新浙教版科學九年級上冊第二章學霸筆記

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第一節(jié) 一、金屬與非金屬 1.金屬與非金屬的性質 金屬 非金屬 顏色 有特殊的金屬光澤，一般為銀白色 有多種顏色，無光澤，外表暗淡 狀態(tài) 常溫下一般是固體（汞為液態(tài)） 常溫下一般為固態(tài)或氣態(tài)（溴為液態(tài)） 延展性 有良好的延展性 不具有延展性 可鍛性 有良好的可鍛性 不具有可鍛性 導電性 有良好的導電性 除石墨外一般不導電 導熱性 有良好的導熱性 除石墨外一般不導熱 硬度 一般比較硬 硬度不一致 密度 密度高 密度低 熔點 熔點高 熔點低 2.金屬與非金屬的區(qū)別：從性質著手去區(qū)別 3.金屬的用途：生活用品、房屋建筑、交通工具、農業(yè)生產等 金屬 特性 用途 金 質地較軟，延展性是金屬中最高的，價格昂貴，在空氣中穩(wěn)定，不易與水、CO等發(fā)生反應 裝飾品 銀 非常優(yōu)良的導體，較柔軟 優(yōu)質導線 錫 熔點低 制保險絲 鐵 易導熱，是人體合成血紅蛋白的必需元素 制鐵鍋 銅 良好的導電性 做輸導電流的導線 二、常見金屬材料 1.日常生活中許多物品都是由金屬材料制成的，而大多數(shù)金屬材料是合金 2.合金：將一種金屬跟其他一種或幾種金屬（非金屬）一起熔合而成的具有金屬特性的物質，即為合金 ——混合物 3.常見合金： 鐵合金：1）生鐵：鐵和碳元素組合的合金，含C量較高 2）鋼：鐵和碳元素組合的合金，含C量較低 機械性能好 質地堅硬 有彈性和延展性 用途：制作堅硬的汽車車身及制造刀具、量具和模具等，是最常見、應用較廣的一種合金材料 4.合金的機械性能： 合金與純金屬相比，一般具有較低的熔點，較大的硬度，較差的導電性 三、金屬的污染和回收利用 1.污染來源：日常生活廢棄的金屬垃圾 大量工業(yè)廢棄的金屬垃圾 工廠排出的含重金屬的污水 2.金屬污染的危害 1）浪費大量的資源 2）鉛、鎘等有毒的金屬被腐蝕后會溶于水形成金屬離子，污染土壤或地下水源 3）鋁等金屬在自然界不會自行分解，積累在土壤中，破壞土壤結構 4）大量使用含鉛汽油和廢棄電池等都可引起土壤的重金屬污染 3.防治金屬污染的方法： 1）垃圾進行分類處理 2）分類回收各種廢棄的金屬材料，循環(huán)再生產 3）使用無鉛汽油 4）各種廢渣、廢水、廢舊電池等不能隨意堆放、丟棄 第二節(jié) 一、金屬的化學性質 1.金屬能跟氧氣反應生成氧化物 金屬 + 氧氣 金屬氧化物 2Mg + O2 =點燃= 2MgO 發(fā)出耀眼白光，生成一種白色固體物質 2Cu + O2 === 2CuO 有些金屬能在空氣中燃燒，有些金屬能在氧氣中燃燒，有些金屬雖不能燃燒，但也會反應 說明：不同的金屬跟氧氣反應的劇烈程度不同 4Al + 3O2 === 2Al2O3 鋁制品不易被銹蝕 Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2O 鋁制品不能盛放酸、堿性物質 2.金屬能與酸反應，生成鹽和氫氣 金屬 + 酸 鹽 + 氫氣 Mg + 2HCl == MgCl2 + H2↑ Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2↑ Fe + 2HCl == FeCl2 + H2↑ 2Al + 6HCl == 2AlCl3 + H2↑—— 實驗室制氫氣原理 Mg + H2SO4 == MgSO4 + H2↑ Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑ Fe + H2SO4 == FeSO4 + H2↑ 2Al + 3H2SO4 == Al2（SO4）3 + 3H2↑ 不同的金屬與酸反應的劇烈程度不同，有的不會反應，如：Cu、Hg、Ag、Pt、Au 置換反應：一種單質跟一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物的反應 A + BC == AC + B 3.