验证分子运动的探究实验

一、 验证分子运动的探究实验

【实验操作】如右图，取适量的酚酞溶液，分别倒入A、B两个小烧杯中，另取一个小烧杯C，加入约5mL浓氨水。用一个大烧杯罩住A、C两个小烧杯，烧杯B置于大烧杯外。观察现象。

【实验现象】烧杯A中的酚酞溶液由上至下逐渐变红。 【实验结论】分子是不断运动的。

【注意事项】浓氨水显碱性，能使酚酞溶液变红。浓氨水具有挥发性，能挥发出氨气。

二、 从微观角度解释问题

1. 用分子观点解释由分子构成的物质的物理变化和化学变化

物理变化：没有新分子生成的变化。（水蒸发时水分子的间隔变大，但水分子本身没有变化，故为物理变化）

化学变化：分子本身发生变化，有新分子生成的变化。（电解水时水分子变成了新物质的分子，故为化学变化）

2. 纯净物和混合物（由分子构成的物质）的区别：纯净物由同种分子构成，混合物由不同

种分子构成。

3. 分子和原子的联系：分子是由原子构成的，同种原子结合成单质分子，不同种原子结合

成化合物分子。

4. 分子和原子的本质区别：在化学变化中，分子可以再分，而原子不能再分。

5. 化学变化的实质：在化学变化过程中，分子裂变成原子，原子重新组合，形成新物质的分子。

三、 物质的组成 1. 宏观角度：

水是由氢元素和氧元素组成的。 铁是由铁元素组成的。 2. 微观角度：

水是由水分子构成的（水的化学性质由水分子保持）。 水分子由氢原子和氧原子构成。

1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。

铁是由铁原子构成的（铁的化学性质由铁原子保持）。 3. 水在化学变化中的最小粒子是氢原子和氧原子。

4. 物质、元素用于宏观角度分析问题，分子、原子、离子用于在微观角度分析问题。宏观

和微观不可以混淆。

第三节 水的净化

一、 水的净化方法

1. 过滤：把不溶于液体的固体物质与液体分离。具体操作见“二、过滤”。 2. 吸附沉降：常用明矾、活性炭对水中的杂质吸附而沉降。

? 明矾是一种常用的净水剂，它溶于水后生成的胶状物可以对悬浮杂质吸附沉降，以达到净水的目的。

? 活性炭具有疏松多孔的结构，可以吸附水中的悬浮物，也可以吸附溶于水的色素和

异味。但需要注意的是，活性炭不能吸附钙、镁化合物，活性炭不能降低水的硬度。 ? 活性炭净水器的入水口在净水器的下面，可以使净水效果更好。

3. 蒸馏：除去水中可溶性杂质的方法，净化程度相对较高，得到的蒸馏水可以看成是纯净

物。 4. 杀菌：在水中加入适量的药物进行杀菌、消毒。如漂白粉、氯气（Cl2）、二氧化氯（ClO2）

等。

净化方法 静置沉淀 过滤 吸附 蒸馏 除去不溶于水的杂质 √ √ √ √ 除去可溶于水的杂质 × × √ √ 降低水的硬度 × × × √ 净化程度 低 ↓ ↓ 高 5. 自来水厂净水时，需要经过沉淀、过滤、吸附、投药消毒的步骤，但是没有蒸馏和煮沸

的步骤。在净化水的方法中，只有投药消毒属于化学变化，其余都属于物理变化。

二、 过滤（见下图）

【实验器材】带铁圈的铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯 【注意事项】

1. 操作时注意“一贴、二低、三靠”。

“一贴”：滤纸紧贴漏斗内壁，用少量水润湿滤纸并使滤纸与漏斗壁之间没有气泡（保证过滤效率）。

“二低”：滤纸低于漏斗边缘、滤液低于滤纸边缘（否则被过滤的液体会直接从滤纸与漏斗之间的间隙流到漏斗下的接受器中，使滤液浑浊）。

“三靠”：烧杯紧靠玻璃棒（玻璃棒的作用：引流，使液体沿玻璃棒流进过滤器）、玻璃棒紧靠三层滤纸、漏斗下端管口紧靠烧杯内壁（使滤液沿烧杯壁流下，防止滴下的液滴四处迸溅）。

过滤时先过滤上层清液，后过滤下层浊液。若先过滤下层浊液，滤纸上将会残留着大量不溶性杂质，再过滤上层清液时，不溶物会阻碍清液的通过，影响过滤速度。 2. 如果两次过滤之后滤液仍然浑浊，原因可能是滤纸破损或过滤时液面高于滤纸边缘。

三、 硬水的软化

1. 硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。

软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫软水。 2. 硬水和软水的区分方法：分别取少量的软水和硬水于试管中，滴加等量的肥皂水，振荡。有较多泡沫产生的水是软水；泡沫很少，产生浮渣的水是硬水。

3. 硬水在加热或长久放置时会有水垢生成，化学方程式为：

Ca(HCO3)2=CaCO3↓+H2O+CO2↑

4. 硬水的危害：① 用硬水洗涤衣物，既浪费肥皂又洗不干净衣物，时间长了还会使衣物

变硬。

② 锅炉用水硬度高了十分危险，因为锅炉内结垢之后不仅浪费燃料，而且会使锅炉内管道局部过热，易引起管道变形或损坏，严重时还可能引起爆炸。 ③ 长时间饮用硬水有害健康。

5. 硬水的软化方法：煮沸和蒸馏。制取蒸馏水的装置如右图所示。

注意：

① 在烧瓶底部要加几粒沸石（或碎瓷片）以防加热时出现暴沸。 ② 加热前按照图3连接好装置，使各连接部分严密不透气。

③ 加热烧瓶时不要使液体沸腾得太剧烈，以防液体通过导管直接流到试管

里。

④ 弃去开始馏出的部分液体，收集到10mL左右蒸馏水时，停止加热。

第四节 爱护水资源

一、 水资源现状

1. 地球表面约71％被水覆盖着。但淡水只约占全球水储量的2.53％，其中大部分还分布

在两极和高山的冰雪及永久冻土，难以利用；可利用的只约占其中的30.4％。 2. 海水中含量最多的物质是水（H2O），含量最多的元素是氧元素，最多的金属元素是钠元

素。

3. 我国水资源的现状是分布不均，人均不足。

4. 水资源紧张的原因：一方面人类生活、生产的用水量不断增加，另一方面未经处理的废

水、废物和生活污水的任意排放及农药、化肥的不合理施用等造成的水体污染，加剧了可利用水的减少，使原本已紧张的水资源更显短缺。 二、 爱护水资源——一方面要节约用水，另一方面要防止水体污染 1. 节约用水的一些具体措施：

a) 提高水的利用效率。

b) 使用新技术，改革工艺和改变习惯。 c) 污水处理之后，循环利用。 d) “一水多用”，如使用“中水”（生活污水处理后，达到一定水质标准的非饮用水）

洗车、使用淘米水浇花等。

2. 防止水体污染的一些具体措施：

a) 不使用含磷洗衣粉。

b) 工业“三废”要进行综合利用和经处理后再排放。 c) 农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药。 d) 以预防为主，治理为辅。

第四单元 物质构成的奥秘

第一节 原子的构成

1. 原子的构成

质子（每个质子带

原子核（带正电） 原子

（不带电） 核外电子（每个电子

带一个单位负电荷）

一个单位正电荷） 中子（不带电）

在核外一个相对很大的空间内做着高速运动 体积很小，约占原子体积的十万分之一

原子一般是由质子、中子和电子构成，有的原子不一定有中子，质子数也不一定等于中子数。

原子的种类由核电荷数（质子数）决定。 2. 构成原子的各种粒子间的关系

在原子中，原子序数＝核电荷数＝核内质子数＝核外电子数。 由于原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷的电量相等，电性相反，所以原子整

体不显电性。 3. 相对原子质量

-27

以一种碳原子（碳12）质量的1/12（1.66×10kg）为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比，作为这种原子的相对原子质量，符号为Ar。相对原子质量是通过比较得出的比值，单位为“1”。

相对原子质量?一个原子的实际质量(kg)

1标准碳原子的质量(kg)?12原子中质子和中子的质量接近碳原子质量的1/12，而电子的质量约为质子质量的

1/1836，可以忽略不计，所以原子的质量集中在原子核上，即相对原子质量≈质子数＋中子数

第二节 元素

1. 定义：元素就是具有相同电荷数（即核内电子数）的一类原子的总称。

元素与原子的区别和联系：

元素 只表示一类原子的总称；只表示种类，不论个数，是宏观概念 化学变化中元素种类不变，但形态可能变化 原子 原子是微观概念，既表示种类，又表示数量含义 化学变化中，原子种类和数量不变，但最外层电子数可能变化 区别 联系 元素是同一类原子的总称，原子是构成元素的基本单元 2. 元素之最

地壳中含量（质量分数）排在前五位的元素：氧、硅、铝、铁、钙 地壳中含量最多的金属元素：铝 地壳中含量最多的非金属元素：氧 生物细胞中含量最多的元素：氧 人体中含量最多的金属元素：钙

3. 元素的分类：金属元素、非金属元素、稀有气体元素

4. 元素符号：元素用元素符号表示。元素符号是用元素拉丁文名称的第一个字母表示的，

如果第一个字母相同，则再附加一个小写字母加以区别。

5. 元素符号的意义：元素符号不仅表示一种元素，还表示这种元素的一个原子。如果物质

由原子构成，元素符号还可以表示一种物质。

如果元素符号前加上系数，就只表示该原子的个数，只具有微观意义。

如：H表示氢元素、1个氢原子。2H表示2个氢原子。Cu表示铜元素、一个铜原子、金属铜。

6. 描述物质宏观组成和微观构成：

① 宏观组成（描述物质的组成时用元素叙述）：铁是由铁元素组成的。二氧化碳是由碳元素、氧元素组成的。

② 微观构成（描述物质的构成时用分子、原子、离子叙述）铁是由铁原子构成的。二氧化碳是由二氧化碳分子构成的。 （描述分子的构成时用原子叙述）1个二氧化碳分子是由1个碳原子和2个氧原子构成的。

7. 元素周期表：元素周期表的每一横行叫做一个周期，共7个周期；每一纵行叫做一个族，共16个族。

周期的变化规律：从左到右，原子序数由少变多。除第一周期以外，每一周期都是以金属元素开始，逐渐过渡到非金属元素，最后以稀有气体元素结束，从左到右金属性逐渐减弱。

同一周期元素的原子的电子层数相等。

第三节 离子

1. 核外电子的排布

在含有很多电子的原子里，电子的能量并不相同，能量高的通常在离核较远的区域运动，能量低的电子通常在离核较近的区域运动，就像分了层一样。这样的运动，我们称为分层运动或分层排布。

