(8)除去A中的泥沙用过滤法;分离A与B(含量少)的混合物,用结晶法。
11、气体的溶解度
(1)气体溶解度的定义:
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。
(2)影响因素:
①气体性质②温度越高,气体溶解度越小③压强越大,气体溶解度越大
12、混合物的分离①过滤法:
分离可溶物+难溶物②结晶法:
分离几种可溶性物质
结晶的两种方法蒸发溶剂,如NaCl(海水晒盐)
降低温度(冷却热的饱和溶液,如KNO3)
第七章应用广泛的酸碱盐
1、酸、碱、盐的组成
酸=H++酸根离子H2SO4=2H++SO42—HCl=H++Cl—HNO3=H++NO3—
碱=金属离子+OH—NaOH=Na++OH—Ca(OH)2=Ca2++2OH—NH3·H2O
盐=金属离子(或铵根)+酸根离子NaCl=Na++Cl—CuSO4=Cu2++SO42—Na2CO3NH4Cl
酸、碱、盐的水溶液可以导电(原因:
溶于水时离解形成自由移动的阴、阳离子)
2、浓盐酸、浓硫酸的物理性质、特性、用途
浓盐酸
浓硫酸
颜色、状态
“纯净”:
无色液体
工业用盐酸:
黄色(含Fe3+)
无色粘稠、油状液体
气味
有刺激性气味
无
特性
挥发性(敞口置于空气中,瓶口有白雾)
吸水性脱水性
强氧化性腐蚀性
用途
金属除锈
制造药物
人体中含有少量盐酸,助消化
金属除锈
浓硫酸作干燥剂
生产化肥、精炼石油
3、酸的通性(具有通性的原因:
酸离解时所生成的阳离子全部是H+)
(1)与酸碱指示剂的反应:
使紫色石蕊试液变红色,不能使无色酚酞试液变色
(2)金属+酸→盐+氢气Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
(3)碱性氧化物+酸→盐+水CuO+H2SO4=CuSO4+H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
(4)酸+碱→盐+水HCl+NaOH=NaCl+H2OCa(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O
(5)酸+盐→新酸+新盐HCl+AgNO3=HNO3+AgCl↓H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl
4、氢氧化钠、氢氧化钙的物理性质、用途
氢氧化钠
氢氧化钙
色态
白色固体,极易溶于水(溶解放热)
白色粉末,微溶于水
俗名
烧碱、火碱、苛性钠(具有强腐蚀性)
熟石灰、消石灰
制法
Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH
CaO+H2O==Ca(OH)2
用途
氢氧化钠固体作干燥剂
化工原料:
制肥皂、造纸
去除油污:
炉具清洁剂中含氢氧化钠
工业:
制漂白粉
农业:
改良酸性土壤、配波尔多液
建筑:
5、碱的通性(具有通性的原因:
离解时所生成的阴离子全部是OH-)
(1)碱溶液与酸碱指示剂反应:
使紫色石蕊试液变蓝色,使无色酚酞试液变红色
(2)酸性氧化物+碱→盐+水CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2OSO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
(3)碱+酸→盐+水2HNO3+Mg(OH)2=Mg(NO3)2+2H2OAl(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
(4)碱+盐→新碱+新盐2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
注:
难溶性碱受热易分解(不属于碱的通性)
如Cu(OH)2ΔCuO+H2O2Fe(OH)3ΔFe2O3+3H2O
