1、优质文档优质文档九年级化学化学反应的基本知识以及应用浙江版【本讲教育信息】一. 教学内容：能够区别金属和非金属的差异，知道常见金属的性质和用途，金属的几类反应和活动性规则，金属腐蚀和金属材料的基本常识；掌握氧化反应和还原反应，知道典型的氧化剂和还原剂；掌握并能够区分化学反应的基本类型；掌握燃烧的条件以及灭火知识；知道光合作用和呼吸作用中的物质变化和反应过程；掌握质量守恒定律和化学方程式的含义，能够正确书写化学方程式；知道自然界中碳循环和氧循环途径，知道各类物质之间的转化关系。二. 教学重点、难点化学反应的基本知识以及应用物质间的循环和转化三. 教学过程（一）金属1. 金属和非金属的主要差异金属
2、和非金属的性质比较：金属 非金属金属光泽，大都银白 有多种颜色具有延展性 没有延展性可锻性 不具有可锻性硬度通常较大 硬度不一致是良好的导电体 一般不可以导电是良好的导热体 导热性能差密度高 密度低熔点高 熔点低归纳：金属材料包括：铁、铝、铜等纯金属和合金（纯金属 90 多种、合金有几千种）金属物理性质：常温下为固体（汞为液体） 、有金属光泽、大多数为电、热的优良导体有延展性、密度较大、熔点较高。2. 金属的活动性顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au（1）在金属的活动性顺序中，金属的位置越靠前，在水溶液中越易失去电子变成离子，它的活动性就越强
3、。上述金属中 K 的活动性最强，Ca 次之，金的活动性最弱。 （2）上述结论的实验验证： 金属与酸反应：金属 Mg、Zn、Fe、Cu 与稀盐酸（或稀硫酸）的反应现象。1）Mg、Zn 与稀盐酸或稀硫酸反应的现象：金属表面不断有气泡产生，并且金属逐渐溶解，溶液呈无色。优质文档优质文档化学方程式： Mg+2HCl=MgCl2 +H2Mg+H2SO4 = MgSO4 +H2Zn +2HCl = Zn Cl2 +H2Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H22）Fe 与稀盐酸或稀硫酸反应的现象：金属表面不断有气泡产生，并且金属逐渐溶解，溶液呈浅绿色。化学方程式：Fe+ 2HCl = FeCl2 +H2
4、Fe+H2SO4 = FeSO4 +H2总结：Mg、Zn、Fe 三种金属能置换酸中的氢，但反应的剧烈程度不同，Mg 与酸反应最剧烈， Zn 次之， Fe 反应最平缓，Cu 不能置换酸中的氢。可见：金属在溶液中的活动性不同。活泼金属能置换酸中的氢，即在金属的活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换酸中的氢。金属与酸反应的范围：金属活动顺序表中排在 H 前面的金属。酸：盐酸与稀硫酸，不能用硝酸和浓硫酸（因其具有强氧化性和金属反应一般不生成氢气而生成水） 。（3）金属与盐溶液反应1）Fe 和 CuSO4 溶液的反应；现象： Fe 的表面有红色的铜生成，溶液由蓝色变为浅绿色。化学反应方程式：Fe + Cu
5、SO 4= FeSO4 + Cu 2）Cu 和 Hg(NO3)2 溶液的反应；现象：在铜的表面有银白色的汞生成，溶液由无色变为蓝色。化学反应方程式：Cu+Hg(NO 3)2= Cu (NO3)2 +Hg总结：Fe 和 CuSO4 反应， Fe 和 ZnSO4 不反应；Cu 和 Hg(NO3)2 反应， Cu 和 ZnSO4 不反应。在金属的活动性顺序中，只有排在前面的金属才能把排在它后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，即：前置后，盐可溶。练习：下列方程式表示的反应，符合实验事实的是：（C ）A. Cu+2HCl=CuCl2+H2B. Zn+2AgCl= ZnCl2+2AgC. Zn+ CuSO
6、4= ZnSO4+CuD. 2Fe+3H2 SO4=Fe2(SO4)3+3H2向 AgNO3 、NaNO 3 和 Cu（NO 3） 2 的混合溶液中加入一定量的 Zn 粉充分反应后，过滤、洗涤，将滤渣放入盐酸中有气泡产生，则滤液中存在的阳离子是（C） A. Ag 离子、Cu 离子 B. Cu 离子 、Zn 离子C. Zn 离子、Na 离子 D. Ag 离子、 Zn 离子利用下列各物质之间的反应，能够验证 Fe、Cu 、Ag 三种金属活动性顺序的是下列哪一组试剂：（D）A. Fe、 CuCl2 溶液、 AgB. FeCl2 溶液、 AgNO3 溶液、 Ag优质文档优质文档C. Fe、Cu 、 A
7、gNO3 溶液D. FeCl2 溶液、 Cu 、 AgNO3 溶液解析：以上三题都是金属活动性顺序的应用。3. 金属的化学性质总结：1）金属和氧气反应：2Mg + O2= 2MgO 2Cu + O2 = 2CuO 镁、铝、锌常温下能与氧气反应；铁、铜常温时几乎不与氧气反应，高温时能与氧气反应；金高温时也不与氧气反应；铝、锌等在表面能形成致密的氧化物保护膜2）金属与酸的置换反应：Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 Zn + H2SO4= ZnSO4 + H2（实验室用于制 H2）只有排在金属活动性顺序氢前面的金属才能和酸发生置换反应。3）金属和盐的置换反应：Fe + CuSO4 = F
