九年级下册化学.docx

九年级下册化学.docx

《九年级下册化学.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《九年级下册化学.docx（58页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

九年级下册化学

第八单元 金属和金属材料

第一节 金属材料

l        金属材料：

金属材料包括纯金属以及它们的合金。

l        金属的物理性质

n        在常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽（大多数金属呈银白色，铜呈紫红色，金呈黄色）；

n        导电性、导热性、熔点较高、有延展性、能够弯曲、硬度较大、密度较大。

l        金属之最

n        地壳中含量最多的金属元素——铝

n        人体中含量最多的金属元素——钙

n        目前世界年产量最多的金属——铁（铁＞铝＞铜）

n        导电、导热性最好的金属——银（银＞铜＞金＞铝）

n        熔点最高的金属——钨

n        熔点最低的金属——汞

n        硬度最大的金属——铬

n        密度最大的金属——锇

n        密度最小的金属——锂

l        金属的分类

黑色金属：

通常指铁、锰、铬及它们的合金。

有色金属：

通常是指除黑色金属以外的其他金属。

重金属：

如铜、锌、铅等

轻金属：

如钠、镁、铝等

l        金属的应用

物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。

在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。

n        铜、铝——电线——导电性好、价格低廉

n        钨——灯丝——熔点高

n        铬——电镀——硬度大

n        铁——菜刀、镰刀、锤子等

n        汞——体温计液柱

n        银——保温瓶内胆

n        铝——“银粉”、锡箔纸

l        合金：

由两种或两种以上的金属或金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。

合金是混合物。

金属氧化物不是合金。

l        目前已制得的纯金属只有90多种，而合金已达几千种。

l        合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，抗腐蚀性强。

l        合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低。

l        常见的合金：

合金

铁的合金

铜合金

焊锡

钛和钛合金

形状记忆合金

生铁

钢

黄铜

青铜

成分

含碳量

2%～4.3%

含碳量

0.03%～2%

铜锌合金

铜锡合金

铅锡合金

钛镍合金

备注

不锈钢是含铬、镍的钢，具有抗锈蚀性能。

生铁较脆，钢铁具有韧性。

生铁常制成暖气片。

紫铜是纯铜

熔点低

见下

具有形状记忆效应

l        钛和钛合金：

被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体具有良好的“相容性”，可用来造人造骨。

钛和钛合金的优点：

①熔点高、密度小；②可塑性好、易于加工、机械性能好；③抗腐蚀性能好。

l        生铁和钢性能不同的原因：

含碳量不同。

第二节 金属的化学性质

l        金属与氧气的反应

n        镁、铝：

u      在常温下能与空气中的氧气反应：

2Mg+O22MgO 4Al+3O2=2Al2O3

u      铝的抗腐蚀性能好的原因：

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，从而阻止铝进一步氧化。

n        铁、铜

u      在常温下、干燥的环境中，几乎不与氧气反应，但在潮湿的空气中会生锈。

u      铁、铜在高温时能与氧气反应：

3Fe+2O2Fe3O4 2Cu+O22CuO

n        金即使在高温时也不与氧气反应。

l        金属与酸的反应：

活泼金属＋酸→盐＋H2↑

n        描述现象时，需要注意：

①如果有铁、铜元素参加反应，一定要注意溶液颜色的变化；②反应放热，但是只有镁和酸反应时放热现象明显。

l        置换反应：

由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应是置换反应。

当铁单质参加置换反应时，生成物中的铁元素呈+2价。

l        常见金属在溶液中的活动性顺序：

 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au

                                         金属活动性由强逐渐减弱

n        在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。

n        在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸（不可以用浓硫酸和硝酸）中的氢。

n        在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。

u      钾、钙、钠不符合这一条。

它们会先和水反应生成碱和氢气，然后碱和盐反应。

l        金属与盐溶液的反应：

金属＋盐→另一金属＋另一盐（条件：

“前换后，盐可溶”）

在活动性顺序中，金属的距离大的，反应先发生。

一个置换反应结束后，另一个置换反应才会发生。

如在硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入锌粒，锌会先和硫酸铜反应，反应完毕后锌才和硫酸亚铁反应。