金屬能跟某些鹽反應，生成新鹽和新金屬 金屬 + 鹽 新鹽 + 新金屬 Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu 濕法煉銅 Cu + 2AgNO3 == Cu（NO3）2 + 2Ag 注：金屬與酸、金屬與鹽的反應都是置換反應 鐵在發(fā)生置換反應時呈 +2價 二、金屬活動性順序 1.K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au 活動性由強逐漸減弱 2.金屬活動性順序的應用： 1）金屬與鹽反應：一種活動性較強的金屬，能把另一種活動性較弱的金屬從它的可溶性鹽溶液中置換出來 2）金屬與酸反應：排在氫前面的金屬，可以把酸里的氫（元素）置換出來 3.化學反應中的電子轉移 2e 1）Zn + CuSO4 == ZnSO4 + Cu 說明：金屬Zn失電子的能力比強 2）氧化還原反應 a在反應物之間發(fā)生電子轉移的反應都可稱氧化還原反應 b元素化合價升高，可看作失去電子 降低， 得到電子 c有單質參加或生成的反應一定是氧化還原反應 置換反應一定是氧化還原反應 只要化合價發(fā)生了變化的反應一定是氧化還原反應 三、防止金屬銹蝕的常用方法 1.金屬銹蝕的原因 1）周圍環(huán)境中水、空氣等物質的作用（水、O2、CO2等） 如鋼鐵生銹：需氧氣和水共同作用 2）還與金屬本身的內部結構有關 2.金屬防銹的常用方法 1）保持金屬制品潔凈、干燥 油漆 2）加保護膜 表面渡油 金屬鍍層 原理：使金屬與周圍介質隔絕 特點：成本低，操作簡單，但防銹效果不很理想 3）改變金屬內部結構：不銹鋼 原理：組成合金，以改變金屬內部的組成結構 特點：防銹效果好，但成本較高，工藝復雜，使用較少 第三節(jié) 一、簡單有機物 1.有機物：一類含碳化合物（碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽等除外） 1）碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽，雖然也是含碳的化合物，但由于它們在結構、組成、性質上都跟無機化合物相似，故歸類到無機物中 2）有機化合物大多含C、H、O、N等元素 2.甲烷：CH4，最簡單的一種有機物 1）天然氣、沼氣、石油氣、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 =點燃= CO2 + 2H2O 3）甲烷氣體與空氣混合點燃時，易發(fā)生爆炸，故點燃甲烷（可燃性氣體）前要注意檢驗甲烷的純度——驗純 3.丁烷：CH 1）是打火機、家用液化氣的主要成分 2）丁烷液化溫度高，加壓在常溫下易液化，使用時減壓 3）2C4H10 + 13O2 =點燃= 8CO2 + 10H2O 4.乙炔：C2H2 1）在氧氣中燃燒產生高溫，可用于焊接、切割金屬 2）2C2H2 + 5O2 =點燃= 4CO2 + 2H2O 5.有機物的特性： 1）大部分有機物熔點低，不易導電，易燃燒 ——保存：密封保存，使用時遠離明火，防止著火或爆炸 2）許多有機物是很好的溶劑，如汽油、酒精 6.常見有機物的用途： 1）甲烷：常見的清潔燃料 2）乙炔：焊接、切割金屬 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，良好的溶劑 7）汽油：石油產品之一，做燃料 8）乙酸乙酯：做溶劑、香精和黏合劑 二、生物體中的有機物 1.有機物是生物體各組織的主要成分 2.人體生長發(fā)育和體內各組織的新陳代謝，都需要各種有機物的參與 3.糖類、蛋白質、脂肪等都是人體內基本的有機物 1）糖類：葡萄糧是生命活動中不可缺少的重要物質，也是生命活動所需能量的主要來源 ——供能物質 2）蛋白質：構成生命體的基本物質，是細胞結構里最復雜多變的一類大分子物質，由C、H、O、N組成 3）脂肪：不溶于水，但可溶于有機溶劑 貯存能量，是生命體重要的營養(yǎng)物質 ——貯能物質 4.有機物的意義： 人體每天攝取的食物，大部分是有機物。這些有機物在生命活動中經過消化吸收、貯存、轉化、消耗等過程不斷地變化著，實現(xiàn)各種物質的轉化和能量的轉移 5.