化学自习室移动版

绪言

1、17世纪中叶，化学开始走上以科学实验为基础的发展道路。

2、近代化学发展的几个重要里程碑：

(1)1661年，英国化学家波义耳提出元素的概念，标志着近代化学的诞生。

(2)1774年，法国化学家拉瓦锡提出燃烧的氧化学说，使近代化学取得了革命性的进展。

(3)1803年，英国科学家道尔顿提出原子学说，为近代化学的发展奠定了坚实的基础。

(4)1811年，意大利科学家阿伏加德罗提出分子学说，使人们对物质结构德认识发展到一个新的阶段。

(5)1869年，俄国化学家门捷列夫发现元素周期律，使化学的研究变得有规律可循。

(6)分子结构学说的提出，原子结构的揭示，使人们对物质及其变化本质的认识发生了飞跃。

第一章物质及其变化

1、与实验有关的图标及说明

2、常见干燥剂

(1)酸性干燥剂：浓硫酸(不能干燥HI、HBr、H₂S等还原性气体)、P₂O₅、变色硅胶(带钴盐的硅胶，未吸水时蓝色，吸水饱和后粉红色)。

(2)碱性干燥剂：生石灰、碱石灰。

(3)中性干燥剂：无水CaCl₂(不能干燥NH₃和乙醇等)、无水MgSO₄(常用于干燥有机试剂)。

3、NaCl溶于水后，形成水合钠离子和水合氯离子。

4、阿伦尼乌斯电离模型

瑞典化学家阿伦尼乌斯提出，电解质溶于水自动解离为离子。

电离方程式写成：NaCl=Na^＋＋Cl^－，NaCl=电离=Na^＋＋Cl^－是对的。

电离方程式写成：NaCl=电解=Na^＋＋Cl^－，NaCl=通电=Na^＋＋Cl^－是错的。

5、牙膏中的摩擦剂：主要有碳酸钙CaCO₃、磷酸氢钙(CaHPO₄)、焦磷酸钙(Ca₂P₂O₇)、水合硅酸(SiO₂··nH₂O)、氢氧化铝(Al(OH)₃)等。

6、氧化还原反应概念的发展

(1)1774年，法国化学家拉瓦锡提出燃烧的氧化学说(即燃烧是物质与氧气的反应)后，人们把物质与氧结合的反应叫做氧化反应，把氧化物失去氧的反应叫做还原反应。

(2)1852年，英国化学家弗兰克兰在研究金属有机化合物时提出化合价的概念。此后，人们把化合价升高的反应叫做氧化反应，把化合价降低的反应叫做还原反应。

(3)1897年，英国物理学家汤姆孙发现了电子。在此基础上，人们将原子失去电子(或电子对偏离)的过程叫做氧化反应，把原子得到电子(或电子对偏向)的过程叫做还原反应。

7、汽车尾气系统中有催化转化器，其中CO和NO在催化剂的作用下发生反应，生成CO₂和N₂。化学方程式为：2CO＋2NO=催化剂=2CO₂＋N₂。

8、(1)高温下铝粉与氧化铁的反应可以用来焊接铁轨。其原理是：该反应放出大量的热，置换出的铁呈熔融态。熔融的铁流入钢轨的裂缝里，冷却后就将钢轨牢牢地焊接在一起。化学方程式：2Al＋Fe₂O₃=高温=Al₂O₃＋2Fe。

(2)双氧水与氯气反应：H₂O₂＋Cl₂=2HCl＋O₂(氯气的氧化能力比双氧水强)

WO₃＋3H₂=高温=W＋3H₂O(钨的热还原法冶炼，钨显＋6价)

(3)氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂，其中氢元素为－1价。NaH用作生氢剂时的化学反应原理为：NaH＋H₂O=NaOH＋H₂↑。(活泼金属氢化物及化学性质之一)

