第五章：化学方程式
课题1 质量守恒定律
一、质量守恒定律
1、含义: 参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。
说明：
①质量守恒定律只适用于化学变化，不适用于物理变化；
②没有参加反应的物质质量及不是反应生成的物质质量不能计入“总和”中；
③要考虑空气中的物质是否参加反应或物质（如气体）有无遗漏。
2、原因：在化学反应前后，原子的种类、数目、质量均保持不变。
3、化学反应前后
（1）一定不变
宏观：反应物、生成物的总质量不变，元素种类不变；
微观：原子的种类、数目、质量不变。
（2）一定改变
宏观：物质的种类一定变
微观：分子种类一定变
2、石墨（C）是最软的矿物之一，深灰色，具有金属光泽，细鳞片状的固体，有优良的导电性，润滑性。可用于制铅笔芯（体现它深灰色、质软）、干电池的电极（体现了它的导电性）、电车的电刷（体现了它的导电性，滑腻感、常温下化学性质稳定）、做润滑剂（体现它具有滑腻感）等。
金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同。
3、木炭（焦炭、活性炭、炭黑）：活性炭、木炭具有强烈的吸附性（因为具有疏松多孔的结构），木炭可用于食品、工业产品中除去色素、异味等，活性炭可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖；焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
注意：吸附性是活性炭、木炭的物理性质。
4、C60分子由60个碳原子构成的分子，形似足球，结构稳定。
二、单质碳的化学性质：
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！
1、常温下的化学性质比较稳定。
因此古代用墨书写、绘画的字画保存时间很久仍不变色。
2、可燃性:
完全燃烧(氧气充足)生成CO2：
不完全燃烧(氧气不充足)生成CO：
3、还原性：
现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色，产生的的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
C在反应中得到氧元素，是还原剂，具有还原性；CuO在反应中失去氧元素。
还原剂：夺去氧元素的物质，具有还原性。
课题2 二氧化碳制取的研究
一、实验室制取气体的思路：（原理、装置、检验）
（1）发生装置：由反应物状态及反应条件决定。
①反应物是固体，需加热，制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。
②反应物是固体与液体，不需要加热，制气体时则用制CO2的发生装置。
（2）收集方法：气体的密度及溶解性决定
①难溶于水用排水法收集，CO只能用排水法
②密度比空气大（或相对分子质量＞29）用向上排空气法 CO2只能用向上排空气法
③密度比空气小（或相对分子质量＜29）用向下排空气法
二、实验室制取二氧化碳的方法（考点）
1、药品：石灰石与稀盐酸
（1）不能用H2SO4 与CaCO3反应的原因：生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在CaCO3表面，阻止反应的进行。
（2）不能用HCl与Na2CO3反应的原因：Na2CO3易溶于水，与盐酸反应速率快，不利于收集。
2、原理：用石灰石和稀盐酸反应：
CaCO3 2HCl=CaCl2 H2O CO2↑
装置的注意事项：
①若用长颈漏斗来注入盐酸，长颈漏斗下端必须伸入液面以下
②若用试管来装药品，固定试管时，试管口竖直向上，试管底部与铁架台面接触。
3、气体收集方法：向上排空气法（密度比空气大，能溶于水）
4、检验方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，如能浑浊，则是二氧化碳。
验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口。木条熄灭，证明已集满二氧化碳气体。
课题3 二氧化碳和一氧化碳
一、二氧化碳的性质
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:
（1）一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸。
