九年级自然科学化学反应的基本知识以及应用浙江版Word文档格式.docx
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是良好的导热体导热性能差
密度高密度低
熔点高熔点低
归纳:
金属材料包括:
铁、铝、铜等纯金属和合金(纯金属90多种、合金有几千种)
金属物理性质:
常温下为固体(汞为液体)、有金属光泽、大多数为电、热的优良导体有延展性、密度较大、熔点较高。
2.金属的活动性顺序
KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu
(1)在金属的活动性顺序中,金属的位置越靠前,在水溶液中越易失去电子变成离子,它的活动性就越强。
上述金属中K的活动性最强,Ca次之,金的活动性最弱。
(2)上述结论的实验验证:
金属与酸反应:
金属Mg、Zn、Fe、Cu与稀盐酸(或稀硫酸)的反应现象。
1)Mg、Zn与稀盐酸或稀硫酸反应的现象:
金属表面不断有气泡产生,并且金属逐渐溶解,溶液呈无色。
化学方程式:
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
2)Fe与稀盐酸或稀硫酸反应的现象:
金属表面不断有气泡产生,并且金属逐渐溶解,溶液呈浅绿色。
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
总结:
①Mg、Zn、Fe三种金属能置换酸中的氢,但反应的剧烈程度不同,Mg与酸反应最剧烈,Zn次之,Fe反应最平缓,Cu不能置换酸中的氢。
可见:
金属在溶液中的活动性不同。
②活泼金属能置换酸中的氢,即在金属的活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换酸中的氢。
金属与酸反应的范围:
金属活动顺序表中排在H前面的金属。
酸:
盐酸与稀硫酸,不能用硝酸和浓硫酸(因其具有强氧化性和金属反应一般不生成氢气而生成水)。
(3)金属与盐溶液反应
1)Fe和CuSO4溶液的反应;
现象:
Fe的表面有红色的铜生成,溶液由蓝色变为浅绿色。
化学反应方程式:
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
2)Cu和Hg(NO3)2溶液的反应;
在铜的表面有银白色的汞生成,溶液由无色变为蓝色。
Cu+Hg(NO3)2=Cu(NO3)2+Hg
①Fe和CuSO4反应,Fe和ZnSO4不反应;
Cu和Hg(NO3)2反应,Cu和ZnSO4不反应。
②在金属的活动性顺序中,只有排在前面的金属才能把排在它后面的金属从它们的盐溶液中置换出来,即:
前置后,盐可溶。
练习:
<
1>
下列方程式表示的反应,符合实验事实的是:
(C)
A.Cu+2HCl=CuCl2+H2↑
B.Zn+2AgCl=ZnCl2+2Ag
C.Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
D.2Fe+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2↑
2>
向AgNO3、NaNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的Zn粉充分反应后,过滤、洗涤,将滤渣放入盐酸中有气泡产生,则滤液中存在的阳离子是(C)
A.Ag离子、Cu离子B.Cu离子、Zn离子
C.Zn离子、Na离子D.Ag离子、Zn离子
3>
利用下列各物质之间的反应,能够验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性顺序的是下列哪一组试剂:
(D)
A.Fe、CuCl2溶液、Ag
B.FeCl2溶液、AgNO3溶液、Ag
C.Fe、Cu、AgNO3溶液
D.FeCl2溶液、Cu、AgNO3溶液
解析:
以上三题都是金属活动性顺序的应用。
3.金属的化学性质总结:
1)金属和氧气反应:
2Mg+O2====2MgO2Cu+O2====2CuO
镁、铝、锌常温下能与氧气反应;
铁、铜常温时几乎不与氧气反应,高温时能与氧气反应;
金高温时也不与氧气反应;
铝、锌等在表面能形成致密的氧化物保护膜
2)金属与酸的置换反应:
Fe+2HCl====FeCl2+H2↑Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑(实验室用于制H2)
只有排在金属活动性顺序氢前面的金属才能和酸发生置换反应。
3)金属和盐的置换反应:
Fe+CuSO4====FeSO4+Cu(我国古代湿法炼铜)
Cu+2AgNO3====Cu(NO3)2+2Ag
只有排前面的金属才能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来。
4.典型金属的性质:
(1)铁的基本性质
1)铁的物理性质:
银白色金属光泽,质软,有良好的延性和展性,是电和热的导体。
2)铁生锈实际上是铁、氧气和水等物质相互作用,铁锈的主要成分是氧化铁Fe2O3(红棕色)。
全世界每年因生锈而损失的钢铁约占世界年产量的1/4。
3)防止铁制品生锈的方法:
①保持铁制品表面的洁净和干燥,②在铁制品的表面涂上一层保护膜。
具体操作是:
①在其表面刷油漆,②在其表面涂油,③金属制品表面镀上其它金属,④通过化学反应使铁制品的表面生成致密的氧化膜。
4)炼铁的主要设备是高炉,主要原料是铁矿石、焦炭和石灰石。
原理:
在高温条件下,用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来。
(注意:
不是置换反应)
炼钢设备:
转炉、电炉、平炉。
原理:
