一、走进化学世界
1. 化学变化：生成了其它物质的变。
2. 物理变化：没有生成其它物质的变化。
3. 物理性质：不需要发生化学变化就表现出来的性质，如:颜色、状态、密度、气味、熔点、沸点、硬度、水溶性等。
4. 化学性质：物质在化学变化中表现出来的性质，如:可燃性、助燃性、氧化性、还原性、酸碱性、稳定性等。
5. 常用仪器及使用方法
① 用于加热的仪器：试管、烧杯、蒸发皿、燃烧匙。
② 测容器：量筒（视线与量筒内液体凹液面的最低点保持水平）。
③ 称量器：托盘天平（左物右码）。
④ 加热器皿：酒精灯。
⑤ 分离物质及加液的仪器：漏斗、长颈漏斗、分液漏斗。
6. 化学实验基本操作
二、空气
1. 组成：N2：78%、O2：21%、稀有气体：0.94%、CO2：0.03%，其它气体与杂质 0.03%。
2. 空气中氧气的测定（原理：压强差）
（1） 可燃物要求：足量且产物是固体，红磷。
（2） 装置要求：气密性良好 操作要求：冷却到室温后打开弹簧夹。
（3） 现象：放热，有大量白烟产生，打开弹簧夹后，广口瓶内液面上升约1/5体积。
（4） 结论：O2约占空气体积的1/5。
（5） 探究：
① 液面上升小于1/5原因：
装置漏气，红磷量不足，未冷却完全。
② 能否用铁、镁代替红磷？
不能，原因：铁不能在空气中燃烧，镁会与N2、CO2反应。
③ 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。
3. 氧气的性质和制备
（1）氧气的化学性质：支持燃烧，供给呼吸。
- 铁在氧气中燃烧烧集气瓶中放少量水或细砂的目的：防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底。
- 硫在氧气中燃烧集气瓶中放入少量水的目的：吸收SO2，防止其污染空气。
（2）氧气的制备：
① 工业制氧气——分离液态空气法（原理：液氮和液氧的沸点不同，物理变化）
② 实验室制氧气原理：
a. 气体制取与收集装置的选择
发生装置：固固加热型、固液不加热型 （根据反应物的状态和反应条件）
收集装置：根据气体的密度、溶解性。
b. 制取氧气的操作步骤（以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例）
查—装—定—点—收—离—熄。
c. 催化剂（触媒）：在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。（一变两不变）。
4. 常见气体的用途：
（1）氧气：供呼吸 （如潜水、医疗急救）。
支持燃烧 （如燃料燃烧、炼钢、气焊）。
（2）氮气：保护气（化性不活泼）、重要原料（硝酸、化肥）、液氮冷冻。
（3）稀有气体（He、Ne、Ar、Kr、Xe等的总称）：保护气、电光源（通电发不同颜色的光）、激光技术。
5. 常见气体的检验方法
（1）氧气：带火星的木条。
（2）二氧化碳：澄清的石灰水。
（3）氢气：将气体点燃，用干冷的烧杯罩在火焰上方；或者，先通过灼热的氧化铜，再通过无水硫酸铜。
三、物质构成的奥秘
1. 分子
（1）概念：由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质最小的微粒，化学变化中可分。
（2）三个基本性质（一小二动三间隔）。
（3）影响因素（温度、压强）。
2. 原子
（1）概念：原子是化学变化中的最小微粒，化学变化中不可分 。
（2）三个基本性质（一小二动三间隔）。
（3）构成：原子核（质子〔 〕、中子）和核外电子〔-〕。
- 核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数
- 相对原子质量≈质子数 中子数
3. 离子
（1）概念：带电的原子或原子团。
（2）表示方法及意义：如Fe3 ：一个铁离子带3个单位正电荷。
4. 元素
（1）概念：具有相同核电荷数（质子数）的一类原子的总称。
（2）质子数决定元素种类。
（3）元素的化学性质与原子最外层电子数密切相关。
注：最外层电子数相同其化学性质不一定都相同（Mg，He最外层电子数为2）。最外层电子数不同其化学性质有可能相似（He，Ne均为稳定结构）。
5. 化合价和化学式
（1）化合价
a. 写法及意义：
MgCl2：氯化镁中镁元素化合价为 2价。
b. 几种数字的含义：
Fe2 ：每个亚铁离子带两个单位正电荷。
3 Fe2 ：3个亚铁离子。
c. 化合物中各元素正、负化合价的代数和为零，单质中元素化合价为零。
（2）化学式
① 写法：
a. 单质：金属、稀有气体及大多数固态非金属通常用元素符号表示它们的化学式；而氧气、氢气、氮气等非金属气体的分子由两个原子构成，其化学式表示为O2、H2、N2。
b. 化合物：正价在前，负价在后（NH3、CH4除外）。
② 意义：
如化学式H2O的意义：4点；
化学式 Fe的意义：3点。
③ 计算：
a. 计算相对分子质量=各元素的相对原子质量×原子个数之和。
b. 计算物质组成元素的质量比：相对原子质量×原子个数之比。
c. 计算物质中某元素的质量分数。
四、自然界的水
1. 水
（1）水的组成
- 测定方法和原理（电解水）
- 结论：水是由氢氧元素组成的，H2（负极）与O2（正极）的体积比为2:1，质量比为1:8。
（2）自来水的净化过程和净化原理
- 沉淀——过滤——吸附——消毒。
- 活性炭作用：吸附（色素和异味）。
- 区分硬、软水方法：肥皂水。
- 水的两种软化方法：（生活中）煮沸，（实验室）蒸馏。
2. 物质分类
- 混合物：由两种或两种以上纯净物组成，各物质都保持原来的性质。
- 纯净物：由一种物质组成。
- 单质：由同种元素组成的纯净物。
- 化合物：由不同种元素组成的纯净物。
- 氧化物：由两种元素组成的化合物中，其中有一种元素是氧元素。
五、化学方程式
1. 质量守恒定律
（1）概念（反应物和生成物前后质量不变）。
（2）原因（三不变：原子种类、数目、质量反应前后不变）。
（3）化学方程式有关计算。
