2021年人教版九年级下化学全册高分化学基础知识宝典
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1、1 第八单元 金属和金属材料第八单元 金属和金属材料 课题 1 金属材料课题 1 金属材料 1、金属材料金属材料包括纯金属纯金属和合金合金。地壳中含量最高壳中含量最高的金属元素是铝铝,其次是铁铁,目前使用最广泛使用最广泛的 金属是铁铁。在人体人体中含量最高的金属元素是钙钙。人类最早利用最早利用的金属是铜铜,导电性最好导电性最好的金属是 银银,熔点最高熔点最高的金属是钨钨,熔点最低熔点最低的是汞汞。 2、金属具有一些共同金属具有一些共同的物理性质:如:有金属光泽、有良好的导电导热性、有延展性有金属光泽、有良好的导电导热性、有延展性。 特殊:汞是液体,绝大部分金属是银白色,Cu 是红色,Au 是黄
2、色。特殊:汞是液体,绝大部分金属是银白色,Cu 是红色,Au 是黄色。 3、物质的性质性质在很大程度上决定了物质的用途决定了物质的用途,但不是唯一因素,通常还要考虑价格、资源、是价格、资源、是 否美观、使用是否便利以及废料是否易于回收和对环境的影响等因素否美观、使用是否便利以及废料是否易于回收和对环境的影响等因素。 4、合金:合金:在金属中加热熔合某些金属(或非金属金属(或非金属)形成具有金属特性具有金属特性的混合物混合物。生铁和钢生铁和钢是铁的 两种合金,其中生铁生铁的含碳量较高含碳量较高,钢钢的含碳量较低含碳量较低。由于含碳量含碳量不同,因此生铁和钢的性能有不同,因此生铁和钢的性能有 很大
3、的区别。很大的区别。 5、通常合金合金比组成合金的纯金属的熔点低熔点低,硬度大,抗腐蚀能力强,强度更大硬度大,抗腐蚀能力强,强度更大。日常生活中使用 的金属材料,大多数属于合金。如黄铜(铜锌合金)黄铜(铜锌合金) 、不锈钢、硬铝、钛合金等。 6、钛和钛合金钛和钛合金被认为是 21 世纪的重要金属材料。可用于火箭、航天飞机、通讯和人造骨骼人造骨骼。 7、通常7、通常 24K 金是指纯金24K 金是指纯金,18K 金18K 金是含量是含量 75%的黄金75%的黄金。 课题 2 金属的化学性质课题 2 金属的化学性质 1、金属的化学性质金属的化学性质主要是三方面: (1)大多数金属能(1)大多数金属
4、能与氧气反应与氧气反应, 通式为:金属 + 氧气 = 金属氧化物通式为:金属 + 氧气 = 金属氧化物 如 4Al+3O 如 4Al+3O2 2 = 2Al = 2Al2 2O O3 3 (常温下反应) 2Cu + O (常温下反应) 2Cu + O2 2 =2 CuO(铜加热时反应) 金加热也不反应 =2 CuO(铜加热时反应) 金加热也不反应 【根据三种金属与氧气反应或反应的与氧气反应或反应的难易程度难易程度判断出活动性:AlCuAuAlCuAu】 (2)排在氢之前的金属能与(2)排在氢之前的金属能与盐酸或稀硫酸盐酸或稀硫酸反应放出氢气氢气. 通式为:金属 + 酸 = 盐 + 氢气通式为:
5、金属 + 酸 = 盐 + 氢气 如:Mg+2HCl=MgCl2+H2(反应剧烈,产生大量气泡反应剧烈,产生大量气泡); Zn+2HCl=ZnCl2+H2(反应较快,产生大量气泡反应较快,产生大量气泡); Fe+2HCl=FeCl2+H2(反应缓慢,产生少量气泡,溶液变成浅绿色反应缓慢,产生少量气泡,溶液变成浅绿色); Cu 放入稀盐酸中 (无明显变化,不产生气泡无明显变化,不产生气泡) 【根据金属与酸金属与酸是否反应是否反应及反应的及反应的剧烈程度剧烈程度判断他们的活动性强弱:MgZnFeCuMgZnFeCu】 (3)金属与某些(3)金属与某些盐溶液盐溶液反应反应, 通式为:金属 + 盐的溶液
