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第二章物质转化与材料利用知识点一、物质的分类方法：(一)根据纯净物的物理 性质不同。如 颜色 、 状态 、气味 ， 硬度 、 密度 、 溶解性 等，对纯净物进行分类。(二)根据纯净物的 化学 性质不同，如可燃性、氧化性，还原性等，对纯净物进行分类。(三)根据纯净物的 组成 、 用途 的不同，可将纯净物进行分类。二、常见物质的分类：（一）、物质可分为 纯净物 和 混合物 。1纯净物：由 一种物质 组成的物质。2混合物：由 两种或两种 以上的物质混合而成。3纯净物和混合物判断的依据：物质是否由一种物质组成。（绝对纯净的物质是没有的）（二）、纯净物根据 元素组成 不同，可分为 单质 和化合物 两大类。1单质：由一种元素组成的纯净物。如O2、N2、Fe、S等。A.特征：同种元素组成是纯净物B.判别依据：先确定是不是纯净物是否由一种元素组成C.分类：按性质不同 金属Cu Fe Mg等非金属O2 C S等D.注意点：由同种元素组成的物质，可能是单质也可能是混合物。O2和O3金属非金属颜色具特殊的金属光泽有多种颜色，但无金属光泽延展性具良好的延展性不具延展性可锻性具良好的可锻性不具可锻性硬度比较硬硬度不一致导电性良好的导电性除石墨外一般不导电导热性良好的导热性除石墨外一般不导热密度密度高密度低熔点熔点高熔点低注意：金属的导电性强弱顺序为：AgCuAlFe。名称外观名称外观铝银白色的固体汞银白色的液体金金黄色的固体溴红棕色的液体铁银白色的固体硫淡黄色的固体碳黑色固体磷白色或红色的固体注意点：（1）金属一定能导电、导热，但能导电导热的单质不一定是金属。如非金属石墨也能导电，也能导热。（2）金属在常温下，除汞是液态外， 一般都是固态。非金属在常温，除溴是液态外，一般都是气态或固态 。【讨论】现有一种单质，要分辨它是金属还是非金属，应用什么方法?（1）放在光照处，根据颜色可分辨，具有特殊金属光泽的是金属单质，反之是非金属单质。（2）手拿单质在火边烤，根据导热性可分辩，手感到单质发烫的，具有导热性是金属，反之是非金属。（3）用硬物单击单质，可根据可锻性来分辨，可锻的是金属，重击后碎裂的是非金属。（4）用力拉单质，可根据延展性来分辨，伸长的是金属，发生折断的是非金属。【讨论】1、银是最佳的导热体，为什么银不宜用来制造煮食器皿?试举出二种原因。银器煮食回产生Ag+,Ag+会对人体有害，银太贵，银太软。2、为什么装食品的罐头一般用镀锡的铁制造，而不用锡制造?锡太软不能制造罐头壳，而镀锡的铁片却能防止铁生锈。2化合物：由两种或两种以上元素组成的纯净物。如：H2O、P2O5、烧碱、纯碱等A.特征：不同种元素组成是纯净物B.判别依据：先确定是不是纯净物是否由不同种元素组成C.分类：按元素组成 金属氧化物CuO Fe2O3 CaO MgO等 非金属氧化物CO2 CO H2O SO2等化合物可分为：有机化合物 和无机化合物 。21 有机化合物：含C的化合物,简称有机物。A. 组成特征：一定含有碳元素,但含有碳元素的化合物不一定是有机化合物，例如CO、CO2、H2CO3、Na2CO3 等碳酸盐就属于无机化合物。B. 化学性质：具可燃性，燃烧时生成CO2和H2O。加热时易炭化：加热或不完全燃烧时有黑色的炭生成。最简单的有机物是甲烷（CH4）。22 无机化合物：不含C元素的化合物。但包括CO、CO2、H2CO3、Na2CO3 等碳酸盐。（三）、无机化合物可分为： 氧化物 、 酸 、 碱 和 盐 。11 氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物,“二元一氧”。如：H2O、P2O5、Fe2O3、CuO等A.特征：两种元素组成的化合物必含氧元素B.判别依据：先确定是不是属于化合物是否由“二元一氧”组成 金属氧化物CuO Fe2O3 CaO MgO等C.