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1、第一章探索物質(zhì)的變化第二節(jié)探索酸的性質(zhì)一.電離及其表示方式:電離:某些物質(zhì)溶于水或受熱熔化時(shí)離解成自由移動(dòng)離子的過(guò)程 電離的表示方法:電離方程式。-NaCl = Na+ + Cl_2-H2SO4 = 2H+ +SO 4-NaOH = Na+ + OH注意:陽(yáng)離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)。二.酸的涵義:電離時(shí)產(chǎn)生的陽(yáng)離子全部是氫離子的化合物強(qiáng)酸:鹽酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO 3)弱酸:醋酸(CH3COOH)碳酸(H2CO3)(1)日常生活中遇到的一些酸:胃酸(鹽酸)食醋(醋酸)、汽水(碳酸、檸檬酸) 水果(有機(jī)酸)1.酸的鑒別常見(jiàn)酸堿指示劑紫色石蕊試液:遇酸變紅
2、;遇堿變藍(lán)無(wú)色酚Mt試液:遇酸無(wú)色;遇堿變紅三.酸的通性:能使紫色石蕊試液變紅,無(wú)色酚Mt不變色能與某些金屬反應(yīng),生成鹽和氫氣能與某些金屬氧化物反應(yīng),生成鹽和水能與堿反應(yīng),生成鹽和水能與某些鹽反應(yīng),生成新鹽和新酸四.鹽酸濃鹽酸的物理性質(zhì)1、無(wú)色,2、有刺激性氣味的液體(溶液,混合物),3、濃鹽酸易揮發(fā),瓶口冒白霧。(白霧:氯化氫氣體溶于水蒸氣形成的鹽酸小液滴)鹽酸的化學(xué)性質(zhì):1、鹽酸和指示劑反應(yīng):鹽酸能使紫色石蕊變紅2、與某些金屬(H前金屬)反應(yīng)Fe + 2HCl = FeCl 2 + H2T3、與金屬氧化物反應(yīng)Fe2O3 + 6 HCl = 2FeCl 3 + 3 H2O4、與堿反應(yīng)NaOH
3、 + HCl = NaCl + H 2O5、與某些鹽反應(yīng)CaCO3 + 2HCl = CaCl 2+ H2O + CO2 T五.硫酸濃硫酸的性質(zhì)1、純凈的濃硫酸是無(wú)色、粘稠、油狀的液體,不揮發(fā)。濃硫酸易溶于水,溶解過(guò)程中放出 大量熱,常用的濃硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 98%。2、濃硫酸具有三大性質(zhì):a、吸水性(可作干燥劑)b、脫水性(腐蝕性)c、強(qiáng)氧化性1、稀硫酸和金屬反應(yīng)Fe + H2SO4 = Fe SO4 + H2 T2、稀硫酸和金屬氧化鐵反應(yīng)F&O3+ 3 H2SO4= Fe2(SO4)3 +3 H2O3、稀硫酸和堿反應(yīng)Cu (OH) 2 + H 2SO4 = CuSO 4 +2 H2O
4、4、稀硫酸和鹽反應(yīng)BaCl2+ H2SO4 = BaSO4 J+ 2HCl第三節(jié)探索堿的性質(zhì)一.堿的71義:電離時(shí)所生成的陰離子全部是氫氧根離子的一類化合物。強(qiáng)堿: KOH、NaOH、Ba (OH) 2、 Ca (OH)2弱堿:氨水、氫氧化鋁等注意:(1)堿溶液中陰離子全部是 OH-(2)日常生活中遇到的一些堿:火堿NaOH 、熟石灰 Ca(OH) 2氨水NH3 . H2O二.堿的共性1、堿性物質(zhì)能使紫色石蕊試液變藍(lán),無(wú)色酚酬:試液變紅2、堿跟酸反應(yīng)生成鹽和水(中和反應(yīng))3、堿跟非金屬氧化物反應(yīng)生成鹽和水4、堿和鹽反應(yīng)生成另一種堿和另一種鹽氫氧化鈉的性質(zhì)俗名:燒堿、火堿和苛性鈉1、白色固體、能
5、吸收水分而潮解。(可作干燥劑)2、極易溶于水、溶解時(shí)放出大量的熱。a、堿的水溶液有堿性,有澀味,有滑膩感。b、具有強(qiáng)烈的腐蝕性1、氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)NaOH + HCl = NaCl + H 2O堿 + 酸=鹽+ 水中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì):酸電離的H+與堿電離的OH-結(jié)合成中性的水。H+ + OH =H2O2、氫氧化鈉和非金屬氧化物反應(yīng)SiO2+ 2NaOH = Na2SiO3+ dOCO2+ 2NaOH = Na2CO3+ &OSO2+ 2NaOH = Na2SO3 + H 2O3、氫氧化鈉與某些鹽反應(yīng)CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH) 2 J + Na 2SO4FeCl3 + 3
6、NaOH = Fe(OH)3( + 3NaCl讓優(yōu)秀成為一種習(xí)慣!7氫氧化鈣Ca(OH)2物理性質(zhì):1、白色粉末狀固體2、微溶于水,俗稱熟石灰(消石灰)水溶液俗稱石灰水3、具有腐蝕性1、氫氧化鈣和酸反應(yīng)氫氧化鈣的化學(xué)性質(zhì)Ca(OH )2 + 2HCl = CaCl2+ 2H2。Ca(OH )2 + H2SO4= CaSO4+ 2H2。2、氫氧化鈣和非金屬氧化物反應(yīng)CO2 + Ca(OH) 2 = CaCO3 J + H2O 這一反應(yīng)常被用來(lái)檢驗(yàn)二氧化碳的存在。3、氫氧化鈣和鹽反應(yīng)Ca(OH )2 + W2CO3 = CaCO3 J +2NaOH 3Ca(OH ) 2+ 2FeCl 3 =2Fe
