令人胆寒,让人顿悟的“熵增理论”令人胆寒,让人顿悟的“熵增理论”,生命是什么?,生命的敌人是什么?,人类的未来会...
令人胆寒,让人顿悟的“熵增理论”
生命是什么?
生命的敌人是什么?
人类的未来会怎样?
为什么时间有方向?
若想造出人工智能生命,需要具备什么能力?
信息究竟有多重要?
为什么刷今日头条、抖音等一类短视频时,会让人感觉轻松愉悦,甚至上瘾?
为什么坚持刷今日头条、刷抖音很容易,坚持看书、坚持健身却很难?
为什么咖啡和茶倒在一起,会自发混合在一起,之后却不会自发地再分开?
为什么房间只会越用越乱?而不会越用越整齐?
为什么散漫很容易,专注却很难?
为什么好习惯养成很难,打破很容易,而坏习惯养成很容易,打破却很难?
为什么所谓的人性的弱点,真的是人性的弱点?
放弃部分控制和努力,事情难道真的会变好吗?
面对人生的变动,敢放手一试,放下焦虑,把命运交给未知吗?
以上这些问题,看似风马牛不相及,但其背后都和“熵”以及“熵增定律”有关。这么一来,是不是觉得“熵”并没那么遥远,却近在咫尺?
无论努力与否,系统的熵(一种混乱程度)只增不减,这就是熵理论的大概描述。
熵增原则是自然界所有定律中至高无上的。
“熵”,念shāng,与“商”同音。
“熵”字长得有些生僻,因此似乎觉得离日常生活很遥远。但恰恰相反,熵和我们的日常生活关系密切,甚至无处不在。
熵”是对系统的混乱程度的度量,熵值越高越混乱无序,熵值越低越有序!
熵的通俗理解就是“混乱程度”,简单的说熵是衡量我们这个世界中事物混乱程度的一个指标。
熵增,在人生观上的启示是:越发力,越混乱。
人活着就是在对抗熵增定律,生命以负熵为生。
熵增定律真的是宇宙最强机制吗?
什么是熵增定律?为什么它如此重要?它到底对我们有什么巨大影响? 为什么熵增定律让好多人,一下子顿悟了?
熵”不是自然界的发展方向,熵只是一种度量,“熵增”才代表了自然界的发展方向。
熵(Entropy),最早在1865年由德国物理学家克劳修斯提出,用以度量一个系统“内在的混乱程度”。你可以理解为,系统中的无效能量。
确实,光看“熵”的概念,似乎很难想到具体有什么用。
熵作为一种度量方式,起到根本作用是对特定特征的量化度量。有了量化度量,许多的实际应用就可以在此基础上开展。例如我们能精确的度量长度、面积和体积,在制造、建筑等等实际应用时,就能更精确。
熵的意义在于把系统的混乱程度,信息的不确定度进行度量,然后就可以基于这个度量开展应用,例如信息论就是建立在信息熵的基础之上,而信息论则是现代通信工程的基础。
因为它揭示了宇宙演化的终极规律。 这个规律包括我们所有生命和非生命的演化规律,生命里又包含着个人和群体的演化规律。
非生命:比如物质总是向着熵增演化,屋子不收拾会变乱,手机会越来越卡,耳机线会凌乱,热水会慢慢变凉,太阳会不断燃烧衰变……直到宇宙的尽头——热寂。
生命与个人:比如自律总是比懒散痛苦,放弃总是比坚持轻松,变坏总是比变好容易。
只有少部分意志坚定的人能做到自我管理,大多数人都是作息不规律,饮食不规律,学习不规律。
生命与群体:比如大公司的组织架构会变得臃肿,员工会变得官僚化,整体效率和创新能力也会下降;封闭的国家会被世界淘汰。
这些所有的现象都可以用一个定律来解释——熵增定律。 因为事物总是向着熵增的方向发展,所以一切符合熵增的,都非常的容易和舒适,比如懒散。
因为所有事物都在向着无规律,向着无序和混乱发展,如果你要变得自律,你就得逆着熵增做功,这个过程会非常痛苦。
人为什么要自律”?因为每个人都有选择自己生活方式的权利,可以散漫也可以自律。生命本身就是自律的过程,即熵减的过程。
熵增是宇宙的动力。
熵增定律也是人体、人生和社会的规律。
在没有外力干扰的自然状态下,一个孤立的系统只会越来越混乱,直到不能再混乱。也就是说系统的熵值不会减少只会增加,直到熵值达到最大值。
更通俗一点说就是,所有事物都会自然地朝无序的方向发展,除非有外力作用于它。就是这种熵在不断增加的过程。
在一个孤立系统里,如果没有外力做功,其总混乱度(熵)会不断增大。 这里面有三个词非常重要:孤立系统、无外力做功、总混乱度(熵)。
从能量角度来说,熵增定律意味着,如果没有外力作用,能量总是从聚集有序的高能级状态,自发的变为无序发散的低能级状态。
能量守恒定律告诉我们,能量总量总是守恒。而熵增定律告诉我们,能量的品质是有高低的,且在没有外力的情况下总是从高品质转向低品质状态,损失的品质就是那些我们无法利用的能量,例如机器工作时产生的热能等。能量熵增定律也表明了,永动机是不可能实现的。
比如你花了100 J的能量把物体从A地拿到B地,这个过程中有很多能量并没有被100%的转化,而是有部分散失在了宇宙中。 这部分能量不可逆,无法被再利用,且永远在增加。
从概率论的角度来理解,熵增定律指的是,在没有外力作用的情况下,孤立系统总会往对应的微观态数量最多的宏观态,也即概率最大的那个宏观态发展。
其实我们所说的“必然会发生”和“绝不可能出现”等措辞并不是十分准确的。
因为从纯理论角度来说,是有可能会出现无序到有序的状态,只不过这种状态出现的概率,用概率公式计算下来,其值极小极小极小极小,小到可能从宇宙诞生到宇宙热寂(毁灭)都不出现一次。
在概率论中,当一件事情发生的概率极小极小极小,小到现实生活中几乎不可能出现时,就可以忽略它。所以用“必然”表达也可以算是准确。
有熵增,自然就有熵减。不同的是,熵增是自然的发展方向,无序人为干预。而一个系统需要实现熵减,则需要额外施加外力,克服熵增之余,再实现系统熵值的降低。
熵增的这股自然力量就好比地球引力一样,当我们往下跳或走下坡时,总是很省力,因为地球引力在做正功。
而往上跳或走上坡时,总是很费力,因为地球引力此时在做负功。我们不仅需要先抵消它,还需要有一部分多余的功才行。
熵增和熵减,看似是相反方向,但某些时候,又感觉他们只是一线之隔。再拿手机来说,我们通过它,确实是能够比以往更快速更便捷更高效的获取有用的资讯(视为熵减)。
但正是由于它的便利和高效,也让我们主动或被动的吸收了太多太多的垃圾信息,这些垃圾信息让我们的脑子变得冗余而无序(视为熵增)。
所以,使用的“度”很重要,但这个“度”确实就是难以拿捏。
但这是针对整个宇宙而言的,如果要针对地球,针对一个国家,针对一个企业,针对某一个人,则要加上两个限制条件——封闭系统+无外力做功。
任何一个系统,只要满足封闭系统,而且无外力维持,它就会趋于混乱和无序。
熵增定律被称为最让人沮丧的定律。 它不仅预示了宇宙终将归于热寂,生命终将消失。
而且,从小的方面来说:它左右着国家和企业的发展规律,让组织变得臃肿,缺乏效率和创新;它左右着个人的方方面面,让我们安于懒散、难以坚持、难以自律…… 那么这还有办法可解吗?
