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第2章 物质转化与材料利用
金属材料
金属的物理性质：金属光泽、延展性、导电性、导热性、具有一定硬度和熔点
（二）金属如铁，铜、镁等； 非金属如：氧气、碳、硫等。
金属 非金属
颜色 具特殊的金属光泽 有多种颜色，但无金属光泽
延展性 具良好的延展性 不具延展性
可锻性 具良好的可锻性 不具可锻性
硬度 比较硬 硬度不一致
导电性 良好的导电性 除石墨外一般不导电
导热性 良好的导热性 除石墨外一般不导热
密度 密度高 密度低
熔点 熔点高 熔点低
性质决定用途。
金属的化学性质
（一）金属的化学性质：
1、金属和氧气反应：
2Mg + O2==== 2MgO 2Cu + O2 ==== 2CuO
2、金属与酸的置换反应：
Fe + 2HCl ==== FeCI2 + 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。
金属活动性顺序表： 。
（二）金属的锈蚀：
（1）铁锈蚀条件：铁与氧气和水等物质相互作用。
（2）防止铁生锈的方法：
①使铁制品隔绝空气或隔绝水，保持铁制品表面干燥和洁净或在铁制品表面涂一层保护膜。如刷油漆，涂油、电镀、烤蓝等。
②改变铁的组成、结构，制成合金钢，如不锈钢。
有机物和有机合成材料
1、有机物：含 碳 的化合物，除CO、CO2、H2CO3、Na2CO3 等碳酸盐外。
2、常见有机物：最简单的有机物是甲烷。
天然气（沼气）甲烷CH4 、家庭液化气丁烷C4H10 、 酒精C2H5OH 、
醋酸CH3COOH 、汽油、糖类、淀粉、蛋白质、脂肪等。
3、有机物特点：易挥发、易燃烧、难溶于水、易溶于酒精、汽油等有机溶剂中。
。
第4节 物质的分类
一、物质的分类方法：
(一)根据纯净物的 物理 性质不同。
如 颜色 、 状态 、 气味 ， 硬度 、 密度 、 溶解性 等，对纯净物进行分类。
(二)根据纯净物的 化学 性质不同，如可燃性、氧化性，还原性等，对纯净物进行分类。
(三)根据纯净物的 组成 、 用途 的不同，可将纯净物进行分类。
二、常见物质的分类：
（一）、物质可分为 纯净物 和 混合物 。
1．纯净物：由 一种物质 组成的物质。
2．混合物：由 两种或两种 以上的物质混合而成。
纯净物和混合物判断的依据：物质是否由一种物质组成。（绝对纯净的物质是没有的）
（二）、纯净物根据 元素组成 不同，可分为 单质 和 化合物 两大类。
1．单质：由 一种元素 组成的纯净物。如氧气、氮气、铁、硫等。
注意：由同种元素组成的物质，可能是单质，也可能是混合物。
1．1单质按性质不同分 金属 和 非金属 ：
注意：金属的导电性强弱顺序为：银>铜>铝>铁。
2．化合物：由 两种或两种以上的元素 组成的纯净物。如水、硫酸、烧碱、食盐等。
化合物可分为： 有机化合物 和 无机化合物 。
物质的转化
物质转化的规律：
（一）、非金属单质与其化合物的转化
非金属在一定条件下可以转化为相应的化合物，如：
点燃 点燃
S + O2 ==== SO2 C + O2 ==== CO2
某些非金属氧化物可以跟水反应生成对应的酸，如：
CO2+H2O == H2CO3 SO2+H2O == H2SO3 SO3+H2O == H2SO4
（二）、金属单质与其化合物的转化
金属单质和非金属单质在一定条件下可以相互 ( http: / / www.21cnjy.com )反应，生成相应的盐或金属氧化物。如： 点燃 点燃
Fe + S === FeS 2Fe + 3Cl2 ==== 2FeCl3 3Fe + 2O2 ==== Fe3O4
（2）某些金属氧化物和水反应可以生成相应的碱。如：
CaO + H2O === Ca（OH）2 Na2O + H2O === 2NaOH K2O + H2O === 2KOH
（三）、金属的冶炼
