㈠ 原子和分子發現史
原子:
早期歷史
關於物質是由離散單元組成且能夠被任意分割的概念流傳了上千年,但這些想法只是基於抽象的、哲學的推理,而非實驗和實證觀察。隨著時間的推移以及文化及學派的轉變,哲學上原子的性質也有著很大的改變,而這種改變往往還帶有一些精神因素。盡管如此,對於原子的基本概念在數千年後仍然被化學家們採用,因為它能夠很簡潔地闡述一些化學界的新發現。
現存最早關於原子的概念闡述可以追溯到公元前6世紀的古印度。正理派和勝論派發展了一種完備的理論來描述原子是如何組成更加復雜的物體(首先成對,然後三對再結合)。西方的文獻則要晚一個世紀,是由留基伯提出,他的學生德謨克利特總結了他的觀點。大約在公元前450年,德謨克利特創造了原子這個詞語,意思就是不可切割。盡管印度和希臘的原子觀僅僅是基於哲學上的理解,但現代科學界仍然沿用了由德謨克利特所創造的名稱[1]。前4世紀左右,中國哲學家墨翟在其著作《墨經》中也獨立提出了物質有限可分的概念,並將最小的可分單位稱之為「端」。
近代史
1661年,自然哲學家羅伯特·波義耳出版了《懷疑的化學家》(The Sceptical Chemist)一書,他認為物質是由不同的「微粒」或原子自由組合構成的,而並不是由諸如氣、土、火、水等基本元素構成[2]。恩格斯認為,波義耳是最早把化學確立為科學的化學家[25]。
1789年,法國貴族,拉瓦錫定義了原子一詞,從此,原子就用來表示化學變化中的最小的單位。
道爾頓在《化學哲學新體系》中描述的原子1803年,英語教師及自然哲學家約翰·道爾頓(John Dalton)用原子的概念解釋了為什麼不同元素總是呈整數倍反應,即倍比定律(law of multiple proportions);也解釋了為什麼某些氣體比另外一些更容易溶於水。他提出每一種元素只包含唯一一種原子,而這些原子相互結合起來就形成了化合物[3]。
1827年,英國植物學家羅伯特·布朗(Botanist Robert Brown)在使用顯微鏡觀察水面上灰塵的時候,發現它們進行著不規則運動,進一步證明了微粒學說。後來,這一現象被稱為為布朗運動。
1877年,德紹爾克思(J. Desaulx)提布朗運動是由於水分子的熱運動而導致的。
1897年,在關於陰極射線的工作中,物理學家約瑟夫·湯姆生(J.J.Thomsom)發現了電子以及它的亞原子特性,粉碎了一直以來認為原子不可再分的設想。湯姆生認為電子是平均的分布在整個原子上的,就如同散布在一個均勻的正電荷的海洋之中,它們的負電荷與那些正電荷相互抵消。這也叫做葡萄乾布丁模型[4]。
1909年,在物理學家歐內斯特·盧瑟福(Ernest Rutherford)的指導下,菲利普·倫納德(P.E.A.Lenard )用氦離子轟擊金箔。發現有很小一部分離子的偏轉角度遠遠大於使用湯姆生假設所預測值。盧瑟福根據這個金鉑實驗的結果指出:原子中大部分質量和正電荷都集中在位於原子中心的原子核當中,電子則像行星圍繞太陽一樣圍繞著原子核。帶正電的氦離子在穿越原子核附近時,就會被大角度的反射[5]。這就是原子核的核式結構。
1913年,在進行有關對放射性衰變產物的實驗中,放射化學家弗雷德里克·索迪(Frederick Soddy)發現對於元素周期表中的每個位置,往往存在不只一種質量數的原子[6]。瑪格麗特·陶德創造了同位素一詞,來表示同一種元素中不同種類的原子。在進行關於離子氣體的研究過程中,湯姆生發明了一種新技術,可以用來分離不同的同位素,最終導致了穩定同位素的發現[7];同年,物理學家尼爾斯·玻爾(Niels Bohr)重新省視了盧瑟福的模型,並將其與普朗克及愛因斯坦的量子化思想聯系起來,他認為電子應該位於原子內確定的軌道之中,並且能夠在不同軌道之間躍遷,而不是像先前認為那樣可以自由的向內或向外移動。電子在這些固定軌道間躍遷時,必須吸收或者釋放特定的能量。這種電子躍遷的理論能夠很好的解釋氫原子光譜中存在的固定位置的線條[8],並將普朗克常數與氫原子光譜的里德伯常量取得了聯系。
1916年,德國化學家柯塞爾(Kossel)在考察大量事實後得出結論:任何元素的原子都要使最外層滿足8電子穩定結構[11]。
1919年,物理學家盧瑟福在α粒子轟擊氮原子的實驗中發現質子[24]。弗朗西斯·威廉·阿斯頓(Francis William Aston)使用質譜證實了同位素有著不同的質量,並且同位素間的質量差都為一個整數,這被稱為整數規則。
1923年,美國化學家吉爾伯特·牛頓·路易斯(G.N.Lewis)發展了柯賽爾的理論,提出共價鍵的電子對理論[11]。路易斯假設:在分子中來自於一個原子的一個電子與另一個原子的一個電子以「電子對」的形式形成原子間的化學鍵。這在當時是一個有悖於正統理論的假設,因為庫侖定律表明,兩個電子間是相互排斥的,但路易斯這種設想很快就為化學界所接受,並導致原子間電子自旋相反假設的提出[15]。
1926年,薛定諤(Erwin Schrödinger)使用路易斯·德布羅意(Louis de Broglie)於1924年提出的波粒二象性的假說,建立了一個原子的數學模型,用來將電子描述為一個三維波形。但是在數學上不能夠同時得到位置和動量的精確值,
1926年,沃納·海森堡(Werner Heisenberg)提出了著名的測不準原理。這個概念描述的是,對於測量的某個位置,只能得到一個不確定的動量范圍,反之亦然。盡管這個模型很難想像,但它能夠解釋一些以前觀測到卻不能解釋的原子的性質,例如比氫更大的原子的譜線。因此,人們不再使用玻爾的原子模型,而是將原子軌道視為電子高概率出現的區域(電子雲)[9]。
1930年,科學家發現,α射線轟擊鈹-9時,會產生一種電中性,擁有極強穿透力的射線,最初,這被認為是γ射線;1932年,約里奧·居里夫婦發現,這種射線能從石蠟中打出質子;同年,盧瑟福的學生詹姆斯·查得威克(James Chadwick)認定這就是中子[1][24],而同位素則被重新定義為有著相同質子數與不同中子數的元素。
1950s,隨著粒子加速器及粒子探測器的發展,科學家們可以研究高能粒子間的碰撞。他們發現中子和質子是強子的一種,又更小的誇克微粒構成。核物理的標准模型也隨之發展,能夠成功的在亞原子水平解釋整個原子核以及亞原子粒子之間的相互作用。