孤立系统总是趋向于熵增,最终达到熵的最大状态,也就是系统的最混乱无序状态。
但是,对开放系统而言,由于它可以将内部能量交换产生的熵增通过向环境释放热量的方式转移,所以开放系统有可能趋向熵减而达到有序状态。
启示:整个生命的发展就是一部负熵的历史。
当我们人从无机生命到有机生命那一刻起,就注定了这会是一部艰辛与精彩共存的史诗。 我们的始祖是一种“蛋白质+RNA”的聚合体,科学家将她命名为LUCA。
LUCA通过吸收能量来大量复制,但是问题来了,宇宙的熵总的来说是增加的,所以LUCA的减熵会导致环境的急剧熵增。
环境恶化,LUCA无奈只能进化,变得更高级以适应环境的变化,于是DNA聚合体诞生了。
DNA比RNA更稳定,也更加智能。但是这样一来,消耗的能量更大,吸收的物质更多,导致环境的熵增比以往更大。
所以DNA聚合体被逼着向单细胞演化,同样,环境的熵增再次增加,于是单细胞又向更高级的多细胞进化,于是寒武纪生命大爆发诞生了。
又因为孤立系统无法获取足够的能量,所以多细胞开始移动,并且产生了感知能力,比如视觉、嗅觉、听觉等等。 从此,生命走上了智能的进化之路。
这一过程,也被称为递弱代偿。 即生命的熵减过程,会加剧环境的熵增,于是环境会变得越来越恶劣,生命为了生存,为了获得足够的能量和物质,必须变得更加智能……
努力保证能量的供给。比如,从化学作用到光合作用和呼吸作用;到光合作用+呼吸作用的结合体;到多细胞生物。
努力开放系统。细胞从无法移动,到进化出游动能力、爬行能力、行走能力、飞行能力。
努力变得更加智能。生命为了花更少的能量来获取更多物质和能量,进化出了感知能力,比如当时的霸主奇虾,就有很大一对眼睛。知道的信息越多,就能减少更多熵的耗散。
就如,许多公司在创业初期非常努力,每天花大量的精力进行各种战略和组织的进化。
但是,随着企业的做大和成熟,员工就会慢慢懈怠下来,组织会变得臃肿,制度会腐旧脱节。 所以,作为leader你要努力保证企业的活力。比如采取扁平化的结构,让团队各自为战,回归创业初期时的热情。
记住,舒适圈是熵增定律的第一张王牌,任何时候你都不能松懈。一旦你减少了能量的投入,企业的熵增就会立马回来。
系统把无用的熵排出去,然后吸收新的可用物质、能量和信息。
熵有三种,物质熵、能量熵、信息熵,在相对论里物质和能量是一回事,但为了便于理解,这里把它分开。
物质熵,用于衡量系统的混乱程度,熵值越高,系统越混乱无序;熵值越低,系统越规范有序。例如当我们形容一个房间、一杯水、一副扑克牌的混乱程度时,直观理解对应的应该就是物质熵。
能量熵,用于度量能量的混乱度。熵值越低,能量越有序和聚集(能量品质越高),熵值越高,意味着能量越无序和发散(能量品质越低)。能量熵的单位是J/(m o l·K)。
信息熵,用于度量一个信息源的不确定性。熵值越高,信息的不确定越大;熵值越低,信息的不确定性越小(也即确定性越大)。信息熵的单位是比特。
既然“熵”是用于度量一个系统的混乱度,那么我们自然也可以用它来度量我们大脑意识的混乱度,可以称之为“意识熵”。
我们可以把意识想象成能量,也可以理解为物质,甚至可以理解为信息,都不影响。
“意识熵”值越大,代表大脑意识越混乱无序;“意识熵”值越小,代表大脑意识越有序。例如当我们迷茫或散漫时,大脑意识应该偏向无序,即熵值比较高。
当我们高度专注和投入时,大脑意识应该是高度有序的状态,也即熵值比较小。
当熵值小到一定程度,也就是极其专注的状态下,就是我们常听到的“心流”状态。心流状态不仅会让我们工作学习效率其高,也会给我们带来由内而外的充实感和幸福感。
有了“意识熵”的概念,再根据“熵增定律”, 就很容易解释:为什么专注总是很难很费力?而散漫放空总是很容易也很省力?
我们的意识如果不进行自我控制,只会趋于混乱无序,而不会自发的趋于有序。大脑的控制对于意识来说也是外力作用。
这是因为散漫放空对应的是无序的状态,意味着我们不施加任何外力的情况下,大脑毫不费力的就会自然而然会往这个方向去发展。
而专注聚焦代表着有序的状态,意味着熵减,要达到熵减的目的,我们除了要克服熵增的这股反向的作用力,还得有一部分余力才行。
这个作用力可能是强大的自我管理能力,或者课堂纪律、父母压力、考试任务等等外力。
基于此,企业也可以得到启示。
企业要想对抗熵增,就必须开放,把那些衰败为熵的东西全部排出系统。
比如腐败的制度、无产出的员工、落后的信息等等;然后吸收新鲜血液,比如先进的理念、新的人才、前沿信息等等。
华为就是最推崇这一理念的,任正非把这个耗散结构作为华为的底层逻辑。 任正非说:“我们一定要避免封闭系统。我们一定要建立一个开放的体系,特别是硬件体系更要开放,不开放就是死亡。”
与此同时,华为每年淘汰干部10%,员工淘汰5%。每年18万人会淘汰5千人到9千人来激活这个团队。
当熵逐渐增大,虽然系统会变得越来越混乱无序,但是这种结构却更稳定,这种稳定就是平衡态,你要远离这种平衡态。
比如一个企业做大了,企业内部就会形成一种非常稳固的结构,这种结构很可能就是官僚结构。
企业想要推行新的理念,引进新的人才,吸收新的信息,都会非常困难。 解决办法就是,打破这种平衡态,让系统内部流动起来。
比如韩都衣舍,他们采取小团队模式,每个团队2-3人,包括设计师、页面制作专员、货品管理专员。 员工自己可以自由选择任何团队,也可以自己组建团队。
通过分成、授权、竞争、淘汰等一系列机制,来进行充分的内部流动。
最后无能的员工(熵)被淘汰出局,剩下的精英继续流动、重组,变得更加强大。 非线性 怎么理解非线性?
一个微小的变化也有可能导致一个巨大的突变。比如在一个标准大气压下,你给一壶水加热,前面99都没有沸腾,可是你再加热1它就沸腾了,这就是非线性。
同样企业也如此,可能你前面做了很多努力,效果甚微,但是不要气馁,打破熵增的要素是非线性的,总有一天,你一个微小的投入就会带来巨大的突变。
比如亚马逊,它可能是这个世界上失败最多的企业了,但他们对失败非常包容,因为他们不断在赌“每次小的努力和尝试,都有可能引发意想不到的超额惊喜”。
也许你会觉得自己还达不到在企业里运用熵增定律的高度,没关系,熵增定律也同样适用于你个人的发展。 比如工作、生活、学习、心情、成长、人际关系等等都与此相关。
所有熵减方法里面最强大的一个东西。
它不仅适合任何组织的进化,也契合我们个人的进化。
整个生命的减熵史,就是一个不断变得智能的历史。
为什么生物非得需要智能化呢?难道外力做功和开放系统都不足够我们生存的吗? 不敢说100%需要智能化,但是从生命的演化来看,似乎都是在朝着这条路发展。
因为一旦你熵减了,那么你的环境就会加剧熵增,也就是说环境会变得越来越恶劣。 如果生物要生存,就需要更强的减熵能力。
这种更强的减熵能力从何而来呢?显然光靠光合作用和呼吸作用,以及开放系统是远远不够的。
明白了这一点,你就明白了为什么一个RNA聚合体会进化成单细胞,进化成多细胞,进化成有限生殖,进化成猿人,进化成智人,进化成今天的我们。
这种智能化的过程是必然的。 只是我们非常有幸,也许在某个外太空,是类似海豚这样的生物具有智慧。
这个过程,整合为一个哲学概念——递弱代偿。 当我们的生存环境很变得越来越艰难,为了生存我们就需要更强大的生存能力。
比如从农耕时代到工业时代,到现在的互联网时代,到未来的人工智能时代。
这也是为什么我们今天的竞争力会越来越大的原因,也是为什么我们变得越来越焦虑的原因,因为环境熵增了。减熵的终极方向是智能化。
那么如何智能化呢? 答案是降低信息熵!
这也是为什么历来伟大的企业家都博览群书的原因。来自超智能体!
智能充当的角色,就是从无序中发现有序,减少大量的瞎几把做功。
不论是企业还是个人,如果你想站在更高的维度俯视世界,光做功和开放是不够的,你还必须在信息上,上升一个维度,做到四两拨千斤的效果。
这个过程其实就是思维有了模型一直在做的事——眼界和认知。 如果你想在此生有所建树的话,那么努力提升自己的眼界和认知,让自己变得更智能吧。
似乎熵增是一个十恶不赦的坏蛋。 但是须知道,对于宇宙而言,熵增只是一个法则,没有好坏之分。
好坏,只是人为在道德上的定性;这个定性对于宇宙来说,毫无意义!
那到底什么算有序?什么算无序?如果是一副扑克牌,有序还是无序,我们可以直观的感受出来,但该如何定量的描述它呢?
看起来,事物从有序到无序是必然事件。其实不是,它是一个概率事件,只是无序的概率非常大,大到有序的概率几乎可以忽略不计。 而在数学里面,概率无限大就被称作必然事件。 比如让猴子在键盘上随意打字,打出这篇文章被称为有序,而其他被称为无序。
那么有序的概率就是可以忽略的,我们可以说事物的倾向是从有序到无序。
要想幸福,就要学会有意识地把无序引向有序。
无序和有序是一对相对的概念,无序是世界本来的状态,是客观的,有序是符合主体价值的状态,是主观的,不同的主体,有序的概念是有所差别的。
以无序和有序来看世界,就能明白世界上为什么会有那么多痛苦,人的欲望为什么要节制。然后你就不会对那些事情耿耿于怀,转而愉快地做积极的事情了。
认识到世界在自然状态下无序度增加的必然性,和人的作为可以维护有序性的可能性,你就会坚定地做一个在纷繁世事面前有所作为的人,你就会做一个积极的乐观主义者。
其实我们每个人每天都在做使无序变得有序的事情,只是每个人都是无意识的,如果把这种行为变得有意识,那就非常有助于我们理解一些事情,我们处世态度和信念就会有所不同。
以上启示,是站在个体自我要求进步的角度来看。那么站在商业价值的角度来看又如何呢?