分类：按元素组成 非金属氧化物CO2 CO H2O SO2等12 酸：电离出的阳离子 全部是H+ 的化合物。13 碱：电解质电离出的阴离子 全部是OH- 的化合物。14 盐：由 金属 （或NH+）阳离子和酸根 阴离子组成的化合物。三、物质转化的规律：（一）、非金属单质与其化合物的转化一、非金属单质与其化合物的转化1、S + O2= SO2（刺激性，有毒，污染空气） 4P + 5O2 = 2P2O5 （除去空气中少量氧气） C + O2 = CO2 （氧气充足） 2C + O2 = 2CO（氧气不足）二、金属单质与其化合物的转化1、2Mg + O2= 2MgO （发出耀眼强光，生成白色固体） 2Cu + O2 = 2CuO （红色的铜在空气中加热变黑色） 3 Fe + 2O2 = Fe3O4 （火星四射，生成黑色固体）Fe + S = FeS 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl32、某些非金属氧化物+水 对应的酸 CO2 + H2O = H2CO3（CO2通入紫色石蕊试液变红色，加热又变紫色。） SO2 + H2O = H2SO3 SO3 + H2O = H2SO42、某些金属氧化物 + 水 对应的碱 CaO + H2O = Ca（OH）2 K2O + H2O = 2KOHCuO、Fe2O3则不能，因其对应的碱不溶。三、金属的冶炼金属冶炼主要是指将金属氧化物转化为金属的过程。在金属氧化物中加入还原剂，夺取金属氧化物中的氧，从而使其还原成全属单质。 1、常见的三种还原剂：C 、CO 、H2等C + 2CuO = 2Cu + CO2 实验现象：黑色固体逐渐变为红色，澄清石灰水变浑浊。3CO + Fe2O3 = 2Fe +3CO2 注意事项：实验最好在通风橱中进行。 实验时应该先通会CO，以排除试管中的空气，防止CO与空气混合加热时引起爆炸。多余的CO不能直接排到空气中，应对着火焰烧掉。 H2 + CuO = Cu + H2O现象：试管内黑色粉末变红色，试管口出现水珠；注意事项：实验开始时需先通一会H2，再加热CuO，防止H2与空气混合加热时试管爆裂；实验停止后，要继续通人H2，直到试管冷却为止，防止灼热的Cu被空气中的O2氧化成CuO。3、氧化还原反应：含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做还原反应；能从氧化物中夺取氧的能力叫做还原性，具有还原性的物质可作还原剂。如碳、一氧化碳和氢气等。 （2）、从孔雀石中冶炼铜： 孔雀石（或铜锈）的主要成分为碱式碳酸铜，为绿色粉末。 孔雀石加热： Cu2（OH）2CO3 = 2CuO + H2O + CO2 3重要提示：氢气还原氧化铜的实验装置中容易出现的典型错误：（a）试管口高于试管底。应使试管口略低于试管底，防止反应生成的水倒流。（b）试管口加了胶塞。 试管口不能加胶塞，否则气体排不出，容易造成试管炸裂。（c）导管略伸入试管口。应使导管贴试管上壁伸入试管底部。4有关纯度问题的汁算（1）根据混合物质量及其纯度，计算纯净物质量： 纯净物质量 = 混合物质量 纯度（2）根据纯净物的质量，求出其中组成元素的质量分数。 组成元素的质量分数 = 某组成元素的质量 纯净物的质量（3）求工业产品中的含杂质的物质的质量（即混合物质量） 混合物质量 = 纯净物质量 纯度（四）、 化合物之间的转化1鸡蛋外壳与稀盐酸的反应：CaCO3 + 2HCl =CaCl2 + H2O + CO2 现象：一会下沉，一会又浮上来，不断地上下沉浮。物质转化的规律（1）金属 金属氧化物 碱 盐。如Ca CaO Ca(OH)2 CaCO3、（2）非金属 非金属氧化物 酸 盐。如C CO2 H2CO3 Na2 CO3、（3）金属 + 非金属 无氧酸盐。