資源簡介

第六單元 常用的金屬和鹽
第一節 奇光異彩的金屬
1、廣泛應用的金屬材料
純金屬
合金
※影響金屬價格的因素：a）在地殼中的存儲量；b）采礦成本；c）提取金屬難易程度；d）市場需求。
②金屬的物理性質： （1）常溫下一般為固態（汞為液態），有金屬光澤。
（2）大多數呈銀白色（銅為紫紅色，金為黃色）
（3）有良好的導熱性、導電性、延展性
※③地殼中主要金屬元素：主要以化合態存在，少數金屬（不活潑的金屬：如銀、金等）以游離態存在
④ 重金屬：密度大于4.5g/cm3的金屬：銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、錳、鎘、汞、鎢、鉬、金、銀等
輕金屬：密度小于4.5g/cm3的金屬：鋁、鎂、鈦、鎂、鋰、鈹、鈣等
黑色金屬：鐵、鉻、錳及其它們的合金
有色金屬：除黑色金屬以外的金屬
※⑤金屬之最：
（1）鋁：地殼中含量最多的金屬元素
（2）鈣：人體中含量最多的金屬元素
（3）鐵：目前世界年產量最多的金屬（鐵>鋁>銅）
（4）銀：導電、導熱性最好的金屬（銀>銅>金>鋁）――一般導線用銅，而不用銀（與銅相比，銀的
價格較高，密度較大，因此導線用銅制而不用銀制。）
（5）鉻：硬度最高的金屬
（6）鎢：熔點最高的金屬
（7）汞：熔點最低的金屬
（8）鋨：密度最大的金屬
（9）鋰 ：密度最小的金屬
⑥金屬的特性：導電、導熱、表面有光澤、良好的延性、展性
※銀：能殺菌
※⑦合金：由一種金屬跟其他一種或幾種金屬（或金屬與非金屬）一起熔合而成的具有金屬特性的物質。
★：一般說來，合金的熔點比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蝕性能更好
（1）熔點高、密度小
優點 （2）可塑性好、易于加工、機械性能好
（3）抗腐蝕性能好
二、金屬的化學性質
1、大多數金屬可與氧氣的反應
2、金屬 + 酸 → 鹽 + H2↑（置換反應：A+BC→AC+B ）
①酸一般是指稀鹽酸和稀硫酸
②金屬是指活潑金屬（金屬活動性大于氫）
③使用相同濃度的酸，活動性越強的金屬和酸反應得越劇烈
④Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑ Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑（得到的是+2價的鐵）
※⑤K Ca Na三種金屬放入酸中，會和酸中的水發生化學反應。
3、金屬 + 鹽 → 另一金屬 + 另一鹽（條件：“前換后，鹽可溶”）（置換反應）
Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4 (“濕法冶銅”原理) (實驗現象：在鐵的表面有紅色的金屬)
Cu + 2AgNO3 → Cu (NO3)2 + 2Ag (實驗現象：在銅的表面有灰黑色的金屬)
4、常見金屬活動性順序：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au
金屬活動性由強逐漸減弱
金屬活動性順序的應用口訣： 越在前面越活潑，氫前金屬置換氫；
金屬之間互置換，溶液里面可探尋。
5、金屬冶煉：
本質是將金屬化合物還原為金屬單質。它和活動性之間的聯系：金屬活動性順序鋁以前的金屬可以用電解法得到單質，銅以前的金屬可以用還原劑法。銅是用“濕法煉銅”。活動性越強的金屬越難冶煉。
6、氫氣的性質
物理性質
無色、無味的氣體，難溶于水，密度比空氣小
化學性質
可燃性： “純凈”的氫氣（濃度高于75.6％）點燃后產生藍色火焰；
純度低的氫氣（濃度高于4％，低于75.6％）點燃后爆炸。
還原性： 黑色粉末變成紅色，試管口有水珠。
還原劑：氫氣
討論：
①氫氣還原氧化銅實驗為什么要先通一會兒氫氣再加熱?
答：將試管中空氣排出，防止爆炸
②試管破裂可能是什么原因?
