  
第二節(jié) 用途廣泛的金屬材料 1.合金的定義、特點以及形成條件是怎樣的？ （1）定義：兩種或兩種以上的金屬（或金屬跟非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。 （2）特點：合金具有許多優(yōu)良的物理、化學或機械性能。 一般來說:硬度大于各成分金屬，熔點低于各成分金屬。 （3）兩種金屬形成合金的條件：一種金屬的熔點要高于另一種金屬的熔點，但是其熔點要低于另一種金屬的沸點。 即：合金的特點：硬度增大，熔點降低。 注意： ①合金中一定含有金屬元素 ②合金中也可能含有非金屬元素 ③合金一定是混合物 ④合金中成分的含量影響合金的性質(zhì)。 2.銅合金包括哪些？ 我國使用最早的合金是青銅（含錫、鉛）。 ①青銅：主要含銅和錫，有良好的強度和塑性、耐磨、耐腐蝕，主要用于制機器零件如軸承、齒輪等。 ②黃銅（Cu~Zn，Zn20%~36%） ③白銅：主要含銅和鎳，它不容易生銅綠，常用于制造精密儀器和裝飾品。 3.鐵合金包括哪些？ 根據(jù)含碳量把鐵合金分為生鐵和鋼。 生鐵：含碳量在2％～4.3％之間，還含硅、錳及少量硫、磷。 鋼又可分為碳素鋼和合金鋼。 碳素鋼進一步分成：低碳鋼（含碳0.03％～0.3％） 中碳鋼（含碳0.3％～0.6％） 高碳鋼（含碳0.6％～2％ ） 合金鋼：在碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、鎳、鉬、鈷等合金元素(如不銹鋼)。 鋼：用量最大，用途最廣的合金 鋼的含碳量越低，韌性越好，硬度越低；含碳量越高，韌性越差，硬度越高。 4.鋁合金是什么樣的？ 硬鋁：Cu 4%、Mg 0.5%、Mn 0.5%、Si 0.7%。 特點：密度小、強度高、抗腐蝕 用途：制造飛機和宇宙飛船 鋁被稱為“有翼的金屬”“會飛的金屬”。 5.不銹鋼是什么樣的？ 為了防銹又在合金中加入鉻和鎳，這種鋼稱為不銹鋼。不銹鋼通常是指含鉻量在12—30%的合金鋼。 6.金屬元素之最有哪些？ · 地殼中含量最高的金屬——鋁 · 人體中含量最高的金屬——鈣 · 導電、導熱性最好的金屬——銀 · 目前產(chǎn)量最大的金屬——鐵 · 熔點最高的金屬——鎢 · 熔點最低的金屬——汞 · 硬度最大的金屬——鉻 · 密度最大的金屬——鋨 · 密度最小的金屬——鋰 · 延展性最好的金屬——金 第四章 非金屬及其化合物 第一節(jié) 無機非金屬的主角—硅 一．硅元素的性質(zhì)有哪些？ 無機非金屬材料中的主角，在地殼中含量26.3％，次于氧。是一種親氧元素，以熔點很高的氧化物及硅酸鹽形式存在于巖石、沙子和土壤中，占地殼質(zhì)量90％以上。位于第3周期，第ⅣA族碳的下方。
Si 對比 C 最外層有4個電子，主要形成四價的化合物。 二．二氧化硅（SiO2）的性質(zhì)有哪些？ (1)存在形式：天然存在的二氧化硅稱為硅石，包括結晶形和無定形。石英是常見的結晶形二氧化硅，其中無色透明的就是水晶，具有彩色環(huán)帶狀或?qū)訝畹氖乾旇?。二氧化硅晶體為立體網(wǎng)狀結構，基本單元是[SiO4]，因此有良好的物理和化學性質(zhì)被廣泛應用。（瑪瑙飾物，石英坩堝，光導纖維） （2）物理性質(zhì)：熔點高、硬度大、不溶于水、潔凈的SiO2無色透光性好。 （3）化學性質(zhì)：化學穩(wěn)定性好，除HF外一般不與其他酸反應，可以與強堿（NaOH）反應，屬于酸性氧化物，在一定的條件下能與堿性氧化物反應。 ①常溫與氫氟酸(HF)反應（SiO2很不活潑，HF是唯一能跟其反應的酸） SiO2＋4HF == SiF4 ↑＋2H2O ②酸性氧化物：不溶于水，也不與水反應。 與強堿反應：SiO2＋2NaOH == Na2SiO3＋H2O 與堿性氧化物反應：SiO2＋CaO === CaSiO3 所以不能用玻璃瓶裝HF，裝堿性溶液的試劑瓶應用木塞或膠塞。 