1985年,朱棣文及其同事在貝爾實驗室開發了一種新技術,能夠使用激光來冷卻原子。威廉·丹尼爾·菲利普斯團隊設法將納原子置於一個磁阱中。這兩個技術加上由克洛德·科昂-唐努德日團隊基於多普勒效應開發的一種方法,可以將少量的原子冷卻至微開爾文的溫度范圍,這樣就可以對原子進行很高精度的研究,為玻色-愛因斯坦凝聚的發現奠定了基礎[10]。
歷史上,因為單個原子過於微小,被認為不能夠進行科學研究。最近,科學家已經成功使用一單個金屬原子與一個有機配體連接形成一個單電子晶體管。 在一些實驗中,通過激光冷卻的方法將原子減速並捕獲,這些實驗能夠帶來對於物質更好的理解。
原子結構理論模型發展史
道爾頓的原子模型
英國自然科學家約翰·道爾頓將古希臘思辨的原子論改造成定量的化學理論,提出了世界上第一個原子的理論模型。他的理論主要有以下三點[11]:
①所有物質都是由非常微小的、不可再分的物質微粒即原子組成;
②同種元素的原子的各種性質和質量都相同,不同元素的原子,主要表現為質量的不同;
③原子是微小的、不可再分的實心球體;
④原子是參加化學變化的最小單位,在化學反應中,原子僅僅是重新排列,而不會被創造或者消失。
雖然,經過後人證實,這是一個失敗的理論模型,但,道爾頓第一次將原子從哲學帶入化學研究中,明確了今後化學家們努力的方向,化學真正從古老的煉金術中擺脫出來,道爾頓也因此被後人譽為「近代化學之父」。
葡萄乾布丁模型
葡萄乾布丁模型由湯姆生提出,是第一個存在著亞原子結構的原子模型。
湯姆生在發現電子的基礎上提出了原子的葡萄乾布丁模型,湯姆生認為[11]:
①正電荷像流體一樣均勻分布在原子中,電子就像葡萄乾一樣散布在正電荷中,它們的負電荷與那些正電荷相互抵消;
②在受到激發時,電子會離開原子,產生陰極射線。
湯姆生的學生盧瑟福完成的α粒子轟擊金箔實驗(散射實驗),否認了葡萄乾布丁模型的正確性。
土星模型
在湯姆生提出葡萄乾布丁模型同年,日本科學家提出了土星模型,認為電子並不是均勻分布,而是集中分布在原子核外圍的一個固定軌道上[16]。
行星模型
行星模型由盧瑟福在提出,以經典電磁學為理論基礎,主要內容有[11]:
①原子的大部分體積是空的;
②在原子的中心有一個體積很小、密度極大的原子核;
③原子的全部正電荷在原子核內,且幾乎全部質量均集中在原子核內部。帶負電的電子在核空間進行高速的繞核運動。
隨著科學的進步,氫原子線狀光譜的事實表明行星模型是不正確的。
玻爾的原子模型
為了解釋氫原子線狀光譜這一事實,盧瑟福的學生玻爾接受了普朗克的量子論和愛因斯坦的光子概念在行星模型的基礎上提出了核外電子分層排布的原子結構模型。玻爾原子結構模型的基本觀點是[12]:
①原子中的電子在具有確定半徑的圓周軌道(orbit)上繞原子核運動,不輻射能量
②在不同軌道上運動的電子具有不同的能量(E),且能量是量子化的,軌道能量值依n(1,2,3,...)的增大而升高,n稱為量子數。而不同的軌道則分別被命名為K(n=1)、L(n=2)、N(n=3)、O(n=4)、P(n=5)。
③當且僅當電子從一個軌道躍遷到另一個軌道時,才會輻射或吸收能量。如果輻射或吸收的能量以光的形式表現並被記錄下來,就形成了光譜。
玻爾的原子模型很好的解釋了氫原子的線狀光譜,但對於更加復雜的光譜現象卻無能為力。
現代量子力學模型
物理學家德布羅意、薛定諤和海森堡等人,經過13年的艱苦論證,在現代量子力學模型在玻爾原子模型的基礎上很好地解釋了許多復雜的光譜現象,其核心是波動力學。在玻爾原子模型里,軌道只有一個量子數(主量子數),現代量子力學模型則引入了更多的量子數(quantum number)[11][12]。
①主量子數(principal quantum number),主量子數決定不同的電子層,命名為K、L、M、N、O、P、Q
②角量子數(angular quantum number),角量子數決定不同的能級,符號「l」共n個值(1,2,3,...n-1),符號用s、p、d、f,表示對多電子原子來說,電子的運動狀態與l有關。
③磁量子數(magnetic quantum number)磁量子數決定不同能級的軌道,符號「m」(見下文「磁矩」)。僅在外加磁場時有用。「n」「l」「m」三個量確定一個原子的運動狀態。
④ 自旋磁量子數(spin m.q.n.)處於同一軌道的電子有兩種自旋,即「↑↓」目前,自旋現象的實質還在探討當中。
分子:
概述
分子結構,或稱分子立體結構、分子形狀、分子幾何,建立在光譜學數據之上,用以描述分子中原子的三維排列方式。分子結構在很大程度上影響了化學物質的反應性、極性、相態、顏色、磁性和生物活性。
分子結構最好在接近絕對零度的溫度下測定,因為隨著溫度升高,分子轉動也增加。量子力學和半實驗的分子模擬計算可以得出分子形狀,固態分子的結構也可通過X射線晶體學測定。體積較大的分子通常以多個穩定的構象存在,勢能面中這些構象之間的能壘較高。
分子結構涉及[1]原子在空間中的位置,與鍵結的化學鍵種類有關,包括鍵長、鍵角以及相鄰三個鍵之間的二面角。
原子在分子中的成鍵情形與空間排列。分子結構對物質的物理與化學性質有決定性的關系。最簡單的分子是氫分子,1克氫包含1023個以上的氫分子。水分子中2個氫原子都連接到一個中心氧原子上,所成鍵角是104.5°。分子中原子的空間關系不是固定的,除了分子本身在氣體和液體中的平動外,分子結構中的各部分也都處於連續的運動中。因此分子結構與溫度有關。分子所處的狀態(固態、液態、氣態、溶解在溶液中或吸附在表面上)不同,分子的精確尺寸也不同。
因尚無真正適用的分子結構理論,復雜分子的細致結構不能預言,只能從實驗測得。量子力學認為,原子中的軌道電子具有波動性,用數學方法處理電子駐波(原子軌道)就能確定原子間或原子團間鍵的形成方式。原子中的電子軌道在空間重疊愈多,形成的鍵愈穩定。量子力學方法是建立在實驗數據和近似的數學運算(由高速電子計算機進行運算)相結合的基礎上的,對簡單的體系才是精確的,例如對水分子形狀的預言。另一種理論是把分子看成一個靜電平衡體系:電子和原子核的引力傾向於最大,電子間的斥力傾向於最小,各原子核和相鄰原子中電子的引力也是很重要的。為了使負電中心的斥力減至最小,體系盡可能對稱的排列,所以當體系有2個電子對時,它們呈線型排列(180°);有3個電子對時呈三角平面排列,鍵角120°。
