第八单元 《金属和金属材料》
一、金属和金属材料
1． 考查金属的分类、特性和用途 该类题型命题点有：
（1）金属的分类。
①金属分为纯金属和合金两类，金属材料分为黑色和有色两类。
②多数金属都是银白色的，但铜呈紫红色，金呈黄色，铁粉呈黑色等； ③多数金属都是固体，但汞在常温下呈液态；
④合金是金属和金属或金属与非金属的组合，如工业上常用的生铁和钢就是铁碳合金。
（2）金属的物理特性 大多数金属具有光泽、易导电和导热、有延展性、熔点高、密度大、硬度大等。
（3）用途 由于合金的各项性能一般较优于纯金属，如合金的硬度比相应的金属要大，而熔点比相应的要低等，因此在工业上合金的应用比纯金属广泛。确定金属的用途时，不仅要考虑其性质，还应考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利、废料是否便于回收和对环境的影响等多种因素。
二 金属的化学性质
注意：铝、锌虽然化学性质比较活泼，但是它们在空气中与氧气反应表面生成致密的氧化膜，阻止内部的金属进一步与氧气反应。因此，铝、锌具有很好的抗腐蚀性能。
三、金属与酸的反应
金属活动顺序表中，位于氢前面的金属才能和稀盐酸、稀硫酸反应，放
出氢气，但反应的剧烈程度不同。越左边的金属与酸反应速率越快，铜和以后的金属不能置换出酸中的氢。 金属＋酸 盐＋H2↑（注意化合价和配平）
注意：在描述现象时要注意回答这几点：金属逐渐溶解；有（大量）气泡产生；溶液的颜色变化。
四、金属与盐溶液的反应：金属活动顺序表中，前面的金属能将后面的金属从它的盐溶液中置换出来。（钾钙钠除外） 金属＋盐 新金属＋新盐
现象的分析：固体有什么变化，溶液颜色有什么变化。
五、置换反应：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。单质＋化合物 新单质＋新化合物 A ＋ BC
B ＋ AC
应用：1、在金属活动顺序表中，金属位置越靠前（即左边），金属的活动性越强。（即越靠近左边，金属单质越活泼，对应阳离子越稳定；越靠近
右
边，金属单质越稳定，对应阳离子越活泼。）
2、在金属活动顺序表中，位于氢前面的金属能将酸中的氢置换出来，氢以后不能置换出酸中的氢。
注意：（1）浓硫酸、硝酸除外，因为它们与金属反应得不到氢气。
（2）铁和酸反应化合价变化：由0价→＋2价。
3、在金属活动顺序表中，前面的金属能将后面的金属从它的盐溶液中置换出来。【可以理解为弱肉强食，弱的占位置（离子或化合物的位置）占不稳，被强的赶走；强的占位置占得稳，弱的不能将它赶走！】
注意：（1）K 、Ca 、Na 除外，因为它们太活泼，先和水反应。
（2）变价金属Fe 、Cu 、Hg 发生这种置换反应，化合价变化：由0
价→＋2价。
六 金属资源的利用和保护
考点一、铁的冶炼
1、原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。
2、现象：红色粉末逐渐变为黑色，产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
3、注意：
①先通CO 再加热的目的：排出装置内的空气，以免加热时CO 与空气混合，可能会发生爆炸。
②实验完毕后继续通入CO 的目的；防止氧化铁被还原成铁后, 在较高的温度下重新被氧化
③尾气的处理：因为CO 有毒，所以尾气中的CO 气体要经过处理，变成无毒的气体。可点燃使其生成无毒的二氧化碳气体。
考点二、金属资源的保护和利用:
①防止金属腐蚀
1、保护金属资源的途径： ②回收利用废旧金属
③合理开采矿物
④寻找金属的代用
2、意义：节约金属资源，减少环境污染
第六单元 碳和碳的氧化物
一、碳的几种单质
1、金刚石（C ）是自然界中最硬的物质，可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。
2、石墨（C ）是最软的矿物之一，有优良的导电性，润滑性。可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的滑块等。
注意：铅笔里面其实不含铅，是石墨和黏土混合而成的混合物。H 代表Hard ，坚硬的；B 代表Black ，黑的。6B 最软，颜色最深；6H 最硬，HB 软硬适中。
