物質(zhì)轉(zhuǎn)化和材料利用知識點

分類方法

物質(zhì)轉(zhuǎn)化與材料利用以對氯化鈉、硫酸、氧氣、醋酸、氯氣、氧化鎂、高錳酸鉀進展分類為例：〔1〕無色：氯化鈉、硫酸、氧氣、醋酸白色：氧化鎂

〔2〕氣態(tài)：氧氣、氯氣 液態(tài)：硫酸、醋酸黃綠色：氯氣 紫紅色：高錳酸鉀 固態(tài)：氯化鈉、氧化鎂、高錳酸鉀此外對物質(zhì)還可依據(jù)溶解性、導(dǎo)電性等不同的標準進展分類。物質(zhì)按組成的分類氧化物：由兩種元素組成，其中一種是氧元素的化合物，成為氧化物。氧化物分為金屬氧化物和非金屬氧化物。無機化合物：由除碳外的其他元素組成的化合物。CO、CO、碳酸、碳酸鹽的構(gòu)造和性質(zhì)跟無機化合物相像，也被列2為無機化合物。有機化合物：指含碳的化合物〔碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽除外。物質(zhì)分類圖 金屬 單質(zhì)非金屬 稀有氣體 有機化合物 純潔物

金屬氧化物氧化物 化合物

非金屬氧化物 無機化合物酸 堿 混合物金屬與非金屬物理特性的比較

鹽物理物理性質(zhì)狀態(tài)金屬非金屬密度光澤熔點在常溫下，除汞是液體外，其余都是固體差異較大，在0.54g·cm-3〔鋰〕至19.3g·cm-3〔金〕之間大多數(shù)有銀白色金屬光澤，少數(shù)有特別顏色〔如金呈黃色，銅呈紫紅色〕-38.9℃，鎢的熔點為3410℃在常溫下，有些是氣體，個別是液體，有些是固體差異很大，氣體密度很小。如氫氣是最輕的氣體，碲的密度為6.25g·cm-3，是非金屬中最大的〔磷為白色或暗紅色〔如氯氣為黃綠色，很多氣體為無色一般較低，但金剛石、石墨的熔點很高導(dǎo)電、導(dǎo)熱性延展性具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱力氣除石墨易導(dǎo)電，硅、硒是半導(dǎo)體外，其他的不易導(dǎo)電一般具有良好的延展性一般沒有延展性人們常依據(jù)金屬的一般屬性和每種金屬的獨特性質(zhì)，如密度、外表、價格等來選擇使用金屬。如金具有光澤好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點，可做金飾品；銅的導(dǎo)電性好，可用做導(dǎo)線。分類的主要原則每一次分類必需按同一個標準進展，假設(shè)分類不依據(jù)統(tǒng)一的標準，簡潔犯分類重疊或分類過寬的錯誤，尤其是在連續(xù)分類的過程中，假設(shè)不遵守這一規(guī)章，將會使分類陷入混亂之中。分類的子項應(yīng)當互不相容，把母項分為假設(shè)干個子項，各子項必需有全異關(guān)系，不允許消滅穿插或附屬關(guān)系。各子項之和必需等于母項。如將單質(zhì)劃分為金屬單質(zhì)和非金屬單質(zhì)兩類就錯了，由于單質(zhì)還有稀有氣體單質(zhì)。物質(zhì)的鑒別〔Ⅰ〕物質(zhì)的鑒別是依據(jù)幾種物質(zhì)的不同特性，區(qū)分它們各是什么物質(zhì)。物質(zhì)鑒別的方法有物理方法和化學(xué)方法。物理方法：物質(zhì)的〔廚房用品〕味道、溶解性等均可作為物質(zhì)的鑒別依據(jù)?；瘜W(xué)方法氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃，碳酸鹽與鹽酸反響產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體，Cl-與AgNO3

反響生成不溶于稀硝酸的白色沉淀等。蔗糖、試驗、冰醋酸、無水硫酸銅粉末、色拉油、高錳酸鉀、碳酸鈉溶液的鑒別步驟例如：首先觀看物質(zhì)的顏色，紫紅色的固體是高錳酸鉀，亮黃色的液體是色拉油。另外有三種固體和兩種無色液體。②取三種固體各一匙，分別倒入燒杯中，每只燒杯里倒入20ml水，攪拌，消滅藍色溶液的，原固體是無水硫酸銅。③分別取另兩種固體于蒸發(fā)皿中加熱，易熔化的是蔗糖，不易熔化的是食鹽〔可用化學(xué)方法鑒別蔗糖溶液和NaCl溶液。④取兩種無色液體1mL-2mL于試管中，參與少量稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生的是碳酸鈉溶液，無明顯現(xiàn)象的是冰醋酸。非金屬單質(zhì)與其化合物的轉(zhuǎn)化非金屬單質(zhì)與氧氣反響SO2

