氦气的发现

核能是不可再生的自然资源，也即是一次能源！像核裂变常用铀或是钚作为核燃料，铀或是钚裂变后生成它种物质这种过程是不能逆转的，核聚变所用的材料主要为氘或是氚作为核燃料，氘-氘 聚变生成氦气都是不可逆转的一次性聚变，所以核反应所用的材料都是一次能源不可再生，但是如果人类能够控制核聚变发电的话，由于氘在地球的储量十分丰富足够人类使用近40亿年；所以在某种意义上说是无限的，现在科学家已证明月球上含有丰富氦3，氦3也是一种聚变材料其在月球上的储量足够人类使用数亿年之久。所以现在全球的各大国都在积极研制核聚变技术，以求结决能源危机，而核裂变的材料资源有限而且分布不均主要分布在美帝等少数发达国家，并且对环境的污染也大，所以未来谁先掌握并使用核聚变技术谁就是未来世界的主宰了！

氦在宇宙中非常普遍和丰富，几乎占宇宙物质的四分之一，但其中绝大多数存在于恒星中。氦气在地球上非常稀有，地球上的氦主要是由天然铀和钍在地下经过数十亿n的衰变而形成的，衰变速度超级慢，这些元素的部分辐射由α粒子组成，α粒子形成氦原子的原子核。生成的氦气其中的一部分会到达地表并进入大气层，大气中大约有百万分之五的氦，氦是一种非常轻的元素，会迅速上升并逃逸到太空中，其余的则被困在岩层中，与岩层中形成的天然气混合。

氦气有独特的优点。氦气沸点仅仅为4.2开尔文，比绝对零度高4度，液态氦气在所有元素中温度最低，同时高度稳定，几乎不发生化学反应，并且非常轻。因此氦气开始被用于电弧焊绝缘，后来又被用于超导体和核反应堆，以及低温学等领域。氦作为冷却剂的使用是当今氦的主要用途。

目前没有化学方法可以制造氦，氦源来自岩石中非常缓慢的放射性衰变，依靠天然气加工的副产品。然而，并不是所有的天然气储藏都含有氦，而且企业提炼副产品氦并不总是有经济利益，地球上只有14家工厂将氦气提炼成液态，其中7家位于美国，其余的分布在卡塔尔、阿尔及利亚、俄罗斯、波兰和澳大利亚。目前，从空气中提取氦气的成本高得离谱，从空气中提取氦的成本大约是从天然气储量中提取氦成本的1万倍。

由于氦气的不可再生性，许多专家估计，氦气将在25至30n内耗尽，如因其在氦超流方面的研究获得了1996n的诺贝尔奖的康奈尔大学的物理学教授罗伯特·理查森警告说，氦的供应正以前所未有的速度被使用，可能在一代人的时间内就会枯竭。但是氦气再过二三十n就会耗尽的说法也有巨大争议。

地球上的氦气要比之前估计的要多

最近的研究表明，氦的含量比科学家之前估计的要高，尤其是地下水中的氦。在这项新研究中，来自牛津大学的科学家对北美的天然气样本进行了质谱分析发现，氦是通过溶解在地下水中，从地下水将氦输送到天然气矿的。这一机制表明，我们可能低估了氦的储量，等待开发的氦比之前认为的要多得多。

从美国的氦气相关政策中也可以看出来，氦气并不是未来的关键资源

1925n，美国就建立了国家氦储备库，作为军用和商用飞艇的战略氦储备。1927n的氦控制法案禁止氦的出口。在第二次世界大战期间，氦再次成为重要的战争材料比如给远程轰炸机的轮胎充气使飞机可以携带更多燃料进行更长的航程。战后，氦的需求增长如此之快，以至于政府在1960n强制实施了氦法案修正案，以储存氦气供未来使用。到1971n，氦储存计划被取消。几n后，又开始储存氦。截至1993n，政府储存的氦气大约有10亿立方米。然而到1996n的《氦私有化法案》规定，政府需以低于市场的价格出售所有储存的氦。

得益于美国大规模销售储备氦气，现在的氦气确实廉价且存在浪费情况，但如果未来氦气使用成本上升，用户将更有可能采用节约和回收方式使用氦气。氦气不会在短时间内消耗殆尽，据估计，目前和未来世界各地气井中所含氦气的数量至少可以持续200至300n，不会快于石油的枯竭速度。

在1869年，俄罗斯化学家门捷列夫把当时发现的66种元素排列成现在著名的元素周期表，到目前为止，人类已经发现了118种元素，其中92种为天然元素，26种为人工合成的。

