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1、第一节 空气一、 拉瓦锡测定空气成分的实验二百多年前，法国化学家拉瓦锡通过实验，得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。实验中涉及的化学方程式有：2Hg+O22HgO和2HgO2Hg+O2。二、 测定空气中氧气含量的实验【实验原理】4P+5O22P2O5【实验装置】如右图所示。弹簧夹关闭。集气瓶内加入少量水，并做上记号。【实验步骤】 连接装置，并检查装置的气密性。 点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子。 待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。【实验现象】 红磷燃烧，产生大量白烟； 放热； 冷却后打开弹簧夹，水沿着导管进入集气瓶中，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶空
2、气总体积的1/5。【实验结论】 红磷燃烧消耗空气中的氧气，生成五氧化二磷固体； 空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。【注意事项】1. 红磷必须过量。如果红磷的量不足，集气瓶内的氧气没有被完全消耗，测量结果会偏小。2. 装置气密性要好。如果装置的气密性不好，集气瓶外的空气进入集气瓶，测量结果会偏小。3. 导管中要注满水。否则当红磷燃烧并冷却后，进入的水会有一部分残留在试管中，导致测量结果偏小。4. 冷却后再打开弹簧夹，否则测量结果偏小。5. 如果弹簧夹未夹紧，或者塞塞子的动作太慢，测量结果会偏大。6. 在集气瓶底加水的目的：吸收有毒的五氧化二磷。7. 不要用木炭或硫代替红磷！原因：木炭和硫燃
3、烧尽管消耗气体，但是产生了新的气体，气体体积不变，容器内压强几乎不变，水面不会有变化。8. 如果预先在集气瓶内放入氢氧化钠溶液，就可以用木炭或硫代替红磷进行实验。9. 不要用镁代替红磷！原因：镁在空气中燃烧时能与氮气和二氧化碳发生反应，这样不仅消耗氧气，还消耗了氮气和二氧化碳，使测量结果偏大。三、 空气的成分气体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%0.03%四、 混合物和纯净物混合物纯净物定义两种或多种物质混合而成的物质叫混合物。只由一种物质组成的物质叫纯净物。特点组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应，它们各自保持着原来的性质。纯净物可以用化学式来
4、表示。但是，绝对纯净的物质是没有的。常见实例空气、溶液、合金、铁锈、加碘盐、天然气、自来水、矿泉水等能用化学式表示的所有物质冰水混合物、水蒸气、铜锈也是纯净物 氧气一、 氧气的性质【物理性质】密度略大于空气的密度。不易溶于水。气态的氧是无色无味的，液态氧和固态氧是淡蓝色的。【化学性质】氧气化学性质比较活泼。氧气具有助燃性和氧化性。二、 氧气的检验方法：把一根带火星的木条伸入集气瓶中，如果带火星的木条复燃，证明是氧气。三、 氧气与常见物质发生的反应物质反应现象化学方程式（表达式）磷产生大量白烟、放热4P+5O22P2O5木炭 木炭在空气中燃烧时持续红热，无烟无焰；木炭在氧气中剧烈燃烧，并发出白光
5、 放热、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体C+O2CO2硫 在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰 放热、生成有刺激性气味的气体S+ O2SO2氢气 纯净的氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰 放热、生成能使无水硫酸铜变蓝的液体2H2+O22H2O铁铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体3Fe+2O2Fe3O4铝铝在空气中与氧气反应，表面形成致密的氧化膜4Al+3O2=2Al2O3镁镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光、放热、生成白色粉末2Mg+O22MgO铜红色的固体逐渐变成黑色2Cu+O22CuO一氧化碳产生蓝色火焰，放热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体2CO+O22CO2甲烷
6、产生明亮的蓝色火焰，放热，产生能使无水硫酸铜变蓝的液体，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体CH4+2O2CO2+2H2O蜡烛火焰发出白光，放热，产生能使无水硫酸铜变蓝的液体，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体石蜡氧气错误！未找到引用源。水二氧化碳水的净化一、 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：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。（化学变化）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。（物理变化）3. 蒸馏：除去水中可溶
7、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（Cl2）、二氧化氯（ClO2）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高过滤吸附蒸馏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
8、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
9、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(HCO3)2=CaCO3+H2O+CO24. 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。硬水的软化方法：煮沸和蒸馏。 氢气1. 物理性质：无色无味的气体，难溶于水
10、。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。：2H2+O22H2O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：H2+CuOCu+H2O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n 反应原理：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2n 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。n 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
11、装置。n 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。n 在点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度。n 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，会发出尖锐爆鸣声。n 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。n 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，
12、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。l 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：钙金属之最n 地壳中含量最多的金属元素铝n 人体中含量最多的金属元素钙n 导电、导热性最好的金属银（银铜金铝）n 熔点最高的金属钨 熔点最低的金属汞一、 化学反应类型n 四种基本反应类型：n 化合反应由两种或两种以上物质生成另一种物质
13、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。n 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：H2、C、CO）n 中和反应：酸与碱作用生成盐和水的反应。 金刚石、石墨和C60一、 金刚石、石墨、C60是由碳元素组成的三种不同的单质。所以，在一定条件下，将石墨转化为金刚石的变化是化学变化。化学式颜色形状硬度导电性导热性润滑性熔点用途金刚石C无色透
14、明正八面体最硬无无无高划玻璃、切割金属、钻探机钻头、制装饰品等石墨深灰色、有金属光泽、不透明细鳞片状最软之一优良良好良好电极、铅笔芯、润滑剂等二、 金刚石、石墨的物理性质和用途n 金刚石是天然存在的最硬的物质。n 无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成，没有固定形状。常见的无定形碳：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。n 木炭、活性炭具有吸附性（物理性质）。活性炭的吸附性更强。三、 C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，这种足球结构的碳分子很稳定。四、 金刚石、石墨、C60性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。五、 碳的化学性质n 单质碳的物理性质各异，而各种单质碳的化学性质却完全相同n 在常温下，碳的化学性质不活泼。n 碳具有可燃性：C+O2CO2（充分燃烧）2C+O22CO（不充分燃烧）碳在氧气中燃烧的现象：燃烧剧烈，发出白光；放热；生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。木炭+氧化铜澄清的石灰水n 碳具有还原性：C+2CuO错误！未找到引用源。2Cu+CO22Fe2O3+3C错误！未找到引用源。4Fe+3CO2单质碳的还原性可