l        “湿法冶金”的反应原理：

Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

l        Fe2+的盐溶液是浅绿色的，Fe3+的盐溶液是黄色的，Cu2+的盐溶液是蓝色的。

l        比较Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序

n        使用铁、银和溶液，一次性得出结果：

操作及现象：

把铁、银分别放入硫酸铜溶液中，铁表面没有现象；而银表面会附着一层红色物质，并且溶液会由蓝色逐渐变为无色。

n        使用铜、硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液，一次性得出结果：

操作及现象：

把铜分别放入硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液中，硫酸亚铁溶液没有现象；而在硝酸银溶液中，铜表面会附着一层白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色。

n        选用试剂时，要根据金属活动性顺序表将三种金属排序，然后将排在中间的金属变成盐溶液，或者将排在两边的金属变成盐溶液，这样才能一次性得出结果。

第三节 金属资源的利用和保护

l        矿石：

工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。

常见的矿石及主要成分：

赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、黄铁矿（FeS2）、菱铁矿（FeCO3）、铝土矿（Al2O3）、黄铜矿（CuFeS2）、辉铜矿（Cu2S）等。

l        铁的冶炼

n        实验室——一氧化碳还原氧化铁

n        工业——高炉炼铁

u      设备：

高炉（图见书17页）。

u      原料：

铁矿石（赤铁矿或磁铁矿）、焦炭、石灰石、（空气）。

u      反应原理：

C+O2CO2、CO2+C2CO、3CO+Fe2O32Fe+3CO2。

u      石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅（SiO2）转变为炉渣（CaSiO3）。

u      产品：

生铁（实验室中“炼”出的铁不含碳，而工业生产中炼出的铁含碳）。

l        含杂质的反应物或生成物的有关计算

当参加反应的物质含杂质时，先要把含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量，再进行计算。

一般利用该公式及其变形：

。

【例题】1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？

【解法1】    1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：

                    设生成的铁的质量为x。

                    折合为含铁96%的生铁的质量为

                                                答：

800t氧化铁理论上可以炼出生铁的质量为583t。

【解法2】    设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。

（x不是纯物质的质量，不能直接代入计算）

                  1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：

                                                答：

800t氧化铁理论上可以炼出生铁的质量为583t。

l        

植物油

干燥剂

铁生锈的实验（见右图）

【实验器材】大试管、试管夹（带铁夹的铁架台）、胶塞、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、洁净无锈的铁钉、棉花和干燥剂氯化钙等。

【实验过程】取三根洁净无锈的铁钉，一根放在盛有蒸馏水的试管中，并使铁钉外露一半；一根放在用植物油密封的蒸馏水中；一根放在干燥的空气中，注意每天观察铁钉锈蚀的现象，连续观察约一周。

