺序为:a接________、_________接________、________接________。 (3)为探究工业废水的综合利用，某化学小组在实验室中完成了以下实验。 ?X为____;乙与硝酸钡反应的化学方程式为_____________________________________。 ?操作I和操作?中都要用到一种玻璃仪器。该仪器在操作?中的作用是什么, (4)某工厂变废为宝，探究用废硫酸等来制取所需产品。现有废硫酸4.9 t(HSO的 24质量分数为20%)，与足量废铁屑反应来制取硫酸亚铁，同时将生成的全部氢气通入足量 氧化铜中并加热(H+CuO == Cu +HO)，请计算理论上最多可生产铜的质量。 22 教育是一项良心工程