初中化學基礎知識點梳理及實驗指導書引言：打開化學世界的大門化學，這門研究物質的組成、結構、性質及其變化規(guī)律的自然科學，與我們的日常生活息息相關。從呼吸的空氣到飲用的水，從身邊的金屬制品到五彩斑斕的塑料，無不蘊含著化學的奧秘。初中階段的化學學習，是我們系統(tǒng)認識這個微觀與宏觀交織世界的起點。它不僅能幫助我們理解生活中的各種現象，更能培養(yǎng)我們的科學思維與實驗探究能力。本梳理與指導書旨在為同學們提供一個清晰的知識脈絡和實用的實驗指引，希望能成為大家學習化學的得力助手。第一部分：化學基礎知識梳理一、物質的構成1.物質的基本概念*物質的狀態(tài)：通常有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種基本狀態(tài)。物質的狀態(tài)會隨著溫度等條件的改變而發(fā)生變化，如水的三態(tài)變化。*純凈物與混合物：純凈物是由一種物質組成的，具有固定的組成和性質，例如氧氣、水。混合物則是由多種物質簡單混合而成，各成分保持各自的性質，如空氣、海水。區(qū)分純凈物與混合物的關鍵在于是否由單一物質組成。*單質與化合物：單質是由同種元素組成的純凈物，如鐵、氫氣?；衔锸怯刹煌N元素組成的純凈物，如水、二氧化碳。單質和化合物都屬于純凈物范疇。2.構成物質的基本微粒*分子：分子是保持物質化學性質的最小微粒。例如，水分子保持水的化學性質。分子很小，在不斷地運動，分子之間有間隔。同種物質的分子性質相同，不同種物質的分子性質不同。*原子：原子是化學變化中的最小微粒。原子也很小，同樣在不斷運動，原子之間也有間隔。原子可以直接構成物質，如金屬鐵由鐵原子構成。原子由原子核和核外電子構成，原子核由質子和中子構成（氫原子無中子）。質子帶正電，電子帶負電，中子不帶電。在原子中，質子數等于核外電子數，因此原子不顯電性。*離子：帶電的原子或原子團叫離子。帶正電的叫陽離子，如鈉離子（Na?）；帶負電的叫陰離子，如氯離子（Cl?）。離子也是構成物質的一種微粒，例如氯化鈉（食鹽）就是由鈉離子和氯離子構成的。3.元素與元素符號*元素：具有相同核電荷數（即質子數）的一類原子的總稱。元素是宏觀概念，只講種類，不講個數。自然界中元素的種類有一百多種。*元素符號：國際上統(tǒng)一采用元素的拉丁文名稱的第一個大寫字母來表示元素，如果幾種元素名稱的第一個字母相同，就在第一個字母后面加上一個小寫字母來區(qū)別。元素符號不僅表示一種元素，還表示這種元素的一個原子。例如，“H”表示氫元素，也表示一個氫原子。*常見元素符號：氫（H）、氦（He）、碳（C）、氮（N）、氧（O）、氟（F）、氖（Ne）、鈉（Na）、鎂（Mg）、鋁（Al）、硅（Si）、磷（P）、硫（S）、氯（Cl）、氬（Ar）、鉀（K）、鈣（Ca）、鐵（Fe）、銅（Cu）、鋅（Zn）、銀（Ag）、鋇（Ba）、汞（Hg）等。二、空氣與氧氣1.空氣的組成空氣是一種混合物，其成分按體積計算，大約是：氮氣占78%，氧氣占21%，稀有氣體（氦、氖、氬、氪、氙等）占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他氣體和雜質占0.03%。2.氧氣的性質和用途*物理性質：通常情況下，氧氣是一種無色、無味的氣體，密度比空氣略大，不易溶于水。在一定條件下，可液化成淡藍色液體或固化成淡藍色雪花狀固體。*化學性質：氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體，具有氧化性，能與許多物質發(fā)生化學反應，表現為助燃性和供給呼吸。*與非金屬單質反應：如碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳（C+O?→CO?，條件：點燃），現象是發(fā)出白光，放出熱量，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體。*與金屬單質反應：如鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵（Fe+O?→Fe?O?，條件：點燃），現象是劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成黑色固體。做此實驗時，集氣瓶底部要預先放少量水或鋪一層細沙，防止高溫熔融物濺落炸裂瓶底。*與化合物反應：如甲烷在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水。