②常见沉淀:
AgClBaSO4Cu(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2BaCO3CaCO3
注:
AgCl↓和BaSO4↓既不溶于水,又不溶于酸。
③复分解反应的条件:
当两种化合物互相交换成分,生成物中有沉淀或有气体或有水生成时,复分解反应才可以发生。
6、酸性氧化物与碱性氧化物
酸性氧化物
碱性氧化物
定
义
凡能与碱反应生成盐和水的氧化物
大多数非金属氧化物是酸性氧化物
凡能与酸反应生成盐和水的氧化物
大多数金属氧化物是碱性氧化物
化
学
性
质
①大多数可与水反应生成酸
CO2+H2O=H2CO3SO2+H2O=H2SO3
SO3+H2O==H2SO4
①少数可与水反应生成碱
Na2O+H2O==2NaOHK2O+H2O=2KOHBaO+H2O==Ba(OH)2CaO+H2O==Ca(OH)2
②酸性氧化物+碱→盐+水
CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O
(不是复分解反应)
②碱性氧化物+酸→盐+水
Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O
(是复分解反应)
7.几种酸、碱、盐的检验方法
物质
试剂
现象
酸(H+)
紫色石蕊试液
变红
蓝色石蕊试纸
变红
碱(OH—)
紫色石蕊试液,红色石蕊试纸
变蓝
无色酚酞试液
变红
碳酸盐(CO32—)
盐酸,澄清石灰水
生成气体能使澄清的石灰水变浑浊
铵盐(NH4+)
浓NaOH溶液或熟石灰,红色石蕊试纸
产生无色有刺激性气味的气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
Cl—
①AgNO3②HNO3
白色沉淀不溶解
SO42—
①BaCl2②HNO3
白色沉淀不溶解
8、中和反应溶液酸碱度的表示法——pH
(1)定义:
酸与碱作用生成盐和水的反应
(2)应用:
(1)改变土壤的酸碱性
(2)处理工厂的废水(3)用于医药
(3)溶液酸碱度的表示法——pH
①07 14
酸性增强中性碱性增强
②pH的测定:
最简单的方法是使用pH试纸
用玻璃棒(或滴管)蘸取待测试液少许,滴在pH试纸上,显色后与标准比色卡对照,读出溶液的pH(读数为整数)
③酸雨:
正常雨水的pH约为5.6(因为溶有CO2),pH<5.6的雨水为酸雨
9、常见的盐定义:
能解离出金属离子(或NH4+)和酸根离子的化合物
物质
俗称
物理性质
用途
氯化钠
NaCl
食盐
白色粉末,水溶液有咸味,溶解度受温度影响不大
①作调味品②作防腐剂③消除积雪(降低雪的熔点)④农业上用NaCl溶液来选种
⑤制生理盐水(0.9%NaCl溶液)
碳酸钠
Na2CO3
纯碱(水溶液呈碱性、苏打
白色粉末状固体,易溶于水
玻璃、造纸、纺织、洗涤、食品工业等
碳酸氢钠
NaHCO3
小苏打
白色晶体,
易溶于水
制糕点所用的发酵粉,汽水;
医疗上,治疗胃酸过多;干粉灭火器灭火
硫酸铜CuSO4
无水硫酸铜
白色晶体,遇水变蓝,可检验水
配置波尔多液、炼铜
CuSO4·5H2O
胆矾、蓝矾
蓝色晶体,
易溶于水
备注
①粗盐中由于含有氯化镁、氯化钙等杂质,易吸收空气中的水分而潮解。
②碳酸钠从溶液中析出时,化学式为Na2CO3·10H2O。
碳酸钠晶体Na2CO3·10H2O(纯净物),俗称天然碱、石碱、口碱。
风化:
常温时在空气中放置一段时间后,失去结晶水而变成粉末。
(化学变化)③2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
10、精盐提纯——去除不溶性杂质,得到的精盐中还含有氯化镁、氯化钙等可溶性杂质。
①实验步骤:
溶解、过滤、蒸发
②实验仪器
实验步骤
实验仪器
其中玻璃棒的作用
溶解
烧杯、玻璃棒
加速溶解
过滤
铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯、玻璃棒
引流
蒸发
铁架台(带铁圈)蒸发皿、酒精灯、玻璃棒
使液体受热均匀,防止液体飞溅
11、盐的化学性质
①盐(可溶)+金属1→金属2+新盐(金属1比金属2活泼,K、Ca、Na除外)
②盐+酸→新盐+新酸
③盐+碱→新盐+新碱(反应物需都可溶,且满足复分解反应的条件)
④盐+盐→两种新盐(反应物需都可溶,且满足复分解反应的条件)
12、酸、碱、盐的溶解性
①酸:
大多数都可溶(除硅酸H2SiO3不溶)
②碱:
只有氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡和氢氧化钙可溶于水,其余均为沉淀
③盐:
钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐都可溶;
氯化物除AgCl难溶外,其余多数均可溶;
硫酸盐除BaSO4难溶,Ag2SO4、CaSO4微溶外,其余多数可溶;
碳酸盐除碳酸钾、碳酸钠、碳酸铵可溶,其余都难溶。
注:
BaSO4、AgCl既不溶于水,也不溶于酸
13、化学肥料
(1)农家肥料:
营养元素含量少,肥效慢而持久、价廉、能改良土壤结构
(2)化学肥料①氮肥作用:
促进植物茎、叶生长茂盛、叶色浓绿(促苗)。
缺氮:
叶黄
含N量
使用注意事项
NH4HCO317.7%
易分解,施用时深埋
铵态氮肥防晒防潮,且均不能与碱性物质(如草木灰、熟石灰等)混合施用,
否则会“跑肥”。
NH4NO335%
易爆,结块不可用铁锤砸
(NH4)2SO421.2%
长期使用会使土壤酸化、板结
NH4Cl26.2%
CO(NH2)246.7%
“跑肥”:
NH4NO3+NaOH=NaNO3+NH3↑+H2O
②钾肥作用:
促使作物生长健壮、茎杆粗硬,抗倒伏(壮秆)。
缺钾:
叶尖发黄
常用钾肥:
KCl、草木灰(主要成分为K2CO3,呈碱性)、K2SO4会使土壤酸化、板结
③磷肥作用:
促进植物根系发达,穗粒增多,饱满(催果)缺磷:
生长迟缓,产量降低,根系不发达。
常用磷肥磷矿粉Ca3(PO4)2钙镁磷肥(钙和镁的磷酸盐)
过磷酸钙Ca(H2PO4)2和CaSO4不能与碱性物质混合施用。
重过磷酸钙Ca(H2PO4)2如草木灰、熟石灰
④复合肥:
含N、P、K中的两种或三种,KNO3、NH4H2PO4、(NH4)2HPO4
14、使用化肥、农药对环境的影响
1、土壤污染:
重金属元素、有毒有机物、放射性物质2、大气污染:
N2O、NH3、H2S
3、引起水体污染:
N、P过多,导致水体富营养化,赤潮、水华等现象
15、合理使用化肥
1、根据土壤情况和农作物种类选择化肥2、农家肥和化肥合理配用
第八章食品中的有机化合物
一、有机化合物(含碳的化合物)
化合物无机化合物
有机化合物(不包括CO、CO2和Na2CO3、CaCO3等碳酸盐)
1、生活中常见的有机物
CH4(最简单的有机物、相对分子质量最小的有机物)、C2H5OH(乙醇,俗名:
酒精)、
CH3COOH(乙酸,俗名:
醋酸)、C6H12O6(葡萄糖)、蔗糖、蛋白质、淀粉等
2、有机物数目庞大的原因:
原子的排列方式不同
3、有机物小分子如:
CH4、C2H5OH、CH3COOH、C6H12O6等
有机高分子化合物(相对分子质量很大)如:
蛋白质、淀粉、纤维素等
4、六大营养素:
蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水(无机盐和水可被直接吸收)
二、蛋白质
1、功能:
是构成细胞的基本物质,是机体生长及修补受损组织的主要原料。
2、存在:
动物肌肉、皮肤、毛发、蹄、角的主要成分
植物的种子(如花生、大豆)
3、构成:
由多种氨基酸(如丙氨酸、甘氨酸等)构成
4、人体蛋白质代谢
摄入胃肠道尿素+CO2+H2O,放出热量
蛋白质人体氨基酸
