新浙教版科学九年级上册第二章物质转换与材料利用知识点综述

浙教版科学九年级上册第二章物质转换与材料运用知识点综述第一节一、金属与非金属1.金属与非金属的性质金属非金属颜色有特殊的金属光泽，一般为银白色有多种颜色，无光泽，外表暗淡状态常温下一般是固体（汞为液态）常温下一般为固态或气态（溴为液态）延展性有良好的延展性不具有延展性可锻性有良好的可锻性不具有可锻性导电性有良好的导电性除石墨外一般不导电导热性有良好的导热性除石墨外一般不导热硬度一般比较硬硬度不一致密度密度高密度低熔点熔点高熔点低2.金属与非金属的区别：从性质着手去区别3.金属的用途：生活用品、房屋建筑、交通工具、农业生产等金属特性用途金质地较软，延展性是金属中最高的，价格昂贵，在空气中稳定，不易与水、CO等发生反应装饰品银非常优良的导体，较柔软优质导线锡熔点低制保险丝铁易导热，是人体合成血红蛋白的必需元素制铁锅铜良好的导电性做输导电流的导线二、常见金属材料1.日常生活中许多物品都是由金属材料制成的，而大多数金属材料是合金2.合金：将一种金属跟其他一种或几种金属（非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质，即为合金——混合物3.常见合金：铁合金：1）生铁：铁和碳元素组合的合金，含C量较高2）钢：铁和碳元素组合的合金，含C量较低机械性能好质地坚硬有弹性和延展性用途：制作坚硬的汽车车身及制造刀具、量具和模具等，是最常见、应用较广的一种合金材料4.合金的机械性能：合金与纯金属相比，一般具有较低的熔点，较大的硬度，较差的导电性三、金属的污染和回收利用1.污染来源：日常生活废弃的金属垃圾大量工业废弃的金属垃圾工厂排出的含重金属的污水2.金属污染的危害1）浪费大量的资源2）铅、镉等有毒的金属被腐蚀后会溶于水形成金属离子，污染土壤或地下水源 3）铝等金属在自然界不会自行分解，积累在土壤中，破坏土壤结构 4）大量使用含铅汽油和废弃电池等都可引起土壤的重金属污染 3.防治金属污染的方法： 1）垃圾进行分类处理2）分类回收各种废弃的金属材料，循环再生产 3）使用无铅汽油4）各种废渣、废水、废旧电池等不能随意堆放、丢弃第二节一、金属的化学性质1.金属能跟氧气反应生成氧化物 金属 + 氧气 金属氧化物2Mg + O 2 =点燃= 2MgO 发出耀眼白光，生成一种白色固体物质 2Cu + O 2 === 2CuO有些金属能在空气中燃烧，有些金属能在氧气中燃烧，有些金属虽不能燃烧，但也会反应说明：不同的金属跟氧气反应的剧烈程度不同 4Al + 3O 2 === 2Al 2O 3 铝制品不易被锈蚀Al 2O 3 + 6HCl == 2AlCl 3 + 3H 2O 铝制品不能盛放酸、碱性物质2.金属能与酸反应，生成盐和氢气 金属 + 酸 盐 + 氢气 Mg + 2HCl == MgCl 2 + H 2↑ Zn + 2HCl == ZnCl 2 + H 2↑ Fe + 2HCl == FeCl 2 + H 2↑2Al + 6HCl == 2AlCl 3 + H 2↑—— 实验室制氢气原理 Mg + H 2SO 4 == MgSO 4 + H 2↑ Zn + H 2SO 4 == ZnSO 4 + H 2↑ Fe + H 2SO 4 == FeSO 4 + H 2↑2Al + 3H 2SO 4 == Al 2（SO 4）3 + 3H 2↑不同的金属与酸反应的剧烈程度不同，有的不会反应，如：Cu 、Hg 、Ag 、Pt 、Au 置换反应：一种单质跟一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应 A + BC == AC + B3.