现在发现的元素，原子核外电子最少的有1层，最多的有7层。电子层序数越大，层内电子的能量越大，离原子核距离越远。

规律：① 核外电子总是尽先排在能量最低的电子层里，第一层排满才能排第二层，第二层排满才能排第三层。

2

② 每个电子层最多能容纳2n个电子（n为层序数，第一层n=1，第二层n=2）。 ③ 最外层电子数不超过8个（第一层为最外层时，不超过2个）。 2. 原子结构示意图：一个氯原子的原子结构示意图如下

弧线表示电子层

+17 2 8 7 弧线上的数字表示该层填充的电子数

表示原子核和核内质子数

3. 元素的种类

① 金属元素：原子的最外层电子数一般少于4个（是不稳定结构），在化学变化中易失去最外层电子，而使次外层成为最外层，形成稳定结构。这种性质叫做金属性。 ② 非金属元素：原子的最外层电子数一般多于或等于4个（是不稳定结构），在化学变化中易获得电子，而使最外层达到8电子的稳定结构。这种性质叫做非金属性。 ③ 稀有气体元素：原子的最外层有8个电子（He为2个），为相对稳定结构。

元素类别 金属元素 非金属元素 稀有气体元素 最外层电子数 ＜4 得失电子趋势 性质 结论 易失去最外层电子（形成阳离子） 易发生易获得电子使最外层达到8电子的化学反≥4（H：1） 应 稳定结构（形成阴离子） ＝8（He：2） 难得失电子（为相对稳定结构） 极难发生化学反应 元素的化学性质由最外层电子数决定4. 离子的形成：带电的原子或原子团叫做离子。

在化学反应中，金属元素原子失去最外层电子，非金属元素原子得到电子，从而使参加反应的原子带上电荷。

带电荷的原子叫做离子。带正电荷的原子叫做阳离子，带负电荷的原子叫做阴离子。 阴、阳离子由于静电作用互相吸引，结合形成稳定的、不带电性的化合物。

5. 离子内质子数不等于核外电子数，离子的最外层电子一般是8（氢是0）个电子的稳定

结构。

原子通过得失电子变成离子，离子也可以通过得失电子变回原子。 6. 离子符号

离子用离子符号表示：在原子团或元素符号的右上角标出离子所带的电荷的多少及电荷的正负（数字在前，符号在后），当离子所带电荷数为1时，1可以不写。如Na+（钠离子）、Ca2+（钙离子）、H+（氢离子）、Cl-（氯离子）、O2-（氧离子）、OH-（氢氧根离子）等。

离子符号表示的意义：Mg2+表示1个镁离子带2个单位的负电荷。2O2-表示2个氧离子。 离子符号只有微观含义，没有宏观含义。 7. 一定带正电的粒子：质子、原子核、阳离子

一定带负电的粒子：电子、阴离子 不带电的粒子有：中子、原子、分子 8. 物质与其构成粒子之间的关系：

① 原子直接构成物质。如汞、金刚石直接由原子构成。

② 金属元素原子和非金属元素原子分别形成阳离子和阴离子。如氯化钠是由氯离子和钠离子构成的。

③ 非金属元素离子和非金属元素离子各提供电子形成共用电子对，结合成分子。如氧气是由氧分子构成的。

第四节 化学式与化合价

1. 化学式：用元素符号和数字组合来表示物质组成的式子。 2. 化学式（如H2O）的意义：

表示一种物质（宏观意义）——表示水这种物质； 表示一个分子（微观意义）——表示1个水分子；

表示某物质是由什么元素组成的（宏观意义）——表示水是由氢元素、氧元素组成； 表示某物质是由什么粒子构成（微观意义）——表示水由水分子构成；

表示某物质的分子由什么粒子构成（微观意义）——表示1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成； 3. 化学式的写法：

单质

纯净物

金属单质、稀有气体单质、其他由原子构成的物质——直接用元素符号表示（如Fe、A常温下为固态的非金属单质——用元素符号表示（如S、P、C）

由双原子分子或多原子分子构成——在元素符号右下角标出原子个数（如O2、H2、Cl2

正价元素或原子团写在前，负价元素或原子团写在后（特例：NH3氨气、CH4甲烷）。

化合物 素符号右下角写出该种元素的原子数目，所有元素的原子个数比为最简比（特例：H2O

当原子团不是一个时需要加括号，把个数写在括号的右下角（1省略不写）。

书写化合物的化学式时，首先要弄清以下两点：

① 这种物质由哪种物质组成；

② 化合物中各元素的原子个数比是多少。 4. 化合价：元素化合价是一个原子在化合时表现出来的性质。在元素符号或原子团的上方

标出化合价，“+”、“-”写在前，数字写在后。 5. 化合价的一般规律：

金属元素跟非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素显负价。氧元素通常显-2

+5 -2

价，氢元素通常显+1价。在化合物里正负化合价的代数和为0。在单质中元素的化合价为0。

同一元素在不同物质里可显不同的化合价。在同一种物质里，同一元素也可显不同的化合价（如NH4NO3）。

6. 根据化合价写化学式：“正价前，负价后，十字交叉右下处，化简才是原子数”。如

P2

O5 → P2O5

-3 +5

7. 数字的意义：

① 元素符号前的数字表示几个某原子。如2H中的“2”表示2个氢原子。 ② 化学式前的数字表示几个某分子。如2H2O中的“2”表示2个水分子。

③ 元素符号右下角数字表示一个某分子或离子中有几个某原子。如CO2中的“2”表示1个二氧化碳分子中有2个氧原子。

④ 元素符号右上角的数字表示一个某离子中带几个单位的正或负电荷。如Fe3+中的“3”表示1个铁离子带3个单位的正电荷。

+3

⑤ 元素符号正上方数字表示某元素的化合价。如Fe表示铁元素的化合价是+3。 8. 根据化学式进行计算（计算时要注意式子的化学意义） 1) 相对分子质量＝（相对原子质量×原子个数）之和 2) 组成元素的质量比＝（相对原子质量×原子个数）之比

在计算时要注意标清元素的顺序。

3) 原子个数之比＝（元素质量÷相对原子质量）之比

该元素的相对原子质量?原子个数4) 化合物中某元素的质量分数＝?100%

该化合物的相对分子质量5) 某元素的质量＝某化合物的质量×某元素质量分数＝

某化合物的质量?该元素的相对原子质量?原子个数?100%

该化合物的相对分子质量【例】多少吨的氧化亚铁（FeO）中所含铁元素质量和100t中氧化铁所含铁元素的质量

相同？

解：设需氧化铁的质量为x。

x?

90t。

【注意】列方程时所设未知数不能带有单位。

5656?2?100%?100t??100V?1656?2?16?35642 x??100%?100t??100r160x?90t 答：需氧化亚铁的质量为

6) 某元素的质量＝某混合物的质量×纯度×某元素质量分数

?原子个数某元素的质量＝某混合物的质量?纯度?该元素的相对原子质量?100%

该化合物的相对分子质量【例】现在有一种化肥，主要成分是硝酸铵，测得其含氮量为34.3%（杂质不含氮），

求这种化肥的纯度。

解：设该化肥的质量为100g，该化肥的纯度为a%。

100g?a%?

14?2?100%?100g?34.3%1?4?14?2?16?328100g?a%??100g?34.3%

80a%?98% 答：这种化肥的纯度为98%。

【注意】① 设这种氮肥的质量是为了使方程有化学意义。

② 纯度是百分数，不能小于0%，也不能大于100%。纯度是未知数时，表示纯度的字母后要跟上百分号。

7) 有一瓶不纯的硝酸铵（NH4NO3）样品，经分析其中的含氮量为37%，则所含杂质可能

是：

A. (NH4)2SO4 B. CO(NH2)2 C. NH4Cl D. NH4HCO3 【分析】解这道题需要三个要素：最大数、中间数、最小数（指含氮量）。三者之间的关系为：最大数＞中间数＞最小数。这里的37%是求出的平均含氮量，是中间数。 接下来算出NH4NO3中的含氮量：35%。由于35%＜37%，所以应该是最小数。

然后算出四个候选答案中每个化合物的含氮量，它是最大数，数值应该大于37%。在这里只有CO(NH2)2的含氮量为46.7%，超过了37%，成为最大值。所以最后答案应该是B。

附表2 一些常见元素、根的化合价和离子符号

元素和根的名称 钾 钠 银 铜 钙 镁 钡 锌 汞 铁 锰 铝 氢 铵根 元素和根的符号 K Na Ag Cu Ca Mg Ba Zn Hg Fe Mn Al H NH4 常见的化合价 +1 +1 +1 +1、+2 +2 +2 +2 +2 +2 +2**、+3 +2、+4、+6、+7 +3 +1 +1 离子符号 K+ Na+ Ag+ Cu+、Cu2+ Ca2+ Mg2+ Ba2+ Zn2+ Hg2+ Fe2+、Fe3+ Mn2+ Al3+ H+ NH4+ 元素和根的名称 氟 氯 溴 氮 氧 硫 磷 碳 硅 氢氧根 硝酸根 硫酸根 碳酸根 磷酸根 元素和根的符号 F Cl Br N O S P C Si OH NO3 SO4 CO3 PO4 常见的化合价 -1 -1、+1、+5、+7 -1 -3、+2、+3、+4、+5 -2 -2、+4、+6 -3、+3、+5 +2、+4 +4 -1 -1 -2 -2 -3 离子符号 F- Cl- Br- S2- OH- NO3- SO42- CO32- PO43- * 亚铁指化合价为+2的铁元素，亚铜指化合价为+1的铜元素。

第五单元 化学方程式

第一节 质量守恒定律

一、 探究实验：质量守恒的探究——白磷燃烧前后质量的测定

【实验器材】托盘天平（及砝码）、锥形瓶、玻璃棒、气球

【设计实验】① 在底部铺有细沙的锥形瓶中，放入一粒火柴头大小的白磷。

② 在锥形瓶口的橡皮塞上安装一根玻璃管，在其上端系牢一个小气球，并使玻璃管下端能与白磷接触。

③ 将锥形瓶和玻璃管放在托盘天平上用砝码平衡。

④ 取下锥形瓶，将橡皮塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用橡皮塞将锥形瓶塞进，并将白磷引燃。

