九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第六章知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
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九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第六章知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
第六單元 碳和碳的氧化物
課題1 金剛石、石墨和C60
一、碳的幾種單質(zhì)(金剛石、石墨、C60)
1、金剛石(C)是自然界中最硬的物質(zhì),無色透明,正八面體??捎糜谥沏@石、刻劃玻璃、鉆探機(jī)的鉆頭(體現(xiàn)了它的硬度大)等。
2、石墨(C)是最軟的礦物之一,深灰色,具有金屬光澤,細(xì)鱗片狀的固體,有優(yōu)良的導(dǎo)電性,潤(rùn)滑性??捎糜谥沏U筆芯(體現(xiàn)了它深灰色、質(zhì)軟)、干電池的電極(體現(xiàn)了它的導(dǎo)電性)、電車的電刷(體現(xiàn)了它的導(dǎo)電性,潤(rùn)滑性、常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定)、做固體潤(rùn)滑劑(體現(xiàn)它具有潤(rùn)滑性)等
金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異的原因是:碳原子的排列不同。
3、無定形碳:由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.
活性炭、木炭具有強(qiáng)烈的吸附性(因?yàn)榫哂惺杷啥嗫椎慕Y(jié)構(gòu)),木炭可用于食品、工業(yè)產(chǎn)品中除去色素、異味等,活性炭可用于防毒面具中除去毒氣、制糖業(yè)中脫色以制白糖;焦炭用于冶鐵,炭黑加到橡膠里能夠增加輪胎的耐磨性。
注意:吸附性是活性炭、木炭的物理性質(zhì)而不是化學(xué)性質(zhì)
4、C60(也叫“足球碳”):C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的分子,形似足球,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
二、.單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì):
單質(zhì)碳的物理性質(zhì)各異,而各種單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)卻完全相同
1、常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。因此古代用墨書畫的字畫保存時(shí)間很久仍不變色。
2、可燃性:
完全燃燒(氧氣充足),生成CO2 : C + O2 CO2
不完全燃燒 (氧氣不充足),生成CO:2C + O2 2CO
3、還原性:C + 2CuO 2Cu + CO2↑ (置換反應(yīng))
現(xiàn)象:黑色粉末逐漸變成光亮的紅色,生成的氣體能使澄清的石灰水變渾濁。
CuO在反應(yīng)中失去氧元素,發(fā)生還原反應(yīng)。C具有還原性。
應(yīng)用:冶金工業(yè):2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑ C+CO2 2CO
課題2 二氧化碳制取的研究
一、實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路:(原理、裝置、檢驗(yàn))
(1)發(fā)生裝置:由反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件決定:
?、偃舴磻?yīng)物是固體,需加熱,則制氣體時(shí)用高錳酸鉀制O2的發(fā)生裝置。
?、谌舴磻?yīng)物是固體與液體,不需加熱,則制氣體時(shí)則用制CO2的發(fā)生裝置。
(2)收集方法:氣體的密度及溶解性決定:
?、匐y溶于水的氣體用排水法收集。 CO只能用排水法(因?yàn)槊芏燃s等于空氣,且有毒)
?、诿芏缺瓤諝獯?或相對(duì)分子質(zhì)量>29)的氣體用向上排空氣法收集。 CO2只能用向上排空氣法(因?yàn)槟苋苡谒?