那些代表性的熵增类产品背后的公司,总是用户规模巨大,商业价值也巨大。
而那些即便已经成长为熵减类产品领域代表性的公司,相比起来前者来,其用户规模和商业价值跟前者往往都不在一个数量级上。
得到和知乎算是发展很好的熵减类产品代表,而且也都有上市的可能性,但其市值比起今日头条还是小了至少一个数量级。
而且熵减代表团也就冒出了这么极少数的几个公司而已,而熵增代表团的高估值项目却层出不穷。
那又是什么内在原因造成“熵增类产品商业价值远远大于熵减类产品商业价值”?
熵增类产品的用户使用阻力小,因为有熵增这个自然力量推动,相当于顺势而为,且持续使用有成瘾性。这是产品本身的“基因”优势。
熵减类产品的用户使用阻力大,因为要先克服熵增这个自然阻力,同时用户的持续使用还需要建立在很强的不断的自我驱使之下。
熵增类产品的潜在目标客户基数,远远大于熵减类产品的潜在目标客户基数。
站在整体角度看社会群体,自我要求较高且有足够自我驱动力的人占比总是较小,应该基本符合二八原则的分布规律。
而只有那些有强烈的主观熵减意愿的人,才可能持续的坚持使用熵减类的产品。而熵增类产品的目标对象几乎是所有人,因为它符合自然规律。
让人熵增,就好比要把一个物体推下坡,只需用少许的力,因为有自然向下的自然熵增在同向作用。
让人熵减,就好比要把一个物体推上坡,需要费很大的力,因为有自然向下的自然熵增在反向作用。
从个人进步角度来说,我们应该引导自己选择熵减类产品,而和熵增类产品保持距离。
但是站在商业投资角度来说,那些熵增类产品往往更有商业价值,因为它符合自然规律,往往切中了人性的弱点,市场推广会容易的多,潜在客户群体也会大的多。
当你年轻时,以为什么都有答案;可是当你老了的时候,却发现什么都没有答案。
当我们陷入迷茫、无法聚焦,或当我们被爆炸而无意义的内容淹没时,我们可以给自己建立明确的心锚:对抗熵增,努力熵减!
人应该以一颗轻松的心,去进入这个世界。轻松生活也不是不采取行动,而只是在行动的时候,永远依道而行,随缘应对即可,无需自找苦吃。
有时把问题放下,敢于放弃控制,让自己安然的投入未知,问题反而就会自然解决,甚至会解决的非常完美。放手投入未知,并不消极,有时却是一种蕴含着无比勇气和抉择智慧的另类积极。
无论做什么事情,内心感受上的舒畅与否都是非常重要的,完全忽视了这一点,让自己始终带着焦灼的心去做事,必然伴随着内心痛苦感受的无穷熵增,而使人生越来越痛苦不堪,直至提前走向灭亡……
2021年1月16日星期四
200分求初中物理,化学,数学的重点与重点题?
希望帮我整理一些物理的欧姆,电热等的知识点,化学的知识点,数学的知识点,和一些典型的题与难题,一顶要全...rnrn答案好的绝对在+100分~化学第1章 开启化学之门】
〖第一节 化学给我们带来什么?〗
4. 理解:探究铁生锈消耗氧气实验的原理。
5. 了解:验证含硫火柴燃烧产生二氧化硫的实验方法。
〖第二节 化学研究些什么?〗
7. 知道:化学研究的对象是物质的性质、变化、组成、结构、用途、制法。
9.了解:性质、变化、组成、结构、用途、制法等要素之间的决定关系。
10.学会:对蜡烛燃烧过程中所发生的物理、化学变化进行分析。
11.学会:探究面粉等有机物是否含碳元素的实验方法(烧焦)
12.学会:判断常见变化的属性。
13.学会:对物质常见物理、化学性质进行描述。
15.学会:能举例说明化学变化过程中通常伴随能量的吸收或释放。
〖第三节 怎样学习和研究化学?〗
16.理解:铜绿色、态等物理性质、组成元素、两点化学性质(可综合)。
17.理解:镁带的物理、化学性质。
18.学会:探究物质性质的一般方法和步骤。
【第2章 我们身边的物质】
〖第一节 由多种物质组成的空气〗
25.学会:捕捉空气的实验方法。
26.记住:空气中氮气、氧气、二氧化碳的体积分数。
27.理解:探究空气中氧气含量的实验原理。
28.学会:分辨混合物和纯净物(常见物质),
31.学会:对空气的自净能力、空气的污染状况、空气污染的防治措施等有比较全面的了解,并能进行简单的评述。
〖第二节 性质活泼的氧气〗
32.记住:氧气的存在、自然意义及常见物理性质(不要求记忆具体数据)。
33.了解:常见物质在空气中、氧气中燃烧的现象和产物。。学会检验氧气存在和氧气收集验满。
34.了解:氧化反应、缓慢氧化的基本涵义,分辨可燃与支持燃烧这两个易混概念。
35.了解:氧气的主要用途。
37.掌握:高锰酸钾、双氧水和二氧化锰制氧气的实验原理、过程、注意点等。了解催化剂的作用(不对此概念进行辨析和探究)。
〖第三节 奇妙的二氧化碳〗
41.掌握:化合反应与分解反应的概念,并能熟练应用。
42.理解:二氧化碳灭火的原理。
43.掌握:实验室制取二氧化碳的原理及具体实验方法。
〖第四节 自然界的水〗
48.学会:氢气燃烧产物的检验方法。
49.学会:学会两种基本操作:蒸发和过滤。
50.知道:硬水的概念及其危害。
51.了解:自然水和纯净水、软水与硬水的鉴别方法。
52.了解:水资源的保护、水资源的综合利用和开发、节约用水等社会问题。并能进行简要的阐述。
【第3章 物质构成的奥秘】
〖第一节 用微粒的观点看物质〗
53.理解:建立“物质是由微粒构成的”、“微粒是不断运动的”、“微粒之间有空隙”、“气体中,微粒之间的距离比固体液体大”等基本观点。
54.学会:探究上述观点的实验方法。
〖第二节 构成物质的基本微粒〗
55.理解:分子、原子、离子是构成物质的三种重要微粒。能分辨常见物质的构成微粒(对于离子,只要求知道NaCl、CaCl2、CaCO3是由离子构成的;对于原子,只要求知道金属单质、金刚石、二氧化硅、硅是由原子直接构成的)。会用分子、原子、离子等概念描述物质的构成。
56.了解:不同的物质具有不同的性质,这是由于构成不同物质的微粒不同。
57.了解:由分子构成的物质在化学变化中所发生的改变过程,进而了解原子是化学变化中的最小微粒、原子在化学变化中不可再分等基本原理及分子是由原子构成的。
58.了解:分子、原子、离子等基本微粒是实际存在的,也是非常微小的。
59.了解:原子内部结构的探索过程。知道作出重要贡献的两位科学家及其著名实验。
60.理解:原子内部的构成(只考到原子核和电子的层次,不涉及质子和中子)及带电情况、质量分布情况。
61.理解:相对原子质量、相对分子质量的定义,掌握相关计算。
62.知道:离子与原子之间是通过得失电子相互转化的,并注意电荷数与得失电子数的关系。
63.学会:离子符号书写方法
〖第三节 组成物质的化学元素〗
64.了解:元素的概念。
65.学会:书写常见元素的元素符号。会用元素的概念描述物质的组成。理解元素符号的两种代表意义。
66.理解:能从分子原子元素的层次理解混合物、纯净物、单质、化合物、氧化物等概念。并能对常见物质加以区分。
67.记住:地壳中元素含量的前5位:O、Si、Al、Fe、Ca。海洋、人体、太阳中元素含量的前两位:O、H。地核中含量最多的元素是铁元素。
68.了解:人体“必须元素”中的大量元素:O、C、H、N、Ca、P、S、K,“微量元素”:Fe、Cu、Mn、Zn、Co、I。并了解Ca、Zn、I、Se等元素的缺乏症,Ga、Se的过量症。
〖第四节 物质组成的表示方法〗
70.掌握:常见物质化学式的书写。
71.学会:通过化学式,判断物质类别、计算组成元素质量比、判断分子构成、计算未知元素化合价和相对原子质量。
72.记住:常见元素、原子团的化合价。
73.学会:根据化合价书写化学式、根据化学式计算化合价的简要方法、技巧与原理。含字母代替元素符号及含未知数的化学式计算不作要求。
75.学会:根据化学式,解决简单混合物成分分析的计算问题。并能综合应用中间量等基本计算技巧进行简单的计算和判断。含字母未知数的化学式计算、杂质大于两种、纯技巧型计算等不作要求。侧重考查解决实际问题的能力。
【第4章 燃烧 燃料】
〖第一节 燃烧与灭火〗
76.了解:火是一种现象。燃烧是一种发光、发热的剧烈的化学反应。知道燃烧一定发光、发热、不一定要有氧气参加。但初中阶段不刻意考查有无氧气参加。
77.理解:燃烧的三个条件。并会用来解释生活中一些相关的现象。
78.了解:了解碳氢化合物在什么条件下会发生完全燃烧或不完全燃烧,知道两种情况下燃烧产物、燃烧快慢、放热多少等方面的差别。了解不完全燃烧带来的负面影响。
79.了解:CO对人体产生毒害的机理。了解CO产生的主要途径,具有预防大气污染的意识。
80.了解:爆炸形成的条件,可燃物燃烧剧烈程度的影响因素。懂得常见易燃、易爆物的储存、运输、使用的注意点,熟悉相关标志。
81.了解:可燃性气体或粉尘发生爆炸的条件。了解爆炸极限的概念。知道引爆的常见因素(明火、电火花、高温、撞击等)。
82.理解:灭火的基本原理和常见方法。
83.学会:常见火灾的处理方法。在被困火灾区时,能懂得区分不同情况的自救方法。
84.了解:常见灭火器材及其使用方法、适用范围(主要指泡沫灭火器、液态二氧化碳灭火器的适用范围)。