地球上的一切可以说都是由元素所构成的，然而对于整个宇宙来说，地球应该只能连一粒尘埃都算不上，十分都渺小，因此地球上的元素资源自然是非常稀缺的。

就拿氦来说，从整个宇宙的角度来说，宇宙丰富中最多的一种元素应该为氢元素，其次为氦元素，而氢和氦不仅是分布最广的两种元素，还是宇宙中含量最高的两种元素。

其中氢元素占到了宇宙总元素的75%左右，而氦元素也占到了23%左右，剩下不到2%的元素都是由其他元素共同组成的，但是氦元素在地球上却十分稀缺。

氦作为宇宙元素中含量第二的物质，在宇宙星际中其主要来源是恒星以及星际能源的热核反应，按理说氦元素应该十分广泛。

然而，在地球上氦元素却是非常少。之所以氦元素在地球上非常稀缺，主要有以下几个方面，其一是氦的原子序数是2，相对原子质量为4.0026，所以氦太轻了。地球上的重力并不能把氦维持住，一阵太阳风过来，就可以把氦给“吹跑了”。

其二就是氦本身是一种惰性气体；其三，一千克铀经过5000万年的衰变才产生了1克氦气，所以氦元素的生成效率非常低。

目前地球上的氦元素主要都存在于地壳中，主要是由一些放射性元素经过衰变后产生的，比如铀元素发生阿尔法衰变后会产生氦元素，因此氦元素在地球上是非常稀有的。而且如今氦在多个领域都具有非常重要的作用，如充当冷却剂。

原子是由原子核（质子、中子）以及围绕在原子核周围的电子构成，决定某个原子元素种类的，是这个原子核内的质子数量，比如说氢的原子核只有一个质子，它就是元素周期表上的1号元素，而氦的原子核内有两个质子，它就是元素周期表上的2号元素，然后以此类推。

从理论上来说，只要把质子一直进行组合，就可以创造出越来越重的元素，但在原子核内部，一直存在着两种基本力——强相互作用力（是将原子核内的核子束缚在一起）以及电磁力（是将原子核内的质子分开）。

由于质子带正电，因此这两种力相互排斥。强相互作用力虽然大，但作用范围太短，相反电磁是个长程力，并可以无限叠加，不过就是比强相互作用力小。

因此当原子核内的质子达到一定数量，两种力之间的排斥力就会发生叠加，而在这种情况下的原子核就会变得很不稳定，从而发生衰变。

比如说α衰变就是原子核内释放出由两个质子和两个中子构成的α粒子，α衰变发生后，原子核的质量数会减少4个单位，其原子序数也会减少了2个单位。

总而言之，当原子的原子核内的质子数量越多，这个原子就越不稳定，一旦原子核内的质子数量超过临界点时，这个原子就会发生衰变。

虽然宇宙浩瀚无垠，但在宇宙中的规则几乎都是一样的，也就是说任何元素都具有一定的特征，遵循一定的形成规律，因此宇宙中的元素也存在于地球上。

目前，我们对新元素的探索主要是从人工合成和自然探索这两个方面进行的，其中人工合成主要是通过高能中子的长期辐照、核爆炸和重离子加速器等现代实验手段来实现的。

除此之外，我们还可以从宇宙射线、卫星石以及天然矿物等等发现新元素。如今人类已经可以在实验室里通过核碰撞来创造出新元素。

2014年，日本曾使用rilac直接加速器加速锌粒子并撞击一片铋箔，创造出了第113号元素“Unt”，但人工元素的寿命极短，而这个113号元素只存在万分之三秒，就发生了衰变，变成了其他元素。

再来说2016年，科学家们用人工元素锎去撞击钙，制造出一个原子核中含有118个质子的新原子，然而这种元素仅仅存在了1毫秒，不过这却是人类制造出最重的元素。

第一节 化学给我们带来什么

知识导学

化学和生活的联系非常密切。生活中的常见现象，可以从化学的角度进行解读。

水、钢铁、空气、煤炭、石油和天然气等，都是我们生活中主要的资源。资源的有限性决定我们必须节约资源、保护资源。钢铁的腐蚀，水源、大气的污染、矿石资源的过度开采，使得人类面临严峻的环境危机、资源匮乏等严重问题。如何合理开发和利用资源，是人类面临的一个重要课题。环境的污染也给人类的生存带来灾难性后果。

“科学技术是第一生产力。”化学与前沿科学密不可分。

第二节 化学研究些什么

知识导学

物理性质是从物质的密度、熔点、沸点、硬度等角度描述物质的基本性质；而化学性质则从物质生成新物质的过程中所表现出来的性质中描述物质的基本性质的。而物理变化和化学变化的根本区别在于变化前后的物质是否是同一物质，即变化过程是否有新物质的生成。

自然界中所有物质都是由多种元素组成的。有些物质只由一种元素组成，有些物质不同但组成元素却相同，多数物质是由两种或两种以上元素组成的。

如果我们只把煤炭、石油和天然气作为燃料使用，会使得有限的宝贵的石油资源白白浪费掉，因为经过石油化工，煤炭、石油能够综合利用，制造与合成出价值更高的化工产品。能够更有效利用煤炭、石油和天然气资源。