7、(OH) 3 J +3CaCl 2一 1.復(fù)分解反應(yīng)一一由兩種化合物互相交換成分, 反應(yīng)。AB+CD=AD+CB生成另外兩種化合物的反應(yīng),叫做復(fù)分解2 .稀釋濃硫酸的方法一一一定要把濃硫酸沿著器壁慢慢地注入水里,"斷攪動(dòng),使產(chǎn)生的 熱量迅速地?cái)U(kuò)散,切不可把水倒入濃硫酸里。3 .中和反應(yīng) 酸跟堿作用生成鹽和水的反應(yīng)叫做中和反應(yīng)。、熟記下列反應(yīng)方程式:(一)酸的性質(zhì)(1)與指示劑反應(yīng)紫色石蕊試液變紅色,無(wú)色酚酬:試液不變色。(2)酸+堿=鹽+水。(3)酸+某些金屬氧化物 =鹽+水。(4)酸+活潑金屬=鹽+氫氣。1、2、3、4、5、6、7、8、(5)酸 鋅跟稀鹽酸反應(yīng): 鋅跟稀硫酸反應(yīng):
8、鐵跟稀鹽酸反應(yīng): 鐵跟稀硫酸反應(yīng): 鐵銹跟稀鹽酸反應(yīng): 鐵銹跟稀硫酸反應(yīng): 氧化銅跟稀鹽酸反應(yīng): 氧化銅跟稀硫酸反應(yīng):+鹽=新鹽+新酸。Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 T I有氣泡產(chǎn)生,鋅粒逐漸減少。Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 T JFe + 2HCl = FeCl 2 + H2 T 有氣泡產(chǎn)生,鐵逐漸減少,F(xiàn)e + H2SO4 =FeSO4 + H2 J 溶液變成淺綠色。Fe2O3 +6HC1 = 2FeCl 3 + 3H2Ol紅色鐵銹逐漸消失,Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O J 溶液變成黃色CuO + 2HCl =C
9、uCl 2+H2O 黑色氧化銅逐漸消失,CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O 溶液變成藍(lán)色。(二)堿的性質(zhì):(1)堿溶液能使紫色石蕊試液變藍(lán)色,無(wú)色酚酬:試液變紅色。(2)堿+多數(shù)非金屬氧化物=鹽+水(3)堿+酸=鹽+水(4)堿+某些鹽 =另一種鹽 +另一種堿1、氫氧化鈉跟二氧化碳反應(yīng)2、氫氧化鈉跟二氧化硫反應(yīng)3、氫氧化鈉跟三氧化硫反應(yīng)4、氫氧化鈣跟二氧化碳反應(yīng)5、氫氧化鈉跟稀硫酸反應(yīng):2NaOH + CO 2 = Na2CO3 + H2O2NaOH + SO 2 = W2SO3 + H2O2NaOH + SO 3 = W2SO4 + H2OCa(OH) 2 + CO2 = Ca
10、CO3 J + H 2O使澄清石灰水變渾濁2NaOH + H 2SO4 = Na2SO4 + 2H2O6、氫氧化鈉跟稀鹽酸反應(yīng):NaOH + HCl = NaCl + H 2O7、生石灰跟水反應(yīng): CaO + H 2O =Ca(OH) 2鹽的性質(zhì):(1)鹽+某些金屬=另一種鹽+另一種金屬。(2)鹽+某些酸=另一種鹽 +另一種酸。(3)鹽+某些堿=另一種鹽 +另一種堿(4)鹽+某些鹽=另一種鹽 +另一種鹽1、硫酸銅溶液跟鐵反應(yīng):CuSO4 + Fe = FeSO4 +Cu鐵表面覆蓋紅色物質(zhì), 溶液由藍(lán)色變 淺綠色2、碳酸鈉跟鹽酸反應(yīng): Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl +H 2O +C
11、O2館氣泡產(chǎn)生固體逐漸減少3、碳酸氫鈉跟鹽酸反應(yīng)4、石灰石跟稀鹽酸反應(yīng)5、硝酸銀跟稀鹽酸反應(yīng)6、氯化根跟稀硫酸反應(yīng)NaHCO 3 + HCl = NaCl +H 2O + CO 2 T有氣泡產(chǎn)生固體逐漸減少CaCO3 + 2HCl = CaCl 2+H2O +CO2惰氣泡產(chǎn)生固體逐漸減少AgNO 3+ HCl = AgCl J+HNO3 有白色沉淀產(chǎn)生BaCl 2 + H2SO4 = BaSO4j + 2HC1 有白色沉淀產(chǎn)生7、氫氧化鈣根碳酸鈉溶液反應(yīng):Ca(OH)2 + Na2CO3 = 2N aOH + CaCO 3 J有白色沉淀產(chǎn)生8、硝酸銀溶液跟氫氧化鈉溶液反應(yīng):AgNO 3 + N
12、aCl = AgCl J + NaNO3有白色沉淀產(chǎn)生9、氯化鋼溶液跟硫酸鈉溶液反應(yīng):BaCl2 + W2SO4 = 2NaCl + BaSO 4宿白色沉淀產(chǎn)生三、溶解性表:(1) 大多數(shù)酸可溶(HCl、HNO3、H2CO3有揮發(fā)性、濃 H2SO4有吸水性。)(2) 堿的溶解性:鉀、鈉、銀、俊溶、鈣微溶,其余堿 全不溶。(3) 鹽的溶解性:鉀、鈉、俊、硝四鹽溶。氯化物除AgCl不溶外,其余全溶。硫酸鹽除BaSO4不溶,Ag2SO4、CaSO4微溶外,其余全溶。碳酸鹽除鉀、鈉、俊鹽全溶、MgCO3微外,其余全不溶。四、反應(yīng)條件:1、復(fù)分解反應(yīng)的條件一一生成物中有沉淀析出,或有氣體放出,或有水生成