〖第二节 定量认识化学变化〗
85.理解:质量守恒定律的内涵,知道用微粒的观点从微观上解释守恒的原因。了解通过实验确定物质元素组成的基本原理(如:水的电解、有机物燃烧等)。
86.了解:化学方程式书写的基本原则,学会依据质量守恒原理推算未知物化学式的方法。
87.学会:熟练书写常见化学变化的化学方程式。
全书应掌握方程式共有:
一. 物质与氧气的反应:
(1)单质与氧气的反应:
1. 镁在空气中燃烧:2Mg + O2 点燃 2MgO
2. 铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4
3. 铝在空气中燃烧:4Al + 3O2 点燃 2Al2O3
4. 铜在空气中受热:2Cu + O2 加热 2CuO
5. 氢气中空气中燃烧:2H2 + O2 点燃 2H2O
6. 红磷在空气中燃烧:4P + 5O2 点燃 2P2O5
7. 硫粉在空气中燃烧: S + O2 点燃 SO2
8. 碳在氧气中充分燃烧:C + O2 点燃 CO2
9. 碳在氧气中不充分燃烧:2C + O2 点燃 2CO
(2)化合物与氧气的反应:
10. 一氧化碳在氧气中燃烧:2CO + O2 点燃 2CO2
11. 甲烷在空气中燃烧:CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O
12. 二氧化硫与氧气反应:2SO2 + O2 尘埃 2SO3
二.几个分解反应:
13. 水在直流电的作用下分解:2H2O 通电 2H2↑+ O2 ↑
14. 加热碳酸氢铵:NH4HCO3 ==== NH3↑ + H2O + CO2 ↑
15. 加热高锰酸钾:2KMnO4 加热 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
16. 双氧水和二氧化锰制氧气:2H2O2 MnO2 2H2O + O2↑
17. 碳酸不稳定而分解:H2CO3 === H2O + CO2↑
18. 高温煅烧石灰石:CaCO3 高温 CaO + CO2↑
三.呼吸、光合作用:
19. 呼吸作用:C6H12O6 + 6O2 === 6CO2 + 6H2O
20. 光合作用:6CO2 + 6H2O 光照 叶绿素 C6H12O6 + 6O2
四.氧化还原反应
21. 一氧化碳还原氧化铁:3CO+ Fe2O3 加热 2Fe + 3CO2
五.单质、氧化物、酸、碱、盐的相互关系
(1)金属单质 + 酸 -------- 盐 + 氢气 (置换反应)
22. 锌和稀硫酸反应:Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑
23. 铁和稀硫酸反应:Fe + H2SO4 === FeSO4 + H2↑
24. 镁和稀硫酸反应:Mg + H2SO4 === MgSO4 + H2↑
25. 铝和稀硫酸反应:2Al + 3H2SO4 === Al2(SO4)3 + 3H2↑
26. 锌和稀盐酸反应:Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑
27. 铁和稀盐酸反应:Fe + 2HCl === FeCl2 + H2↑
28. 镁和稀盐酸反应:Mg+ 2HCl === MgCl2 + H2↑
29. 铝和稀盐酸反应:2Al + 6HCl === 2AlCl3 + 3H2↑
(及此类的具有相同规律的、常见物质参加的反应。)
(2)金属单质 + 盐(溶液) ------- 另一种金属 + 另一种盐
30. 铁和硫酸铜溶液反应:Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu
31. 锌和硫酸铜溶液反应:Zn + CuSO4 === ZnSO4 + Cu
(及此类的具有相同规律的、常见物质参加的反应。)
(3)金属氧化物 +酸 -------- 盐 + 水
32. 氧化铁和稀盐酸反应:Fe2O3 + 6HCl === 2FeCl3 + 3H2O
33. 氧化铁和稀硫酸反应:Fe2O3 + 3H2SO4 === Fe2(SO4)3 + 3H2O
(及此类的具有相同规律的、常见物质参加的反应。)
(4)非金属氧化物 +碱 -------- 盐 + 水
34. 苛性钠暴露在空气中变质:2NaOH + CO2 ==== Na2CO3 + H2O
35. 消石灰放在空气中变质:Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O
(5)酸 + 碱 -------- 盐 + 水
36. 盐酸和烧碱起反应:HCl + NaOH ==== NaCl +H2O
37. 盐酸和氢氧化钾反应:HCl + KOH ==== KCl +H2O
38. 盐酸和氢氧化铜反应:2HCl + Cu(OH)2 ==== CuCl2 + 2H2O
39. 盐酸和氢氧化钙反应:2HCl + Ca(OH)2 ==== CaCl2 + 2H2O
40. 氢氧化铝药物治疗胃酸过多:3HCl + Al(OH)3 ==== AlCl3 + 3H2O
41. 硫酸和烧碱反应:H2SO4 + 2NaOH ==== Na2SO4 + 2H2O
42. 硫酸和氢氧化钾反应:H2SO4 + 2KOH ==== K2SO4 + 2H2O
43. 硫酸和氢氧化铜反应:H2SO4 + Cu(OH)2 ==== CuSO4 + 2H2O
44. 硝酸和烧碱反应:HNO3+ NaOH ==== NaNO3 +H2O
45. 氨水和硫酸:2NH3•H2O + H2SO4 ==== (NH4)2SO4 + 2H2O
(及此类的具有相同规律的、常见物质参加的反应。)
(6)酸 + 盐 -------- 另一种酸 + 另一种盐
46. 大理石与稀盐酸反应:CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑
47. 碳酸钠与稀盐酸反应: Na2CO3 + 2HCl === 2NaCl + H2O + CO2↑
48. 硫酸和碳酸钠反应:Na2CO3 + H2SO4 === Na2SO4 + H2O + CO2↑
(及其它类似的酸与碳酸盐的反应。)
(7)碱 + 盐 -------- 另一种碱 + 另一种盐
49. 氢氧化钠与硫酸铜:2NaOH + CuSO4 ==== Cu(OH)2↓ + Na2SO4
50. 氢氧化钙与硫酸铜:Ca(OH)2+ CuSO4 ==== Cu(OH)2↓ + CaSO4
五.其它反应:
51. 二氧化碳溶解于水:CO2 + H2O === H2CO3
52. 二氧化硫溶于水:SO2 + H2O ==== H2SO3
53. 三氧化硫溶于水:SO3 + H2O ==== H2SO4
54. 生石灰溶于水:CaO + H2O === Ca(OH)2
88.掌握:熟练掌握化学方程式书写的基本方法和技巧。会根据提供的信息书写陌生反应的方程式。
89.理解:根据化学方程式计算的基本原理。知道它和化学式计算在本质上是相同的。
90.掌握:根据化学方程式计算各物质的微粒数目比、质量比。并熟练掌握根据一个化学方程式进行的计算。重视计算格式的规范。计算的难度控制在中等难度的范围内,不过分强调技巧,注重应用性。
〖第三节 化石燃料的利用〗
91.知道:煤、石油、天然气是当今世界最重要的三大化石燃料。其中,煤被称为“工业的粮食”,石油被成为“工业的血液”。
92.了解:我国是用煤最早、开采石油和天然气最早的国家,但我国化石燃料资源分布不均匀。了解“西气东输”的意义。
93.知道:煤、石油、天然气的主要成分及所含元素。
94.了解:化石燃料的燃烧带来的污染:温室效应、热污染、大气污染。知道化石燃料一般都含硫,燃烧后会产生:SO2、CO、粉尘。
95.了解:煤和石油加工炼制的基本原理。了解化石燃料的不可再生性,了解化石燃料综合利用的意义。
【第5章 金属与矿物】
〖第一节 金属与金属矿物〗
96.了解:金属通常所具有的一些物理特性。能区分常见的金属和非金属;认识金属材料在生产、生活中的重要作用。知道金属的用途、存在形式与其性质的关系。
97.知道:常见的金属与氧气、酸溶液的反应,铁与硫酸铜之间的反应及置换反应的概念。
98.知道:
铁矿
铜矿
铝矿
〖第二节 铁的冶炼 合金〗
100.记住:炼铁的设备、原料;生铁、钢的含碳量。
101。知道:青铜、不锈钢、武得合金的主要组成元素,合金的组成成分与理化特性的关系。
103.知道:含杂质的化学方程式的计算。一步变化,以联系生产实际的计算为主。
〖第三节 金属的防护和回收〗
104.了解:金属锈蚀的原理,尤其是铁制品锈蚀的原理及影响因素,并学会利用控制变量法探究金属生锈的条件。
