【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 物質(zhì)組成的物質(zhì)叫純凈物。組成混合物的各種成分之間沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，它們各自保持著原來的性質(zhì)。能用化 純凈物可以用化學(xué)式來表示。但是，絕對(duì)純凈的物質(zhì)是沒有的。常見實(shí)例 空氣、溶液、合金、鐵銹、加碘鹽、天然氣、自來水、礦泉水等 學(xué)式表示的所有物質(zhì)冰水混合物、水蒸氣、銅銹也是純凈物五、空氣是一種寶貴的資源 【物理性質(zhì)】無色無味的氣體，不易溶于水，密度比空氣的密度略小?！净瘜W(xué)性質(zhì)】化學(xué)性質(zhì)不活潑，一般情況下不能支持燃燒，不能供給動(dòng)植物呼吸?！居猛尽竣?制硝酸和化肥的重要原料（這一點(diǎn)可以證明空氣中含有氮?dú)猓虎?用作保護(hù)氣（焊接金屬時(shí)作保護(hù)氣、燈泡充氮延長(zhǎng)使用壽命、食物充氮防腐）； ③ 醫(yī)療上在液氮冷凍麻醉?xiàng)l件下做手術(shù)；④ 超導(dǎo)材料在液氮的低溫條件下顯示超導(dǎo)性能。（氦、氖、氬、氪、氙的總稱）【物理性質(zhì)】沒有顏色，沒有氣味的氣體，難溶于水。通電時(shí)能發(fā)出不同顏色的光。【化學(xué)性質(zhì)】化學(xué)性質(zhì)很不活潑。所以稀有氣體又叫做惰性氣體?！居猛尽竣?用作保護(hù)氣（焊接金屬時(shí)作保護(hù)氣、燈泡中充入稀有氣體使燈泡耐用）； ② 用作光源（如航標(biāo)燈、強(qiáng)照明燈、閃光燈、霓虹燈等）； ③ 用于激光技術(shù)；④ 氦氣可作冷卻劑；⑤ 氙氣可作麻醉劑。六、空氣污染和防治。污染源包括煤、石油等化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳（三大有害氣體），還包括工業(yè)廢氣等方面。：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒物和臭氧等。：造成世界三大環(huán)境問題（溫室效應(yīng)、臭氧層破壞、酸雨）、損害人體健康、破壞生態(tài)平衡、影響作物生長(zhǎng)、破壞生態(tài)平衡等。：加強(qiáng)大氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)；改善環(huán)境狀況；減少使用化石燃料；使用清潔能源；積極植樹、造林、種草；禁止露天焚燒垃圾等。七、綠色化學(xué)綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué)，其核心是利用化學(xué)原理從源頭上消除污染。綠色化學(xué)的主要特點(diǎn)是：① 充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原料；② 在無毒、無害的條件下進(jìn)行反應(yīng)，以減少向環(huán)境排放廢物；③ 提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納，實(shí)現(xiàn)“零排放”； ④ 生產(chǎn)有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。第二節(jié)氧氣一、氧氣的性質(zhì)【物理性質(zhì)】密度略大于空氣的密度。不易溶于水。氣態(tài)的氧是無色無味的，液態(tài)氧和固態(tài)氧是淡藍(lán)色的?！净瘜W(xué)性質(zhì)】氧氣化學(xué)性質(zhì)比較活潑。氧氣具有助燃性和氧化性。二、氧氣的檢驗(yàn)方法：把一根帶火星的木條伸入集氣瓶中，如果帶火星的木條復(fù)燃，證明是氧氣。