第2章 我们身边的物质

第一节 由多种物质组成的空气

知识导学

本实验的原理是在一定量的空气中，利用过量红磷的燃烧完全消耗其中的氧气而又不产生其他气体，导致压强减小，减小的体积即为空气中氧气的体积，即上升水的体积就是氧气的体积。

本实验成功的关键： ①装置不漏气。因为若装置漏气，虽然装置内气体压强减小，但是从外界又进入一些气体，并不能使压强减小很明显，因而水并不能上升到集气瓶中。

②燃烧匙里要放入过量的红磷，目的是使红磷燃烧，尽可能消耗尽钟罩内的氧气。

③应该到温度冷却到室温时才可以观察，因为如果温度较高时，虽然气体减少，但是压强并不能减少很明显，因而也不能上升到集气瓶体积的1/5。

红磷燃烧时生成无氧化二磷固体小颗粒，因此描述为白烟。烟指的是固体小颗粒。

空气的主要成分是氮气和氧气。

该数值是体积分数，不是质量分数。

空气中各成分体积分数一般是比较固定的。

物质可以分为纯净物和混合物。

纯净物可以用化学式来表示，绝对纯净的物质是没有的，纯净物是相对而言的。

混合物中各成分保持各自的性质。

根据氮气的性质得知其用途广泛，有：

a.制硝酸和化肥的重要原料；

b.用作保护气，如焊接金属时常用氮气作保护气，灯泡中充氮气以延长使用寿命，食品包装里充氮气用来防腐；

c.医疗上用液氮治疗一些皮肤病和在液氮冷冻麻醉条件下做手术；

d.超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。

稀有气体的用途有：

a.保护气，如焊接金属是用稀有气体来隔绝空气，灯泡中充入稀有气以使灯泡经久耐用。

b.电光源，稀有气体在通电时发出不同的光。灯管里充入氩气，通电时发出蓝紫色光；充入氦气发出粉红色光；充入氦气发出红光。

c.用于激光技术。

d.氦气可作冷却剂。

e.氙气可作麻醉剂。

<img src=c:\全科学习\初三\化学\2.1由多种物质组成的空气\1.bmp>

当进入大气中的某些有害成分的量超过了大气的自净能力，就会对人类和生物产生不良的影响，这就是大气污染。利用压强差，使水进入，测出氧气的体积，或利用压强差，使密闭系统的活塞移动，根据活塞移动的体积测出氧气的体积。

第二节 性质活泼的氧气

知识导学

学习氧气时注意

由于氧气的密度比空气大，所以氧气在收集时可用向上排空气法；又由于氧气不易溶于水，所以氧气可用排水法收集。

水中的生物是依靠溶解在水中的氧气生存的。

氧气在气态时是无色的，在固态和液态时是淡蓝色。

重点会描述木炭、硫、铝、磷、铁等在氧气中燃烧的实验现象，知道做实验时的注意事项，并会写有关反应的文字表达式。描述物质在氧气中燃烧的现象时，一般从四方面来描述：①物质原来的颜色；②对产生的光（火焰或火星）加以描述；③放出热量；④对生成物加以描述。

夹木炭的坩埚钳应由上而下慢慢伸入瓶中，如果很早伸入集气瓶的底部，集气瓶中的氧气被热的气体赶出来，木炭燃烧会不旺。

硫的用量不能过多，防止对空气造成污染，实验时应在通风橱中进行。

光一般指固体燃烧产生的现象，如镁条燃烧、木炭燃烧等只产生光，不产生火焰；火焰是指气体燃烧或达到沸点的固体或液体的蒸气燃烧产生的现象，如硫、酒精、气体燃烧等产生的现象。

无氧化二磷是固体，现象应描述为产生白烟。烟是指固体小颗粒，雾是指液体小液滴。

铝在空气中不燃烧，在氧气中燃烧时，把铝箔的一端固定在粗铁丝上，另一端裹一根火柴。

为了防止生成物把集气瓶炸裂，在集气瓶底部先放一些沙子，放少量凉水。

细铁丝绕成螺旋状；铁丝一端系一根火柴；集气瓶内预先装少量水或铺一层细砂。

蜡烛燃烧时盛氧气的集气瓶要干燥，可观察到水雾。

缓慢氧化是指进行很缓慢的氧化反应，也要放出热量。如果放出的热量使温度达到可燃物的着火点，就可以引起自发燃烧，也就是自燃。缓慢氧化也可以向剧烈氧化反应转化。

供给呼吸主要用于：医疗、登山、潜水、宇航。

支持燃烧主要用于氧炔焰用于焊接和切割，炼钢，作火箭助燃剂。

植物的光合作用吸收二氧化碳，放出氧气。

工业上根据氧气和氮气的沸点不同分离出氧气。

在低温条件下加压，使空气转变为液态空气，然后蒸发。由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液态氧。