分子的鍵有三種極限類型,即[2]離子鍵、共價鍵和金屬鍵。定位於2個原子之間的鍵稱為定域鍵。由多個原子的共有電子形成的多中心鍵稱為離域鍵。此外還有過渡類型的鍵:鍵電子偏向一方的共價鍵稱為極性鍵,由一方提供成鍵電子的鍵稱為配位鍵。通過這些類型的鍵把原子按一定的空間排列結合成分子,形成分子的構型和構象。例如碳是共享電子對鍵(共價鍵)的基本參加者,碳和氫2 種元素的原子可形成烴類化合物,正四面體構的CH4是其中最簡單的烴,還可形成環狀化合物,例如環己烷;硅和氧是礦物質的基本元素,雲母和石英都含有硅氧單元 。金屬原子被夾在烴環平面中間構成夾心化合物。蛋白質的基本成分是一端接鹼性基,一端接酸性基的二官能分子α-氨基酸。化學組成和分子量相同但分子結構不同的物質互稱為異構體。當2 種異構體其他性質相同,只是旋光方向相反,這一類異構體稱作旋光異構體。可用X射線等衍射法、各種光譜、波譜、能譜和質譜法等測定或推測分子的結構。
表示有理數全集時,為了簡便表達無限循環小數引入分數概念進行組合表達,分子作被除數,分母作除數,運算結果對應全部有理數。
同理,可以用根數的開方形式表示(代數數)實數,循環開方數(級數)形式表示(超越數)實數;維度排列組合數列表示復數等等……
㈡ 誰能把九年級上的化學實驗步驟現象結論給我歸納出來
化學知識總綱
第一單元 走進化學世界
1、化學是研究物質的組成、結構、性質以及變化規律的基礎科學。
2、我國勞動人民商代會製造青銅器,春秋戰國時會煉鐵、煉鋼。
3、綠色化學-----環境友好化學 (化合反應符合綠色化學反應)。
①四特點P6(原料、條件、零排放、產品)
②核心:利用化學原理從源頭消除污染
4、蠟燭燃燒實驗(描述現象時不可出現產物名稱)
(1)火焰:焰心、內焰(最明亮)、外焰(溫度最高)
(2)比較各火焰層溫度:用一火柴梗平放入火焰中。現象:兩端先碳化;
結論:外焰溫度最高
(3)檢驗產物 H2O:用乾冷燒杯罩火焰上方,燒杯內有水霧
CO2:取下燒杯,倒入澄清石灰水,振盪,變渾濁
(4)熄滅後:有白煙(為石蠟蒸氣),點燃白煙,蠟燭復燃
5、吸入空氣與呼出氣體的比較
結論:與吸入空氣相比,呼出氣體中O2的量減少,CO2和H2O的量增多
(吸入空氣與呼出氣體成分是相同的)
6、學習化學的重要途徑——科學探究
一般步驟:提出問題→猜想與假設→設計實驗→實驗驗證→記錄與結論→反思與評價
化學學習的特點:關注物質的性質、變化、變化過程(規律)及其現象;
7、化學實驗(化學是一門以實驗為基礎的科學)
一、常用儀器及使用方法
(一)用於加熱的儀器--試管、燒杯、燒瓶、蒸發皿、錐形瓶
可以直接加熱的儀器是--試管、蒸發皿、燃燒匙
只能間接加熱的儀器是--燒杯、燒瓶、錐形瓶(墊石棉網—受熱均勻)
可用於固體加熱的儀器是--試管、蒸發皿
可用於液體加熱的儀器是--試管、燒杯、蒸發皿、燒瓶、錐形瓶
不可加熱的儀器——量筒、漏斗、集氣瓶
(二)測容器--量筒
量取液體體積時,量筒必須放平穩。視線與刻度線及量筒內液體凹液面的最低點保持水平。
量筒不能用來加熱,不能用作反應容器。量程為10毫升的量筒,一般只能讀到0.1毫升。
(三)稱量器--托盤天平 (用於粗略的稱量,一般能精確到0.1克。)
注意點:(1)先調整零點 。(2)稱量物和砝碼的位置為「左物右碼」。
(3)稱量物不能直接放在托盤上。
一般葯品稱量時,在兩邊托盤中各放一張大小、質量相同的紙,在紙上稱量。潮濕的或具有腐蝕性的葯品(如氫氧化鈉),放在加蓋的玻璃器皿(如小燒杯、表面皿)中稱量。
(4)砝碼用鑷子夾取。添加砝碼時,先加質量大的砝碼,後加質量小的砝碼(先大後小)。(5)稱量結束後,應使游碼歸零。砝碼放回砝碼盒。
(四)加熱儀器--酒精燈
(1)酒精燈的使用要注意「三不」:①不可向燃著的酒精燈內添加酒精;②用火柴從側面點燃酒精燈,不可用燃著的酒精燈直接點燃另一盞酒精燈;③熄滅酒精燈應用燈帽蓋熄,不可吹熄。
(2)酒精燈內的酒精量不可超過酒精燈容積的2/3也不應少於1/4。
(3)酒精燈的火焰分為三層,外焰、內焰、焰心。用酒精燈的外焰加熱物體。
(4)如果酒精燈在燃燒時不慎翻倒,酒精在實驗台上燃燒時,應及時用沙子蓋滅或用濕抹布撲滅火焰,不能用水沖。
(五)夾持器--鐵夾、試管夾。夾持試管的位置應在試管口近1/3處。用手拿試管夾的長柄,不要把拇指按在短柄上。試管夾夾持試管時,應將試管夾從試管底部往上套;夾持部位在距試管口近1/3處。
(六)分離物質及加液的儀器--漏斗、長頸漏斗
過濾時,應使漏斗下端管口與承接燒杯內壁緊靠,以免濾液飛濺。長頸漏斗的下端管口要插入液面以下,以防止生成的氣體從長頸漏鬥口逸出。
二、化學實驗基本操作
(一)葯品的取用
1、葯品的存放:
一般固體葯品放在廣口瓶中,液體葯品放在細口瓶中(少量的液體葯品可放在滴瓶中),金屬鈉存放在煤油中,白磷存放在水中。
2、葯品取用的總原則
①取用量:按實驗所需取用葯品。如沒有說明用量,應取最少量,固體以蓋滿試管底部為宜,液體以1~2mL為宜。
多取的試劑不可放回原瓶,不可亂丟,更不能帶出實驗室,應放在另一潔凈的指定的容器內。
②「三不」:任何葯品不能用手拿、舌嘗、或直接用鼻聞試劑(如需嗅聞氣體的氣味,應用手在瓶口輕輕扇動,僅使極少量的氣體進入鼻孔)
3、固體葯品的取用
①粉末狀及小粒狀葯品:用葯匙或V形紙槽,②塊狀及條狀葯品:用鑷子夾取。
4、液體葯品的取用
①液體試劑的傾注法: 取下瓶蓋,倒放在桌上,(以免葯品被污染)。標簽應向著手心,(以免殘留液流下而腐蝕標簽)。拿起試劑瓶,將瓶口緊靠試管口邊緣,緩緩地注入試劑,傾注完畢,蓋上瓶蓋,標簽向外,放回原處。
②液體試劑的滴加法:
滴管的使用:a、先趕出滴管中的空氣,後吸取試劑
b、滴入試劑時,滴管要保持垂直懸於容器口上方滴加
c、使用過程中,始終保持橡膠乳頭在上,以免被試劑腐蝕
d、滴管用畢,立即用水洗滌干凈(滴瓶上的滴管除外)
e、膠頭滴管使用時千萬不能伸入容器中或與器壁接觸,否則會造成試劑污染
(二)連接儀器裝置及裝置氣密性檢查
裝置氣密性檢查: 先將導管的一端浸入水中,用手緊貼容器外壁,稍停片刻,若導管口有氣泡冒出,松開手掌,導管口部有水柱上升,稍停片刻,水柱並不回落,就說明裝置不漏氣。
(三)物質的加熱
(1)加熱固體時,試管口應略下傾斜,試管受熱時先均勻受熱,再集中加熱。
(2)加熱液體時,液體體積不超過試管容積的1/3,加熱時使試管與桌面約成450角,受熱時,先使試管均勻受熱,然後給試管里的液體的中下部加熱,並且不時地上下移動試管,為了避免傷人,加熱時切不可將試管口對著自己或他人。