【实验现象】第一个试管中的铁钉生锈，而第二、三个试管中没有明显现象。

【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。

【注意事项】

第二个试管内没有现象，证明了铁钉生锈需要氧气；

第三个试管内没有现象，证明了铁钉生锈需要水蒸气。

铁锈很疏松，铁制品可以全部被锈蚀。

l        除去铁锈的方法

n        物理方法：

刀刮、砂纸打磨。

n        化学方法：

少量、多次地滴加稀盐酸或稀硫酸。

l        防止铁制品生锈的方法

n        保持铁制品的洁净、干燥；

n        擦干后涂一层保护膜（作用：

隔绝空气、防水）。

具体方法如下：

u      物理方法——刷漆（油漆或银粉）、涂油

u      化学方法——电镀其它金属（铬或锌）、烤蓝

n        制成不锈钢。

l        金属资源的保护措施：

①防止金属的腐蚀；

②回收利用废旧金属；

③有计划、合理地开采矿物；

④寻找金属的代用品。

（例如用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车外壳等）

意义：

节约金属资源和能源，降低金属的生产成本，减少对环境的污染。

第九单元 溶液

第一节 溶液的形成

溶液

l        定义：

一种或几种物质分散到另一种物质里，形成均一的、稳定的混合物，叫做溶液。

l        基本特征

均一性——指溶液中各部分的浓度和性质都相同。

稳定性——外界条件不变（温度、压强不改变，溶剂不蒸发）时，溶质、溶剂不分层，也不会析出固体。

n        溶液具有均一性、稳定性的原因：

溶质以分子或离子的形式分散到水分子中。

l        溶质由两部分组成——溶剂和溶质。

n        溶剂的定义：

能溶解其他物质的物质叫做溶剂。

n        溶质的定义：

被溶解的物质叫做溶质。

n        常见的溶剂有水、酒精、汽油。

n        溶质可以有一种或多种，但溶剂只能有一种。

n        溶质和溶剂在被分散前可以是固体、液体或气体。

n        溶液、溶质、溶剂的质量关系：

溶液的质量＝溶质的质量＋溶剂的质量

（溶液的体积≠溶质的体积＋溶剂的体积）

n        区分溶剂和溶质

u      固体（或气体）与液体混合——固体（或气体）是溶质，液体是溶剂。

u      液体和液体混合——质量小的为溶质，质量大的为溶剂。

如果其中一种液体是水，那么水是溶剂。

u      当两种物质完全反应后，新生成的物质是溶质，而析出的沉淀或产生的气体不是溶质，溶剂仍是水。

例如锌溶于稀硫酸后，所得到的溶液中的溶质是硫酸锌。

l        溶液的命名：

“[溶质]的[溶剂]溶液”。

如果没有指明溶剂，我们就认为水是溶剂。

l        水和酒精能以任意体积互溶。

探究水与乙醇能否互溶时，要先滴入红墨水（目的：

为了显色，利于观察）。

悬浊液、乳浊液与乳化作用

l        悬浊液：

由固体小颗粒分散到液体里形成的混合物叫做悬浊液。

例如钡餐（硫酸钡的悬浊液）、粉刷墙壁用的涂料、黄河水都是悬浊液。

l        乳浊液：

由小液滴分散到液体里形成的混合物叫做乳浊液。

例如在农业上，一般把不溶于水的液体农药配制成乳浊液。

l        悬浊液和乳浊液都不是溶液，不具备均一、稳定的特征。

l        洗涤剂具有乳化作用。

用洗涤剂洗衣服时，油污没有溶解在水中，没有形成均一、稳定的溶液。

l        用洗涤剂和汽油洗衣服的区别：

汽油——用汽油洗衣服时，油污能溶解在汽油里，形成溶液，随着汽油挥发油污就能被带走。

洗涤剂——洗涤剂具有乳化作用，它能使油污分散成无数细小的液滴，随水流去。

溶解时的吸热或放热现象

l        扩散过程——溶质的分子（或离子）向水中扩散——吸收热量。

l        水合过程——溶质的分子（或离子）和水分子作用，生成水合分子（或水合离子）——放出热量。

l        如果扩散过程吸收的热量小于水合过程放出的热量，溶液的温度就会升高。

（例如氢氧化钠固体、浓硫酸）

l        如果扩散过程吸收的热量大于水合过程放出的热量，溶液的温度就会降低。

（例如硝酸钾）

l        氯化钠等溶于水时，不会有明显的吸热、放热现象。

l        氧化钙与水反应放出大量的热。