13、2、金屬跟酸反應(yīng)的條件一一(1) 濃硫酸、硝酸跟金屬反應(yīng)不能生成氫氣。(2) 鐵發(fā)生置換反應(yīng)時(shí),生成+ 2價(jià)的鐵的化合物。3、金屬跟鹽反應(yīng)的條件一一(1)在金屬活動(dòng)性順序表中,單質(zhì)的金屬要比鹽中金屬活潑。(2)反應(yīng)物中的鹽要可溶。(3)_K、Ca、Na、Ba等金屬跟鹽反應(yīng)不能生成另一種鹽和另一種金屬。4、鹽跟鹽反應(yīng)的條件一一反應(yīng)物都要5、鹽跟堿反應(yīng)的條件一一反應(yīng)物都要 五、熟記常見(jiàn)物質(zhì)的俗稱和化學(xué)式:生石灰一一CaO石灰石、大理石 CaCO3火堿、燒堿、苛性鈉一一NaOH小蘇打 NaHCO 3赤鐵礦一一Fe3O4干冰CO2天然氣(甲烷)一一CH4醋酸(乙酸)一一 CH3COOH可溶,生成物要有
14、 沉淀。可溶,生成物要有沉淀或氣體。熟石灰Ca(OH) 2 食鹽NaCl純堿、蘇打一一Na2CO3鐵銹、赤鐵礦一一Fe2O3金剛石、石墨CH2O酒精(乙醇)一一C2H50H六、熟記常見(jiàn)物質(zhì)的顏色:紅色的固體一一Cu、F&O3、P (紅磷)黑色的固體 C、CuO、Fe3O4、FeO、MnO2白色的固體一一KC1O3、P2O5、P (白磷)、CuSO4 (無(wú)水硫酸銅)、KCl、NaCl等暗紫色的固體一一 KMnO4黃色的固體 S紅色的固體一一CuSO4 - 5H2O藍(lán)色絮狀沉淀一一Cu (OH) 2黃褐色絮狀沉淀一一Fe (OH) 3常見(jiàn)不溶于酸的白色沉淀一一BaSO4、AgCl溶于酸并放
15、出使澄清石灰水變渾濁的氣體的白色沉淀一一BaCO3、CaCO3等不溶性碳酸鹽的沉淀溶于酸但不產(chǎn)生氣體的白色沉淀一一Mg (OH) 2、Al (OH) 3等不溶性堿的沉淀藍(lán)色的溶?飯 CuSO4、CuCl2、Cu (NO3) 2等含Cu2+溶液淺綠色的溶液 FeSO4、FeCl2等含F(xiàn)e2+溶液黃色的溶液一一FeCl3、Fe2 (SO4) 3、Fe (NO3) 3等含 Fe"溶液七、物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別:八種離子的檢驗(yàn):離子鑒定方法現(xiàn)象化學(xué)方程式H +將少許石蕊試液滴入被測(cè)試溶液取少許試液加入鋅粒溶液變紅產(chǎn)生氣體(H2)Zn+H2SO4= ZnSO4+H2OH滴石蕊試液 滴酚池試液試液變藍(lán)
16、試液變紅Cl-滴入AgNO3溶液和稀硝酸白色沉淀HCl+AgNO 3=HNO 3+AgClSO42-滴入Bacl2溶液和稀硝酸白色沉淀H 2SO4+Bacl2=2Hcl+BaSO 42-CO32滴入HCl,放出的氣體通入石灰水 種放出氣體,使石灰水 變渾濁Na2CO3+2HCl=2NaCl+H 2O+CO 2CO2+Ca(OH)2=CaCO3 + H2ONH4+加少量堿液,加熱,用濕潤(rùn)紅色石 蕊試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體有臭味氣體放出NH 4Cl+NaOH=NaCl+H 2O+NH3Cu2+滴入氫氧化鈉溶液藍(lán)色沉淀CuCl2+2NaOH=2NaCl+Cu(OH) 2Fe3+滴入氫氧化鈉溶液紅褐色沉淀F
17、eCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH) 3補(bǔ)充下列反應(yīng)方程式:1、氫氧化銅跟稀鹽酸反應(yīng):Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + 2H 2O-藍(lán)色沉淀消失2、氫氧化銅跟稀硫酸反應(yīng):Cu(OH) 2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O ,變成藍(lán)色溶液3、氫氧化鈉跟硫酸銅溶液反應(yīng):2NaOH + CuSO 4 = Na2SO4+ Cu(OH) 2 J有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生4、氫氧化鈉跟氯化鐵溶液反應(yīng):3NaOH + FeCl 3 = Fe(OH) 3 J +3NaCl有紅褐色沉淀產(chǎn)生判斷溶液的酸堿性一一用指示劑,溶液的酸堿度一一用pH來(lái)表示。01234567891011121
18、314中性一酸性增強(qiáng)堿性增強(qiáng)一紫色石蕊無(wú)色酚MtpH<7為酸性顯紅色顯無(wú)色pH=7為中性顯紫色顯紅色pH>7為堿性顯藍(lán)色顯紅色干燥劑的選擇:1、濃硫酸可干燥:酸性氣體(如:CO2、SO2、SO3、NO2、HCl、)中性氣體(如:H2、O2、N2、CO)不能干燥堿性氣體(如:NH3)2、氫氧化鈉固體、生石灰、堿石灰可干燥:堿性氣體(如:NH3)中性氣體(如: 大、。2、N2、CO)不能干燥酸性氣體(如:CO2、SO2、SO3、NO2、HCl、)3、無(wú)水硫酸銅固體遇水由白色變藍(lán)色,可檢驗(yàn)水的存在,并吸收水蒸氣。第二章物質(zhì)轉(zhuǎn)化與材料利用第一節(jié)物質(zhì)的分類和利用一.物質(zhì)分類的方法物質(zhì)分類的標(biāo)
