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1、1(一)空气1、空气的成分空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质体积分数 78 21 0.94 0.03 0.032、氧气(O 2)、氮气 (N2)、稀有气体的主要性质和用途主要性质 主要用途氧气物理性质:无色、无味的气体,不易溶于水化学性质:比较活泼供给呼吸( 潜水、医疗急救等) ;支持燃烧(炼钢、气焊以及化工生产和宇宙航行等)。氮气物理性质:无色、无味的气体,难溶于水化学性质:不活泼制硝酸和化肥的重要原料;用作保护气;用于冷冻麻醉;超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。稀有气体物理性质:无色、无味的气体,通电时能发出不同颜色的光化学性质:很不活泼(惰性)用作保护气;制
2、成多种用途的电光源;用于激光技术;氦气可用于制造低温环境;氙气用于医疗麻醉。1、氧气的物理性质通常情况下,氧气是无色无味的气体,密度比空气略大,不易溶于水,在低温下可变为淡蓝色液体或淡蓝色雪花状固体。2、氧气的化学性质(1)氧气能支持燃烧,可用带火星的木条检验氧气。(2)物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关,氧气浓度越大,燃烧越剧烈硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰;木炭在空气中燃烧发出红光;磷在空气中燃烧发出白光;铁在空气中不能燃烧。它们在氧气中燃烧更旺。一些物质在氧气中燃烧的现象如下:物质(颜色、状态) 反应现象 文字表达式 注意事项硫(淡黄色固体)剧烈燃烧,发出蓝紫色的火焰,放出热量,有刺
3、激性气味的气体产生硫+氧气二氧化硫硫的用量不能过多,防止对空气造成污染。木炭(灰黑色固体)剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成使澄清石灰水变浑浊的气体碳+氧气二氧化碳夹木炭的坩埚钳应由上而下慢慢伸入瓶中磷(暗红色固体)剧烈燃烧,发出白光,放出热量,产生大量白烟磷+氧气五氧化二磷五氧化二磷是固体,现象应描述为产生白烟铝箔(银白色固体)剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,有白色固体产生铝+氧气氧化铝集气瓶底部先铺一薄层细沙铁丝(银白色固体)剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,有黑色固体生成铁+氧气四氧化三铁细铁丝绕成螺旋状;铁丝一端系一根火柴;集气瓶内预先装少量水或铺一薄层细沙蜡烛(白色固体)火焰
4、明亮发出白光,放出热量,瓶壁上有水雾出现,生成能使澄清石 石蜡+氧气要想观察到水雾,盛氧气的集气瓶必须干燥2灰水变浑浊的气体水+二氧化碳3、氧气的用途:供给呼吸;支持燃烧(三)水的组成和性质1、水的组成(1)电解水的实验实验装置:水的电解装置如图所示。注意:为了增强水的导电性,可在水中加入适量的稀硫酸或氢氧化钠。实验现象:通电后,电极上有气泡产生,一段时间后,与负极相连的试管和与正极相连的试管所收集到的气体的体积比约为 21。(负多正少)检验气体:体积小的气体能使带火星的木条复燃,说明是氧气;体积大的气体移近火焰时,气体能燃烧产生淡蓝色火焰,说明是氢气。(负氢正氧)(2)实验结论:水 (H2O
5、)在通电条件下,发生分解反应,产生氢气(H 2)和氧气(O 2)。说明水是由氢元素和氧元素组成的。文字表达式为:3、水的化学性质(1)水的分解(2)水与部分金属氧化物化合水与部分非金属氧化物化合水与硫酸铜等盐类化合(3)部分活泼金属能置换水中的氢(四)氢气1、氢气的性质(1)可燃性 (验纯、检验)(2)还原性2、氢气的用途 3、氢能源(五)碳和碳的氧化物1、碳(1)碳的几种单质:金刚石(C)、石墨(C)和 C60金刚石和石墨的性质和用途金刚石 石墨外观 无色透明正八面体状晶体,加工琢磨后有夺目光泽 深灰色鳞片状固体导电性 无 良好硬度 最硬 较软用途 钻探机钻头、刻刀、装饰品等 电极、铅笔芯、
