資源簡介

一、金屬與非金屬的區別
（1）組成不同
①金屬是由金屬元素組成的，如鐵，銅，鈉，鎂，汞等。
②非金屬是由非金屬元素組成的，如碳，硫，氧氣，氫氣等。
（2）性質不同
①金屬的性質：都有特殊的光澤，大多數顏色是銀白色或灰色，金為黃色，銅為紫紅
色，延展性好，硬度大，良好的導電性，導熱性，密度高，熔點高。
②非金屬的性質：沒有光澤，質脆有多種顏色，無延展性，硬度不一致，一般不導電，
不導熱密度低，熔點低。
二、金屬的用途
（1）物質的性質決定物質的用途，物質的用途反映物質的性質，即。
（2）不同的金屬有不同的用途，人們常根據金屬的一般屬性和每種金屬的獨特性質，如它們的密度，外觀，價格，來選擇使用金屬。
金屬 主要特性 用途
鐵 純鐵質軟，密度較大，熔、沸點較高，具有鐵磁性 機械制品、建筑材料、刀具、炊具
銅 具有紫紅色的金屬光澤，密度大，有良好的導電性和導熱性 導線、導熱器皿
鋁 密度小，有良好的延展性、導電性和導熱性 制造電線和電纜、鋁箱包裝、建筑裝飾材料和航天材料
金 延展性是金屬中最好的，性質穩定 首飾裝飾品
銀 良好的金屬光澤，質軟，是電、熱的優良導體 首飾、裝飾品
鎢 熔點高 燈絲
鈦 耐腐蝕、質輕 眼鏡架、制造飛船
三、合金
（1）定義：把一種金屬跟其他金屬或非金屬融合而成的具有金屬特性的物質，屬于混合物。
（2）性能：①合金一般比其組成金屬的顏色更鮮艷。
②合金的硬度一般大于其組成它的金屬。
③合金的熔點一般低于組成它的金屬。
④合金的抗腐蝕能力一般強于組成它們的金屬。
鋼：（1）組成：由碳和鐵元素形成的合金。（2）性能：質地堅硬有彈性和延展性，機械性能好。（3）用途：制作汽車車身、刀具、量具等。
四、金屬的污染和回收利用
（一）金屬污染來源
(1)日常生活廢棄的金屬垃圾。(2)大量工業廢棄的金屬垃圾。
(3)工廠排出含重金屬的污水。(4)含鉛汽油的使用及大量廢棄電池。
（二）金屬污染的危害
(1)浪費大量資源。
(2)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。
(3)像鉛、鎘等有毒的金屬被腐蝕后會溶于水中形成金屬離子，污染土壤和地下水源。
（三）防治金屬污染的方法
(1)垃圾進行分類回收。
(2)回收各種廢棄的金屬材料。
基本上所有金屬都可循環再生，而普遍回收的金屬包括：鋁、鉛、鐵、銅、錫、鋅、銀和金等。回收利用金屬可以降低生產成本，節約金屬資源，節約能源，減少對環境的污染，產生巨大的社會效益和經濟效益。
(3)使用無鉛汽油。
(4)廢舊電池不能任意丟棄。
(5)工業廢水和廢渣處理后排放。
【課外拓展】金屬之最
地殼中含量最高的金屬元素——鋁； 人體中含量最高的金屬元素——鈣；
目前世界上年產量最高的金屬——鐵； 導電、導熱性最好的金屬——銀；
硬度最高的金屬——鉻； 海水中含量最高的金屬——鈉
熔點最高的金屬——鎢； 熔點最低的金屬——汞；
密度最大的金屬——鋨； 密度最小的金屬——鋰。
一、金屬與氧氣反應
（一）有些金屬常溫下就能與氧氣反應
(1)在常溫下，金屬鋁的表面易生成一層致密的氧化鋁保護膜，它能阻止金屬鋁繼續被空氣氧化，因此鋁具有很好的抗腐蝕性能。反應的化學方程式為4A1+3O2 = 2Al2O3
(2)在常溫下，鐵在潮濕的空氣中會被氧化而生銹(鐵銹的主要成分是Fe2O3)。
（二）有些金屬能在空氣中燃燒
2Mg+O2點燃2MgO
現象是劇烈燃燒，發出耀眼的白光，生成白色固體(氧化鎂)，放出熱量。
（三）有些金屬在空氣中不燃燒，但能在氧氣(純氧)中燃燒
3Fe+2O2點燃Fe3O4
現象是劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體(四氧化三鐵)，放出熱量。
（四）有些金屬雖不能燃燒，但在加熱的條件下能與氧氣反應生成氧化物
2Cu+O2 △ 2CuO
現象是銅絲表面由紫紅色變成黑色。
（五）金等金屬即使在高溫下也不與氧氣反應
二、金屬與酸的反應
(1)鎂、鋅等金屬能與稀鹽酸或稀硫酸發生反應，生成相應的鹽和氫氣。金屬表面會有氣泡出現，反應的化學方程式為