19、準(zhǔn)很多,所以分類的方法也很多,如可先觀察物質(zhì)不同的顏色、狀態(tài)、顆粒的 大?。ㄐ螤睿?、氣味等對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類,再根據(jù)物質(zhì)的組成和物質(zhì)的特性進(jìn)行分類。二.常見(jiàn)物質(zhì)的分類2 .混合物和純凈物純凈物:由同種物質(zhì)組成?;旌衔铮河蓛煞N或兩種以上物質(zhì)組成。3 .單質(zhì)和化合物單質(zhì):由同種元素組成的純凈物 (由同種元素組成的物質(zhì)不一定是單質(zhì),例如,金剛石和石 墨混合在一起屬于混合物)。化合物:由不同種元素組成的純凈物(結(jié)晶水合物因有固定的組成和性質(zhì),屬于純凈物)4 .氧化物:由兩種元素組成,其中一種是氧元素的化合物。5 .有機(jī)化合物:通常指含碳的化合物( CO、CO2、H2CO3和碳酸鹽除外)。.金屬和非金屬的比
20、較名稱金屬非金屬顏色金屬光澤有多種顏色,無(wú)金屬光澤延展性良好不具有硬度比較硬硬度小一致導(dǎo)電性良好一般不導(dǎo)電(除石墨)導(dǎo)熱性高低熔點(diǎn)高低第二節(jié)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化的規(guī)律一、單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽各類物質(zhì)的相互關(guān)系1、寫(xiě)出金屬到堿性氧化物的化學(xué)方程式。2Ca+O2=2CaO2、寫(xiě)出堿性氧化物到堿的化學(xué)方程式CaO+H2O=Ca(OH) 23、寫(xiě)出堿到鹽的化學(xué)方程式。Ca(OH)2+2HCl=CaCl 2+2H2O4、寫(xiě)出非金屬到酸性氧化物的化學(xué)方程式。點(diǎn)燃C +。2= CO25、寫(xiě)出酸性氧化物到酸的化學(xué)方程式。CO2+H2O=H2CO36、寫(xiě)出酸到鹽的化學(xué)方程式。H2CO3+Ca(OH) 2=CaCO3
21、+2H2O二.金屬單質(zhì)與其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系1金屬T金屬氧化物T堿T鹽2.非金屬T非金屬氧化物 T酸T鹽物質(zhì)轉(zhuǎn)化10條主要規(guī)律:金屬單質(zhì)+氧氣T金屬氧化物非金屬單質(zhì)+氧氣T非金屬氧化物金屬單質(zhì)+酸T氫氣+鹽金屬單質(zhì)+鹽T另一種金屬+另一種鹽金屬氧化物+酸T鹽+水非金屬氧化物+堿T鹽+水酸+堿T鹽+水酸+鹽T新酸+新鹽堿+鹽T新堿+新鹽鹽+鹽T新鹽+新鹽(11)非金屬氧化物 + H2O =酸(除二氧化硅,一氧化碳除外)某些金屬氧化物 +水一堿(可溶)三.金屬的冶煉(1)還原法:在金屬氧化物中加入還原劑,奪取金屬氧化物中的氧, 而使其還原成金屬單質(zhì)。如木炭和氧化銅的反應(yīng) C+2CuO 2Cu+ CO
22、 2 T氫氣還原氧化銅:H2 + CuO%Cu + H2O一氧化碳還原氧化銅:CO+ CuO Cu + CO2一氧化碳還原氧化鐵: 3CO+ Fe2O3 2Fe + 3CO2(2)置換法:在金屬鹽溶液中加入比鹽中金屬活潑的金屬,可置換出鹽中的金屬。如鐵和硫酸銅溶液反應(yīng):Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu置換法比還原法優(yōu)越,置換法操作簡(jiǎn)便、安全、節(jié)約原料。四.有關(guān)純度的計(jì)算(書(shū)本 p50頁(yè)例題必須掌握)1 .純度=純凈物質(zhì)量/混合物質(zhì)量*100%2 .組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=某組成元素的質(zhì)量/純凈物的質(zhì)量*100%第三節(jié)常見(jiàn)的材料一.合金合金一般通過(guò)一種金屬跟其他金屬(或非金屬)一起熔合
23、成均勻液體后凝固而成。人們所使用的金屬材料中,絕大部分都是合金,如青銅、鋁合金等。合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的 熔點(diǎn)都低;合金的強(qiáng)度或硬度大都比純金屬高。合金主要成份主要用途球墨鑄鐵鐵、碳、硅、鎰在某些場(chǎng)合可替代鋼鎰鋼鐵、碳、鎰鋼軌、挖掘機(jī)鏟斗、坦克裝甲、自行車架不銹鋼鐵、銘、銀醫(yī)疔器械、炊具、容器、反應(yīng)釜黃銅銅、鋅機(jī)械零件、儀表、日用品青銅白銅焊錫硬鋁18k 黃金18k 白金銅、錫銅、鎳錫、鋁鋁、銅、鎂、硅金、銀、銅金、銅、鎳、鋅機(jī)械零件如軸承、齒輪等錢(qián)幣、替代銀做飾品焊接金屬火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)金飾品、錢(qián)幣、電子元件金飾品二.金屬的銹蝕和防護(hù)金屬銹蝕的原因有周圍介質(zhì)的作用(如水,氧氣和