105.知道:铁锈的主要成分(Fe2O3),除锈的方法以及防止金属锈蚀的一般方法。
106.知道:废旧金属对环境的污染,认识回收金属的重要性,提高资源意识和环保意识。
〖第四节 石灰石的利用〗
107.了解:石灰石的主要用途。知道常见的含碳酸钙的物质。
108.学会:碳酸盐的检验。知道“草木灰”、“碳铵”的成分。
109.理解:CaCO3、CaO、Ca(OH)2三种物质之间的相互转化,掌握相关化学方程式。并能与生产生活相联系。知道生石灰可做干燥剂并溶解放热。
下册部分
【第6章 溶解现象】
〖第一节 物质的溶解〗
110.认识:认识溶解现象,知道常见悬浊液、乳浊液。
111.了解:溶液是均一、稳定的混合物。知道溶液在生产生活、科研实验中的重要作用。
112.知道常见乳化现象。
113.了解:溶解过程伴随的能量变化。熟悉硝酸铵吸热、氢氧化钠放热现象,并了解其在实验室中的用途。
114.了解:了解常见物质溶于水后溶液凝固点、沸点、导电性的变化,并知道其在生活中的应用。了解溶液导电的原因(电离产生自由移动的离子)。
〖第二节 溶液组成的表示〗
115.学会:分辨常见溶液中的“溶质”和“溶剂”。
116.理解:理解溶质质量分数的定义,理解溶液、溶剂、溶质的质量关系。
117.学会:学会一定溶质质量分数溶液的配制方法及相关计算(溶质只限于一种),熟知实验步骤、仪器、注意点、质量体积的换算,以及严格的书写格式。能读懂试剂瓶标签的文字含义。区别溶质为液态、固态时的不同配制方法。
〖第三节 物质的溶解性〗
118.知道:医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液;学会利用控制变量法探究影响物质溶解性因素。
119.知道:酒精、汽油、氯仿、苯、香蕉水等是常用的有机溶剂。
120.了解:饱和溶液、不饱和溶液的概念。熟悉常见溶质的饱和、不饱和溶液的相互转化方法。
121.了解溶解度的涵义。学会利用溶解性表或溶解度曲线,查阅有关物质的溶解性或溶解度;依据给定的数据绘制溶解度曲线。
122.了解:气体溶解度与温度、压强的关系(不要求掌握气体溶解度概念)。
123.了解:结晶的概念。
124.学会:使溶质结晶的常用方法(蒸发、降温等)。并会在解决分离、提纯等时加以灵活运用。
【第7章 应用广泛的酸碱盐】
〖第一节 溶液的酸碱性〗
125.知道:什么是酸性溶液、什么是碱性溶液;能说出生活中常见物质的酸碱性(纯碱、肥皂水、石灰水、氨水、食盐水、蔗糖水、食醋、胃液等);会用酸碱指示剂、石蕊试纸、pH试纸检验溶液的酸碱性。
126.了解:溶液酸碱度的表示方法(pH)。学会pH试纸的正确使用。知道测定酸碱度的常用材料或仪器(pH试纸、精密pH试纸、pH计)。
127.知道:酸碱性对生命活动和农作物生长的影响。知道大多数农作物适宜在中性土壤里生长、雨水略显酸性、酸性过强则为酸雨、酸雨对环境危害很大。(不要求记忆具体数据)。
〖第二节 常见的酸和碱〗
128.了解:“酸性”和“酸”的联系和区别,“碱性”和“碱”的联系和区别。
129.学会:嗅闻化学试剂气味的方法。
130.理解:常见酸化学性质:与活泼金属反应产生盐和氢气;与金属氧化物反应产生盐和水;与碳酸盐反应产生盐和水和二氧化碳。并能触类旁通,理解它们所能发生的其它类似反应。
131.知道:酸性溶液中含有的H+使它们具有了上述通性。
132.记住:氢氧化钙的两个俗名、颜色、状态、溶解性;氨水(氨气的水溶液)的气味;氨水的类别(也属于碱的溶液);氢氧化钠的三个俗名、颜色、状态、吸水性(易潮解)、溶解放热、溶解性。
133.理解:氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾水溶液及氨水的以下性质:与酸碱指示剂作用;与CO2反应;与硫酸铜反应生成碱和盐。并能触类旁通,理解它们所能发生的其它类似反应,并能进行简单的迁移。
134.知道:碱性溶液中含有的OH—使它们具有了上述通性。
135.理解:复分解反应的定义。会分辨常见化学反应的基本类型,并知道复分解反应前后各种元素化合价不变的规律。
〖第三节 酸和碱的反应〗
136.理解:中和反应的定义。
137.了解:酸碱中和反应过程中溶液温度、酸碱性的变化情况及酸碱指示剂在实验中的作用。能用酸碱中和的原理解释某些生产生活中的现象。
139.记住:部分酸碱盐的溶解性:钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐皆可溶;碳酸盐、磷酸盐大多数不溶;碳酸钙、碳酸钡(白色)、硫酸钡(白色)、氯化银(白色)、氢氧化铜(蓝色)不溶;氢氧化钙、硫酸钙微溶;铜离子、铁离子、亚铁离子的溶液的颜色分别为蓝色、黄色、浅绿色,高锰酸钾溶液为紫红色。
141.理解:常见金属单质的金属活动性顺序。以此为依据判断金属与酸的置换反应能否发生、判断金属与盐的置换反应能否发生、了解反应速度与金属活动性的关系,并能分析此类问题中的质量变化关系、读懂相关问题的函数图象。(钾、钙、钠三种强金属单质与水的反应、硝酸与浓硫酸的强氧化性等不在考查范围)
142.学会:设计简单的小实验判别3种以内金属单质的活动性顺序。
〖第四节 酸、碱、盐的应用〗
143.知道:工业上的“三酸两碱”是指硫酸、盐酸、硝酸和烧碱、纯碱。知道侯德榜在纯碱制造方面做出了重大贡献。
144.了解:常见酸碱盐的主要、典型用途:(见教材表7-6)
145.知道:海水中含丰富食盐,可用于生产食盐。
146.了解:常见化肥分为氮肥、磷肥、钾肥、复合肥,能分别举例,能根据化学式判断类别。
148.学会:氨气的检验方法,并掌握用此方法检验铵态氮肥。
149.学会:浓硫酸稀释的方法,知道浓硫酸的溶解放热、密度大于水、强腐蚀性等特性,知道违规操作的后果。
151.学会:能运用所学知识,对常见酸碱盐进行一般的鉴别、分离、定性测定(SO42--、Cl—的检验,作为学生必备知识),以及简单的定量测定等实验处理。
初 中 化 学 实 验 汇 总
1.常用仪器的名称、形状和主要用途。
2.化学实验的基本操作
(1)药品的取用和称量
(2)给物质加热
(3)溶解、过滤、蒸发等基本操作
(4)仪器连接及装置气密性检查
(5)仪器的洗涤
(6)配制一定质量分数的溶液
3.常见气体的实验室制备及收集
(1)三种气体(H2、O2、CO2)的制备
(2)三种气体的收集方法
4.物质的检验与鉴别
(1)常见气体的检验及鉴别
(2)两酸、两碱及盐的鉴别
5.化学基本实验的综合
把握好以上这些知识点的关键是要做好以下几个方面
(1)化学实验就要动手,要进入化学实验室,参与化学实践的一切活动。在实验室要观察各种各样各具用途的实验仪器、实验用品、实验药品试剂,各种各类药品,它们的状态、气味、颜色、名称、使用注意事项。还要观察各种各类成套的实验装置。在老师指导下,自己也应动手做所要求完成的各种实验,在实验过程中应有目的地去观察和记忆。例如:①各种仪器的名称、形状、特点,主要用途,如何正确使用,使用时应注意的事项。②无论做什么内容的实验都离不开化学实验的基本操作,因此,要熟练掌握各项化学实验的基本操作,明确操作的方法、操作的注意事项,且能达到熟练操作的程度。③还应注意观察各种实验现象,这是培养观察能力、思考问题、分析问题最开始的一步。下面还要进一步详细说明。④动手做记录,因为在实验活动中感性知识很多,如不做记录,可能被遗忘或遗漏。这都不利于对实验的分析和判断。
(2)如何做好观察
观察能力是同学们应具备的各种能力之一,观察是获得感性认识最直接的手段,学会观察事物,无论现在或将来都是受益匪浅的基本素质。特别是对于化学实验的现象更要求学会观察,要求:观察要全面、观察要准确,观察要有重点,观察时还要动脑思考。
①观察实验现象要全面。一般应包括,反应物的颜色、状态,生成物的颜色、状态,反应过程中产生的光、焰、声、色、放热、沉淀、气味等变化、反应剧烈的程度等。例如:将铜丝插在硝酸汞溶液中,观察到的现象应包括两个方面,一个是铜丝表面由红逐渐变为银白色,另一个是溶液由无色逐渐变为蓝色。而不少同学只观察到了铜丝变为银白色而忽视了溶液颜色的变化,就属于不全面。进而分析反应本质时,就不深刻,同时,也说明不了生成物中还有硝酸铜蓝色溶液存在。
②对于观察到的现象描述要准确。注意“光”和“焰”的区别,“烟”和“雾”的区别。一般情况下,气体物质燃烧有火焰,而固体物质燃烧没有火焰而发光。如:氢气、甲烷、一氧化碳这些气体燃烧,分别为淡蓝色火焰及蓝色火焰。硫虽然是固体,但它在燃烧时先熔化进而挥发成硫蒸气,所以,它在空气中燃烧火焰为微弱的淡蓝色,在氧气中为明亮蓝紫色火焰。固体物质,如木炭、铁丝、镁带等燃烧,分别为发白光,火星四射,耀眼强光。
“雾”是小液滴分散在空气中形成的。如浓盐酸挥发出的氯化氢气体遇水蒸气结合成盐酸小液滴,在空气中形成酸雾。“烟”是指固体小颗粒分散在空气中形成的。如红磷在空气中燃烧形成大量的、浓厚的“白烟”,就是生成的五氧化二磷白色固体小颗粒聚集而成的。