?、勖芏缺瓤諝庑?或相對(duì)分子質(zhì)量<29)的氣體用向下排空氣法收集。
二、實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的方法
1、藥品:石灰石(或大理石)與稀鹽酸
①不能用H2SO4 與CaCO3反應(yīng)的原因:生成的CaSO4微溶于水,會(huì)覆蓋在CaCO3表面,阻止反應(yīng)的進(jìn)行。
?、诓荒苡脻恹}酸與CaCO3反應(yīng)的原因:濃鹽酸易揮發(fā)成HCl氣體混入生成的CO2中。
?、鄄荒苡肏Cl與Na2CO3反應(yīng)的原因:Na2CO3易溶于水,與鹽酸反應(yīng)速率快,不利收集。
注意:吸附性是活性炭、木炭的物理性質(zhì)而不是化學(xué)性質(zhì)
4、C60(也叫“足球碳”):C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的分子,形似足球,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
二、.單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì):
單質(zhì)碳的物理性質(zhì)各異,而各種單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)卻完全相同
1、常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。因此古代用墨書畫的字畫保存時(shí)間很久仍不變色。
2、可燃性:
完全燃燒(氧氣充足),生成CO2 : C + O2 CO2
不完全燃燒 (氧氣不充足),生成CO:2C + O2 2CO
3、還原性:C + 2CuO 2Cu + CO2↑ (置換反應(yīng))
現(xiàn)象:黑色粉末逐漸變成光亮的紅色,生成的氣體能使澄清的石灰水變渾濁。
CuO在反應(yīng)中失去氧元素,發(fā)生還原反應(yīng)。C具有還原性。
應(yīng)用:冶金工業(yè):2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑ C+CO2 2CO
課題2 二氧化碳制取的研究
一、實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路:(原理、裝置、檢驗(yàn))
(1)發(fā)生裝置:由反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件決定:
①若反應(yīng)物是固體,需加熱,則制氣體時(shí)用高錳酸鉀制O2的發(fā)生裝置。
②若反應(yīng)物是固體與液體,不需加熱,則制氣體時(shí)則用制CO2的發(fā)生裝置。
(2)收集方法:氣體的密度及溶解性決定:
?、匐y溶于水的氣體用排水法收集。 CO只能用排水法(因?yàn)槊芏燃s等于空氣,且有毒)
?、诿芏缺瓤諝獯?或相對(duì)分子質(zhì)量>29)的氣體用向上排空氣法收集。 CO2只能用向上排空氣法(因?yàn)槟苋苡谒?
?、勖芏缺瓤諝庑?或相對(duì)分子質(zhì)量<29)的氣體用向下排空氣法收集。
二、實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的方法
1、藥品:石灰石(或大理石)與稀鹽酸
?、俨荒苡肏2SO4 與CaCO3反應(yīng)的原因:生成的CaSO4微溶于水,會(huì)覆蓋在CaCO3表面,阻止反應(yīng)的進(jìn)行。
②不能用濃鹽酸與CaCO3反應(yīng)的原因:濃鹽酸易揮發(fā)成HCl氣體混入生成的CO2中。
?、鄄荒苡肏Cl與Na2CO3反應(yīng)的原因:Na2CO3易溶于水,與鹽酸反應(yīng)速率快,不利收集。
1、 二氧化碳對(duì)環(huán)境的影響:⑴過多排放引起溫室效應(yīng)。
?、僭斐蓽厥倚?yīng)的原因:人類消耗的能源急劇增加,森林遭到破壞
?、跍p輕溫室效應(yīng)的措施:減少化石燃料的燃燒;植樹造林;使用清潔能源
?、朴捎诙趸疾荒芄┙o呼吸但無毒,因此在人群密集的地方注意通風(fēng)換氣
二、一氧化碳
1、物理性質(zhì):無色,無味的氣體,密度比空氣略小,難溶于水
2、有毒:吸進(jìn)肺里與血液中的血紅蛋白結(jié)合,使人體缺少氧氣而中毒。因此在冬季用煤爐來取暖時(shí),要注意房間的通風(fēng)和換氣。
3、化學(xué)性質(zhì):