24、二氧化碳等)和金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)兩方面。針對(duì)金屬銹蝕的原因,金屬的防護(hù)方法有保護(hù)膜法(油漆、搪瓷、金屬鍍層等)和改變金屬內(nèi)部法(如不銹鋼) ,前者由于成本低,簡(jiǎn)單、方便,應(yīng)用較廣。三.無(wú)機(jī)非金屬材料和有機(jī)合成材料常見(jiàn)的無(wú)機(jī)非金屬材料有水泥、 玻璃和陶瓷。 常見(jiàn)的有機(jī)合成材料有合成塑料、 合成纖維和合成橡膠。 廢棄的有機(jī)合成材料性質(zhì)穩(wěn)定, 不容易被降解, 會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu), 引起白色污染。第四節(jié) 材料的發(fā)展1 .材料的反展史原始人用石頭制作石斧、 石刀; 古代人隨著火的使用開(kāi)始使用瓷器;春秋晚期,我國(guó)開(kāi)始煉鐵; 西漢時(shí)掌握濕法煉銅技術(shù); 新型材料使人類進(jìn)入信息時(shí)代。 新型材料的出現(xiàn)推動(dòng)生產(chǎn)力的發(fā)展,促
25、進(jìn)了人類社會(huì)文明的進(jìn)步。2 .新型材料是指那些新出現(xiàn)或正在發(fā)展的、具有優(yōu)異特性和功能、并能滿足技術(shù)進(jìn)步所需要的材料,如納米材料等。 以納米為單位的超級(jí)微小顆粒, 稱為納米材料。納米材料與普通材料在相比在機(jī)械強(qiáng)度、磁、光、聲、熱等方面都有很大的不同。3 .環(huán)境保護(hù)對(duì)環(huán)境保護(hù)主要有以下措施: 燃料:煤、石油制品脫硫處理,減少SO2 的污染。 原料:提高原料的利用率 “三廢” :經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放。 生產(chǎn)工藝:采用“綠色工藝”進(jìn)行生產(chǎn)。 “綠色工藝”是無(wú)污染或低排放的材料制造過(guò)程。第三章 能量的轉(zhuǎn)化與守恒一、能量的相互轉(zhuǎn)化1 各種形式的能量有:電能、熱能、化學(xué)能、生物能,機(jī)械能(包括動(dòng)能和勢(shì)能) 、光
26、能、太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能,原子核能、地?zé)崮堋⒊毕艿取? 能量的相互轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過(guò)程, 包括 “消耗能量”、 “利用能量”和“獲得能量” 。能量的轉(zhuǎn)化普遍存在,如動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,生物能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能,電能轉(zhuǎn)化為光能和熱能等。二、能量轉(zhuǎn)化的量度( 1)1 做功是表示能量轉(zhuǎn)化的多少。2做功的兩個(gè)必要出素:一:作用在物體上的力;二:物體在力的方向上通過(guò)了一段距離。二是:物體在力的方向上通過(guò)了一段距離。3功的定義:功等于力跟物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積。4 .功的公式:W=F S (功=力刈巨離),F(xiàn):作用在物體上的力;S:物體在F方向上通過(guò)的距離。5 .功的單位:焦耳
27、,簡(jiǎn)稱為“焦”,符號(hào)為“ J",1焦耳=1牛米1 .物體做功的多少,只與F和S有關(guān),而與物體的質(zhì)量、 物體具體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(是而勻速、 變速)無(wú)關(guān),與是否受摩擦(即物體表面是否粗糙)等因素也無(wú)關(guān)。2 . F和S必須是同時(shí)作用在同一物體上(同一時(shí)間內(nèi)所作用的力和移動(dòng)的距離)。3 .討論:塔式起重機(jī)下掛重物,當(dāng)重物靜止不動(dòng),勻速向上運(yùn)動(dòng)、沿水平方向勻速移動(dòng)三 種情形中,鋼索的拉力是否做功。說(shuō)明:做功時(shí)兩個(gè)必要因素缺一不可。三、能量轉(zhuǎn)化的量度(2)1 .功率是表示物體做功快慢的量。(能量轉(zhuǎn)化的快慢)2 .功率的定義:物體在單位時(shí)間里完成的功叫功率。3 .功率的公式:P =Wt P = Fy。
