九 年 级 化 学(沪 教 版)讲义
1.1 化学给我们带来什么
1.化学帮助我们正确认识物质:
1. 现象:
碳酸氢铵受热分解 产生有刺激性气味的气体
蒸发皿上方产生白雾
白粉末减少至消失
有使澄清石灰水变浑浊的气体
△
NH4HCO3 NH3 H2O CO2 2.结论:碳酸氢铵 氨气+水+二氧化碳
反应物 生 成 物
实验过程:取少量碳酸氢铵固体粉末放在蒸发皿中,将蒸发皿放在酒精灯上加热。
实验现象:固体逐渐减少,闻到强烈的刺激性气味
实验结论:碳酸氢铵受热已分解。
碳酸氢铵保存注意事项:应将碳酸氢铵化肥密封保存于阴凉之处,以防受热分解。
化学变化文字表达式:在“ ” 的左边写出反应物的名称,在其右边写出生成物的名称,若物质不止一种,中间可用“+”连接。在“ ” 上方标注反应条件。
2.化学指导人类合理利用资源:
现 象
①铁丝表面有红棕气体产生 ②导管内液面上升
原 因
1 钉与水、氧气反映产生铁锈
②锥形瓶内气体减少,气压变低,大气压把水压入导管内
氮气的利用:1、制硝酸和化肥的重要原料。
2、用作保护气。如金属焊接,充入灯泡延长灯丝寿命,充入食品包装袋延长食品保存期限。
3、医疗上可用在液氮冷冻麻醉的条件下做手术。
4、超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。
三、化学促进科学技术的发展
光导纤维、计算机芯片、航天飞机的防热瓦等,都是应用化学的结果。
1.2化学研究些什么
一、化学研究物质的性质与变化:
1、变化
化学变化:有新物质生成的变化称为化学变化例:石蜡熔化、水结成冰、汽油挥发
物理变化:没有有新物质生成的变化称为物理变化
例:煤燃烧、铁生锈、食物腐败、呼吸
2、本质区别:是否有新物质生成。
3、相互关系:常常伴随发生,有化学变化一定有物理变化,有物理变化不一定有化学变化。
4、化学变化伴随现象:放热、吸热、发光、变、放出气体和生成沉淀。
5、性质
物理性质:物质不需要通过化学变化就能表现出来的性质叫做物理性质 包括:颜、状态、气味、熔点、沸点、密度、硬度、溶解性、挥发性、延展性、导电性、吸水性、吸附性等。
化学性质:物质在发生化学变化时表现出来的性质叫做化学性质。
包括:可燃性、氧化性、还原性、活泼性、稳定性、腐蚀性、毒性、金属活动性等。
6、能量变化
释放能量 吸收能量
它们的区别是:物理性质在静止状态中就能表现出来,而物质的化学性质则要在物质运动状态中才能表现出来
物理变化、化学变化、物理性质、化学性质之间的区别与联系。
联系: 在变化语句中加“能”或“可以”或“易”“会”“难于”等词语,变成了相应的性质。
物理变化 | 九年级化学上册化学变化 | |
概念 | 没有生成其他物质的变化 | 生成其他物质的变化 |
伴随现象 | 物质的形状、状态等发生变化 | 常伴随有放热、发光、变,放出气体、生成沉淀等 |
本质区别 | 变化时是否有其他物质生成 | |
实例 | 石蜡熔化、水结成冰、汽油挥发 | 煤燃烧、铁生锈、食物腐败、呼吸 |
相互关系 | 物质在发生化学变化的过程中一定伴随物理变化,如石蜡燃烧时先发生石蜡熔化现象。在发生物理变化时不一定伴随化学变化。 | |
物理性质 | 化学性质 | |
概念 | 物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质 | 物质在化学变化中表现出来的性质 |
