2022年浙教版九年级科学上册《第二章 物质转化与材料利用》知识点讲义
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1、第二章第二章 物质转化与材料利用知识点讲义物质转化与材料利用知识点讲义 第第 1 讲:金属材料讲:金属材料 一、金属与非金属 生活中的金属 铁制品,硬度大,导热性好 铜制品,导电,导热性良好(高压线裸露,一般不用铜制,因为会被腐蚀) 铝制品,硬度较大,密度小 银制品,金属光泽 金制品,金属光泽 金属物理性质与用途的关系金属物理性质与用途的关系 影响金属用途的其它因素还有价格价格,是否环保环保等 金属的分类 分类分类 1 1:有色金属和黑色金属:有色金属和黑色金属 有色金属:金,银,铜,铝 黑色金属:铁、铬、锰为黑色金属 分类分类 2 2:重金属和轻金属:重金属和轻金属 重金属:金,银,铜,铁
2、轻金属:钠,铝 分类分类 3 3:导电,导热性:导电,导热性 导电,导热佳:银,铜,铁 导电,导热不佳: 金属的共性 金属的物理性质 (1)颜色:大多数金属呈银白色 (特例:金呈黄色;铜呈紫红色 ); (2)状态:常温下,大 多数金属为固体 (特例:汞为液体); (3)具有金属光泽; (4)具有良好的延展性 (金的延展性最好); (5)具有导电性 (银的导电性最强); (6)具有导热性 (银的导热性最强)。 金属在自然界的存在 以单质形式(游离态)存在的金属以单质形式(游离态)存在的金属 金,银 以化合物(化合态)形式存在的金属以化合物(化合态)形式存在的金属 铁:赤铁矿,磁铁矿 铜:黄铜矿,
3、孔雀石 铝:铝土矿 二、金属材料 合金 金属材料包括:纯金属纯金属和合金合金 大部分金属材料都是合金 合金:合金:把一种金属一种金属跟其它一种金属或多种金属(或非金属非金属)熔合熔合而成的具有金属特性的混合物混合物。 合金的性能:合金的性能: 硬度会增大 熔点会降低 抗腐蚀性更好 常见的合金:常见的合金: (1)铁合金: 生铁(铁+碳) 钢(铁+碳) 不锈钢(铁+铬+镍) (2)铝合金:镁铝合金 (3)铜合金: 黄铜(铜锌合金) 青铜(铜锡合金) 三、金属资源的保护 铁生锈条件的探究 1.铁的锈蚀 实质:与 、 发生的 氧化作用。 条件:氧气、水共同存在,缺一不可。 2.金属的防锈方法 金属资
4、源保护 保护金属资源的有效途径 防止金属腐蚀 回收利用废旧金属 合理有效的开采矿物 寻找金属的代用品 第第 2 讲:金属的化学性质讲:金属的化学性质 一、金属与氧气的反应 金属与氧气反应 常温下可以和氧气反应:常温下可以和氧气反应: 镁和氧气反应 铝和氧气反应 (金属铝表面易生成一层致密的氧化铝保护膜致密的氧化铝保护膜,可以防止金属铝进一步与氧气反应,因此铝具有良好的抗腐蚀性能,常用来做铝锅) 高温下和氧气反应:高温下和氧气反应: 铁和氧气反应: (生成的产物是四氧化三铁,四氧化三铁,也是一种黑色固体黑色固体) 铜和氧气反应: (生成的氧化铜是一种黑色固体黑色固体) 不和氧气发生反应:不和氧气
5、发生反应: 金不和氧气发生反应 二、金属与酸反应 金属与酸反应 金属 现象 化学方程式 镁 剧烈反应,镁条逐渐溶解,产生大量气泡 锌 比较剧烈,锌逐渐溶解,产生大量气泡 铁 反应缓慢,铁组件溶解,溶液变黄色,产生气体 铜 无现象 无 在金属活动性顺序表中: 位于氢前的金属可以和酸反应生成氢气,氢后的金属不能和酸反应生成氢气。 越靠前的金属与酸反应,速率越快。 浓硫酸和硝酸有强氧化性,不与金属反应产生氢气。 铁和盐酸或硫酸反应,生成的是二价的硫酸亚铁硫酸亚铁或氯化亚铁氯化亚铁。 置换反应 置换反应:置换反应:种单质与种化合物反应,生成了另种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应 置换反应的通式是单
6、质 1+化合物 1单质 2+化合物 2,可表示为 A+BC=B+AC。 可以看出,组成中有两种单质和两种化合物。 其它的置换反应: 注意:看是否是置换反应,要看反应和生成物中是否都有单质和化合物都有单质和化合物,化合物和化合物反应,肯定不是置换反应。 金属活动性顺序 记忆口诀:记忆口诀: 常考金属活动性排序:常考金属活动性排序: 镁铝锌铁(氢)铜银 口诀:美女心铁亲铜银 金属活动性与利用早晚:金属活动性与利用早晚: 金属活动性越强,越易与其它物质发生反应,发现和使用越困难,发现和使用的就越晚,金属的利用早晚和金属的活动性是相反的。 金属与酸反应的图像 等量金属与足量酸的反应图像:等量金属与足量
7、酸的反应图像: (1)判断反应速率关系判断反应速率关系:曲线越陡,反应速率越快。 (若金属未知,可根据曲线判断金属的活动性:曲线越陡,金属活动性越强 ) (2)判断产生氢气多少判断产生氢气多少:质质大价价低气气少。 足量金属与等量酸的反应图像:足量金属与等量酸的反应图像: (1)判断反应速率关系判断反应速率关系:曲线越陡,反应速率越快。 (2)判断产生氢气多少判断产生氢气多少:一样多。 (酸不足,氢气多少由酸决定) 等质量的金属中滴加足量稀酸等质量的金属中滴加足量稀酸 反应速率反应速率:该图中看不出速率关系 产生氢气多少产生氢气多少:质大价低气少 三、金属与盐反应 金属与盐反应 把铁钉放在硫酸