28、4 .功率的單位:瓦特,簡(jiǎn)稱“瓦”,符號(hào)“ W”單位之間的換算關(guān)系:1瓦=1焦/秒,1千瓦=1000瓦;1兆瓦=106瓦-1.功率大小是由 W與t共同決定的,做功多的物體不一定功率大。利用其變形公式P= fY可以用來(lái)解釋為什么汽車上坡時(shí)要減速而加大油門(mén),其解釋為:當(dāng)P 一定時(shí),F(xiàn)與丫成反比,汽車上坡時(shí),由于發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定,司機(jī)采用降低速度的方法來(lái)獲得較大的牽引力的緣故。四、認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單的機(jī)械(1)1 .杠桿:一根硬棒,在力的作用下如果能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。這根硬棒就叫杠桿,杠桿可以是 直的,也可以是彎的。2 .杠桿的五個(gè)要素:(1)支點(diǎn):使杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)(常用 O表示)。(2)動(dòng)力:使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的
29、力(用 F1表示)。(3)阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力(用F2表示)。(4)動(dòng)力臂:從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離(用心表示)。(5)阻力臂:從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離(用4表示)。重要提示:1 .杠桿可以是直的.也可以是彎的。2 .力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離.而不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離,3 .作力臂的步驟:(1)找支點(diǎn);(2)作力的作用線;(3)從支點(diǎn)向力的作用線畫(huà)垂線;(4)圖313標(biāo)出力臂。實(shí)驗(yàn)探究:杠桿的平衡條件1 .器材檢查:杠桿和它的支架,鉤碼、尺、線。2 .實(shí)驗(yàn)操作步驟。(1)如圖3-13,將杠桿的支點(diǎn)支在支架上,調(diào)節(jié)杠桿兩端的 螺母,使杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)。(2)在杠桿
30、的兩邊分別掛上不同數(shù)量的鉤碼,在杠桿上左右移動(dòng)懸掛的位置,直到杠桿再次達(dá)到水平位置處于平衡狀態(tài)。思考并回答:杠桿兩邊受到的力等于 鉤碼受到的重力。把左邊鉤碼對(duì)杠桿的作用力叫動(dòng)力Fi,右邊鉤碼對(duì)杠桿的作用力叫阻力F2,填人表格。(3)用直尺量出動(dòng)力臂、阻力臂 卜,填入表內(nèi)。(4)改變力和力臂的大小,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)4次,將有關(guān)數(shù)據(jù)填人表內(nèi)。分析綜合上述各組數(shù)據(jù),得出結(jié)論:動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積等于阻力與阻力臂的乘積,即動(dòng)力時(shí)力臂=阻力加力臂。若用符號(hào)表示可寫(xiě)成:尸d=居4或 黑=生為 11五、認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單的機(jī)械(21.杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下,保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài),這根杠桿就平衡。2.杠桿平衡條件的表
31、達(dá)式:=F&或3.杠桿的類型:(1)省力杠桿:,省力、但多移動(dòng)距離。如拔釘子用的車角錘、讓優(yōu)秀成為一種習(xí)慣!12剪鐵皮用的剪子等。_(2)費(fèi)力杠桿:k <4,尸】>92,費(fèi)力、但可以少移動(dòng)距離(省距離),如釣魚(yú)竿、故丁守。定滑輪等。重要提示:""4(3)等臂杠桿:11=0,入=且 既不省力也不費(fèi)力,又不多移動(dòng)距離,如天平、 若產(chǎn)】產(chǎn)工匕,則杠桿的平衡被破壞,原來(lái)靜止的杠桿就發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),若 ,則杠桿向Fi的方向轉(zhuǎn)動(dòng),反之則向 F2的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。4.怎樣使用杠桿最省力根據(jù)杠桿的平衡條件: 產(chǎn)Ji=!可以看出:當(dāng)作用在杠桿上的阻力和阻力臂“一定時(shí),動(dòng)力臂 G越長(zhǎng),