SO2〔硫磺是一種淡黃色粉末，在空氣中燃燒發(fā)出淡藍色火焰，在氧氣中燃燒，發(fā)出光明的藍紫色火焰，產(chǎn)生有刺激性氣味的氣味〕點燃CO2

CO24P5O2PO

2 2 5放電N O2 2

2NO2NOO2

放電22非金屬單質(zhì)在確定條件下可以轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的化合物。非金屬氧化物與水反響COH2

OHCO2 2 HCOCOHO2 3 2 2SO H2

OH2

SO(形成酸雨的緣由)2 3SOH3

OHSO2 2 3NO2

HO2HNO2

NOSO、CO2

、SO3

HSO2 3

HCO2

HSO2

，SO2

、CO2

、SO3

HSO2 3

HCO2

HSO2

的酸酐。金屬單質(zhì)與其化合物的轉(zhuǎn)化金屬與非金屬的反響2MgO2

2MgO(刺眼白光)3Fe2OFeO

2 3 4Fe S FeS〔鐵粉與硫粉混合點燃后即可反響，放出大量的熱，生成黑色固體〕金屬單質(zhì)和非金屬單質(zhì)在確定條件下可以相互反響，生成相應(yīng)的鹽：2

燃2FeCl3CuCl2

CuCl2金屬與化合物反響2MgCO2

2MgOC8Al3FeO9Fe4AlO34 23金屬氧化物與水的反響CaOH

OCa(OH)2

(放出大量的熱)NaOH2

O2NaOH2KOH2

O2KOH2

OBa(OH)2 活潑金屬的氧化物與水反響生成相應(yīng)的堿。MgO、FeO、FeO、CuO等氧化物不溶于水，也不與水反響。23金屬的冶煉金屬氧化物與復(fù)原劑〔C、CO、H2

等〕在高溫下反響，復(fù)原劑奪取金屬氧化物中的氧，使其復(fù)原成金屬單質(zhì)。C2CuO2CuCO2CCO2

2COCOCuOCuCO2H2CuOCuH2O〔盛放CuO的試管口略向下傾斜；防止生成的水流入試管底部，使試管炸裂；先通H，再加熱，防止氫氣與空氣混合加熱時2發(fā)生爆炸；試驗停頓后，連續(xù)通H，直至試管冷卻，防止灼熱的銅被空氣中的氧氣氧化成CuO〕2物質(zhì)轉(zhuǎn)化的規(guī)律單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽之間的相互關(guān)系歷來是中考的重點。將它們的學(xué)問網(wǎng)絡(luò)化、嫻熟把握尤為重要。對其進展總結(jié)歸納的方法多種多樣。圖中每一條線都表示各種物質(zhì)間的相互關(guān)系。從一種物質(zhì)動身就是這種物質(zhì)的主要性質(zhì)，箭頭的指向就是這種物質(zhì)的制備。圖中橫向說明白不同類物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，這些反響都生成鹽這類共同產(chǎn)物，由此可得出十種生成鹽的方法：金屬無氧酸鹽堿性氧化物含氧酸鹽金屬鹽氫氣金屬鹽金屬酸性氧化物鹽水堿性氧化物鹽水酸鹽水酸酸鹽堿堿鹽鹽鹽鹽圖中縱向說明白由單質(zhì)到鹽的轉(zhuǎn)化關(guān)系，如：NaNaONaOHNaCl2COCOHCONaCO2 2 3 2 3物質(zhì)的鑒別〔Ⅱ〕解答物質(zhì)的鑒別〔或檢驗〕問題，尤其是試驗設(shè)計時，要按“取樣-操作-步驟-結(jié)論”的挨次進展表達。常見離子的檢驗方法及現(xiàn)象物質(zhì) 檢驗試劑 反響現(xiàn)象 結(jié)論或化學(xué)方程式酸〔H〕

