精品科学-金属的规律 碳与氢的性质 有机物的存在和变化总结

子轩教育 换一种方式看教育 换一种眼光看学 生 第二讲 金属的规律 碳与氢的性质 有机物的存在和变化及化学图表题 1 寻找金属变化的规律 一 哪些物质是金属 二 探究金属的用途与金属性质的关系 三 金属的化学性质 1 金属跟氧气的反应 2 金属跟酸的反应 3 金属跟某些盐溶液的反应 四 金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱 1 哪些物质是金属 1 在元素周期表中 金属元素除汞外 元素的中文名称都带有金字旁 请举出几种常见金属的实 例 金 银 铜 铁等 思考 你知道金属汞的中文名称上为什么没有金字旁 而却是个水字底 2 读图 在课本部分金属图中 你知道其名称的有哪些 你曾用过金属制品的金属有哪些 3 金属的用途很广 如人们的日常生活用品 房屋建筑 交通工具 以及医疗设备都离不开金属 讨论 在日常生活中哪些地方用到金属 讨论后交流 2 探究金属的用途与金属性质的关系 1 金属的用途非常广泛 不同的金属有不同的用途 而金属的用途是由金属的性质决定的 为了 研究金属的性质 推测某些金属的用途 或根据应用的需要去寻找具有某种特性的金属 我们能否初步建 立常见金属的性质和用途的关系 2 根据常见金属的一些物理性质 我们可以推测 有金属光泽 可以做装饰品 比较硬 可以做钻头 机器等 有延展性 拉铁丝 打锄头 做铝箔等 有导电性 铝丝 铜丝等做导线 导热性 铁锅 铝茶壶等 铁磁性 永久磁铁等 3 我们可以设计一些实验方案或调查来分析金属的物理性质 证实它们有哪些用途 分析常见的金属有哪些物理性质 例如 纯铁是一种具有银白色的金属光泽的固体 密度为 7 9 103千克 米 3 熔点为 1535 有良好的延展性 有导电性 导热性 铁磁性 纯铁较软 含有杂 质时较硬 分析常见的金属有哪些用途 铜由于具有良好的导电性 常用作导线 电缆 铜由于具有良 好的导热性 常用作一些导热器皿 铜具有良好的延展性 可拉成铜丝等 分析常见金属的用途与它们具 有的物理性质间的关系 4 通过实验 我们收集的事实证据有 金属名称主要物理性质用途 铜易导电做电线 铁硬度好做机械 子轩教育 找寻精彩 让自己发光 2 铝韧性好 导热性好做铝锅 5 把你的探究结果与同学交流 看谁获得了更丰富的证据和更准确的结论 师讲述 有些金属的用途不是直接由某一性质决定的 如合金的性质 如保险丝的材料需要熔点低 电阻率大的特点 所以保险丝是用铅 锑合金做成的 铅 锑两种金属熔点都低 纯金属的电阻率低 而 铅 锑合金却提高了电阻率 符合了保险丝的要求 1 金属的化学性质 思考 我们已学过金属有哪些化学性质 铁会生锈 锌能与盐酸反应放出氢气 这些都是金属 所具有的化学性质 1 金属跟氧气的反应 实验 将一根镁带 一根铜丝同时放在酒精灯的外焰上加热 观察现象 银白色镁带很快燃烧起 来 发出耀眼的强光 放出大量的热 生成一种白色固体 红色铜丝不会燃烧 但表面变成黑色 将不燃烧的铜丝插入盛有盐酸的试管中 观察到 溶液变成篮绿色 上述反应的化学方程式 2 Mg O2 2MgO 2Cu O2 2CuO CuO 2HCl CuCl2 H2O 结论 有些金属能在空气中燃烧 如镁 有些金属能在纯氧中燃烧 如铁 有些虽不能燃烧 但也会 反应 生成氧化物 如铜 铁 铝等分别能生成氧化铜 氧化铁 氧化铝 氧化铝是一层致密的保护膜 2 金属跟酸的反应 实验 将铝片放入盛有稀盐酸的试管中 观察并记录现象 思考 铝制容器在实用时应注意些什么 铝制容器在使用时应注意 不可盛酸性或碱性物质 否则容器会被腐蚀 是否所有的金属都能被酸腐蚀 实验 取少量镁条 锌粒 铜片分别放入盛有稀盐酸的 3 支试管中 观察到 镁条 锌粒表面 有气泡产生 而铜片却没气泡产生 产生气体的试管口点燃 会发生爆鸣声 说明产生的是氢气 反应的化学方程式分别为 Mg 2HCl MgCl2 H2 Zn 2HCl ZnCl2 H2 实验 少量镁条 锌粒 铜片分别放入盛有稀硫酸的 3 支试管中 观察现象 镁条 锌粒表面产生气泡 铜片没有气体产生 反应的化学方程式分别为 Mg H2SO4 MgSO4 H2 Zn 