(四)過濾 :操作注意事項:「一貼二低三靠」
「一貼」:濾紙緊貼漏斗的內壁
「二低」:(1)濾紙的邊緣低於漏鬥口 (2)漏斗內的液面低於濾紙的邊緣
「三靠」:(1)漏斗下端的管口緊靠燒杯內壁
(2)用玻璃棒引流時,玻璃棒下端輕靠在三層濾紙的一邊
(3)用玻璃棒引流時,燒杯尖嘴緊靠玻璃棒中部
過濾後,濾液仍然渾濁的可能原因有:
①承接濾液的燒杯不幹凈 ②傾倒液體時液面高於濾紙邊緣 ③濾紙破損
玻璃棒的作用:引流。
(五)蒸發 :注意點:(1)在加熱過程中,用玻璃棒不斷攪拌
(玻璃棒的作用:加快蒸發,防止由於局部溫度過高,造成液滴飛濺。)
(2)當液體接近蒸干(或出現較多量固體)時停止加熱,利用余熱將剩餘水分蒸發掉,以避免固體因受熱而迸濺出來。
(3)熱的蒸發皿要用坩堝鉗夾取,熱的蒸發皿如需立即放在實驗台上,要墊上石棉網。
(六)儀器的洗滌:
(1)廢渣、廢液倒入廢物缸中,有用的物質倒入指定的容器中
(2)玻璃儀器洗滌干凈的標准:玻璃儀器上附著的水,既不聚成水滴,也不成股流下
(3)玻璃儀器中附有油脂:先用熱的純鹼(Na2CO3)溶液或洗衣粉洗滌,再用水沖洗。
(4)玻璃儀器中有難溶於水的鹼、鹼性氧化物、碳酸鹽:先用稀鹽酸溶解,再用水沖洗。
(5)儀器洗干凈後,不能亂放,試管洗滌干凈後,要倒插在試管架上晾乾。
第二單元《我們周圍的空氣》知識點
1、第一個對空氣組成進行探究的化學家:拉瓦錫(第一個用天平進行定量分析)。
2、空氣的成分和組成
空氣成分 O2 N2 CO2 稀有氣體 其它氣體和雜質
體積分數 21% 78% 0.03% 0.94% 0.03%
(1)空氣中氧氣含量的測定
a、可燃物要求:足量且產物是固體
b、裝置要求:氣密性良好
c、現象:有大量白煙產生,廣口瓶內液面上升約1/5體積
d、結論:空氣是混合物; O2約佔1/5,可支持燃燒;
N2約佔4/5,不支持燃燒,也不能燃燒,難溶於水
e、探究: ①液面上升小於1/5原因:裝置漏氣,紅磷量不足,未冷卻完全
②液面上升大於1/5原因:燃燒匙伸入集氣瓶太慢,造成瓶內氣體損失,止水夾不緊,燃燒過程漏氣。
③能否用鐵、鋁代替紅磷?不能 原因:鐵、鋁不能在空氣中燃燒
能否用碳、硫代替紅磷?不能 原因:產物是氣體,不能產生壓強差
(2)空氣的污染及防治:對空氣造成污染的主要是有害氣體(CO、SO2、氮的氧化物)和煙塵等。
目前計入空氣污染指數的項目為CO、SO2、NO2、O3和可吸入顆粒物等。
(3)空氣污染的危害、保護:
危害:嚴重損害人體健康,影響作物生長,破壞生態平衡.全球氣候變暖,臭氧層破壞和酸雨等。
保護:加強大氣質量監測,改善環境狀況,使用清潔能源,工廠的廢氣經
處理過後才能排放,積極植樹、造林、種草等。
(4)目前環境污染問題:
臭氧層破壞(氟里昂、氮的氧化物等) 溫室效應(CO2、CH4等)
酸雨(NO2、SO2等) 白色污染(塑料垃圾等)
6.氧氣
(1)氧氣的化學性質:特有的性質:支持燃燒,供給呼吸。
(2)氧氣與下列物質反應現象
物質 現象
碳 在空氣中保持紅熱,在氧氣中發出白光,產生使澄清石灰水變渾濁的氣體
磷 產生大量白煙
硫 在空氣中發出微弱的淡藍色火焰,而在氧氣中發出明亮的藍紫色火焰,
產生有刺激性氣味的氣體
鎂 發出耀眼的白光,放出熱量,生成白色固體
鋁
鐵 劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體(Fe3O4)
石蠟 在氧氣中燃燒發出白光,瓶壁上有水珠生成,產生使澄清石灰水變渾濁的氣體
*鐵、鋁燃燒要在集氣瓶底部放少量水或細砂的目的:防止濺落的高溫熔化物炸裂瓶底(保護集氣瓶)
*鐵、鋁在空氣中不可燃燒。
(3)氧氣的制備:
工業制氧氣——分離液態空氣法(原理:氮氣和氧氣的沸點不同 物理變化)實驗室制氧氣原理 2H2O2 MnO2 2H2O + O2↑
2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑
2KClO3MnO22KCl+3O2↑
(4)氣體製取與收集裝置的選擇 △
發生裝置:固固加熱型、固液不加熱型
收集裝置:根據物質的密度、溶解性
(5)製取氧氣的操作步驟和注意點(以高錳酸鉀製取氧氣並用排水法收集為例)
a、步驟:連—查—裝—固—點—收—移—熄
b、注意點
①試管口略向下傾斜:防止冷凝水倒流引起試管破裂
②葯品平鋪在試管的底部:均勻受熱
③鐵夾夾在離管口約1/3處
④導管應稍露出橡皮塞:便於氣體排出
⑤試管口應放一團棉花:防止高錳酸鉀粉末進入導管
⑥排水法收集時,待氣泡均勻連續冒出時收集(剛開始排出的是試管中的空氣)
⑦實驗結束時,先移導管再熄滅酒精燈:防止水倒吸引起試管破裂
⑧用排空氣法收集氣體時,導管伸到集氣瓶底部
(6)氧氣的驗滿:用帶火星的木條放在集氣瓶口
檢驗:用帶火星的木條伸入集氣瓶內
7、催化劑(觸媒):在化學反應中能改變其他物質的化學反應速率,而本身的質
量和化學性質在反應前後都沒有發生變化的物質。(一變兩不變)
催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用。
8、常見氣體的用途:
①氧氣: 供呼吸 (如潛水、醫療急救)
支持燃燒 (如燃料燃燒、煉鋼、氣焊)
②氮氣:惰性保護氣(化性不活潑)、重要原料(硝酸、化肥)、液氮冷凍
③稀有氣體(He、Ne、Ar、Kr、Xe等的總稱):
保護氣、電光源(通電發不同顏色的光)、激光技術
9、常見氣體的檢驗方法
①氧氣:帶火星的木條
②二氧化碳:澄清的石灰水
③氫氣:將氣體點燃,用乾冷的燒杯罩在火焰上方;
或者,先通過灼熱的氧化銅,再通過無水硫酸銅
9、氧化反應:物質與氧(氧元素)發生的反應。
劇烈氧化:燃燒
緩慢氧化:鐵生銹、人的呼吸、事物腐爛、酒的釀造
第三單元《自然界的水》知識點
一、水
1、水的組成:
(1)電解水的實驗A.裝置―――水電解器。B.電源種類---直流電
C.加入硫酸或氫氧化鈉的目的----------增強水的導電性
D.化學反應:2H2O 通電 H2↑+ O2↑
產生位置 負極 正極
體積比 2 : 1
質量比 1 : 8
F.檢驗:O2---出氣口置一根帶火星的木條----木條復燃
H2---出氣口置一根燃著的木條------氣體燃燒,產生淡藍色的火焰
(2)結論: ①水是由氫、氧元素組成的。