答：可能是試管受熱不勻，或者生成的水聚集導致受熱不勻，或者試管口往上傾斜
③反應結束后為何停止加熱后，繼續通氫氣直到試管冷卻？
防止生成的銅變成氧化銅。
④比較碳、氫氣和一氧化碳還原氧化銅實驗裝置的異同點。
相同
需要加熱
不同
三種物質都能還原氧化銅，但由于三種物質的狀態不同，反應發生的條件不同，以及生成物的狀態不同，因而三種物質還原氧化銅的裝置有如下差異：
①氫氣還原氧化銅時，為了防止氫氣、氧氣混合氣體發生爆炸，裝有氧化銅的試管口不能放膠塞，氫氣的導管一直伸到試管底部CuO的上方，這種裝置有利于氫氣把試管內的空氣排盡，有利于H2與CuO充分反應。
②碳和氧化銅都是固體粉末，混合后平鋪在試管底部，試管口裝單孔膠塞將生成的二氧化碳氣體導出，導管剛過膠塞為宜．由于固體與固體反應較難進行，因此反應條件需高溫強熱（最好用酒精噴燈）。
③一氧化碳還原氧化銅不能用試管．因為反應物有氣體，生成物中也有氣體，需要用硬質玻璃管，一方面通入一氧化碳，一方面放出二氧化碳，兩端都裝有單孔膠塞，又由于一氧化碳有毒，為防止過量的一氧化碳污染大氣，所以一氧化碳還原氧化銅需要尾氣處理裝置。
三、反應的基本類型
①化合反應： A+B+…→X
②分解反應： X→A+B+…
③置換反應： AB+C→CB+A
④復分解反應：AB+CD→AD+CB
四、物質的分類
　　　　　　　混合物（多種物質）
分類　　　　　　　 單質（一種元素）　：金屬、非金屬、稀有氣體
　　純凈物　　　 化合物 有機化合物 CH4、C2H5OH、C6H12O6、淀粉、蛋白質
（一種物質） （多種元素） 氧化物 酸性氧化物：CO2
　 堿性氧化物：CuO
　　　　　　　　　　　　　　　　 無機化合物　 堿 NaOH Ca(OH)2 KOH
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 鹽 正鹽：NaCl CuSO4 Na2CO3
※五、金屬資源的保護和利用 酸式鹽：NaHCO3
1、鐵的冶煉 酸 HCl H2SO4 HNO3
原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來。
3CO + Fe2O3高溫2Fe + 3CO2
2、鐵的銹蝕
（1）鐵生銹的條件是：鐵與O2、水接觸（鐵銹的主要成分：Fe2O3）
（銅生銅綠的條件：銅與O2、水、CO2接觸。銅綠的化學式：Cu2(OH)2CO3）
（2）防止鐵制品生銹的措施：
①保持鐵制品表面的清潔、干燥
②表面涂保護膜：如涂油、刷漆、電鍍、烤藍等
③制成不銹鋼
鋁與氧氣反應生成致密的氧化鋁薄膜，從而阻止鋁進一步氧化，因此，鋁具有很好的抗腐蝕性能。
3、金屬資源的保護和利用:
保護金屬資源的途徑：
①防止金屬腐蝕
②回收利用廢舊金屬
③合理開采礦物
④尋找金屬的代用品
意義：節約金屬資源，減少環境污染
第二節 鹽和肥料
一、中和反應的產物—鹽
鹽是由金屬元素元素（或銨根）和酸根組成的化合物 如：氯化鈉、碳酸鈉
1、鹽的分類
根據酸中的氫是否被金屬完全取代
全部被金屬取代
部分被金屬取代
分類
正鹽
酸式鹽
碳酸氫鈉、硫酸氫鈉、碳酸氫鈣
根據鹽是否溶解于水
可溶性鹽
不溶性鹽
舉例
鉀鹽、銨鹽、鈉鹽、硝酸鹽、硫酸鹽（除硫酸鋇）、鹽酸鹽（除氯化銀）
常見的有：
硫酸鋇、氯化銀（這2種鹽不溶于酸）
碳酸鈣、碳酸鋇等
某些鹽含有結晶水，含有結晶水的鹽又稱為結晶水合物，結晶水合物也是純凈物。常見的結晶水合物有：膽礬（硫酸銅晶體、藍礬、五水硫酸銅）CuSO4?5H2O、石堿（碳酸鈉晶體）Na2CO3?10H2O
CuSO4?5H2O→CuSO4+5H2O↑實驗現象：藍色的固體變成白色固體，試管口有水珠