2H2SO4 ZnSO4 H2 结论 铝 镁 铁 锌等金属能跟稀硫酸 稀盐酸反应产生氢气 而铜等却不能跟稀硫酸 稀盐酸反应 3 金属跟某些盐溶液的反应 实验 在盛有硫酸铜溶液的试管里浸入一段洁净的铁丝 过一会儿取出 观察有什么变化 铁丝表面有一层红色物质生成 化学反应方程式为 Fe CuSO4 FeSO4 Cu 在盛有硫酸亚铁溶液的试管中 进入一段洁净的铜丝 过一会儿取出 观察到 铜 丝表面没变化 说明铜与硫酸亚铁溶液没有发生化学变化 在盛有硝酸银溶液和硫酸锌的试管中 分别 浸入一段洁净的铜丝 过一会儿取出 观察到 浸入硝酸银溶液中的铜丝表面有一层 银白色物质生成 而浸入硫酸锌溶液中的铜丝却没有发生变化 反应的化学方程式为 Cu 2AgNO3 Cu NO3 2 2Ag 思考 上述反应与前面学过的化合 分解 复分解反应有什么不同 4 置换反应 由一种单质跟一种化合物起反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应 通式 A BC AC B 或 A BC BA C 金属跟酸 金属跟盐的反应都是置换反应 思考 化学方程式 CO CuO Cu CO2 这是不是置换反应 为什么 子轩教育 找寻精彩 让自己发光 3 思考 根据以上实验事实 比较铜 银 锌的活动性大小的顺序为 1 金属活动性顺序 2 化学反应中的电子转移 实验 把金属锌放入硫酸铜溶液中 可观察到 银白色的金属锌表面镀上了一层 紫红色的铜 思考 为什么铜离子会从溶液中析出变成金属铜 而金属锌则变成锌离子进入溶液 师分析 在上述的化学反应中 金属锌失去电子变成锌离子进入溶液 而铜离子从金属锌表面得到了 电子变成了金属铜 上述反应的过程实际上是电子转移的过程 2e Zn CuSO4 ZnSO4 Cu 说明 金属锌失电子的能力比铜强 锌金属活动性比铜强 或者说铜离子得电子得能力比锌离子强 反应就发生了 氧化反应 物质得到氧的反应 如氢气得到氧的反应 还原反应 物质失去氧的反应 如氧化铜失去氧的反应 氧化还原反应 一种物质被氧化同时另一种物质被还原的反应 氧化剂 失去氧的物质 如 CuO 还原剂 得到氧的物质 如 H2 结论 在反应物之间电子发生转移的反应 又称为氧化还原反应 置换反应都是氧化还原反应 2 碳和碳的氧化物 一 碳的几种单质 金刚 石 无色透明 正八面体 形状的固体 是天然 最硬的物质 用于装饰品钻石 切割 玻璃 钻探机的钻头 石墨 深灰色 有金属光泽 不透明细鳞片状固体 质软 有良好的导电 性 润滑性 常用于做电极 铅笔芯 石墨炸弹等 活性 碳 吸附性 1 常温下 碳的化学性质不活泼 但在高 温或点燃条件下 碳的活性大大增强 2 可燃性 碳在氧气中充分燃烧 C C O O2 2 点燃 点燃 CO CO2 2碳在氧气中不充分燃烧 2C O2 点燃 2CO 3 还原性 木炭还原氧化铜 C 2CuO 高温 2Cu CO2 常用木炭与活性炭做吸 附剂 金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是 碳原子的排列不同 CO 和 CO2的化学性质有很大差异的原因是 分子的构成不同 3 无定形碳 由石墨的微小晶体和少量杂质构成 主要有 焦炭 木炭 活性炭 炭黑等 活性炭 木炭具有强烈的吸附性 焦炭用于冶铁 炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性 二 单质碳的化学性质 单质碳的物理性质各异 而各种单质碳的化学性质却完全相同 1 常温下的稳定性强 2 可燃性 完全燃烧 氧气充足 生成 CO2 C O2点燃CO2 不完全燃烧 氧气不充足 生成 CO 2C O2点燃2CO 3 还原性 C 2CuO 高温 2Cu CO2 置换反应 应用 冶金工业 现象 黑色粉末逐渐变成光亮红色 石灰水变浑浊 子轩教育 找寻精彩 让自己发光 4 2Fe2O3 3C 高温 4Fe 3CO2 三 二氧化碳的制法 1 实验室制取气体的思路 原理 装置 检验 1 发生装置 由反应物状态及反应条件决定 反应物是固体 需加热 制气体时则用高锰酸钾制 O2的发生装置 反应物是固体与液体 不需要加热 制气体时则用制 