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第二章知识梳理
金属与非金属
金属与非金属的区别
①组成不同
→金属是由金属元素组成的，如铁、铜、钠、镁、汞等。
→非金属是由非金属元素组成的，如碳、硫、溴（Br2）、氧气、氢气等。
②物理性质不同
→金属的性质：都有特殊的光泽，大多数颜色是银白色或灰色（金为黄色，铜为紫红色），延
展性好，硬度大，良好的导电性、导热性，密度高，熔点高。
→非金属的性质：没有光泽，质脆，有多种颜色，无延展性，硬度不一致，一般不导电、不导
热，密度低，熔点低。
金属的用途
①物质的性质决定物质的用途，物质的用途反映物质的性质，即：
性质
?决?定?
用途
用途
?反?映?
性质
②不同的金属有不同的用途。人们常根据金属的一般属性和每种金属的独特性质，如它们的密度、
外观、价格等来选择使用金属。例如生活大部分电线利用铜质芯。
常见的金属材料
金属材料：包括纯金属和它们的合金，人们日常使用的金属材料，大多数是合金。
合金
①定义：把一种金属跟其他金属（或非金属）熔合而成的具有金属特性的物质，属于混合物。
②性能
→合金一般比其组分金属颜色更鲜艳。
→合金的硬度一般大于组成它们的金属。
→合金的熔点一般低于组成它们的金属。
→合金的抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属。
（3）钢（含碳量
0.02%~2.11%）
①组成：由碳和铁等元素形成的合金。
②性能：质地坚硬，有弹性和延展性，机械性能好。
③用途：制作汽车车身、刀具、量具等。
金属与氧气的反应
金属
空气
氧气
反应方程式
镁
在空气中剧烈燃烧，发出白光，生成白色固体。
比在空气中燃烧更剧烈。
2Mg+O2=2MgO
铁
在空气中不燃烧，只缓慢氧化。
在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。
3Fe+2O2=Fe3O4
铝
铝与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步氧化。
在氧气中剧烈燃烧，发出白光，生成白色固体。
4Al+3O2=2Al2O3
铜
在常温条件下，铜在干燥的空气中几乎不与氧气反应。
在加热条件下，铜能够与氧气反应，表面变黑。
2Cu+O2===2CuO
金
即使在高温条件下，也不与氧气反应。
）
金属铁、铜在潮湿的空气中会被氧气所氧化而生锈[
铁锈主要成分为
Fe2O3,
铜锈主要成分为
Cu(OH)2CO3]。
铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，因此铝具
有良好的抗腐蚀性能。
金、铂一般不与空气中物质反应。
金属与盐酸、稀硫酸的反应
金属与盐酸、稀硫酸的反应
金属
盐酸
稀硫酸
现象
化学方程式
现象
化学方程式
镁
剧烈反应，有大量气泡产生，溶液呈无色。
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
剧烈反应，有大量气泡产生，溶液呈无色。
Mg+H2SO4===MgS
O4+H2↑
锌
反应较快，有大量气泡产生，溶液呈无色。
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
反应较快，有大量气泡产生，溶液呈无色。
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
铁
有少量气泡产生，反应慢，溶液由无色变为浅绿色。
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
有少量气泡产生，反应慢，溶液由无色变为浅绿色。
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
铜
无现象
不反应
无现象
不反应
①铜不与稀盐酸、稀硫酸反应，镁、锌、铁都能与稀盐酸、稀硫酸反应，但反应的剧烈程度不同。由此可知，这四种金属在溶液中的活动性质顺序是
Mg＞Zn＞Fe＞Cu。
②并不是所有金属都能与酸反应放出氢气。
③单质铁与稀盐酸、稀硫酸发生反应时，生成的是亚铁盐，且亚铁盐溶液都为浅绿色。
④硝酸和浓硫酸具有强氧化性，与金属反应不生成
H2，而生成水。
置换反应
①定义：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。置换反应是化学基本反应类型之一。
②特征：反应物和生成物都是一种单质和一种化合物。
③通式：A+BC→B+AC
④化合反应、分解反应、置换反应的比较
项目
特点
举例
简单表示
化合反应
多变一
C+O2===CO2
A+B+……→C
分解反应
一变多
2H2O2===2H2O+O2↑
A→B+C+……
置换反应
一换一
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
A+BC→B+AC
金属的活动性顺序
金属的活动性顺序
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）Cu、Hg、Ag、Pt、Au
金属活动性顺序在实际应用中的意义
①可判断金属的化学活动性
在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。
②可判断金属能否与酸发生置换反应而产生氢气