二、焰色反應：金屬或它們的化合物在灼燒時，使火焰呈特殊的顏色。
用途：可用于檢驗金屬元素
注意：每次實驗完畢后，都要用鹽酸洗凈Pt絲，并放在火焰上灼燒到顏色不變。
幾種顏色反應的顏色
金屬元素
鈉
鉀
鈣
銅
顏色反應的顏色
黃色
紫色
磚紅色
綠色
三、鹽的化學性質
鹽（溶）+ 金屬1 → 金屬2 + 新鹽（金屬1比金屬2活潑，K、Ca、Na除外）
鹽 + 酸 → 新鹽 + 新酸
AgNO3+HCl→AgCl↓+H NO3 實驗現象：白色沉淀
硝酸銀可以檢驗鹽酸等含氯（-1價）物質
Na2CO3+2HCl→2NaCl+H2O+CO2↑ 實驗現象：氣泡
Ba(NO3)2+ H2SO4 →Ba SO4↓+2 H NO3 實驗現象：白色沉淀
BaCl2+H2SO4→Ba SO4↓+2HCl 實驗現象：白色沉淀
注意：硫酸鋇和氯化銀都是不溶于酸的白色沉淀
檢驗鹽酸和硫酸：滴加氯化鋇或者硝酸鋇（化學方程式如下）
BaCl2+H2SO4→Ba SO4↓+2HCl 有白色沉淀出現的是硫酸溶液
或Ba(NO3)2+ H2SO4 →Ba SO4↓+2 H NO3 沒有現象的是鹽酸
鹽 + 堿 → 新鹽 + 新堿（反應物需都可溶，且滿足復分解反應的條件）
化學反應
化學方程式
實驗現象
硫酸銅和氫氧化鈉反應
CuSO4+2NaOH→Na2 SO4+Cu(OH)2↓
藍色沉淀
硫酸銅和石灰水反應
CuSO4+Ca(OH)2→Ca SO4+Cu(OH)2↓
硫酸鐵和氫氧化鈉反應
Fe2(SO4)3+6 NaOH→2Fe(OH)3↓+3 Na2 SO4
紅褐色沉淀
硫酸鐵和石灰水反應
Fe2(SO4)3+3 Ca(OH)2→2Fe(OH)3↓+3CaSO4
鹽 + 鹽 → 兩種新鹽（反應物需都可溶，且滿足復分解反應的條件）
化學反應
化學方程式
實驗現象
硫酸鈉和氯化鋇反應
Na2SO4+BaCl2→Ba SO4↓+2NaCl
白色沉淀
5、復分解反應條件：當兩種化合物互相交換成分，生成物中有沉淀或有氣體或有水生成時，復分解反應才可以發生。
常見沉淀：AgCl↓ BaSO4↓ Cu(OH)2↓ F e(OH)3↓ Mg(OH)2↓ BaCO3↓ CaCO3↓
常見的氣體：CO2↑ NH3↑
▲歸納：常見物質的檢驗
試劑或者方法
-1價Cl
AgNO3 及HNO3
SO4
①Ba(NO3)2及HNO3②HCl 及BaCl2
CO3
HCl 及石灰水
NH4
可溶性堿及濕潤的紅色石蕊試紙
鈉等金屬元素
焰色反應
四、常見鹽的用途
物質
俗稱
物理性質
用途
硫酸銅
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白色的粉末；藍色的溶液
和熟石灰混合可以制波爾多液
濕法煉銅：Fe+CuSO4→Fe SO4 +Cu
硫酸鋁鉀晶體
明礬、十二水硫酸鋁鉀
白色的固體，無色的溶液
凝聚劑，用于凈水，不能殺死細菌
氯化鈉
食鹽
白色粉末，
水溶液有咸味，
溶解度受溫度
影響不大
（1）作調味品（2）作防腐劑
（3）消除積雪（降低雪的熔點）
（4）農業上用NaCl溶液來選種
（5）制生理鹽水（0.9% NaCl溶液）
（6）制造純堿、火堿、鹽酸、聚氯乙烯等
（7）電解熔化的氯化鈉可以得到金屬鈉
（8）食鹽水可以代替消毒水等
碳酸鈉
Na2CO3
純堿（因水溶液呈堿性）、蘇打
白色粉末狀固體，易溶于水
用于玻璃、造紙、紡織、洗滌、食品工業等
碳酸氫鈉
NaHCO3
小蘇打
白色晶體，
易溶于水
制糕點所用的發酵粉
醫療上，治療胃酸過多
備注
（1）粗鹽中由于含有氯化鎂、氯化鈣等雜質，易吸收空氣中的水分而潮解。
（無水氯化鈣可用作干燥劑）
（2）碳酸鈉從溶液中析出時，會結合一定數目的水分子，化學式為Na2CO3·10H2O。