Mg+2HCl = MgCl2+H2↑ Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑
Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑ Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
將燃著的木條接近有氣泡產生的試管，松開拇指發現氣體燃燒，此氣體即為氫氣。
（2）銅、銀等金屬不與稀鹽酸或稀硫酸反應，放入兩種酸中無明顯現象。
（3）金屬活動性順序
在金屬活動順序表中，K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
位于氫前面的金屬才能和鹽酸、稀硫酸反應，放出氫氣，但反應的劇烈程度（產生氣泡的速率）不同。越左邊的金屬與酸反應速率越快，銅和以后的金屬不能置換出酸中的氫。
（4）置換反應
（1）定義：指一種單質與一種化合物反應，生成另一種單質和另一種化合物的反應。
三、金屬與某些鹽溶液的反應
把經除油、除銹處理的潔凈的鐵絲、銅絲分別放入幾種鹽溶液中，實驗記錄如下表：
實驗操作 實驗現象 化學方程式
鐵絲浸入硫酸銅溶液中 鐵絲表面覆蓋一層紅色物質，溶液由藍色變成淺綠色 Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu
銅絲浸入硫酸亞鐵溶液中 無現象
銅絲浸入硝酸銀溶液中 銅絲表面覆蓋一層銀白色物質，溶液由無色變成藍色 Cu+2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag
結論：鐵、銅、銀的金屬活動性順序為鐵>銅>銀，即活動性較強的金屬能把活動性較弱的金屬從它的鹽的水溶液中置換出來。
(1)在金屬的活動性順序中，金屬位置越靠前，活動性就越強。
(2)排在氫前面的金屬可以把酸(非氧化性酸)里的氫置換出來，而排在氫后面的金屬不能把酸(非氧化性酸)里的氫置換出來。這里的酸通常指鹽酸和稀硫酸而不是濃硫酸(或硝酸)，因為金屬與濃硫酸(或硝酸)等反應不產生氫氣。
(3)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鹽的水溶液中置換出來。
(4)K、Ca、Na三種金屬的活動性太強，在與鹽溶液反應時，會先與溶液中的水發生反應，生成對應的堿和氫氣，堿再與鹽發生復分解反應。
四、酸和金屬反應的快慢、酸過量和金屬過量的問題分析
五、金屬銹蝕
金屬材料，特別是鋼鐵，日久之后表面往往會失去光澤，產生銹蝕現象，以致強度降低，不能繼續使用。據統計，每年由于銹蝕而直接損失的鋼鐵材料約占鋼鐵年產量的四分之一。所以，研究金屬的銹蝕原因，找到科學的防止金屬銹蝕的方法顯得尤為重要。
（一）金屬銹蝕的條件
金屬的銹蝕既與周圍環境里水、空氣等物質的作用有關，也與金屬內部的結構有關。
（二）實驗探究鐵銹蝕的條件
(1)實驗在3支試管中進行： A試管中是水和空氣，B試管中是剛煮沸過的蒸餾水，C試管中是裝有干燥劑(生石灰)的干燥空氣，在3支試管中各放一枚鐵釘，并用塞子塞緊試管口，實驗裝置圖如圖所示。
(2)一段時間后A中鐵釘銹蝕嚴重，B、C中鐵釘基本不銹蝕，說明鐵生銹條件是與水和空氣(氧氣)同時接觸。
(3)因為純鐵和鐵釘的內部結構不同，純鐵并未生銹。
（三）防止金屬生銹的方法
根據金屬銹蝕的條件，入們采取了一系列措施以防止金屬生銹，如：
(1)保持金屬制品(特別是鋼鐵)表面的潔凈和干燥。
(2)在金屬制品(特別是鋼鐵)表面覆蓋保護膜。例如，在金屬表面覆蓋保護層(涂油、刷漆，覆蓋搪瓷、塑料等)、鍍耐磨和耐銹蝕的金屬(鍍鉻等)，在鋼鐵表面高溫制成一層致密氧化膜等。
(3)改變金屬的內部組織結構(制成合金)。如加入鉻、鎳制成不銹鋼等。
一、有機物
（一）有機物的定義
含碳的化合物(碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽等除外)叫有機化合物，簡稱有機物，大多含有C、H、O、N等元素。有機物是有機化合物的簡稱，所有的有機物都含有碳元素。但并非所有含碳的化合物都是有機化合物，如CO、CO2、H2CO3、CO32-鹽等，它們雖然含有碳元素，但由于它們在結構、組成、性質上都跟無機化合物相似，所以通常把它們歸為無機物。