*用途：供給呼吸（如醫(yī)療急救、潛水、登山），支持燃燒（如煉鋼、氣焊、航天）。3.氧氣的實驗室制取*反應原理：*加熱高錳酸鉀：高錳酸鉀（KMnO?）→錳酸鉀（K?MnO?）+二氧化錳（MnO?）+氧氣（O?）（條件：加熱）*加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物：氯酸鉀（KClO?）→氯化鉀（KCl）+氧氣（O?）（條件：二氧化錳作催化劑，加熱）*分解過氧化氫溶液：過氧化氫（H?O?）→水（H?O）+氧氣（O?）（條件：二氧化錳作催化劑）*實驗裝置：*固體加熱型（適用于加熱高錳酸鉀或氯酸鉀與二氧化錳的混合物）：酒精燈、試管、鐵架臺（帶鐵夾）、導管、集氣瓶、水槽（排水法收集時）。*固液常溫型（適用于分解過氧化氫溶液）：錐形瓶（或試管）、長頸漏斗（或分液漏斗）、導管、集氣瓶。*收集方法：*排水法：因為氧氣不易溶于水。優(yōu)點是收集到的氧氣較純凈。*向上排空氣法：因為氧氣密度比空氣略大。優(yōu)點是收集較干燥的氧氣，但純度不如排水法。*驗滿方法：*排水法：當集氣瓶口有大氣泡冒出時，說明氧氣已收集滿。*向上排空氣法：將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃，則說明氧氣已收集滿。*檢驗方法：將帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復燃，則證明該氣體是氧氣。三、水與常見的溶液1.水的組成水是由氫元素和氧元素組成的化合物。通過電解水實驗可以證明：水→氫氣+氧氣（條件：通電）。正極產生氧氣，負極產生氫氣，體積比約為1:2，質量比約為8:1。2.水的凈化*常用的凈化方法：沉淀、過濾、吸附、蒸餾。*沉淀：使水中的不溶性雜質沉降下來。*過濾：分離不溶性固體和液體的操作?！耙毁N、二低、三靠”是過濾操作的要點。*吸附：利用活性炭的吸附性，除去水中的色素和異味。*蒸餾：可以得到凈化程度較高的水（蒸餾水）。*硬水與軟水：*硬水：含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水。*軟水：不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。*鑒別方法：加入肥皂水，振蕩。產生泡沫較多、浮渣較少的是軟水；產生泡沫較少、浮渣較多的是硬水。*硬水軟化的方法：生活中常用煮沸的方法，實驗室中常用蒸餾的方法。3.溶液的形成*溶液：一種或幾種物質分散到另一種物質里，形成均一的、穩(wěn)定的混合物。*溶質：被溶解的物質（可以是固體、液體或氣體）。*溶劑：能溶解其他物質的物質（水是最常用的溶劑）。*乳化現象：洗滌劑能使植物油在水中分散成無數細小的液滴，而不聚集成大的油珠，從而使油和水不再分層，這種現象稱為乳化。乳化后的細小液滴能隨水流走。四、碳和碳的氧化物1.碳的單質*金剛石：無色透明、正八面體形狀的固體，是天然存在的最硬的物質。可用于制鉆石、切割玻璃、鉆探機的鉆頭等。*石墨：深灰色、有金屬光澤、不透明的細鱗片狀固體，質軟，有滑膩感，具有優(yōu)良的導電性。可用于制鉛筆芯、電極、潤滑劑等。*C??：由60個碳原子構成的分子，形似足球，結構穩(wěn)定。在材料科學、超導體等方面有廣闊的應用前景。*金剛石和石墨都是由碳元素組成的單質，但它們的物理性質差異很大，原因是碳原子的排列方式不同。2.二氧化碳的性質和用途*物理性質：通常情況下，是一種無色、無味的氣體，密度比空氣大，能溶于水。在一定條件下，可液化成無色液體或固化成白色固體（干冰）。干冰升華時吸收大量的熱。*化學性質：*一般情況下，不能燃燒，也不支持燃燒。*能與水反應生成碳酸：二氧化碳（CO?）+水（H?O）→碳酸（H?CO?）。碳酸能使紫色石蕊試液變紅，但碳酸不穩(wěn)定，易分解：碳酸（H?CO?）→二氧化碳（CO?）↑+水（H?O）。*能與澄清石灰水反應：二氧化碳（CO?）+氫氧化鈣[Ca(OH)?]→碳酸鈣（CaCO?）↓+水（H?O）。此反應常用于檢驗二氧化碳氣體。*用途：滅火（利用其不能燃燒、不支持燃燒且密度比空氣大的性質），光合作用的原料，干冰用于人工降雨和制冷劑，生產碳酸飲料等。3.一氧化碳的性質和用途*物理性質：無色、無味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水。*化學性質：*可燃性：一氧化碳（CO）+氧氣（O?）→二氧化碳（CO?）（條件：點燃）。燃燒時發(fā)出藍色火焰，放出熱量。*還原性：能與某些金屬氧化物反應，奪取氧化物中的氧。