紫色石蕊試液參與鋅粒

變成紅色生成的氣體能

ZnHSO2 4ZnSOH 4 2無色酚酞試液鹽酸及可溶

燃燒變成紅色

2HO2

2HO2性鹽酸鹽

AgNO和稀3

白色沉淀

AgNO3

HCl〔即Cl的檢驗〕

HNO3

AgClHNO3硫酸及可溶

BaCl[或2性硫酸鹽

Ba(OH)或2

白色沉淀

HSO2

BaCl2

〔即SO2的4檢驗〕

Ba(NO)]溶32

BaSO4

2HCl碳酸鹽〔即

HNO3

產(chǎn)生大量的氣

CaCO

2HClCO2的檢 3驗〕

無刺激性氣味

CaCl2

3H

OCO2 2可溶性銅鹽

氫氧化鈉溶液

藍色沉淀

CuSO4

2NaOH〔Cu2〕

Cu(OH)2

NaSO2 4可溶性鐵鹽

氫氧化鈉溶液

紅褐色沉淀

FeCl3

3NaOH〔Fe3〕

Fe(OH)3

3NaCl[留意]可溶性堿是常用的試劑。如Ba(OH)中的OH能使多種陽離子〔Fe3、Cu2、Mg2等〕產(chǎn)生不同顏色的沉淀，并2NHBa2能使CO2、SO2產(chǎn)生不同性質(zhì)的沉淀，在鑒別、鑒定、推斷中成為較為抱負的試劑。碳酸鹽和酸4 3 4有關(guān)純度問題的計算純潔物質(zhì)量=混合物質(zhì)量×純度某物質(zhì)元素的質(zhì)量100%純潔物質(zhì)量混合物質(zhì)量=純潔物質(zhì)量純度金屬材料合金合金是一種金屬跟其他金屬〔或非金屬〕熔合形成的具有金屬特性的物質(zhì)。合金可以為金屬與金屬或金屬與非金屬的混合物。合金是幾種成分熔合在一起，而不是像鋁粉、鐵粉簡潔地混合在一起。合金的很多性能與組成它們的純金屬不同，合金的用途更加廣泛。鋼是由碳和鐵等元素形成的合金，質(zhì)地堅硬，有彈性和延展性，機械性能好。鐵的銹蝕及防護措施鐵的銹蝕條件。純潔的鐵在枯燥的空氣中是穩(wěn)定的，鐵在無氧條件下即便是與水接觸也不易生銹。鐵生銹的條件是鐵與氧氣和水等物質(zhì)相互作用。鐵銹的主要成分是FeO。23防止鐵生銹的方法：依據(jù)鐵的銹蝕條件不難推斷防止鐵生銹的方法是使鐵制品隔絕空氣或隔絕水。鋼鐵保持鐵制品外表枯燥和干凈 a.刷油漆bb. 涂油 c.電鍍 d.烤藍方法廢棄金屬對環(huán)境的影響污染源：含有鎘、銅、鎳、鉛等有毒金屬陽離子的工業(yè)廢水。危害：污染土壤和地下水源，危害生態(tài)環(huán)境。③防護措施：分類回收金屬〔普遍回收的金屬包括：鋁、鉛、鐵、銅、錫、鋅、銀、金等過篩選、過濾、藥劑清洗、沉淀和水洗等方法進展重金屬除污。無機非金屬材料水泥生產(chǎn)原料：石灰石、黏土和其他材料。②生產(chǎn)過程：將原料按確定比例混合，磨細成生料，在爐中燒至局部熔化，冷卻成塊狀熟料，再參與適量石膏磨成細粉，即得一般水泥。重要性質(zhì)：水泥具有水硬性，而且在水中也可硬化，貯存時應(yīng)留意防水。主要用途：制成水泥砂漿、混凝土等建筑材料。人們已制造了很多式水泥：如礬土水泥、礦渣水泥、膨化水泥等。玻璃生產(chǎn)原料：石英砂、純堿和石灰石。〔。③NaSiOCaSiO和SiO