③对于实验现象的观察既要全面又要有重点。化学实验现象五彩缤纷,多种多样,有的现象十分突出而明显,有些转瞬即逝,而有些隐蔽不易察觉,观察时注意抓住反应变化本质的现象。如何才能抓住反应本质的现象呢?为此,实验前要仔细研究实验目的、过程,确定观察现象的重点。例如,在实验验证化学变化和物理变化的本质区别时,重点观察物质是否发生了改变,有否不同于原物质的新物质生成,才是观察的重点。如将镁条剪短,说明只是物理变化,没有新物质生成,它仍保持了银白色的金属光泽和富于弹性。但是,把镁条放在酒精灯火焰上点燃后,产生了耀眼的白光,冒烟,反应剧烈且放热,熄灭后生成了白色粉末。这一系列的实验现象,重点即是生成了不同于原来镁带的白色固体物质,这是一种新物质,这才是观察的重点,白色固体物质无论从光泽、状态及弹性等方面都不同于原来的镁条,说明发生了化学变化,而发生反应时出现的白光、放热,则是伴随化学变化的现象,不是判断物质变化的本质现象。
④观察现象要深化,要思考,力求从感性认识上升为理性认识。每次实验后要将观察到的现象给综合加以分析,认真思考找到原因进行对比、推理、判断,然后得出结论,以求对事物深入了解和认识,只有坚持不懈地努力才能对化学学习中出现的概念、原理、定律,以及元素化合物的知识,掌握的比较牢固。
⑤正确地记录和准确描述实验现象。例如:锌和稀硫酸反应,正确的实验现象描述如下:试管内有大量气泡产生,锌粒逐渐变小,用手握试管感到有些发热。错误的描述说成:“试管内有氢气产生”。眼睛只能看到气泡,至于气泡是什么气体,眼睛是分辨不出的。又如:将紫色石蕊试液滴入盐酸溶液,正确的描述应为“溶液变红”或说“紫色石蕊试液变为红色”,而不能说“盐酸变红”。
把上面理解级的东西拎出来
再去买本五年中考四星级题库之类的书
把对应的内容找出来
数学是求抛物线上的相似面积之类的 物理是电路方面的 化学应该没有吧 但方程式不能死背 最好学会配平
④观察现象要深化,要思考,力求从感性认识上升为理性认识。每次实验后要将观察到的现象给综合加以分析,认真思考找到原因进行对比、推理、判断,然后得出结论,以求对事物深入了解和认识,只有坚持不懈地努力才能对化学学习中出现的概念、原理、定律,以及元素化合物的知识,掌握的比较牢固。
⑤正确地记录和准确描述实验现象。例如:锌和稀硫酸反应,正确的实验现象描述如下:试管内有大量气泡产生,锌粒逐渐变小,用手握试管感到有些发热。错误的描述说成:“试管内有氢气产生”。眼睛只能看到气泡,至于气泡是什么气体,眼睛是分辨不出的。又如:将紫色石蕊试液滴入盐酸溶液,正确的描述应为“溶液变红”或说“紫色石蕊试液变为红色”,而不能说“盐酸变红”。
一个字之曰:悟
(1)单质与氧气的反应:
1. 镁在空气中燃烧:2Mg + O2 点燃 2MgO
2. 铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4
3. 铜在空气中受热:2Cu + O2 加热 2CuO
4. 铝在空气中燃烧:4Al + 3O2 点燃 2Al2O3
5. 氢气中空气中燃烧:2H2 + O2 点燃 2H2O
6. 红磷在空气中燃烧:4P + 5O2 点燃 2P2O5
7. 硫粉在空气中燃烧: S + O2 点燃 SO2
8. 碳在氧气中充分燃烧:C + O2 点燃 CO2
9. 碳在氧气中不充分燃烧:2C + O2 点燃 2CO
(2)化合物与氧气的反应:
10. 一氧化碳在氧气中燃烧:2CO + O2 点燃 2CO2
11. 甲烷在空气中燃烧:CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O
12. 酒精在空气中燃烧:C2H5OH + 3O2 点燃 2CO2 + 3H2O
二.几个分解反应:
13. 水在直流电的作用下分解:2H2O 通电 2H2↑+ O2 ↑
14. 加热碱式碳酸铜:Cu2(OH)2CO3 加热 2CuO + H2O + CO2↑
15. 加热氯酸钾(有少量的二氧化锰):2KClO3 ==== 2KCl + 3O2 ↑
16. 加热高锰酸钾:2KMnO4 加热 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
17. 碳酸不稳定而分解:H2CO3 === H2O + CO2↑
18. 高温煅烧石灰石:CaCO3 高温 CaO + CO2↑
三.几个氧化还原反应:
19. 氢气还原氧化铜:H2 + CuO 加热 Cu + H2O
20. 木炭还原氧化铜:C+ 2CuO 高温 2Cu + CO2↑
21. 焦炭还原氧化铁:3C+ 2Fe2O3 高温 4Fe + 3CO2↑
22. 焦炭还原四氧化三铁:2C+ Fe3O4 高温 3Fe + 2CO2↑
23. 一氧化碳还原氧化铜:CO+ CuO 加热 Cu + CO2
24. 一氧化碳还原氧化铁:3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2
25. 一氧化碳还原四氧化三铁:4CO+ Fe3O4 高温 3Fe + 4CO2
四.单质、氧化物、酸、碱、盐的相互关系
(1)金属单质 + 酸 -------- 盐 + 氢气 (置换反应)
26. 锌和稀硫酸Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
27. 铁和稀硫酸Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
28. 镁和稀硫酸Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
29. 铝和稀硫酸2Al +3H2SO4 = Al2(SO4)3 +3H2↑
30. 锌和稀盐酸Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑
31. 铁和稀盐酸Fe + 2HCl === FeCl2 + H2↑
32. 镁和稀盐酸Mg+ 2HCl === MgCl2 + H2↑
33. 铝和稀盐酸2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2↑
(2)金属单质 + 盐(溶液) ------- 另一种金属 + 另一种盐
34. 铁和硫酸铜溶液反应:Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu
35. 锌和硫酸铜溶液反应:Zn + CuSO4 === ZnSO4 + Cu
36. 铜和硝酸汞溶液反应:Cu + Hg(NO3)2 === Cu(NO3)2 + Hg
(3)碱性氧化物 +酸 -------- 盐 + 水
37. 氧化铁和稀盐酸反应:Fe2O3 + 6HCl === 2FeCl3 + 3H2O
38. 氧化铁和稀硫酸反应:Fe2O3 + 3H2SO4 === Fe2(SO4)3 + 3H2O
39. 氧化铜和稀盐酸反应:CuO + 2HCl ==== CuCl2 + H2O
40. 氧化铜和稀硫酸反应:CuO + H2SO4 ==== CuSO4 + H2O
41. 氧化镁和稀硫酸反应:MgO + H2SO4 ==== MgSO4 + H2O
42. 氧化钙和稀盐酸反应:CaO + 2HCl ==== CaCl2 + H2O
(4)酸性氧化物 +碱 -------- 盐 + 水
43.苛性钠暴露在空气中变质:2NaOH + CO2 ==== Na2CO3 + H2O
44.苛性钠吸收二氧化硫气体:2NaOH + SO2 ==== Na2SO3 + H2O
45.苛性钠吸收三氧化硫气体:2NaOH + SO3 ==== Na2SO4 + H2O
46.消石灰放在空气中变质:Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O
47. 消石灰吸收二氧化硫:Ca(OH)2 + SO2 ==== CaSO3 ↓+ H2O
(5)酸 + 碱 -------- 盐 + 水
48.盐酸和烧碱起反应:HCl + NaOH ==== NaCl +H2O
49. 盐酸和氢氧化钾反应:HCl + KOH ==== KCl +H2O
50.盐酸和氢氧化铜反应:2HCl + Cu(OH)2 ==== CuCl2 + 2H2O
51. 盐酸和氢氧化钙反应:2HCl + Ca(OH)2 ==== CaCl2 + 2H2O
52. 盐酸和氢氧化铁反应:3HCl + Fe(OH)3 ==== FeCl3 + 3H2O
53.氢氧化铝药物治疗胃酸过多:3HCl + Al(OH)3 ==== AlCl3 + 3H2O
54.硫酸和烧碱反应:H2SO4 + 2NaOH ==== Na2SO4 + 2H2O