（二）幾種簡單的有機物
1、甲烷
最簡單的有機物，化學式為CH4。稻草及動物糞便經過發酵會產生大量的沼氣，農村里常用作燃料供熱。沼氣、瓦斯、天然氣的主要成分都是甲烷。火星的大氣層中也發現有很多的甲烷。沼氣、天然氣和石油氣的主要成分都是甲烷。火星的大氣層也發現有很多的甲烷。
甲烷具有可燃性，純凈的甲烷在空氣中燃燒時產生藍色火焰，生成水和二氧化碳，如圖所示，燒杯內壁產生一層白膜。燃燒的化學方程式為CH4+2O2點燃CO2+2H2O
（三）丁烷
打火機內液體的主要成分，化學式為C4H10家用液化氣的主要成分也是丁烷。氣態的丁烷經壓縮后變成液態，灌裝在容器中貯存，使用時經減壓，使液態丁烷汽化。丁烷容易被液化，具有可燃性，
燃燒的化學方程式為2C4H10 + 13O2 點燃 8CO2+ 10H2O。
（四）乙炔
化學式為C2H2，具有可燃性，在氧氣中燃燒時能產生3 000 ℃以上的高溫，可以用于焊接和切割金屬，燃燒的化學方程式2C2H2+5O2點燃4CO2+2H2O
（五）有機物的特性
（1）大部分有機物熔點較低，易揮發，不易導電，易燃燒等。
（2）許多有機物，如酒精、乙醚、苯等都是常見的、很好的溶劑
生物體中的有機物
1.有機物是生物體各組織的主要成分。人體的生長發育和體內各組織的新陳代謝，都需要各種有機物的參與。
2.人體內最基本的有機物有糖類、蛋白質、脂肪等。
（1）糖類是人體消耗能量的主要來源（供能物質），也是合成人體中許多重要化合物的原料。常見的糖類有葡萄糖（單糖）、果糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖，最簡單的糖類是葡萄糖（C6H12O6）。
（2）蛋白質是構成生物體的基本物質，蛋白質是細胞結構里最復雜多變的一類大分子。相對分子量約在1.2~100萬之間。蛋白質由C、H、O、N四種元素組成。
（3）脂肪：由碳、氫、氧三種元素組成，攝入的脂肪，一部分通過氧化轉化為生命活動所需的能量，另一部分以貯存能量的形式存在于體內（皮下脂肪）。
3.人每天攝取的食物，大部分都是有機物。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，實現各種物質的轉化和能量的轉移。
4.自然界物質循環的基本途徑。
（1）自然界中各種無機物通過被植物吸收，從自然環境進入生物圈，變成有機物。
（2）通過生物之間的食物關系進行轉移。生物體通過呼吸作用，將有機物轉化為無機物，通過生物的排泄物和尸體的分解，使有機物變成無機物，回到自然環境中去。
三、有機合成材料
有機合成材料的主要成分是用人工合成的方法制得的高分子化合物，三大合成材料：合成塑料、合成纖維和合成橡膠。
（一）塑料
(1)塑料的種類和用途
常見的塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、有機玻璃和電木塑料等。它們可以被制成薄膜、日用品、管道、塑料板材、泡沫包裝材料、電器絕緣部件和外殼等。
(2)塑料的性能
優點：①塑料具有可塑性，如果把它加熱到一定的溫度，就能熔化成黏稠狀的液體，趁熱把它注人不同的模具里，冷卻后就會形成各種形狀的制品。
②塑料具有良好的絕緣性能，電器外殼大多用塑料制成。
③塑料輕而結實且易加工，柔韌性高，用于制鞋底拖鞋涼鞋等。
④塑料絕熱性能佳，常作保溫器材的外殼。
⑤塑料一般不與化學物 質發生反應，常用于制造試劑瓶。
缺點：不易分解，會造成嚴重的環境污染“白色污染”。
（二）合成纖維
合成纖維是以石油化工產品等為主要原料人工合成制得的。不同品種的合成纖維具有各自獨特的性能，例如，聚酰胺纖維(錦綸)的耐磨性、聚酯纖維(滌綸)的挺括耐摺性、聚丙烯腈纖維(腈綸)的保暖性和良好手感。合成纖維因其具有特殊性能，被廣泛用于制造航天器、飛機、火箭、導彈的絕緣材料特殊防護材料、增強材料以及人造心臟瓣膜外科縫線等。
（三）合成橡膠
合成橡膠是以煤石油、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，因而廣泛應用于工農業、國防、交通及日常生活中。