重点掌握氧气的实验室制法的反应原理和仪器装置，能够按照操作步骤制取氧气。

二氧化锰作催化剂，是反应条件之一，故写在箭头的上方。

学习催化剂时注意：

①能改变其他物质的化学反应速率，这里的“改变”包括加快或减慢两种含义。

②催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变，但是物理性质可能改变。

③催化剂是针对具体的反应而言的，如二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气时，能够起催化作用，是催化剂；但二氧化锰不是所有化学反应的催化剂。

④在某个化学反应中，可以选择不同的物质作为催化剂。如利用过氧化氢分解制取氧气时，既可以选择二氧化锰作为催化剂，也可以选择氧化铁、硫酸铜溶液作催化剂。

⑤催化剂并不能增加产物的质量

⑥催化剂可简单地理解为“一变二不变”。一变是指能改变其他物质的化学反应速率，这里的“改变”包括加快或减慢两种含义；二不变是指本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变，但是物理性质可能改变。

实验时要注意：长颈漏斗下端管口要插入液面以下；导气管伸入锥形瓶内不要太长，只要露出橡皮塞少许即可；加药品时先加固体药品再加液体药品。

收集装置的选择主要依据生成物的性质，如密度是否比空气大，是否溶于水等。

①排水集气法：适用于难溶于水或不易溶于水且不与水发生化学反应的气体。此法收集的气体较为纯净；当有大气泡从集气瓶口边缘冒出时，表明气体已收集满。

②向上排空气法：适用于相同状况下，密度比空气大且不与空气中任何成分反应的气体。操作时应注意将导管口伸到接近集气瓶底处，便于将集气瓶内的空气尽快地排尽。同时应在集气瓶的瓶口处盖上玻璃片，以便稳定气流。此法收集的气体较为干燥，但纯度较差，需要验满。

③向下排空气法：适用于相同状况下，密度比空气小且不与空气中任何成分反应的气体。操作时应注意将导管口伸到接近集气瓶底处，便于将集气瓶内的空气排尽。此法收集的气体较为干燥，但纯度较差，需要验满。

利用高锰酸钾制氧气时注意问题：

①试管口要略向下倾斜，防止药品中的水分受热后变成水蒸气，再冷凝成水珠倒流回试管底部，使试管炸裂。

②导气管伸入试管内不要太长，只要露出橡皮塞少许即可，这样便于气体导出。

③药品不能聚集在试管底部，应平铺在试管底部，使之均匀受热。

④铁夹应夹在距离试管口约1/3处。

⑤要用酒精灯的外焰对准药品部位加热。加热时先进行预热，即先将酒精灯在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对准药品部位加热。

⑥用排水法收集氧气时，导管口有气泡冒出时，不宜立即收集。因为刚开始排出的是空气，当气泡均匀连续地冒出时，才能收集。

⑦加热高锰酸钾制取氧气时，不要忘掉在试管口处放上一团松软的棉花，以免高锰酸钾小颗粒进入导气管，堵塞导气管。

⑧实验开始前，不要忘记检查装置的气密性。

⑨实验结束时，先把导气管从水槽中取出，再移走酒精灯，防止水倒流入试管底部炸裂试管。

⑩收集满氧气的集气瓶要盖好玻璃片，正放在桌子上（因为氧气的密度比空气大）。

第三节 奇妙的二氧化碳

知识导学

在学习这节课之前，需要复习氧气的实验室制法和性质。

减少大气中二氧化碳增多的措施：①改善燃料的结构：减少使用化石燃料，更多使用清洁能源。如太阳能、核能、风能、潮汐能。②增强大自然的自净能力，如大力植树造林，禁止乱砍滥伐森林等。

其密度通过倾倒二氧化碳熄灭蜡烛的实验来认识，其溶解性结合课本小实验和制汽水等生活实例理解。

干冰不是冰，而是固态二氧化碳。

不支持燃烧是相对的，指它不支持非还原性物质燃烧，却能支持一些还原性很强的（如活泼金属镁）物质燃烧。

把二氧化碳通入紫色石蕊试液中，紫色石蕊试液变成红色，不是二氧化碳的作用，而是生成的碳酸的作用。这地方比较容易出错。

碳酸不稳定容易分解。

二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊可用来检验二氧化碳的存在。

二氧化碳能参与光合作用，是自然界中消耗二氧化碳的主要方式。

药品的选用要注意：

(1)不能选用浓盐酸，因浓盐酸挥发性太强，能挥发出大量的氯化氢气体，使制得的二氧化碳不纯。

(2)不能选用硫酸，因硫酸与碳酸钙反应生成微溶性的硫酸钙沉淀包在碳酸钙的表面，会阻止反应继续进行。

(3)不能用碳酸钠、碳酸钾代替大理石或石灰石，因为它们易溶于水，反应速率大，难以收集。

确定气体发生装置应考虑的因素是反应物的状态和反应条件。据此，气体发生装置可分为以下两种类型：

一类是：固体与固体需加热制取气体的发生装置。如用高锰酸钾加热制氧气，需要的仪器有：大试管、酒精灯、铁架台、带导管的单孔塞等。

另一类是：固体与液体不需要加热制取气体的发生装置。如用过氧化氢和二氧化锰制氧气，需要的仪器可以是：大试管、铁架台、带导管的单孔塞。也可以用下列仪器：锥形瓶、长颈漏斗、带导管的双孔塞。