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，但活性炭的吸附作用比木炭要强，如制糖工业利用其来脱色，防毒面具里的滤毒罐也是利用活性炭来吸附毒气。焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
4、C60是一种由60个碳原子构成的分子，形似足球，性质很稳定。
5、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。
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、常温下的化学性质稳定【为何碳在常温下化学性质比较稳定？碳原子的最外层有4个电子，既不容易得电子，也不容易失去电子，因此常温下碳的化学性质比较稳定。档案材料一般用碳素墨水书写、古代书画历经百年也安然无恙、木质电线杆埋入地下部分用火烧焦可防腐都是利用这个原理。】
2、可燃性:
（1）完全燃烧(氧气充足), 生成CO2 :
（2）不完全燃烧(氧气不充足), 生成CO ：
3、还原性：
现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色，澄清的石灰水变浑浊。
应用：冶金工业
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或液体与液体，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（排空气法易中毒）
密度比空气大用向上排空气法 CO2只能用向上排空气法（它能溶于水且与水反应）
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：
反应类型：复分解反应 （AB ＋CD=AD＋CB ）
（2）选用和过氧化氢制氧气（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：
【生石灰和水反应可得熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)2】
4、实验室制取二氧化碳步骤 一检、二装、三注入、四收集
5、正确制取二氧化碳的装置图 错误制取二氧化碳的装置图
6、制取二氧化碳的注意事项
(1）不能用碳酸钠粉末替代块状碳酸钙，因为碳酸钠粉末和稀盐酸反应太快，反应难以控制。
(2）不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸易挥发出HCl 气体，且该反应是放热反应，会使浓盐酸挥发出更多的HCl 气体，混在CO2中，使收集的CO2气体不纯。
(3）不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为稀硫酸和碳酸钙产生的硫酸钙属于微溶物，会附着在碳酸钙表面，阻止反应的进一步进行。
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： 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红， 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 本反应可用于检验二氧化碳。
(4）与灼热的碳反应：
（吸热反应，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、制冷剂利用其物理性质。
4、危害及防治措施
温室效应—原因：过多的CO2、O3、CH4、氟氯代烷等
1、减少使用煤、石油、天然气等化石燃料
2、开发新能源如、太阳能、风能、地热等清洁能源。
3、大力植树造林、严禁乱砍滥伐森林。
五、一氧化碳的性质
1、物理性质：无色，无味的气体，密度比空气略小，难溶于水，有毒。
2、化学性质: （H2、CO 、C 具有相似的化学性质：①可燃性 ②还原性）