（2）与水反应生成碳酸：
CO2 H2O=H2CO3
生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红，
碳酸不稳定,易分解H2CO3 = H2O CO2↑
（3） 能使澄清的石灰水变浑浊：
CO2 Ca(OH)2=CaCO3↓ H2O
用于检验二氧化碳，这也是久置装石灰水的试剂瓶壁有一层白膜的原因。要除去这白膜，用稀盐酸。
其原理是：
CaCO3 2HCl=CaCl2 H2O CO2↑
3、用途：
（1）灭火
灭火器原理：
Na2CO3 2HCl=2NaCl H2O CO2↑
既利用其物理性质（密度比空气大），又利用其化学性质（不能燃烧,也不支持燃烧）；
（2）干冰用于人工降雨、制冷剂（利用干冰升华时要吸收大量的热）；
（3）温室肥料 ；
（4）做碳酸型饮料（利用二氧化碳能溶于水）；
4、二氧化碳对环境的影响：
（1）过多排放引起温室效应。
①造成温室效应的原因：人类消耗的能源急剧增加，森林遭到破坏；
②减轻温室效应的措施：减少化石燃料的燃烧；植树造林；使用清洁能源。
（2）由于二氧化碳不能供给呼吸但无毒，因此在人群密集的地方注意通风换气。
二、一氧化碳
1、物理性质：无色，无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。
2、有毒：吸进肺里与血液中的血红蛋白结合，使人体缺少氧气而中毒。因此在冬季用煤炉来取暖时，要注意房间的通风和换气。
3、化学性质:
（1）可燃性：
（可燃性气体点燃前一定要检验纯度）发出蓝色火焰
H2和O2燃烧发出淡蓝色的火焰。
CO和O2燃烧发出蓝色的火焰。
CH4和O2燃烧发出明亮的蓝色火焰。
（2）还原性：
应用：冶金工业。
现象：黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色，产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
三、常见气体的鉴别：
氧气：将带火星的木条伸入集气瓶中，若复燃，则气体是氧气。
二氧化碳：将气体通入澄清的石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则气体是二氧化碳。
一氧化碳；将气体点燃，在火焰上方罩一只干冷的小烧杯，再翻转烧杯倒入澄清的石灰水，若有蓝色火焰，小烧杯上无液滴，澄清石灰水变浑浊。则气体是一氧化碳。
第七单元 燃烧及其利用
课题1 燃烧和灭火
一、燃烧
1、概念：可燃物与空气中氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
2、条件：
（1）可燃物
（2）氧气（或空气）
（3）温度达到着火点（三者缺一不可，否则不能燃烧）
①薄铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧，说明了燃烧需要温度达到着火点；
②薄铜片的白磷燃烧而水中的白磷不燃烧，说明了燃烧需要氧气
白磷的着火点低，应贮存在装有水的试剂瓶中
3、燃烧与缓慢氧化的比较
相同点：都是氧化反应、都放热；
不同点：前者发光、反应剧烈，后者不发光、反应缓慢
二、灭火的原理和方法
1、燃烧的条件决定着灭火的原理，只要破坏燃烧的任何一个条件，就可以达到灭火的目的
2、灭火的原理：
（1）消除可燃物
（2）隔绝氧气（或空气）
（3）降温到着火点以下。
3、泡沫灭火器：扑灭木材、棉布等燃烧引起的失火。
干粉灭火器：扑灭一般的失火外，还可以扑灭电器、油、气等燃烧引起的失火。
液态二氧化碳灭火器：扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等处的失火。
三、常见灭火的方法
1、油锅着火，用锅盖盖灭 ；
2、电器着火，先应切断电源；
3、煤气泄漏，先应关闭阀门，再轻轻打开门窗，切忌产生火花；
4、酒精在桌面上燃烧，用湿抹布扑盖；
5、扑灭森林火灾，将大火蔓延前的一片树木砍掉。
四、爆炸
可燃物在有限的空间内发生急剧燃烧，短时间内积聚大量的热，使气体体积迅速膨胀而引起爆炸；
1、可能是化学变化（火药爆炸）也可能是物理变化（车胎爆炸）；
2、化学变化的爆炸：可燃物在有限空间内急速燃烧，放出的热使气体的体积迅速膨胀；
3、可燃性气体（氢气、一氧化碳、甲烷）或粉尘（面粉、煤粉）与空气或氧气混合，遇到明火可能会发生爆炸；可燃性气体在点燃或加热前都要检验纯度,以防止发生爆炸的危险；