碳酸鈉晶體Na2CO3·10H2O（純凈物），俗稱石堿。
※風化：常溫時在空氣中放置一段時間后，失去結晶水而變成粉末。（化學變化）
（3）2Na H CO3 △ Na2CO3+ H2O+ CO2↑ NaHCO3+HCl===NaCl+ H2O+ CO2↑
※膠體 定義：分散質粒子大小在1nm~100nm的分散系。 膠體與溶液、濁液在性質上有顯著差異的根本原因是分散質粒子的大小不同。 常見的膠體：Fe(OH)3膠體、Al(OH)3膠體、硅酸膠體、淀粉膠體、蛋白質、血液、豆漿、墨水、涂料、肥皂水、AgI、Ag2S、As2S3
五、化學肥料 （簡稱化肥）
1、營養元素：16種，其中氮、磷、鉀是最主要的營養元素。
2、化學肥料 （氮肥、鉀肥、磷肥）
（1）氮肥
銨態肥料（化學式含有銨根）
名稱
碳酸氫銨
硝酸銨
硫酸銨
氯化銨
俗稱
碳銨
硝銨
硫銨
銨態均不能與堿性物質（如草木灰、熟石灰等）混合施用：因為會生成氨氣，使肥效損失。
尿素CO(NH2)2：含氮量最高的氮肥（有機物）46.7%
（2）鉀肥 ：KCl、草木灰（主要成分為K2CO3、呈堿性）、K2SO4等
（3）磷肥：磷礦粉 Ca3(PO4)2、過磷酸鈣（普鈣） Ca(H2PO4)2和CaSO4、重過磷酸鈣 （重鈣）Ca(H2PO4)2
（4）復合肥：含N、P、K中的兩種或三種。如：KNO3、(NH4)3PO4
（5）合理使用：避免“肥死”莊稼、避免污染環境
1、土壤污染：重金屬元素、有毒有機物、放射性物質
2、大氣污染：N2O、 NH3 、 H2S
3、引起水體污染 ：N、P過多，導致水體富營養化，赤潮、水華等現象

第七單元 化學與生活 CHEMISTRY AND LIFE
生活中的有機物 ORGANIC COMPOUNDS IN LIFE
一、常見的有機物
1、有機物：含有碳元素的化合物，除了一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽等。
2、有機物的組成和特點
有機物的元素組成：除碳元素外，還可能含有氫、氧、氯等元素。
有機物的共同特性：種類繁多、難溶解于水、不易導電、易燃燒分解、熔點低。
3、甲烷（最簡單的有機物、相對分子質量最小的有機物）和乙醇
物質
物理性質
化學性質
甲烷CH4
無色、無味的氣體；難溶解于水、密度比空氣小
可燃性：燃燒時發出藍紫色火焰
乙醇（酒精）C2H5OH或C2H6O
無色有刺激性氣味的氣體，易揮發，是一種良好的溶劑，能和水以任何比例混合
可燃性：燃燒時發出藍紫色火焰
農村中的沼氣、煤礦中的瓦斯中都含有大量的甲烷；醫療上用70~75%的酒精水溶液作為消毒劑。
食品中的營養素
營養素：蛋白質、糖類（膳食纖維）、脂肪、無機鹽、維生素和水。
1、糖類：含有碳、氫、氧三種元素。
常見的糖類有葡萄糖、果糖、乳糖、蔗糖、麥芽糖、淀粉和纖維素等。
葡萄糖的檢驗：用新制的氫氧化銅滴加至待測溶液中，在酒精燈上加熱至沸騰，如果看到紅色沉淀（氧化亞銅，Cu2O），則說明原來溶液中含有葡萄糖。如果沒有產生紅色沉淀，則原來溶液不含有葡萄糖。
淀粉的檢驗：淀粉能使碘單質變藍色。
(C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6（葡萄糖）
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O；
2、脂肪、蛋白質
油：室溫下呈液態的脂肪；脂：室溫下呈固態的脂肪。
蛋白質使生命體內一切組織的基本組成部分。氨基酸是構成蛋白質分子的基本單元。維生素可以分為脂溶性維生素和水溶性維生素。

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