（1）可燃性： （可燃性气体点燃前一定要检验纯度） 把CO 收集在试管中，用手指堵住试管口，用点燃的小木棒靠近试管口 松开手指，如果听到扑扑爆鸣声 就是纯净CO 。
【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；CH4和O2的燃烧火焰是：发出明亮的蓝色火焰。】
（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。
第九单元《溶液》
一、溶液的形成
1、溶液
（1）溶液的概念：一种或几种物质分散到另一种物质里形成的均一的、稳定的混合物，叫做溶液。能溶解其他物质的物质叫做溶剂，被溶解的物质叫做溶质。
（2）溶液的基本特征：均一性、稳定性
均一性：是指溶液中任一部分的浓度和性质都相同。
稳定性：是指外界条件（温度压强等）不变时，溶液长时间放置不会分层，也不会析出固体或放出气体。
注意：a 、溶液是混合物；溶液不一定是液体。
b 、溶液一般是透明的但不一定无色，如CuSO4溶液为蓝色 FeSO4溶
液为浅绿色 Fe2(SO4)3溶液为黄色
c 、溶质可以是固体、液体或气体；水是最常用的溶剂(实验9-2)
d 、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（分子间有间隔）
e 、溶质的质量是指分散到液体中的那部分物质的质量，未溶解的部
分不能算在内。溶质可以是一种，也可以是两种或两种以上，但溶剂只能是一种。
f 、溶液的名称：溶质的溶剂溶液（如：碘酒——碘的酒精溶液）
g 、不同的物质在水中的存在形式不同。一般来说，由分子构成的物
质在水中以分子的形式存在，
由离子构成的物质在水中以离子的形式存在。
2、溶液的用途
溶液在生产和科研中具有广泛的用途，与人们的生活息息相关。
（1） 化学反应在溶液中进行得快，制造某些产品的反应在溶液中进行，可以缩短生产周期。
（2） 溶液对动植物和人的生理活动都有着很重要的意义，植物吸收的养料必须以溶液形式存在，医疗上用的多种注射液也都是溶液。
3、溶质和溶剂的判断 名称：溶质在前，溶剂在后
固体、气体溶于液体，液体为溶剂
有水，水为溶剂
液体溶于液体
无水，量多的为溶剂
4、浊液分悬浊液和乳浊液（实验9-4）
固体小颗粒悬浮于液体里形成的混合物叫悬浊液；小液滴分散到液体里
形成的混合物叫乳浊液。
悬浊液和乳浊液振荡后都呈混浊状态，静置后都分为两层。
5、乳化现象
乳化剂：人们把能促使两种互不相溶的液体形成稳定乳浊液的物质叫做
乳化剂，乳化剂所起的作用就叫乳化作用。乳化与溶解不同，乳化后形成的是乳浊液。
注意：用汽油与用洗涤剂清洗衣服上的油污有本质的区别，用汽油清洗是利用汽油来溶解油脂，形成的是溶液；而用洗涤剂清洗是利用洗涤剂将油珠乳化变小，形成的是乳浊液。
6、溶解时的吸热或放热现象
物质在溶解的过程中发生了两种变化：
（1）扩散过程：溶质的分子或离子向水中扩散，吸收热量
（2）水合过程：溶质的分子或离子与水分子作用，生成水合分子或水合离子，放出热量
a 、扩散过程吸收的热量小于水合过程放出的热量，溶液温度升高，如氢氧化钠溶于水，浓H2SO4溶解时放出热量
b 、扩散过程吸收的热量大于水合过程放出的热量，溶液温度降低，如硝酸铵溶于水时吸收热量。
C 、扩散过程吸收的热量等于水合过程放出的热量，溶液温度不变，如氯化钠溶于水。
二、溶解度
(一) 、饱和溶液、不饱和溶液
1、概念：在一定温度下（溶质为气体时，还需要指明压强），向一定量的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。
注意：
a 、明确前提条件：一定温度，一定量的溶剂。因为改变溶剂量或温度，饱和溶液与不饱和溶液是可以相互转化的。
b 、明确“某种溶质”的饱和溶液或不饱和溶液。
c 、饱和溶液与不饱和溶液不是固定不变的，一旦前提条件发生改变，则溶液的饱和或不饱和状态也会发生改变。
2、判断方法：继续加入该溶质，看能否溶解。
3、饱和溶液与不饱和溶液之间的转化（对大多数物质而言）
注：①Ca(OH)2和气体等除外，它的溶解度随温度升高而降低 ②最可靠的方法是：加溶质、蒸发溶剂
4、浓、稀溶液与饱和不饱和溶液之间的关系
在一定量的溶液里含溶质的量相对较多的是浓溶液，含溶质的量相对较少的是稀溶液。