注： a、實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶為什么用橡膠塞而不用玻璃塞？ NaOH溶液能與玻璃中的SiO2反應生成 Na2SiO3，Na2SiO3的水溶液俗稱“水玻璃”，是一種黏合劑，使瓶塞部分粘結而無法打開。因此盛裝NaOH溶液的試劑瓶不能用玻璃塞而要用橡膠塞或木塞。 b、實驗室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸？ HF能腐蝕玻璃，因此，盛裝氫氟酸不能用玻璃試劑瓶而要用塑料瓶。 c、某同學根據(jù)SiO2既可與堿反應，也能與氫氟酸反應，推斷SiO2為兩性氧化物，是否正確? 不正確。因為二氧化硅只跟氫氟酸反應，不跟其它酸反應，而是屬于酸性氧化物。 ③在高溫下與碳酸鹽的反應 SiO2 + Na2CO3 === CO2↑ + Na2SiO3 SiO2 + CaCO3 === CO2↑ + CaSiO3 ④弱氧化性 SiO2 +2C === Si + 2CO↑ （4）用途 主要用作裝飾、石英坩堝、光導纖維。 三．硅酸（H2SiO3）的性質(zhì)有哪些？ （1）物理性質(zhì)：硅酸是一種白色固體，溶解度很小，而且是一種弱酸，酸性比H2CO3還弱。 （2）制備（強酸制弱酸）：由于SiO2不溶于水，硅酸應用可溶性硅酸鹽和其他酸性比硅酸強的酸反應制得。 Na2SiO3＋2HCl == H2SiO3↓＋2NaCl SiO32- + 2H+ == H2SiO3↓ Na2SiO3 + H2O + CO2==H2SiO3↓+ Na2CO3 SiO32- + H2O + CO2==H2SiO3↓+ CO32- 硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水就形成干膠，稱為“硅膠”。 H2SiO3 H2O + SiO2 （3）用途 硅膠多孔，吸附水分能力強，常用作實驗室和袋裝食品，瓶裝藥品等的干燥劑，也可以用作催化劑的載體。 四．硅酸鹽的定義、性質(zhì)、用途以及表示方法是什么？ （1）定義：硅酸鹽是由硅、氧、金屬元素組成的化合物的總稱。 （2）性質(zhì)：分布廣，結構復雜化學性質(zhì)穩(wěn)定。一般不溶于水（Na2SiO3 、K2SiO3除外）。 （3）用途：最典型的代表是硅酸鈉Na2SiO3 ：可溶，其水溶液稱作水玻璃和泡花堿，可作肥皂填料、木材防火劑和黏膠劑。硅酸鈉水溶液久置在空氣中會出現(xiàn)白色渾濁。因為發(fā)生下列反應： Na2SiO3＋CO2＋H2O＝Na2CO3＋H2SiO3↓ 常用硅酸鹽產(chǎn)品：玻璃、陶瓷、水泥。 （4）表示方法： ①化學式法： 適用于簡單的硅酸鹽如：Na2SiO3，K2SiO3、CaSiO3等。 ②氧化物法： 活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水。氧化物前系數(shù)配置原則：除氧元素外，其他元素按配置前后原子個數(shù)守恒原則配置系數(shù)。 硅酸鈉：Na2SiO3 Na2O·SiO2 硅酸鈣：CaSiO3 CaO·SiO2 高嶺石：Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3·2SiO2·2H2O 正長石：KAlSi3O8 K2O·Al2O3·6SiO2 （5）硅酸鹽產(chǎn)品簡介：
四．硅單質(zhì)的物理性質(zhì)有哪些？ （1）物理性質(zhì)：與碳相似，有晶體和無定形兩種。晶體硅結構類似于金剛石，有金屬光澤的灰黑色固體，熔點高（1410℃），硬度大，較脆，常溫下化學性質(zhì)不活潑，是良好的半導體。 （2）化學性質(zhì)：常溫下，硅的化學性質(zhì)不活潑，除氫氟酸、氟氣、強堿外不跟其他物質(zhì)如：氧氣、氯氣、硫酸等起反應，但在加熱情況下，硅也能跟一些非金屬反應。 Si＋2NaOH＋H2O == Na2SiO3＋2H2↑ （3）制備：SiO2 +2C === Si + 2CO↑（得到的只是粗硅，還要進一步提純） （4）應用：半導體晶體管及芯片、光電池。 第二節(jié) 富集在海水中的元素—氯 一．氯元素在元素周期表中的位置？ 位于第三周期第ⅦA族，原子結構：容易得到一個電子形成氯離子Cl－，為典型的非金屬元素，在自然界中以化合態(tài)存在。
