化学知识
物质的性质
- 碳的同素异形体:金刚石、石墨、富勒烯、碳纳米管、石墨烯和石墨炔磷的同素异形体:白磷和红磷; 氧的同素异形体:氧气、臭氧、四聚氧、红氧。
- 物理性质:颜色、气味、状态、熔点、沸点、硬度、导电性、导热性、延展性、溶解性、密度、质量、挥发性、吸附性、磁性等都属于物质的物理性质。
- 化学性质:可燃性、稳定性、酸性、碱性、氧化性、还原性、助燃性、腐蚀性、毒性、脱水性等都属于物质的化学性质。
- 金刚石:是最为坚固的一种碳结构,是绝缘体,用作钻头材料等。石墨具有优良的导电性能可以作为润滑剂,制作铅笔、电极等。石墨导电,金刚石不导电。
- 氮气:氮气的化学性质不活泼,常被用来制作防腐剂以及汽车安全气囊,也用作瓜果、食品、灯泡填充气。
- 汞:俗称水银,是常温常压下唯一以液态存在的金属。汞常温下即可蒸发,汞蒸气和汞的化合物多有剧毒。
- 甲烷:是最简单的有机物,是天然气,沼气,坑气,瓦斯气等的主要成分。
- 天然气水合物:又被称作“可燃冰”。可燃冰属于清洁能源,被西方学者称为“21 世纪能源”或'未来新能源”。
- 乙醇:俗称酒精。医疗上常用体积分数为 70%~75% 的乙醇作消毒剂等。体积分数99.5% 以上的酒精称为无水酒精。
- 甲醛:易溶于水和乙醇。甲醛的水溶液,俗称福尔马林。
- 红磷白磷具体用途:
- 红磷主要用于生产火柴、农药和烟幕弹等。它还可以在军事上用作烟雾剂,用于制造焰火时产生浓厚的白烟。红磷还被用于制造磷肥和合成材料等领域。
- 白磷主要用于制造磷酸、燃烧弹和灭火剂等
化学反应
- 变化:
- 物理变化:位置、体积、形状、温度、压强的变化,以及气态、液态、固态间相互转化等都属于物理变化。
- 汽油挥发、碗摔碎、冰糖敲碎、焰色反应、人工降雨属于物理变化
- 化学变化:指物质在变化过程中有新物质生成。化学变化涉及到分子内部的原子重组,或者分子间的化学反应导致新分子的形成。
- 铁生锈、燃烧等属于化学变化。化学变化中常伴有发光、发热、变色、生成沉淀物等。
- 物理变化和化学变化的本质区别在于是否有新物质生成。
- 反应类型:化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应是化学反应的四种基本反应类型
- 放热反应:包括燃烧反应、中和反应、金属氧化反应、铝热反应等。
- 干粉灭火器:适用于易燃、可燃液体、气体及带电设备的初起火灾,不能扑救金属燃烧火灾。
- 泡沫灭火器:适用于扑救油类火灾,不能扑救醇、酯、醚、酮等水溶性可燃、易燃液体物质火灾;也不能扑救带电设备的火灾。
常见气体
气体 | 组成与特点 |
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空气(混合物) | 氮气(78%)、氧气(21%)、稀有气体(0.94%)、二氧化碳(0.03%)、其他气体及杂质(0.03%) |
天然气和沼气 | 主要成份就是甲烷。甲烷无毒,但有窒息作用。当其甲烷在空气中浓度达到 10% 时,可使人窒息死亡。 |
一氧化碳 | 是一种无色无味的气体,难溶于水。人工煤气的主要成分。一氧化碳有剧毒,能够与红细胞中的血红蛋白结合,使其无法运输氧气,严重时可致人窒息而死。 |
二氧化碳 | 无色无味,能溶于水生成碳酸。其密度比空气大。二氧化碳在常压下-56.6℃时凝结为固态,称为干冰。舞台上常用干冰升华时吸收热量的原理,使空气中水蒸气液化为小液滴,制造仙气缭绕的效果。液态的二氧化碳的性质特殊,可以用于萃取植物中的有机物。 |
氧气 | 供呼吸(如供潜水、医疗急救);支持燃烧(如燃料燃烧、炼钢)。燃烧条件:达到着火点;有助燃剂。灭火热水比冷水效果好。 |
氮气 | 惰性保护气(化学性质不活泼)、重要原料(硝酸、化肥)、液氮冷冻。 |
