第一章 化学的魅力
1.1 化学使世界更美好
化学：一门研究物质的组成、结构、变化、性质、制法的自然科学。 一、化学促进社会发展
古代：火药、造纸、冶炼青铜（商）、冶炼刚体（春秋战国）、瓷器、酿酒、制药
近代：炼钢、炼铝、建筑、联合制碱法（侯德榜）、人工合成蛋白质
现代：塑料、合成纤维（光纤）、半导体（电脑）、药物
未来：绿化学、多学科应用
二、物质的变化
1、物理变化——没有其它物质生成的变化（形状、状态的变化，例如：水的三态变化、折纸）
2、化学变化——有其它物质生成的变化（例如：呼吸作用、食物的变质、燃烧）
3、两种变化的区别与联系
联系：化学变化中往往伴随着物理变化，而物理变化中不一定有化学变化。
区别（判断依据）：有无新物质生成
∙判断以下变化属于物理变化还是化学变化
吹制玻璃器皿、蜡烛燃烧、铁在2000摄氏度时化成铁水、铁生锈、电灯通电变亮、煤气燃烧、火药爆炸、轮胎爆炸、植物的光合作用、橡胶老化
物理变化：1、3、5、8
化学变化：2、4、6、7、9、10
∙爆炸可为物理/化学变化
三、体验化学变化
实验一
∙步骤：取一支试管，加入少量（1~2mL）的澄清石灰水，通过吸管向石灰水吹气。
∙现象：石灰水变浑浊（产生了白的沉淀）
∙化学反应式
∙注解：Ca(OH)2俗称熟石灰、消石灰；碳酸钙俗称大理石、石灰石
实验二
∙步骤：取一支试管，放入少量大理石碎块，逐滴滴入盐酸溶液。
∙现象：大理石表面产生大量气泡，大理石逐渐溶解。
∙文字表达式：碳酸钙+盐酸→二氧化碳+水+氯化钙
∙化学反应式（复分解反应）
实验三
∙步骤：取一小段镁带，用砂纸擦亮，再用坩埚钳夹住放在酒精灯上点燃。
∙现象：镁带剧烈燃烧，发现耀眼白光，产生白固体。
∙文字表达式：镁+氧气→氧化镁
∙化学反应式
四、物理性质和化学性质
1、物理性质——不需要通过化学变化就能表现出的性质
e.g. 颜、状态、气味、熔沸点、硬度、密度、溶解性、挥发性、吸附性 等
2、化学性质——只有通过化学变化才能表现出的性质
e.g. 可燃性、助燃性、酸碱性、氧化还原性、（不）稳定性 等
3.18.2010
1.2 走进化学实验室
一、实验室守则
二、实验室安全要求
不能用手接触药品
点燃气体前先要验纯
着小火用湿布/沙土覆盖
滴瓶内胶头滴管不可洗
三、伤害处理
割伤：酒精棉球→红药水
烫烧伤：75%酒精→蓝油烃
化学灼伤
∙浓酸：干抹布轻轻拭干→大量水冲洗→涂上3%~5%小苏打（碱性）
∙碱：大量水冲洗→2%硼酸、醋酸（弱酸性）
∙眼：蒸馏水→5%小苏打
四、实验操作
1、仪器加热
直接：试管、蒸发皿、燃烧匙
垫石棉网：烧杯、烧瓶、锥形瓶
2、过滤
原理：分离难溶性固体与液体
呈味核苷酸仪器：漏斗、铁架台、烧杯、玻璃棒
操作要点：一贴二低三靠
∙一贴：滤纸紧贴漏斗
∙二低：滤纸低于漏斗、液面低于滤纸
∙三靠：小烧杯紧靠玻璃棒、玻璃棒靠三层滤纸、漏斗尖嘴靠大烧杯壁
3、气密性检查
五、药品取用
1、固体
粉末：药匙、纸槽
块状：镊子
→一横二放三慢竖：粉末送至管底，块状送在管口即可
2、液体
倾倒法
(1)瓶塞倒放
(2)标签对手心
滴加法：滴管竖直悬空
→如没有说明具体用量
∙液体：1——2ml
∙块状、颗粒状：1——2粒
∙粉末：以盖满试管底部为宜
六、实验器材
1、量筒
无零刻度
用法、操作
(1)放水平
(2)用倾倒法倒入液体至接近刻度（标签对手心、瓶塞倒放）
(3)改用滴加法
误差分析
∙读数
仰视：V偏小 俯视：V偏大
量取：V偏大 俯视：V偏小
七、体验实验操作
实验一
∙现象：溶液由无变为红。溶液由红变为无。