三、物質(zhì) 木炭 光 氧氣與常見物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng) 反應(yīng)現(xiàn)象 化學(xué)方程式（表達(dá)式）① 木炭在空氣中燃燒時(shí)持續(xù)紅熱，無煙無焰；木炭在氧氣中劇烈燃燒，并發(fā)出白磷 產(chǎn)生大量白煙、放熱 4P+5O2 2P2O5 ② 放熱、生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體 C+O2 CO2 硫 ① 在空氣中燃燒發(fā)出淡藍(lán)色火焰，在氧氣中燃燒發(fā)出藍(lán)紫色火焰 ② 放熱、生成有刺激性氣味的氣體 S+ O2 SO2 氫氣 ① 純凈的氫氣在空氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰 ② 放熱、生成能使無水硫酸銅變藍(lán)的液體 2H2+O2 2H2O鐵 鐵在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放熱，生成黑色固體 鋁鎂 銅3Fe+2O2 Fe3O4 鋁在氧氣中燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放熱，生成白色固體 4Al+3O2 2Al2O3 鋁在空氣中與氧氣反應(yīng)，表面形成致密的氧化膜 4Al+3O2=2Al2O3 鎂在空氣中燃燒，發(fā)出耀眼的白光、放熱、生成白色粉末 2Mg+O2 2MgO 紅色的固體逐漸變成黑色 2Cu+O2 2CuO 汞 銀白色液體逐漸變成紅色 2Hg+O2 2HgO 一氧化碳 產(chǎn)生藍(lán)色火焰，放熱，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體 2CO+O2 2CO2 甲烷 產(chǎn)生明亮的藍(lán)色火焰，放熱，產(chǎn)生能使無水硫酸銅變藍(lán)的液體，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體 CH4+2O2 CO2+2H2O 蠟燭四、火焰發(fā)出白光，放熱，產(chǎn)生能使無水硫酸銅變藍(lán)的液體，生成能使澄清石灰水變渾石蠟＋氧氣 水＋二氧化碳 探究實(shí)驗(yàn) 濁的氣體【實(shí)驗(yàn)操作】用坩堝鉗夾取一小塊木炭，在酒精燈上加熱到發(fā)紅，插入到盛有集氣瓶的氧氣中（由瓶口向下緩慢插入），觀察木炭在氧氣里燃燒的現(xiàn)象。燃燒停止后，取出坩堝鉗，向集氣瓶中加入少量澄清的石灰水，振蕩，觀察現(xiàn)象?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】木炭在空氣中燃燒時(shí)持續(xù)紅熱，無煙無焰；在氧氣中燃燒更旺，發(fā)出白光。向集氣瓶中加入少量澄清的石灰水后，澄清的石灰水變渾濁?！净瘜W(xué)方程式】C+O2 CO2 【注意事項(xiàng)】木炭應(yīng)該由上向下緩慢伸進(jìn)盛有氧氣的集氣瓶中，原因：為了保證有充足的氧氣支持木炭燃燒，防止木炭燃燒生成的二氧化碳使木炭熄滅，確保實(shí)驗(yàn)成功?！緦?shí)驗(yàn)操作】在燃燒匙里放少量硫，在酒精燈上點(diǎn)燃，然后把盛有燃著硫的燃燒匙由上向下緩慢伸進(jìn)盛有氧氣的集氣瓶中，分別觀察硫在空氣中和在氧氣中燃燒的現(xiàn)象。【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】硫在空氣中燃燒發(fā)出淡藍(lán)色火焰，在氧氣中燃燒發(fā)出藍(lán)紫色火焰。生成一種有刺激性氣味的氣體。【化學(xué)方程式】S+ O2 SO2 【注意事項(xiàng)】在集氣瓶中加入少量的氫氧化鈉溶液，可以吸收有毒的二氧化硫，防止造成空氣污染?！緦?shí)驗(yàn)操作】把光亮的細(xì)鐵絲盤成螺旋狀，下端系一根火柴，點(diǎn)燃火柴，待火柴快燃盡時(shí)，由上向下緩慢插入盛有氧氣的集氣瓶中（集氣瓶底部要先放少量水或鋪一薄層細(xì)沙）?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】細(xì)鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成一種黑色固體?！