水解人体所需各种蛋白质
5、几种蛋白质(维持生长发育,组织更新)
(1)血红蛋白:
由血红素(含Fe2+)和蛋白质构成作用:
运输O2和CO2的载体
血红蛋白+O2氧合血红蛋白
CO中毒机理:
血红蛋白与CO结合能力比与O2结合能力强200倍,导致缺氧而死。
吸烟危害:
CO、尼古丁、焦油等
麦芽糖酶
淀粉酶
(2)酶:
生物催化剂特点:
高效性、选择性、专一性
例:
淀粉麦芽糖葡萄糖(人体可直接吸收的糖)
6、蛋白质的变性(不可逆):
破坏蛋白质的结构,使其变质
引起变质的因素物理:
高温、紫外线等
化学:
强酸、强碱、甲醛、重金属盐(Ba2+、Hg2+、Cu2+、Ag+等)等
应用:
用甲醛水溶液(福尔马林)制作动物标本,使标本长期保存。
三、糖类是生命活动的主要供能物质(60%—70%)
1、组成:
由C、H、O三种元素组成,又叫碳水化合物
2、常见的糖
酶
(1)淀粉(C6H10O5)n:
存在于植物种子或块茎中。
如稻、麦、马铃薯等。
(C6H10O5)nC6H12O6血糖淀粉(肌肉和肝脏中)
(2)葡萄糖C6H12O6(人体可直接吸收的糖)
呼吸作用C6H12O6+6O26CO2+6H2O15.6KJ/g供机体活动和维持体温需要
(3)蔗糖C12H22O11:
主要存在于甘蔗、甜菜中。
白糖、冰糖、红糖中的主要成分是蔗糖
四、油脂1、分类植物油脂:
油
动物油脂:
脂肪
2、功能:
提供大量能量39.3KJ/g3、脂肪:
维持生命活动的备用能源
★糖类和脂肪在人体内经氧化放出热量,为机体活动和维持恒定的体温提供能量。
五、维生素多数在人体中不能直接合成,需从食物中摄取
1、存在:
水果、蔬菜等
2、作用:
调节新陈代谢、预防疾病、维持身体健康。
缺VA:
夜盲症;缺VC:
坏血症
六、化学元素与人体健康
缺Fe会引起贫血;缺Zn生长迟缓,发育不良;缺Ca青少年佝偻病,老年人骨质疏松;缺I会引起甲状腺肿大;缺F氟易产生龋齿;Na+K+维持人体内的水分和维持体液恒定的pH(如血液的pH7.35-7.45)。
第九章化学与社会发展
一.化学燃料及其对环境的影响
1.化石燃料:
主要是指埋藏在地下不能再生的燃料资源,主要包括煤、石油、天然气等。
2.化学燃料带来的环境问题:
(1)煤、石油、天然气的燃烧产物都会有二氧化碳,是温室气体,造成全球气候变暖;
(2)化石燃料中,特别是煤和石油,含有硫、氮等杂质,燃烧产物中含有SO2、NOx等酸性物质,造成酸雨等大气污染物;
(3)燃烧产生的热量,对周围的环境造成热污染
(4)利用煤的燃烧进行火力发电中,能量的转化:
化学能→热能→机械能→电能
二.化学能转化为电能
1.化学电源:
是一种将化学能直接转化为电能的装置,常见的电池是化学电源。
2.化学电源的优点:
既可以减少大气污染,又可以提高能量的转化效率。
3.实验:
化学能转化为电能的实验
实验现象
电流计的指针发生偏转,锌片表面变红,长时间溶液颜色变浅
化学方程式
Zn+CuSO4==Cu+ZnSO4
电流计偏转原因
烧杯中发生了化学变化,Zn失去电子,Cu2+得到电子变成Cu
能量转化的形式
化学能直接转化为电能
使用化学电源的优点
提高能量的转化效率,减少大气污染
4.废旧电池丢弃对环境的影响:
废旧电池的危害主要集中在重金属上,如汞、铅、镉。
这些物质泄露出来进入水或土壤,就会通过各种途径进入了人体的食物链,最终带来危害。
因此务必要正确使用电池,并妥善回收。
三.氢能源
1.氢能源的优点:
①来源广;②热值高;③生成物不会污染环境。
故称为“绿色能源”。
2.氢能源的缺点:
(1)制备氢气的能耗问题(成本高);
(2)氢气的储存和运输等问题(安全问题)
3.氢能源的发展前景:
要利用太阳能来分解水制取氢气,制备高效、廉价的储氢材料。
4.实验室制取氢气①反应原理:
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