用排空气法收集气体时还应注意三点：

第一，所收集气体若有毒性，能用排水法就不要用排空气法，以防污染空气。

第二，导管必须伸到集气瓶底部，这样才能把集气瓶内的气体充分排净。

第三，如果不知道所收集气体的密度，可计算其相对分子质量，再与空气的平均相对分子质量29比较，比29大的密度就比空气的大，比29小的密度就比空气的小。

二氧化碳的检验与验满方法不同。检验是验证这种气体是否是二氧化碳，需通入澄清的石灰水中，看是否变浑浊。而验满是将燃着的木条伸到集气瓶口，若木条熄灭，证明已收集满；否则，未满。

制取气体时，一般要先检查装置气密性；装药品时，一般先装固体药品，再装液体药品。

氧化钙俗称生石灰。

化合反应和分解反应都属于化学反应，而且属于基本反应类型。

化合反应要求多变一，分解反应要求一变多。

第四节 自然界中的水

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自然界中存在的河水、湖水、井水、海水等天然水里含有许多可溶性和不溶性杂质。

在压强为101千帕时，加热到100 ℃水就烧开了。冬天，到了0 ℃就要结冰。冰浮在水面上。

正极得氧，负极得氢。若将图中正、负极反接，左边试管得氧，右边试管得氢。

实验技巧：

水的导电能力较弱，反应较慢。电解水时在水里加入少量的硫酸或氢氧化钠溶液，能增强水的导电性。

水的电解需要通直流电，干电池就是一种直流电源。

氢气的体积是氧气体积的2倍，但质量却是氧气的1/8。

氧气的检验是利用带火星的木条，即利用氧气的助燃性；氢气的检验是利用氢气的可燃性。

水在通电的情况下，分解可以得到氢气和氧气。由于氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成。所以得出水是由氢元素和氧元素组成的，而且知道物质是可以再分的。

氢气是最轻的气体，氢意即“轻”。因此氢气可以用来填充气球，气球可以高高飘扬。

一切可燃性气体或可燃性粉尘与空气或氧气充分混合后，遇明火均可能发生爆炸。各物质都有一定的爆炸极限（能引起爆炸的浓度范围）。氢气的爆炸极限是4%～74.2%。

对于任何可燃性气体，燃烧之前都需要检验纯度。

用向下排空气法收集氢气进行二次验纯时，必须用拇指堵住试管口待一会儿，防止残留在试管内的氢气火焰引爆不纯的氢气。

利用明矾等絮凝剂，这些絮凝剂溶于水后，生成的胶状物对杂质进行吸附，使杂质沉降来达到净水的目的。

过滤是分离混合物的一种常用的方法。若两种物质混合，需进行过滤分离，则必须符合一种可溶、一种不溶。过滤时一定严格按照“一贴”“二低”“三靠”进行操作。否则，容易导致实验失败。

蒸馏操作时要注意的要点是：

①在烧瓶中加入约1/3体积的硬水，再加入少量防暴沸沸石或碎瓷片。

②蒸馏时注意保持温度缓慢上升，同时通入冷水进行冷却。

③当蒸馏烧瓶中只有少量液体或已达到规定要求时即停止蒸馏。

使用硬水对生活、生产的危害：

①用硬水洗涤衣物既浪费肥皂，又不易洗净，时间长了还会使衣物变硬。

②锅炉用硬水，易使炉内结垢，不仅浪费燃料，且易使炉内管道变形、损坏，严重者可引起爆炸。

③人们长期饮用硬水有害人体的健康。

人们在煮沸硬水的过程中，可以看到形成水垢，水垢的形成主要是因为某种原来可溶性的钙、镁化合物经过加热后，形成了不溶性的化合物。水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。

蒸馏水是净化程度较高的水。

第3章 物质构成的奥秘

第一节 用微粒的观点看物质

知识导学

水是由大量的这样的水的微粒聚集而成的。同样的，其他的物质也是由本身的微粒聚集而成的。

在生活中，我们可以感知微粒的存在，例如，当你走近花园时会闻到花的香味，是因为构成花香的微粒运动到我们鼻孔中去了；湿衣服晾干，是一个个的水微粒不断地从湿衣服上扩散到空气中去了，所以衣服干了；在家里倒一杯开水，你仔细观察会发现水面上的水花在不断地运动，这是许许多多的水的微粒相互运动的结果。所有上述现象都体现了微粒都是在不停地运动着。