55.硫酸和氢氧化钾反应:H2SO4 + 2KOH ==== K2SO4 + 2H2O
56.硫酸和氢氧化铜反应:H2SO4 + Cu(OH)2 ==== CuSO4 + 2H2O
57. 硫酸和氢氧化铁反应:3H2SO4 + 2Fe(OH)3==== Fe2(SO4)3 + 6H2O
58. 硝酸和烧碱反应:HNO3+ NaOH ==== NaNO3 +H2O
(6)酸 + 盐 -------- 另一种酸 + 另一种盐
59.大理石与稀盐酸反应:CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑
60.碳酸钠与稀盐酸反应: Na2CO3 + 2HCl === 2NaCl + H2O + CO2↑
61.碳酸镁与稀盐酸反应: MgCO3 + 2HCl === MgCl2 + H2O + CO2↑
62.盐酸和硝酸银溶液反应:HCl + AgNO3 === AgCl↓ + HNO3
63.硫酸和碳酸钠反应:Na2CO3 + H2SO4 === Na2SO4 + H2O + CO2↑
64.硫酸和氯化钡溶液反应:H2SO4 + BaCl2 ==== BaSO4 ↓+ 2HCl
(7)碱 + 盐 -------- 另一种碱 + 另一种盐
65.氢氧化钠与硫酸铜:2NaOH + CuSO4 ==== Cu(OH)2↓ + Na2SO4
66.氢氧化钠与氯化铁:3NaOH + FeCl3 ==== Fe(OH)3↓ + 3NaCl
67.氢氧化钠与氯化镁:2NaOH + MgCl2 ==== Mg(OH)2↓ + 2NaCl
68. 氢氧化钠与氯化铜:2NaOH + CuCl2 ==== Cu(OH)2↓ + 2NaCl
69. 氢氧化钙与碳酸钠:Ca(OH)2 + Na2CO3 === CaCO3↓+ 2NaOH
(8)盐 + 盐 ----- 两种新盐
70.氯化钠溶液和硝酸银溶液:NaCl + AgNO3 ==== AgCl↓ + NaNO3
71.硫酸钠和氯化钡:Na2SO4 + BaCl2 ==== BaSO4↓ + 2NaCl
五.其它反应:
72.二氧化碳溶解于水:CO2 + H2O === H2CO3
73.生石灰溶于水:CaO + H2O === Ca(OH)2
74.氧化钠溶于水:Na2O + H2O ==== 2NaOH
75.三氧化硫溶于水:SO3 + H2O ==== H2SO4
76.硫酸铜晶体受热分解:CuSO4•5H2O 加热 CuSO4 + 5H2O
77.无水硫酸铜作干燥剂:CuSO4 + 5H2O ==== CuSO4•5H2
物理
1、匀速直线运动的速度公式:
求速度:v=s/t
求路程:s=vt
求时间:t=s/v
2、变速直线运动的速度公式:v=s/t
3、物体的物重与质量的关系:G=mg (g=9.8N/kg)
4、密度的定义式
求物质的密度:ρ=m/V
求物质的质量:m=ρV
求物质的体积:V=m/ρ
4、压强的计算。
定义式:p=F/S(物质处于任何状态下都能适用)
液体压强:p=ρgh(h为深度)
求压力:F=pS
求受力面积:S=F/p
5、浮力的计算
称量法:F浮=G—F
公式法:F浮=G排=ρ排V排g
漂浮法:F浮=G物(V排<V物)
悬浮法:F浮=G物(V排=V物)
6、杠杆平衡条件:F1L1=F2L2
7、功的定义式:W=Fs
8、功率定义式:P=W/t
对于匀速直线运动情况来说:P=Fv (F为动力)
9、机械效率:η=W有用/W总
对于提升物体来说:
W有用=Gh(h为高度)
W总=Fs
10、斜面公式:FL=Gh
11、物体温度变化时的吸热放热情况
Q吸=cmΔt (Δt=t-t0)
Q放=cmΔt (Δt=t0-t)
12、燃料燃烧放出热量的计算:Q放=qm
13、热平衡方程:Q吸=Q放
14、热机效率:η=W有用/ Q放 ( Q放=qm)
15、电流定义式:I=Q/t ( Q为电量,单位是库仑 )
16、欧姆定律:I=U/R
变形求电压:U=IR
变形求电阻:R=U/I
17、串联电路的特点:(以两纯电阻式用电器串联为例)
电压的关系:U=U1+U2
电流的关系:I=I1=I2
电阻的关系:R=R1+R2
18、并联电路的特点:(以两纯电阻式用电器并联为例)
电压的关系:U=U1=U2
电流的关系:I=I1+I2
电阻的关系:1/R=1/R1+1/R2
19、电功的计算:W=UIt
20、电功率的定义式:P=W/t
常用公式:P=UI
21、焦耳定律:Q放=I2Rt
对于纯电阻电路而言:Q放=I2Rt =U2t/R=UIt=Pt=UQ=W
22、照明电路的总功率的计算:P=P1+P1+……
数学
三角形两边的和大于第三边
三角形两边的差小于第三边
三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和
三角形的一个外角大于任何一个和它不相邻的内角
在角的平分线上的点到这个角的两边的距离相等
到一个角的两边的距离相同的点,在这个角的平分线上
直角三角形斜边上的中线等于斜边上的一半
直角三角形两直角边a、b的平方和、等于斜边c的平方,即a^2+b^2=c^2
n边形的内角的和等于(n-2)×180°
菱形面积=对角线乘积的一半,即S=(a×b)÷2
梯形中位线定理 梯形的中位线平行于两底,并且等于两底和的 一半 L=(a+b)÷2 S=L×h
(1)比例的基本性质 如果a:b=c:d,那么ad=bc 如果ad=bc,那么a:b=c:d
(2)合比性质 如果a/b=c/d,那么(a±b)/b=(c±d)/d
(3)等比性质 如果a/b=c/d=…=m/n(b+d+…+n≠0),那么
(a+c+…+m)/(b+d+…+n)=a/b
相似三角形周长的比等于相似比
相似三角形面积的比等于相似比的平方
①两圆外离 d>R+r ②两圆外切 d=R+r
③两圆相交 R-r<d<R+r(R>r)
④两圆内切 d=R-r(R>r) ⑤两圆内含d<R-r(R>r)
正n边形的每个内角都等于(n-2)×180°/n
弧长计算公式:L=n兀R/180
S扇形=n兀R^2/360=LR/2
内公切线长= d-(R-r) 外公切线长= d-(R+r)
X1+X2=-b/a X1*X2=c/a 注:韦达定理
b2-4ac=0 注:方程有两个相等的实根
b2-4ac>0 注:方程有两个不等的实根
b2-4ac<0 注:方程没有实根,有共轭复数根
直棱柱侧面积 S=c*h 斜棱柱侧面积 S=c'*h
正棱锥侧面积 S=1/2c*h' 正棱台侧面积 S=1/2(c+c')h'
圆台侧面积 S=1/2(c+c')l=pi(R+r)l 球的表面积 S=4pi*r2
圆柱侧面积 S=c*h=2pi*h 圆锥侧面积 S=1/2*c*l=pi*r*l
弧长公式 l=a*r a是圆心角的弧度数r >0 扇形面积公式 s=1/2*l*r
锥体体积公式 V=1/3*S*H 圆锥体体积公式 V=1/3*pi*r2h
斜棱柱体积 V=S'L 注:其中,S'是直截面面积, L是侧棱长
柱体体积公式 V=s*h 圆柱体 V=pi*r2h
某些数列前n项和
1+2+3+4+5+6+7+8+9+…+n=n(n+1)/2 1+3+5+7+9+11+13+15+…+(2n-1)=n2
2+4+6+8+10+12+14+…+(2n)=n(n+1) 12+22+32+42+52+62+72+82+…+n2=n(n+1)(2n+1)/6
13+23+33+43+53+63+…n3=n2(n+1)2/4 1*2+2*3+3*4+4*5+5*6+6*7+…+n(n+1)=n(n+1)(n+2)/3
y=(x-h)^2+k顶点式y=a(x-x1)(x-x2)(a不等于0)
固体物质无论从光泽、状态及弹性等方面都不同于原来的镁条,说明发生了化学变化,而发生反应时出现的白光、放热,则是伴随化学变化的现象,不是判断物质变化的本质现象。
④观察现象要深化,要思考,力求从感性认识上升为理性认识。每次实验后要将观察到的现象给综合加以分析,认真思考找到原因进行对比、推理、判断,然后得出结论,以求对事物深入了解和认识,只有坚持不懈地努力才能对化学学习中出现的概念、原理、定律,以及元素化合物的知识,掌握的比较牢固。
⑤正确地记录和准确描述实验现象。例如:锌和稀硫酸反应,正确的实验现象描述如下:试管内有大量气泡产生,锌粒逐渐变小,用手握试管感到有些发热。错误的描述说成:“试管内有氢气产生”。眼睛只能看到气泡,至于气泡是什么气体,眼睛是分辨不出的。又如:将紫色石蕊试液滴入盐酸溶液,正确的描述应为“溶液变红”或说“紫色石蕊试液变为红色”,而不能说“盐酸变红”。
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盾牌座UY能装18亿个太阳,在它面前不值一提,谁是最大天体?