说明：
- 质量守恒定律只适用于化学变化，不适用于物理变化。
- 不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中。
- 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. 基本反应类型
- 化合反应：由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。
- 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的反应。
六、碳和碳的氧化物
1. 碳的几种单质
（1）金刚石（C）是自然界中最硬的物质，可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。
（2）石墨（C）是最软的矿物之一，有优良的导电性，润滑性。可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的滑块等。
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。
CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同。
（3）无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等。
2. 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相同！
（1）常温下的稳定性。
（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：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。
- 2Fe2O3 3C ═ 4Fe 3CO2↑
3. 二氧化碳的制法
（1）二氧化碳的实验室制法
① 原理：用石灰石和稀盐酸反应：
CaCO3 2HCl ═ CaCl2 H2O CO2↑
② 选用固液不加热装置
③ 气体收集方法：向上排空气法
④ 验证方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，如能变浑浊，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。则已集满二氧化碳
（2）二氧化碳的工业制法：
- 煅烧石灰石：CaCO3 ═ CaO CO2↑
- 生石灰和水反应可得熟石灰：CaO H2O═Ca(OH)2
4. 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，
H2CO3 ═H2O CO2↑。碳酸不稳定，易分解。
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。
④ 与灼热的碳反应：
C CO2 ═ 2CO（吸热反应）
（3）用途：灭火
- 原理：Na2CO3 2HCl ═ 2NaCl H2O CO2↑
- 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
5. 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。
（3）化学性质：（H2、CO、C具有相似的化学性质：①可燃性 ②还原性）
① 可燃性：
2CO O2 ═ 2CO2 （可燃性气体点燃前一定要检验纯度）
- H2和O2的燃烧火焰是：发出淡蓝色的火焰。
- CO和O2的燃烧火焰是：发出蓝色的火焰。
- CH4和O2的燃烧火焰是：发出明亮的蓝色火焰。
鉴别：H2、CO、CH4可燃性的气体：看燃烧产物（不可根据火焰颜色）
② 还原性：
CO CuO ═Cu CO2 。
- 应用：冶金工业。
- 现象：黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊。
Fe2O3 3CO ═ 2Fe 3CO2。（现象：红棕色粉末逐渐变成黑色，石灰水变浑浊。）
除杂：CO[CO2] 通入石灰水 或氢氧化钠溶液：
CO2 2NaOH═Na2CO3 H2O
CO2[CO] 通过灼热的氧化铜
CO CuO ═ Cu CO2
CaO[CaCO3]只能煅烧（不可加盐酸）
CaCO3 ═ CaO CO2↑
注意：检验CaO是否含CaCO3加盐酸 ：
CaCO3 2HCl═CaCl2 H2O CO2↑
（CO32-的检验：先加盐酸，然后将产生的气体通入澄清石灰水。）
七、燃料及应用
1. 燃烧和灭火
（1）燃烧的条件：（缺一不可）
可燃物；氧气（或空气）；温度达到着火点
（2）灭火的原理：（只要消除燃烧条件的任意一个即可）
消除可燃物；隔绝氧气；降温到着火点以下
（3）影响燃烧现象的因素：
可燃物的性质、氧气的浓度、与氧气的接触面积
（4）使燃料充分燃烧的两个条件：
要有足够多的空气；燃料与空气有足够大的接触面积。
2. 化石燃料
（1）三大化石燃料：煤、石油、天然气（主要成分甲烷）
甲烷的化学式：CH4 （最简单的有机物，相对分子质量最小的有机物）
物理性质：无色，无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。
化学性质: 可燃性。
CH4 2O2═CO2 2H2O （蓝色火焰）。
（2）乙醇
乙醇（俗称：酒精，化学式：C2H5OH）
化学性质: 可燃性
C2H5OH 3O2═2CO2 3H2O
优点：
减少环境污染；节约化石燃料；促进农业发展。
（3）新能源：
氢能源（最清洁的能源）、太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能
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