二．氯氣 1．物理性質(zhì)物理性質(zhì)有哪些？ 黃綠色氣體，有刺激性氣味的有毒氣體， 可溶于水（1體積水大約溶解2體積的氯氣），易液化， 加壓和降溫條件下可變?yōu)橐簯B(tài)(液氯)和固態(tài)。 2．化學性質(zhì)有哪些？ （1）與金屬反應 ①鈉與氯氣反應 現(xiàn)象：金屬鈉在氯氣中劇烈燃燒，黃色火焰，產(chǎn)生大量的白煙，生成白色固體 2Na+Cl2====2NaCl ②鐵與氯氣反應 現(xiàn)象：紅熱的鐵絲在氯氣中劇烈燃燒，產(chǎn)生棕黃色的煙； 溶于水后溶液呈黃色。 2Fe+3Cl2====2FeCl3 規(guī)律：氯氣與變價金屬（如Fe、Cu）發(fā)生反應，把變價金屬氧化成高價的金屬氯化物。 ③銅與氯氣反應 現(xiàn)象：金屬銅在氯氣中燃燒，產(chǎn)生大量的棕黃色的煙，加水溶解得藍綠色溶液。 Cu + Cl2====CuCl2 （2）與非金屬反應 現(xiàn)象：氫氣在氯氣中安靜燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，瓶口呈白霧狀。 生成的HCl極易溶于水，與空氣中的水蒸氣結合形成的鹽酸（氫氯酸）小液滴。 H2 + Cl2====2HCl 在點燃（或光照）下氯氣均能與氫氣反應 實驗證明，在一定條件下，Cl2還能與P、S、C等非金屬直接化合。 2P + 3Cl2====2PCl3 2P + 5Cl2====2PCl5 燃燒：燃燒不一定有氧氣參加，物質(zhì)并不是只有在氧氣中才可以燃燒。燃燒的本質(zhì)是劇烈的氧化還原反應，所有發(fā)光放熱的劇烈化學反應都稱為燃燒。 （3）氯氣與水的反應 Cl2＋H2O == HCl＋HClO 在該反應中，Cl2既是氧化劑于是還原劑，轉移的電子數(shù)為e-。 1體積的水溶解2體積的氯氣形成的溶液為氯水，為淺黃綠色。其中次氯酸HClO有強氧化性和漂泊性，起主要的消毒漂白作用。次氯酸有弱酸性（酸性比碳酸還弱）， 不穩(wěn)定，光照或加熱分解，因此久置氯水會失效。2HClO === 2HCl＋O2 ↑ 新制氯水和久置氯水的區(qū)別？ 新制氯水：3分子：Cl2 ，HClO，H2O 4離子：H+，OH-，Cl－，ClO－ 久置氯水：分子：H2O 離子：H+，Cl－ （4）氯氣與堿的反應 漂白液的制?。?/span>2NaOH + Cl2 = NaClO + NaCl + H2O 漂白液的主要成分是NaClO+NaCl，有效成分是NaClO 漂白粉和漂粉精的制?。?/span>2 Ca(OH)2 + 2Cl2==Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O 漂白粉和漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2+CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2 漂白粉的漂白原理： Ca(ClO)2 + CO2+H2O==CaCO3↓+ 2HClO 漂白粉失效原理 2HClO 2HCl + O2↑ （5）氯氣的實驗室制法 MnO2＋4HCl (濃) ===MnCl2＋2H2O＋Cl2 (氯氣在飽和食鹽水里的溶解度非常小)
制取氯氣 吸收氯氣 收集氯氣 干燥氯氣 除去氯化氫 儀器連接順序：E→C→D→A→B→H→G→F |
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