∙结论：酚酞遇碱变红。酸碱中和，酚酞在中性溶液呈无。
∙文字表达式：氢氧化钠+盐酸→氯化钠+水
∙化学反应式：NaOH+HCl→NaCl+H2O
实验二
∙现象：产生蓝沉淀。沉淀消失，溶液变回蓝。
∙文字表达式
硫酸铜+氢氧化钠→氢氧化铜+硫酸钠
氢氧化铜+硫酸→硫酸铜+水
∙化学反应式
CuSO4+NaOH→Cu(OH)2↓+Na2SO4
Cu(OH)2+H2SO4→CuSO4+H2O
实验三
∙现象：固体变为黑褐，生成能使带火星木条复燃的气体。
∙文字表达式：高锰酸钾（△→）锰酸钾+二氧化锰+氧气
∙化学反应式：2KMnO4(△→)K2MnO4+MnO2+O2↑
→锰酸钾可溶，二氧化锰难溶
实验四
∙现象：固体溶解，放出大量热
∙文字表达式：氧化钙+水→氢氧化钙
∙化学反应式：CaO+H2O→Ca(OH)2
1.3 物质的提纯
一、物质的分类
1、混合物——两种或多种物质组成的物质体系（例如：空气、海水）
2、纯净物——只有一种物质的物质体系（例如：蒸馏水、氧气）
→身边绝大多数的物质处于混合状态中
→判断下列物质属于纯净物的有哪木板削削削些
消毒酒精、石油、汽水、蒸馏水、矿泉水、洁净的空气、冰水混合物、液氧、牛奶、碘酒、澄清石灰水、镁带燃烧后的残留物（填编号）
纯净物：4、7、8、12 （关于镁带燃烧后的残留物可能含有C，2Mg+CO2（点燃）→2MgO + C <2008年上海高考倒数第3题中考查了这一知识点>）
3、纯净物的相对性：世界上没有绝对纯净的物质
二、物质的纯度
1、定义：混合物中某一成份的含量的高低
2、公式：纯度=某一成份的质量/总物质的质量ⅹ100%
3、常用化学试剂的纯度：优级纯、分析纯、化学纯、实验试剂
离子交换层析三、物质的提纯
1、分离提纯方法：过滤、蒸发、蒸馏、洗气、结晶、分液 等
2、过滤
3、蒸发
作用：分离溶剂和不挥发的可溶性固体
仪器：铁架台、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒
要点
∙边加热边用玻璃棒搅拌，防止局部液体过热引起飞溅。
∙加热至有大量晶体析出时停止加热，利用余热使蒸发皿内液体蒸干。
∙用坩埚钳拿下蒸发皿并放在石棉网上
4、蒸馏
作用：分离沸点不同的液体混合物
→粗盐提纯
∙粗盐成份：食盐等可溶性物质，泥沙等不可溶的物质
∙提纯过程
1.4 世界通用的化学语言
一、原子结构
1、原子核所带的电荷数称为核电荷数
2、对于任意原子：核电荷数＝质子数＝核外电子数＝原子序数
1、定义：具有相同核电荷数的同一类原子的总称。（只讲种类，不讲个数）
2、元素的种类和分布
地壳：氧，硅，铝，铁
人体：氧，碳，氢，氮，钙
大气：氮，氧
宇宙：氢，氦
有毒：铅，镉，汞
→缺铁性贫血，缺碘甲状腺肿大，缺钙骨殖疏松，缺锌智力低下，缺磷大脑发育不良
三、单质和化合物
1、单质
定义：由同种元素组成的纯净物（游离态）
2、化合物：由不同元素组成的纯净物（化合态）
四、元素符号和化学式
1、元素符号的意义
表示一种元素
表示某种元素的一个原子
当某物质由原子构直接成时，可以表示该物质
→直接由原子构成的物质主要指金属、稀有气体
2、化合价
定义：元素一定数目的原子与其它元素一定数目的原子化合的性质（指元素）
特点
∙正价和负价（一般金属元素显正价）
∙某些元素有多个化合价
∙化合物中各元素的化合价代数和为零
∙单质中元素化合价为零
3、原子团：常见元素（原子团）的化合价
4、化学式
定义：用元素符号表示纯净物组成的式子
意义：物质组成和构成的客观反映
∙表示某物质的元素组成