② 饱和溶液不一定是浓溶液
②不饱和溶液不一定是稀溶液，如饱和的石灰水溶液就是稀溶液
③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 （二）、溶解度
1、固体的溶解度
（1）溶解度的定义：在一定温度下，某固态物质在100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量
四要素：①条件：一定温度 ②标准：100g 溶剂
③状态：达到饱和 ④质量：溶解度的单位：克
（2）溶解度的含义：
20℃时NaCl 的溶液度为36g 含义：
在20℃时，在100克水中最多能溶解36克NaCl 或在20℃时，NaCl 在100克水中达到饱和状态时所溶解的质量为36克。
注意：通过溶解度可得该温度下该物质的饱和溶液中，溶质、溶剂和溶液的质量比。
假设某温度下，某溶质的溶解度为Sg ，则溶质、溶剂和溶液之间的质量
比为S ：100 ：（S+100）。
（3）影响固体溶解度的因素：①溶质、溶剂的性质（种类）②温度
大多数固体物质的溶解度随温度的升高而升高；如KNO3
少数固体物质的溶解度受温度的影响很小；如NaCl
极少数固体物质溶解度随温度的升高而降低。如Ca(OH)2
（4）固体物质的溶解性与溶解度的关系
20℃时 S 易溶> 10g 可溶 1-10g 微溶 0.01-1 难溶
溶解性：一种物质溶解在另一种物质里的能力。溶解性是物质溶解能力的定性表示，溶解度是物质溶解能力的定量表示。
2、固体物质溶解度的表示方法
（1）列表法 （表9-1）
（2）曲线法：用横坐标表示温度，纵坐标表示溶解度，画出物质的溶解度随温度变化的曲线，这种曲线叫做溶解度曲线。（图9-12、9-13）
（3）溶解度曲线的意义
①溶解度曲线表示某物质在不同的温度下的溶解度或溶解度随温度变化的情况。
②溶解度曲线上的每一个点表示该溶质在某温度下的溶解度，此时的溶液必然是饱和溶液。
③两条曲线交叉点表示两种溶质在同一温度下具有相同的溶解度。
④在溶解度曲线下方的点，表示该溶液是不饱和溶液。
（4）溶解度曲线的变化规律
A 、大多数固体物质的溶解度随温度升高而增大，表现在曲线“坡度”比较“陡”，称之为“陡升型”，如硝酸钾
B 、少数固体物质的溶解度受温度的影响很小，表现在曲线“坡度”比较“平”，
称之为“缓升型”，如NaCl
C 、极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小，表现在曲线“坡度”下降，称之为“下降型”，如Ca(OH)2
（5）溶解度曲线的应用
A 、可以查出某种物质在某温度下的溶解度。
B 、可以比较同一温度下，不同物质溶解度的大小。
C 、可以确定温度对溶解度的影响状况。
D 、根据溶解度曲线可以确定怎样制得某温度时该物质的饱和溶液。
2、气体的溶解度
（1）气体溶解度的定义：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。
（2）影响因素： ①气体的性质 ②温度（温度越高，气体溶解度越小）③压强（压强越大，气体溶解度越大）
注意：单位是体积单位
（3）用气体溶解度的知识来解释现象
A 、夏天打开汽水瓶盖时，压强减小，气体的溶解度减小，会有大量气体涌出。
B 、喝汽水后会打嗝，是因为汽水到胃中后，温度升高，气体的溶解度减小。 3、混合物的分离
（1）过滤法：分离可溶物 + 难溶物
（2）结晶法：分离几种可溶性物质
①概念：热的溶液冷却后，易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。析出晶体后的溶液叫母液。
②结晶的两种方法
蒸发溶剂结晶，一般适用于溶解度随温度变化不大的物质，如NaCl （海水晒 盐）
冷却热饱和溶液结晶（降低温度），一般适用于溶解度随温度变化较大的物质，如KNO3
③结晶的应用----海水晒盐
原理：利用阳光和风力使水分蒸发，食盐结晶出来。
过程：海水--贮水池--蒸发池--结晶池 食盐--氯化钠
母液---多种化工产品
此过程中，结晶后得到的母液是食盐的饱和溶液，但不一定是其他化工产品的饱和溶液。
三、溶质的质量分数