6、 = 另一种金属 + 另一种盐溶液通式为:金属 + 盐的溶液 = 另一种金属 + 另一种盐溶液 如:Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu(铁钉表面生成(铁钉表面生成红色固体红色固体,溶液由蓝色变成浅绿色),溶液由蓝色变成浅绿色); Cu + 2AgNO3 = 2Ag + Cu(NO3)2(铜丝表面生成(铜丝表面生成银白色固体银白色固体,溶液变成蓝色),溶液变成蓝色) 将铁丝放入硫酸铝溶液中(无明显现象)(无明显现象) 【由金属之间能否发生反应金属之间能否发生反应可直接判断金属的活动性强弱:AlFeCuAgAlFeCuAg】 2、为什么铝比较活泼,但铝制品有很好的抗腐蚀能力?铝常温下与
7、氧气反应铝常温下与氧气反应,使其,使其表面形成一层 致密的氧化铝薄膜 表面形成一层 致密的氧化铝薄膜,从而,从而阻止里层的铝进一步氧化阻止里层的铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能。 方程式表示为:4Al+3O4Al+3O2 2=2Al=2Al2 2O O3 3 3、能否用钢刷、沙等来擦洗铝制品?不能,防止把氧化铝薄膜除掉,起不到保护作用不能,防止把氧化铝薄膜除掉,起不到保护作用 加热加热 2 4.真金不怕火炼蕴含的科学原理:金即使在高温条件下也不跟氧气反应或金的化学性质很稳定。金即使在高温条件下也不跟氧气反应或金的化学性质很稳定。 5、铝丝浸入硫酸铜溶液中
8、,过一会取出,现象是 : 铝丝表面生成红色固体,溶液由蓝色变为无色铝丝表面生成红色固体,溶液由蓝色变为无色, 化学方程式:2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3;说明:活动性 AlCu 6、置换反应置换反应 : 由一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应由一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应叫叫置换反应置换反应。 如:Mg + 2HCl = MgClMg + 2HCl = MgCl2 2 + H + H2 2 Fe+CuSO Fe+CuSO4 4=FeSO=FeSO4 4+Cu C + 2CuO = 2Cu + CO+Cu C + 2CuO
9、 = 2Cu + CO2 2 7、常见的金属活动顺序及应用常见的金属活动顺序及应用(如下): K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au 从左到右金属活动性由强渐弱 (1)金属越靠前,它的活动性越强金属越靠前,它的活动性越强 (2)位于氢前面位于氢前面的金属能与稀盐酸、稀硫酸稀盐酸、稀硫酸等反应放出氢气氢气 (注意:不选硝酸、浓硫酸、碳酸不选硝酸、浓硫酸、碳酸) 如: Zn+2HCl=ZnCl2+H2; Fe+2HCl=FeCl2+H2;2Al+3H2SO4=Al2(