金属能跟某些盐反应，生成新盐和新金属 金属 + 盐 新盐 + 新金属 Fe + CuSO 4 == FeSO 4 + Cu 湿法炼铜 Cu + 2AgNO 3 == Cu （NO 3）2 + 2Ag注：金属与酸、金属与盐的反应都是置换反应 铁在发生置换反应时呈 +2价 二、金属活动性顺序1.K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H ） Cu Hg Ag Pt Au活动性由强逐渐减弱2.金属活动性顺序的应用：1）金属与盐反应：一种活动性较强的金属，能把另一种活动性较弱的金属从它的可溶性盐溶液中置换出来2）金属与酸反应：排在氢前面的金属，可以把酸里的氢（元素）置换出来 3.化学反应中的电子转移 2e1）Zn + CuSO 4 == ZnSO 4 + Cu说明：金属Zn 失电子的能力比强2）氧化还原反应a 在反应物之间发生电子转移的反应都可称氧化还原反应b 元素化合价升高，可看作失去电子 降低， 得到电子c 有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应 置换反应一定是氧化还原反应只要化合价发生了变化的反应一定是氧化还原反应 三、防止金属锈蚀的常用方法 1.金属锈蚀的原因1）周围环境中水、空气等物质的作用（水、O 2、CO 2等） 如钢铁生锈：需氧气和水共同作用 2）还与金属本身的内部结构有关 2.金属防锈的常用方法1）保持金属制品洁净、干燥 油漆 2）加保护膜 表面渡油 金属镀层原理：使金属与周围介质隔绝特点：成本低，操作简单，但防锈效果不很理想 3）改变金属内部结构：不锈钢原理：组成合金，以改变金属内部的组成结构特点：防锈效果好，但成本较高，工艺复杂，使用较少第三节一、简单有机物1.有机物：一类含碳化合物（碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等除外）1）碳的氧化物、碳酸、碳酸盐，虽然也是含碳的化合物，但由于它们在结构、组成、性质上都跟无机化合物相似，故归类到无机物中 2）有机化合物大多含C 、H 、O 、N 等元素 2.甲烷：CH 4，最简单的一种有机物1）天然气、沼气、石油气、可燃冰、瓦斯等的主要成分都是甲烷 2）甲烷具有可燃性 CH 4 + 2O 2 =点燃= CO 2 + 2H 2O3）甲烷气体与空气混合点燃时，易发生爆炸，故点燃甲烷（可燃性气体）前要注意检验甲烷的纯度——验纯 3.丁烷：CH1）是打火机、家用液化气的主要成分2）丁烷液化温度高，加压在常温下易液化，使用时减压 3）2C 4H 10 + 13O 2 =点燃= 8CO 2 + 10H 2O 4.乙炔：C 2H 21）在氧气中燃烧产生高温，可用于焊接、切割金属 2）2C 2H 2 + 5O 2 =点燃= 4CO 2 + 2H 2O5.有机物的特性：1）大部分有机物熔点低，不易导电，易燃烧——保存：密封保存，使用时远离明火，防止着火或爆炸2）许多有机物是很好的溶剂，如汽油、酒精6.常见有机物的用途：1）甲烷：常见的清洁燃料 2）乙炔：焊接、切割金属3）乙烯：重要的化工原料 4）乙醇（酒精）：消毒、作燃料5）乙酸：做食醋 6）氯仿：化工原料，良好的溶剂7）汽油：石油产品之一，做燃料 8）乙酸乙酯：做溶剂、香精和黏合剂二、生物体中的有机物1.有机物是生物体各组织的主要成分2.人体生长发育和体内各组织的新陈代谢，都需要各种有机物的参与3.糖类、蛋白质、脂肪等都是人体内基本的有机物1）糖类：葡萄粮是生命活动中不可缺少的重要物质，也是生命活动所需能量的主要来源——供能物质2）蛋白质：构成生命体的基本物质，是细胞结构里最复杂多变的一类大分子物质，由C、H、O、N组成3）脂肪：不溶于水，但可溶于有机溶剂贮存能量，是生命体重要的营养物质——贮能物质4.有机物的意义：人体每天摄取的食物，大部分是有机物。