⑤ 待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上，观察天平是否平衡。

【实验现象】白磷燃烧，产生大量的白烟，放出大量的热。天平平衡。 【实验结论】反应前各物质的总质量＝反应后各物质的总质量。 ? 实验成功的关键：装置的气密性要良好。 ? 玻璃管下端与白磷接触的目的：点燃白磷。 ? 气球的作用：盛装锥形瓶里受热膨胀的空气和五氧化二磷，避免因锥形瓶内压强过

大把瓶子弹开。

? 没有安装气球的后果：橡皮塞被弹开或炸裂锥形瓶。 ? 锥形瓶底部不铺上细沙的后果：锥形瓶炸裂。 二、 探究实验：质量守恒的探究——铁钉跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定

【实验器材】托盘天平（及砝码）、烧杯。 【设计实验】① 在100mL烧杯中加入30mL稀硫酸铜溶液，将几根铁钉用砂纸打磨干净，将盛有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量m1。

② 将铁钉浸到硫酸铜溶液中。待反应一段时间后溶液颜色改变时，将盛有硫酸铜溶液和铁钉的烧杯放在托盘天平上称量，记录所称的质量m2。比较反应前后的质量。 【实验现象】铁钉表面附着一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变成浅绿色。 【实验结论】m1＝m2。反应前各物质的总质量＝反应后各物质的总质量。 【化学方程式】Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

? 该装置不用密封，因为参加反应和生成的物质中没有气体。 三、 质量守恒定律：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。

? 质量守恒定律应用于化学变化，不能应用于物理变化。 ? 质量守恒定律说的是“质量守恒”而不是其他方面的守恒。 ? 化学反应中，各反应物之间要按一定的质量比相互作用，因此参加反应的各物质的

质量总和不是任意比例的反应物质量的简单加和。

? 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。 四、 质量守恒的原因：从微观上看，在化学反应前后，原子的种类、数目、质量不变。 五、 质量守恒定律的应用：

? 求某个反应物或生成物的质量；

计算时要考虑是否有气体参加反应，或者生成物中是否有气体，气体的质量不能遗漏。

? 推断反应物或生成物的组成（化学式）； ? 判断反应物是否全部参加了反应。

六、 化学反应前后：

? 一定不变——（宏观）反应物和生成物的总质量、元素的种类和质量。

一定不变——（微观）原子的种类、数目、质量。 ? 一定改变——（宏观）物质的种类。

一定改变——（微观）分子的种类。 ? 可能改变——分子总数。 七、 化学反应类型

? 四种基本反应类型：

① 化合反应——由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。 ② 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。

③ 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。

④ 复分解反应——两种化合物相互交换成分，生成另外两种化合物的反应。 ? 氧化还原反应：

氧化反应：物质得到氧的反应属于氧化反应。 还原反应：物质失去氧的反应属于还原反应。

氧化剂：提供氧的物质

还原剂：夺取氧的物质（常见还原剂：H2、C、CO） ? 中和反应：酸与碱作用生成盐和水的反应。

第二节 如何正确书写化学方程式

一、 化学方程式：用化学式表示化学反应的式子，叫做化学方程式。 二、 化学方程式的意义

? 质的方面：表明反应物、生成物和反应条件。

? 量的方面：① 各物质间反应时的微粒个数比； ② 各物质间反应时的质量比。

质量比等于化学方程式中各物质的相对分子质量与化学计量数乘积的比。所求质量比不用约分。

三、 化学方程式的读法（意义）：以下面的方程式为例

2H2 + O2 = 2H2O 4 ：32 ： 36

? 氢气和氧气在点燃的条件下反应，生成水。

? 每2个氢分子和1个氧分子在点燃的条件下恰好完全反应，生成2个水分子。 ? 每4份质量的氢气和32份质量的氧气在点燃的条件下恰好完全反应，生成36份质

量的水。

四、 书写化学方程式要遵守的原则：① 必须以客观事实为基础； ② 必须遵守质量守恒定

律。 五、 写化学方程式时常出现的错误：

? 不尊重科学实验，随意臆造化学式或事实上不存在的化学反应。 ? 不遵守质量守恒定律、没有配平或计量数不是最简比。 ? 化学式书写错误。 ? 写错或漏写反应条件。

? 错标或漏标“↑”（气体生成符号）、“↓”（沉淀符号）。

“↑”：如果在反应物中没有气体，而生成物中有气体，那么应该在生成气体的化

学式后面标“↑”。

“↓”：在初中阶段，只有在溶液中发生反应时生成沉淀，才在生成沉淀的化学式后标“↓”。

六、 配平：在化学式前填上适当的化学计量数，使式子左、右两边的每一种元素的原子个

数都相等。

? 一般情况下，可以按照书98页上介绍的“最小公倍数”法配平。 ? 如果化学方程式中有单质，一般留到最后配平。 ? 配平时一般从最复杂的化学式入手。但配平一氧化碳还原金属氧化物反应的化学方

程式时，一般从一氧化碳入手。 ? 刚开始配平，可以让化学计量数是分数。配平结束后“＝”两边的化学计量数翻倍，

全部变为整数即可。

? 在刚学化学方程式时，要多做一些练习以熟练配平的方法；学过一段时间之后，要

试着把常见的化学方程式背下来（有的时候，上课认真听讲、课后认真写作业对背方程式很有帮助）。

第三节 利用化学方程式的简单计算

一、 例题1：加热分解6g高锰酸钾，可以得到多少克氧气？

解：设生成的O2的质量为x。

Δ 2KMnO4K2MnO4?MnO2?O2?

316 32 6g x

3166g?32x 32?6gx??0.6g316 答：加热分解6g高锰酸钾，可以得到0.6g氧气。

【注意】如果没有完全反应，反应物和生成物的质量不能代入计算。只有通过相关数据得知反应完全进行（遇到“充分反应”、“恰好完全反应”、“适量”等话语），这些质量才可能有效。 遇到“足量”、“过量”、“一段时间”、“少量”等词语，说明可能不是恰好完全反应。 二、 例题2（利用质量守恒定律计算）：将氯酸钾和二氧化锰的混合固体30g加热一段时间，

发现剩余固体的质量是20.4g，求参加反应的氯酸钾的质量。 解：设参加反应的KClO3的质量为x。

2KClO32KCl?3O2?Δ 245 96 x 30g-20.4g?9.6g MnO2

245x?969.6g 245?9.6gx??24.5g96 答：参加反应的KClO3的质量为24.5g。

【注意】当反应前物质的总质量不等于反应后物质的质量时，说明有气体逸出。

三、 例题3：在做“氢气还原氧化铜”的实验中，将8g氧化铜放入试管中，通入足量的氢

气并加热一段时间。再次称量固体时，发现剩余固体的质量为7.2g。问生成铜的质量为多少？

解：设生成Cu的质量为x。 参加反应的CuO的质量为0.8g?16?100%?4g

80ΔH2?CuOCu?H2O

80 64 4g x

804g?64x

64?4gx??3.2g80【注意】对于这种题，先要注意（8g－7.2g）并不是生成水的质量，而是参加反应的氧元素的质量。 四、 带杂质的计算见第八单元。 五、 计算时的常见错误：

? 未知数带有单位。

? 所设物质的质量包含杂质的质量，或者包含未参加反应的物质的质量。 ? 已知物质的质量没有单位。

? 化学方程式书写错误或者没有配平（这个错误会使计算题的得分降为1，甚至为0）。 ? 关系式中的数据没有与物质的化学式对齐。

? 步骤不完整、数值计算错误、所答非所问等在其他学科也能犯的错误。

第六单元 碳和碳的氧化物

第一节 金刚石、石墨和C60

一、 “碳”和“炭”的区别：“碳”指碳元素，不是具体指某种物质；而“炭”指具体的、

由碳元素组成的单质。 二、 金刚石、石墨、C60是由碳元素组成的三种不同的单质。

所以，在一定条件下，将石墨转化为金刚石的变化是化学变化。 三、 金刚石、石墨的物理性质和用途 金刚石 C 石墨 化学式 颜色 无色透明 深灰色、有金属光泽、不透明 形状 正八面体 硬度 最硬 最软之一 导电性 无 导热性 无 润滑性 无 高 优良 良好 良好 电极、铅笔芯、润滑剂等 熔点 用途 划玻璃、切割金属、钻探机钻头制装饰品等 细鳞片状 ? 金刚石是天然存在的最硬的物质。 ? 无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成，没有固定形状。

常见的无定形碳：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。 颜色、状态 制法 用途 木炭 焦炭 炭黑 灰黑色的多孔性固体 浅灰色多孔性固体 极细的黑色粉末 木材隔绝空气加强热 烟煤隔绝空气加强热 含碳物质不完全燃烧 燃料、黑火药、制活性炭、冶炼金属 净化多种气体和液体、作防毒面具 冶炼金属 墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等，作橡胶制品的填料 活性炭 灰黑色多孔颗粒状固体 木炭在高温下用水蒸气处理 ? 木炭、活性炭具有吸附性（物理性质）。活性炭的吸附性更强。 四、 C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，这种足球结构的碳分子很稳

定。 五、 金刚石、石墨、C60性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。 六、 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 ? 在常温下，碳的化学性质不活泼。

? 碳具有可燃性：C+O2

CO2（充分燃烧）

2C+O2

2CO（不充分燃烧）

碳在氧气中燃烧的现象：燃烧剧烈，发出白光；放热；生成能使澄清石灰水变浑浊

的气体。

木炭+氧化铜 ? 碳具有还原性：

C+2CuO2Fe2O3+3C

2Cu+CO2↑ 4Fe+3CO2↑

澄清的石灰水 单质碳的还原性可用于冶金工业。

七、 木炭还原氧化铜的实验（见右图）

【实验操作】① 把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管； ② 将试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管； ③ 集中加热；

④ 过几分钟后，先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析。

【实验现象】澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变成红色。

【化学方程式】C+2CuO

2Cu+CO2↑

? 反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。

? 在酒精灯上加网罩的目的：使火焰集中并提高温度。

? 配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧化。 ? 实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。 八、 还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。

木炭是使氧化铜还原为铜的物质，具有还原性。木炭在反应C+2CuO作还原剂。

2Cu+CO2↑中

第二节 二氧化碳制取的研究

一、 实验室制取二氧化碳

? 原料：大理石或石灰石、稀盐酸。

? 不用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，

? ? ? ?

? ? ?

?