有的实验为了节省能源，可以采用氧化钙和水反应来提高温度。

第二节 溶解度

饱和溶液与不饱和溶液

l        定义：

在一定温度下，向一定量溶剂里加入某种溶质，当溶质不能继续溶解时，所得到的溶液叫做饱和溶液；还能继续溶解的溶液，叫做不饱和溶液。

l        判断溶液是否饱和的方法：

继续加入该种溶质，如果该物质的质量减少，那么溶液是不饱和溶液；如果该物质的质量不变，那么溶液是饱和溶液。

l        由于水可以和酒精以任意比例互溶，所以水和酒精不可以形成饱和溶液。

l        不饱和溶液与饱和溶液的转化

不饱和溶液

降温、恒温蒸发溶剂、加溶质

升温、加溶剂

饱和溶液

①氢氧化钙和气体的溶解度随着温度升高而降低。

所以若把氢氧化钙和气体的不饱和溶液变成饱和溶液，在改变温度时要升高温度。

②最可靠的方法是蒸发溶剂、加溶质、加溶剂。

③若想把氢氧化钙的饱和溶液变成不饱和溶液，可以通入适量的二氧化碳并过滤。

④若想把氢氧化钙的不饱和溶液变成饱和溶液，也可以加入CaO并冷却。

⑤氢氧化钙不是晶体，从氢氧化钙溶液也不会析出晶体，所以只能称作“澄清的石灰水变浑浊”。

l        浓、稀溶液与饱和、不饱和溶液之间的关系：

①饱和溶液不一定是浓溶液，不饱和溶液不一定是稀溶液。

②在一定温度时，同一种溶质的饱和溶液要比它的不饱和溶液浓。

l        混合物的分离和提纯

n        分离可溶物和不溶物：

过滤法（溶解、过滤、蒸发或溶解、过滤、洗涤、干燥）

n        铁屑和其他固体：

用磁铁反复吸引

n        除去氯化钠中少量的硝酸钾：

蒸发溶剂结晶法（蒸发溶剂）

n        除去硝酸钾中少量的氯化钠：

冷却热饱和溶液结晶法（高温溶解、降温、过滤）

（结晶：

热的溶液冷却后，已溶解在溶液中的溶质从溶液中以晶体的形式析出，这一过程叫结晶）

n        后两者往往应用在分离两种可溶于水的物质，并且其中一种的溶解度受温度影响大，另一种受温度影响小。

我们希望析出的晶体是量多的一种，所以选用的方法要适合量多的那种。

l        蒸发溶剂时溶液浓度不变，冷却热饱和溶液时溶液浓度变小。

l        在一定温度和溶质相同的条件下，100g的饱和溶液和200g的饱和溶液，二者都蒸发10g水，析出晶体的质量相等。

在60℃和溶质相同的条件下，把100g的饱和溶液和200g的饱和溶液降低到20℃，若前者析出晶体的质量为M，后者析出晶体的质量为N，那么N=2M。

固体的溶解度

l        定义：

在一定温度下，某固体物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。

l        

80

·

·

0

t1

t2

t3

N

t/℃

s/g

P

A

B

C

四要素：

n        温度——必须指明具体的温度，溶解性才有意义。

n        溶剂的质量是100g。

n        固体在溶解在溶液中，必须达到饱和状态。

n        溶解度的单位通常是g。

l        影响固体溶解度的因素：

（内因）溶质性质、溶剂性质；（外因）温度。

一般来说，温度越高，固体的溶解度越大。

l        溶解度的相对大小：

温度是20℃，并且溶剂的质量是100g。

在20℃下，溶解度小于0.01g，被称为难溶（或不溶）；溶解度介于0.01~1g之间，被称为微溶；

溶解度介于1~10g之间，被称为可溶；溶解度大于10g，被称为易溶。

l        有关溶解度曲线的常见试题（见右上图）

n        t3℃时A的溶解度为80g。

n        P点的的含义是：

在该温度时，A和C的溶解度相同。

n        N点为t3℃时A的不饱和溶液，可通过加入A物质，降温，蒸发溶剂的方法使它变为饱和。

曲线上的点代表对应温度的饱和溶液，曲线以下的点代表对应温度的不饱和溶液。

加溶质相当于把点向正上方移动（但是点不能被移动到图象上方），加溶质相当于向下竖直移动，降温相当于向左水平移动，升温相当于向右水平移动。

n        t1℃时A、B、C、溶解度由大到小的顺序C>B>A。

n        从A溶液中获取A晶体可用降温结晶的方法获取晶体。

n        从B的溶液中获取晶体，适宜采用蒸发结晶的方法获取晶体。

n        t2℃时A、B、C的饱和溶液各W克，降温到t1℃会析出晶体的有A和B，无晶体析出的有C，所得溶液中溶质的质量分数由小到大依次为A