∙表示某物质一个分子中各元素原子的个数比
∙表示这种物质的一个分子
∙表示这种物质
4、分子式的读法（中文命名）
基本用语：“化”“合”“正”“亚”“过”“高”
命名方法
第二章 浩瀚的大气
2.1 人类赖以生存的空气
平流层：臭氧吸收紫外线
拉瓦锡发现空气组成
普利斯特里，舍勒最早发现了氧气
1、实验：红磷燃烧
现象：剧烈燃烧，产生浓厚白烟
文字表达式：磷+氧气（点燃→）五氧化二磷
化学反应式：4P+5O2(点燃→)2P2O5
原理：反应后集气瓶内气体减小少，压强减小
王治坪
分析
∙若烧杯中的水不倒流：气密性不好
∙若烧杯中的水倒流但不足五分之一：红磷量过少/未等到冷却到室温就打开了止水夹
二、空气的组成(体积分数)
N2 78%
O2榆林学院学报 21%
稀有气体 0.94%
水蒸气、二氧化碳 0.06%
1、稀有气体 He,Ne,Ar,Kr,Xe (惰性气体)
性质很稳定，在一般情况下几乎不与其它物质反应
用途
∙He代替H2填充气球、飞艇
∙通电时会发出不同颜的光，用作霓虹灯
∙Ne通电发红光，用作指示灯
∙用作保护气
2、氮气
让爱自由落体性质：无无味的气体，难溶于水，常温下性质较稳定
用途：保护气（防腐），制硝酸和化肥、医疗冷冻剂（液氮）
三、人类需要洁净的空气
1、大气污染来源：汽车尾气、工业废气
2、空气质量预报指数：可吸入颗粒（飘尘）、SO2、氮氧化物
3、防止大气污染：工业原料脱硫处理
四、构成物质的微粒
1、分子
定义：保持物质化学性质的一种微粒
阿伏加德罗——分子学说
特点
∙分子很小
∙分子之间存在间隙
∙分子在不断运动
→物质的三态变化，实质是分子间隙的变化
2、原子
定义：化学变化中最小的微粒
道尔顿——原子论
特点
∙原子很小
∙原子之间有间隙
∙原子在不断运动
由原子构成的物质
∙稀有气体
∙金属：Cu、Fe、Ca 等
∙非金属：P、S、Si、C
→不可以说原子比分子小
→原子构成分子再构成物质，原子也可直接构成物质
→物质宏观组成和微观构成（e.g. H2O)
组成：水由氢元素和氧元素组成
构成：水由水分子构成，一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
3、相对质量
相对原子质量=某原子的（真实）质量/（C原子的质量的12分之一）
相对分子质量（式量）=各原子相对质量ⅹ原子数量
→无单位
原子质量与相对原子质量的区别
2.2 神奇的氧气
一、人类离不开氧气
1、氧气的物理性质：无无味气体，密度略大于空气，微溶于水，熔沸点低（液氧：淡蓝；固氧：雪花状淡蓝）
2、氧气的用途
供给呼吸
支持燃烧（助燃性）
高压氧舱抢救病人
富氧炼钢
氧炔焰用于焊接、切割金属
3、臭氧
二、氧气能与许多物质发生反应
1、实验一：氧气与木炭反应
现象：剧烈燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
化学方程式
2、实验二：硫与氧气反应（硫磺：黄固体粉末）
现象：明亮的蓝紫火焰，生成有刺激性气味气体
化学方程式
3、实验三：铁丝和氧气反应
现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑固体
化学方程式
4、实验四：氢气与氧气反应
化学方程式
注意点
∙铁丝绕成螺旋状，使热量更集中
∙铁丝末端系一根火柴杆：引燃铁丝
∙集气瓶底留少许水：防止灼热的Fe3O4直接掉落瓶底导致集气瓶破裂
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