②一個水分子是由2個氫原子和1個氧原子構成的。
③化學變化中,分子可分而原子不可分。
例:根據水的化學式H2O,你能讀到的信息
化學式的含義 H2O
①表示一種物質 水這種物質
②表示這種物質的組成 水是由氫元素和氧元素組成的
③表示這種物質的一個分子 一個水分子
④表示這種物質的一個分子的構成 一個水分子是由兩個氫原子和一個氧原子構成的
2、水的化學性質
(1)通電分解 2H2O === 2H2↑+O2↑
(2)水可遇鹼性氧化物反應生成鹼(可溶性鹼),例如:H2O + CaO==Ca(OH)2
(3)水可遇酸性氧化物反應生成酸,例如:H2O + CO2==H2CO3
3、水的污染:
(1)水資源
A.地球表面71%被水覆蓋,但供人類利用的淡水小於 1%
B.海洋是地球上最大的儲水庫。海水中含有80多種元素。海水中含量最多的物質是 H2O ,最多的金屬元素是 Na ,最多的元素是 O 。
C.我國水資源的狀況分布不均,人均量少 。
(2)水污染
A、水污染物:工業「三廢」(廢渣、廢液、廢氣);農葯、化肥的不合理施用
生活污水的任意排放
B、防止水污染:工業三廢要經處理達標排放、提倡零排放;生活污水要集中處理達標排放、提倡零排放;合理施用農葯、化肥,提倡使用農家肥;加強水質監測。
(3)愛護水資源:節約用水,防止水體污染
4、水的凈化
(1)水的凈化效果由低到高的是 靜置、吸附、過濾、蒸餾(均為 物理 方法),其中凈化效果最好的操作是蒸餾;既有過濾作用又有吸附作用的凈水劑是活性炭。
(2)硬水與軟水 A.定義 硬水是含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水;
軟水是不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。
B.鑒別方法:用肥皂水,有浮渣產生或泡沫較少的是硬水,泡沫較多的是軟水
C.硬水軟化的方法:蒸餾、煮沸
D.長期使用硬水的壞處:浪費肥皂,洗不幹凈衣服;鍋爐容易結成水垢,不僅浪費燃料,還易使管道變形甚至引起鍋爐爆炸。
5、其他
(1) 水是最常見的一種溶劑,是相對分子質量最小的氧化物。
(2) 水的檢驗:用無水硫酸銅,若由白色變為藍色,說明有水存在; CuSO4+5H2O = CuSO4•5H2O
水的吸收:常用濃硫酸、生石灰。
二、氫氣 H2
1、物理性質:密度最小的氣體(向下排空氣法);難溶於水(排水法)
2、化學性質:
(1) 可燃性(用途高能燃料;氫氧焰焊接,切割金屬)
2H2+O2====2H2O 點燃前,要驗純(方法?)
現象:發出淡藍色火焰,放出熱量,有水珠產生
(2) 還原性(用途:冶煉金屬)
H2 + CuO === Cu + H2O 氫氣「早出晚歸」
現象:黑色粉末變紅色,試管口有水珠生成
(小結:既有可燃性,又有還原性的物質 H2、C、CO)
3、氫氣的實驗室製法原理:Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2↑ Zn + 2HCl = ZnCl2 +H2↑
不可用濃鹽酸的原因: 濃鹽酸有強揮發性 ;
不可用濃硫酸或硝酸的原因 :濃硫酸和硝酸有強氧化性 。
4、氫能源 三大優點:無污染、放熱量高、來源廣。
三、分子與原子
分子 原子
定義 分子是保持物質化學性質最小的微粒 原子是化學變化中的最小微粒。
性質 體積小、質量小;不斷運動;有間隙
聯系 分子是由原子構成的。分子、原子都是構成物質的微粒。
區別 化學變化中,分子可分,原子不可分。
化學反應的實質:在化學反應中分子分裂為原子,原子重新組合成新的分子。
㈢ 人類不能肉眼觀察分子和原子,那用什麼設備觀察
原子分子不可能被看到,只能被科學實驗證實。早期是比較間接的證實方式。近代有些更加直觀的證實方式了,比如說單晶衍射、隧道掃描顯微鏡等,雖然聲稱直接觀察到原子,但是也是間接的成像技術,給我們看到的圖片實際上也是通過實驗數據重新處理之後間接做出來的圖。想帶兒子做實驗,那就看你夠不夠土豪了,自己家整一台隧道掃描,學IBM的原子拼字。原子光譜給出了原子中的能級分布,能級間的躍遷幾率大小的信息,是原子結構的反映,是由結構決定的。光譜與結構之間存在著一一對應的內在聯系。原子光譜是研究原子結構的重要方法,也可用來進行定性、定量分析。通過觀察樣本表面,原子的電子是空心圓形的波,原子核像實心球。
㈣ 求 初三人教版化學 自然界的水,知識點,重要點,和易錯點
(一)、水的組成和性質
1、水的電解實驗
(1)實驗裝置:水的電解裝置如圖所示。
(2)實驗現象:
通電後,電極上有氣泡產生,通電一段時間後,兩個玻璃管內匯集了一些氣體,與正極相連的玻璃管內的氣體體積小,與負極相連的玻璃管內的氣體體積大,體積比約為1:2。
檢驗氣體:體積小的氣體能使帶火星的木條復燃,證明是氧氣;體積大的氣體燃燒能產生淡藍色火焰,證明是氫氣。
實驗結論:水是由氫元素和氧元素組成的。水在通電條件下,發生分解反應,產生氫氣和氧氣。
化學方程式為:
3、水的物理性質
水是無色、無味的液體。在4℃時,水的密度最大為1g/cm3。在101kPa下,水的凝固點為0℃(結冰),沸點是100℃。冰的密度比水的密度小。水的導電能力較弱。
4、水的化學性質穩定:在高溫條件下也不易分解,難以用水作原料直接製取氫氣。水的pH為7。
(二)、分子和原子
1、分子
(1)分子的概念
分子是保持物質的化學性質的一種粒子。同種物質的分子化學性質相同,例如:空氣中的氧氣和實驗室製取的氧氣都是由氧分子構成的,它們的化學性質相同。
注意:
①分子不能保持物質的物理性質。例如:水和冰都是由水分子構成的,化學性質相同,但物理性質不相同,水是液態,冰是固態。
②物質的物理性質,如顏色、狀態、密度、熔點、沸點等是該物質大量分子聚集所表現的屬性,是宏觀的,單個分子不能表現出來。
③分子是保持物質化學性質的「最小」粒子,不是「唯一粒子」。因為構成物質的基本粒子有三種(分子、原子、離子),該物質由什麼粒子構成,就由什麼粒子保持它的化學性質。例如:保持氧氣的化學性質的最小粒子是氧分子;保持鐵的化學性質的最小粒子是鐵原子;保持氯化鈉的化學性質的最小粒子是鈉離子和氯離子。
(2)分子的性質(原子的性也是這些)
2、原子
(1)原子的概念和性質
原子的概念:原子是化學變化中的最小粒子。
