1、物质转化和材料利用知识点整理物质转化与材料利用1 分类方法分类法就是根据事物的特点把事物分别归类。 分类时需要依据一定的标准， 根据不同的标准可以把事物分为不同的类别。 如：以对氯化钠、硫酸、氧气、醋酸、氯气、氧化镁、高锰酸钾进行分类为例：（1） 按颜色分类：无色：氯化钠、硫酸、 氧气、醋酸白色：氧化镁黄绿色：氯气紫红色：高锰酸钾（2） 按状态分类：气态：氧气、氯气液态：硫酸、醋酸固态：氯化钠、氧化镁 、高锰酸钾此外对物质还可按照溶解性、导电性等不同的标准进行分类。2 物质按组成的分类（ 1） 氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，成为氧化物。氧化物分为金属氧化物和非金属氧化物。（
2、 2） 无机化合物 ：由除碳外的其他元素组成的化合物。 CO、 CO2、碳酸、碳酸盐的结构和性质跟无机化合物相似，也被列为无机化合物。（ 3） 有机化合物 ：指含碳的化合物（碳的氧化物、碳酸、碳酸盐除外） 。（ 4） 物质分类图金属单质 非金属稀有气体有机化合物纯净物金属氧化物物质氧化物化合物非金属氧化物无机化合物 酸碱盐混合物3 金属与非金属物理特性的比较物理金属非金属性质状态在常温下，除 汞是液体 外，其余都是固体在常温下，有些是气体，个别是液体，有些是固体-3-3差异很大，气体密度很小。如氢气是最轻的气体，碲的密度为密度差异较大，在 0.54g cm（锂）至 19.3g cm（金）之间-
3、36.25g cm ，是非金属中最大的光泽大多数有银白色金属光泽， 少数有特殊颜色（如大多数固体为灰黑色（磷为白色或暗红色），少数气体有颜色（如金呈黄色，铜呈紫红色）氯气为黄绿色），很多气体为无色熔点差异很大，如汞熔点为 -38.9 ，钨的熔点为一般较低，但金刚石、石墨的熔点很高3410导电、导具有良好的导电、导热能力除石墨易导电，硅、硒是半导体外，其他的不易导电热性延展性一般具有良好的延展性一般没有延展性人们常根据金属的一般属性和每种金属的独特性质，如密度、外表、价格等来选择使用金属。如金具有光泽好、化学性质稳定等特点，可做金饰品；铜的导电性好，可用做导线。4 分类的主要原则（ 1） 每一次
4、分类必须按同一个标准进行，如果分类不依据统一的标准，容易犯分类重叠或分类过宽的错误，尤其是在连续分类的过程中，如果不遵守这一规则，将会使分类陷入混乱之中。（ 2） 分类的子项应当互不相容，把母项分为若干个子项，各子项必须有全异关系，不允许出现交叉或从属关系。（ 3） 各子项之和必须等于母项。如将单质划分为金属单质和非金属单质两类就错了，因为单质还有稀有气体单质。5 物质的鉴别（）物质的鉴别是根据几种物质的不同特性，区别它们各是什么物质。物质鉴别的方法有物理方法和化学方法。（ 1） 物理方法 ：物质的 颜色、状态、气味、（厨房用品）味道、溶解性等均可作为物质的鉴别依据。（ 2） 化学方法 ：根据
5、物质的特征、化学性质对物质进行鉴别的方法。如氧气能使带火星的木条复燃，碳酸盐与盐酸反应产-与 AgNO反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀 等。生能使澄清石灰水变浑浊的气体， Cl3（ 3） 蔗糖、实验、冰醋酸、无水硫酸铜粉末、色拉油、高锰酸钾、碳酸钠溶液的鉴别步骤示例： 首先观察物质的颜色，紫红色的固体是高锰酸钾，亮黄色的液体是色拉油。另外有三种固体和两种无色液体。 取三种固体各一匙，分别倒入烧杯中，每只烧杯里倒入 20ml 水，搅拌，出现蓝色溶液的，原固体是无水硫酸铜。 分别取另两种固体于蒸发皿中加热，易熔化的是蔗糖，不易熔化的是食盐（可用化学方法鉴别蔗糖溶液和 NaCl 溶液）。 取两种无色液