实质 | 物质的微粒组成结构不变所呈现出的性质。 | 物质的微粒组成结构改变时所呈现出的性质。 |
实例 | 颜、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性、挥发性、吸附性、导电性、导热性、延展性等 | 可燃性、氧化性、稳定性、助燃性、还原性、酸性、碱性等 |
确定 | 由感官直接感知或由仪器测定 | 通过化学变化方可知 |
区别 | 是否需要通过化学反应表现出来 | |
7、对蜡烛及其燃烧的探究
蜡烛燃烧:
点燃
CO2
H2O
O2
石蜡 + 氧气 二氧化碳 + 水1、现象:蜡烛逐渐熔化,燃烧,发出红光,火焰分为三层(外焰、内焰、焰心)。
2、产物:二氧化碳和水
检验:二氧化碳——在火焰上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯(变浑浊)
水——在火焰上方罩冷而干燥的烧杯(变模糊或有水珠出现)
水的验证:用无水硫酸铜,现象:无水硫酸铜变蓝
CuSO4(白)+ 5H2O === CuSO4·5H2O(蓝)
3、物理性质:白的固体,密度比水小,质软
结论:
⑴ 燃烧前:蜡烛通常为黄白的固体,密度比水小,不溶于水
⑵ 燃烧时:① 蜡烛发出黄白的火焰,放热、发光,蜡烛逐渐变短,受热时熔化,冷却后又凝固。
② 木条处于外焰的部分最先变黑,外焰温度最高。
③ 烧杯内壁有水雾出现,说明蜡烛燃烧生成了水,其中含有H元素;蜡烛燃烧后还生成CO2,该气体能使澄清石灰水变浑浊 ,说明蜡烛中含有C元素。
④ 白瓷板上有黑粉末出现,是炭黑颗粒,更说明蜡烛中含有C元素。
⑶ 燃烧后:有一股白烟,能重新燃烧。说明蜡烛燃烧是蜡烛气化后的蜡烛蒸气被点燃。
实验探究步骤 | 观察物质的性质、变化、现象 | 结论、解释 | |
⒈观察蜡烛的制作材料 | 烛芯棉线、外壳石蜡 | 由石蜡制成 | |
⒉点燃前 | ⑴观察蜡烛的颜、 形态、形状 | 乳白固态圆柱状 | 颜:乳白 状态:固态 |
⑵用小刀切下一块石蜡,投入水中 | 浮在水上,难溶于水,硬度小 | 密度比水小,硬度小,难溶于水 | |
⒊ 点 燃 蜡 烛 | ⑴用火柴点燃蜡烛,观察蜡烛火焰 | 火焰分为焰心、内焰、外焰三层,第三层最明亮,内层暗 | 石蜡具有可燃性,其火焰分为焰心、内焰、外焰三层,第三层最亮,内层暗 |
⑵取一根火柴,迅速平放在火焰中,1s后取出 | 火柴杆接触外焰部分先变黑 | 外层温度最高,加热用外层火焰 | |
⑶用一干燥烧杯,罩在火焰上方,片刻,取下火焰上方的烧杯,迅速向烧杯内倒入少量石灰水,振荡 | 烧杯内壁有水雾,石灰水变浑浊 | 蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳 | |
⒋ 熄灭蜡烛 | ⑴将蜡烛熄灭观察 | 有白烟 | 蜡烛燃烧时先由固态转变成液态,再汽化,而后燃烧 |
⑵用火柴点燃刚熄灭时的白烟 | 白烟燃烧 | ||
二、化学研究物质的组成和结构
1.空气的成分(按体积)
N2—78% O2—21% 稀有气体—0.94% CO2—0.03% 其他—0.03%
氮气:无、无味的气体,不溶于水,不燃烧也不支持燃烧,不能供给呼吸,化学性质不活泼。
2.