4、油库、面粉加工厂门口贴有“严禁烟火”的标志：空气中常混有可燃性气体或粉尘，接触到明火，就有发生爆炸的危险；
5、可燃物与氧气的接触面积越大，燃烧越剧烈。
课题2 燃料和热量
一、热量变化（考点）
化学变化中的能量变化，能量的变化通常表现为热量的变化。
1、放出热量：燃料燃烧放热（如化石燃料的燃烧）；不通过燃料燃烧也可放热。
Mg 2HCl=MgCl2 H2↑
CaO H2O=Ca(OH)2
2、吸收热量：
Ba(OH)2 2NH4Cl = BaCl2 2NH3·H2O
利用化学反应产生的能量做饭、取暖、发电、冶炼金属、发射火箭、开山炸石、拆除危旧建筑。
二、化石燃料（考点）
化石燃料是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的；属于不可再生能源。包括煤、石油、天然气（都是混合物）。
1、煤：“工业的粮食”
（1）组成：主要含碳元素，还含少量的氢、氮、氧、硫等元素。
（2）将煤隔绝空气加热，发生化学变化，得到焦炭（冶炼金属）、煤焦油（化工原料）、煤气（主要含氢气、一氧化碳、甲烷），用作燃料；
（3）煤气泄漏，会使人中毒，有可能发生爆炸、煤燃烧会产生SO2、NO2等，会形成酸雨
2、石油：“工业的血液”
（1）从油井开采出来的石油叫原油，它不是产品组成：主要含碳、氢元素。
（2）炼制原理：利用石油各成分的沸点不同，通过蒸馏使之分离（此分离过程是物理变化）。
（3）石油各产品：汽油、煤油、柴油（作燃料）；沥青（筑路）；石蜡（作蜡烛）等。
3、天然气
（1）有石油的地方一般有天然气，主要成分是甲烷CH4，最简单的有机物，相对分子质量最小有机物。
①甲烷的物理性质：无色、无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。
②化学性质：可燃性
注意：
（1）点燃甲烷前要检验纯度；
（2）检验某可燃物是否含碳、氢元素的方法：点燃，在可燃物上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现水雾，说明生成了水，证明含有氢元素；把烧杯迅速倒过来，立即注入澄清石灰水，变浑浊，说明生成了二氧化碳，证明含有碳元素。（如果某可燃物燃烧生成了二氧化碳和水，只能证明一定含碳、氢元素，可能含氧元素）；
（3）沼气的主要成分是甲烷，把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可产生甲烷。在农村，沼气可解决生活用燃料问题和改善环境卫生；
（4）在化石燃料中，天然气是比较清洁的燃料。
三、使燃料充分燃烧注意两点：
1、燃烧时要有足够多的空气；
2、燃料与空气有足够大的接触面。
（1）燃料不充分燃烧的后果：
产生的热量减少，浪费资源，产生大量的CO等物质污染空气。
（2）燃料燃烧对空气的影响：
①煤燃烧时会产生二氧化硫、二氧化氮等污染物。溶于水，当溶解在雨水中时，就形成了酸雨，酸雨会破坏森林、腐蚀建筑物、使水体酸化影响水生生物的生长等。
防止酸雨的措施：使用脱硫煤、使用清洁能源等
②汽油和柴油作为多数汽车的燃料，它们燃烧时产生的尾气中主要含有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等大气污染物。
减少汽车尾气对空气污染的措施：改进发动机的燃烧方式，使燃料充分燃烧；使用催化净化装置；使用无铅汽油；使用车用乙醇汽油；汽车用压缩天然气（主要成分是甲烷）作燃料；禁止没有达到环保标准的汽车上路。
二、使用和开发新的燃料及能源（考点）
1、乙醇
（1）属于绿色能源中的一种，属于可再生能源；
（2）由高粱、玉米、薯类等经发酵、蒸馏而得，俗称酒精；
（3）可燃性：
2、氢气
（1）最清洁、最理想的燃料；
①原材料资源丰富；②放热量多；③产物无污染。
（2）有可燃性；
（3）有还原性用于冶炼金属；
（4）电解水可得到氢气，但耗用电能；
（5）不能广泛使用的原因：制取氢气成本太高且贮存困难；
３、氢气的实验室制法
原理：Zn H2SO4 = ZnSO4 H2↑
收集方法：向下排空法（密度比空气下）、排水法（难溶于水）
4、正在推广或使用的新能源：太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能。
* 配图来自NB虚拟实验www.nobook.com
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