6、体 1mL-2mL于试管中，加入少量稀盐酸，有气泡产生的是碳酸钠溶液，无明显现象的是冰醋酸。6 非金属单质与其化合物的转化（ 1） 非金属单质与氧气反应点燃S O2 SO2（硫磺是一种淡黄色粉末，在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生有刺激性气味的气味）点燃C O2 CO2点燃4P 5O2 2P2O5(白色固体 )放电N2O22 NO放电2NOO22 NO2非金属单质在一定条件下可以转化为相应的化合物。（ 2） 非金属氧化物与水反应CO 2H 2OH 2CO3H 2CO3CO2H 2 OSO2H 2 OH 2 SO3 (形成酸雨的原因 )SO3 H 2OH 2SO
7、43NO2H 2O2HNO3 NOSO2 、CO2 、 SO3 与水化合生成 H 2 SO3 、 H 2CO3 、 H 2SO4 ， SO2 、 CO2 、 SO3 分别叫做 H2SO3 、 H 2CO3 、 H 2SO4 的酸酐。7 金属单质与其化合物的转化（ 1） 金属与非金属的反应点燃2Mg O2 2MgO(耀眼白光 )点燃3Fe 2O2 Fe3O4 (火星四射 )Fe S FeS（铁粉与硫粉混合点燃后即可反应，放出大量的热，生成黑色固体）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：点燃2Fe 3Cl 22 FeCl 3点燃Cu Cl2 CuCl2（ 2） 金属与化合物反
8、应点燃2Mg CO2 2MgO C高温8 Al 3Fe3O4 9Fe 4Al 2 O3（ 3） 金属氧化物与水的反应CaOH 2OCa(OH ) 2 (放出大量的热 )Na2OH 2O2NaOHK2O H2O2KOHBaOH 2OBa(OH ) 2活泼金属的氧化物与水反应生成相应的碱。 MgO、FeO、 Fe2O3、 CuO等氧化物不溶于水，也不与水反应。8 金属的冶炼金属氧化物与还原剂（ C、CO、H2 等）在高温下反应，还原剂夺取金属氧化物中的氧，使其还原成金属单质。高温（ 1） C 2CuO 2Cu CO2高温C CO2 2COCOCuOCuCO2（2） H2CuOCuH 2O（盛放 C
9、uO的试管口略向下倾斜；防止生成的水流入试管底部，使试管炸裂；先通 H2，再加热，防止氢气与空气混合加热时发生爆炸；实验停止后，继续通 H2，直至试管冷却，防止灼热的铜被空气中的氧气氧化成 CuO）9 物质转化的规律单质、氧化物、酸、碱、盐之间的相互关系历来是中考的重点。将它们的知识网络化、熟练掌握尤为重要。对其进行总结归纳的方法多种多样。图中每一条线都表示各种物质间的相互关系。从一种物质出发就是这种物质的主要性质，箭头的指向就是这种物质的制备。图中横向表明了不同类物质间的相互转化关系，这些反应都生成盐这类共同产物，由此可得出十种生成盐的方法：金属 非金属 无氧酸盐碱性氧化物 酸性氧化物 含氧
10、酸盐金属 酸 盐 氢气金属 盐 新盐 新金属酸性氧化物碱盐水碱性氧化物酸盐水酸碱盐水酸盐新酸新盐碱盐新碱新盐盐 盐 新盐 新盐图中纵向表明了由单质到盐的转化关系，如：Na Na2O NaOH NaClCO CO2 H2 CO3 Na2CO310 物质的鉴别（）解答物质的鉴别（或检验）问题，尤其是实验设计时，要按“取样 - 操作 - 步骤 - 结论”的顺序进行叙述。常见离子的检验方法及现象物质检验试剂反应现象结论或化学方程式紫色石蕊试液紫色石蕊试液变成红色酸（ H）产生大量气泡，ZnH 2SO4ZnSO4 H 2加入锌粒生成的气体能燃烧点燃2H 2O22H 2O碱（OH ）无色酚酞试液无色酚酞试
11、液变成红色盐酸及可溶性盐酸盐AgNO 3 和稀白色沉淀（即 Cl 的HNO 3检验）BaCl 2 或AgNO 3HClAgClHNO 3硫酸及可溶性硫酸盐Ba(OH )2或H2SO4BaCl 2（即 SO42 的白色沉淀2HClBaSO4Ba( NO3 )2 溶检验）液和稀 HNO 3碳酸盐（即产生大量的气CO2 的检稀盐酸泡，生成的气体3验）无刺激性气味可溶性铜盐氢氧化钠溶液蓝色沉淀（ Cu 2 ）可溶性铁盐氢氧化钠溶液红褐色沉淀（ Fe3 ）CaCO 32HClCaCl 2H 2O CO2CuSO42NaOHCu (OH )2Na2 SO4FeCl 33NaOHFe(OH )33NaCl
