新浙教版科学九年级上册学霸笔记Word文档格式.docx
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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+O2=点燃=2MgO发出耀眼白光,生成一种白色固体物质
2Cu+O2===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+3O2===2Al2O3铝制品不易被锈蚀
Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O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==MgCl2+H2↑
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑
Fe+2HCl==FeCl2+H2↑
2Al+6HCl==2AlCl3+H2↑——实验室制氢气原理
Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑
2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑
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+B
3.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+CuSO4==FeSO4+Cu湿法炼铜
Cu+2AgNO3==Cu(NO3)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.KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu
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
2e
1)Zn+CuSO4==ZnSO4+Cu
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、O2、CO2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
组成合金,以改变金属内部的组成结构
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:
CH4,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CH4+2O2=点燃=CO2+2H2O
3)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:
CH
1)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)2C4H10+13O2=点燃=8CO2+10H2O
4.乙炔:
C2H2
1)在氧气中燃烧产生高温,可用于焊接、切割金属
2)2C2H2+5O2=点燃=4CO2+2H2O
5.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
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
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=2H2O
3)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==HSO4
P2O5+3H2O==2H3PO4
酸雨的形成:
SO2+H2O==H2SO3
2H2SO3+O2==2H2SO4
合写:
2SO2+H2O+O2==2H2SO4
3.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=2MgO
3Fe+2O2=点燃=Fe3O4
4Al+3O2=点燃=2Al2O3
2Cu+O2===2CuO
2.金属氧化物+水碱
CaO+H2O==Ca(OH)2——放热反应
K2O+H2O==2KOH
Na2O+H2O==2NaOH
BaO+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===FeS
2Fe+3Cl2=点燃=2FeCl3
Cu+Cl2=点燃=CuCl2
2Na+Cl2=点燃=2NaCl
4.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=2CO
C+H2O=高温=CO+H2
CO+CuO=高温=Cu+CO
3CO+Fe2O3=高温=2Fe+3CO2
H2+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CuO
d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=2CO
3CO+2Fe2O3=高温=4Fe+3CO2
CO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=CaSiO3
c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.H2SO4白色沉淀
三、盐类的鉴别
区分Na2SO4和Na2CO3
1.HCl
2.酚酞试液变红色的是
3.BaCl2+稀HNO3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CuSO4
1)Cu+2H2SO4(浓)===CuSO4+SO2↑+H2O——SO2有毒性,会污染空气
2)2Cu+O2===2CuO
CuO+H2SO4==CuSO4+H2O
3)Cu+Cl2===CuCl2
CuCl2+2NaOH==Cu(OH)2↓+2NaCl
Cu(OH)2+H2SO4==CuSO4+2H2O——反应复杂,Cl2有毒
4)Cu+2AgNO3==2Ag+Cu(NO3)2
Cu(NO3)2+2NaOH==Cu(OH)2↓+2NaNO3
Cu(OH)2+H2SO4==CuSO4+2H2O——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SO2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