H2的发生装置 2 收集方法 气体的密度及溶解性决定 难溶于水用排水法收集 CO 只能用排水法 密度比空气大用向上排空气法 CO2只能用向上排空气法 密度比空气小用向下排空气法 2 二氧化碳的实验室制法 1 原理 用石灰石和稀盐酸反应 CaCO3 2HCl CaCl2 H2O CO2 不能用浓盐酸 产生的气体不纯含有 HCl 不能用稀硫酸 生成的 CaSO4微溶于水 覆盖在大理石的 表面阻止了反应的进行 2 选用和制氢气相同的发生装置 3 气体收集方法 向上排空气法 4 验证方法 将制得的气体通入澄清的石灰水 如能浑浊 则是二氧化碳 验满方法 用点燃的木条 放在集气瓶口 木条熄灭 证明已集满二氧化碳气体 3 二氧化碳的工业制法 煅烧石灰石 CaCO3 高温 CaO CO2 生石灰和水反应可得熟石灰 CaO H2O Ca OH 2 四 二氧化碳的性质 1 物理性质 无色 无味的气体 密度比空气大 能溶于水 高压低温下可得固体 干冰 2 化学性质 1 一般情况下不能燃烧 也不支持燃烧 不能供给呼吸 2 与水反应生成碳酸 CO2 H2O H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红 H2CO3 H2O CO2 碳酸不稳定 易分解 3 能使澄清的石灰水变浑浊 CO2 Ca OH 2 CaCO3 H2O 本反应用于检验二氧化碳 4 与灼热的碳反应 C CO2 高温 2CO 吸热反应 既是化合反应又是氧化还原反应 CO2是氧化剂 C 是还原剂 3 用途 灭火 灭火器原理 Na2CO3 2HCl 2NaCl H2O CO2 既利用其物理性质 又利用其化学性质 干冰用于人工降雨 制冷剂 温室肥料 4 二氧化碳多环境的影响 过多排放引起温室效应 五 一氧化碳 1 物理性质 无色 无味的气体 密度比空气略小 难溶于水 2 有毒 吸进肺里与血液中的血红蛋白结合 使人体缺少氧气而中毒 3 化学性质 H2 CO C 具有相似的化学性质 可燃性 还原性 1 可燃性 2CO O2点燃2CO2 可燃性气体点燃前一定要检验纯度 H2和 O2的燃烧火焰是 发出淡蓝色的火焰 CO 和 O2的燃烧火焰是 发出蓝色的火焰 子轩教育 找寻精彩 让自己发光 5 CH4和 O2的燃烧火焰是 发出明亮的蓝色火焰 鉴别 H2 CO CH4可燃性的气体 看燃烧产物看燃烧产物 不可根据火焰颜色 水煤气 H2与 CO 的混合气体 C H2O 高温 H2 CO 2 还原性 CO CuO Cu CO2 非置换反应 应用 冶金工业 现象 黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色 石灰水变浑浊 Fe2O3 3CO 高温 2Fe 3CO2 现象 红棕色粉末逐渐变成黑色 石灰水变浑浊 除杂 CO CO2 通入石灰水 或氢氧化钠溶液 CO2 2NaOH Na2CO3 H2O CO2 CO 通过灼热的氧化铜 CO CuO Cu CO2 CaO CaCO3 只能煅烧只能煅烧 不可加盐酸 CaCO3 高温 CaO CO2 注意 检验 CaO 是否含 CaCO3加盐酸加盐酸 CaCO3 2HCl CaCl2 H2O CO2 CO32 的检验 先加盐酸 然后将产生的气体通入澄清石灰水 4 自然界中碳的循环 自然界中碳的循环 1 大气中二氧化碳产生的主要途径 化石燃料的燃烧 动植物遗骸被生物分解 动植物呼吸 2 大气中二氧化碳的消耗 二氧化碳溶于水 植物的光合作用 5 C CO CO2的转化的转化 6 6 应用 应用 1 利用了 CO2不能燃烧 也不支持燃烧 密度比空气大的性质 做灭火剂 2 CO2能与 NaOH 反应 解释 NaOH 溶液露置空气中变质现象 CO2能与 Ca OH 2反应产生白色沉淀 利用这一反应检验 CO2或 Ca OH 2溶液 3 一氧化碳作为还原剂冶炼金属 并注意尾气处理 4 CO2 CO 的性质与功用 危害关系 物质性质功用或危害 大气中二氧化碳含量增加 地表热量不易散发温室效应加剧 干冰升华吸热人工降雨 绿色植物在阳光照射下 把 CO2和 H2O 转化成糖光合作用 大棚内气体肥料 CO2 通常条件下不能燃烧 不支持燃烧灭火 