12、注意可溶性碱是常用的试剂。如 Ba (OH )2 中的 OH 能使多种阳离子（如 Fe3 、 Cu 2 、 Mg 2 等）产生不同颜色的沉淀，并能使NH4产生气体； Ba 2 能使 CO32 、 SO42 产生不同性质的沉淀，在鉴别、鉴定、推断中成为较为理想的试剂。碳酸盐和酸反应产生气体这一特性也常是推断的“关键” 。11 有关纯度问题的计算（ 1） 纯净物质量 =混合物质量纯度（ 2） 某纯净物中组成元素的质量分数 =某物质元素的质量 100%纯净物质量（ 3） 混合物质量 = 纯净物质量纯度12 金属材料（ 1） 合金合金是一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的具有金属特性的物质。 合金
13、可以为金属与金属或金属与非金属的混合物。 合金是几种成分熔合在一起，而不是像铝粉、铁粉简单地混合在一起。 合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，合金的用途更加广泛。 钢是由碳和铁等元素形成的合金，质地坚硬，有弹性和延展性，机械性能好。（ 2） 铁的锈蚀及防护措施 铁的锈蚀条件。纯净的铁在干燥的空气中是稳定的，铁在无氧条件下即便是与水接触也不易生锈。铁生锈的条件是铁与氧气和水等物质相互作用。铁锈的主要成分是 Fe2O3。 防止铁生锈的方法：根据铁的锈蚀条件不难推断防止铁生锈的方法是使铁制品隔绝空气或隔绝水。钢铁保持铁制品表面干燥和 洁净防锈 在铁制品表面涂一层保 护膜a.刷油漆b.涂油c.电镀d
14、.烤蓝改变铁的组成结构，制 成合金钢，如不锈钢方法（ 3） 废弃金属对环境的影响 污染源：含有镉、铜、镍、铅等有毒金属阳离子的工业废水。 危害：污染土壤和地下水源，危害生态环境。 防护措施：分类回收金属（普遍回收的金属包括：铝、铅、铁、铜、锡、锌、银、金等） ，进行循环再生，对工业废水通过筛选、过滤、药剂清洗、沉淀和水洗等方法进行重金属除污。13 无机非金属材料（1） 水泥 生产原料：石灰石、黏土和其他材料。 生产过程：将原料按一定比例混合，磨细成生料，在炉中烧至部分熔化，冷却成块状熟料，再加入适量石膏磨成细粉，即得普通水泥。 重要性质：水泥具有水硬性，而且在水中也可硬化，贮存时应注意防水。
15、主要用途：制成水泥砂浆、混凝土等建筑材料。人们已发明了许多新式水泥：如矾土水泥、矿渣水泥、膨化水泥等。（2） 玻璃 生产原料：石英砂、纯碱和石灰石。 生产过程：把原料粉碎， 按适当比例混合放入玻璃窑中加强热熔化， 冷却后即得普通玻璃 （即配料、熔化、成型、退火）。 主要成分：普通玻璃是 Na2SiO3、CaSiO3 和 SiO2 熔化在一起所得到的混合物。 重要性质：玻璃在常温下虽呈固态，但不是晶体，没有固定的熔沸点，受热时只能慢慢软化。普通玻璃种加入一些金属化合物，可得到有色玻璃。（3） 陶瓷 生产原料：粘土等（含硅酸盐） 。 陶瓷种类：土器、陶器、瓷器。 生成过程：混合成型干燥烧结冷却。
16、优良性能：耐水、耐酸碱、抗氧化、耐高温、绝缘性好、易加工成型等。14 有机合成材料（ 1） 有机高分子材料用有机高分子化合物制成的材料就是有机高分子材料。分为两类： 天然有机高分子材料：棉花、羊毛、天然橡胶等。 合成有机高分子材料：塑料、合成纤维、合成橡胶等，简称有机合成材料。（ 2） 塑料 热塑性和热固性：某些塑料加热时熔化，冷却后变成固体，再次加热后又可熔化，因而具有热塑性。某些塑料一经加工成型后就不会再受热熔化，因而具有热固性，如电木。 塑料的特性大多数塑料质轻，化学稳定性好，不易锈蚀，具有较好的透明性和耐磨性；绝缘性好，导热性低；一般成型性、着色性好，加工成本低。 塑料的广泛应用塑料具
17、有广泛的应用，按不同塑料的使用特性，通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。15 废弃塑料对环境的影响（ 1） “白色污染”的产生白色污染即指塑料废弃物给环境带来的污染。日常生活中人们使用的塑料购物袋、塑料食品包装、聚苯乙烯一次性泡沫快餐饭盒，还有农村大量使用的农用地膜等，这些塑料以软塑料为主，它们使用后被废弃在环境中很难降解，长期堆积后会破坏土壤结构，污染地下水，危害海洋生物的生存。而且如果焚烧含氯塑料会产生有毒的氯化氢气体，从而对空气造成污染。（ 2） “白色污染”的危害 破坏土壤结构，影响耕地质量和土壤的透气性、透水性； 造成化学污染； 影响农作物对水分、养分的吸收，抑制农作物的生长