32、使杠桿平衡所用動(dòng)力 F1越小,也就是說(shuō)當(dāng)動(dòng)力臂最長(zhǎng)時(shí)用的動(dòng)力就最小。為了使動(dòng)力臂最長(zhǎng),施加的動(dòng)力必須具備兩個(gè)條件:(1)動(dòng)力的作用點(diǎn)在杠桿上距支點(diǎn)最遠(yuǎn)處;(2)動(dòng)力方向應(yīng)垂直于支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)的連線。如圖315和圖316所示時(shí)作用在杠桿上的動(dòng)力是最小的。圖 3 - 16六、認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單的機(jī)械(3)1 .滑輪:周邊有槽,可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子。2 .定滑輪:使用時(shí)滑輪的位置固定不變;定滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂等于阻力 臂的等臂杠桿;使用定滑輪時(shí)不能省力,但可以改變力的方向。3 .動(dòng)滑輪:使用時(shí)滑輪隨重物一起移動(dòng);動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂是阻力臂 兩倍的杠桿;使用動(dòng)滑輪可以少一半力,但不能改變力的方向。4 .滑輪
33、組:定滑輪和滑輪組的組合,使用滑輪組既可以省力,又可以改 變力的方向。5 .使用滑輪組時(shí),重物和動(dòng)滑輪的總重由幾段繩子承擔(dān),提起重物所用的力就是總重的幾分之一。重要提示:1 .滑輪是一種變形的杠桿。2 .使用定滑輪時(shí),繩子自由端移動(dòng)的距離與重物上升的距離相等, 繩子自由端移動(dòng)的速度與物體移動(dòng)的速度相等;使用動(dòng)滑輪時(shí), 繩子自由端移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)距離兩倍,繩子自由端移動(dòng)的速度是物體移動(dòng)速度的兩倍。七、認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單的機(jī)械(4)1 .有用功:利用機(jī)械時(shí),需要做的這部分功,叫有用功,常用W有表示。2 .額外功:使用機(jī)械時(shí),不需要但又不得不做的那部分功叫額外功,常用W額外表示。3 .總功:有用功與額外功
34、的總和,叫總功。常用 W總表示。即 W有+ W額外=W總。Y表不。4 .機(jī)械效率:有用功跟總功的比值。叫機(jī)械效率,常用5.機(jī)械效率的公式: 重要提示:x 1(X1%1 .機(jī)械效率反映了有用功在總功中占的比例大小,它沒(méi)有單位。2 .提高機(jī)械效率的力法:減少機(jī)械自身重(動(dòng)滑輪重);減少機(jī)械的摩擦等來(lái)減小額外功。3 .由于有用功總小于總功,機(jī)械效率總小于1。八、動(dòng)能和勢(shì)能(1)1 .能量:一個(gè)物體能夠做功,這個(gè)物體就具有能(量),能量的單位是焦耳。2 .動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能。 動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān),物體質(zhì)量越大.運(yùn)動(dòng)速度越快,其動(dòng)能也就越大。3 .勢(shì)能可分為重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。(
35、1)重力勢(shì)能是指物體由于被舉高而具有的勢(shì)能.它與物體的質(zhì)量和物體被舉高的高度有關(guān),質(zhì)量越大.被舉得越高,勢(shì)能越大。(2)彈性勢(shì)能:物體由于而具有的勢(shì)能,彈性形變?cè)酱?,物體的勢(shì)能就越大。重要提示:1. 一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。2.物體只要被舉高,就具有重力勢(shì)能;物體發(fā)生彈性形變,就具有彈性勢(shì)能。九、動(dòng)能和勢(shì)能(2)1 .機(jī)械能:動(dòng)能和勢(shì)能的總和,叫機(jī)械能。2 .機(jī)械能守恒定律:動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,而且在轉(zhuǎn)化過(guò)程中,如果不受阻力。機(jī)械能的總量保持不變。3 .物體的動(dòng)能和彈性勢(shì)能也可以相互轉(zhuǎn)化。重要提示: 在動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化時(shí),若有“物體勻速下落”或“物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有 發(fā)熱”或“物體
