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。
? 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 二、 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。 三、 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。 四、 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。 五、 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。 六、 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。
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 熔点 用途 划玻璃、切割金属、钻探机钻头、制装饰品等 电极、铅笔芯、润滑剂等 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。
木炭 焦炭 炭黑 颜色、状态 灰黑色的多孔性固体 浅灰色多孔性固体 极细的黑色粉末 制法 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 用途 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。 ? 碳具有还原性：
木炭+氧化铜 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
2Cu+CO2↑中作还原剂。
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。
CO2 二、 二氧化碳和氧化钙的工业制法：CaCO3CaO+CO2↑
CO2
第三节 一氧化碳和二氧化碳
一、 二氧化碳的物理性质及对应的探究实验：
（1） ? 无色无味，常温常压下为气体。 （2）
? 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。 【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。
【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+O2
2CO2、CO2+C
2CO、C+O2
CO2
? 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）。
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人教版九年级化学全册笔记