(4)高铁酸钠(Na₂FeO₄)是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。工业上用铁盐和次氯酸盐在碱性条件下制备高铁酸钠的方法用离子方程式表示为：3ClO^－＋2Fe^3＋＋10OH^－=2FeO₄^2－＋3Cl^－＋5H₂O。

高铁酸钠(Na₂FeO₄)：铁为＋6价，利用其强氧化性杀菌消毒，生成的Fe^3＋水解得到的Fe(OH)₃胶体吸附一些杂质。

9、(1)维生素C又称“抗坏血酸”，具有较强的还原性，能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的Fe^3＋转变为易吸收的Fe^2＋，还可以用于饮料、食品中作为抗氧化剂。

注意：补铁剂中铁元素以Fe^2＋形式存在，Fe^2＋易于吸收，Fe^3＋不易被人体吸收。

(2)黑火药是由硫磺粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合(一硫二硝三炭)而成，爆炸时的反应为：S＋2KNO₃＋3C=K₂S＋N₂↑＋3CO₂↑。

(3)工业废水中的重铬酸铬离子(Cr₂O₄^2－)有毒，必须处理达标后才能排放。工业上常用绿矾(FeSO₄·7H₂O)做处理剂，反应的离子方程式如下：6Fe^2＋＋Cr₂O₄^2－＋14H^＋=6Fe^3＋＋2Cr^3＋＋7H₂O。

也可以用铁作阳极电解进行处理。

第二章海水中的重要元素－钠和氯

1、索尔维制碱法又叫氨碱法。

CaCO₃=高温=CaO＋CO₂↑

NaCl＋NH₃＋CO₂＋H₂O=NaHCO₃↓＋NH₄Cl

2NaHCO₃=Δ=Na₂CO₃＋CO₂↑＋H₂O

CaO＋H₂O=Ca(OH)₂，2NH₄Cl＋Ca(OH)₂=2NH₃↑＋CaCl₂＋2H₂O

反应生成的CO₂和NH₃可重新作为原料使用。

总反应式为：CaCO₃＋2NaCl=高温=CaCl₂＋Na₂CO₃

优点是NH₃可以循环利用，缺点是生成的CaCl₂没有利用。

2、验证次氯酸光照分解产物的数字化实验

数字化实验将传感器、数据采集器和计算机依次相连，采集实验过程中各种物理量(如pH、温度、压强、电导率等)变化的数据并记录和呈现，通过软件对数据进行分析，获得实验结论。

验证次氯酸光照分解的产物可以设计成数字化实验。

结论：次氯酸分解为盐酸和氧气。

3、(1)Al(OH)₃：可做抗酸药。

(2)伴有发光、放热的氧化还原反应都可以称为“燃烧”。

4、(1)钠长期置于空气中的变化：Na→Na₂O→NaOH→Na₂CO₃。&AmP；ZNJ；

(2)“洁厕灵”(主要成分是稀盐酸)，“84”消毒液(主要成分是NaClO)。

第三章铁金属材料

1、检验蔬菜中的铁元素

(1)取新鲜的菠菜10 g，将菠菜剪碎后放在研钵中研磨，然后倒入烧杯中，加入30 mL蒸馏水，搅拌。将上述浊液过滤，得到的滤液作为试验样品。

(2)取少许试验样品加入试管中，然后加入少量稀硝酸(稀硝酸具有氧化性)，再滴加几滴KSCN溶液，振荡，观察现象。

2、纯铝的硬度和强度较小，不适合制造机器零件等。硬铝含Cu₄%等，密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。

