第一单元 走进化学世界
化学使世界变得更加绚丽多彩 1.化学的研究对象 化学是在_____、_____层次上研究物质_____、_____、_____ 与__________的科学。 分子 原子 性质 组成 结构 变化规律
2.化学知识的发展和运用 (1)道尔顿和阿伏加德罗等科学家的研究,创立了________和 _________,奠定了近代化学的基础。 (2)门捷列夫发现了___________并编制出___________,使化 学的学习和研究变得有规律可循。 (3)___________的提出,使化学生产工艺和产品向着环境友好 的方向发展。 原子论 分子学说 元素周期律 元素周期表 “绿色化学”
物质的变化 物理变化 化学变化 定义 微观 变化 没有生成其他物质的变化 生成其他物质的变化 构成物质的分子本身不变,一般只是分子间的间隔发生变化 构成物质的分子本身发生变化
外观 现象 本质 区别 举例 常伴随有发光、放热、变色、产生气体、生成沉淀等现象 一般是物质的状态、形状发生改变 变化时有无其他物质生成 如水蒸发、蜡烛受热熔化等 如蜡烛燃烧、铁的生锈等
【思考感悟】有发光、放热等明显现象发生的一定是化学变化吗? 提示:不一定。化学变化时伴随的现象如:发光、放热、变色、产生气体或生成沉淀等不能用来作为我们判断变化类型的依据,关键是要看本质,即是否有新物质生成,如灯泡通电发光,虽然有发光、放热的现象,但没有生成新物质,故为物理变化,又如向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳,虽没有明显的上述现象,但生成了新物质碳酸钠,属于化学变化。
科学探究 1.科学探究的环节 包括:提出问题、猜想与假设、收集证据(包括设计实验方案、进行实验等)、获得结论、反思与评价、表达与交流等。 2.化学学习的特点 (1)关注物质的性质。 (2)关注物质的变化。 (3)关注物质变化的过程以及对结果的解释和讨论。
物质的性质 1.物理性质:物质____________________就表现出来的性质, 如物质的_____、_____、_____、_____、密度、熔点、沸点、 溶解性、挥发性等。 2.化学性质:物质在_________中表现出来的性质,如物质的 可燃性、氧化性、还原性、酸碱性等。 3.注意:当外界条件改变时,物质的性质也会随着变化,因此 描述物质性质时,需要注明条件。 不需要发生化学变化 颜色 状态 气味 硬度 化学变化
化学实验基本操作 1.药品的取用 (1)取用规则。 ①三不原则 不能_____直接接触药品; 不能__________________闻药品的气味; 不得___任何药品的味道。 用手 把鼻孔凑到容器口 尝
②节约原则 未说明药品的用量时,液体取____________,固体取的量为 _____________。 ③防污染原则 剩余药品不能_________,不能带出实验室,应放入_________ 中。 (2)固体药品的取用方法。 ①块状药品:将容器横放,用_____夹取块状药品放在_______, 再将容器_________,使药品缓缓滑到容器底。 ②粉末状药品:首先用药匙或_____取出,将试管_____后,把 药品送到试管_____,然后将试管_________。 1 mL~2 mL 盖满试管底部 放回原瓶 指定容器 镊子 容器口 慢慢竖起 纸槽 倾斜 底部 直立起来
(3)液体药品的量取。 ①取较多量液体时直接倾倒 细口瓶 手心 紧挨 倾斜 倒放
②取少量液体时直接滴加 胶头滴管 用清水清洗 伸入容器中
【思考感悟】读取量筒内液体的体积时,若俯视或仰视凹液面的最低处,会对读数产生什么影响? 提示:可以通过画简图的形式进行判断,如图所示。 俯视时读数偏高,仰视时读数偏低。
2.给试管中的液体加热 45° 1/3 中上部 外焰 灯帽 2/3
3.连接仪器装置 (1)连接玻璃管与橡胶塞和胶皮管。 把玻璃管分别插入橡胶塞、胶皮管,先把玻璃管口_________, 然后稍用力转动,将其插入。 (2)在容器口塞橡胶塞。 应把橡胶塞慢慢转动着塞进_______。切不可把容器放在桌上再 使劲塞进塞子,以免_________。 用水润湿 容器口 压破容器