可燃性 燃烧产生热量重要气体燃料 CO 跟血红蛋白极易结合缺氧中毒 7 7 碳酸和碳酸盐 碳酸和碳酸盐 化学式来源和性质用途 CaCO3 大理石 石灰石 难溶于水 在高温下分解 能与酸反应建筑材料 Na2CO3 碳酸钠俗称纯碱 苏打 易溶于水 水溶液显碱性 能与酸反应 食品 造纸 洗涤剂 NaHCO3 碳酸氢钠俗称小苏打 能溶于水 水溶液显碱性 不稳定 加热 易分解 洗涤剂 灭火剂 3 一些简单的有机物 1 有机物的概念 子轩教育 找寻精彩 让自己发光 6 1 通常将含 碳碳 的化合物叫 有机化合物有机化合物 简称 有机物 跟有机物相对应的是无机物 它包括 单质单质 和 无机化合物无机化合物 2 碳的氧化物 碳酸 碳酸盐 虽是含 碳 的化合物 但由于它们在结构 组成 性质上都跟无机化 合物相似 所以 通常将它们归到无机物中 3 有机物大多含有 C H O N 等元素 4 生活中常见的有机物 CH4 最简单的有机物 相对分子质量最小的有机物 C2H5OH 乙醇 俗名 酒精 CH3COOH 乙酸 俗名 醋酸 C6H12O6 葡萄糖 蔗糖 蛋白质 淀粉等 5 有机物数目庞大的原因 原子的排列方式不同 6 有机物 有机小分子 如 CH4 C2H5OH CH3COOH C6H12O6等 根据相对分子质量大小 有机高分子化合物 有机高分子 如 蛋白质 淀粉等 2 甲烷 1 甲烷的化学式为 CH4 它是最简单的一种有机物 稻草及动物粪便经过发酵也会产生大量的沼气 农村里常作燃料供热 2 沼气 天然气和石油气的主要成分都是甲烷 火星的大气层也发现有很多的甲烷 演示 甲烷的可燃性 点燃甲烷气体 在火焰的上方罩一个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯 观察现象的发生 现象 产生蓝色火焰 同时石灰水变浑浊 3 方程式 4 由于甲烷气体与空气或氧气混合点燃时 易发生爆炸 故使用前需要验纯 家庭在使用沼气或天然 气体作燃料时要注意安全 3 乙炔 C2H2 性质 具有可燃性 燃烧时能产生 3000 度以上的高温 用途 可以用于焊接和切割金属 4 除甲烷 乙炔外 1 打火机中液体的主要成分 丁烷 C4H10 方程式 知识扩充 物理性质 烷烃随着分子中碳原子数的增多 其物理性质发生着规律性的变化 1 常温下 它们的状态由气态 液态到固态 且无论是气体还是液体 均为无色 一般地 C1 C4 气态 C5 C16 液态 C17 以上固态 2 它们的熔沸点由低到高 3 烷烃的密度由小到大 但都小于 1g cm3 即都小于水的密 医 学教 育网搜 集整 理 度 4 烷烃都不溶于水 易溶于有机溶剂 CH3 注意 新戊烷 CH3 C CH3 由于支链较多 常温常压下也是气体 CH3 化学性质 烷烃性质很稳定 在烷烃的分子里 碳原子之间都以碳碳单键相结合成链关 同甲烷一样 碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合 因为 C H 键和 C C 单键相对稳定 难以断裂 除了下面三种反应 烷烃几乎不能进行其他反应 十二烷基硫酸钠 洗衣服的主要成分 油 柴油 植物油 十六烷 石蜡 三十二烷 5 有机物的特性 1 大部分有机物熔点较低 易挥发 不易导电 易燃烧等 子轩教育 找寻精彩 让自己发光 7 2 许多有机物 如酒精 乙醚 苯等都是常见的 很好的溶剂 6 有机物的用途 1 甲烷是常见的清洁燃料 2 乙炔燃烧火焰用来割断或焊接金属 3 乙烯是重要的化工原料 4 酒精用于消毒和作燃料 5 乙酸用作食醋 二 有机合成材料 1 有机高分子材料 1 分类 天然有机高分子材料 如 棉花 羊毛 蚕丝 天然橡胶等 合成有机高分子材料 塑料 三大合成材料 合成纤维 涤纶 的确良 锦纶 尼龙 晴纶 合成橡胶 2 高分子材料的结构和性质 链状结构 热塑性 如 聚乙烯塑料 聚合物 网状结构 热固性 如 电木 3 鉴别聚乙烯塑料和聚氯烯塑料 聚氯烯塑料袋有毒 不能装食品 点燃后闻气味 有刺激性气味的为聚氯烯塑料 4 鉴别羊毛线和合成纤维线 物理方法 用力拉 易断的为羊毛线 不易断的为合成纤维线 化学方法 点燃 产生焦羽毛气味 不易结球的为羊毛线 无气