10、SO4)3+3H2;铜与稀盐酸不反应。 (3)位于前面的金属位于前面的金属能把位于后面的金属后面的金属从它们的化合物溶液化合物溶液里置换出来里置换出来。 (注意:金属之间的置换注意:金属之间的置换不选择非常活泼的 K Ca Na不选择非常活泼的 K Ca Na;该反应只有在;该反应只有在溶液中溶液中才能进行。才能进行。 ) 如:Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu; Fe+2AgNO3=2Ag+Fe(NO3)2; 银与硫酸铜溶液不反应银与硫酸铜溶液不反应;Fe+AgCl 不反应Fe+AgCl 不反应,因 为 AgCl 是固体,没有在溶液中AgCl 是固体,没有在溶液中进行。 8、置换反应中置换反
11、应中铁都生成+2 价(即亚铁)的亚铁盐,FeCl铁都生成+2 价(即亚铁)的亚铁盐,FeCl3 3也不能与金属发生置换反应也不能与金属发生置换反应。 9、常见颜色(1)常见的黑色固体黑色固体:铁粉、氧化铜、四氧化三铁、二氧化锰和碳粉铁粉、氧化铜、四氧化三铁、二氧化锰和碳粉等; (2)常见的红色固体红色固体有铜、氧化铁铜、氧化铁等; (3) 蓝色溶液含蓝色溶液含铜离子铜离子, 黄色溶液含, 黄色溶液含铁离子铁离子, 浅绿色溶液含, 浅绿色溶液含亚铁离子亚铁离子。 如 CuSOCuSO4 4溶液呈蓝色, FeCl溶液呈蓝色, FeCl3 3 溶液呈黄色,FeCl溶液呈黄色,FeCl2 2溶液呈浅绿
12、色溶液呈浅绿色。 10、判断金属的活动性强弱判断金属的活动性强弱的实验方法有三种: 利用金属与氧气反应的难易程度利用金属与氧气反应的难易程度来判断,即越容易反应的金属越活泼越容易反应的金属越活泼; 利用金属与稀盐酸反应的速率利用金属与稀盐酸反应的速率来判断,即有气泡产生的金属比没气泡产生的金属活泼有气泡产生的金属比没气泡产生的金属活泼,产生气产生气 泡速率快泡速率快的金属比的金属比产生气泡慢产生气泡慢的金属活泼的金属活泼; 利用金属之间的置换反应利用金属之间的置换反应来判断,如果 A 能置换出 B,则 ABA 能置换出 B,则 AB,如果 A 不能置换出 B,则 BAA 不能置换出 B,则 B
13、A 11、计算(1)等质量的盐酸等质量的盐酸与过量的不同种金属过量的不同种金属充分反应,产生的氢气质量相等氢气质量相等。 (2)等质量的不同金属(+2 价)等质量的不同金属(+2 价)与过量的盐过量的盐酸酸反应,相对原子质量越小相对原子质量越小的金属,的金属,产生氢气越多产生氢气越多。 12、铁钉放入稀硫酸溶液充分反应后,溶液的质量增加了(溶质由 H溶质由 H2 2SOSO4 4变成 FeSO变成 FeSO4 4) 铁钉放入硫酸铜溶液充分反应后,溶液的质量减少了(溶质由 CuSO溶质由 CuSO4 4变成 FeSO变成 FeSO4 4) 13、越活泼的金属,越是优先发生置换反应越活泼的金属,越
14、是优先发生置换反应,如硝酸银溶液中同时加入铜和铁同时加入铜和铁,铁要优先反应结铁要优先反应结 束之后铜才能发生反应束之后铜才能发生反应。 14、金属的活动性越弱,越是容易被其他金属置换出来金属的活动性越弱,越是容易被其他金属置换出来。如铁钉放入硝酸银和硝酸铜的混合溶液硝酸银和硝酸铜的混合溶液 中,硝酸银优先反应结束之后硝酸铜才能发生反应硝酸银优先反应结束之后硝酸铜才能发生反应。 第八单元课题 3 金属资源的利用和保护第八单元课题 3 金属资源的利用和保护 1、地球上的金属资源主要存在于地壳和海洋地壳和海洋中。 2、除金、银金、银等少数很不活泼的金属有单质形式(游离态)单质形式(游离态)存在外,