净瘜W(xué)方程式】3Fe+2O2 Fe3O4 【注意事項(xiàng)】① 用砂紙把細(xì)鐵絲磨成光亮的銀白色，是為了除去細(xì)鐵絲表面的雜質(zhì)。② 將細(xì)鐵絲盤成螺旋狀，是為了增大細(xì)鐵絲與氧氣的接觸面積。③ 把細(xì)鐵絲繞在火柴上，是為了引燃細(xì)鐵絲，使細(xì)鐵絲的溫度達(dá)到著火點(diǎn)。④ 待火柴快燃盡時(shí)才緩慢插入盛有氧氣的集氣瓶中，是為了防止火柴燃燒時(shí)消耗氧氣，保證有充足的氧氣與細(xì)鐵絲反應(yīng)。⑤ 由上向下緩慢伸進(jìn)盛有氧氣的集氣瓶中是為了防止細(xì)鐵絲燃燒時(shí)放熱使氧氣從集氣瓶口逸出，保證有充足的氧氣與細(xì)鐵絲反應(yīng)。⑥ 集氣瓶里要預(yù)先裝少量水或在瓶底鋪上一薄層細(xì)沙，是為了防止灼熱的生成物濺落使集氣瓶瓶底炸裂。五、化合反應(yīng)和分解反應(yīng)：由兩種或兩種以上物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)。：由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)叫做分解反應(yīng)?！岸嘧円弧?，分解反應(yīng)的特點(diǎn)是“一變多”。六、氧化反應(yīng)：物質(zhì)跟氧發(fā)生的反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)。它不屬于基本反應(yīng)類型。：。劇烈氧化會(huì)發(fā)光、放熱，如燃燒、爆炸；緩慢氧化放熱較少，但不會(huì)發(fā)光，如動(dòng)植物呼吸、食物的腐敗、酒和醋的釀造、農(nóng)家肥料的腐熟等。第三節(jié)制取氧氣一、氣體制取裝置 l 加熱固體制備氣體的裝置（見上圖①）l 反應(yīng)物和反應(yīng)條件的特征：反應(yīng)物都是固體，反應(yīng)需要加熱。l 裝置氣密性的檢查方法：將導(dǎo)氣管的出口浸沒在水中，雙手緊握試管。如果水中出現(xiàn)氣泡，說明裝置氣密性良好。（原理：氣體的熱脹冷縮）l 加熱時(shí)的注意事項(xiàng)： l 絕對(duì)禁止向燃著的酒精燈內(nèi)添加酒精。l 絕對(duì)禁止用燃著的酒精燈引燃另一只酒精燈。l 禁止用嘴吹滅酒精燈。加熱結(jié)束時(shí)，酒精燈的火焰應(yīng)該用燈帽蓋滅。l 鐵夾應(yīng)夾在試管的中上部，大約是距試管口1/3處。l 藥品要斜鋪在在試管底部，便于均勻受熱。l 試管口要略向下傾斜，防止冷凝水回流熱的試管底部使試管炸裂。l 試管內(nèi)導(dǎo)管應(yīng)稍露出膠塞即可。如果太長(zhǎng)，不利于氣體排出。l 停止反應(yīng)時(shí)，應(yīng)先把導(dǎo)管從水槽中移出，再熄滅酒精燈，防止水槽中的水被倒吸入熱的試管中，使試管炸裂。l 選擇裝置時(shí)，要選擇帶有橡皮塞的彎管。l 固液混合在常溫下反應(yīng)制備氣體的裝置（見上圖②）l 反應(yīng)物和反應(yīng)條件的特征：反應(yīng)物中有固體和液體，反應(yīng)不需要加熱。l 裝置氣密性的檢查方法：在導(dǎo)管出口處套上橡皮塞，用彈簧夾夾緊橡皮塞，從漏斗中加水。如果液面穩(wěn)定后水面不下降，則表明裝置氣密性良好。l 要根據(jù)實(shí)際情況選擇(a)(b)(c)(d)四種裝置。l 裝置(a)的特點(diǎn)：裝置簡(jiǎn)單，適用于制取少量的氣體；容易造成氣體泄漏，增加藥品不太方便。l 裝置(b)的特點(diǎn)：便于隨時(shí)添加藥品。l 裝置(c)的特點(diǎn)：可以控制反應(yīng)速率。l 裝置(d)的特點(diǎn)：可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。（希望停止反應(yīng)時(shí)，用彈簧夾夾住橡皮管。這時(shí)由于試管內(nèi)的氣壓大于外界大氣壓，試管內(nèi)的液面會(huì)下降）l 如果使用長(zhǎng)頸漏斗，注意長(zhǎng)頸漏斗的下端管口應(yīng)插入液面以下，形成液封，防止生成的氣體從長(zhǎng)頸漏斗逸出。使用分液漏斗時(shí)無需考慮這個(gè)問題。l 選擇裝置時(shí)，要選擇帶有橡皮塞的直管。