自然界物質循環(huán)的基本途徑 1）自然界中各種無機物通過被植物吸收，從自然環(huán)境進入生物圈，變成有機物——植物的光合作用 2）各種有機物再通過生物之間的食物關系進行轉移；生物通過呼吸作用將有機物轉化為無機物，通過生物的排泄和尸體的分解使有機物變成無機物回到自然環(huán)境中 ——生物的呼吸作用 三、有機合成材料 1.有機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.常見的有機合成材料：合成塑料、合成纖維和合成橡膠 3.塑料： 1）最早的塑料：賽璐珞 100多年前 由硝化纖維、酒精、樟腦等原料制成 2）塑料的物理特性： a可塑性 b良好的絕緣性 c輕而結實，易加工 d絕熱性佳 e不會與化學物品發(fā)生反應 f結構穩(wěn)定，不易分解 2.合成纖維：以石油化工產品等為主要原料人工合成制得 1）聚酰胺纖維（錦綸）——耐磨 2）聚酯纖維（滌綸）——挺括耐摺 3）聚丙烯腈纖維（腈綸）——保暖、手感良好 3.合成橡膠：以煤、石油、天然氣為主要原料人工合成的高彈性聚合物，具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐油、耐高溫或低溫等性能 4.白色污染： 1）產生原因：廢棄的塑料、合成纖維、橡膠等物質（特別是一次性發(fā)泡塑料制品）的性質穩(wěn)定，在自然生態(tài)系統(tǒng)中不能被分解，殘留在土壤中，會破壞土壤結構 2）污染源：生活垃圾是導致白色污染的主要原因 3）防治措施： 生活垃圾分類放置，進行回收利用 禁止使用一次性杯、袋等塑料制品 回收廢棄的塑料等合成材料 第四節(jié) 一、物質分類的方法 有色物質： 紅色：Cu、Fe2O3、紅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 　藍色：CuSO45H2O、CuCl2、Cu（OH）2 黃色：FeCl3 Fe3+ 綠色：Fe2+ 1.根據純凈物的物理性質不同，如顏色、狀態(tài)、氣味、硬度、溶解性等，對純凈物進行分類 2.根據純凈物的化學性質不同，如助燃性、酸堿性、可燃性、氧化性、還原性、毒性等，可對純凈物進行分類 3.根據純凈物的組成和用途不同，可將純凈物進行分類 1）單質：由同種元素組成的純凈物 a特征：同種元素 純凈物 按性質不同分 b分類：單質 金屬 非金屬 2）化合物：由不同種（兩種或兩種以上）元素組成的純凈物 a特征：不同種元素 純凈物 氧化物：由兩種元素組成，其中一種是氧元素的化合物 判斷依據：化合物 兩種元素 一種是氧 按元素組成分 金屬氧化物：Na2O、CaO、CuO等 分類：氧化物 非金屬氧化物：CO2、SO2、H2O等 根據有無C元素 有機化合物：一定含有碳元素，一般有可燃性、加熱 b分類：化合物 易碳化 無機化合物：一般不含碳元素 碳化：加熱或不完全燃燒時有黑色的炭生成 二、常見物質的分類 P 混合物 按性質不同分 物 按物質種 單質 金屬 質 類多少分 按元素種 非金屬 純凈物 類多少分 按是否 有機化合物 化合物 金屬氧化物 含碳分 氧化物 非金氧化物 無機化合物 酸 堿 鹽 第五節(jié) 一、非金屬及其化合物之間的轉化 1.非金屬單質 + O2 非金屬氧化物 1）S + O2 =點燃= SO2 空氣中：淡藍色火焰 氧氣中：明亮的藍紫色火焰，生成一種有刺激性氣味的氣體 ——SO2有毒，是形成酸雨的重要原因 2）2H2 + O2 =點燃= 2H2O 3）C + O2 =點燃= CO2 （O充足） 2C + O2 =點燃= 2CO （O不充足） CO有毒，注意通風 4）4P + 5O2 =點燃= 2P2O5 用于除去空氣中的O2,白熾燈泡內加入少量的紅P，可以除去燈泡內空氣中的O2,防止鎢絲氧化熔斷 常用于驗證空氣中氧氣的體積分數(shù) 2.非金屬氧化物 + 水 酸 CO2 + H2O == H2CO3 SiO2 + H2O 不反應 SO3 + H2O == HSO4 P2O5 + 3H2O == 2H3PO4 酸雨的形成：SO2 + H2O == H2SO3 2H2SO3 + O2 == 2H2SO4 合寫：2SO2 + H2O + O2 == 2H2SO4 3.