18、发育； 对牲畜有害。牲畜吃了带有地膜的饲料后，会引发消化道疾病，甚至死亡。（ 3） 消除“白色污染”的措施消除“白色污染”需要全社会的关心和参与，要解决“白色污染”应该从以下几个方面着手： 减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等； 重复使用某些塑料制品，如塑料袋、塑料盒等； 使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料和光解塑料等； 回收各种废弃塑料。16 材料的发展史（ 1） 旧石器时代：原始人利用石头制石斧、石刀、石箭，用兽骨、鱼刺制骨针。（ 2） 新石器时代：创造和使用陶器。（ 3） 青铜器时代：商朝时期制造出青铜器和青铜武器。（ 4） 铁器时代：春秋战国时期，开始冶铁和炼钢。
19、（ 5） 新材料时代：人们有目的地改进材料的性能。人们利用金属的历史与 金属的活动性和金属冶炼的水平 有关。17 新型材料（ 1） 材料发展史旧石器时代新石器时代铜器时代青铜器时代铁器时代新材料时代（ 2） 新型材料新型材料是指新出现或正在发展中的、具有优异特性和功能并能满足技术进步所需的材料。新材料主要包括以下几种：光电子信息材料树脂基复合材料、金属 基复合材料先进复合材料陶瓷基复合材料、碳纤 维复合材料新型材料 超级陶瓷材料纳米陶瓷新型金属材料记忆合金、铝合金、金 属玻璃新型高分子材料导电塑料做成的塑料电 池人工器官、可降解材料 、高吸水性高分子纳米材料：纳米材料是指由粒径 1nm-100
20、nm之间的粒子组成的材料。将宏观物体细分成纳米粒子后，它将有显著的不同。纳-9米材料与普通材料相比，在机械强度、磁、光、声、热等方面都有很大的不同。 1nm=10 m。18 材料制造与环境保护在材料制造的过程中，为了减少或消除污染，需要探寻无污染或低排放的“绿色”新工艺，需要探索污染物的防治、转化和综合利用的途径，还要努力提高原料的利用率，增加产品的质量，从根本上降低生产对环境造成的污染。例如：炼钢的棕色烟气：氧化铁尘粒和高浓度的 CO。回收氧化铁尘粒用来炼钢，回收 CO可做化工原料和燃料。炼钢时生成炉渣可制矿渣水泥，含磷较多的炉渣可加工成磷肥等。19 探究“以铜为主要原料制备硫酸铜”（ 1）
21、 设计制备方法方法一：钢与浓 H 2SO4 在加热条件下反应生成 CuSO4 。方法二：将铜加热转化成 CuO ，再利用 CuO 与稀 H 2SO4 反应制取 CuSO4 。方法三：将铜和 Cl 2 在加热条件下反应生成 CuCl 2 ，然后将 CuCl 2 与 NaOH 反应生成 Cu (OH )2 ，最后利用 Cu (OH )2 与稀 H 2SO4 反应制取 CuSO4 。（ 2） 写出相关化学反应方程式方法一： Cu 2H 2 SO4 (浓) CuSO4 SO2 2H 2 O方法二：2CuO2CuOCuOH 2SO4CuSO4H 2O点燃方法三：CuCl 2CuCl 2CuCl 22Na
22、OHCu (OH ) 22NaClCu(OH )22NaOHCuSO42H 2O（3） 讨论方法一： Cu 与浓 H 2SO4 反应生成 CuSO4 的同时又生成 SO2 ，既浪费了原料，又造成环境污染。方法二：原料利用率高，无污染。方法三：所选原料氯气有毒，不符合环保要求。20 纳米材料纳米材料是指材料的颗粒尺寸小于 100 的纳米且具有某些特殊性能的材料。纳米材料的主要类型有：纳米粉末、纳米涂层、纳米薄膜、纳米丝、纳米棒、纳米管和纳米固体。判断一种材料是否是纳米材料： 一是看微粒尺寸是否小于 100 纳米，二是看是否具有不同于常规材料的性能， 两者缺一不可。纳米材料与普通材料相比，在机械强度、磁、光、声、热等方面都有很大的优势。