(3)装置气密性检查。 ①单孔装置(如图) a.先_______________, b.双手紧握试管,观察现象。 若导管口有_________,则装置气 密性良好。 将导管放入水中 气泡产生
②双孔装置(如图) a._________________; b._______________; c.双手紧握锥形瓶,观察,若导管口 有_________,则装置气密性良好。 关闭分液漏斗活塞 将导管放入水中 气泡产生
4.玻璃仪器的洗涤 (1)普通洗涤(以试管为例)。 用水洗涤,内壁有不易洗掉的物质用试管刷刷洗。 (2)难溶物洗涤。 用_____________________洗去油脂;用_______洗去难溶性 金属氧化物、碱、碳酸盐等;最后用水冲洗干净。 (3)洗净的标准。 仪器内壁附着的水既不_________,也不_________。 热的纯碱溶液或去污粉 稀盐酸 聚成水滴 成股流下
【甄别·判断】 1.物质的物理性质是指物质在物理变化中表现出来的性质。 ( ) 提示:有的物理性质如颜色、气味等不需要物理变化就能表现出来,而有的物理性质如熔点、沸点等需要在物理变化中表现出来。 2.用胶头滴管向试管内滴加液体时,为避免药品滴到试管外,将胶头滴管伸入试管内滴液。( ) 提示:胶头滴管伸入试管内会污染试剂,应竖直悬空在试管口滴加液体。 × ×
3.给试管内的液体加热时,为避免液体溅出伤人,将试管直立 加热。( ) 提示:给试管内的液体加热时,试管与桌面成45°角,为避免 液体溅出伤人,试管口不能朝着有人的方向。 4.40 mL 液体,可以用10 mL的量筒量取4次,这样可以更准确。 ( ) 提示:选择量筒的量程应该本着量取液体的体积与量筒的量程 接近的原则,即量取40 mL的液体应该选择 50 mL的量筒,量 取的次数越多误差越大。 × ×
一、理解物质的变化与性质的常见误区与注意事项 1.常见误区 误区1:有变色、发光、放热、气体或沉淀现象发生的变化一定是化学变化。 物理变化与化学变化的本质区别,在于变化时有无新物质生成,而变色、发光、放热、生成气体或沉淀等往往是化学变化中产生的现象,在变化类型的判断时,仅起到辅助判断作用。
误区2:物质的性质需要在变化中体现,因而物质的变化即是 物质的性质。 性质是物质固有的属性,描述时,常用“可以”、“会”、 “易”、“具有”等关键词;而变化是一个过程,是性质的具 体体现,如“铁丝生锈”、“铁丝易生锈”,其中前者为变 化,后者为性质。即性质决定变化,变化反映性质,两者的关 系可以表示为:性质 变化。 决定 反映
2.注意事项 (1)不能把现象描述为结论。 现象是物质变化时伴随产生的,如铁丝在氧气中燃烧产生的现象为“生成黑色固体”,不能将现象叙述为实验结论,如“生成四氧化三铁”。 (2)状态变化不包括生成气体或沉淀。 物质的状态变化一般属于物理变化,而生成气体或沉淀的变化一般是由于化学变化而产生的现象。
【典例1】亚硝酸钠的外观与食盐极为相似,容易被误用导致中毒。发生亚硝酸盐中毒时,若治疗不及时可导致死亡。小华为了解亚硝酸钠特从网上查到了如下的资料: A.亚硝酸钠是白色至淡黄色粉末或颗粒,味微咸,易溶于水,外观及味道都与食盐相似; B.加热到271 ℃时,亚硝酸钠变成液体; C.亚硝酸钠能从空气中吸收氧逐渐转化为硝酸钠; D.亚硝酸钠与稀盐酸反应产生红棕色的二氧化氮气体。 根据上面的描述请你帮小华进行整理(用A、B、C、D填空): (1)物理变化__________(2)化学变化__________ (3)物理性质__________(4)化学性质__________
【易错提醒】 1.根据有无关键词判断描述的是物质的性质还是物质的变化。 2.根据有无新物质产生判断变化种类,根据是否需要化学变化表现判断性质的种类。