規(guī)律： +O2 +H2O 酸的通性 非金屬單質 非金屬氧化物 酸 鹽 酸 二、金屬及其化合物之間的轉化 1.金屬單質 + O2 金屬氧化物 2Mg + O2 =點燃= 2MgO 3Fe + 2O2 =點燃= Fe3O4 4Al + 3O2 =點燃= 2Al2O3 2Cu + O2 === 2CuO 2.金屬氧化物 + 水 堿 CaO + H2O == Ca（OH） 2 ——放熱反應 K2O + H2O == 2KOH Na2O + H2O == 2NaOH BaO + H2O == Ba（OH） 2 只有K2O、Na2O、CaO、BaO這四種金屬氧化物可以發(fā)生上述反應，其余均不可以 3.金屬 + 非金屬 鹽（無氧酸鹽） Fe + S === FeS 2Fe + 3Cl2 =點燃= 2FeCl3 Cu + Cl2 =點燃= CuCl2 2Na + Cl2 =點燃= 2NaCl 4.規(guī)律： +O2 +H2O 堿的通性 金屬單質 金屬氧化物 堿 鹽 C、H、CO △ 堿 三、金屬的冶煉 1.金屬元素的 存在于單質中——游離態(tài) 存在形式 存在于化合物中——化合態(tài) 2.金屬的冶煉：把金屬從化合態(tài)變成游離態(tài) 1）常用的冶煉方法 C + 2CuO =高溫= 2Cu + CO2↑ 現(xiàn)象：黑色固體物質變成紅色，生成使澄清石灰水變渾濁的氣體 兩種黑色粉末 3C + 2Fe2O3 =高溫= 4Fe + 3CO2↑ C + CO2 =高溫= 2CO C + H2O =高溫= CO + H2 CO + CuO =高溫= Cu + CO 3CO + Fe2O3 =高溫= 2Fe + 3CO2 H2 + CuO === H2O + Cu 現(xiàn)象：黑色固體物質變成紅色，試管口有小水珠生成 l 實驗注意點： a試管口要略向下傾斜：防止生成的水倒流回試管底部，使試管破裂 b導管要通到試管底部：有利于排盡試管內空氣 c氫—— 燈 —— 燈 —— 氫 排盡試管內空氣，防止 避免還原好的銅 氫氣不純而爆炸 再次被氧化成CuO d所需氫氣的量比理論上的要多得多 2）氧化—還原反應 氧化反應：物質從含氧化合物中得到氧的反應 還原反應：含氧化合物里的氧被奪取的反應 C、H、CO等能奪取氧的物質叫還原劑，具有還原性，是得到氧的反應，發(fā)生氧化反應 能提供氧的物質叫氧化劑，具有氧化性，是失去氧的反應，發(fā)生了還原反應 3）煉鐵 a原料：鐵礦石、焦炭、石灰石 b原理：CaCO3 =高溫= CaO + CO2↑ CO2 + C =高溫= 2CO 3CO + 2Fe2O3 =高溫= 4Fe + 3CO2 CO有毒，故尾氣應作處理——在空氣中點燃 或用貯氣裝置貯存 l 注意事項： a實驗前，先通入CO以排盡試管內空氣，再加熱 b實驗結束時，應先停止加熱，等試管冷卻后再停止通入CO c尾氣處理：貯氣袋 在空氣中點燃 4）冶煉金屬原理 與還原劑共熱 a金屬氧化物 金屬單質 活潑金屬 b金屬鹽溶液 金屬單質 比鹽中的金屬活潑 3.不純物計算 四、化合物之間的相互轉化 1.溶洞的形成：2CaCO3 + H2O + CO2 === 2Ca（HCO3）2 石筍、鐘乳石的形成：2Ca（HCO3）2 === CaCO3↓ + H2O + CO2↑ 2.物質之間的轉化規(guī)律 1）兩條縱線 +O2 +H2O 酸的通性 a非金屬單質 非金屬氧化物 酸 鹽 △ 酸 +O2 +H2O 堿的通性 b金屬單質 金屬氧化物 堿 鹽 C、H、CO △ 堿 2）四條橫線 a金屬 + 非金屬 無氧酸鹽 b金屬氧化物 + 非金屬氧化物 含氧酸鹽 CaO + SiO2 =高溫= CaSiO3 c酸 + 堿 鹽 + 水 d鹽 + 鹽 新鹽 + 新鹽 3）兩條交叉線 a金屬氧化物 + 酸 鹽 + 水 b非金屬氧化物 + 堿 鹽 + 水 4）兩條外圍線 a金屬 + 鹽 新金屬 + 新鹽 b金屬 + 酸 鹽 + 氫氣 實驗：物質的鑒別 一、酸類物質的鑒別： 如：區(qū)別H2SO4和水 1.紫色石蕊試液 / pH試紙 2.