3、新型合金：储氢合金(如Ti－Fe合金、La－Ni合金等)、钛合金、耐热合金、形状记忆合金等。

4、稀土元素(“冶金工业的维生素”)：元素周期表中原子序数从57－71(从镧至镥，称为镧系元素)的15种元素以及钪和钇，共17种元素。

5、脱氧剂：(1)铁粉。氯化钠等作为催化剂。

(2)亚硫酸盐系脱氧剂，常用的是连二亚硫酸盐(Na₂S₂O₄)。

(3)抗坏血酸。铜离子做催化剂。

(4)葡萄糖氧化酶，利用葡萄糖氧化成葡萄糖酸时脱氧。

第四章物质结构元素周期律

1、同位素的应用：考古时利用146C测定一些文物的年代；21H和31H用于制造氢弹；235U用于制造核弹；利用放射性同位素释放的射线育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。

1946年，美国芝加哥大学教授利比发明了146C断代法。

考古研究中还利用136C和157N的测定，分析古代人类的食物结构，这对于研究当时的自然环境状况、社会生产力发展及社会文化风俗等具有重要参考价值。

2、元素周期表的发展

1789年，拉瓦锡在《化学概要》一书中提出了第一个元素分类表。

1829年，德国化学家德贝赖纳提出了“三素组”的概念，对于探寻元素性质的规律具有启发性。

1867年，俄国化学家门捷列夫在1869年2月编制了第一张元素周期表。后来的化学发现终于使门捷列夫元素周期表变得完整。

1905年，瑞士化学家维尔纳制成了现代形式的元素周期表。

1913年，英国物理学家莫塞莱发现并证明了周期表中元素的原子序数等于原子的核电荷数。

3、耐高温、耐腐蚀的铱合金用于制造发动机的火花塞。

附录

一、实验室突发事件的应对措施

1.烫伤和烧伤：轻微烫伤或烧伤时，可先用洁净的冷水处理，降低局部温度，然后涂上烫伤药膏(若有水疱，尽量不要弄破)。严重时需及时就医。

2.创伤：用药棉把伤口清理干净(伤口处若有碎玻璃片，先要小心除去)，然后用双氧水或碘酒擦洗，最后用创可贴外敷。

3.酸或碱等腐蚀性试剂灼伤如果不慎将酸沾到皮肤上，应立即用大量水冲洗，然后用3% ~5%的NaHCO₃溶液冲洗；如果不慎将碱沾到皮肤上，应立即用大量水冲洗，然后涂上1%的硼酸。

如果有少量酸(或碱)滴到实验桌上，应立即用湿抹布擦净，然后用水冲洗抹布。

4.着火：立即切断室内电源，移走可燃物。如果火势不大，用湿布或灭火毯覆盖火源以灭火；火势较猛时，选用合适的灭火器进行灭火，并立即与消防联系。

如果身上的衣物着火，立即用湿布灭火；如果燃烧面积较大，应躺在地上翻滚以达到灭火的目的。

二、常见废弃物的处理方法

1.废液的处理

(1)对于酸、碱、氧化剂或还原剂的废液，应分别收集。在确定酸与碱混合、氧化剂与还原剂混合无危险时，可用中和法或氧化还原法，每次各取少量分次混合后再排放。

(2)对于含重金属(如铅、汞或镉等)离子的废液，可利用沉淀法进行处理。将沉淀物(如硫化物或氢氧化物等)从溶液中分离，并作为废渣处理；在确定溶液中不含重金属离子后，将溶液排放。

(3)对于有机废液，具有回收利用价值的，可以用溶剂萃取，分液后回收利用，或直接蒸馏，回收特定馏分。不需要回收利用的，可用焚烧法处理(注意：含卤素的有机废液焚烧后的尾气处理具有特殊性，应单独处理)。

2.废渣的处理

(1)易燃物如钠、钾、白磷等若随便丢弃易引起火灾，中学实验室中可以将未用完的钠、钾、白磷等放回原试剂瓶。

(2)强氧化剂如KMnO₄、KClO₃、Na₂O₂等固体不能随便丢弃，可配成溶液或通过化学反应将其转化为一般化学品后，再进行常规处理。

(3)对于实验转化后的难溶物或含有重金属的固体废渣，应当集中送至环保单位进一步处理。

三、一些化学品安全使用标识