【我的收获】物质的颜色、状态、气味、熔点、沸点等都不需要发生化学变化就表现出来,属于物理性质;与空气中的氧发生反应,属于化学变化,所以表现出来的“能与空气中的氧发生反应”,属于物质的化学性质;亚硝酸钠的熔化和与稀盐酸反应,描述了变化的过程,与稀盐酸反应产生了新物质,属于化学变化,熔化成液态,没有新物质产生,属于物理变化。 答案:(1)B (2)D (3)A (4)C
二、化学实验操作中意外事故及处理方法 意 外 事 故 处 理 方 法 洒在桌面上的酒精燃烧 立即用湿抹布盖灭 浓酸、浓碱流到 实验台上 浓酸:加碳酸氢钠溶液 用水冲 洗 用抹布擦干 浓碱:加稀醋酸 用水冲洗 用抹布擦干
意 外 事 故 处 理 方 法 浓酸、浓碱沾到皮肤或衣服上 浓酸:大量水冲洗 涂3%~5%的 NaHCO3溶液 浓碱:用较多水冲洗 涂稀硼酸溶液 酸液或碱液 溅到眼睛里 立即用大量水冲洗,必要时请医生治疗,切不可用手揉眼睛
【典例2】(湛江中考)下列对实验意外事故的处理错误的是( ) A.烧碱溶液洒在实验台上,立即用浓硫酸冲洗 B.实验药液溅入眼睛,立即用水冲洗,切不可用手揉搓 C.酒精灯洒出的酒精在桌上燃烧,立即用湿布或沙子扑灭 D.浓硫酸沾到皮肤上,立即用大量的水冲洗,再涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液
【易错提醒】 1.酸、碱溶液溅到皮肤上或衣服上的处理原则是:先用水洗后中和; 2.酸、碱溅到眼睛中,切忌用手揉搓防止灼伤面积扩大。
【我的答案】选A。本题考查常见的意外事故的处理方法。烧碱溶液洒在实验台上,应该用大量的水冲洗,由于浓硫酸具有强烈的腐蚀性,故不能用浓硫酸冲洗,A错误;实验药液溅入眼睛,立即用水冲洗,切不可用手揉搓,B正确;酒精灯洒出的酒精在桌上燃烧,应用抹布扑盖,操作正确,C正确;如果不慎将酸沾到皮肤或衣物上,立即用较多的水冲洗,再用3%~5%的NaHCO3溶液冲洗,D正确。
【变式备选】下列实验操作中,正确的是( )
【解析】选B。向试管内倾倒液体时,瓶塞应倒放在桌面上,防止污染试剂;稀释浓硫酸时若将水倒入浓硫酸,容易导致酸液溅出,发生危险,应将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌;熄灭酒精灯正确的方法是用灯帽盖灭,用嘴吹容易点燃灯内酒精引发火灾。
三、运用实验探究来解决化学问题 学习化学的一个重要途径是科学探究,实验是科学探究的重要手段。 1.科学探究的基本要素 (1)提出问题。 (2)猜想与假设。 (3)设计实验。 (4)实验探究。
(5)收集与整理证据。 (6)解释与结论。 (7)反思与评价。 (8)表达与交流。
2.实验观察的基本方法 观察实验现象主要是指通过眼看、鼻闻、耳听、手感等方式得到的实验现象。可以根据时间段把观察分为三个阶段:变化前、变化中和变化后。 (1)变化前——关注物质的性质。 包括物理性质,如颜色、状态、气味、硬度、密度等;化学性质,如可燃性、还原性、氧化性、稳定性等。
(2)变化过程中——关注物质的变化。 如是否有发光、放热、颜色改变、产生气体或沉淀等现象。 (3)变化后——关注对于生成物的描述。 如生成物的颜色、状态、气味,以及检验生成物所得的现象等。 (4)对物质在变化前、中、后的现象进行细致地观察和描述,并进行比较、分析,得出结论,完成实验报告。
【典例3】安徽中考)某研究小组在学习氧气的化学性质时发现:铁丝燃烧没有火焰,蜡烛燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究。 (1)写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式:_____________。 (2)探究一:蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么? 点燃蜡烛,将金属导管一端伸入内焰,导出其 中物质,在另一端管口点燃,也有火焰产生(如 图所示)。由此可知:蜡烛燃烧产生的火焰是 由______(填“固态”或“气态”)物质燃烧形 成的。 (3)探究二:物质燃烧产生火焰的根本原因是什么?