15、其余都以化合物的形式(化合余都以化合物的形式(化合 加热加热 3 态)态)存在。如赤铁矿成分主要是氧化铁(Fe氧化铁(Fe2 2O O3 3) 、磁铁矿(含 Fe磁铁矿(含 Fe3 3O O4 4) 、菱铁矿(含 FeCO菱铁矿(含 FeCO3 3)等。 3、金属铁的冶炼 (1)炼铁的原料及用途:铁矿石(提供铁元素) 、焦炭(生成还原剂 CO,同时提供反应所需的热 量) 、石灰石(将铁矿石中的杂质 SiO 铁矿石(提供铁元素) 、焦炭(生成还原剂 CO,同时提供反应所需的热 量) 、石灰石(将铁矿石中的杂质 SiO2 2反应转化为炉渣而除去。 )反应转化为炉渣而除去。 ) (2)炼铁的原理:3
16、CO + Fe3CO + Fe2 2O O3 3 = 2Fe + 3CO = 2Fe + 3CO2 2 (3)模拟实验中的实验现象:玻璃管内红色的固体变为黑色;澄清石灰水变浑浊;尾气能 燃烧,发出蓝色火焰。 玻璃管内红色的固体变为黑色;澄清石灰水变浑浊;尾气能 燃烧,发出蓝色火焰。 (4)实验中的主要步骤:一氧化碳“早出晚归” ,一氧化碳“早出晚归” ,酒精喷灯酒精喷灯“迟到早退” 。“迟到早退” 。 操作步骤: 实验开始时 实验开始时先通 CO,再加热先通 CO,再加热(目的:排净装置内的空气, 目的:排净装置内的空气, 防止加热时发生爆炸防止加热时发生爆炸) 实验结束,实验结束,先停止加热
17、,继续通 CO先停止加热,继续通 CO 至冷却至冷却才停止通 CO才停止通 CO。 (。 (目的:防止生成的铁再次被氧化目的:防止生成的铁再次被氧化) ) (5)炼铁的设备:高炉高炉 (6)高炉中发生的主要化学反应高炉中发生的主要化学反应: C + O C + O2 2 = CO = CO2 2 CO CO2 2 + C = 2CO + C = 2CO 3CO + Fe 3CO + Fe2 2O O3 3 = 2Fe + 3CO = 2Fe + 3CO2 2 4、铁生锈的相关问题: (1)铁锈的主要成分是什么?是什么色?铁锈是混合物吗铁锈的主要成分是什么?是什么色?铁锈是混合物吗? 答: 答:
18、FeFe2 2O O3 3 xH xH2 2O 红色 混合物O 红色 混合物 (2)为什么铁制品可以全部被锈蚀为什么铁制品可以全部被锈蚀? 答:答:因为铁锈很疏松,不能阻止里层的铁继续与氧气、水因为铁锈很疏松,不能阻止里层的铁继续与氧气、水 蒸气等反应蒸气等反应,所以铁制品会被全部锈蚀。 (3)铁生锈的条件铁生锈的条件是什么?答:答:铁与水和氧气同时接触。 (即潮湿的空气中铁容易生锈。 )铁与水和氧气同时接触。 (即潮湿的空气中铁容易生锈。 ) (4)铁生锈的本质铁生锈的本质是什么? 答: 答:铁与氧气和水发生了化学反应。铁与氧气和水发生了化学反应。 (5)防止铁制品生锈的原理防止铁制品生锈的
19、原理是什么? 答: 答:隔绝水隔绝氧气隔绝水和氧气隔绝水隔绝氧气隔绝水和氧气 (6)防止铁制品生锈的具体措施防止铁制品生锈的具体措施有哪些?改变钢铁的内部结构 涂防护油或喷防护漆 保持 铁制品表面洁净干燥在金属表面镀一层金属 改变钢铁的内部结构 涂防护油或喷防护漆 保持 铁制品表面洁净干燥在金属表面镀一层金属 5、如何保护金属资源如何保护金属资源呢? 防止金属的腐蚀。 金属的回收再利用。防止金属的腐蚀。 金属的回收再利用。 有计划、合理地开采矿物, 严禁乱采矿物。 寻找金属的代用品。 有计划、合理地开采矿物, 严禁乱采矿物。 寻找金属的代用品。 6、铜在空气中生锈是6、铜在空气中生锈是铜与水、
