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第2章 物質轉化與材料利用
金屬材料
金屬的物理性質：金屬光澤、延展性、導電性、導熱性、具有一定硬度和熔點
（二）金屬如鐵，銅、鎂等； 非金屬如：氧氣、碳、硫等。
金屬 非金屬
顏色 具特殊的金屬光澤 有多種顏色，但無金屬光澤
延展性 具良好的延展性 不具延展性
可鍛性 具良好的可鍛性 不具可鍛性
硬度 比較硬 硬度不一致
導電性 良好的導電性 除石墨外一般不導電
導熱性 良好的導熱性 除石墨外一般不導熱
密度 密度高 密度低
熔點 熔點高 熔點低
性質決定用途。
金屬的化學性質
（一）金屬的化學性質：
1、金屬和氧氣反應：
2Mg + O2==== 2MgO 2Cu + O2 ==== 2CuO
2、金屬與酸的置換反應：
Fe + 2HCl ==== FeCI2 + H2 ↑
Zn + H2SO4==== ZnSO4 + H2 ↑（實驗室用于制H2）
只有排在金屬活動性順序氫前面的金屬才能和酸發生置換反應。
3、金屬和鹽的置換反應：
Fe + CuSO4 ==== FeSO4 + Cu（我國古代濕法煉銅）
Cu + 2AgNO3 ==== Cu（ NO3）2 + 2Ag
只有排前面的金屬才能把排在它后面的金屬從其鹽溶液中置換出來。
金屬活動性順序表： 。
（二）金屬的銹蝕：
（1）鐵銹蝕條件：鐵與氧氣和水等物質相互作用。
（2）防止鐵生銹的方法：
①使鐵制品隔絕空氣或隔絕水，保持鐵制品表面干燥和潔凈或在鐵制品表面涂一層保護膜。如刷油漆，涂油、電鍍、烤藍等。
②改變鐵的組成、結構，制成合金鋼，如不銹鋼。
有機物和有機合成材料
1、有機物：含 碳 的化合物，除CO、CO2、H2CO3、Na2CO3 等碳酸鹽外。
2、常見有機物：最簡單的有機物是甲烷。
天然氣（沼氣）甲烷CH4 、家庭液化氣丁烷C4H10 、 酒精C2H5OH 、
醋酸CH3COOH 、汽油、糖類、淀粉、蛋白質、脂肪等。
3、有機物特點：易揮發、易燃燒、難溶于水、易溶于酒精、汽油等有機溶劑中。
。
第4節 物質的分類
一、物質的分類方法：
(一)根據純凈物的 物理 性質不同。
如 顏色 、 狀態 、 氣味 ， 硬度 、 密度 、 溶解性 等，對純凈物進行分類。
(二)根據純凈物的 化學 性質不同，如可燃性、氧化性，還原性等，對純凈物進行分類。
(三)根據純凈物的 組成 、 用途 的不同，可將純凈物進行分類。
二、常見物質的分類：
（一）、物質可分為 純凈物 和 混合物 。
1．純凈物：由 一種物質 組成的物質。
2．混合物：由 兩種或兩種 以上的物質混合而成。
純凈物和混合物判斷的依據：物質是否由一種物質組成。（絕對純凈的物質是沒有的）
（二）、純凈物根據 元素組成 不同，可分為 單質 和 化合物 兩大類。
1．單質：由 一種元素 組成的純凈物。如氧氣、氮氣、鐵、硫等。
注意：由同種元素組成的物質，可能是單質，也可能是混合物。
1．1單質按性質不同分 金屬 和 非金屬 ：
注意：金屬的導電性強弱順序為：銀>銅>鋁>鐵。
2．化合物：由 兩種或兩種以上的元素 組成的純凈物。如水、硫酸、燒堿、食鹽等。
化合物可分為： 有機化合物 和 無機化合物 。
物質的轉化
物質轉化的規律：
（一）、非金屬單質與其化合物的轉化
非金屬在一定條件下可以轉化為相應的化合物，如：
點燃 點燃
S + O2 ==== SO2 C + O2 ==== CO2
某些非金屬氧化物可以跟水反應生成對應的酸，如：
CO2+H2O == H2CO3 SO2+H2O == H2SO3 SO3+H2O == H2SO4
（二）、金屬單質與其化合物的轉化
金屬單質和非金屬單質在一定條件下可以相互 ( http: / / www.21cnjy.com )反應，生成相應的鹽或金屬氧化物。如： 點燃 點燃
Fe + S === FeS 2Fe + 3Cl2 ==== 2FeCl3 3Fe + 2O2 ==== Fe3O4
（2）某些金屬氧化物和水反應可以生成相應的堿。如：