这些有机物在生命活动中经过消化吸收、贮存、转化、消耗等过程不断地变化着，实现各种物质的转化和能量的转移5.自然界物质循环的基本途径1）自然界中各种无机物通过被植物吸收，从自然环境进入生物圈，变成有机物——植物的光合作用2）各种有机物再通过生物之间的食物关系进行转移；生物通过呼吸作用将有机物转化为无机物，通过生物的排泄和尸体的分解使有机物变成无机物回到自然环境中——生物的呼吸作用三、有机合成材料1.有机合成材料的主要成分：用人工合成的方法制得的高分子化合物2.常见的有机合成材料：合成塑料、合成纤维和合成橡胶3.塑料：1）最早的塑料：赛璐珞 100多年前由硝化纤维、酒精、樟脑等原料制成2）塑料的物理特性：a可塑性b良好的绝缘性c轻而结实，易加工d绝热性佳e不会与化学物品发生反应f结构稳定，不易分解2.合成纤维：以石油化工产品等为主要原料人工合成制得1）聚酰胺纤维（锦纶）——耐磨2）聚酯纤维（涤纶）——挺括耐摺3）聚丙烯腈纤维（腈纶）——保暖、手感良好3.合成橡胶：以煤、石油、天然气为主要原料人工合成的高弹性聚合物，具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能4.白色污染：1）产生原因：废弃的塑料、合成纤维、橡胶等物质（特别是一次性发泡塑料制品）的性质稳定，在自然生态系统中不能被分解，残留在土壤中，会破坏土壤结构2）污染源：生活垃圾是导致白色污染的主要原因3）防治措施：生活垃圾分类放置，进行回收利用禁止使用一次性杯、袋等塑料制品回收废弃的塑料等合成材料第四节一、物质分类的方法有色物质：红色：Cu、Fe2O3、红P、Fe（OH）3黑色：C、CuO、Fe3O4、MnO2白色：BaSO4、CaCO3、Al（OH）3、Mg（OH）2、BaCO3、AgCl、CuSO4、KClO3、NaCl蓝色：CuSO4·5H2O、CuCl2、Cu（OH）2黄色：FeCl3Fe3+绿色：Fe2+1.根据纯净物的物理性质不同，如颜色、状态、气味、硬度、溶解性等，对纯净物进行分类2.根据纯净物的化学性质不同，如助燃性、酸碱性、可燃性、氧化性、还原性、毒性等，可对纯净物进行分类3.根据纯净物的组成和用途不同，可将纯净物进行分类1）单质：由同种元素组成的纯净物a特征：同种元素纯净物按性质不同分b分类：单质金属非金属2）化合物：由不同种（两种或两种以上）元素组成的纯净物a特征：不同种元素纯净物氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物判断依据：化合物两种元素一种是氧按元素组成分金属氧化物：Na2O、CaO、CuO等分类：氧化物非金属氧化物：CO2、SO2、H2O等根据有无C元素有机化合物：一定含有碳元素，一般有可燃性、加热b分类：化合物易碳化无机化合物：一般不含碳元素碳化：加热或不完全燃烧时有黑色的炭生成二、常见物质的分类 P混合物按性质不同分物按物质种单质金属质类多少分按元素种非金属纯净物类多少分按是否有机化合物化合物金属氧化物含碳分氧化物非金氧化物无机化合物酸碱盐第五节一、非金属及其化合物之间的转化1.非金属单质 + O2非金属氧化物1）S + O2 =点燃= SO2空气中：淡蓝色火焰氧气中：明亮的蓝紫色火焰，生成一种有刺激性气味的气体——SO2有毒，是形成酸雨的重要原因2）2H2 + O2=点燃= 2H2O3）C + O2 =点燃= CO2（O充足）2C + O2=点燃= 2CO（O不充足） CO有毒，注意通风4）4P + 5O2 =点燃= 2P2O5用于除去空气中的O2,白炽灯泡内加入少量的红P，可以除去灯泡内空气中的O2,防止钨丝氧化熔断常用于验证空气中氧气的体积分数2.非金属氧化物 + 水酸CO2 + H2O == H2CO3SiO2+ H2O 不反应SO3 + H2O == HSO4P2O5+ 3H2O == 2H3PO4酸雨的形成：SO2 + H2O == H2SO32H2SO3+ O2== 2H2SO4合写：2SO2 + H2O + O2== 2H2SO43.