能量与物质循环

重点知识：

化学变化与物理变化； 碳循环和氧循环； 物质的转化； 核裂变和聚变。 学生注意点：

化学变化和物理变化的区别； 碳、氧循环的联系； 核电站是用什么原理工作的。

化学变化与物理变化

未生成新物质的变化称为物理变化，生成新物质的变化称为化学变化。不需要发生化学变化就能反应出来的性质称为物理性质（水的三态），在发生化学变化时就能表现出来的性质称为化学性质（物质的燃烧，铁的生锈）。温度、压力等一些外在因素能影响物质的性质（溶解度，物质的沸点）。

元素循环和物质转化

氧化物由两种元素组成的化合物，其中一种是氧元素.

氧化反应：物质与氧气结合的化学反应；该物质化合价升高。还原反应：物质失去氧的化学反应；该物质化合价降低。氧气具有氧化性，氢气和一氧化碳具有还原性。

金属获得氧的过程被称为金属的氧化，金属氧化物失去氧的过程被称为金属氧化物的还原。 氧化的例子：物质燃烧、缓慢生锈等；钝化也属于氧化。 还原的例子：

CuO+H 2H 2O+Cu CuO+CO CO 2+Cu 2CuO+C

CO 2↑+2Cu

CuO+Mg MgO+Cu

C 2H 5OH+CuO （灼热）=C 2H 4O+H 2O+Cu （一）、六种相互转化关系

1、金属+O 2→碱性氧化物（化合反应）

如：2Mg+O 22MgO 2Cu+ O 22CuO 2、碱性氧化物+ H 2O →碱（化合反应）

*只有四种可溶性碱KOH,NaOH,Ca(OH)2,Ba(OH)2对应的碱性氧化物K 2O,Na 2O,CaO,BaO 可直接与水化合生成相应碱，其余不能

如：Na 2

O+H 2O==2NaOH CaO+H 2O==Ca(OH)2

故：上述四种氧化物溶于水时得到的都是相应碱的溶液，除Ca(OH)2是微溶碱外，其余都易溶。 3、碱→碱性氧化物+水（分解反应） a 、不溶性碱．．．．

受热才能发生分解反应 b 、反应前后元素的化合价不变（特别注意金属元素的化合价） 如：2Fe(OH)3Fe 2O 3+ H 2O Cu(OH)22CuO+H 2O

4、非金属+O 2→酸性氧化物（化合反应） 如：C+ O 2 CO 2 S+O 2SO 2

5、酸性氧化物+H 2O →酸（含氧酸）（化合反应）

能量、元素循环和物质循环的复习

* a除SiO2外，其余酸性氧化物一般都能直接与水化合生成相应酸

b、反应前后元素的化合价一定不变（特别注意除氢、氧外的非金属元素的化合价）

如：CO2+ H2O==H2CO3SO3+ H2O== H2SO4

故：酸性氧化物溶于水时得到的都是相应酸的溶液。

将8克SO3完全溶于92克水中，所得溶液中溶质的名称为该溶液的溶质质量分数为________。

6、酸 酸性氧化物+水（分解反应）

* a、仅有含氧酸才能分解

b、反应前后元素的化合价一定不变（特别注意除氢、氧外的非金属元素的化合价）

练习：向滴有紫色石蕊试液的水中通入CO2气体，溶液由____色变为___色;再将此溶液加热,溶液又由____色变为____色,原因是(用化学方程式表示)____________________________。

常用实验方法来验证混合气体里含有某种气体（分直接和间接检验）(最先检验水，最后除去水)

1、有H20的验证方法：将混合气体通CuSO4粉末。现象：颜色由白色→蓝色。

2、有CO2的验证方法：将混合气体通入澄清石灰水。现象：澄清石灰水变浑浊。

3、有H2的验证方法：（先除掉H2O,再转化为H2O,最后检验H2）

将混合气体通入浓H2SO4，灼热的CuO，再将混合气体通入无水CuSO4中。

现象：黑色CuSO4变蓝色。

4、有CO的验证方法：（先除掉CO2,再转化为CO2,最后检验CO）

将混合气体通入NaOH,灼热的CuO，再将混合气体通入澄清石灰水。

现象：黑色CuO变成红色，且澄清石灰水要变浑浊。

注意：证明时，一定要先证明水再证明其它物质，证明水一定要用无水硫酸铜；

除杂时，先除去杂质，再除去水。证明二氧化碳一定要用澄清石灰水。

碳循环

三大途径：（1）绿色植物经过光合作用将大气中的二氧化碳和水转化为碳水化合物，在植物的呼吸过程中吸入氧气呼出二氧化碳，使二氧化碳返回大气中被植物再度利用。（2）植物被动物或人采食后，碳水化合物经食物链传递，被人或动物吸收，又成为人、动物和细菌等其他生物体的一部分，在体内氧化成二氧化碳，并通过动物或人的呼吸释放回到大气中又可被植物利用。（3）煤、石油、天然气等燃烧时，生成二氧化碳，然后返回大气中后重新进入生态系统的碳循环。

氧循环

循环途径：地表物质的腐败氧化、生物体的呼吸作用不断的消耗大气中的氧气产生二氧化碳，绿色植物光合作用吸收二氧化碳释放氧气。

能量

能量的种类有机械能、内能、电能、化学能、核能等。

（1）内能

克服摩擦力做功可以增加物体的内能。做功的两种途径：外界对物体做功，物体的内能会增大，表明机械能转化成了内能；物体对外界做功，物体的内能就减少，表明内能转化为机械能。

做功和热传递是改变内能的两种途径，在热传递中用热量来度量内能的变化，燃烧可以使化学能转化为热能，汽油机的四个冲程过程：吸气冲程，压缩冲程，做功冲程，排气冲程。它使物质的内能转化为机械能。

（2）核能

裂变

相对原子质量较大的原子分裂成两个或以上的原子的原子核，同时放出巨大的能量。

链锁的重核裂变反应称为链式反应。

聚变

较轻原子结合成较重原子时，释放能量的现象叫做轻核聚变，由于这种现象只能在高温高压下进行，所以又叫热核反应。

核电站利用的是核裂变的原理来工作的。

（3）放射性及其应用

元素自发地放出放射线的特性叫做放射性。放射线在工业上，利用放射线的穿透物体的本领，来检测控制和钢板或纸张的厚度，也可以检查金属内部的砂眼及裂缝；农业上，通过放射线照射种子，使种子发生变异，培育出优良的品种，使农业增产；在医疗上，可以检查和治疗恶性肿瘤。

（4）能量与守恒定律

能量与守恒定律：能量不会消失也不会创生，只会从一种形式转化为另一种形式，但是能量的总量是保持不变的。

由开水可以在室温下慢慢的变冷降温，但不会看到水自行慢慢变热，空气慢慢变冷，高速旋转的飞轮受到摩擦