6、润滑剂等金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是:碳原子的排列方式不同。3(2)单质碳的化学性质:常温下的稳定性强可燃性:充分燃烧(氧气充足) ,生成 CO2:C+O 2 CO2不充分燃烧(氧气不充足) ,生成 CO:2C+O 2 2CO还原性:C+2CuO 2Cu+CO2(置换反应)应用:冶金工业现象:黑色粉末逐渐变成光亮红色,石灰水变浑浊。2、二氧化碳的性质和用途(1)物理性质:无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体干冰。(2)化学性质一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸与水反应生成碳酸:CO 2+H2O=H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红。H 2
7、CO3=H2O+ CO2碳酸不稳定,易分解。能使澄清的石灰水变浑浊:CO 2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O 本反应用于检验二氧化碳。与灼热的碳反应:C+CO 2 2CO(3)二氧化碳的用途:灭火( 灭火器原理:既利用其物理性质,又利用其化学性质)干冰用于人工降雨、制冷剂 温室肥料3、一氧化碳的性质和用途(1)物理性质:无色、无味的气体,密度比空气略小,难溶于水(2)毒性: CO 与血红蛋白结合,使人体缺少氧气而中毒。防止 CO 的污染:实验室对多余的 CO 气体( 称尾气)可点燃使之燃烧转化为 CO2,或用气球(或塑料袋)收集尾气,防止造成对空气的污染。(3)化学性质: (H2、CO、C
8、 具有相似的化学性质:可燃性还原性)可燃性:2CO+O 2 2CO2 蓝色的火焰(可燃性气体点燃前一定要检验纯度)还原性:CO+CuO Cu+CO2(非置换反应)应用:冶炼金属现象:黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色,石灰水变浑浊。(4)一氧化碳的用途作燃料; 冶炼金属。4、甲烷(CH 4)的性质(1)物理性质:无色,无味的气体,密度比空气小,难溶于水。(2)化学性质:可燃性 CH4+2O2 CO2+2H2O(发出蓝色火焰)5、乙醇( 俗称:酒精,化学式:C 2H5OH)乙醇可以再生(1)物理性质:无色透明有特殊香味的液休,能与水以任意比互溶(2)化学性质:可燃性 C2H5OH+3O2 2CO2+3
9、H2O4(3)乙醇汽油的优点:节约石油资源;减少汽车尾气的污染;促进农业发展。6、碳及其化合物的转化 一、复习策略(一)金属材料1、金属材料:纯金属和合金2、合金:一种金属跟其他金属(或非金属) 熔合而成的具有金属特性的物质。( 属于混合物)3、金属的物理性质:(1)常温下一般为固态 (汞为液态),有金属光泽。(2)大多数呈银白色 (铜为紫红色,金为黄色)(3)有良好的导热性、导电性、延展性4、合金的优点:一般说来,合金的颜色比各成分的颜色鲜艳;熔点比各成分低;硬度比各成分大;抗腐蚀性能更好。(二)金属的化学性质常见金属活动性顺序:1、大多数金属可与氧气反应2、金属酸盐氢气在金属活动性顺序里,
10、位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。金属与浓硫酸、硝酸反应不生成氢气;注意:金属越活泼,与酸反应生成氢气的速率越快。3、金属盐另一金属另一盐在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。K、Ca、Na 除外(K、 Ca、Na 能与盐溶液中的水反应)盐必须是可溶性盐(三)置换反应1、置换反应:一种单质跟一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。2、类型(1)金属置换出非金属,如金属和酸反应:ZnH 2SO4=ZnSO4H 2特例:2Mg CO 2 2MgOC(2)金属置换出金属,如金属和盐溶液反应:FeCuSO 4=FeSO4Cu;Cu2AgNO