阻碍反应的继续进行。

? 不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，使生成的二氧化碳中混有氯化

氢气体而不纯。

? 不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因：它们与稀盐酸反应速率

太快，不容易控制和收集，且成本较高。 反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

发生装置：同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（原因：固体和液体混合，在常温下反应生成气体）

收集装置：向上排空气法收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大）

检查装置的气密性：用长颈漏斗插入液面内的气体发生装置，紧闭导气管出口，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面下降，则表明漏气；若水面不下降，则表明不漏气。

验满：把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰熄灭，证明二氧化碳已经收集满了。

检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，就证明收集的气体是二氧化碳。 净化：如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氢气体和水蒸气时，可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶（除去氯化氢），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去水蒸气并进行干燥）。

注意事项见第二单元。

CaO+CO2↑

CO2 二、 二氧化碳和氧化钙的工业制法：CaCO3

第三节 一氧化碳和二氧化碳

CO2 一、 二氧化碳的物理性质及对应的探究实验：

? 无色无味，常温常压下为气体。

? 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。

【实验操作】如右图（1），将CO2气体慢慢倒入杯中。

（1）

【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。 （2） 【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下，先聚集在底部， 然后逐渐上升，把杯内的空气自下而上排出。

【实验结论】① 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧； ② 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。 ? 二氧化碳能溶于水。

【实验操作】如右上图（2）向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。 【实验现象】瓶体变瘪。

【实验分析】二氧化碳溶于水时，使瓶内的气体体积减小，因而压强减小，外界大气压把瓶子压瘪了。

【实验结论】二氧化碳能溶于水。

二、 二氧化碳的化学性质

? 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。 ? 二氧化碳不能供给呼吸。（注意：二氧化碳没有毒性）

? 二氧化碳能与水反应生成碳酸。

【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水之后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出，小心烘烤，观察现象。 【实验现象】① 第一朵小花变红；② 第二朵小花不变色； ③ 第三朵小花不变色； ④ 第四朵小花变红； ⑤ 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。

【实验分析】① 醋酸能使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变红；② 水不能使紫色石蕊变红；③ 二氧化碳不能使紫色石蕊变红；④ 二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红；⑤ 说明碳酸被分解了。 【化学方程式】CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2↑ 【注意事项】

① 第二朵、第三朵纸花可以说明：水不能使紫色石蕊变红，二氧化碳不能使紫色石蕊变红，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红。

② 纸花必须是干燥的。如果纸花不是干燥的，那么在把第三朵纸花放入水中时，CO2会与纸花里的水分反应生成碳酸使纸花变红，这样就起不到对照的作用。 ③ 二氧化碳不能使紫色石蕊变红，但二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红。 ? 二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O ? 二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳：CO2+C

2CO

该反应是吸热反应。该反应既是化合反应，又是氧化还原反应（CO2是氧化剂，C是还原剂）。

该反应是二氧化碳变为一氧化碳的一种方法。

三、 二氧化碳的用途

? 灭火（既利用了二氧化碳的物理性质，又利用了二氧化碳的化学性质）

原因：① 二氧化碳的密度比空气大；② 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。

灭火器原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ ? 干冰（固体二氧化碳）：干冰升华吸收大量的热，因此干冰可用于人工降雨、制冷

剂。

? 光合作用：作气体肥料，可以提高农作物的产量。 四、 二氧化碳对环境的影响：造成温室效应

【能导致温室效应的气体】二氧化碳、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等。 五、 一氧化碳的物理性质：无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。

一氧化碳只能用排水法收集，不能用向下排空气法收集。 六、 一氧化碳的化学性质

? 一氧化碳具有可燃性：2CO+O2

2CO2

【燃烧的现象】① 发出蓝色火焰； ② 放热； ③ 生成能使澄清石灰水变浑浊的气

体。

煤炉从上至下，常发生的三个反应：2CO+O2C+O2

CO2

2CO2、CO2+C

2CO、

? 一氧化碳具有毒性。

原因：一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。

正常的血液呈深红色，当通入一氧化碳后，血液由深红色变成浅红色。 ? 一氧化碳具有还原性。 七、 一氧化碳的用途：

? 可燃性：作气体燃料（2CO+O2? 还原性：冶炼金属（3CO+Fe2O3

2CO2）。

2Fe+3CO2、CO+CuO

Cu+CO2）。

八、 一氧化碳的还原性

? 一氧化碳还原氧化铜的实验：

【实验装置】见下图（这是整套装置，但只需掌握虚线框中内容，并且下文的操作、现象、结论仅针对虚线框内的实验装置）。

①

⑤ ⑥

②

③ ④

⑦

1-稀盐酸 2-大理石 3-碳酸氢钠溶液 4-浓硫酸 5-木炭 6-氧化铜 7-氢氧化钙溶液

【实验操作】

① 先通入一氧化碳，在加热前必须先检验一氧化碳的纯度； ② 点燃酒精灯给玻璃管内的物质加热； ③ 实验完毕，先熄灭酒精灯；

④ 再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。

【实验现象】黑色粉末变成红色，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。 【实验结论】一氧化碳能使氧化铜还原成铜，同时生成二氧化碳。 【化学方程式】CO+CuO

Cu+CO2

【注意事项】

① 检验一氧化碳纯度的目的：防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。 ② 一氧化碳“早来晚走”，酒精灯“迟到早退”。

③ 一氧化碳“早来”，酒精灯“迟到”的目的：排净装置内的空气，防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。

④ 一氧化碳“晚走”，酒精灯“早退”的目的：防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化 （2Cu+O2

2CuO）。

⑤ 因为一氧化碳有剧毒，随意排放会造成空气污染，所以必须进行尾气处理。

⑥ 7溶液的目的：① 证明反应生成二氧化碳； ② 除去装置内的二氧化碳。

? 一氧化碳还原氧化铁

【实验装置和实验操作】与上面的实验类似（⑥ 下的酒精灯要换成酒精喷灯） 【实现现象】红色粉末逐渐变黑，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。

【化学方程式】3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2

【注意事项】铁块是银白色的，但铁粉是黑色的。 ? 水煤气（一氧化碳和氢气的混合气体）：C+H2O

CO+H2

? 在我们学过的还原剂还原金属氧化物的反应中，只有两个反应的条件是“加热”，

其他的都是“高温”：

H2+CuO

物理性质 Cu+H2O 和 CO+CuO一氧化碳 无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水 Cu+CO2

二氧化碳 无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水 ① 二氧化碳能和水反应生成碳酸 ② 二氧化碳可以和四大强碱反应生成盐和水 ③ 二氧化碳能和碳单质反应 ④ 二氧化碳能参与光合作用 通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊 灭火、制汽水、人工降雨 九、 一氧化碳和二氧化碳的性质比较

化学性质 可燃性、还原性、毒性 通过灼热的氧化铜粉末，粉末由黑色逐检验方法 渐变成红色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊 主要用途 做燃料、冶炼金属

十、 三大还原剂：H2、C、CO——共同性质：可燃性、还原性。 十一、 三大可燃性气体及燃烧时的火焰颜色：H2（淡蓝色）、CO（蓝色）、CH4（明亮的

蓝）

十二、 当碳与氧化剂不充分反应时，会生成一氧化碳。 ① 氧气② 白磷 红磷 第七单元 燃料及其应用

第一节 燃烧和灭火

热水 白磷 ③ 热水 白磷

（2） （1） 一、 燃烧

? 定义：通常的燃烧是指可燃物跟氧气发生的一种发光、

放热的剧烈的氧化反应。

? 探究燃烧的条件（本实验要在通风橱或抽风设备下进行）：

【实验操作】a. 如右图（1），在500mL的烧杯中注入400mL热水，并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷。在烧杯上盖一片薄铜片，铜片上一端放一小堆干燥的红磷，另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷，观察现象。 b. 如右图（2），用导管对准上述烧杯中的白磷，通入少量氧气（或空气），观察现象。

【实验现象】a. 铜片上的白磷燃烧，铜片上的红磷和水中的白磷没有燃烧。b. 白磷在水下燃烧。

【实验分析】如右图（1）。

①与②对比，说明：物质是否发生燃烧与可燃物燃烧所需要的温度有关。 ①与③对比，说明：物质是否发生燃烧与是否与氧气（空气）接触有关。 ③与图（2）对比，再次说明：燃烧必须有氧气（空气）。

【实验结论】燃烧的条件：可燃物、与氧气（或空气）接触、温度达到着火点 ? 通风橱是一种不完善的尾气处理装置，若改进上述实验，可将红磷和白磷装入密闭

的容器内（还要套一个气球），这样便于进行尾气处理。

? 燃烧的条件：① 可燃物；② 与氧气（或空气）接触；③ 温度达到着火点。

【注意事项】① 着火点不是固定不变的。对固体燃料来说，着火点的高低跟表面积的大小、颗粒可惜的粗细、导热系数的大小等都有关系。

② 并非所有的燃烧都需要氧气，如氢气在氯气中燃烧生成氯化氢。 ③ 只有三个条件全部满足，燃烧才能发生。 ? 自燃：由缓慢氧化引起的自发燃烧。 二、 灭火

? 灭火的原理：

① 清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离； ② 隔绝氧气（空气）；

③ 降低可燃物的温度，使其降低到着火点以下。 【注意事项】

① 着火点是可燃物着火燃烧时所需的最低温度，是物质的一种性质，不随外界条件的变化而变化。

② 在燃烧的三个条件中，只需破坏一个条件就可以使燃烧停止。 ? 灭火器

? 泡沫灭火器的反应原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

? 干粉灭火器的反应原理：2NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2↑

? 二氧化碳灭火器内盛装的是液态二氧化碳，使用时不会留下任何痕迹。

三、 爆炸

? 定义：可燃物在有限的空间内急剧地燃烧，就会在短时间内聚积大量的热，使气体

的体积迅速膨胀而引起爆炸。

? 爆炸还包括物理爆炸，它们是物理变化。

? 除了可燃性气体能发生爆炸外，可燃性粉尘如面粉、煤粉等也能发生爆炸。 ? 粉尘爆炸实验

【实验操作】取一空金属罐和小塑料瓶，剪去金属罐和小塑料瓶的上部，并在金属罐和小塑料瓶的底侧各打一个比橡皮管外径略小的小孔。像右图那样连接好装置，在小塑料瓶中放入干燥的面粉，点燃蜡烛，用塑料盖盖住罐。从橡皮管一端快速鼓入大量的空气，使面粉充满罐，观察现象并分析原因。

【实验现象】“砰”地一声响，伴随一团火光产生；放热；塑料盖被掀起。

【实验分析】面粉被吹起后与空气充分接触，又被蜡烛点燃。在有限的空间内发生急剧燃烧并放出大量热，产生的气浪将塑料盖掀起，说明可燃性的粉尘在有限的空间内急剧燃烧能发生爆炸。 【注意事项】 鼓气 ① 面粉应该是干燥的；