【查阅资料】 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧时温度/℃ 石蜡 50~70 300~550 约600 铁 1 535 2 750 约1 800 钠 97.8 883 约1 400
由上表可知,物质燃烧能否产生火焰与其________(填“熔点”或“沸点”)和燃烧时温度有关。由此推测:钠在燃烧时, ______(填“有”或“没有”)火焰产生。 (4)木炭在氧气中燃烧没有火焰,但生活中木炭燃烧时往往会产生火焰,其原因可能是_________________。
【易错提醒】 1.由金属管导出的物质能被点燃,可以判断出蜡烛火焰上燃烧物质的状态。 2.由气体燃烧产生火焰,及表格中石蜡的沸点和燃烧时的温度可知,能否产生火焰与燃烧时能否变成气体有关。
==== 【我的收获】火焰是气体物质燃烧时产生的,蜡烛燃烧时内焰 产生的物质能用金属导管导出,说明内焰产生气体。钠的沸点 是883 ℃,比较低,能产生火焰。木炭在空气中不完全燃烧产 生一氧化碳气体,一氧化碳气体继续燃烧产生火焰。 答案:(1)3Fe+2O2 Fe3O4 (2)气态 (3)沸点有 (4)木炭燃烧过程中产生的CO等可燃性气体继续燃烧产生了火焰(其他合理答案均可) 点燃 ====
【互动探究】你能分析铁丝在氧气中燃烧不能产生火焰的原因吗? 提示:因为铁丝的沸点是2 750 ℃,而铁丝燃烧时的温度是 1 800 ℃,在燃烧时铁丝变成液体而不是气体,所以不会产生火焰。
物质的变化与性质 【高频考点】物质变化类型的判断;物质性质类型的判断;物质的性质与用途的关系;对物质性质与变化描述的正误判断等
1.(湛江中考)下列关于SO2的自述中,属于物理性质的 是( )
【解析】选D。本题考查物理性质与化学性质的判断,解题的关键是明确二者的本质区别:是否通过化学变化表现出来。SO2使澄清石灰水变浑浊的原因是SO2与澄清石灰水发生了反应生成了白色沉淀,属于化学性质,A错误;SO2使石蕊溶液变红是由于SO2与水反应生成了酸,属于化学性质,B错误;SO2形成酸雨是SO2与空气中的氧气、水经过一系列反应后形成的,属于化学性质,C错误;SO2的气味不需要通过化学变化表现出来,属于物理性质,D正确。
2.(济南中考)下列过程中,只发生物理变化的是( )
【解析】选C。本题考查变化类型的判断,关键是看变化过程中有无新物质生成。火箭发射、节日烟火都涉及燃料的燃烧,发生了化学变化,风力发电过程中没有新物质生成,属于物理变化,葡萄酿酒的过程中,也有新物质生成,涉及化学变化。故答案为C。
3.(雅安中考)化学家在环境问题上提出的最新构想是变 废为宝,资源循环利用。例如,将燃料进行如下循环:燃料 燃烧产物 燃料,这样既可解决能 燃烧产物 燃料,这样既可解决能 源问题,又能消除污染。上述构想中两个转化过程的变化为 ( ) A.(1)为物理变化,(2)为化学变化 B.均为化学变化 C.(1)为化学变化,(2)为物理变化 D.均为物理变化 (2)太阳能或生物能 (1)燃烧
【解析】选B。本题考查变化类型的判断。解答本题的关键有:(1)物理变化和化学变化的本质特征及两者的本质区别:化学变化是指有新物质生成的变化,物理变化是指没有新物质生成的变化,化学变化和物理变化的本质区别是是否有新物质生成;(2)正确解读题中信息,明确题中变化是否生成了新物质。题中将燃料燃烧变成燃烧产物的过程中生成了新物质,而将燃烧产物通过步骤(2)变成燃料的过程中也生成了新物质,故两个转化过程均为化学变化。