20、氧气、二氧化碳反应铜与水、氧气、二氧化碳反应生成生成 CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3(俗名:铜绿)(俗名:铜绿) 高温 点燃高温 高温 4 第九单元第九单元 溶液溶液 第九单元课题第九单元课题 1 溶液的形成溶液的形成 1、溶液、溶液 (1)把蔗糖蔗糖放入水中搅拌后固体逐渐溶解消失固体逐渐溶解消失。解释:解释:蔗糖分子蔗糖分子扩散到水分子中去了。扩散到水分子中去了。 把氯化钠氯化钠放入水中搅拌后固体逐渐溶解消失固体逐渐溶解消失。解释:解释:钠离子和氯离子钠离子和氯离子扩散到水分子中去了。扩散到水分子中去了。 (2)溶液的概念:一种或几种物质一种或几种物质分散到另一种物质里分
21、散到另一种物质里形成的均一的、稳定的混合物均一的、稳定的混合物,叫做溶液溶液 (3)溶液的组成:溶质和溶剂溶液的组成:溶质和溶剂【被溶解被溶解的物质是溶质的物质是溶质,能溶解其他物质的物质是溶剂能溶解其他物质的物质是溶剂】 (4)溶液的基本特征:均一性、稳定性、混合物溶液的基本特征:均一性、稳定性、混合物 注意:溶液不一定无色,溶液不一定无色,含铜离子的溶液如 CuSO4为蓝色为蓝色;含亚铁离子的溶液如 FeSO4 为浅绿色为浅绿色;含铁离子的溶液如 Fe2(SO4)3为黄色为黄色 溶质可以是固体、液体或气体溶质可以是固体、液体或气体;水是最常用的溶剂水是最常用的溶剂 溶液的质量溶液的质量 =
22、 溶质的质量溶质的质量 + 溶剂的质量溶剂的质量 溶液的体积溶液的体积 溶质的体积溶质的体积 + 溶剂的体积溶剂的体积 2、溶液中溶质和溶剂的判断方法:、溶液中溶质和溶剂的判断方法: 固体固体(气体气体)溶于液体溶于液体,固体固体(气体气体)为溶质,液体为溶剂为溶质,液体为溶剂; 液体溶于液体,液体溶于液体,量少为溶质,量多为溶剂量少为溶质,量多为溶剂; 物质溶于水,无论水的量多还是少,物质溶于水,无论水的量多还是少,水都是溶剂水都是溶剂; 以后只要题目以后只要题目没有特别说明,都是指水溶液没有特别说明,都是指水溶液。 3、溶液的名称:、溶液的名称:溶质溶质的的溶剂溶剂溶液溶液(如:(如:碘碘
23、溶于溶于酒精酒精碘碘的的酒精酒精溶液,俗称碘酒。如果溶剂是水, 通常省略溶剂“水” ,如 溶液,俗称碘酒。如果溶剂是水, 通常省略溶剂“水” ,如硫酸铜硫酸铜溶于溶于水水中,全名“中,全名“硫酸铜的水溶液硫酸铜的水溶液” ,简称“” ,简称“硫酸铜溶液硫酸铜溶液” ) 4、溶解时的吸热和放热现象:、溶解时的吸热和放热现象:物质溶解过程中常伴有热量的变化,变现出有的吸热,有的放热有的吸热,有的放热。 硝酸铵硝酸铵溶解时温度显著下降温度显著下降,NaOH 溶解温度显著上升温度显著上升,NaCl 溶解时温度几乎没有变化温度几乎没有变化 5、乳浊液:、乳浊液:小液滴小液滴分散到液体里形成的混合物叫乳浊
24、液。具有分散到液体里形成的混合物叫乳浊液。具有不均一、不稳定不均一、不稳定的特点。的特点。 6、悬浊液:、悬浊液:固体小颗粒固体小颗粒分散到液体里形成的混合物叫悬浊液。具有分散到液体里形成的混合物叫悬浊液。具有不均一、不稳定不均一、不稳定的特点。的特点。 7、乳化:洗涤剂将、乳化:洗涤剂将大的油滴大的油滴分散成分散成细小的油珠细小的油珠的过程。的过程。 8、洗涤油污的方法:加汽油(或酒精)、洗涤油污的方法:加汽油(或酒精)溶解油污溶解油污 加洗涤剂加洗涤剂乳化油污(洗涤剂有乳化功能)乳化油污(洗涤剂有乳化功能) 第九单元课题第九单元课题 2 溶解度溶解度 1、饱和溶液、不饱和溶液、饱和溶液、不
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