水和酒精的混合一定要注意，应先向量筒加入水，再加入酒精，因为水的密度比酒精大，如果先加酒精后加入水，很容易混合比较充分，就不会出现体积变小的现象或现象不明显。

对一般的物质来说，固体、液体的微粒间的间隔小，不易被压缩；气体微粒间的间隔比较大，容易被压缩。

第二节 构成物质的基本微粒

知识导学

要知道哪些常见的物质是由分子构成的，如氢气、氧气、水、二氧化碳等物质是由分子构成的。

分子很小，体积很小，质量也很小，我们肉眼看不见，也摸不着。一个分子是不能体现物质的密度、熔点、沸点、状态等物理性质的，物质的物理性质是该物质大量分子的聚集体共同表现出来的。一个水分子可以体现水的化学性质，在体现水的化学性质时是不可再分的，再分就不是水的分子了，也就不能体现水的化学性质了。

要知道哪些常见的物质是由原子构成的，如金属（铁、铜、铝等）、稀有气体和金刚石等物质是由原子构成的。

从电解水的过程中，可以看出水分子在这个化学变化中是可再分的，而氢原子和氧原子没有再分。可以体现出原子是化学变化中的最小粒子；分子与原子的根本区别在于在化学变化中，分子可以再分而原子不能再分。

就目前的实验手段来说，很难看到原子的内部结构。

一个电子的质量很小，约等于一个质子或一个中子的1/1 836，电子的质量在一定程度上可以忽略不计，原子的质量主要集中在原子核上。一个质子和一个中子的质量大约相等，都约等于一个碳原子质量的1/12，所以近似相对原子质量等于质子数与中子数之和。

根据原子不显电性和原子内粒子的带电情况不难得出这个关系。

正确计算相对分子质量，一定要理解这种分子的构成。

离子是原子得到或失去电子的产物。

第三节 组成物质的化学元素

知识导学

在对元素的理解中，一定要强调“同一类原子的总称”中的“一类”指的是核电荷数（或质子数）相同的一类原子。从而体会到元素是一个描述某一类原子的种类概念。

元素符号是国际通用的化学用语，是学习化学的重要工具，是重点。

宏观意义表示一种元素，微观意义表示该元素的一个原子。如果在元素符号前面加上适当的数字，则一般只有微观意义。

看到一种元素的名称就应想到这种元素的符号，看到一种元素符号就应想到这种元素的名称。

单质与化合物的根本区别是组成物质的元素种类不同，共同点是它们都不是混合物。不要把化合物当作混合物。

元素影响人体健康，在人体内哪种元素的含量过多或不足，都不利于身体的健康，所以要合理膳食，均衡营养，不要偏食，不要挑食

第四节 物质组成的表示方法

知识导学

任何纯净物都有固定的组成，一种物质只能有一个化学式。

一般说来，有的单质是由原子构成的，例如金属、稀有气体、金刚石等。凡是由原子构成的单质，它们的化学式用元素符号直接去表示。

有的单质由分子构成，如氢气、氮气、氧气、氯气，它们的每一个分子中都含有2个原子，称为双原子分子，它们的化学式：先写出元素符号，在元素符号的右下角加上数字“2”。例如氢气：H2。

元素在相互化合形成化合物时，所含的原子或离子个数比是固定不变的，这种个数比就体现了元素的性质——化合价。

会根据化合物中化合价的代数和等于零的原则书写化学式即可。

记忆常见元素或原子团的化合价可采用口诀：

一价钾钠氢氯银，二价钙镁钡锌氧

三价铝，四价硅，二三铁，二四碳

二四六硫都齐全，铜汞二价最常见

常见原子团的化合价：

负一硝酸氢氧根

负二硫酸碳酸根

正一价的是铵根

原子团：在化学反应中并不是所有的时候都是作为一个整体参加反应；原子团不能单独存在，这必须与其他的原子或原子团结合才能成为物质的化学式。

化合价只有在元素之间形成化合物时才能表现出来的，当元素以单质的形式存在时，其化合价一定为零。

根据化合价书写化学式，正确书写化学式是学习化学的基础，若不能熟练书写化学式，后面要学的化学方程式就无从写起，其重要性是不言而喻的，书写化学式是一种技能，技能的养成在于多练，要反复练习，熟能生巧。

一般来说，书写化学式的正确顺序是：正价前，负价后；金属左，非金右，氧化物中氧在后。

①原子团的个数是1时，1省略不写，不需要加括号；如果原子团的个数是2或3时，原子团加括号，在括号的右下角标上数字。

②＋2价的铁称亚铁。

③绝不能根据化合价随意乱造事实上不存在的物质的化学式。

由两种元素组成的化学式的名称，一般从后向前读作“某化某”。在化合物中，有时要读出元素的原子个数，但“1”一般不读，如

<img src=c:\全科学习\初三\化学\3.4物质组成的表示方法\1.bmp>

在计算的过程中，如果告诉你这种物质的化学式，则该物质某元素的质量分数就可以认为间接地告诉你了。

第4章 燃烧 燃料

第一节 燃烧与灭火

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通常所说的燃烧，是指可燃物与氧气发生的剧烈的发光、发热的氧化反应。