一、物質分類的方法
自然界中物質種類繁多性質各異，為了更好地研究和識別它們，人們常要對它們分門別類。分類時要依據一定的標準(如依據物質的物理性質、化學性質或物質的組成等)，分類的依據不同，分類的結果也不同。
（一）根據物質的物理性質不同，如顏色、狀態、氣味、硬度、密度、溶解性等，對物質進行分類。
（二）根據物質的化學性質不同，如可燃性、氧化性還原性熱穩定性、酸堿性等，對物質進行分類。
（三）根據純凈物的元素組成進行分類
物質的性質用途與其組成有密切的聯系，科學家常常根據組成來給物質分類。純凈物根據元素組成的不同，可分為單質和化合物兩大類。
(1)單質
概念：由一種元素組成的純凈物。如O2、H2、Fe、S等。
特征：a.是純凈物； b.由同種元素組成。
判斷依據：a.先確定是不是純凈物； b.是否由一種元素組成。
分類：按性質不同可分為金屬單質和非金屬單質。
(2)化合物
概念：由兩種或兩種以上元素組成的純凈物。如H2O、P2O5、NaOH、Na2CO3等。
特征： a.是純凈物； b.由不同種元素組成。
判別依據： a.先確定是不是純凈物； b.是否由不同種元素組成。
分類：化合物還可以根據其組成中是否含碳元素，分為無機化合物和有機化合物。
①無機化合物
概念：一般是指由除碳元素之外的其他元素組成的化合物。分類：根據組成分為氧化物、酸、堿、鹽。
②有機化合物
概念：含碳的化合物(碳的氧化物碳酸和碳酸鹽等除外)。
特征：一定含有碳元素。
化學性質：具有可燃性，一般在空氣中燃燒時生成CO2和H2O。加熱時易炭化，不完全燃燒時有黑色的炭生成。
③氧化物
概念：由兩種元素組成，其中一種是氧元素的化合物。
特征：由兩種元素組成的化合物；必含氧元素。
判斷依據：先確定是不是化合物；是否由“二元一氧”(兩種元素，其中一種為氧元素)組成。分類：根據組成元素的不同，氧化物可分為金屬氧化物和非金屬氧化物。
一、非金屬及其化合物之間的轉化
（一）某些非金屬可以轉化為非金屬氧化物
4P+5O2 點燃 2P2O5 C+O2 點燃 CO2 2H2+O2 點燃 2H2O
（二）非金屬氧化物可以轉化生成酸，不穩定的酸受熱分解后又重新生成非金屬氧化物
SO2+H2O = H2SO3 SO3+H2O = H2SO4 CO2+H2O==H2CO3
H2CO3 △ CO2↑+ H2O
（三）非金屬與其他化合物的轉化
非金屬 → 非金屬氧化物 → 酸 → 鹽
非金屬 → 非金屬氧化物 → 鹽+水
二、金 屬及其化合物之間的轉化
（一）某些金屬與非金屬發生反應，轉化成化合物
2Na+Cl2 點燃 2NaCl 2Fe+3Cl2 點燃 2FeC13 Cu+Cl2 點燃 CuCl2
（二）某些金屬氧化物可以與水反應生成堿
Na2O+H2O = 2NaOH BaO+H2O = Ba(OH)2 K2O+H2O=2KOH
三、金屬的冶煉
在自然界中，僅有少數金屬(化學性質非常穩定)是以游離態(即單質)的形式存在的，大多數金屬(化學性質活潑)是以化合態的形式存在的。
常見還原劑：C、CO、H2
C+2CuO2Cu+CO2↑ 黑色固體逐漸變為紅色，澄清石灰水變渾濁
H2+CuOCu+H2O 試管內黑色粉末變紅色，試管口出現水珠
步驟：實驗開始時先通入H2, 一段時間后再加熱（防止氫氣與空氣混合加熱時試管爆裂）；實驗結束后，先熄滅酒精燈，繼續通入H2， 直到試管冷卻為止（防止灼熱的銅被空氣中的氧氣氧化成氧化銅）
提示：試管口要略低于試管底，防止反應生成的水倒流。導管貼試管上壁伸入試管底部
3CO+Fe2O32Fe+3CO2最好在通風櫥中進行。實驗時應該先通一會CO，以排除試管中的空氣，防止CO
與空氣混合加熱時引起爆炸。多余的CO不能直接排到空氣中，應對著火焰燒掉（實驗裝置末端設置點燃的酒精燈燃燒尾氣）
四、物質轉化規律
浙教版科學九年級第二章《物質的轉化與材料利用》知識梳理
金屬材料
金屬的化學性質
有機物和有機合成材料
物質的分類
物質的轉化

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