1)可燃性:2CO+O2 2CO2(可燃性氣體點(diǎn)燃前一定要檢驗(yàn)純度)發(fā)出藍(lán)色火焰
H2和O2的燃燒火焰是:淡藍(lán)色的火焰。
CO和O2的燃燒火焰是:藍(lán)色的火焰。
CH4和O2的燃燒火焰是:明亮的藍(lán)色火焰。
鑒別:H2、CO、CH4可燃性的氣體:看燃燒產(chǎn)物(不可根據(jù)火焰顏色)
(水煤氣:H2與CO 的混合氣體。制法: C + H2O H2 ↑+ CO↑)
2)還原性: CO+CuO Cu+CO2 (還原反應(yīng)) 應(yīng)用:冶金工業(yè)
現(xiàn)象:黑色的氧化銅逐漸變成光亮的紅色,產(chǎn)生的氣體能使澄清的石灰水變渾濁。
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
現(xiàn)象:紅棕色粉末逐漸變成黑色,產(chǎn)生的氣體能使澄清的石灰水變渾濁。
H2、CO、C具有相似的化學(xué)性質(zhì):
A可燃性 C + O2 CO2 2CO+O2 2CO2 2H2 + O2 2H2O
B還原性 :H2 + CuO Cu + H2O CO+CuO Cu+CO2
C + 2CuO 2Cu + CO2↑
除雜的方法:①除去CO中混入的CO2雜質(zhì):通入石灰水: CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O ②除去CO2中混入的CO雜質(zhì): 通過灼熱的氧化銅: CO+CuO Cu+CO2
4、一氧化碳與二氧化碳性質(zhì)不同的根本原因是:1個(gè)二氧化碳分子比1個(gè)一氧化碳分子多1個(gè)氧原子
本章知識(shí)間的聯(lián)系:
?、貱→CO :2C+O2 2CO C+CO2 2CO
?、贑→CO2 :C+O2 CO2 C+2CuO 2Cu+CO2↑
3C+Fe2O3 3CO2↑+2Fe
?、跜O→CO2 :2CO+O2 2CO2 CO+CuO Cu+CO2
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
?、蹸O2→H2CO3: CO2+H2O ===H2CO3
?、軭2CO3 →CO2 :H2CO3 ===CO2↑+H2O
?、轈O2 →CaCO3 :CO2+Ca(OH)2 ===CaCO3↓+H2O
⑦CaCO3 →CO2 :CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ CaCO3 CO2↑+CaO
第七單元 燃燒及其利用
課題1 燃燒和滅火
一、 燃燒
1、概念:可燃物與空氣中氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、放熱的劇烈的氧化反應(yīng)。
2、條件:(1)可燃物(2)氧氣(或空氣)(3)溫度達(dá)到著火點(diǎn)(三者缺一不可,否則不能燃燒)
如右圖所示:A、薄銅片上的白磷燃燒而紅磷不燃燒,說明了燃燒需要溫度達(dá)到著火點(diǎn);
B、薄銅片的白磷燃燒而水中的白磷不燃燒,說明了燃燒需要氧氣
白磷的著火點(diǎn)低,應(yīng)貯存在裝有水的試劑瓶中
3、 燃燒與緩慢氧化的比較:
相同點(diǎn):都是氧化反應(yīng)、都放熱;
不同點(diǎn):前者發(fā)光、反應(yīng)劇烈;后者不發(fā)光、反應(yīng)緩慢
二、滅火的原理和方法
1、燃燒的條件決定著滅火的原理,只要破壞燃燒的任何一個(gè)條件, 就可以達(dá)到滅火的目的
2、滅火的原理:(1)消除可燃物(2)隔絕氧氣(或空氣)(3)降溫到著火點(diǎn)以下。
3、泡沫滅火器:撲滅木材、棉布等燃燒引起的失火。
干粉滅火器:撲滅一般的失火外,還可以撲滅電器、油、氣等燃燒引起的失火。
液態(tài)二氧化碳滅火器:撲滅圖書、檔案、貴重設(shè)備、精密儀器等處的失火
4、泡沫滅火器的反應(yīng)原理:利用碳酸鈉與濃鹽酸迅速反應(yīng)產(chǎn)生大量的二氧化碳來滅火
化學(xué)反應(yīng)方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
一、 爆炸
概 念 發(fā)生條件 防范措施
燃 燒 可燃物與氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的氧化反應(yīng) 可燃物;與空氣或氧氣接觸;溫度達(dá)到著火點(diǎn) 可燃物與其他物品隔離;與空氣隔離;降低溫度至著火點(diǎn)以下