8、铜溶液中,铁钉表面上会有紫红色紫红色的铜生成,溶液由蓝色变为浅绿色。这说明铁比铜活泼,它可以把铜从硫酸铜溶液中置换出来: Fe + CuSO4 = FeSO4+Cu 【金属 + 盐 另一金属 + 另一盐(条件: “前换后,盐可溶” ) 】 (1)Zn + FeSO4 = ZnSO4+ Fe(锌表面有黑色固体(黑色固体(FeFe)产生,溶液由浅绿色变为无色) (2)2Al +3CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3Cu (铝表面有红色固体(红色固体(CuCu)产生,溶液由蓝色变为无色) (3)Cu+ 2AgNO3 =Cu(NO3)2 + Ag(铜表面附着银白色固体银白色固体(Ag)(Ag),
9、溶液由蓝色变无色) (4)Fe+AgCl(难溶难溶于水)= 在金属活动性顺序表里, 位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液中置换出来。 (弱肉强食弱肉强食) 注意:注意:在金属与盐反应过程中,含铁元素的盐与金属反应时必须是亚铁亚铁盐,铁呈铁呈+2+2 价价。 金属活动性探究 比较两种金属两种金属的活动性强弱 验证项目 实验方案 判定理由 比较两种金属活动性强弱 (以 Zn,Cu为例) 方案一 :将金属锌放入铜的盐溶液中 置换反应能发生,则活动性顺序为锌铜 方案二:将金属铜放入锌的盐溶液中 置换反应不能发生,则活动性顺序为铜锌 方案三 :将金属锌、铜分别放入稀盐酸中 能否与酸反应 比
10、较三种三种金属的活动性强弱 验证项目 实验方案 判定理由 比较三种金属的活动性强弱(以Al,Fe,Cu 为例) “两盐夹金” (将两片形状大小相同的金属铁分别放入铝和铜的盐溶液中) 铝的盐溶液中铁片表面无明显现象,铜的盐溶液中,铁片表面有红色固体附着,溶液由蓝色变为浅绿色。则 金属活动性由弱到强顺序为铝铁铜铝铁铜 “两金夹一盐” (取等量FeSO4 溶液两份,向其中分别插入形状、大小相同的铝片、铜片) 加入铝片表面有固体析出,溶液由浅绿色变成无色,而加入铜片的溶液 无明显现象。则金属的活动性由弱到强的顺序为铝铝铁铜铁铜 金属反应的顺序 (1) 金属与混合盐溶液的反应举例金属与混合盐溶液的反应举
11、例 :将一定量的铁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中。 优先反应原则 (“远距离先发生”规律:金属先和最不活泼的金属盐溶液反应) 先: 后: (2)金属混合物与盐溶液的反应举例金属混合物与盐溶液的反应举例:将硝酸银溶液加人到铁粉和铜粉的混合物中。 优先反应原则 (金属活动性强的金属先和盐溶液反应) 先: 后: 滤液滤渣问题 (1 1)金属与混合盐溶液的反应:金属与混合盐溶液的反应:将一定量的锌粉加入到氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中。 (2 2)金属混合物与盐溶液的反应举例)金属混合物与盐溶液的反应举例:将硝酸银溶液加人到铁粉和铜粉的混合物中。 注意: (1)向 滤渣中加入稀酸有气泡产生,说 明滤
12、渣中含 有位于 前的金属。 (2) 溶液的特殊颜色: 含有 Fe2+, 含有 Cu2+; (3)滤液中加入稀盐酸产生白色沉淀,说明溶液中含有 (4)试题中物质的含量 :“一定量”(包括少量、适 量 、过量)。 金属除杂问题 (1)物理性质除杂 Fe(Cu) :用磁铁吸引 (2)金属单质除杂 Cu(Mg):加足量硫酸或盐酸溶解 Mg;加足量硫酸铜出去镁 (3)化合物除杂 Fe(NO3)2中含 Cu(NO3)2:加入足量铁粉置换出铜,过滤 金属与溶液反应后的质量变化问题 (1)金属与酸反应后金属质量减小金属与酸反应后金属质量减小, ,溶液质量增加溶液质量增加。 (2)对于在盐中呈相同对于在盐中呈相
13、同价态的两种金属价态的两种金属. .金属与另一种金属的盐溶液反应后的金属与另一种金属的盐溶液反应后的质量变化分两种情况质量变化分两种情况: 单质金属的相对原子质量(盐中金属的相对原子质量盐中金属的相对原子质量 单质金属的相对原子质量盐中金属的相对原子质量 第第 3 讲:有机物和有机合成材料讲:有机物和有机合成材料 一、简单的有机物 有机物 有机物有机物:含有碳元素的化台物(碳的氧化物、碳酸、碳酸盐碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等除外)称为有机物 ,大多含有碳、氢、氧、氨等元素。 有机物分类有机物分类:有机小分子(简单有机物) ;有机高分子 有机物特性:有机物特性: (1)大部分有机物熔点较低 ,易挥
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