1609年时,伽利略第一次将望远镜对准了天空 ,才发现原来宇宙之中有这么多天体,地球不过是 数千亿之一 而已。在没有能力解开宇宙的谜题时,人类自傲地觉得自己就是宇宙的主宰,存在的星球和星系就是宇宙的全部。因为 科技 的发展限制 ,我们的 想象力 也总是 跳脱不出现有的思维边框 ,那些“看似有趣的想法”不过是固有逻辑下的产物。
每当天文学家又发现巨大的天体时,许多人会说能有多大啊,不就又是多少亿个太阳吗? 此前被公认为宇宙最大天体的盾牌座UY ,在最近又 跌落神坛 了,但是这次打败它的并不是其他红巨星或者红超巨星,而是人类最害怕的—— 黑洞 。
如果说你惧怕站在崖顶凝视深渊,当看见黑洞时你就会发现,深渊不过如此。我们甚至没有靠近黑洞俯瞰它的机会,就会被它 吞噬 。那么这个比盾牌座UY还大的黑洞到底是怎么来的?未来它还会继续变大吗?
大家都知道当说明某巨大天体或者星系有多大时,太阳的质量和体积就变成了一个量词,而囊括这一切的正是 宇宙 ,所以假如你提问宇宙到底有多大呢,多少个太阳才能填满宇宙?这个问题没有人能回答你,因为我们根本不知道宇宙到底是什么样形状的一个空间,可能它根本是 没有边界 的。
但是人类还是给现在观测到的宇宙进行了详细的 分层 ,因为将结构层次详细切分才能更好地研究。从目前来看宇宙应该是有边界的,不过它处在 不断地运动变化当中 ,至于变化的规律是怎样的,我们就不得而知了,毕竟我们现在连地球上的诸多变化规律都没搞清楚。
这是目前大概的划分,如果将地月系统这一类也放进来的话,宇宙的构成层次应该能写成一本书。
我们站在地球的视角之下,去观察整个宇宙,会发现这之中可谓是“群星璀璨”, 行星、恒星和其他星际物质构成了星系 ,这些星系又相互靠近聚集形成了 星系团 。比如我们所处的银河系,就是拉尼亚凯亚超星系团的一份子。目前我们只能依靠着红外望远镜去观察这些,在相关的基础上进行建模, 推测宇宙结构 ,虽然有偏差,但是70%还是相似的。
天文学现阶段定义的 总星系范围大概在距离我们200亿光年以外的位置 ,不过这一结论会在日后观察到更远的天体或者星系时被改变,说到底还是我们现在的 科技 没资格定义宇宙的大小,只能随着观察不断修改数据。因此,也许宇宙的大小是不变的,是我们 频繁更新数据 的行为使我们产生了宇宙在变大的 错觉 。
盾牌座UY是一颗 红超巨星 ,了解过太阳未来演化进程的人对红超巨星这一词一定都不陌生。红超巨星是 恒星演化的一个阶段 ,也可以说是它 衰老 的时期,当一颗恒星把自己内部的 氢粒子燃烧完 之后,内部的氦离子就会开始做 聚变反应 ,这时它的 内核会不断地压缩 , 外部却会膨胀 ,像一个被吹起来的气球一样,据推测 70亿年之后太阳就会膨胀成一颗红巨星 ,这是会把附近的水星和金星都吞噬,地球大约也难逃一劫。
盾牌座UY也叫UY Scuti,是目前天文学家发现的体积最大的恒星,据研究推测能装下18亿个太阳, 它的半径应该是太阳的1700多倍,换算一下大概11亿公里,是我们无法想象的距离没错了。太阳与它的大小对比,可能就是西瓜籽和西瓜的差距。
不过前文提到了,红超巨星因为自身的核聚变反应,看起来脾气都不太好,盾牌座UY也是一样,正是这一点,科学界对于它大小的实际数据有争议。它的周围在自身的燃烧聚变之下,升起了 大面积的云雾气体 ,人类目前无法通过这些气体观测到它的实际大小,因此前面的数据都是 推测 。
不少天文学家根据红超巨星的特质指出,盾牌座UY极有可能是 “虚胖” ,我们的计算是 将它周围的气体也算进去了 ,实际上它很小,或者说质量非常小。不过目前这些都尚未得到证实,因此理论上它还是宇宙中最大的恒星。
大家看到这里需要特别注意, 盾牌座UY是最大的恒星而不是最大的天体 。因为在宇宙范围中,天体的概念非常广, 广义上说宇宙中所有的个体都可以称为天体 ,并不是只有星体而已, 因此类星体中的“黑洞”就在这时登场了 。
宇宙最大恒星盾牌座UY与类星体中的黑洞相比,可以说 不值一提 。 目前观测到的质量最大的黑洞是位于猎户座上的类星体 ,相较于能装下18亿个太阳的盾牌座UY, Ton618类星体内部的黑洞质量是太阳的660亿倍左右, 如果此时将盾牌座UY换成计数单位,这个黑洞可以 吞下36.6亿个盾牌座UY。
这个超大质量黑洞是在 1957年 时被发现的,但是当时的望远镜观测不清楚,并未给出明确的定义,后来根据它的颜色在观测台目录中的编号,称它为Ton618。
它距离我们大概有 104亿光年 , 我们目前对总星系的定义范围不过才200亿光年 ,因此它的位置离我们还是非常遥远的。天文学家推测,在Ton618的中心地带有 吸积盘和超大质量黑洞 。看了它的图片我们会发现,它的光其实很亮,是目前最明亮的类星体之一, 光度是太阳的140万亿倍 。
至于它的半径大小,我们就要用另一种天文尺规 “史瓦西半径” 来解释了,史瓦西半径得于爱因斯坦的广义相对论引力场公式,这一公式之后也成为了天文学家描述黑洞半径的主要数据。
那么超质量的Ton618有多大呢?根据计算得出这个黑洞的直径在3907亿千米以上,也就是太阳半径的1302亿倍。
天文学家为了形象说明盾牌座UY的大小,打了一个比方,如果将这颗恒星放在太阳的位置上面, 它的边缘能延伸到木星 。而将Ton618放在太阳的位置,它可以 直接吞噬太阳系边缘地带,再向外延伸70多倍 ,很难说银河系能不能逃过它的魔爪。
此外其实科学家们还发现了许多超大质量黑洞,但是没有足够的证据和数据得以支撑,比如赫赫有名的 SDSS黑洞 ,因为是 双黑洞合成 的, 质量和范围都超级加倍 ,所以有人说它才是最大的黑洞,但是这一黑洞的数据 存在许多争议 ,所以目前我们说的最大的黑洞还是Ton618,它也 稳坐宇宙最大天体的宝座 。
不得不说“黑洞”可以说是科幻小说和电影的常用素材,比如说最有名的《星际穿越》和《勇敢者的 游戏 》这两部电影,都加入了大量黑洞的元素。可以说虽然迄今为止我们还没搞清楚黑洞是什么,但是它已经成为了 科幻恐怖片的最佳配角 了。
人类对于黑洞最早的认知就是来自于爱因斯坦的 广义相对论 了,它作为宇宙当中的一种天体,具有 强大的引力 ,靠近它的一切物质都 无法逃脱 。 光速是我们目前认知中最快的速度 ,但是 哪怕是光都无法逃脱 ,因此黑洞到底是不是“黑色”,其实是存疑的,为它取这个名字大抵是因为它能吞噬所有光明,而光明的对立面正是黑暗。
黑洞的类型是根据它诞生的原因和质量划分的,比如说 恒星级黑洞 ,就可能是像盾牌座UY这样的红超巨星燃烧到最后时发生了 超新星爆炸事件 ,中心物质会在引力之下 塌陷 为一个恒星级黑洞。
目前最大的恒星级黑洞是 LB-1 ,质量是太阳的70倍左右。而超大质量黑洞一般 存在于星系的中心 ,它的形成比较复杂一些。我们常说一口吃不成个胖子,因此科学家们推测超大质量黑洞是经过了 长时间的吞噬 ,变成了现在这样。
确定黑洞的形式和三个特定的物理量有关,分别是质量、角动量、电荷,在这三者共同作用之下,会 弯曲时空 ,形成 视界面 。黑洞的这一特点,使得我们根本看不出不同黑洞之间有什么不同,因此科学界给出了“黑洞没有头发”这种说法,也可以叫做 黑洞无毛定理 。科学家将头发定义成区分人类的显著特征,以此来类比黑洞,那么这些黑洞看上去都是光头,没有区别。
黑洞的引力虽然恐怖,但是在距离非常远的位置给它拍张照片还是有可能的,2021年时,天文学家就利用望远镜拍摄了一张黑洞的照片。这个黑洞在 M87星系 ,距离地球大概有 5300万光年 。根据研究照片,得出这可能是一个正在自旋的超大质量黑洞,中心的黑点是黑洞所在的位置,周边的白光则是黑洞吸收旁边气体发出的 辐射光 。
看过了宇宙当中的“大小争霸赛”,我们知道了原来盾牌座UY只能作为恒星中的top1, 放在天体当中,它就小得像一粒芝麻了 。目前除了Ton618黑洞被发现, 越来越多的黑洞也出现在了人们的视野当中, 科学家和天文学家至今都无法解释这种超大质量黑洞的具体来自哪儿,又是在什么时候诞生的。
所以 黑洞深处的谜题至今都没有被解开 ,词穷的我们也不知道怎么去描述这种天体的大小和恐怖之处,因此假如你打开搜索引擎,去搜索黑洞时,看到它的定义只会是 “使光都无法逃逸的天体” 。但是也难说光速就是宇宙中最快的速度了,说不定在某一个地方,就有超越光速的存在呢?
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