(a)裝置使用單孔橡皮塞，(b)(c)(d)裝置使用雙孔橡皮塞。l 固體藥品通過錐形瓶口加入，液體藥品通過分液漏斗加入。 l 排水法收集氣體的裝置（見右圖）l 適用情況：收集的氣體不溶或難溶于水，且不與水反應(yīng)。l 注意事項(xiàng)：l 集氣瓶中不能留有氣泡，否則收集到的氣體不純。l 應(yīng)當(dāng)?shù)鹊綒馀葸B續(xù)均勻地放出后再收集氣體，否則收集到的氣體不純。l 在氣泡連續(xù)均勻放出之前，導(dǎo)氣管管口不應(yīng)伸入到集氣瓶口。l 如果瓶口出現(xiàn)氣泡，說明氣體收集滿。l 如果需要較干燥的氣體，請(qǐng)不要使用排水法。l 氣體收集完畢后，要在水下把玻璃片蓋在集氣瓶口上，否則收集到的氣體不純。l 收集完畢后，如果收集的氣體的密度比空氣大，集氣瓶口應(yīng)該朝上；如果收集的氣體的密度比空氣小，集氣瓶口應(yīng)該朝下。l 向上排空氣法收集氣體的裝置（見右圖）l 適用情況：氣體密度大于空氣（相對(duì)分子質(zhì)量大于29），且不與空氣中的成分反應(yīng)。l 要求：導(dǎo)管伸入集氣瓶底，以利于排凈空氣。l 密度和空氣接近的氣體，不宜用排空氣法收集。l l l l 暫存氣體時(shí)，只需將集氣瓶正放在桌面上，蓋上毛玻璃片就可以了。向下排空氣法收集氣體的裝置（見右圖）適用情況：氣體密度小于空氣（相對(duì)分子質(zhì)量小于29），且不與空氣中的成分反應(yīng)。要求：導(dǎo)管伸入集氣瓶底，以利于排凈空氣。l 密度和空氣接近的氣體，不宜用排空氣法收集。l 暫存氣體時(shí)，需要蓋上毛玻璃片并將集氣瓶倒放在桌面上。l 導(dǎo)氣管屬于發(fā)生裝置。把導(dǎo)氣管畫在收集裝置中，是為了更好地說明問題。二、實(shí)驗(yàn)室制取氧氣 l 反應(yīng)原理：2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑l 發(fā)生裝置：由于反應(yīng)物是固體，反應(yīng)需要加熱，所以選擇加熱固體制備氣體的裝置。l 收集裝置：由于氧氣不易溶于水，且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以可以選擇排水法收集氣體的裝置。由于氧氣的密度比空氣大，且不與空氣中的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以可以選擇向上排空氣法收集氣體的裝置。l 步驟：① 查：檢查裝置的氣密性。② 裝：將高錳酸鉀裝入干燥的試管，并在試管口放一團(tuán)棉花，并用帶導(dǎo)管的橡皮塞塞緊試管。③ 定：將試管固定在鐵架臺(tái)上。④ 點(diǎn)：點(diǎn)燃酒精燈，試管均勻受熱后，就使酒精燈固定在試管底部加熱。⑤ 收：根據(jù)所選的收集裝置來確定氣體的收集方法。⑥ 移：把導(dǎo)管移出水槽。⑦ 熄：熄滅酒精燈。l 驗(yàn)滿：（用排水法收集）如果集氣瓶口有氣泡出現(xiàn)，說明氣體收集滿了。（用向上排空氣法收集）將帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明氧氣收集滿了。l 檢驗(yàn)：將帶火星的木條伸入到集氣瓶?jī)?nèi)，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明是氧氣。l 注意事項(xiàng)：◆ 停止反應(yīng)時(shí)，應(yīng)先把導(dǎo)管從水槽中移出，再熄滅酒精燈，防止水槽中的水被倒吸入熱的試管中，使試管炸裂?！?加熱高錳酸鉀時(shí)，試管口要放一團(tuán)棉花，防止高錳酸鉀被吹入導(dǎo)管，使導(dǎo)管堵塞?！?棉花不要離高錳酸鉀太近，否則會(huì)導(dǎo)致發(fā)生裝置爆炸。 l 反應(yīng)原理：2H2O2 2H2O+O2↑（催化劑可換成硫酸銅溶液）l 發(fā)生裝置：由于反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)不需要加熱，所以選擇固液混合在常溫下制取氣體的裝置。