燃烧现象是发光、发热并有新物质生成，是化学反应，但发光、发热的未必都是燃烧。如灯泡通电发光、发热并没有新物质生成，是物理变化。

可燃物不完全燃烧不仅带来环境污染而且造成燃料浪费。所以要促进可燃物充分燃烧，促进可燃物燃烧的方法有如下三种情况：

1.增大可燃物与氧气的接触面积，有利于可燃物的充分燃烧，如工厂烧锅炉用的煤往往加工成粉末状。

2.可以鼓入足量的空气使可燃物充分燃烧。

3.可燃物燃烧与氧气的浓度有关，氧气浓度越大，可燃物燃烧越剧烈，例如在空气中加热铁丝时，铁丝不会发生燃烧，如果在纯氧中加热铁丝，它就会火星四射，剧烈燃烧。

爆炸可分为：化学爆炸，物理爆炸

(1)由燃烧引起的爆炸是可燃物与氧气发生氧化反应生成的气体在有限空间急剧膨胀，引起爆炸，是化学变化。

(2)有限空间内，气体受热膨胀引起爆炸，没有新物质生成，是物理变化，如车胎爆炸，气球受挤压爆炸。

任何可燃性气体只要与空气或氧气混合，遇到明火都有可能发生爆炸。

即满足三个方面就会发生爆炸：一是可燃性气体或粉尘与空气或氧气混合；二是遇到明火；三是在爆炸极限内。

灭火的原理与燃烧的条件是相对应的，要想灭火，只要让物质不满足燃烧的条件即可。

第二节 定量认识化学变化

知识导学

此化学反应前后溶液颜色改变。

化学反应中有气体生成，物质状态发生变化。

理解质量守恒定律的涵义：在这个概念中，要重点理解几个关键词：“参加”、“化学反应”、“各”、“质量总和”、“生成的”、“各”。

绝对不能写事实不存在的反应的化学方程式。

如果反应物和生成物中都有气体，气体生成物就不需要注明气体符号。同样，对于溶液中的反应，如果反应物和生成物中都有固体，固体生成物也不需注明沉淀符号。

化学方程式的优点：不仅能表示反应物、生成物和反应条件，还能体现各物质之间的质量关系，体现在反应前后，每种原子的个数都相等，原子的种类也不变。这是配平化学方程式的依据。

化学方程式的书写要领：

左写反应物，右写生成物；

写对化学式，系数来配平；

中间连等号，条件要注清；

生成沉淀气，箭头来标明。

根据化学方程式计算的每一步都需要注意：

在设未知数时，一定要体现出设的是“物质的质量为x”。

正确书写化学方程式，注意配平，是计算正确的前提。

已知量要带上单位，未知量不能带上单位。

在列比例式时，已知量要带上单位，未知量不能带上单位。

最后写出简明的答案。

在整个过程要注意书写的规范化。

第三节 化石燃料的利用

知识导学

三大化石燃料都是混合物，是不可再生的能源，它们燃烧后能够提供某种形式的能量，如热能、光能、电能等。

化石不仅给我们带来了巨大的效益，也带来了一定的危害，所以我们要合理开发和使用这些化石能源。

燃料燃烧对空气造成的危害主要有两点：①形成酸雨(主要由二氧化硫等气体造成)；②形成温室效应(主要由二氧化碳、甲烷、氟氯烃、一氧化二氮等造成)。

煤的干馏是化学变化

煤中含有少量的硫、氮等元素，在燃烧时排出污染物，它们溶于水会形成酸雨。因此为了保护环境，应该使用脱硫煤。

石油的分馏是物理变化

第5章 金属与矿物

第一节 金属与金属矿物

知识导学

物理性质取决于物质的结构。

金属通常是固体，但不是所有的金属都是固体。

金属通常很活泼，容易与空气中的氧气、酸和某些盐反应，生成氧化物和其他化合物。如金属铁在潮湿的空气中容易被腐蚀，生成铁锈；金属铜容易产生铜绿等。

金属通常很活泼，但有的金属性质很稳定，一般不与物质反应。

置换反应的根本特征：

单质＋化合物====化合物＋单质

金属常见化合价有：＋1、＋2、＋3。常见＋1价金属有：Na＋、K＋、Ag＋等；

<img src=c:\全科学习\初三\化学\5.1金属与金属矿物\1.bmp>

难点精讲

<img src=c:\全科学习\初三\化学\5.1金属与金属矿物\2.bmp>铁在常温下不与氧气反应，在潮湿空气中，可与氧气反应，生成铁锈，但铁锈结构很疏松，不能阻碍外界空气继续与氧气反应，所以最终可完全被腐蚀生成铁锈。