② 气囊的作用：使面粉与空气充分混合。

③ 鼓气球与金属罐之间的连接管可稍长一些，人距离该装置远一些，以防危险。 ? 油库、面粉加工厂、纺织厂和煤矿的矿井内等地方必须做的安全措施：通风、严禁

烟火。

第二节 燃料和热量

一、 三大化石燃料：煤、石油、天然气（均为混合物，并且均为不可再生能源）

? 煤——“工业的粮食”

? 煤中主要含碳元素。

? 煤燃烧排放的污染物：SO2、NO2、CO、烟尘等。（SO2、NO2可导致酸雨） ? 为了使煤得到综合利用，可以将煤干馏，即隔绝空气加强热，使煤分解为焦炭、

煤焦油、煤气等有用的物质。（干馏是化学变化）

? 石油——“工业的血液”

? 石油中主要含碳、氢元素。

? 汽车尾气中的污染物：CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物

和烟尘。

? 利用石油中各成分的沸点不同，可以将石油分馏，使石油中各成分分离。（分

馏是物理变化）

? 由石油炼制的部分产品和主要用途：溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、

润滑油、石蜡、沥青。

? 天然气

? 天然气的主要成分是甲烷（沼气）。

? 甲烷是最简单的有机物、相对分子质量最小的有机物。

? 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。 ? 甲烷的化学性质：可燃性。

? 甲烷燃烧的化学方程式：CH4+2O2

CO2+2H2O（甲烷燃烧会产生明亮的蓝

色火焰。）

? 在我国农村，使用沼气的好处如下：

① 可以解决生活用燃料问题； ② 改善农村环境、卫生状况； ③ 提高肥效。

? 可燃冰：科学家们在海底发现了大量可燃冰，它是一种甲烷水合物，是甲烷与水在

低温高压下形成的。

? 可燃冰的优点：能量高、热值大，是替代化石燃料的新能源。 ? 可燃冰的缺点：如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中，会造成更加严重的

温室效应。

二、 我们对待化石燃料的态度：合理开采、减少使用、综合利用。 三、 化学反应中的能量变化

? 探究化学反应中的能量变化

【实验操作】在一支试管中加入几小段镁条，再加入5mL盐酸，观察现象，并用手触摸试管外部。

【实验现象】剧烈反应，产生大量气泡；放热；镁条逐渐变小或消失。

? ?

?

?

【实验结论】镁条与盐酸发生化学反应并放出热量。 【化学方程式】Mg+2HCl=MgCl2+H2↑

有些化学反应可以产生热量，如：可燃物的燃烧；铝、镁等金属和盐酸反应等。 有些化学反应会吸收热量，如一些条件为“高温”的反应。 使燃料充分燃烧的方法： ① 加大空气的量；

② 增大燃料与空气的接触面积。

实例：将块状的煤加工粉碎成煤粉，或者制成蜂窝煤等。 燃料充分燃烧的意义：

① 使有限的能源发挥最大的作用（放热多、节省能源）； ② 降低环境污染的程度。 燃料不充分燃烧的后果：

① 使燃料燃烧产生的热量减少，浪费资源； ② 产生大量的CO等物质，污染空气。

第三节 使用燃料对环境的影响

一、 燃料燃烧对空气的影响

? 煤燃烧时排放出SO2、NO2等污染物，这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶

于雨水，会形成酸雨。 ? 酸雨危害的模拟实验

【实验操作】向一个空集气瓶和一个充满SO2的集气瓶中各加入少量水。分别将表中所列物质放入上述两种液体中，观察现象。 【实验现象】见下表 加入的物质 现象 水 无明显变化 SO2加水 植物叶子或果皮变黄 镁条或锌粒表面有气泡产生 大理石或石灰石表面有气泡产生，并且变得粗糙 植物叶子或果皮 无明显变化 镁条或锌粒 大理石或石灰石 无明显变化 【实验结论】酸雨呈酸性，能与多种物质发生反应。 ? 酸雨的危害：

① 腐蚀大理石建筑、钢铁制品； ② 污染江河湖海，使土壤酸化；

③ 影响水中动植物生长，破坏森林、农作物的生长。 ④ 直接危害人体健康，甚至使人死亡。

? 酸雨形成的反应原理：SO2+H2O=H2SO3，2H2SO3+O2=2H2SO4

来源：含硫煤的燃烧、工厂废气、汽车尾气等排放的氮、硫的氧化物。

二、 防治燃料燃烧造成的空气污染

? 酸雨的防治：

① 工厂废气处理后排放；

② 减少含硫煤的使用或使用脱硫煤；

③ 改善汽车用燃料（如压缩天然气CNG和液化石油气LPG）；

④ 减少煤、石油等化石燃料的燃烧，大力开发使用新燃料、新能源。 ? 减少汽车尾气对空气的污染

① 改进发动机的燃烧方式，以使汽油能够充分燃烧； ② 使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质； ③ 使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。

三、 使用和开发新的燃料及能源

? 乙醇

? 乙醇俗称酒精，化学式为C2H5OH。

? 乙醇的物理性质：无色、有特殊气味的液体，易挥发，易溶于水（能与水以任

意比例互溶），并能溶解多种有机物。

? 乙醇具有可燃性：C2H5OH+3O22CO2+3H2O

? 乙醇的用途：用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料；重要的化工原料；制成车

用乙醇汽油；制造消毒剂；制造醋酸、饮料、香精、染料等。 ? 车用乙醇汽油：车用乙醇汽油是将变形燃料乙醇和汽油以一定的比例混合而形

成的一种汽车燃料。

? 使用车用乙醇汽油的好处：

① 节省石油资源；

② 减少汽车尾气的污染； ③ 促进农业生产。

? 氢气：见第三单元

? 其他新能源：太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等。

第八单元 金属和金属材料

第一节 金属材料

? 金属材料：金属材料包括纯金属以及它们的合金。 ? 金属的物理性质

? 在常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽（大多数金属呈银白色，铜呈紫红

色，金呈黄色）；

? 导电性、导热性、熔点较高、有延展性、能够弯曲、硬度较大、密度较大。 ? 金属之最

? 地壳中含量最多的金属元素——铝 ? 人体中含量最多的金属元素——钙

? 目前世界年产量最多的金属——铁（铁＞铝＞铜） ? 导电、导热性最好的金属——银（银＞铜＞金＞铝） ? 熔点最高的金属——钨 ? 熔点最低的金属——汞 ? 硬度最大的金属——铬 ? 密度最大的金属——锇 ? 密度最小的金属——锂 ? 金属的分类

黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金。 有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属。 重金属：如铜、锌、铅等 轻金属：如钠、镁、铝等

? 金属的应用

物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。

? 铜、铝——电线——导电性好、价格低廉 ? 钨——灯丝——熔点高 ? 铬——电镀——硬度大 ? 铁——菜刀、镰刀、锤子等 ? 汞——体温计液柱 ? 银——保温瓶内胆

? 铝——“银粉”、锡箔纸

? 合金：由两种或两种以上的金属或金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物

质。

合金是混合物。金属氧化物不是合金。

? 目前已制得的纯金属只有90多种，而合金已达几千种。 ? 合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，抗腐蚀性强。 ? 合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低。 ? 常见的合金： 合金 成分 铁的合金 生铁 含碳量 2%～4.3% 钢 含碳量 0.03%～2% 铜合金 黄铜 铜锌合金 青铜 铜锡合金 焊锡 铅锡合金 钛和钛合金 形状记忆合金 钛镍合金 不锈钢是含铬、镍的钢，具有抗锈蚀性能。 备注 生铁较脆，钢铁具有韧性。 生铁常制成暖气片。 紫铜是纯铜 熔点低 见下 具有形状记忆效应 ? 钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体具有良好的“相容性”，

可用来造人造骨。

钛和钛合金的优点：① 熔点高、密度小； ② 可塑性好、易于加工、机械性能好； ③ 抗腐蚀性能好。

? 生铁和钢性能不同的原因：含碳量不同。

第二节 金属的化学性质

? 金属与氧气的反应

? 镁、铝：

? 在常温下能与空气中的氧气反应：2Mg+O2

2MgO 4Al+3O2=2Al2O3

? 铝的抗腐蚀性能好的原因：铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。

? 铁、铜

? 在常温下、干燥的环境中，几乎不与氧气反应，但在潮湿的空气中会生锈。

? 铁、铜在高温时能与氧气反应：3Fe+2O2

Fe3O4 2Cu+O2

2CuO

? 金即使在高温时也不与氧气反应。

? 金属与酸的反应：活泼金属＋酸 → 盐＋H2↑

? 描述现象时，需要注意：① 如果有铁、铜元素参加反应，一定要注意溶液颜色的

变化； ② 反应放热，但是只有镁和酸反应时放热现象明显。

? 置换反应：由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是置

换反应。

当铁单质参加置换反应时，生成物中的铁元素呈+2价。 ? 常见金属在溶液中的活动性顺序：

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

金属活动性由强逐渐减弱

? 在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。

? 在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸（不可以用浓硫酸

和硝酸）中的氢。 ? 在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里

置换出来。 ? 钾、钙、钠不符合这一条。它们会先和水反应生成碱和氢气，然后碱和盐反应。 金属与盐溶液的反应：金属＋盐→另一金属＋另一盐（条件：“前换后，盐可溶”） 在活动性顺序中，金属的距离大的，反应先发生。一个置换反应结束后，另一个置换反应才会发生。如在硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入锌粒，锌会先和硫酸铜反应，反应完毕后锌才和硫酸亚铁反应。

“湿法冶金”的反应原理：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

Fe2+的盐溶液是浅绿色的，Fe3+的盐溶液是黄色的，Cu2+的盐溶液是蓝色的。 比较Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序 ? 使用铁、银和溶液，一次性得出结果：

操作及现象：把铁、银分别放入硫酸铜溶液中，铁表面没有现象；而银表面会附着一层红色物质，并且溶液会由蓝色逐渐变为无色。

? 使用铜、硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液，一次性得出结果：

操作及现象：把铜分别放入硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液中，硫酸亚铁溶液没有现象；而在硝酸银溶液中，铜表面会附着一层白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色。 ? 选用试剂时，要根据金属活动性顺序表将三种金属排序，然后将排在中间的金属变

成盐溶液，或者将排在两边的金属变成盐溶液，这样才能一次性得出结果。

?

? ? ?