11、 3=Cu(NO3)22Ag(3)非金属置换出金属,如碳( 或氢气 )还原金属氧化物: C2CuO 2CuCO 2;H 2CuO CuH 2O(4)非金属置换出非金属,如:C H 2O COH 2(四)金属活动性顺序的应用1、金属和酸反应的图形(1)金属和酸反应生成氢气的快慢:金属越活泼,与酸反应生成氢气的速率越快(2)金属和酸反应生成氢气的多少(以2 价的金属为例)相同质量的两种金属分别和足量的相同质量的酸反应(两种金属都会反应完),相对原子质量小的金属生成的氢气多。5相同质量的两种金属分别和适量的相同质量的酸反应,一种金属反应完,另一种金属剩余(相对原子质量小的金属会剩余),相对原子质量小
12、的金属生成的氢气多。相同质量的两种金属分别和少量的相同质量的酸反应(两种金属都会剩余),两种金属生成的氢气一样多。(一)酸、碱、盐的组成(二)酸1、酸的通性(具有通性的原因:酸离解时所生成的阳离子全部是 H+)(1)与酸碱指示剂的反应:使紫色石蕊试液变红色,不能使无色酚酞试液变色(2)金属酸 盐氢气在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能置换出酸中的氢(浓硫酸、硝酸除外)。(3)某些金属氧化物酸盐水(4)碱酸 盐水(5)盐酸 另一种盐另一种酸2、盐酸、硫酸的物理性质和用途盐酸 硫酸颜色、状态 “纯净”:无色液体;工业用盐酸:黄色(含 Fe3+)无色粘稠、油状液体气味 有刺激性气味 无挥发性 易挥
13、发 (敞口置于空气中,瓶口有白雾) 难挥发用途金属除锈制造药物人体胃液中含有盐酸,助消化金属除锈浓硫酸作干燥剂生产化肥、精炼石油3、盐酸、硫酸的特性(1)盐酸:挥发性 (观察浓盐酸时常会看到白雾,这是由于浓盐酸挥发出来的氯化氢气体与空气里的水蒸气接触,重新结合成盐酸小液滴。)由于盐酸易挥发,浓盐酸敞口放置在空气中,溶液的质量会变小,溶质质量分数会变小。若用稀盐酸制 H2、CO 2 时,H 2 和 CO2 气体中会含 HCl 气体杂质。(2)浓硫酸 (H2SO4)吸水性:可用作某些气体的干燥剂。脱水性氧化性:与金属反应时一般生成水而不生成氢气。硫酸溶于水放出大量的热。稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸
14、沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌,切不可将水倒进浓硫酸里。注意:浓硫酸具有强烈的腐蚀性,使用浓硫酸时要十分小心,如不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应立即用干布拭去,再用大量水冲洗,然后涂上 35的碳酸氢钠溶液。(三)碱1、碱的通性(具有通性的原因:离解时所生成的阴离子全部是 OH-)(1)碱溶液与酸碱指示剂的反应:使紫色石蕊试液变蓝色,使无色酚酞试液变红色(2)某些非金属氧化物 +碱盐+水如:Ca(OH) 2+CO2=CaCO3+H2O(用于检验 CO2 气体)2NaOH+CO 2=Na2CO3+H2O(可用于吸收大量的 CO2 气体)2NaOH+SO 3=Na2SO4+H2O(3)酸+碱盐+水6(4)
15、可溶性碱 +可溶性盐另一种碱+另一种盐2、氢氧化钠、氢氧化钙的物理性质和用途氢氧化钠 氢氧化钙颜色、状态 白色固体,极易溶于水(溶解放热) 白色粉末,微溶于水俗名 烧碱、火碱、苛性钠(具有强腐蚀性) 熟石灰、消石灰制法 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH CaO +H2O=Ca(OH)2用途氢氧化钠固体作干燥剂化工原料:制肥皂、造纸去除油污:炉具清洁剂中含氢氧化钠工业:制漂白粉农业:改良酸性土壤、配波尔多液建筑材料注意:氢氧化钠暴露在空气中易吸收空气中的水分而潮解,所以氢氧化钠固体要密封保存。同时氢氧化钠吸水后还会和空气中的二氧化碳反应而变质。(四)盐1、盐的化学性质(1)可
16、溶性盐 + 金属 1金属 2新盐(金属 1 比金属 2 活泼,K、Ca、Na 除外)(2)盐酸 新盐新酸 (满足复分解反应的条件)(3)可溶性盐 + 碱新盐新碱(满足复分解反应的条件)(4)可溶性盐 +可溶性盐两种新盐(满足复分解反应的条件) 注意:复分解反应的条件:当两种化合物互相交换成分,生成物中有沉淀或有气体或有水生成时,复分解反应才可以发生。2、常见盐的物理性质和用途氯化钠 碳酸钠 碳酸氢钠 碳酸钙俗名 食盐 纯碱、苏打 小苏打 石灰石、大理石的主要成分物理性质无色晶体,易溶于水 白色粉末,易溶于水白色晶体,易溶于水白色固体难溶于水用途 调味品;腌渍食品;制生理盐水;选种;消除积雪;化工原料用于玻璃、造纸、纺织和洗