2.你能否由以下内容归纳出金的物理性质？

资料：黄金在地球上分布较广，但稀少，自然界常以游离态存在，绝大部分金是从岩脉金和冲积金矿中提取的，素有“沙里淘金”之说。

导电性仅次于银、铜，列第三位，是化学性质稳定的金属之一，在空气中不被氧化，亦不变暗，古人云“真金不怕火炼”。

黄金是一种贵重金属，黄金饰品中的假货常常鱼目混珠，单纯从颜色外形看与黄金无多大差异，因为一些不法分子选择的是黄铜(铜锌合金，金黄色)假冒黄金进行诈骗活动。

分析：金的物理性质是：金单质是金黄色金属，熔点为1 064.43 ℃，沸点为3 080 ℃，

第二节 铁的冶炼 合金

知识导学

加入石灰石的目的是除去矿石中难以熔化的脉石，加入焦炭的目的是提供产生一氧化碳气体的原材料。

实验室中采用把尾气中的CO气体燃烧除去的方法。

工业生产上，则可以回收作为燃料，否则会造成很大浪费。

湿法炼铜在古代就已使用，其实质是金属单质间的置换反应。

生铁和钢本质都是铁合金，区别主要是含碳量，含碳量越高，硬而脆，机械性能差，炼钢的主要目的是降低生铁中的含碳量，提高合金韧性和可加工性。

合金与各成分金属相比，有很多良好的性能。

第三节 金属的防护和回收

知识导学

钢铁防腐的主要措施，是防止空气中氧气和水蒸气对钢铁同时作用。所以关键是如何隔绝空气和如何隔绝水分。

废弃金属中含有丰富的金属元素，是富集的金属宝藏。废弃金属造成资源的严重浪费，并会污染水源和土壤。回收废弃金属，并对废弃金属加以利用，变废为宝，是合理利用资源、保护环境的有力措施。

参考资料： 初中化学三年级上册-精英音像电器发展有限公司日志-网易博客

氦气，英文名为Helium，符号为He，无色无味，不可燃气体，空气中的含量约为百万分之5.2，属于稀有气体单质；1908年7月10日，荷兰物理学家昂尼斯首次液化了氦气。

性质：是宇宙中第二轻的气体，只比氢气稍微重一点点；稀有气体又称惰性气体，化学性质稳定，不易生成化合物，是绝不会爆炸的优良气体；沸点很低，是强力的冷却剂

来源：氦是地底原子核反应的产物，存在于地底。虽然空气中也有氦气，但是占比很小，很难直接提取。人们现在使用的氦气基本上都是从天然气中提取出的

用途：

1，氦气具有化学惰性，常被用做半导体工业的保护气和科学实验中的载体气。氦气可以隔绝氧气，避免电焊工件、单质硅和氧气发生化学反应。在气相色谱中，氦气作为载体气可运送被测气体且不与其发生反应；

2，低温超导，液氦温度极低，可为超导磁体提供低温环境，其中应用最广的为磁共振成像（MRI）；低温冷却，液氦广泛用于原子反应堆的冷却介质和清洗剂；测温，由于氦气的液化温度很低，接近于绝对零度，故其测温范围很广，多用于精密测量；

3，氦气分子最小，穿透能力最强、密度最小，被用做管道检漏，可解决单纯依靠声波检测技术无法解决的问题，对深埋管道或拥有保温层防腐层的热力、输油、输气管道，特别是低压运行的管道，有明显的检测效果。氦气在高真空装置、核反应堆、宇宙飞船中用作检漏剂和扫气；

4，氦气密度比空气小很多，常被充入气球和飞艇，带人们在空中飞翔。氦气化学性质不活泼，使氦气热气球和飞艇比氢气热气球和飞艇更为安全

扩展资料：

一，“氦气变声”现象

吸入氦气这种无色、无味的气体，在空气中的含量非常低，当吸入的时候会改变声音的音调；但是大量吸入却能使人或动物窒息，造成体内氧气被氦取代，因而发生缺氧，如果一定要尝试氦气变声，身边一定要有专业的指导人员在旁

二，氦气球与氢气球

氢气比氦气还要轻一些些，并且氢气能通过简单的化学反应生成，氢气的价格是氦气价格的四分之一，但是人们很少用氢气作为填充气体，

原因是氢气会与空气中的氧气发生化学反应，形成氢气爆炸。例如福岛核电站在地震之后发生了氢气爆炸；1937年，德国的大型飞艇兴登堡号在美国新泽西州上空突然爆炸，自那时起，人们便很少用氢气作为填充气体了，

和氢气相比，氦气绝对是一种可以打满分的安全气体，稀有气体又称惰性气体，不易生成化合物，也就不可能引发爆炸，所以安全起见，人们更应该选择价格贵但安全性高的氦气作为填充气体

参考资料来源：百度百科-氦气

参考资料来源：中国新闻网-学生吸氦气提声调轻松变女高音 搞笑视频网上爆红