②实验装置:
同二氧化碳的制取装置(固液反应,不需加热)
点燃
5.氢气的性质与应用
(1)可燃性:
在空气被点燃后,发出淡蓝色火焰,放出大量的热2H2+O2======2H2O
(2)还原性:
在加热条件下,能与氧化铜等反应,使之变红。
H2+CuO====Cu+2H2O
四.金属材料1.定义:
金属材料包括纯金属与合金;
2.常见合金:
青铜器(Cu-Sn合金)、黄铜(Cu-Zn)、钢和生铁(铁合金)、铝合金
3.新型金属材料:
铝钛合金:
耐腐蚀、质轻、高强度、高韧性,主要用于飞机制造工业;储氢合金:
方便的储存、释放合金,主要用于镍氢电池;“形状记忆”合金:
效果最好的合金为镍钛合金,影响其形态的因素为温度。
4.金属材料的优点及缺点:
强度大,但不耐腐蚀
五.无机非金属材料
1.主要包括:
陶瓷、玻璃、水泥等优点:
耐高温;缺点:
脆性大
2.陶瓷的原料:
瓷土、粘土、长石、石英等
3.玻璃的原料:
砂子(主要成分SiO2)、石灰石(主要成分CaCO3)和纯碱(Na2CO3)
六.合成材料(又称有机合成材料)
1.三大合成材料:
塑料、合成橡胶、合成纤维
优点:
强度大、密度小;缺点:
不耐高温
2.塑料:
(1)常见的塑料:
聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、有机玻璃(PMMA)和电木塑料;
(2)实验:
点燃聚乙烯及聚氯乙烯,观察现象
实验样品
燃烧情况
是否有黑烟
是否有气味
解释与结论
聚乙烯
易燃
没有
无气味
组成元素为C、H,生成物为CO2、H2O,故聚乙烯无毒,可用于包装食品。
聚氯乙烯
不易燃烧
大量黑烟
产生刺鼻气味
组成元素为C、H、Cl,生成物除了CO2、H2O外,还有HCl或其他含氯物质。
故聚氯乙烯有毒,不宜用于包装食品。
(3)废弃塑料带来的环境污染——“白色污染”
(4)解决“白色污染”方法:
A.尽可能的减少使用塑料制品;B.回收废旧塑料;C.研制和推广可降解塑料
3.合成橡胶:
(1)向橡胶中添加炭黑,为了增加其耐磨性;
(2)向橡胶中添加硫元素,为了增加其强度,但会减弱其弹性。
(3)合成橡胶与天然橡胶相比,优点为良好的弹性、绝缘性及耐高温性。
4.合成纤维:
(1)合成原料:
主要为石油、煤、石灰石、水、空气等;
(2)几种纤维的性质比较实验:
性质
纤维种类
灼烧情况
受酸影响10%H2SO4
受碱影响3%NaOH
结论与解释
棉花(天然植物纤维)
迅速燃烧,产生黄色火焰,有烧纸的气味,固体剩余物松脆
变脆
稍微膨胀
植物纤维主要是由纤维素组成,在酸性或者碱性溶液中容易水解为葡萄糖
羊毛(天然动物纤维)
燃烧,并产生烧焦羽毛的气味,固体剩余物松脆
几乎无变化
变脆
动物纤维中含有蛋白质,在碱性溶液中容易被溶解。
尼龙线
(合成纤维)
燃烧时先卷曲、融化,后燃烧,冷却后固体剩余物变硬
几乎无变化
几乎无变化
合成纤维耐酸碱溶液的腐蚀
(3)合成纤维的优点与缺点
A.优点:
强度高、耐磨、弹性好、耐化学腐蚀性;B.缺点:
吸水性和透水性差
七.复合材料
1.定义:
是将两种或者两种以上的材料复合成一体而形成的,具有更优异的综合性能。
2.主要复合材料
①钢筋混凝土:
钢筋(金属材料)和混凝土(无机非金属材料)的复合材料;
②机动车轮胎:
合金钢(金属材料)和合成橡胶(合成材料)的复合材料;
③玻璃钢:
塑料(合成纤维)和玻璃纤维(无机非金属材料)的复合材料;④碳纤维
八.还人类洁净的空气
1.空气污染物:
二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)和可吸入颗粒等;
2.空气污染的来源:
(1)化石燃料的燃烧(主要是含硫燃料燃烧产生SO2、燃料燃烧排放的粉尘、CO等);
(2)工厂废气的排放(主要是NOx、SO2等酸性气体的排放);
(3)汽车尾气的排放(主要是NOx、CO等有害气体的排放);
(