1．金属冶炼主要是指将金属氧化物转化为金属的过程。在金属氧化物中加入还原剂，夺取金属氧化物中的氧，从而使其还原成全属单质。
2．可以作还原剂的物质主要有 碳 、 一氧化碳 和 氢气 。
（1）、木炭和氧化铜粉末在高温下的反应：
C + 2CuO === 2Cu + CO2 ↑
实验现象：黑色固体逐渐变为红色，生成澄清石灰水变浑浊的气体。
（2）氢气还原氧化铜： H2 + CuO === Cu + H2O
现象：黑色粉末状固体逐渐变为红色，试管口有水珠生成。
操作注意事项：实验开始时需先通一会氢气，再 ( http: / / www.21cnjy.com )加热氧化铜，防止氢气与空气混合加热时试管爆裂；实验停止加热后，要继续通人氢气，直到试管冷却为止，防止灼热的铜被空气中的氧气氧化成氧化铜。
（3）、一氧化碳还原氧化铁：3CO+Fe2O3 ===== 2Fe + 3CO2
操作注意事项：实验最好在通风橱中进行。 实 ( http: / / www.21cnjy.com )验时应该先通—会一氧化碳，以排除试管中的空气，防止一氧化碳与空气混合加热时引起爆炸。多余的一氧化碳不能直接排到空气中，应对着火焰烧掉。
3．含氧化合物里的氧被夺取 ( http: / / www.21cnjy.com )的反应，叫做还原反应；能从氧化物中夺取氧的能力叫做还原性，具有还原性的物质可作还原剂。如碳、一氧化碳和氢气等。（有化合价升降变化的）
重要提示：氢气还原氧化铜的实验装置中容易出现的典型错误：
（a）试管口高于试管底。应使试管口略低于试管底，防止反应生成的水倒流。
（b）试管口加了胶塞。 试管口不能加胶塞，否则气体排不出，容易造成试管炸裂。
（c）导管略伸入试管口。应使导管贴试管上壁伸入试管底部。
4．有关纯度问题的汁算
（1）根据混合物质量及其纯度，计算纯净物质量： 纯净物质量 = 混合物质量 × 纯度
（2）根据纯净物的质量，求出其中组成元素的质量分数。
组成元素的质量分数 = 某组成元素的质量 / 纯净物的质量
（3）求工业产品中的含杂质的物质的质量（即混合物质量）
混合物质量 = 纯净物质量 / 纯度
（四）、 化合物之间的转化
1．鸡蛋外壳与稀盐酸的反应：CaCO3 + 2HCl ===CaCl2 + H2O + CO2 ↑
现象：一会下沉，一会又浮上来，不断地上下沉浮。
物质转化的规律
（1）金属 金属氧化物 碱 盐。如
Ca CaO Ca（OH）2 CaCO3、
（2）非金属 非金属氧化物 酸 盐。如
C CO2 H2CO3 Na2CO3、
（3）金属 + 非金属 无氧酸盐。如2Na + Cl2 === 2NaCl
（4）金属氧化物 + 非金属氧化物 含氧酸盐。如Na2O + CO2 === Na2CO3
（5）酸 + 碱 盐 + 水。如HCl + NaOH === NaCl + H2O
（6）盐 + 盐 新盐 + 新盐。如NaCl + AgNO3 === AgCl↓+ NaNO3
（7）金属氧化物 + 酸 盐 + 水。如Fe2O3 + 6HCl === 2FeCl3 + 3H2O
（8）非金属氧化物 + 碱 盐 + 水。如SO2 + 2NaOH === Na2SO3 + H2O
（9）金属 + 盐 新全属 + 新盐。如Fe + CuSO4 === Cu + FeSO4
（10）金属 + 酸 盐 + 氢气。如Fe +2HCl === FeCl2 + H2 ↑
1. 盐跟金属的反应，要求参加反应的盐 ( http: / / www.21cnjy.com )必须是可溶的，由于盐跟金属的反应一般都在水溶液中进行，因此一些非常活泼能够跟水发生反应的金属（如钾、钙、钠等）也不符合要求。
2. 盐与盐的反应、盐与碱的反应除必须满足复分解反应的条件（生成物中有气体，水或沉淀）外，其反应物必须都可溶。
△
高温
燃烧

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