【3个老师】初中三年级学霸化学笔记,不看后悔之令狐文艳创作
【3个老师】初中三年级学霸化学笔记,不看后悔
令狐文艳
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。
?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:绿色化学、多学科应用
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
?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(产生了白色的沉淀)
?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,产生白色固
体。
?文字表达式:镁+氧气→氧化镁
?化学反应式
1、物理性质——不需要通过化学变化就能表现出的性质
e.g. 颜色、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
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
?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:溶液由无色变为红色。溶液由红色变为无色。
?结论:酚酞遇碱变红。酸碱中和,酚酞在中性溶液呈无色。
?文字表达式:氢氧化钠+盐酸→氯化钠+水
?化学反应式:NaOH+HCl→Na Cl+H2O
?实验二
?现象:产生蓝色沉淀。沉淀消失,溶液变回蓝色。
?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:固体变为黑褐色,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
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
二、元素
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
4P+5O2(点燃→)2P2O5
?化学反应式:
?原理:反应后集气瓶内气体减小少,压强减小
?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%
O221%
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色的光,用作霓虹灯
?Ne通电发红光,用作指示灯
?用作保护气
2、氮气
?性质:无色无味的气体,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:无色无味气体,密度略大于空气,微溶于水,熔沸点低(液氧:淡蓝色;固氧:雪花状淡蓝色)
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:黄色固体粉末)
?现象:明亮的蓝紫色火焰,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,生成黑色固体
?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
→纯净的H2会安静地燃烧
5、氧化反应:有氧元素参与的反应这个定义有严重的错误,有氧元素参与的反应很多不是氧化反应,比如水和氧化钙生成氢氧化钙,有氧元素参与,但是不是氧化反应。关键在于有化合价变化的反应,在初中阶段可以简单说成是“有得氧失氧现象的反应”
6、氧化物:物质由2中元素组成,其中一种为氧元素
c.f. 含氧化合物
7、反应类型
?化合反应:两种或两种物质以上生成一种物质的反应(A+B+C → D)
?分解反应:一种物质反应生成多种物质(A → B+C+D)
三、氧气的制法
1、工业制法
?分离液态空气法:空气(降温、加压→)液态空气(升温→)N2先逸出,留下液氧(升温→)氧气
?电解水:化学方程式
2、实验室制法
?加热高锰酸钾:化学方程式
?加热氯酸钾
?化学方程式
?催化剂:改变(加快)反应速度,以循环方式参与反应
特点:选择性、化学反应前后质量不变,化学性质不变(物理性质可能变)
?实验装置
?试管口略向下倾斜
?铁夹夹在离管口三分之一处
?药品尽可能平铺在管底,增大受热面积
?导管伸入橡皮塞少许,防止药品粉末阻塞导管→获取KCl:溶解、过滤、蒸发