点燃
空气中氧气体积的含量测定红磷的燃烧
原理:
红磷 + 氧气 五氧化二磷
P O2 P2O5
注意:五氧化二磷(P2O5)是固体,不是气体。
产生大量白烟
现象:
放热
结束后,冷却至室温,然后打开止水夹,瓶内进水约占五分之一体积
结论:氧气约占空气体积的,(剩余气体不支持燃烧,也不能燃烧,难溶于水)
少于
误差: 红磷的量不足,会使氧气不完全消耗; 集气瓶为冷却至室温,就打开止水夹;
装置漏气;没有预先在导管中装满水
大于
止水夹没有夹紧 没及时塞上橡皮塞
可燃物要求:足量且产物是固体且不和空气中的其他气体反应。
装置要求:气密性良好
探究:液面上升小于1/5原因:装置漏气,红磷量不足,未冷却完全,有残余氧气。
能否用铁、铝代替红磷?不能 原因:铁、铝不能在空气中燃烧
能否用碳、硫代替红磷?不能 原因:产物是气体,不能产生压强差
实验:取少量葡萄糖、砂糖和面粉,分别放在燃烧匙中加热至完全烧焦。
烧焦后,都得到黑的物质,主要成分是碳,说明它们都还有碳。
∙ 空气中氧气含量的测定实验:
原理 | 利用红磷在空气中燃烧,将瓶内氧气消耗掉,生成五氧化二磷固体,使空气内压强减少,在大气压作用下,进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。4P + 5O22P2O5 |
装置 | 实验仪器:集气瓶、燃烧匙、导管、烧杯、弹簧夹、橡胶塞 药品:红磷,水 |
步骤 | ①连接装置,检查装置气密性 ②盖好橡胶塞后,把集气瓶的容积分成5等份,做好记号。 ③用弹簧夹夹紧胶管,将导管插入盛水的烧杯中。 ④在燃烧匙内放入过量的红磷。 ⑤点燃燃烧匙中的红磷,立即伸入集气瓶中,把塞子塞紧 ⑥待红磷熄灭并冷却后,打开止水阀 |
现象 | ①集气瓶中有大量的白烟生成,并放出热量 ②冷却后,打开弹簧夹,烧杯中的水经导管流到集气瓶中,进入水的体积约占集气瓶空气总体积的1/5 |
结论 | 空气中氧气的体积分数约为1/5。 |
注意事项 | |
3.纯净物、混合物
纯净物:只由一种物质组成。
混合物:两种或两种以上的物质组成。
在实际生活中,绝对纯净的物质并不存在,当其中杂质成分含量极少时,即可认为是纯净物。同素异形体是混合物
物质组成相同,结构不同,性质不同。如白磷和红磷。
(2)空气的污染及防治:对空气造成污染的主要是有害气体(CO、SO2、氮的氧化物)等
目前计入空气首要污染物的有SO2、NO2和可吸入颗粒物等。
(3)目前环境污染问题:
臭氧层破坏:氟里昂 温室效应:主要是CO2,(CH4也有一定的作用)
酸雨:NO2、SO2 白污染:塑料垃圾等
空气成分的发现:舍勒和普利斯特利分别制得了氧气,拉瓦锡第一次明确提出了空气是由氧气和氮气组成的。空气中含有氦氖氩氪氙等稀有气体。
稀有气体
氦(He) 氖(Ne) 氩(Ar) 氪(Kr) 氙(Xe) 氡(Rn)
3.化学研究物质的用途与制法
物质的性质与用途之间存在着密切联系。如金刚石是无视透明的晶体,具有特殊的光学性质,用于制造金刚石。而石墨为黑质软的固体,用于生产铅笔芯。石墨还是一种能导电的非金属,常用作电池的电极。而他们都是碳元素组成的。
【思考1】蜡烛燃烧这个过程是什么变化?
答案及解析:既包含物理变化又包含化学变化。蜡烛燃烧生成了新物质,所以说是化学变化,在燃烧的过程中,蜡烛变短了,所以也包含物理变化。
【思考2】酒精燃烧、酒精能燃烧哪个是化学变化、哪个是化学性质?
答案及解析:酒精燃烧,这是一个过程、一种状态,所以是化学变化;而酒精能燃烧,是酒精这种物质的一种性质、能力,所以是化学性质。
3.描述实验现象:主要是指用眼看、鼻闻、耳听、手感等方式得到实验的现象。(注意:描实验述现象时不可说出生成物的名称)
4. 性质决定用途:根据物质的物理性质或化学性质,人们利用其创造对人类有意义的物质。
例题精讲:
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