第三节 金属资源的利用和保护

? 矿石：工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。

常见的矿石及主要成分：赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、黄铁矿（FeS2）、菱铁矿（FeCO3）、铝土矿（Al2O3）、黄铜矿（CuFeS2）、辉铜矿（Cu2S）等。 ? 铁的冶炼

? 实验室——一氧化碳还原氧化铁 ? 工业——高炉炼铁

? 设备：高炉（图见书17页）。 ? 原料：铁矿石（赤铁矿或磁铁矿）、焦炭、石灰石、（空气）。

? 反应原理：C+O2

CO2、CO2+C

2CO、3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2。

? 石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅（SiO2）转变为炉渣（CaSiO3）。 ? 产品：生铁（实验室中“炼”出的铁不含碳，而工业生产中炼出的铁含碳）。

? 含杂质的反应物或生成物的有关计算

当参加反应的物质含杂质时，先要把含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量，再进行计算。

一般利用该公式及其变形：纯度?纯物质的质量?100%。

不纯物质的总质量【例题】1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？

【解法1】 1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：1000t?80%?800t 设生成的铁的质量为x。

高温 3CO?Fe2O32Fe?3CO2

160 112 800t x160800t?112x

112?800tx??560t160

折合为含铁96%的生铁的质量为560t?96%?583t 答：800t氧化铁理论上可以炼出生铁的质量为583t。 【解法2】 设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。（x不是纯物质的质量，不能直接代入计算） 1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：1000t?80%?800t

高温 Fe2O3?3CO2Fe?3CO2

160 1121000t?80% x?960800t?112x?96%

112?800tx??583t160?96%

答：800t氧化铁理论上可以炼出生铁的质量为583t。 ? 铁生锈的实验（见右图）

【实验器材】大试管、试管夹（带铁夹的铁架台）、胶塞、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、洁净无锈的铁钉、棉花和干燥剂氯化钙等。

【实验过程】取三根洁净无锈的铁钉，一根放在盛有蒸馏水的试管中，并使铁钉外露一半；一根放在用植物油密封的蒸馏水中；一根放在干燥的空气中，注意每天观察铁钉锈蚀的现象，连续观察约一周。

【实验现象】第一个试管中的铁钉生锈，而第二、三个试管中没有明显现象。 【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。 【注意事项】 干燥剂

第二个试管内没有现象，证明了铁钉生锈需要氧气； 第三个试管内没有现象，证明了铁钉生锈需要水蒸气。 植物油

铁锈很疏松，铁制品可以全部被锈蚀。 ? 除去铁锈的方法

? 物理方法：刀刮、砂纸打磨。

? 化学方法：少量、多次地滴加稀盐酸或稀硫酸。 ? 防止铁制品生锈的方法

? 保持铁制品的洁净、干燥；

? 擦干后涂一层保护膜（作用：隔绝空气、防水）。具体方法如下：

? 物理方法——刷漆（油漆或银粉）、涂油 ? 化学方法——电镀其它金属（铬或锌）、烤蓝 ? 制成不锈钢。 ? 金属资源的保护措施：

① 防止金属的腐蚀； ② 回收利用废旧金属；

③ 有计划、合理地开采矿物； ④ 寻找金属的代用品。（例如用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车外壳等） 意义：节约金属资源和能源，降低金属的生产成本，减少对环境的污染。

第九单元 溶液

第一节 溶液的形成

1. 溶液

? 定义：一种或几种物质分散到另一种物质里，形成均一的、稳定的混合物，叫做溶液。 ? 基本特征

均一性——指溶液中各部分的浓度和性质都相同。

稳定性——外界条件不变（温度、压强不改变，溶剂不蒸发）时，溶质、溶剂不分层，也不会析出固体。

? 溶液具有均一性、稳定性的原因：溶质以分子或离子的形式分散到水分子中。 ? 溶质由两部分组成——溶剂和溶质。

? 溶剂的定义：能溶解其他物质的物质叫做溶剂。 ? 溶质的定义：被溶解的物质叫做溶质。 ? 常见的溶剂有水、酒精、汽油。

? 溶质可以有一种或多种，但溶剂只能有一种。 ? 溶质和溶剂在被分散前可以是固体、液体或气体。

? 溶液、溶质、溶剂的质量关系：溶液的质量＝溶质的质量＋溶剂的质量 （溶液的体积≠溶质的体积＋溶剂的体积） ? 区分溶剂和溶质

? 固体（或气体）与液体混合——固体（或气体）是溶质，液体是溶剂。 ? 液体和液体混合——质量小的为溶质，质量大的为溶剂。如果其中一种液体是

水，那么水是溶剂。 ? 当两种物质完全反应后，新生成的物质是溶质，而析出的沉淀或产生的气体不

是溶质，溶剂仍是水。

例如锌溶于稀硫酸后，所得到的溶液中的溶质是硫酸锌。

? 溶液的命名：“[溶质]的[溶剂]溶液”。如果没有指明溶剂，我们就认为水是溶剂。

? 水和酒精能以任意体积互溶。

探究水与乙醇能否互溶时，要先滴入红墨水（目的：为了显色，利于观察）。 2. 悬浊液、乳浊液与乳化作用

? 悬浊液：由固体小颗粒分散到液体里形成的混合物叫做悬浊液。

例如钡餐（硫酸钡的悬浊液）、粉刷墙壁用的涂料、黄河水都是悬浊液。 ? 乳浊液：由小液滴分散到液体里形成的混合物叫做乳浊液。

例如在农业上，一般把不溶于水的液体农药配制成乳浊液。 ? 悬浊液和乳浊液都不是溶液，不具备均一、稳定的特征。

? 洗涤剂具有乳化作用。用洗涤剂洗衣服时，油污没有溶解在水中，没有形成均一、稳定

的溶液。

? 用洗涤剂和汽油洗衣服的区别：

汽油——用汽油洗衣服时，油污能溶解在汽油里，形成溶液，随着汽油挥发油污就能被带走。

洗涤剂——洗涤剂具有乳化作用，它能使油污分散成无数细小的液滴，随水流去。 3. 溶解时的吸热或放热现象

? 扩散过程——溶质的分子（或离子）向水中扩散——吸收热量。

? 水合过程——溶质的分子（或离子）和水分子作用，生成水合分子（或水合离子）——

放出热量。

? 如果扩散过程吸收的热量小于水合过程放出的热量，溶液的温度就会升高。（例如氢氧

化钠固体、浓硫酸）

? 如果扩散过程吸收的热量大于水合过程放出的热量，溶液的温度就会降低。（例如硝酸

钾）

? 氯化钠等溶于水时，不会有明显的吸热、放热现象。 ? 氧化钙与水反应放出大量的热。有的实验为了节省能源，可以采用氧化钙和水反应来提

高温度。

第二节 溶解度

1. 饱和溶液与不饱和溶液

? 定义：在一定温度下，向一定量溶剂里加入某种溶质，当溶质不能继续溶解时，所得到

的溶液叫做饱和溶液；还能继续溶解的溶液，叫做不饱和溶液。

? 判断溶液是否饱和的方法：继续加入该种溶质，如果该物质的质量减少，那么溶液是不

饱和溶液；如果该物质的质量不变，那么溶液是饱和溶液。

? 由于水可以和酒精以任意比例互溶，所以水和酒精不可以形成饱和溶液。 ? 不饱和溶液与饱和溶液的转化

降温、恒温蒸发溶剂、加溶质

不饱和溶液 饱和溶液 升温、加溶剂

① 氢氧化钙和气体的溶解度随着温度升高而降低。所以若把氢氧化钙和气体的不饱和溶液变成饱和溶液，在改变温度时要升高温度。 ② 最可靠的方法是蒸发溶剂、加溶质、加溶剂。

③ 若想把氢氧化钙的饱和溶液变成不饱和溶液，可以通入适量的二氧化碳并过滤。 ④ 若想把氢氧化钙的不饱和溶液变成饱和溶液，也可以加入CaO并冷却。

⑤ 氢氧化钙不是晶体，从氢氧化钙溶液也不会析出晶体，所以只能称作“澄清的石灰

?

?

? ?

2. ? ?

? ?

?

水变浑浊”。

浓、稀溶液与饱和、不饱和溶液之间的关系：

① 饱和溶液不一定是浓溶液，不饱和溶液不一定是稀溶液。

② 在一定温度时，同一种溶质的饱和溶液要比它的不饱和溶液浓。 混合物的分离和提纯

? 分离可溶物和不溶物：过滤法（溶解、过滤、蒸发或溶解、过滤、洗涤、干燥） ? 铁屑和其他固体：用磁铁反复吸引

? 除去氯化钠中少量的硝酸钾：蒸发溶剂结晶法（蒸发溶剂） ? 除去硝酸钾中少量的氯化钠：冷却热饱和溶液结晶法（高温溶解、降温、过滤）

（结晶：热的溶液冷却后，已溶解在溶液中的溶质从溶液中以晶体的形式析出，这一过程叫结晶）

? 后两者往往应用在分离两种可溶于水的物质，并且其中一种的溶解度受温度影响大，

另一种受温度影响小。我们希望析出的晶体是量多的一种，所以选用的方法要适合量多的那种。

蒸发溶剂时溶液浓度不变，冷却热饱和溶液时溶液浓度变小。 在一定温度和溶质相同的条件下，100g的饱和溶液和200g的饱和溶液，二者都蒸发10g水，析出晶体的质量相等。

在60℃和溶质相同的条件下，把100g的饱和溶液和200g的饱和溶液降低到20℃，若前者析出晶体的质量为M，后者析出晶体的质量为N，那么N=2M。 固体的溶解度

定义：在一定温度下，某固体物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。 s/g A 四要素：

80 ? 温度——必须指明具体的温度，溶解性才有意义。 N · ? 溶剂的质量是100g。

B ? 固体在溶解在溶液中，必须达到饱和状态。 ? 溶解度的单位通常是g。 · P 影响固体溶解度的因素：（内因）溶质性质、溶剂性质；（外因）温度。 C 0 t1 t2 t3 t/℃ 一般来说，温度越高，固体的溶解度越大。

溶解度的相对大小：温度是20℃，并且溶剂的质量是100g。 在20℃下，溶解度小于0.01g，被称为难溶（或不溶）；溶解度介于0.01~1g之间，被称为微溶；

溶解度介于1~10g之间，被称为可溶；溶解度大于10g，被称为易溶。 有关溶解度曲线的常见试题（见右上图） ? t3℃时A的溶解度为 80g 。

? P点的的含义是： 在该温度时，A和C的溶解度相同 。

? N点为 t3℃时A的不饱和溶液 ，可通过 加入A物质，降温，蒸发溶剂 的方法使

它变为饱和。

曲线上的点代表对应温度的饱和溶液，曲线以下的点代表对应温度的不饱和溶液。 加溶质相当于把点向正上方移动（但是点不能被移动到图象上方），加溶质相当于向下竖直移动，降温相当于向左水平移动，升温相当于向右水平移动。 ? t1℃时A、B、C、溶解度由大到小的顺序 C>B>A 。

? 从A溶液中获取A晶体可用 降温结晶 的方法获取晶体。

? 从B的溶液中获取晶体，适宜采用 蒸发结晶 的方法获取晶体。

? t2℃ 时A、B、C的饱和溶液各W克，降温到t1℃会析出晶体的有 A和B ，无晶

?