在高温条件下,用氧气或铁的氧化物把生铁中所含的过量的碳和其它杂质转变为气体和炉渣而除去。
5)合金(混合物):
是由一种金属与其它一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。
铁的合金有:
生铁和钢(混合物)
生铁的含碳量在2%—4.3%之间,钢的含碳量在0.03%—2%之间。
生铁分为白口铁、灰口铁和球墨铸铁,球墨铸铁具有很高的机械强度,某些场合可以代替钢。
钢分为碳素钢和合金钢。
白口铁的用途:
用于炼钢,灰口铁的用途:
制造化工机械和铸件。
低碳钢和中碳钢用来制造机械零件,钢管。
高碳钢用来制刀具、量具和模具。
锰钢中合金元素为锰,韧性好,硬度大;
不锈钢中合金元素为铬、镍,抗腐蚀性好;
硅钢中合金元素为硅,导磁性好;
钨钢中合金元素为钨,耐高温,硬度大。
(2)其他金属的性质:
黑色金属:
Fe、Mn、Cr(铬)有色金属:
除前三种以外都是,如Cu、Zn、Al
导电性:
银>铜>铝,铝和锌在空气中能形成一层致密的氧化物薄膜,可阻止进一步氧化。
铜生锈是铜和水、氧气、二氧化碳发生的反应。
钛及钛合金熔点高、密度小、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性强(耐海水腐蚀)。
(3)金属资源的保护:
防止金属锈蚀;
对废旧金属的回收利用;
有计划、合理开采矿物;
寻找金属代用品
(二)氧化反应和还原反应
按照反应中物质有无得氧、失氧,可把化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
(1)氧化还原反应
1)氧化还原反应的有关概念
氧化反应:
在化学反应中物质得到氧的反应,也叫被氧化。
还原反应:
在化学反应中物质失去氧的反应,也叫被还原。
氧化剂:
在反应中失去氧的物质。
氧化剂具有氧化性,在反应中被还原。
还原剂:
在反应中得到氧的物质。
还原剂具有还原性,在反应中被氧化。
现以氢气还原氧化铜为例,分析如下:
2)氧化还原反应中元素化合价的变化
从得氧、失氧的角度认识氧化还原反应,有其局限性,对于没有氧元素参加的反应,又如何去认识呢?
我们还是用H2还原CuO的反应来加以分析。
,铜元素化合价降低。
,氢元素化合价升高。
因此,在化学反应中有元素化合价改变的反应,叫氧化还原反应。
所含元素化合价升高的物质发生了氧化反应,该物质是还原剂。
所含元素化合价降低的物质发生了还原反应,该物质是氧化剂。
3)在氧化还原反应中,有一种物质被氧化,同时必定有另一种物质被还原。
这两个相反的过程必定同时在同一个反应中发生。
(2)非氧化还原反应
在化学反应中没有得氧、失氧变化的反应,也就是元素化合价没有升高、降低的反应,叫非氧化还原反应。
例如:
H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O
CaO+H2O==Ca(OH)2
Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2
(3)典型氧化剂和还原剂
1)氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在高温条件下能与许多物质发生剧烈的化学反应。
它的化学性质可概括为氧化性,因此它常作为氧化剂。
2)氢气的还原性
①氢气的物理性质
无色、无味的气体。
相同条件下密度最小的气体。
难溶于水
②氢气的化学性质
1.可燃性:
2.
氢气是使氧化铜还原为铜的物质,它具有还原性,是还原剂。
3)CO的还原性
①CO的物理性质
无色、无嗅、无味气体、密度比空气略小,难溶于水。
②CO与血红蛋白结合能力比O2强,使之丧失载氧能力,造成人体缺氧.
③一氧化碳的化学性质:
1.可燃性
2.还原性(分析上述方程式)
(三)化学反应基本类型
按照反应物与生成物的种类,可把化学反应分为四种基本反应类型:
化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。
(1)化合反应:
由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。
①金属与非金属的化合反应。
例如:
2Na+Cl22NaCl3Fe+2O2Fe3O4
②非金属跟非金属的化合反应。
4P+5O22P2O5H2+Cl22HCl
③某些碱性氧化物跟水的化合反应。
CaO+H2O==Ca(OH)2Na2O+H2O==2NaOH
④某些酸性氧化物跟水的化合反应。
CO2+H2O==H2CO3SO3+H2O==H2SO4
⑤酸性氧化物跟碱性氧化物的化合反应。
SiO2+CaOCaSiO3MgO+SO3==MgSO4
⑥多种物质之间的化合反应。
2Cu+O2+CO2+H2O==Cu2(OH)2CO3
CaCO3+CO2+H2O==Ca(HCO3)2
(2)分解反应:
由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应。
①某些氧化物的分解反应。
2H2O2H2+O2
②某些含氧酸的分解反应。
H2CO3==H2O+CO22HClO2HCl+O2
(次氯酸)
③难溶性碱的分解反应。
Cu(OH)2CuO+H2O2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
④某些含氧酸盐的分解反应。
CaCO3CaO+CO2
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2
(3)置换反应:
由一种单质跟一种化合物起
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- 九年级 自然科学 化学反应 基本知识 以及 应用 浙江