36、表面粗糙”或不提“物體表面光滑” 等字樣時(shí),均有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能, 從而使機(jī)械能不守恒。1 .擺錘實(shí)驗(yàn):用細(xì)繩把擺錘懸掛起來(lái),將擺錘拉到某一高度后放手,在擺錘向下擺動(dòng)過(guò)程中,重力勢(shì)能變小,速度變大,擺錘的動(dòng)能增大。當(dāng)擺錘向口,上擺動(dòng)過(guò)程中.速度變小,擺錘的動(dòng)能減小,重力勢(shì)能增大。2 .滾擺實(shí)驗(yàn): 滾擺下降過(guò)程中,重力勢(shì)能減小,轉(zhuǎn)速增大,動(dòng)能變大。當(dāng) L滾擺上升過(guò)程中,轉(zhuǎn)速變小,動(dòng)能變大,重力勢(shì)能增大。實(shí)驗(yàn)表明:(1)物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。I扃(2)物體的動(dòng)能和彈性勢(shì)能也可以相互轉(zhuǎn)化。理療枷十、物體的內(nèi)能1 .熱運(yùn)動(dòng):物體內(nèi)部大量微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。2 .內(nèi)能:物體內(nèi)部大量微粒做熱
37、運(yùn)動(dòng)具有的能,也叫熱能。3 .做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能,且是等效的。做功改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是熱能與其他形式的能之間的轉(zhuǎn)化。熱傳遞實(shí)質(zhì)上是內(nèi)能從高溫物體傳遞到低溫物體,或者從同一物體的高溫部分傳遞到低溫部分。4 .燃料燃燒是一種化學(xué)變化,是物質(zhì)劇烈氧化的過(guò)程。從能量的轉(zhuǎn)化看,燃料燃燒釋放熱 量的過(guò)程是將貯存在燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程。5 .燃料熱值:1千克某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量。其單位是焦/千克(J/kg)。Q放=mq 6.比熱容比執(zhí)容:?jiǎn)挝毁|(zhì)量的某種物質(zhì),溫度升高1C所吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容。單位:焦每千克攝氏度(J/(kg ;C)符號(hào):C 熱量的計(jì)算公式:Q吸=Cm(
38、t-t0) 重要提示:1 .微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān),溫度越高,微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈。2 .熱運(yùn)動(dòng)是指大量微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),單個(gè)微粒無(wú)熱運(yùn)動(dòng)可言。可見(jiàn),單個(gè)微粒也無(wú)內(nèi)能 可言。3 .內(nèi)能的大小跟物體的質(zhì)量也有關(guān),例如一壺沸水的內(nèi)能比一杯沸水的內(nèi)能就要大得多 十一、電能的利用(1)1 .電流做功的過(guò)程,就是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過(guò)程.電流對(duì)電器做了多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。2 .電功率:表示電流做功的快慢,也即表示電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的快慢.即P- -電功率的定義式:3 .電功率的單位:瓦特,簡(jiǎn)稱“瓦”,符號(hào)“ W”,還有千瓦(kW)。4 .額定電壓:用電器正常工作時(shí)的電
39、壓。用U額表示;額定功率:是用電器在額定電壓下消耗的功率,用 P額表示。重要提示:1.實(shí)際功率是指用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)的功率,用 P實(shí)表示。2.電燈的亮度是由電燈的功率來(lái)決定的,當(dāng)電燈正常發(fā)光時(shí),由額定功率來(lái)決 定,若電燈不正常發(fā)光.則由它的實(shí)際功率來(lái)決定。十二、電能的利用(2)1 .電功率大小等于通過(guò)這個(gè)電器的電流與這個(gè)電器兩端電壓的乘積。2 .電功率的公式:P = UI 。3 .電功:電流在某段電路上做的功, 公式為:W = UIt。單位:焦耳,1焦=1伏安秒4 .電能表上的計(jì)量單位:千瓦時(shí),俗稱度。電功的單位。1千瓦時(shí)=1000瓦q600秒=3.6 106焦重要提示:1.電流做功的實(shí)質(zhì):電流在某段電路上做的功,等于這段電路兩端的電壓與通 過(guò)這段電路的電流,以及通電時(shí)間的乘積。2.電功的單位與機(jī)械功的單位一樣,都是焦耳。 測(cè)量小燈泡的功率1 .根據(jù)小燈泡的額定電壓來(lái)確定電源電壓及電壓表的量程,然 后估測(cè)小燈泡正常工作時(shí)的電流,再確定電流表的量程。2 .連接電路時(shí),開(kāi)
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