? 3. ?

?

体析出的有 C ，所得溶液中溶质的质量分数由小到大依次为 A

它们的溶解度都随着温度的升高而变大。 氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而减小。 气体的溶解度

定义：在压强为101kPa和一定温度时，气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积。

气体的溶解度没有单位。 气体溶解度的影响因素：

（内因）气体的性质、水的性质；（外因）温度、压强。

一般来说，温度越高，气体的溶解度越小；压强越大，气体的溶解度越大。

第三节 溶质的质量分数

? 牢记下面的公式： 溶质的质量分数?溶质质量溶质质量?100%??100% 溶液质量溶质质量?溶剂质量? 使用该公式时的注意事项：

? 溶质的质量是指形成溶液的那部分溶质，没有进入溶液的溶质不应考虑。（计算溶质

质量时要考虑溶解度）

? 溶液的质量包括溶液中所有溶质的质量。 ? 上下的单位要统一。

s? 饱和溶液中溶质的质量分数??100% s?100g? 氯化钠溶液的质量分数为16%，“16%”的意义：每100份质量的氯化钠溶液中含16

份质量的氯化钠。

? 配制一定溶质质量分数的溶液

? 用固体配制溶液

? 仪器：天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。 ? 步骤：计算、称量、溶解、装瓶贴标签。 ? 用浓溶液稀释

? 仪器：量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。 ? 步骤：计算、量取、稀释、装瓶贴标签。 ? 标签一般包括药品的名称（化学式）和浓度。 ? 溶液的稀释计算

? 稀释的方法：加入溶剂或加入低浓度溶液。 ? 依据：稀释前后溶液中的溶质的质量不变。 ? 关系式

① 加水稀释：浓溶液液质量×浓溶液溶质质量分数%＝稀释后溶液质量×稀释后溶液质量分数% 浓溶液质量×浓溶液溶质质量分数%＝（溶液质量＋加入水的质量）×稀释后溶液质量分数%

② 加入低浓度溶液稀释：浓溶液质量×浓溶液溶质质量分数%+稀溶液质量×稀溶液溶质质量分数%＝（浓溶液质量＋稀溶液质量）×混合后所得溶液溶质的质量分数

? 溶液的混合计算

? 依据：混合前各溶液溶质的质量之和，等于混合后溶液中溶质的总质量。 ? 已知的问题

① 如果用固体配制溶液时，固体带有结晶水（例如硫酸铜晶体），那么所得溶液的溶质质量分数会偏小。

② 量取液体时，如果仰视读数，量取的液体会偏少；如果俯视读数，量取的液体会偏多。

③ 用固体配制溶液时，天平未配平、物码颠倒等情况会影响溶液的溶质质量分数。 ? 有关化学方程式与溶质的质量分数相结合的计算

【例题】把2.8g铁片放入20g稀盐酸中，恰好完全反应，求： ① 原盐酸溶液中溶质的质量分数。 ② 反应后所得溶液中溶质的质量分数。

解：设参加反应的HCl的质量为x，生成的FeCl2的质量为y，生成H2的质量为z。

Fe?2HCl?FeCl2?H2? 56 73 127 2

2.8g x y z

56731272???2.8gxyz

2.8g?732.8g?1272.8g?2x??3.65g，y??6.35g，z??0.1g56565620g

① 盐酸溶液中溶质的质量分数为3.65g?100%?18.25% ② 反应后所得溶液中溶质的质量分数为

3.65g?100%?27.97%

2.8g?20g-0.1g 答：原盐酸溶液中溶质的质量分数为18.5%，反应后所得溶液中溶质的质量分数为27.97%。 【注意事项】

① 铁片放入盐酸中，发生了化学反应。溶液中的溶质不是铁，而是氯化亚铁。

② 不要设“盐酸的质量为x”，因为盐酸是混合物，而溶解到盐酸中的氯化氢才是纯净物。

③ 在第二题中，反应后溶液的质量一般通过质量守恒定律来计算。

第十单元 酸和碱

第一节 预备

一、酸碱指示剂

? 定义：能跟酸或碱的溶液起作用而显示不同颜色的物质叫做酸碱指示剂。 ? 常见的酸碱指示剂有紫色石蕊溶液和无色酚酞溶液。

? 某些植物的花瓣或果实（如牵牛花、月季花、紫卷心菜等）也可用作酸碱指示剂。 ? 紫色石蕊溶液遇酸溶液（含H+的溶液）变红，遇碱溶液（含OH-的溶液）变蓝，在中

性溶液中呈紫色。

无色酚酞溶液遇酸溶液不变色，在中性溶液中不变色，遇碱溶液变红。 ? 并非所有的盐溶液都是中性的。

水溶液呈碱性的盐：纯碱、小苏打等。

水溶液呈酸性的盐：硫酸铜、硫酸氢钠等。s

二、干燥剂

1. 使用干燥剂的目的是除去气体中混有的水蒸气。

2. 我们学过的干燥剂有氢氧化钠、浓硫酸、氧化钙、氯化钙等。

氢氧化钠易潮解；浓硫酸具有吸水性；而氧化钙可以与水反应：CaO+H2O=Ca(OH)2 3. 氢氧化钠

氢氧化钠等碱性干燥剂不能干燥氯化氢、二氧化碳、二氧化硫等酸性气体。

4. 浓硫酸

浓硫酸等酸性干燥剂不能干燥氨气等碱性气体。

三、复分解反应

? 定义：两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应叫复分解反应。 ? 特点：交换成分，价态不变。

? 反应发生的条件：生成难电离的物质（水、气体或沉淀）。 ? 置换反应和复分解反应没有先后顺序，可同时发生。

第二节 酸

一、酸的定义和分类

酸：物质溶于水时，形成的阳离子全部是H+的化合物。

由于酸、碱、盐溶于水时会电离出阴、阳离子，所以酸、碱、盐的水溶液具有导电性。 酸

含氧酸（命名“某酸”） H2SO4（硫酸）、H2CO3（碳酸）、HNO3（硝酸）、H2SO3（亚硫酸）?? 无氧酸（命名“氢某酸”） HCl（盐酸，学名氢氯酸）、HF（氢氟酸）、H2S（氢硫酸）?? 特殊的有机酸：CH3COOH（醋酸，又名乙酸）有刺激性气味，易挥发 ? 酸的电离：HCl=H+Cl，H2SO4=2H+SO4

二、常见的酸

化学式 形成 状态 盐酸（氢氯酸） HCl H2+Cl2HCl 硫酸 H2SO4 SO2+H2O=H2SO3，2H2SO3+O2=2H2SO4 （酸雨形成的原理） （浓硫酸）无色粘稠的油状液体 （稀硫酸）无色液体 ① 浓硫酸具有吸水性（物理性质） ② 浓硫酸具有强腐蚀性（化学性质） ③ 浓硫酸溶于水时会放出大量热 +

-+

2-

无色液体、具有酸味、刺激性气味 特点 浓盐酸具有强挥发性

用途 重要化工产品，用于金属表面除锈、制药 人体胃液中含有盐酸，可以帮助消化 重要化工原料，用于生产化肥、农药、火药、染料以及冶炼金属、精炼石油和金属除锈等 在实验室中常用浓硫酸作干燥剂 敞口放置的变化 质量减小，溶质质量分数减小（挥发性） 质量变大，溶质质量分数减小（吸水性） ① 浓硫酸的稀释：把浓硫酸沿器壁慢慢注入，并不断用玻璃棒搅拌（目的：加快溶解、散热）。 ② 如果把水倒进浓硫酸里，由于水的密度小，浮在硫酸上面，硫酸溶解时放出的热不易散失，使水暴沸，使硫酸液滴向四周飞溅，导致危险。 注意事项 ① 工业生产的盐酸偏黄，是因为含有Fe3 +，可用蒸馏法提纯。 ② 打开浓盐酸的瓶塞，会有白雾出现，是因为：挥发的氯化氢气体极易溶于水，挥发时溶解的氯化氢与水蒸气形成了盐酸的小液滴。 ? 浓硫酸能将纸张、木材、布料、皮肤中的氢、氧元素按水的组成比脱去，这种作用通常叫做脱水作用。

? 盐酸、硝酸、醋酸具有挥发性；碳酸不稳定，容易分解成二氧化碳和水。 ? 硝酸、硝酸银见光易分解，所以它们要放在棕色试剂瓶中。

? 浓硫酸的稀释操作

三、酸的化学性质

酸有相同的化学性质是因为酸在水中都能电离出H+，有不同的化学性质是因为能电离出的酸根离子不同。

1. 酸溶液能使酸碱指示剂变色：使紫色石蕊溶液变红。 2. 酸+活泼金属 → 盐+氢气（置换反应）

a) 这里不包括浓硫酸和硝酸。

b) 示例：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 和 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

【现象】铁表面有气泡产生；溶液由无色逐渐变为浅绿色（Fe2+的盐溶液呈浅绿色）。

3. 酸+金属氧化物 → 盐+水（复分解反应）

a) 金属氧化物可以是活泼金属的氧化物和不活泼金属的氧化物。因为生成物有水，符

合复分解反应的发生条件，所以反应一定发生。

b) 示例1：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 和 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O

【现象】铁锈逐渐溶解消失；溶液由无色逐渐变成黄色（Fe3+的盐溶液呈黄色）。 c) 示例2：CuO+2HCl=CuCl2+H2O 和 CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

【现象】黑色粉末逐渐溶解消失；溶液由无色逐渐变成蓝色（Cu2+的盐溶液呈蓝色）

4. 酸+碱 → 盐+水（复分解反应、中和反应） 5. 酸+盐 → 新酸+新盐（复分解反应）

a) 反应发生的条件：① 新酸是碳酸； ② 如果新酸不是碳酸，新盐必须是沉淀。 b) 碳酸盐都能与酸反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

c) 除硫酸钡以外的钡盐都能与硫酸反应：BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+ 2HCl（注意：HCl

是稀盐酸，不写↑）

d) 硝酸银能与盐酸反应：AgNO3+HCl=HNO3+AgCl↓

第三节 碱

一、碱的定义和分类

碱：物质溶于水时，形成的阳离子全部是OH-的化合物。

NH3·H2O（氨水） 碱

金属的氢氧化物 （“氢氧化某”）

四大强碱：KOH（氢氧化钾）、NaOH（氢氧化钠）、Ca(OH)2（氢氧化钙）、

Ba(OH)2（氢氧化钡）

白色沉淀：Mg(OH)2（氢氧化镁）、Al(OH)3（氢氧化铝）、Zn(OH)2（氢氧化

弱碱 锌）、Mn(OH)2（氢氧化锰）??