鋅粒 有氣泡產生 3.CuO 黑色粉末消失，溶液呈藍色 4.Cu（OH）2 藍色固體消失，溶液呈藍色 5.Na2CO3 氣泡 6.BaCl2 + 稀硝酸 如果是鹽酸，則是AgNO3 + 稀硝酸 二、堿類物質的鑒別 如：區(qū)別Ba（OH）2 和水 1.酚酞試液/紫色石蕊試液 pH試紙 2.通入CO2 變渾濁 3.加 FeCl3 紅褐色沉淀 CuCl2 藍色絮狀沉淀 4.H2SO4 白色沉淀 三、鹽類的鑒別 如：區(qū)分Na2SO4和Na2CO3 1.HCl 2.酚酞試液 變紅色的是 3.BaCl2 + 稀HNO3 產生沉淀后溶解的是 四、除雜 除雜的方法： 1.過濾法：除去不溶性雜質 2.結晶法：兩種固體物質的溶解度相關很大時采用 3.溶解法：將雜質用化學方法溶解 4.沉淀法：加入某種試劑，跟雜質反應生成沉淀，最好是能生成另一種物質，再濾去沉淀，即除去雜質 5.化氣法：加入某種試劑，跟雜質反應生成氣體，最好是能生成另一種物質，即除去雜質 6.加熱法：通過加熱，使雜質分解，從而除去雜質 7.吸收法：用某種物質做吸收劑，把雜質吸收 除雜原則： 1.所選試劑不能跟被提純物質反應 2.還要防止在被提純物質中引入新的雜質 3.除雜后要便于分離 l 分離題： 過濾 分離 物理方法 冷卻熱的飽和溶液 方法 蒸發(fā)結晶 化學方法——先采用除雜的方法將一種成份轉化，利用溶解性差異，將物質分開，后再進行復原變回原物質 l 如何判斷常見溶液中的離子能否大量共存 1.酸、堿、鹽相互反應中，兩種離子要直接生成難溶性物質（不溶于水的沉淀），這種離子不能大量共存 2.兩種離子能結合成水，這種離子不能大量共存 3.兩種離子能結合易分解產生氣體的，也不能大量共存 第六節(jié) 一、材料的發(fā)展史 1.1）原始人制作的石器、骨針等 2）隨著火的使用，古代人自己開始創(chuàng)造和使用陶器 3）西漢時期：濕法煉銅技術 青銅器 4）春秋晚期：開始煉鐵 犁的制成，使農業(yè)生產飛速發(fā)展 5）半導體材料、光纖材料、碳纖維復合材料等新型材料涌現(xiàn)并使用 2.材料的使用，特別是新材料的出現(xiàn)，推動了生產力的發(fā)展，促進了人類社會文明的進步 二、新型材料 1.新型材料：指那些新出現(xiàn)的或正在發(fā)展中的、具有優(yōu)異特性和功能，并能滿足技術進步所需要的材料 2.當前最引人注目的新型材料有：光電子信息材料、先進復合材料、超級陶瓷材料、新型金屬材料、新型高分子材料、超導材料等 3.納米材料：新型微觀材料 1）涵義：指其基本顆粒在1—100微米范圍內的材料 2）機械性能：與普通材料相比，在機械強度、磁、光、聲、熱等方面有很大的不同 一般陶瓷材料脆性較大，納米陶瓷粉末燒成的陶瓷有很好的韌性 納米油墨：色調更濃、字跡色澤更好 納米鉛粉末：加入到固體燃料中會使火箭推進器的前進速度加快好幾倍 三、材料制造與環(huán)境保護 1.怎樣以CuO為主要原料制備CuSO4 1） Cu + 2H2SO4（濃） === CuSO4 + SO2↑ + H2O ——SO2有毒性，會污染空氣 2）2Cu + O2 === 2CuO CuO + H2SO4 == CuSO4 + H2O 3）Cu + Cl2 === CuCl2 CuCl2 + 2NaOH == Cu（OH）2↓ + 2NaCl Cu（OH）2 + H2SO4 == CuSO4 + 2H2O ——反應復雜，Cl2有毒 4）Cu + 2AgNO3 == 2Ag + Cu（NO3）2 Cu（NO3）2 + 2NaOH == Cu（OH）2↓ + 2NaNO3 Cu（OH）2 + H2SO4 == CuSO4 + 2H2O ——反應復雜，原料價格貴 故第二種方法最佳，理由：節(jié)省原料，經濟，操作簡單，安全無污染 2.材料的制造 1）“綠色”新工藝：無污染或低排放的材料制造過程 ——化合反應 2）探索污染物的防治、轉化和綜合利用的途徑 3.環(huán)境保護：要及時處理好“三廢”，要努力提高原料的利用率，增加產品的產量，從根本上降低生產對環(huán)境造成的污染 1）燃料、煤、石油制品的脫硫處理，減少大氣中SO2的污染 2）提高原料的利用率 3）“三廢”不能任意排放 4）生產工藝：綠色工藝