臭氧 | 化学性质非常活泼,氧化性比氧气更强,作为氧化剂其助燃作用更强。密度比空气大,自然界中的臭氧主要存在于平流层中的臭氧层。臭氧层中的臭氧可以吸收太阳光的紫外线辐射,起到保护地面生物的作用,但是过量的臭氧被吸入人体会引发头晕、胸闷等症状。 |
氯气 | 一种黄绿色有强烈刺激性气味的气体,可溶解在水中。有剧毒,可侵袭呼吸道粘膜引发水肿,严重时可致死。可以制作漂白粉、盐酸、聚氯乙烯,还可以用于自来水消毒和污水处理。家用自来水的异味往往来水中的氯离子。 |
稀有气体 | 稀有气体是元素周期表上最有侧一列元素的总称,包括氦[hài]氖[nǎi]氩[yà]氪[kè]氙[xiān]氡[dōng]六种气体元素。惰性气体可以和其他元素结合成化合物。可作为保护气、激光技术、电光源(通电发不同颜色的光,第一盏霓虹灯:氖灯)。 |
常见的金属材料
- 地壳中含量最多的金属元素:铝
- 人体中含量最多的金属元素:钙
- 目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)
- 导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)
酸、碱和盐
- 浓盐酸:有刺激性气味,无色液体,一般用于金属除锈,制造氯化物、药物等。
- NaOH 氢氧化钠:又叫烧碱、火碱、苛性钠,白色固体(颗粒),极易溶于水(溶解放热),在空气中容易潮解,强腐蚀性。固体干燥剂。
- Mg(OH)2 氢氧化钠:白色无定形粉末或无色六方柱晶体,溶于稀酸和铵盐溶液,几乎不溶于水。口服有中和胃酸的作用。
- Ca(OH)2 氢氧化钙:又叫熟石灰、消石灰,白色粉末,微溶于水,弱腐蚀性。建筑材料石灰浆。
- NaCL:俗称食盐,可用于食用,消除积雪,作防腐剂等。
- Na2CO3 碳酸钠:纯碱,用于玻璃、造纸、纺织、洗涤、食品工业等。
- 化学肥料(氮肥、钾肥、磷肥)
- (1)氮肥:缺氮导致叶黄。生物固氮:豆科植物的根瘤菌将氮气转化为含氮的化合物而吸收。
- (2)钾肥:缺钾会导致叶尖发黄。草木灰:农村最常用钾肥(主要成分为 K2CO3),呈碱性。
- (3)磷肥:缺磷会导致生长迟缓,产量降低,根系不发达。(不能与碱性物质混合施用,如草木灰、熟石灰)
化学与资源
- 煤:是一种可燃的黑色或棕黑色沉积岩。煤主要是由碳、氢、氧、、硫和磷等元素组成的高分子有机化合物。煤有褐煤、烟煤、无烟煤三类。
- 石油:是一种粘稠的、深褐色液体,主要成分是各种烷烃、环烃、芳香烃的混合物。密度一般比水小,可溶于多种有机溶剂,不溶于水,不导电,被用来作为燃油和汽油。汽油制备的主要步骤:原油开采、原油预处理、原油蒸馏、催化裂化、吸收和解吸、汽油精制、汽油调和以及成品储存与运输。
- 天然气:是以烃为主体的混合气体的统称,比空气轻,具有无色、无味、无毒之特性。易溶于石油而难溶于水。主要用作燃料。
- 汽油标号越高,辛烷值越高,表示抗爆性也就越好。
化学与生活
- 对人体有害的添加剂:吊白块、苏丹红、三聚氰胺、瘦肉精。
- 制作豆腐时点卤用的石膏主要成分为硫酸钙。
- 碘酒能使淀粉变成蓝黑色。
- 运动场上,发令员使用的发令枪打响时,会产生一股白烟,其主要成分是五氧化二磷。
- 石灰岩简称灰岩,是以方解石为主要成分的碳酸盐岩。石灰岩是生产水泥的主要材料。
- 稀土(rare earth)有“工业维生素”的美称,稀土不是一种元素,而是化学元素周期表中17种金属元素的简称。
- 隐形飞机机身材料和涂层对雷达发射的电磁波具有良好的吸收作用,并且机身特殊的形状也减弱电磁波的反射,防止被雷达发现。
- 鳄鱼流泪的原因是鳄鱼的肾脏发育不完全,需要靠眼睛附近的腺体排除盐分。
- 碘盐的储存和食用:盛放碘盐的器皿的应为棕色遮光的瓶罐;应放在阴凉,干燥处避免受日光直射和吸潮;存放时间不宜过长。
- 石棉是天然纤维状的硅质矿物的泛称,具有高度的耐火性、耐热性,能够在高温环境下保持其物理和化学性质的稳定,这使得它成为隔热和保温的理想材料。