4.(南充中考)下列物质的性质和用途关系不正确的是 ( ) A.金刚石的硬度大,可用于切割玻璃 B.活性炭具有吸附性,可用于脱色、除异味 C.稀有气体性质不活泼,可用于焊接金属作保护气 D.铝的化学性质稳定,可在铁栏杆的表面涂铝粉防止生锈
【解析】选D。本题考查常见物质的性质与用途的关系。铝粉可做防锈漆是利用铝的化学性质比较活泼,常温下就能和氧气反应形成一层致密的氧化膜,对铁制品起了保护作用。
化学实验基本操作 【高频考点】根据图示判断基本操作的正误;错误操作造成的危害及应急事件的处理方法;基本操作中仪器的选择等
5.(苏州中考)下列与试管有关的操作或装置(试剂和酒精灯省略)的图示正确的是( )
【解析】选B。本题主要考查实验操作的正确性。A项中,振荡液体时,不能上下振荡,这样很容易把液体洒出来。B项中,振荡液体时左右振荡,这样不易把液体洒出来。C项中,加热固体时,铁夹应当夹在试管中上部或者离管口三分之一处。D项中,加热固体时,铁夹的旋钮应当朝上,便于操作,且试管口应向下倾斜。故选B。
6.(南京中考)下列图示实验操作中,正确的是( ) 【解析】选A。本题考查化学实验基本操作的正误判断,解答本题的关键是明确实验操作的关键。熄灭酒精灯应该用灯帽盖灭;称量固体应左物右码;过滤时应该用玻璃棒引流;用胶头滴管滴加液体时,滴管应竖直悬空在试管的正上方。
7.(南充中考)某同学测定的下列数据中,不合理的是 ( ) A.用10 mL量筒量取7.5 mL水 B.用pH试纸测得某地水的pH为5.2 C.用托盘天平称得某物质样品的质量为16.7 g D.测得某粗盐中氯化钠的质量分数为90.5% 【解析】选B。本题主要考查实验数据问题。解答此类问题应明确以下几点:10 mL量筒与托盘天平只能精确到0.1,pH试纸只能测到整数值。
8.(扬州中考)下列有关仪器用途说法错误的是( ) A.烧杯用于较多量试剂的反应容器 B.试管用于装配简易气体发生器 C.温度计代替玻璃棒用于搅拌 D.胶头滴管用于吸取或滴加少量液体 【解析】选C。本题主要考查仪器用途的正误,解题的关键是明确常见仪器的用途及使用注意事项。温度计不能代替玻璃棒用于搅拌,以防温度计玻璃泡被碰坏。
实验探究 【高频考点】科学探究基本环节的判断;设计探究实验的方法判断等
9.(淄博中考)同学们知道食醋、柠檬酸具有酸性,但是哪种物质的酸性强呢?小敏同学提出用pH试纸检验。就这一过程而言,属于科学探究环节中的( ) A.提出假设 B.设计实验 C.得出结论 D.收集证据 【解析】选B。“哪种物质的酸性强呢?”是提出问题,根据提出的问题,小敏同学提出用pH试纸检验,这属于设计实验环节。
10.(广州中考)下列各组对比实验,能达到实验目的的是( ) 实验方案 实验① 实验② A 研究温度对反应剧烈程度的影响
实验目的 实验方案 实验① 实验② B 研究CO2气体是否与水发生反应
实验目的 实验方案 实验① 实验② C 研究SO2是否能形成酸雨
实验目的 实验方案 实验① 实验② D 研究白磷燃烧是否需要O2
【解析】选C。本题主要考查实验探究中实验方案的设计。关键是要理解对比实验中的控制变量。A中,研究温度对反应剧烈程度的影响,对比实验中除了温度不同外,其他条件应完全相同,选项中,盐酸的质量分数也不同,故A不合题意;B项,这两个对比实验中石蕊溶液都变红有可能是CO2使石蕊溶液变色,无法确定CO2与水发生反应;C项,实验①中有气体生成, ②中无现象,①②中除了加入的液体不同外,其他都相同,可以达到实验目的;D项验证O2对燃烧条件的影响,因此实验中除O2外其余条件应相同,而实验①和②中,一个为热水、一个为冷水,无法达到实验目的。