l 收集裝置：由于氧氣不易溶于水，且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以可以選擇排水法收集氣體的裝置。由于氧氣的密度比空氣大，且不與空氣中的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以可以選擇向上排空氣法收集氣體的裝置。l 驗(yàn)滿：（用排水法收集）如果集氣瓶口有氣泡出現(xiàn)，說明氣體收集滿了。（用向上排空氣法收集）將帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明氧氣收集滿了。l 檢驗(yàn)：將帶火星的木條伸入到集氣瓶?jī)?nèi)，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明是氧氣。l 不能用加熱過氧化氫溶液的方法制取氧氣！因?yàn)榧訜徇^氧化氫溶液時(shí)，過氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣和水蒸氣一起逸出，水蒸氣的干擾會(huì)使帶火星的木條不能復(fù)燃。 l 反應(yīng)原理：2KClO3 2KCl+3O2↑ l 發(fā)生裝置和收集裝置：和加熱高錳酸鉀制取氧氣的裝置相同。l 驗(yàn)滿：（用排水法收集）如果集氣瓶口有氣泡出現(xiàn)，說明氣體收集滿了。（用向上排空氣法收集）將帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明氧氣收集滿了。l 檢驗(yàn)：將帶火星的木條伸入到集氣瓶?jī)?nèi)，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明是氧氣。三、催化劑在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑。催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用叫催化作用。催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，不能改變化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)率。催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后不改變，其反應(yīng)過程中有可能改變。不同的化學(xué)反應(yīng)有不同的催化劑，同一化學(xué)反應(yīng)也可能有幾種催化劑。生物體內(nèi)的酶屬于催化劑。四、氧氣的工業(yè)制法實(shí)驗(yàn)室制取氧氣屬于化學(xué)變化，工業(yè)制取氧氣屬于物理變化，這是二者的根本區(qū)別。空氣中約含21%的氧氣，是制取氧氣的廉價(jià)易得的原料。第一種制法（分離液態(tài)空氣法）：在低溫、加壓的條件下，氣態(tài)空氣變?yōu)橐簯B(tài)。由于液態(tài)氮的沸點(diǎn)比液態(tài)氧的沸點(diǎn)低，在196℃的情況下，液態(tài)氮蒸發(fā)，剩下的就是液態(tài)氧。通常我們把氧氣貯存在藍(lán)色的鋼瓶里。第二種制法：利用膜分離技術(shù)，在一定壓力下，讓空氣通過具有富集氧氣功能的薄膜，可得到含氧量較高的富氧空氣。第三單元自然界的水 第一節(jié)水的組成一、水的物理性質(zhì)純凈的水是沒有顏色、沒有氣味、沒有味道的液體。在101kPa時(shí)，水的凝固點(diǎn)是0℃，沸點(diǎn)是100℃，4℃時(shí)密度最大，為1g/mL。二、水的電解實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)裝置如右圖）【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】① 通電后，電極上有氣泡產(chǎn)生。通電一段時(shí)間后，兩個(gè)試管內(nèi)匯集了一些氣體，與正極相連的試管內(nèi)的氣體體積小，與負(fù)極相連的試管內(nèi)的氣體體積大，體積比約為1：2，質(zhì)量比約為8：1。② 與正極相連的試管內(nèi)的氣體可以使帶火星的