规律：+O2 +H2O 酸的通性非金属单质非金属氧化物酸盐酸二、金属及其化合物之间的转化1.金属单质 + O2金属氧化物2Mg + O2=点燃= 2MgO3Fe + 2O2 =点燃= Fe3O44Al + 3O2 =点燃= 2Al2O32Cu + O2=== 2CuO2.金属氧化物 + 水碱CaO + H2O == Ca（OH）2——放热反应K2O + H2O == 2KOHNa2O + H2O == 2NaOHBaO + H2O == Ba（OH）2只有K2O、Na2O、CaO、BaO这四种金属氧化物可以发生上述反应，其余均不可以3.金属 + 非金属盐（无氧酸盐）Fe + S === FeS2Fe + 3Cl2 =点燃= 2FeCl3Cu + Cl2 =点燃= CuCl22Na + Cl2=点燃= 2NaCl4.规律：+O2 +H2O 碱的通性金属单质金属氧化物碱盐C、H、CO △碱三、金属的冶炼1.金属元素的存在于单质中——游离态存在形式存在于化合物中——化合态2.金属的冶炼：把金属从化合态变成游离态1）常用的冶炼方法C + 2CuO =高温= 2Cu + CO2↑现象：黑色固体物质变成红色，生成使澄清石灰水变浑浊的气体两种黑色粉末3C + 2Fe2O3=高温= 4Fe + 3CO2↑C + CO2=高温= 2COC + H2O =高温= CO + H2CO + CuO =高温= Cu + CO3CO + Fe2O3=高温= 2Fe + 3CO2H2 + CuO === H2O + Cu现象：黑色固体物质变成红色，试管口有小水珠生成●实验注意点：a试管口要略向下倾斜：防止生成的水倒流回试管底部，使试管破裂b导管要通到试管底部：有利于排尽试管内空气c氢——灯——灯——氢排尽试管内空气，防止避免还原好的铜氢气不纯而爆炸再次被氧化成CuOd所需氢气的量比理论上的要多得多2）氧化—还原反应氧化反应：物质从含氧化合物中得到氧的反应还原反应：含氧化合物里的氧被夺取的反应C、H、CO等能夺取氧的物质叫还原剂，具有还原性，是得到氧的反应，发生氧化反应能提供氧的物质叫氧化剂，具有氧化性，是失去氧的反应，发生了还原反应3）炼铁a原料：铁矿石、焦炭、石灰石b原理：CaCO3 =高温= CaO + CO2↑CO2+ C =高温= 2CO3CO + 2Fe2O3=高温= 4Fe + 3CO2CO有毒，故尾气应作处理——在空气中点燃或用贮气装置贮存●注意事项：a实验前，先通入CO以排尽试管内空气，再加热b实验结束时，应先停止加热，等试管冷却后再停止通入CO c尾气处理：贮气袋在空气中点燃4）冶炼金属原理与还原剂共热a金属氧化物金属单质活泼金属b金属盐溶液金属单质比盐中的金属活泼3.不纯物计算四、化合物之间的相互转化1.溶洞的形成：2CaCO3 + H2O + CO2=== 2Ca（HCO3）2石笋、钟乳石的形成：2Ca（HCO3）2=== CaCO3↓ + H2O + CO2↑2.物质之间的转化规律1）两条纵线+O2 +H2O 酸的通性a非金属单质非金属氧化物酸盐△酸+O2 +H2O 碱的通性b金属单质金属氧化物碱盐 C、H、CO △碱2）四条横线a金属 + 非金属无氧酸盐b金属氧化物 + 非金属氧化物含氧酸盐CaO + SiO2 =高温= CaSiO3c酸 + 碱盐 + 水d盐 + 盐新盐 + 新盐3）两条交叉线a金属氧化物 + 酸盐 + 水b非金属氧化物 + 碱盐 + 水4）两条外围线a金属 + 盐新金属 + 新盐b金属 + 酸盐 + 氢气实验：物质的鉴别一、酸类物质的鉴别：如：区别H2SO4和水1.紫色石蕊试液 / pH试纸2.锌粒有气泡产生3.CuO 黑色粉末消失，溶液呈蓝色4.Cu（OH）2蓝色固体消失，溶液呈蓝色5.Na2CO3气泡6.BaCl2+ 稀硝酸如果是盐酸，则是AgNO3+ 稀硝酸二、碱类物质的鉴别如：区别Ba（OH）2和水1.