①原子的概念可以理解為「原子在化學反應中不能再分裂」。在化學反應中原子是最小的粒子,在反應中原子的種類不變,原子的數目和質量不變。
②原子是化學反應中的最小粒子,但原子還可以再分(如原子由原子核和核外電子構成)。
原子的性質:原子的體積和質量都很小;原子也是在不停地運動;原子間也有間隔;原子也可直接構成物質;原子不顯電性。
(三)、水的凈化
1、純水與天然水
純水是無色、無味、無臭、清澈透明的液體,屬於純凈物,天然水(河水、湖水、井水、海水等)里含有許多可溶性和不溶性雜質常呈渾濁,屬於混合物。
2、天然水通過沉澱、過濾、吸附、蒸餾等不同途徑可以得到不同程度的凈化;
(1)靜置:有時又叫沉降或沉澱,用來除去水中較大顆粒不溶於水的雜質。
(2)過濾:除去不溶於水的雜質的方法。
(3)吸附:利用明礬或活性炭吸附水中懸浮雜質而沉降。
(4)蒸餾:除去溶於水的雜質的方法,相對凈化程度較高。
(5)殺菌:利用氯氣、漂白粉等殺菌劑,消滅水中的細菌、病毒。這是一個化學變化的過程。
3、常見的凈水操作有哪幾種方法?單一操作,凈化程度由低到高的順序是
答: 靜置沉澱、 吸附沉澱、 過濾、 蒸餾。
3、硬水和軟水
①含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水叫硬水;不含或少含可溶性鈣、鎂化合物的水叫軟水。
②可用肥皂水來區分硬水和軟水。取等量的軟水和硬水,分別滴加等量的肥皂水,振盪,出現較多泡沫的是軟水,很少泡沫但起很多浮渣的是硬水。
③使用硬水的危害:衣服洗不幹凈、變硬,鍋爐浪費燃料、引起鍋爐爆炸,長期飲用對身體不利。
④硬水的軟化方法:a、生活中通常用煮沸法b、實驗室用蒸餾法c、工業常用離子交換法和葯劑軟化法
4、過濾的操作技巧
過濾適用於液體和固體混合物的分離。操作要點:「 一貼、二低、三靠 」 。
一貼:濾紙緊貼漏斗內壁。
二低:①濾紙邊緣要低於漏斗的邊緣;②待過濾的液體要低於濾紙的邊緣。
三靠:①傾倒液體的燒杯緊靠引流的玻璃棒;②玻璃棒下端要緊靠三層濾紙處;③漏斗的下端要緊靠燒杯內壁。
備註:
濾紙緊貼漏斗內壁。-----為了加快過濾速度。
濾紙邊緣要低於漏斗的邊緣------防止濾紙被水潤濕後破損
液體面要低於濾紙的邊緣。------防止液體從濾紙與漏斗間流下,使過濾不充分
傾倒液體的燒杯緊靠引流的玻璃棒------防止液體濺出
玻璃棒下端要緊靠三層濾紙處-------防止玻璃棒戳穿濾紙
漏斗的下端要緊靠燒杯內壁。-------防止液體濺出
過濾後仍然渾濁的原因:A、濾紙破損 B、液面高出濾紙邊緣 C、承接濾液的燒杯水不幹凈
5、蒸餾操作技巧
①在加熱時,燒瓶中應放入幾粒沸石(碎瓷片),防止暴沸;
②剛開始蒸餾出的液體不能要,因為有些雜質混在水中,蒸餾開始會先蒸餾出來;
③注意溫度要指在100℃。
④溫度計的水銀泡要在蒸餾瓶的支管處;
⑤冷凝管內的水流從下往上。
6、愛護水資源
(1)地球上的水儲量是豐富的,但可利用的淡水資源是有限的;
(2)節約用水,防止水體污染(從工業、農業、生活三方面考慮)。
(3)新千年節水標志及含義「國家節水標志」由水滴、手掌和地球變形而成。綠色的圓形代表地球,象徵節約用水是保護地球生態的重要措施。標志留白部分像一隻手托起一滴水,手是拼音字母JS的變形,寓意節水,表示節水需要公眾參與,鼓勵人們從我做起,人人動手節約每一滴水,手又像一條蜿蜒的河流,象徵滴水匯成江河。
(四)、氫氣的製法、性質和用途
1、氫氣的實驗室製法
(1)反應原理:鋅和稀硫酸反應產生氫氣。
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(2)實驗室製取氫氣的裝置
實驗室製取氫氣的反應是塊狀固體和液體之間的反應,不需要加熱。有關裝置如圖所示。
(3)操作步驟:①按要求裝配好儀器;②檢查裝置氣密性;③裝葯品;④驗純;⑤收集氣體。
(4)收集方法:①向下排氣法;②排水法。
(5)驗純:用拇指堵住集滿氫氣的試管口,靠近火焰,移開拇指點火,聽到尖銳的爆鳴聲,表明氫氣不純,聲音較小,表明氫氣較純。
(6)放置:倒放在桌面上,因為氫氣的密度比空氣小。
(五)物質的分類
化合物:由不同種元素組成的純凈物叫化合物。
單質:由同種元素組成的純凈物叫單質。
氧化物:由兩種元素組成的化合物中,其中一種元素是氧元素的叫做氧化物
㈤ 化學中的分子、原子、離子是怎麼發現的,做什麼實驗能看到它們
1、最先是從哲學角度提出的理論模型
2、然後在實驗中得到證實並不斷完善
3、最後通過高倍顯微鏡看到圖像
4、人們對微觀粒子的認識是逐步推進的,有無數的科學家為此做出過貢獻
5、其中最突出的是道爾頓和阿伏加德羅
㈥ 《物質構成的奧秘》(分子、原子、離子)答案
1.用微粒的觀點解釋下列事實.
(1)相同質量的液態水和氣態水所佔體積不同.(2012大連中考題)
(2)水中加入少量蔗糖,靜置一段時間,最終形成均一、穩定的混合物.(2012大連中考題)
2. 用微粒的觀點解釋下列事實
(1)向氣象氣球中充入氫氣,隨著氣球的上升,其體積逐漸變大。
(2)貯存氣體的容器必須具備的條件之一就是不滲漏,而貯存氫氣的容器要達到這一條件卻非常困難。
3. 請用微粒的觀點解釋:
(1)酒香不怕巷子深
(2)一氧化碳和二氧化碳中均含有氧元素,氧氣可供人呼吸,但一氧化碳卻有毒,說明 ;
(3)水通電後生成氫氣和氧氣 .
4.用微粒的觀點解釋下列現象:
(1)將密封有乙醇(酒精)的透明塑料袋放入85℃以上的熱水裡,看到塑料袋逐漸鼓起,最後液體乙醇消失,塑料袋中看不到任何物質(註:乙醇的沸點為78℃)。
(2)酒中含有乙醇(C2H5OH),過量飲酒有害於身體健康。人過量飲酒會麻醉神經而神志不清,乙醇在體內與氧氣發生一系列化學反應最終生成二氧化碳和水後,人才能重新清醒過來。
5. (3分)用右圖實驗裝置進行氯化氫氣體與氨氣的反應。甲、乙兩燒杯里分別盛放濃鹽酸和濃氨水,可看到容器中有白煙產生。
(1)產生白煙的化學方程式 。
(2)盛有濃鹽酸的滴管附近白煙更濃,解釋產生這一現象的原因:
6.如果不小心打破水銀(汞)溫度計,散落的水銀會在空氣中慢慢揮發,汞蒸氣會侵害人體。處理措施之一是迅速在水銀上撒硫粉,使汞與硫(S8分子)反應生成硫化汞分子,以消除對環境的污染。
7.用分子和原子觀點解釋用體溫計測量體溫時汞柱上升的原因。
8.從冰箱冷藏室中剛取出的果醬瓶,要立即擰開感覺很費力。要想輕松擰開,可以採用什麼辦法?