有色沉淀：蓝色沉淀Cu(OH)2（氢氧化铜）、红褐色沉淀Fe(OH)3（氢氧化铁）

? 四大强碱都可以溶于水，但弱碱不能溶于水。氨水是氨气溶于水形成的液体。

? 在初中化学范围内，只有氢氧化铜是蓝色沉淀，氢氧化铁是红褐色沉淀。 ? 氨水的电离是NH3·H2O=NH4++ OH-，所以氨水也是碱。

? 钾、钠、钙的氧化物能与水反应生成相应的碱。如：CaO+H2O=Ca(OH)2

二、常见的碱 化学式 工业制法 状态 腐蚀性 特点 氢氧化钠（烧碱、火碱、苛性钠） NaOH CaCO3氢氧化钙（消石灰、熟石灰） Ca(OH)2 CaO+CO2↑，Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓ 白色块状固体 强腐蚀性 极易溶于水，溶于水时放出大量的热。 氢氧化钠固体易吸水而潮解。 用于肥皂、石油、造纸、纺织和印染等行业（除玻璃方面外，用途与纯碱类似）。 氢氧化钠能与油脂反应，所以可以除油污。 CaO+H2O=Ca(OH)2 白色粉末状固体 较强腐蚀性 微溶于水，溶于水时放热不明显。 用途 漂白粉、建筑材料、改良酸性土壤和河流、配制波尔多液 在实验室中可以证明二氧化碳。 ? 酸、碱包括其溶液都要密封。

? 澄清的石灰水就是氢氧化钙的水溶液。

? 氢氧化钠必须密封有两个原因：① 吸水性；② 能与空气中的二氧化碳反应：

2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。

三、碱的化学性质

碱有相同的化学性质是因为不同的碱溶液中都含有相同的OH-。

1. 碱溶液（四大强碱的溶液、氨水）能使指示剂变色：使紫色石蕊溶液变蓝，使无色酚酞溶液变红。

由于弱碱不溶于水，所以弱碱不能使指示剂变色。 2. 碱+非金属氧化物 → 盐+水（复分解反应）

a) 反应发生的条件：① 碱是四大强碱； ② 非金属氧化物是二氧化碳、二氧化硫、

三氧化硫。

b) 根据条件我们可以写出十二个化学方程式，但必须掌握的四个化学方程式是：

2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O（用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳） 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O 2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+ H2O（检验二氧化碳；石灰墙“出汗”）

3. 碱+酸 → 盐+水（复分解反应、中和反应）

在碱的通性中，弱碱只有该性质。 4. 碱+盐 → 新碱+新盐（复分解反应）

a) 反应发生的条件：① 反应物能溶于水（包括氢氧化钙，不包括其他微溶于水的物

质）； ② 新碱是氨水； ③ 若新碱不是氨水，新碱和新盐中至少有一个沉淀。 b) 铵盐一定能与四大强碱反应。 c) 新碱是沉淀：

蓝色沉淀 – 2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓ 红褐色沉淀 – 3NaOH+FeCl3=3NaCl+Fe(OH)3↓ 白色沉淀 – 2NaOH+MgSO4=Na2SO4+Mg(OH)2↓ d) 新盐是沉淀：

Ba(OH)2+Na2SO4=BaSO4↓+ 2NaOH Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH

e) 蓝白沉淀：Ba(OH)2+CuSO4=BaSO4↓+ Cu(OH)2↓

f) 红白沉淀：3Ba(OH)2+Fe2(SO4)3=3BaSO4↓+ 2Fe(OH)3↓ g) 波尔多液（注：波尔多液不是溶液）：Ca(OH)2+CuSO4=CaSO4+Cu(OH)2↓

弱碱在加热的条件下会分解成金属氧化物和水。如Cu(OH)2

CuO+H2O。

但需要注意的是，强碱没有该性质，该性质不属于碱的通性。

四、氢氧化钠和氢氧化钙变质 1. 氢氧化钠变质

氢氧化钠变质是因为与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠。 证明方法：

a) 取样，加过量的稀盐酸，如果有气泡产生，说明氢氧化钠已经变质：

NaOH+HCl=NaCl+H2O 和 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

b) 取样，加氢氧化钙溶液，如果有白色沉淀产生，说明氢氧化钠已经变质：

Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓

c) 取样，加氯化钙（或硝酸钙）溶液，如果有白色沉淀产生，说明NaOH已经变质：

Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓ 或 Na2CO3+Ca(NO3)2=2NaNO3+CaCO3↓

2. 氢氧化钙变质

氢氧化钙变质是因为与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙。

证明方法：取样，加入过量的稀盐酸，如果有气泡产生，说明氢氧化钙已经变质： Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

3. 氢氧化钠固体和氢氧化钙固体变质时，固体质量都会增加。

五、氢氧化钠和氢氧化钙部分变质 1. 氢氧化钠部分变质的证明方法：

① 取样，（如果是固体，就需要加适量水，使固体完全溶解），加过量的氯化钙（或硝酸钙）溶液，如果有白色沉淀产生，说明碳酸钠存在： Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓ 或 Na2CO3+Ca(NO3)2=2NaNO3+CaCO3↓

② 过滤，向滤液中滴加酚酞溶液，如果滤液变红，说明氢氧化钠存在，氢氧化钠部分变质。

2. 氢氧化钙固体部分变质的证明方法：

① 取样，加适量水使固体完全溶解，加入过量的稀盐酸，如果有气泡产生，说明碳酸钙存在： CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

② 另取少量固体，加氯化铵（或硫酸铵）研磨，如果闻到刺激性氨味，说明氢氧化钙存在，氢氧化钙部分变质：Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2O 或 Ca(OH)2+(NH4)2SO4=CaSO4+2NH3↑+2H2O

第四节 中和反应

? 定义：酸和碱作用生成盐和水的反应。

配平时要注意H2O的化学计量数。如：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O

? 强酸和强碱反应，一般没有明显的实验现象（沉淀、气泡、不溶物溶解消失、溶液颜色

变化），所以为了观察反应是否发生，需要借助酸碱指示剂。 如NaOH+HCl=NaCl+H2O，反应的时候要进行以下操作： ① 在烧杯中加入氢氧化钠溶液； ② 滴入几滴酚酞溶液；

③ 用滴管慢慢地滴入稀盐酸，并不断用玻璃棒搅拌（如果容器是试管，就直接振荡）； ④ 溶液由红色刚刚褪成无色时，说明氢氧化钠和盐酸恰好完全反应。 （注意是先加碱溶液，再加指示剂，然后才加酸）

? 做上述实验时，如果在实验过程中忘加酚酞，在实验结束后再加酚酞溶液，发现酚酞不

变色，会有两种情况：酸碱恰好完全反应或者酸过量。这时加入碳酸钙固体，如果有气泡产生，说明酸过量；如果没有气泡产生，说明恰好完全反应。 ? 虽然不能用酚酞溶液鉴别酸性溶液和中性溶液，但借助一种碱溶液，就能将酸性和中性

溶液区分出来。

? 在所有的复分解反应中，中和反应优先发生，并且反应可以瞬时完成。 ? 中和反应是放热的反应。 ? 中和反应的应用

? 熟石灰改良酸性土壤（在缺少熟石灰的情况下，用生石灰也可以）。

? 熟石灰改良酸性河流（处理硫酸厂的污水：H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O）。

铁粉、蛋壳（主要成分是碳酸钙）也可改良酸性河流，但它们不属于中和反应。 ? 碳酸水改良碱性土壤。

? 用含氢氧化铝或氢氧化镁的药物中和过多的胃酸：

Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O

小苏打、墨鱼骨粉（主要成分是碳酸钙）也可以治疗胃酸过多，但它们不属于中和

反应。

? 被蚊虫叮咬时涂含氨水（或者是牙膏、肥皂水）的药物。

? 中和反应同氧化反应、还原反应一样，是特征反应，不属于四大基本反应类型。

第五节 酸碱度

? 溶液的酸碱度用pH表示。pH的范围通常在0~14之间。如下图所示： ? 红 橙 黄 绿

紫

0 酸性增强（由H+控制酸性） 7 碱性增强（由OH-控制碱性） 14

? 酸性溶液的pH < 7，中性溶液的pH = 7，碱性溶液的pH > 7。

?

H+的浓度越大，溶液的酸性越强，pH越小；OH-的浓度越大，溶液的碱性越强，pH越大。

溶液中H+或OH-的浓度改变，则pH会相应改变。 ?

一杯pH为5.6的溶液，怎样增大它的pH值？ 物理方法：加水稀释。

化学方法：加入锌粒、氧化铜、氢氧化钠或碳酸钙等物质（因为pH小于5.6，溶液呈酸性，所以要考虑酸的通性）。

? 加水稀释只能使酸性或碱性溶液的pH无限靠近7，但不能改变溶液的酸碱性。 ?

测定pH的最简单方法是使用pH试纸。

pH试纸的使用步骤：在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸，用玻璃棒将待测液体滴到pH试纸上，将pH试纸显示的颜色与标准比色卡比较。 ?

使用pH试纸时的注意事项：

? 不能把pH试纸浸在待测液体中。 ? pH试纸不能用水润湿。

? pH试纸测出的pH值是整数。

? 在做习题时，使用pH试纸和使用酸碱指示剂是同一种方法。 ?

常见物质的pH值： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 厕所

清 柠檬 苹橘鸡蛋厨房清 洁剂

醋 果 子 酱油 西瓜 牛奶 清 牙膏 肥皂 草木灰水

洁剂

?

了解溶液的酸碱度有重要的意义

? 化工生产中许多反应必须在一定pH溶液里才能进行

? 在农业生产中，农作物一般适宜在pH为7或接近7的土壤中生长。

? 测定雨水的pH（因溶解有CO2，正常雨水的pH约为5.6，酸雨的pH小于5.6），可以

了解空气的污染情况。

? 测定人体内或排出的液体的pH，可以了解人体的健康状况。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/pq87.html