酚酞试液/紫色石蕊试液 pH试纸2.通入CO2变浑浊3.加 FeCl3红褐色沉淀CuCl2蓝色絮状沉淀4.H 2SO 4 白色沉淀 三、盐类的鉴别如：区分Na 2SO 4和Na 2CO 3 1.HCl2.酚酞试液 变红色的是3.BaCl 2 + 稀HNO 3 产生沉淀后溶解的是 四、除杂 除杂的方法：1.过滤法：除去不溶性杂质2.结晶法：两种固体物质的溶解度相关很大时采用3.溶解法：将杂质用化学方法溶解4.沉淀法：加入某种试剂，跟杂质反应生成沉淀，最好是能生成另一种物质，再滤去沉淀，即除去杂质5.化气法：加入某种试剂，跟杂质反应生成气体，最好是能生成另一种物质，即除去杂质6.加热法：通过加热，使杂质分解，从而除去杂质7.吸收法：用某种物质做吸收剂，把杂质吸收 除杂原则：1.所选试剂不能跟被提纯物质反应2.还要防止在被提纯物质中引入新的杂质3.除杂后要便于分离 ● 分离题：过滤分离 物理方法 冷却热的饱和溶液 方法 蒸发结晶化学方法——先采用除杂的方法将一种成份转化，利用溶解性差异，将物质分开，后再进行复原变回原物质● 如何判断常见溶液中的离子能否大量共存1.酸、碱、盐相互反应中，两种离子要直接生成难溶性物质（不溶于水的沉淀），这种离子不能大量共存2.两种离子能结合成水，这种离子不能大量共存3.两种离子能结合易分解产生气体的，也不能大量共存第六节一、材料的发展史1.1）原始人制作的石器、骨针等2）随着火的使用，古代人自己开始创造和使用陶器 3）西汉时期：湿法炼铜技术 青铜器4）春秋晚期：开始炼铁 犁的制成，使农业生产飞速发展5）半导体材料、光纤材料、碳纤维复合材料等新型材料涌现并使用2.材料的使用，特别是新材料的出现，推动了生产力的发展，促进了人类社会文明的进步 二、新型材料1.新型材料：指那些新出现的或正在发展中的、具有优异特性和功能，并能满足技术进步所需要的材料2.当前最引人注目的新型材料有：光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料、新型高分子材料、超导材料等3.纳米材料：新型微观材料1）涵义：指其基本颗粒在1—100微米范围内的材料2）机械性能：与普通材料相比，在机械强度、磁、光、声、热等方面有很大的不同 一般陶瓷材料脆性较大，纳米陶瓷粉末烧成的陶瓷有很好的韧性 纳米油墨：色调更浓、字迹色泽更好纳米铅粉末：加入到固体燃料中会使火箭推进器的前进速度加快好几倍 三、材料制造与环境保护1.怎样以CuO 为主要原料制备CuSO 41） Cu + 2H 2SO 4（浓） === CuSO 4 + SO 2↑ + H 2O ——SO 2有毒性，会污染空气 2）2Cu + O 2 === 2CuOCuO + H 2SO 4 == CuSO 4 + H 2O 3）Cu + Cl 2 === CuCl 2CuCl 2 + 2NaOH == Cu （OH ）2↓ + 2NaClCu （OH ）2 + H 2SO 4 == CuSO 4 + 2H 2O ——反应复杂，Cl 2有毒 4）Cu + 2AgNO 3 == 2Ag + Cu （NO 3）2Cu （NO 3）2 + 2NaOH == Cu （OH ）2↓ + 2NaNO 3Cu （OH ）2 + H 2SO 4 == CuSO 4 + 2H 2O ——反应复杂，原料价格贵 故第二种方法最佳，理由：节省原料，经济，操作简单，安全无污染 2.材料的制造1）“绿色”新工艺：无污染或低排放的材料制造过程 ——化合反应 2）探索污染物的防治、转化和综合利用的途径3.环境保护：要及时处理好“三废”，要努力提高原料的利用率，增加产品的产量，从根本上降低生产对环境造成的污染1）燃料、煤、石油制品的脱硫处理，减少大气中SO 2的污染 2）提高原料的利用率3）“三废”不能任意排放 4）生产工艺：绿色工艺。