9偉大的科學家瓦特從看到用水壺燒水時,水燒開了會把壺蓋頂起的現象受到時啟發,後來他發明了蒸汽機。請你從微觀角度解釋水加熱到時沸騰會把壺蓋頂起的原因。
10用微粒的觀點回答下列問題:
(1) 1滴水中大約 有1.67×1021個水分子,是因為分子 ;
(2)雙氧水與二氧化錳混合分解過程中,不變的微粒是 ;
(3)用濕抹布擦過的桌面,一段時間後變乾的原因是 ;
(4)一定質量的水蒸氣冷凝成水時,其體積變小的原因是 。
11.請用分子、原子、離子、元素的相關知識解釋下列問題:
(1)化學反應前後物質總質量不變。
_______________________________________________________________
(2)分別加熱高錳酸鉀、氯酸鉀或電解水,都能生成氧氣。
_______________________________________________________________
(3)金剛石、石墨都是由碳元素組成的單質,但物理性質有很大的差異。
_______________________________________________________________
(4)鈉原子和鈉離子屬於同種元素。
12.下列現象或事實說明了分子的哪些性質:
(1)100ml的水和100ml的酒精混合後,體積小於200ml ;
(2)打氣筒能將空氣壓入足球內 ;
(3)水在通電的條件下能分解成氫氣和氧氣 ;
(4)加熱過氧化氫能製取氧氣,加熱水則不能
13.用微粒的觀點解釋下列事實。
(1)空氣是一種混合物。(2013大連中考題)
(2)取一個透明的玻璃杯,先倒入半杯水,再放入一大塊冰糖,立即在玻璃杯外壁液面位置做上記號,冰糖完全溶解後液面低於記號。(2013大連中考題)
14.(1)家用液化石油氣(主要成分是丙烷等物質)往往加入少量有特殊氣味的物質(如二硫醇),請用分子觀點解釋下列問題:
①25m3的石油氣可以裝入0.024m3的鋼瓶中。
②液化石油氣泄漏時,能嗅到特殊的氣味。
③液化石油氣燃燒時,生成了水和二氧化碳
15由分子的角度研究發現,蒼蠅體內能產生抗細菌感染的過氧化氫(H2O2)。試比較過氧化氫與水的元素組成和分子構成,並說明它們化學性質不同的原因。
16.舉例說明分子是保持物質化學性質的最小粒子。(稍難)
17.在2400多年前,古希臘哲學家德謨克利特在一首詩中表達了物質不滅的觀點:「無中不能生有,任何存在的東西也不會消滅。看起來萬物是死了,但是實則猶生:正如一場春雨落地,霎時失去蹤影;可是草木把它吸收,長成花葉果實,依然欣欣向榮。請你從分子和原子的點,說明物質不滅的原因。
18.加油站里的汽油已放人貯氣罐中貯存好了,但為什麼在離油罐一定距離內,仍要「嚴禁煙火」?
19.運用分子的觀點解釋,為什麼人們常把濕衣服要晾在太陽曬著的地方?
20.試用分子的觀點解釋酒精溶液加熱揮發成酒精蒸氣,酒精燃燒生成二氧化碳和水這兩個不同變化的實質
21 請你設計一個實驗,來證明溫度的高低對微粒間的間隔有何影響。 請你設計一個實驗,來證明溫度的高低對微粒運動的影響。
22.微粒間為什麼不是緊密地靠在一起,而是存在著一定的間隔?
23.長期堆放煤球的地面泥土為什麼會變成黑色?
24酒精擦在手臂上,感覺十分涼爽,試解釋其中的原因。
25.請用分子、原子的觀點解釋下列問題:
(1)氫氣球升空到一定高度會爆炸,火葯在一定條件下也會爆炸,他們有什麼不同?
(2)打開酒精瓶,會嗅到一股特殊的氣味,為什麼?
(3)有時向冷的玻璃杯中倒開水,玻璃杯會破碎,為什麼?
(4)白糖放到水中後逐漸會消失,為什麼?
26(1)列舉生活中的一些例子,說明構成物質的微粒間有空隙。(舉三例)(3分)
(2)用微粒的觀點解釋:物質固、液、氣三態的密度不同。(3分)
27.盛有冷水的燒杯中放入少量品紅,一段時間後,燒杯中的水逐漸變為紅色,而在盛有熱水的燒杯中則迅速變紅,這是因為 。
28.用微觀的眼光看世界」,是我們學習化學的重要思想方法。試根據以下材料,結合你所學知識,簡要回答問題:
材料一 一滴水裡大約有15萬億億個水分子,如果10億人來數一滴水裡的水分子, 每人每分鍾數100個,日夜不停,需要數3萬多年才能完成。
材料二 大多數物質都有熱脹冷縮的現象。
⑴材料一說明________________________________________________。
⑵材料二說明________________________________________________。
⑶請談談你對「分子是保持物質的化學性質的最小粒子」這句話的認識
29.流感發生時,可用醋對室內空氣進行消毒,為了迅速增加室內空氣中醋的含量,常採用給醋加熱的方法。
(1)通過對上述事例的分析,關於溫度與分子運動速率的關系你能得出什麼結論?
(2)請你從生活或生產實際中,再舉出一個符合上述結論的事例。
30.酒精是純凈物,白酒是混合物(2014普蘭店期末)
31.水的蒸發和水的通電分解本質上有何不同?(酒精揮發和酒精燃燒本質上為什麼不同?)
32.以前中醫「拔火罐」時,是將點燃的酒精棉深入玻璃罐內又迅速拿出,立即將罐口扣到皮膚上,玻璃罐被緊緊吸住罐內的皮膚凸起,(2014大連一模)
33、在大連的冬季,一些鐵質的管道有時會發生斷裂現象,請用微粒的觀點解釋
34、(1)少量白磷(由P4分子構成)露置在空氣中很快自燃並冒白煙(由P2O5分子構成)。
(2)在空氣中打開裝有乾冰的容器,容器口有大量白霧產生。
35、貯存和運輸氧氣時,要在高壓下將氧氣變成液體裝入藍色鋼瓶中
36、(1)現在服裝乾洗劑的主要成分是四氯乙烯(C2C14 ,它是一種極易揮發,可致癌的有毒物質),乾洗後的衣服剛取回時需要掛在室外通風處一段時間,請用微粒的觀點解釋這樣做的原因。
(2)有些乾洗店用裝有活性炭的新型乾洗機取代舊款的乾洗機可將有毒物質大約降到原來的三十分之一,這一做法是利用了活性炭的 性
37、(1)向容積為250mL的細頸玻璃儀器A中加水至虛線處,再滴幾滴紅墨水,一段時間後,A中的現象是 ,說明
(2)繼續向體A中加酒精至凹液面最低處正好與刻線相切。塞緊玻璃塞,將A中液體倒轉搖勻,重復2次。靜置一段時間後,A中的現象為____ ,說明 。儀器A細頸部分的作用是____
38、實驗室在製取氣體時,必須首先檢查裝置的氣密性,如圖所示.如果裝置不漏氣導管口就會有氣泡冒出.用分子觀點解釋產生上述現象的原因.
39、氣密性良好的大小相同的醫用注射器兩只,將栓塞向外拉,分別吸入等體積的空氣和水,用手指頂住針孔末端的小孔,將栓慢慢推入(如圖所示),哪一隻針筒里的物質______(填空氣或水)容易被壓縮.原因是______ .