例如：一氧化碳（CO）+氧化銅（CuO）→銅（Cu）+二氧化碳（CO?）（條件：加熱）。*毒性：一氧化碳極易與血液中的血紅蛋白結合，從而使血紅蛋白不能再與氧氣結合，造成生物體內缺氧，嚴重時會危及生命。冬季用煤取暖時，一定要注意通風，防止一氧化碳中毒。*用途：作燃料（可燃性），冶煉金屬（還原性）。五、金屬和金屬材料1.金屬的物理性質大多數金屬都具有金屬光澤，密度和硬度較大，熔沸點較高，具有良好的導電性、導熱性和延展性。在常溫下，除汞是液體外，其余金屬都是固體。2.金屬的化學性質*與氧氣反應：大多數金屬都能與氧氣發(fā)生反應，但反應的難易和劇烈程度不同。例如，鎂在空氣中燃燒發(fā)出耀眼白光，鐵在氧氣中劇烈燃燒火星四射，銅在空氣中加熱表面變黑，“真金不怕火煉”說明金的化學性質很穩(wěn)定。*與酸反應（活潑金屬與稀鹽酸、稀硫酸）：活潑金屬（如鎂、鋅、鐵等）能與稀鹽酸或稀硫酸反應生成鹽和氫氣。例如，鋅與稀硫酸反應：鋅（Zn）+硫酸（H?SO?）→硫酸鋅（ZnSO?）+氫氣（H?）↑。*與某些鹽溶液反應（置換反應）：在金屬活動性順序里，位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來（K、Ca、Na除外）。例如，鐵釘放入硫酸銅溶液中，會看到鐵釘表面有紅色物質析出，藍色溶液逐漸變?yōu)闇\綠色，即“濕法煉銅”的原理：鐵（Fe）+硫酸銅（CuSO?）→硫酸亞鐵（FeSO?）+銅（Cu）。3.金屬活動性順序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動性由強逐漸減弱*應用：*在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前，它的活動性就越強。*在金屬活動性順序里，位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫。*在金屬活動性順序里，位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來。4.常見的金屬材料*純金屬：如鐵、鋁、銅等。*合金：由一種金屬跟其他一種或幾種金屬（或金屬與非金屬）一起熔合而成的具有金屬特性的物質。合金的性能一般比組成它的純金屬更好，如硬度更大、熔點更低等。常見的合金有鐵的合金（生鐵和鋼，主要區(qū)別是含碳量不同）、鋁合金、銅合金等。六、常見的酸、堿、鹽1.常見的酸*鹽酸（HCl）：無色液體，有刺激性氣味，具有揮發(fā)性。*硫酸（H?SO?）：無色粘稠油狀液體，不易揮發(fā)，具有吸水性（可作干燥劑）和腐蝕性（脫水性）。*酸的通性（由于酸溶液中都含有H?）：*能使紫色石蕊試液變紅，不能使無色酚酞試液變色。*能與活潑金屬反應生成鹽和氫氣。*能與金屬氧化物反應生成鹽和水。*能與堿反應生成鹽和水（中和反應）。*能與某些鹽反應生成新酸和新鹽。2.常見的堿*氫氧化鈉（NaOH）：俗稱燒堿、火堿、苛性鈉。白色固體，易溶于水，溶解時放出大量的熱，具有強烈的腐蝕性。易吸收空氣中的水分而潮解，也能吸收空氣中的二氧化碳而變質。*氫氧化鈣[Ca(OH)?]：俗稱熟石灰、消石灰。白色粉末狀固體，微溶于水，其水溶液俗稱石灰水。也具有腐蝕性。*堿的通性（由于堿溶液中都含有OH?）：*能使紫色石蕊試液變藍，能使無色酚酞試液變紅。*能與非金屬氧化物反應生成鹽和水。*能與酸反應生成鹽和水（中和反應）。*能與某些鹽反應生成新堿和新鹽。3.常見的鹽*氯化鈉（NaCl）：俗稱食鹽。白色晶體，易溶于水，有咸味。是重要的調味品，也是人體生理活動所必需的物質，工業(yè)上用途廣泛。*碳酸鈉（Na?CO?）：俗稱純堿、蘇打。白色粉末，易溶于水，水溶液顯堿性。廣泛用于玻璃、造紙、紡織和洗滌劑的生產等。*碳酸氫鈉（NaHCO?）：俗稱小蘇打。白色粉末，能溶于水，水溶液顯堿性。是發(fā)酵粉的主要成分之一，也可用于治療胃酸過多癥。*碳酸鈣（CaCO?）：大理石、石灰石的主要成分。白色固體，難溶于水。是重要的建筑材料，也可用作補鈣劑和實驗室制取二氧化碳的原料。4.中和反應及其應用*定義：酸與堿作用生成鹽和水的反應叫做中和反應。*實質：H?+OH?→H?O。*應用：改良酸性土壤（用熟石灰），處理工廠廢水（如用熟石灰中和硫酸廠的廢水），用于醫(yī)藥（如用氫氧化鋁治療胃酸過多）。六、化學與生活化學與我們的日常生活、工農業(yè)生產、環(huán)境保護等方面都有著密切的聯系。學習化學可以幫助我們更科學地認識物質世界，合理利用資源，保護環(huán)境