CaO + H2O === Ca（OH）2 Na2O + H2O === 2NaOH K2O + H2O === 2KOH
（三）、金屬的冶煉
1．金屬冶煉主要是指將金屬氧化物轉化為金屬的過程。在金屬氧化物中加入還原劑，奪取金屬氧化物中的氧，從而使其還原成全屬單質。
2．可以作還原劑的物質主要有 碳 、 一氧化碳 和 氫氣 。
（1）、木炭和氧化銅粉末在高溫下的反應：
C + 2CuO === 2Cu + CO2 ↑
實驗現象：黑色固體逐漸變為紅色，生成澄清石灰水變渾濁的氣體。
（2）氫氣還原氧化銅： H2 + CuO === Cu + H2O
現象：黑色粉末狀固體逐漸變為紅色，試管口有水珠生成。
操作注意事項：實驗開始時需先通一會氫氣，再 ( http: / / www.21cnjy.com )加熱氧化銅，防止氫氣與空氣混合加熱時試管爆裂；實驗停止加熱后，要繼續通人氫氣，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。
（3）、一氧化碳還原氧化鐵：3CO+Fe2O3 ===== 2Fe + 3CO2
操作注意事項：實驗最好在通風櫥中進行。 實 ( http: / / www.21cnjy.com )驗時應該先通—會一氧化碳，以排除試管中的空氣，防止一氧化碳與空氣混合加熱時引起爆炸。多余的一氧化碳不能直接排到空氣中，應對著火焰燒掉。
3．含氧化合物里的氧被奪取 ( http: / / www.21cnjy.com )的反應，叫做還原反應；能從氧化物中奪取氧的能力叫做還原性，具有還原性的物質可作還原劑。如碳、一氧化碳和氫氣等。（有化合價升降變化的）
重要提示：氫氣還原氧化銅的實驗裝置中容易出現的典型錯誤：
（a）試管口高于試管底。應使試管口略低于試管底，防止反應生成的水倒流。
（b）試管口加了膠塞。 試管口不能加膠塞，否則氣體排不出，容易造成試管炸裂。
（c）導管略伸入試管口。應使導管貼試管上壁伸入試管底部。
4．有關純度問題的汁算
（1）根據混合物質量及其純度，計算純凈物質量： 純凈物質量 = 混合物質量 × 純度
（2）根據純凈物的質量，求出其中組成元素的質量分數。
組成元素的質量分數 = 某組成元素的質量 / 純凈物的質量
（3）求工業產品中的含雜質的物質的質量（即混合物質量）
混合物質量 = 純凈物質量 / 純度
（四）、 化合物之間的轉化
1．雞蛋外殼與稀鹽酸的反應：CaCO3 + 2HCl ===CaCl2 + H2O + CO2 ↑
現象：一會下沉，一會又浮上來，不斷地上下沉浮。
物質轉化的規律
（1）金屬 金屬氧化物 堿 鹽。如
Ca CaO Ca（OH）2 CaCO3、
（2）非金屬 非金屬氧化物 酸 鹽。如
C CO2 H2CO3 Na2CO3、
（3）金屬 + 非金屬 無氧酸鹽。如2Na + Cl2 === 2NaCl
（4）金屬氧化物 + 非金屬氧化物 含氧酸鹽。如Na2O + CO2 === Na2CO3
（5）酸 + 堿 鹽 + 水。如HCl + NaOH === NaCl + H2O
（6）鹽 + 鹽 新鹽 + 新鹽。如NaCl + AgNO3 === AgCl↓+ NaNO3
（7）金屬氧化物 + 酸 鹽 + 水。如Fe2O3 + 6HCl === 2FeCl3 + 3H2O
（8）非金屬氧化物 + 堿 鹽 + 水。如SO2 + 2NaOH === Na2SO3 + H2O
（9）金屬 + 鹽 新全屬 + 新鹽。如Fe + CuSO4 === Cu + FeSO4
（10）金屬 + 酸 鹽 + 氫氣。如Fe +2HCl === FeCl2 + H2 ↑
1. 鹽跟金屬的反應，要求參加反應的鹽 ( http: / / www.21cnjy.com )必須是可溶的，由于鹽跟金屬的反應一般都在水溶液中進行，因此一些非?；顫娔軌蚋l生反應的金屬（如鉀、鈣、鈉等）也不符合要求。
2. 鹽與鹽的反應、鹽與堿的反應除必須滿足復分解反應的條件（生成物中有氣體，水或沉淀）外，其反應物必須都可溶。
△
高溫
燃燒

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