答案:
可燃物燃燒需要氧氣,溫度要達到可燃物的著火點,白磷的著火點比紅磷的著火點低很多(1分),在密閉容器中燃燒白磷和紅磷,隨著氧氣的量逐漸減少,燃燒逐漸減弱,產生的熱量逐漸減弱,容器內的溫度更容易降到紅磷的著火點以下(1分),此時紅磷熄滅,白磷還在燃燒,因此,和紅磷相比,白磷消耗氧氣多一些(1分)
1、(1)分子之間有間隔,質量一定時,雖然液態水和氣態水分子個數相同但分子間隔不同,所以體積不同。(2)分子在不斷運動,分子間有間隔(1分)蔗糖分子在水分子的作用下不斷運動,均勻地分散到水分子之間(1分)
2、(1)氫分子間有間隔(1分),向氣象氣球中充入氫氣,隨著氣球上升,大氣壓力減小,氣球中的氫氣分子間的間隔變大,使得氫氣體積逐漸變大,所以氣球變大。(1分)
(2)相比其他氣體,氫分子的質量和體積均很小(1分),運動速率最快(1分),所以氫氣極易通過很小的空隙逸散。
3、(1)分子在不停地運動.(2)不同的分子其組成和結構不同,性質也不相同. (3)略
4.(1)答:分子在不斷運動,分子間有間隔。溫度升高分子運動速率加快且間隔增大(1分)放入85℃的熱水中,乙醇分子運動速率加快,分子間間隔變大,乙醇氣化,袋內氣體體積逐漸增大而鼓起(1分),由於乙醇分子很小,氣化後形成肉眼看不到的的乙醇分子,所以塑料袋看不到任何物質(1分)。
(2)乙醇分子與氧氣發生反應後,乙醇分子分解成碳原子、氫原子、氧原子,氧分子分解成氧原子,這些原子重新組合生成二氧化碳分子和水分子,乙醇分子的化學性質發生改變。
5.(1)HCl+NH3=NH4Cl 。
(2)分子在不斷運動,相對分子質量越大,分子的運動速率越慢,HCl相對分子質量比NH3的相對分子質量大,運動速率慢,因此在盛有濃鹽酸的滴管附近白煙更濃。
6.汞原子在不斷運動,汞原子有毒。硫分子分解成硫原子,硫原子與汞原子重新組合成硫化汞分子。
7.汞是由汞原子構成,受熱後,汞原子之間間隔增大,體積膨脹,汞柱上升。
8. 冰箱冷藏室中的溫度低,分子運動速率減慢,氣體分子間間隔縮小,瓶內壓強減小,瓶外大氣壓使瓶塞不易打開。
9.水是由水分子構成的,分子不斷運動,分子間有間隔(1分)水燒開時溫度升高,水分子運動速度加快,水分子間隔變大(1分)水的體積膨脹(1分)所以把壺蓋頂開。
10.(1) 很小 (2)氫原子和氧原子 (3)分子在不斷運動 (4)水分子之間的間隔變小了
11. 1)在化學反應前後,原子種類不變,原子個數不變,原子質量不變(2)三種物質中都含有氧元素(3)碳原子排列方式不同(4)核內質子 數相同(或核電荷數相同)
13. ⑴ 不同種分子構成的是混合物(1分)空氣中含有氮分子和氧分子等多種分子,所以是混合物(1分)⑵分子間有間隔(1分),在水分子作用下糖的 分子不斷運動,彼此進入對方的間隔當中,使總體積減小,液面低於記號。
14.【解答】①由於分子間有間隔,受壓時,分子之間的間隔變小,所以,25m3的石油氣可以裝入0.024m3的鋼瓶中;②由於分子是運動的,當液化石油氣泄漏時,有特殊氣味的物質的分子通過運動分散到周圍的空氣中.所以,能聞到特殊的氣味;③略
15過氧化氫與水都含有氫元素和氧元素,但由於每個過氧化氫分子是由兩個氫原子和兩個氧原子構成的,而每個水分子是兩個氫原子和一個氧原子構成的,分子構成不同,所以它們的化學性質不同
16. 水蒸發發生物理變化時,水分子沒有變成其他分子,水的化學性質沒有改變(1分)水通電發生化學變化時,水分子發生了變化,生成了氫分子和氧分子,氫分子和氧分子不再保持水的化學性質,(1分)因此分子是保持物質化學性質的最小粒子。
17. (物質是由原子、分子等粒子構成的,分子是由原子構成的。在物理變化中,構成物質的原子、分子本身不變。在化學變化中,反應物的原子重新組合生成新物質,原子的種類、數目和質量都不改變。所以物質不滅)
18.因分子是不斷運動的,汽油分子易擴散到空氣中,且其易燃,所以要「嚴禁煙火」
19. 因為太陽曬著的地方,溫度較高,水分子獲得的能量較大,運動速率較快,分子之間的間隔也增大,水就容易變為氣態而擴散到空氣中,所以濕衣服在太陽曬著的地方容易干
20. 酒精加熱揮發成酒精蒸氣時,酒精分子運動速率加快,分子間距離變大,酒精分子未變,是物理變化;酒精燃燒時生成了水和二氧化碳,分子改變了,有新物質的分子生成,是化學變化
21. 實驗操作:在室溫下,用一注射器吸入5 mL的空氣,封住口,對它升溫至60 ℃,觀察現象
實驗現象:活塞的刻度向外移動,氣體體積變大。結論:溫度升高,微粒間的間隔也變大。答案:實驗操作:分別取相同質量的80 ℃的熱水和20 ℃的水,向其中同時放入相同質量的蔗糖。實驗現象:在熱水中,蔗糖溶解得快。結論:溫度越高,微粒的運動就越快。
22. 微粒間存在著一定的吸引力和排斥力,所以微粒之間總保持一定的距離。當距離太靠近時,排斥力大於吸引力,距離變大;當距離太遠時,吸引力大於排斥力,距離就變小
23. 微粒在不斷運動,構成煤球的微粒擴散到了地面上,使泥土變黑
24.微粒在不斷運動,酒精具有揮發性,氣化的過程中需要熱量,酒精由液體變為氣體擴散到空氣的過程中,從手臂上吸收熱量,從而使人感覺到十分涼爽。
25. ⑴氫氣球爆炸是因為上升至高空後,外界的大氣壓強減小,氣體的微粒間隙逐漸增大,氣體體積增大,氣球最終無法承受壓力而爆炸,該過程屬於物理變化過程;而火葯爆炸則是因為構成物質的微粒與氧分子發生了化學變化,在有限的空間內產生了大量的熱和氣體,該過程屬於化學變化過程。
⑵微粒在不斷運動,酒精易揮發,打開瓶蓋後,構成酒精的微粒擴散到空氣中
⑶微粒間存在間隙,溫度升高,間隙增大。向冷的玻璃杯中倒開水,使玻璃的溫度驟然升高,構成玻璃杯的微粒之間的間隙驟然增大而無法承受,從而使之破裂。
⑷物質都是由肉眼看不見的微粒構成的,白糖放入水中後,白糖微粒就被分散到水的間隙中。
26. (1)空氣可以被壓縮;物體受熱時體積會膨脹,遇冷時體積會收縮;水結成冰;食鹽放入水中,能逐漸溶解而消失等(合理均得分)
(2)由於在一定條件下,同一物質在固態、液態、氣態情況下微粒間的距離不同,所以等質量情況下同一物質在固態、液態、氣態所佔有的體積也不同,因此,物質固、液、氣三態的密度不同。
27. 溫度越高,分子運動的速率越快
28.(1)分子很小,但真實存在。 (2)分子之間有間隔。
要點:由分子構成的物質發生物理變化時,分子本身不變;
由分子構成的物質發生化學變化時,分子本身發生了變化,生成了新的分子。)
29. (1)隨著溫度的升高,分子運動速率加快