爆 炸 可燃物在有限的空間內(nèi)發(fā)生急劇燃燒,短時(shí)間內(nèi)積聚大量的熱,使氣體體積迅速膨脹而引起爆炸 劇烈燃燒;有限空間 嚴(yán)禁煙火
緩慢氧化 反應(yīng)進(jìn)行得很慢,甚至不易察覺的氧化反應(yīng) 與空氣或氧接觸
?、?爆炸可能是化學(xué)變化(如:火藥爆炸)也可能是物理變化(如:車胎爆炸)
② 化學(xué)變化的爆炸:可燃物在有限空間內(nèi)急速燃燒,放出的熱使氣體的體積迅速膨脹
?、?可燃性氣體(氫氣、一氧化碳、甲烷)或粉塵(面粉、煤粉)與空氣或氧氣混合,遇到明火可能會(huì)發(fā)生爆炸;可燃性氣體在點(diǎn)燃或加熱前都要驗(yàn)純,以防止發(fā)生爆炸。
④ 油庫、面粉加工廠門口貼有“嚴(yán)禁煙火”的標(biāo)志:空氣中常混有可燃性氣體或粉塵,接觸到明火,就有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)
?、?可燃物與氧氣的接觸面積越大,燃燒越劇烈
常見滅火的方法 ① 油鍋著火,用鍋蓋蓋滅
?、?電器著火,先應(yīng)切斷電源
③ 煤氣泄漏,先應(yīng)關(guān)閉閥門,再輕輕打開門窗,切忌產(chǎn)生火花
④ 酒精在桌面上燃燒,用濕抹布撲蓋
?、?撲滅森林火災(zāi),將大火蔓延前的一片樹木砍掉
其它:A、生煤爐火時(shí),需先引燃紙和木材,因?yàn)榧埡湍静牡闹瘘c(diǎn)比煤低,容易點(diǎn)燃
B、室內(nèi)起火,如果打開門窗,會(huì)增加空氣的流通,增加氧氣的濃度,反應(yīng)劇烈,燃燒更旺
C、用扇子扇煤爐火,雖然降低了溫度,但沒有降至著火點(diǎn)以下,反而增加了空氣的流通,所以越扇越旺。用扇子扇蠟燭火焰,雖然增加了空氣的流通,但卻降低了溫度至著火點(diǎn)以下,所以一扇就滅。
課題2 燃料和熱量
一、化石燃料
?、?包括煤、石油、天然氣(都是混合物)
?、?是古代生物遺骸經(jīng)一系列復(fù)雜變化而形成的
③ 屬于不可再生能源
?、?合理開采,綜合利用,節(jié)約使用
1、煤
?、?稱為“工業(yè)的糧食”
② 組成:主要含碳元素,還含少量的氫、氮、氧、硫等元素
?、?將煤隔絕空氣加熱,發(fā)生化學(xué)變化,得到焦炭(冶煉金屬)、煤焦油(化工原料)、煤氣(主要含氫氣、一氧化碳、甲烷),用作燃料;煤氣泄漏,會(huì)使人中毒,有可能發(fā)生爆炸)
?、?煤燃燒會(huì)產(chǎn)生SO2、NO2等,會(huì)形成酸雨
2、石油
① 稱為“工業(yè)的血液”
?、?從油井開采出來的石油叫原油,它不是產(chǎn)品
?、?組成:主要含碳、氫元素
?、?煉制原理:利用石油各成分的沸點(diǎn)不同,通過蒸餾使之分離(此分離過程是物理變化)
?、?石油各產(chǎn)品:汽油、煤油、柴油(作燃料);瀝青(筑路);石蠟(作蠟燭)等
?、?石油不可以直接作燃料,會(huì)浪費(fèi)資源
3、天然氣
(1)、有石油的地方一般有天然氣,主要成分是甲烷(CH4)
?、偌淄榈奈锢硇再|(zhì):無色、無味的氣體,密度比空氣小,極難溶于水。
②甲烷的化學(xué)性質(zhì):可燃性: CH4+2O2 CO2+ 2H2O (發(fā)出藍(lán)色火焰)
注意:(1)點(diǎn)燃甲烷前要檢驗(yàn)純度
(2)、檢驗(yàn)?zāi)晨扇嘉锸欠窈?、氫元素的方法:點(diǎn)燃,在可燃物上方罩一個(gè)冷而干燥的燒杯,燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧,說明生成了水,證明含有氫元素;把燒杯迅速倒過來,立即注入澄清石灰水,變渾濁,說明生成了二氧化碳,證明含有碳元素。(如果某可燃物燃燒生成了二氧化碳和水,只能證明一定含碳、氫元素,可能含氧元素)。
(3)、鑒別氫氣、一氧化碳、甲烷:檢驗(yàn)燃燒的產(chǎn)物(導(dǎo)出點(diǎn)燃,在火焰上方分別罩一個(gè)冷而干燥的燒杯,看燒杯內(nèi)壁是否出現(xiàn)水霧現(xiàn)象;把燒杯迅速倒過來,立即注入澄清石灰水,看是否變渾濁。
4、沼氣的主要成分是甲烷,把秸稈、雜草、人畜糞便等廢棄物放在密閉的沼氣池中發(fā)酵,就可產(chǎn)生甲烷。在農(nóng)村,沼氣可解決生活用燃料問題和改善環(huán)境衛(wèi)生
5、可燃冰:埋藏于海底,可以燃燒,主要成分是甲烷水合物,儲(chǔ)量是化石燃料總和的兩倍將成為替代化石燃料的新能源,開采時(shí)如果甲烷氣體大量泄漏于大氣中,造成的溫室效應(yīng)將比二氧化碳更嚴(yán)重