如2Na + Cl2 = 2NaCl（4） 金属氧化物 + 非金属氧化物 含氧酸盐。 如Na2O + CO2 = Na2CO3 （5） 酸 + 碱 盐 + 水。 如HCl + NaOH = NaCl + H2O（6）盐 + 盐 新盐 + 新盐。 如NaCl + AgNO3 = AgCl + NaNO3 金属氧化物 + 酸 盐 + 水。 如Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O（8） 非金属氧化物 + 碱 盐 + 水。 如SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O（9）金属 + 盐 新全属 + 新盐。 如Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 金属 + 酸 盐 + 氢气。 如Fe +2HCl = FeCl2 + H2 1. 盐跟金属的反应，要求参加反应的盐必须是可溶的，由于盐跟金属的反应一般都在水溶液中进行，因此一些非常活泼能够跟水发生反应的金属（如K、Ca、Na等）也不符合要求。2. 盐与盐的反应、盐与碱的反应除必须满足复分解反应的条件（生成物中有，H2O或）外，其反应物必须都可溶。四、物质的鉴别：1、盐酸及盐酸盐的检验：用AgNO3溶液和稀硝酸，反应生成不溶于硝酸的白色沉淀HCl + AgNO3 = AgCl + HNO3NaCl + AgNO3 = AgCl + NaNO32、硫酸及硫酸盐的检验：用BaCI2溶液和稀硝酸，反应生成不溶于硝酸的白色沉淀。H2SO4 + BaCl2 = BaSO4+ 2HClNa2SO4 + BaCl2 = BaSO4+ 2 NaCl3、碳酸盐的检验：用稀盐酸和澄清石灰水，反应产生使石灰水变浑浊的CO2气体。CaCO3+ 2HCl =CaCl2 + H2O + CO2 Na2CO3 +2 HCl= 2NaCl + H2O + CO24、酸和碱的检验：酸碱指示剂或PH试纸。五、物质的推断：寻找突破口。1、常见沉淀Cu（OH）2蓝色絮状沉淀；Fe（OH）3红褐色沉淀；AgCl、BaSO4白色沉淀且不溶于硝酸。2、溶液颜色Cu2+溶液蓝色：CuSO4溶液、CuCl2溶液为蓝色；Fe3+溶液黄色：FeCl3溶液为黄色； Fe2+溶液为浅绿色：FeCl2溶液、FeSO4溶液为浅绿色。3、氧化铜和碳粉为黑色，铜为红色。六、物质的俗称：烧碱、苛性钠：NaOH ； 纯碱、苏打：Na2CO3 ； 熟石灰、消石灰：Ca（OH）2生石灰：CaO ； 大理石、石灰石：CaCO3 ； 胆矾：CuSO45H2O七、物质或离子能否共存问题：1、相互间能发生反应产生沉淀、气体或水的，不能共存。2、离子间能结合成沉淀、气体或水的，不能共存。例如：H+和OH-，Ag+和Cl-，Ba2+和SO42-，H+和CO32-等离子不能在同一溶液中共存。3、背景：酸性溶液中有大量的H+，碱性溶液中有大量的OH- 。四、常见的材料（一）、常见的材料：金属材料（合金材料）、无机非金属材料 以及有机合成材料 。1合金是指两种或两种以上的金属（或非金属)熔合在一起具有金属特性的物质，大多数的金属材料实际是合金，钢是最常见、应用较广的一种合金。（1）铁锈蚀条件：铁与氧气和水等物质相互作用。 （2）防止铁生锈的方法：使铁制品隔绝空气或隔绝水，保持铁制品表面干燥和洁净或在铁制品表面涂一层保护膜。如刷油漆，涂油、电镀、烤蓝等。改变铁的组成、结构，制成合金钢，如不锈钢。2常见的三大无机非金属材料为水泥 、玻璃 和陶瓷 。21 水泥：晋通水泥是由石灰石与黏土混在一起在炉中煅烧成熟料后加石膏磨细而成。22 玻璃：普通玻璃是将石英和石灰石等经过配料、熔化、成型、退火等工序制成的。23 陶瓷：用天然的硅酸盐和其他矿物原料制成，具有耐水、耐酸碱和绝缘性好等优点。24 红色玻璃