熔化在一起所得到的混合物。2 3 3 2重要性質(zhì)：玻璃在常溫下雖呈固態(tài)，但不是晶體，沒有固定的熔沸點，受熱時只能漸漸軟化。一般玻璃種參與一些金屬化合物，可得到有色玻璃。陶瓷生產(chǎn)原料：粘土等〔含硅酸鹽。陶瓷種類：土器、陶器、瓷器。生成過程：混合→成型→枯燥→燒結(jié)→冷卻。優(yōu)良性能：耐水、耐酸堿、抗氧化、耐高溫、絕緣性好、易加工成型等。⑤有機合成材料有機高分子材料用有機高分子化合物制成的材料就是有機高分子材料。分為兩類：自然有機高分子材料：棉花、羊毛、自然橡膠等。合成有機高分子材料：塑料、合成纖維、合成橡膠等，簡稱有機合成材料。塑料①熱塑性和熱固性：某些塑料加熱時熔化，冷卻后變成固體，再次加熱后又可熔化，因而具有熱塑性。某些塑料一經(jīng)加工成型后就不會再受熱熔化，因而具有熱固性，如電木。塑料的特性大多數(shù)塑料質(zhì)輕，化學(xué)穩(wěn)定性好，不易銹蝕，具有較好的透亮性和耐磨性；絕緣性好，導(dǎo)熱性低；一般成型性、著色性好，加工本錢低。塑料的廣泛應(yīng)用塑料具有廣泛的應(yīng)用，按不同塑料的使用特性，通常將塑料分為通用塑料、工程塑料和特種塑料。廢棄塑料對環(huán)境的影響“白色污染”的產(chǎn)生白色污染即指塑料廢棄物給環(huán)境帶來的污染。日常生活中人們使用的塑料購物袋、塑料食品包裝、聚苯乙烯一次性泡沫快餐飯盒，還有農(nóng)村大量使用的農(nóng)用地膜等，這些塑料以軟塑料為主，它們使用后被廢棄在環(huán)境中很難降解，長期積存后會破壞土壤構(gòu)造，污染地下水，危害海洋生物的生存。而且假設(shè)燃燒含氯塑料會產(chǎn)生有毒的氯化氫氣體，從而對空氣造成污染。“白色污染”的危害破壞土壤構(gòu)造，影響耕地質(zhì)量和土壤的透氣性、透水性；造成化學(xué)污染；影響農(nóng)作物對水分、養(yǎng)分的吸取，抑制農(nóng)作物的生長發(fā)育；對牲畜有害。牲畜吃了帶有地膜的飼料后，會引發(fā)消化道疾病，甚至死亡。消退“白色污染”的措施消退“白色污染”需要全社會的關(guān)心和參與，要解決“白色污染”應(yīng)當從以下幾個方面著手：削減使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等；重復(fù)使用某些塑料制品，如塑料袋、塑料盒等；使用一些型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料和光解塑料等；回收各種廢棄塑料。⑤材料的進展史舊石器時代：原始人利用石頭制石斧、石刀、石箭，用獸骨、魚刺制骨針。石器時代：制造和使用陶器。青銅器時代：商朝時期制造出青銅器和青銅武器。鐵器時代：春秋戰(zhàn)國時期，開頭冶鐵和煉鋼。材料時代：人們有目的地改進材料的性能。人們利用金屬的歷史與金屬的活動性和金屬冶煉的水平有關(guān)。型材料材料進展史舊石器時代→石器時代→銅器時代→青銅器時代→鐵器時代→材料時代型材料型材料是指消滅或正在進展中的、具有優(yōu)異特性和功能并能滿足技術(shù)進步所需的材料。材料主要包括以下幾種：光電子信息材料先進復(fù)合材料 先進復(fù)合材料 陶瓷基復(fù)合材料、碳纖維復(fù)合材料型材料超級陶瓷材料納米陶瓷型金屬材料 導(dǎo)電塑料做成的塑料電池型高分子材料 納米材料：納米材料是指由粒徑1nm-100nm之間的粒子組成的材料。將宏觀物體細分成納米粒子后，它將有顯著的不同。納米材料與一般材料相比，在機械強度、磁、光、聲、熱等方面都有很大的不同。1nm=10-9m。材料制造與環(huán)境保護在材料制造的過程中，為了削減或消退污染，需要探尋無污染或低排放的“綠色”工藝，需要探究污染物的防治、轉(zhuǎn)化和綜合利用的途徑，還要努力提高原料的利用率，增加產(chǎn)品的質(zhì)量，從根本上降低生產(chǎn)對環(huán)境造成的污染。例如：煉鋼的棕色煙氣：氧化鐵