n        除去A中的泥沙用过滤法；分离A与少量B的混合物，用结晶法。

l        氯化钠等物质的溶解度受温度变化的影响较小；硝酸钾等物质的溶解度受温度变化的影响较大。

它们的溶解度都随着温度的升高而变大。

l        氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而减小。

气体的溶解度

l        定义：

在压强为101kPa和一定温度时，气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积。

气体的溶解度没有单位。

l        气体溶解度的影响因素：

（内因）气体的性质、水的性质；（外因）温度、压强。

一般来说，温度越高，气体的溶解度越小；压强越大，气体的溶解度越大。

第三节 溶质的质量分数

l        牢记下面的公式：

l        使用该公式时的注意事项：

n        溶质的质量是指形成溶液的那部分溶质，没有进入溶液的溶质不应考虑。

（计算溶质质量时要考虑溶解度）

n        溶液的质量包括溶液中所有溶质的质量。

n        上下的单位要统一。

l        

l        氯化钠溶液的质量分数为16%，“16%”的意义：

每100份质量的氯化钠溶液中含16份质量的氯化钠。

l        配制一定溶质质量分数的溶液

n        用固体配制溶液

u      仪器：

天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。

u      步骤：

计算、称量、溶解、装瓶贴标签。

n        用浓溶液稀释

u      仪器：

量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。

u      步骤：

计算、量取、稀释、装瓶贴标签。

n        标签一般包括药品的名称（化学式）和浓度。

l        溶液的稀释计算

n        稀释的方法：

加入溶剂或加入低浓度溶液。

n        依据：

稀释前后溶液中的溶质的质量不变。

n        关系式

①加水稀释：

浓溶液液质量×浓溶液溶质质量分数%＝稀释后溶液质量×稀释后溶液质量分数%

浓溶液质量×浓溶液溶质质量分数%＝（溶液质量＋加入水的质量）×稀释后溶液质量分数%

②加入低浓度溶液稀释：

浓溶液质量×浓溶液溶质质量分数%+稀溶液质量×稀溶液溶质质量分数%＝（浓溶液质量＋稀溶液质量）×混合后所得溶液溶质的质量分数

l        溶液的混合计算

n        依据：

混合前各溶液溶质的质量之和，等于混合后溶液中溶质的总质量。

l        已知的问题

①如果用固体配制溶液时，固体带有结晶水（例如硫酸铜晶体），那么所得溶液的溶质质量分数会偏小。

②量取液体时，如果仰视读数，量取的液体会偏少；如果俯视读数，量取的液体会偏多。

③用固体配制溶液时，天平未配平、物码颠倒等情况会影响溶液的溶质质量分数。

l        有关化学方程式与溶质的质量分数相结合的计算

【例题】把2.8g铁片放入20g稀盐酸中，恰好完全反应，求：

①原盐酸溶液中溶质的质量分数。

②反应后所得溶液中溶质的质量分数。

解：

设参加反应的HCl的质量为x，生成的FeCl2的质量为y，生成H2的质量为z。

      ①盐酸溶液中溶质的质量分数为

      ②反应后所得溶液中溶质的质量分数为

             答：

原盐酸溶液中溶质的质量分数为18.5%，反应后所得溶液中溶质的质量分数为27.97%。

【注意事项】

①铁片放入盐酸中，发生了化学反应。

溶液中的溶质不是铁，而是氯化亚铁。

②不要设“盐酸的质量为x”，因为盐酸是混合物，而溶解到盐酸中的氯化氢才是纯净物。

③在第二题中，反应后溶液的质量一般通过质量守恒定律来计算。

第十单元 酸和碱

第一节 预备

一、酸碱指示剂

l        定义：

能跟酸或碱的溶液起作用而显示不同颜色的物质叫做酸碱指示剂。

l        常见的酸碱指示剂有紫色石蕊溶液和无色酚酞溶液。

l        某些植物的花瓣或果实（如牵牛花、月季花、紫卷心菜等）也可用作酸碱指示剂。

l        紫色石蕊溶液遇酸溶液（含H+的溶液）变红，遇碱溶液（含OH-的溶液）变蓝，在中性溶液中呈紫色。

无色酚酞溶液遇酸溶液不