在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸里的氢，排在氢后面的金属不能置换酸里的氢。
③可判断金属能否跟盐溶液发生置换反应
在金属活动性顺序中，只有排在前面的金属，才能把排在后面的金属从它们的可溶性盐溶液里置换出来。根据金属单质和盐中金属离子在金属活动性顺序表中的位置，即可判断金属单质能否跟盐溶液发生置换反应。
说明
①判断金属与某种金属化合物溶液能否发生置换反应，一要看金属是否排在化合物中的金属前面，
二要看该化合物是否溶于水，如
Fe
与
AgCl
不能发生置换反应，因为
AgCl
不溶于水。
②用金属跟金属化合物溶液发生置换反应时，一般不用很活泼的
K、Ca、Na
等，因为这些金属常温下和水发生反应，不能置换出金属化合物溶液里金属。
湿法炼铜
①原理：先用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜，再讲铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来。
②主要化学方程式：Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
（三）物质转化
一、
金属的冶炼
金属冶炼是指将金属从化合态变成游离态的过程。
通常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。
可以作还原剂的物质主要有
碳
、一氧化碳
和氢气
。
铜的冶炼
木炭和氧化铜粉末在高温下的反应：
原理：
高温
C
+
2CuO
=====
2Cu
+
CO2
↑
实验现象：黑色固体逐渐变为红色，澄清石灰水变浑浊。
氢气还原氧化铜
【实验】
原理：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。
注意事项：
a
试管口应略向下倾斜，为了避免反应中生成的水倒流而炸裂试管。
b
氧化铜要铺在试管底部，为了增大反应物的受热面积，加快反应速率。
c
通氢气的导管应插到试管底部的氧化铜上方，一是为了避免氧化铜粉末堵塞导管口，二是易把试管里的空气赶净，加热后不致发生危险。
d
实验之前先通氢气再加热，为了排除试管内的空气，防止氢气与空气混合加热时发生爆炸。实验结束后先熄灭酒精灯，继续通氢气，直到试管冷却为止，为了防止生成的铜在温度较高时再次被
氧气氧化成氧化铜，使实验失败。即气体通入顺序：早出晚归；酒精灯点燃顺序：迟到早退。
e
在进行计算时，因为要先通氢气，实验结束后还要通氢气，实际所用氢气的量要远大于理论用量。
铁的冶炼
铁矿石的冶炼是一个复杂的过程,但它的主要反应原理是在高温下，用还原剂（主要是一氧化碳）
从铁矿石里把铁还原出来
【实验】
一氧化碳还原氧化铁：3CO+Fe2O3
2Fe
+
3CO2
特别提醒：实验最好在通风橱中进行。
实验时应该先通—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。
还原反应与还原剂
含氧化合物里的氧被夺取的反应，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。
有关纯度问题的汁算
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
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
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
二、各物质间转化
金属
+
盐
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：
S+O2
点燃
SO2；C+O2
点燃
CO2；C+2S△
CS2。
某些非金属氧化物可以与水反应生成对应的酸,如：
CO2+H2O=
H2CO3；SO2+H2O=
H2SO3；SO3+H2O=
H2SO4。
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反应,生成相应的盐或金属氧化物。如：
Fe+S△
FeS；2Fe+3Cl2△
2FeCl3；3Fe+2O2
点燃
Fe3O4。
某些金属氧化物与水反应可以生成相应的碱。如：
CaO+H2O=
Ca(OH)2；Na2O+H2O=
2NaOH；K2O+H2O=
2KOH。
单质、氧化物、酸、碱、盐相互之间转化的规律
金属→金属氧化物→碱→盐。如:Ca→CaO→Ca(OH)2→CaCO3。
非金属→非金属氧化物→酸→盐。如:C→CO2→H2CO3→Na2CO3。
金属+非金属→无氧酸盐。如:2Na+Cl2
点燃
2NaCl。
金属氧化物+非金属氧化物→含氧酸盐。如:Na2O+CO2=
Na2CO3。
酸+碱→盐+水。如:HCl+NaOH=
NaCl+H2O。
盐+盐→新盐+新盐。如:NaCl+AgNO3=
AgCl↓+NaNO3。
金属氧化物+酸→盐+水。如:Fe2O3+6HCl=
2FeCl3+3H2O。
非金属氧化物+碱→盐+水。如:SO2+2NaOH=
Na2SO3+H2O。
金属+盐→新金属+新盐。如:Fe+CuSO4=
Cu+FeSO4。
金属+酸→盐+氢气。如
Fe+2HCl=
FeCl2+H2
碱+盐
酸+盐
盐+2盐
盐+氢气
盐盐+水

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