说明：浓溶液，稀溶液知识粗略地表示溶液中溶质的多少，要准确地表示一定量的溶液里究竟含有多少溶质，即溶液的组成，常用溶质的质量分数或体积分数表示。
对于有色溶液来说，可以根据颜色的深浅来区分溶液的浓还是稀。
1、 公式：
（1）溶质质量指已溶解在溶剂里的溶质的质量，不一定等于加入的溶质质量（即没有溶解的部分不计入溶质质量）。
（2）两种溶液混合后，总质量等于混合前两种物质的质量之和，但总体积往往比混合前两种物质的体积之和小。
（3）溶质的质量分数是一个比值，最后的计算结果用百分数表示。
（4）溶质的质量分数越大，表示一定量溶液中所含溶质质量越多，溶液越浓。
2、在饱和溶液中：
溶质质量分数C%=s/(s+100) ×100%（C
3、溶质的质量分数与溶解度的比较
4、有关溶质质量分数的计算 简单计算类型：
（1）已知溶质和溶剂的质量，求溶液中溶质的质量分数。
（2）计算配制一定量、一定溶质质量分数的溶液所需溶质溶剂的量。 可用：溶质质量 = 溶液质量 × 溶质的质量分数
溶剂质量 = 溶液质量 - 溶质质量
（3）溶解度与同温度下饱和溶液中溶质的质量分数的换算。
（4）溶质质量、溶剂质量、溶液质量的判定
A 、结晶水合物溶与水时，其溶质为不含水的化合物，结晶水转为溶剂水。如CuSO4•5H2O 溶解于水，溶质是CuSO4而H2O 转变成溶剂水。
B 、有些化合物溶与水后，会与水发生化学反应。如CaO 溶于水，会与水发生反应CaO+H2O==Ca(OH)2，其溶质是Ca(OH)2 而不是CaO 。
C 、溶质只能是已经溶解的那一部分，没有溶解的不能作为溶质进行计算。
D 、某化合物溶于水，要计算某一种溶质的质量分数时，溶液的质量应该包括混合物与水的质量。
E 、有关溶液参加反应的计算，要确定最后的溶质是什么。溶液质量的确定是反应前的总质量减去生成沉淀和气体的总质量。在根据化学方程式列有关反应物、生成物的质量比时，要以溶质的质量列比例关系，而不能直接用溶液的质量或体积列比例关系。
注：只能用质量，不能用体积。
5、溶液的稀释和浓缩
（1）溶液的稀释
方法：A 、加入溶质 B 、加入低浓度溶液
依据：稀释前后溶液中溶质的质量不变。 计算式： A 、加水稀释
A •a% =B•b%或A •a%=（A+m水）•b% 式中，A 代表浓溶液质量，a%表示其质量分数；B 代表稀释后溶液质量，b% 表示其质量分数；m 水代表加入水的质量。
B 、加入低浓度溶液稀释 A •a%+B•b%=（A+B）•c% 式中c% 代表混合后所得溶液的溶质质量分数。
（2）溶液的浓缩问题（溶质质量分数变大）
方法：A 加入溶质 B 蒸发溶剂 C 与浓溶液混合
计算式：
A 、加入溶质
A •a%+B=（A+B）•c% B 为加入溶质的质量
B 、蒸发溶剂
A •a%=（A-B ）•c% B 为蒸发的溶剂的质量
C 与浓溶液混合
A •a%+B•b%=（A+B）•c% B 为浓溶液的质量，b%为浓溶液中溶质的质量分数
注意：稀释或浓缩的原理就是改变溶液中溶质或溶剂的质量，溶质的质量变大，溶质的质量分数增大，溶剂的质量增大，溶质的质量分数变小。但要注意：当为饱和溶液时，增加溶质不会改变溶质的质量分数。
6、配制一定溶质质量分数的溶液
（1）用固体配制：
①步骤：计算、称量和量取、溶解
②仪器：托盘天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒
（2）溶质为液体或将浓溶液稀释（稀释前后，溶质的质量不变）
①步骤：计算、量取、稀释
②仪器：量筒、滴管、烧杯、玻璃棒
注意事项：影响溶质质量分数变化的错误操作：A 、药品不纯B 、称量时药品和砝码放反了，且使用了游码；C 、量取液体读数时视线没有和凹液面最低处保持水平。
说明：
A 、导致配制溶液的溶质质量分数偏低的原因可能是：仰视量取水的体积（导致水的体积偏多）或俯视量取浓溶液的体积（导致浓溶液的体积偏少）；用托盘天平称量固体物质时，将物质与砝码放反，且移动游码（导致称得固体质量偏小）；烧杯内原来有水；固体溶质中含有不溶物或杂质等等。
B 、导致配制溶液的溶质质量分数偏高的原因可能是：仰视量取浓溶液的体积（导致浓溶液的体积偏大）或俯视量取水的体积（导致水的体积偏小）。