→获取MnO2 :溶解、过滤、洗涤、烘干
→对于涉及气体的反应,要将开放体系转换为封闭体系
?操作步骤
(1)检验装置气密性
(2)加药品(m氯酸钾:m二氧化锰= 1:3,此时催化效果最好)
(3)搭建装置
(4)加热(先均匀加热,再集中加热)
(5)收集氧气:有均匀、迅速的气泡冒出时收集,排水集气法更优(发生装置中的空气先逸出,氧气为生成物,将空气挤出瓶)
(6)移出水槽中的导管:防止气体收缩使水槽中的水倒流,导致试管破裂
(7)熄灭酒精灯
?氧气的检验
?检验这是一瓶氧气:将带火星的木条伸入瓶中
?验满一瓶氧气:将带火星的木条放在瓶口
?气体收集装置
?排气法
向上排气法:密度大于空气的气体
向下排气法:密度小于空气的气体
?排水集气法:难溶、微溶的气体
将集气瓶装满水,用毛玻璃片盖住倒扣在水槽中。
开始的气体不收集(空气),待气体均匀快速冒出,开始收集。
气体溢出集气瓶,说明已经收集满
3、双氧水制氧气
?分液漏斗的优点:能控制反应速度、开始、停止(液封)
→气体发生装置
?反应物的状态
?反应条件
2.3 化学变化中的质量守恒
一、物质的量(n)
1、定义:用来描述微粒的集合形式的物理量。1mol任何物质中含有6.021023个微粒;这个数被称为阿伏加德罗常数NA
2、符号:n,单位:摩尔mol
二、摩尔质量(M)
1、定义
2、摩尔质量与式量在数值上相等,摩尔质量有单位,式量无单位
→计算:微粒个数(N)/ 阿伏加德罗常数=物质的量(n)/摩尔质量(M)=实际质量(m)
三、质量守恒定律
1、化学反应的实质
?改变:分子的种类、个数,物质的种类
?不变:原子的种类、个数,元素的种类
2、质量守恒定律:参与化学反应的质量和=反应生成物的质量和(包括气体、沉淀)
3、化学方程式
?定义:用元素符号和分子式来表示化学反应的式子
?原则
?遵循质量守恒定律
?遵循客观事实
?生成物标气体↑和沉淀↓(如果反应物有气体,则不用标↑)
?配平方法
?观察法
?最小公倍数法:某原子左右各出现一次,且原子数较大
?奇数配偶法:出现了好几次,且一边为奇一边偶
第三章走进溶液世界
3.1 水
一、天然水与自来水
1、自然界中的水:四分之三,淡水资源占总量的26%,每1kg水含盐不过1g
2、水体污染
?工业废水:印刷业
?农业废水:农药
?生活污水
3、水体的自净:蒸发、挥发、过滤、氧化
4、人工净水(自来水加工)
?物理变化
(1)挥发(曝气):除去挥发性杂质
(2)沉降:除去大颗粒杂质
(3)吸附:加入明矾,起凝聚作用(KAl(SO4)2·10H2O)
(4)过滤
→(3)(4)去除悬浮小颗粒
?化学变化
(5)杀菌消毒:通入Cl2(液氯,挥发性极强)Cl2+H2O → HCl+HClO(次氯酸)
→3.22 世界水日
→3.22——3.28 全国水法宣传周
二、水的组成
1、实验:2H2O (通电→) 2H2↑+O2↑
?现象:正负极都产生大量气泡
V+:V- = 1:2 正极:氧气负极:氢气(不助燃,可燃)
?结论:水是由氢元素和氧元素组成的化合物
V-:V+ ? 2:1 (氧气微溶,氢气难溶)
→加快水的电解:加少许酸/碱
→点燃可燃物前要验纯(爆鸣实验):纯度高,发出轻微爆鸣声
纯度低,发出尖锐爆鸣声
三、水的性质
1、物理性质:无色无味液体,标准大气压下沸点100摄氏度,熔点0摄氏度。4摄氏度时,密度最大为1g/cm3。纯水的导电性很差。
2、水的特性(物理性质)
?缔合性
?熔点、沸点较高
?反常膨胀
?比热容较大
?分散性:水有极高的溶解、分散物质的能力
→分散体系
?浊液
?悬浊液:固体小颗粒分散到水中形成不均一、不稳定的混合物,久置会沉降
?乳浊液:液体小液滴分散到水中形成不均一、不稳
定的混合物,久置会分层
?溶液:均一、稳定
3、水的化学性质
?CO2与水反应:化学方程式
?CaO与水反应:化学方程式
→Ca(OH)2水溶液:澄清石灰水
→Ca(OH)2悬浊液:石灰乳、石灰浆
?硫酸铜粉末与水反应:化学方程式(用来检验有无水)→结晶水合物:含有结晶水的晶体(纯净物)
?CuSO4?5H2O:蓝矾
?Na2CO3?10H2O:石碱
?CaSO4?2H2O:石膏
?2CaSO4?H2O:熟石膏
?FeSO4?7H2O:绿矾
Na2CO3?10H2O (风化→)Na2CO3+10H2O (干燥环境)→晶体:具有空间点阵结构的固体
3.2 溶液
一、溶液
1、定义:由一种或一种以上物质分散到另一种物质中形成均
一、稳定的混合物
2、溶液的组成
?溶质:被溶解的物质
?溶剂:能溶解其它物质的物质
→判断溶质、溶剂