6、西氣東輸:輸?shù)氖翘烊粴?/p>
7、在化石燃料中,天然氣是比較清潔的燃料
二、化學(xué)變化中常伴隨著能量的變化,能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化。
1、放出熱量:如燃料燃燒放熱(如化石燃料的燃燒)
C+O2 CO
2、吸收熱量: CO 2+C 2CO
可以利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量做飯、取暖、發(fā)電、冶煉金屬、發(fā)射火箭、開山炸石、拆除危舊建筑
三、使燃料充分燃燒注意兩點(diǎn):燃燒時(shí)要有足夠多的空氣,燃料與空氣有足夠大的接觸面。燃料不充分燃燒的后果:產(chǎn)生的熱量減少,浪費(fèi)資源,產(chǎn)生大量的CO等物質(zhì)污染空氣
四、燃?xì)庑孤﹫?bào)警器安裝的位置應(yīng)根據(jù)燃?xì)獾拿芏葲Q定,如果燃?xì)獾拿芏缺瓤諝獾拇?,則安裝在墻壁下方,反之,則安裝在上方。
課題3 使用燃料對(duì)環(huán)境的影響
一、 燃料燃燒對(duì)空氣的影響
1、 煤的燃燒。煤燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化硫、二氧化氮等污染物。溶于水,當(dāng)溶解在雨水中時(shí),就形成了酸雨。
2、 酸雨的危害:破壞森林、腐蝕建筑物、使水體酸化影響水生生物的生長(zhǎng)等
防止酸雨的措施:使用脫硫煤、使用清潔能源等
3、 汽車用燃料的燃燒。汽油和柴油作為多數(shù)汽車的燃料,它們?nèi)紵龝r(shí)產(chǎn)生的尾氣中主要含有一氧化碳、未燃燒的碳?xì)浠衔?、氮的氧化物、含鉛化合物和煙塵等大氣污染物。
減少汽車尾氣對(duì)空氣污染的措施:改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式,使燃料充分燃燒;使用催化凈化裝置;使用無鉛汽油;使用車用乙醇汽油;汽車用壓縮天然氣(主要成分是甲烷)作燃料;禁止沒有達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的汽車上路
二、使用和開發(fā)新的燃料及能源
1、乙醇
?、?屬于綠色能源中的一種,屬于可再生能源。
?、?由高粱、玉米、薯類等經(jīng)發(fā)酵、蒸餾而得,俗稱酒精
③ 可燃性:C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
?、?被用作酒精燈、火鍋、內(nèi)燃機(jī)的燃料。
?、?乙醇汽油是混合物,其優(yōu)點(diǎn):節(jié)省石油資源,減少汽車尾氣的污染,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
2、氫氣
?、?最清潔、最理想的燃料:A、原材料資源豐富,B、放熱量多,C、產(chǎn)物無污染。
?、?有可燃性 2H2 + O2 2 H2O
?、?有還原性H2+CuO Cu+ H2O 用于冶煉金屬
?、?電解水可得到氫氣2 H2O 2H2↑+ O2↑,但耗用電能
?、莶荒軓V泛使用的原因:制取氫氣成本太高且貯存困難
3、氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法
①藥品:鋅粒和稀硫酸(或稀鹽酸)
?、谠恚篫n + H2SO4 = ZnSO4 +H2↑
③收集方法:向下排空法(密度比空氣小)、排水法(難溶于水)
4、正在推廣或使用的新能源:太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、核能、潮汐?/p>
附:初中要求掌握的兩種實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置:
一、 固 + 固 氣體 發(fā)生裝置圖:
制取氧氣:反應(yīng)原理:2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
2KClO3 2KCl+3O2↑
二、固 + 液 氣體 發(fā)生裝置圖:
①制取氧氣: 反應(yīng)原理:2H2O2 2H2O + O2↑
?、谥迫《趸迹悍磻?yīng)原理: CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
?、壑迫錃猓?反應(yīng)原理:Zn+H2SO4 === ZnSO4+H2↑