8、e SO4 + Cu（我国古代湿法炼铜）Cu + 2AgNO3 = Cu（ NO3） 2 + 2Ag只有排前面的金属才能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来。4. 典型金属的性质：（1）铁的基本性质1）铁的物理性质：银白色金属光泽，质软，有良好的延性和展性，是电和热的导体。2）铁生锈实际上是铁、氧气和水等物质相互作用，铁锈的主要成分是氧化铁Fe2O3（红棕色） 。全世界每年因生锈而损失的钢铁约占世界年产量的 1/4。 3）防止铁制品生锈的方法：保持铁制品表面的洁净和干燥，在铁制品的表面涂上一层保护膜。具体操作是：在其表面刷油漆，在其表面涂油，金属制品表面镀上其它金属，通过化学反应使铁制品的表
9、面生成致密的氧化膜。 4）炼铁的主要设备是高炉，主要原料是铁矿石、焦炭和石灰石。原理：在高温条件下，用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来。 （注意：不是置换反应） 炼钢设备：转炉、电炉、平炉。 原理：在高温条件下，用氧气或铁的氧化物把生铁中所含的过量的碳和其它杂质转变为气体和炉渣而除去。 5）合金（混合物）：是由一种金属与其它一种或几种金属（或非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。 铁的合金有：生铁和钢（混合物） 生铁的含碳量在 2%4.3%之间，钢的含碳量在 0.03%2%之间。 生铁分为白口铁、灰口铁和球墨铸铁，球墨铸铁具有很高的机械强度，某些场合可以代替钢。钢分为碳素钢和合金钢
10、。白口铁的用途：用于炼钢，灰口铁的用途：制造化工机械和铸件。 低碳钢和中碳钢用来制造机械零件，钢管。高碳钢用来制刀具、量具和模具。 锰钢中合金元素为锰，韧性好，硬度大；不锈钢中合金元素为铬、镍，抗腐蚀性好；硅钢中合金元素为硅，导磁性好；钨钢中合金元素为钨，耐高温，硬度大。（2）其他金属的性质：黑色金属：Fe、Mn、Cr（铬） 有色金属：除前三种以外都是，如 Cu、Zn、Al 导电性：银铜铝，铝和锌在空气中能形成一层致密的氧化物薄膜，可阻止进一步氧化。铜生锈是铜和水、氧气、二氧化碳发生的反应。钛及钛合金熔点高、密度小、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性强（耐海水腐蚀） 。（3）金属资源的保护：防止金
11、属锈蚀；对废旧金属的回收利用；有计划、合理开采矿物；寻找金属代用品优质文档优质文档（二）氧化反应和还原反应按照反应中物质有无得氧、失氧，可把化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。（1）氧化还原反应1）氧化还原反应的有关概念氧化反应：在化学反应中物质得到氧的反应，也叫被氧化。还原反应：在化学反应中物质失去氧的反应，也叫被还原。氧化剂：在反应中失去氧的物质。氧化剂具有氧化性，在反应中被还原。还原剂：在反应中得到氧的物质。还原剂具有还原性，在反应中被氧化。现以氢气还原氧化铜为例，分析如下：2）氧化还原反应中元素化合价的变化从得氧、失氧的角度认识氧化还原反应，有其局限性，对于没有氧元素参加的反应，
12、又如何去认识呢？我们还是用 H2 还原 CuO 的反应来加以分析。，铜元素化合价降低。CuOCu20 还 原 反 应，氢元素化合价升高。H0212氧 化 反 应 因此, 在化学反应中有元素化合价改变的反应，叫氧化还原反应。所含元素化合价升高的物质发生了氧化反应，该物质是还原剂。所含元素化合价降低的物质发生了还原反应, 该物质是氧化剂。 3）在氧化还原反应中，有一种物质被氧化，同时必定有另一种物质被还原。这两个相反的过程必定同时在同一个反应中发生。（2）非氧化还原反应在化学反应中没有得氧、失氧变化的反应，也就是元素化合价没有升高、降低的反应，叫非氧化还原反应。例如：H2SO4+2NaOH=Na2
13、SO4+2H2OCaO+H2O=Ca(OH)2Ca(HCO3)2 CaCO3+H2O+CO2（3）典型氧化剂和还原剂1）氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在高温条件下能与许多物质发生剧烈的化学反应。它的化学性质可概括为氧化性，因此它常作为氧化剂。2）氢气的还原性氢气的物理性质无色、无味的气体。 相同条件下密度最小的气体。 难溶于水氢气的化学性质1. 可燃性：优质文档优质文档2. 氢气是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性，是还原剂。3）CO 的还原性 CO 的物理性质 无色、无嗅、无味气体、密度比空气略小，难溶于水。CO 与血红蛋白结合能力比 O2 强,使之丧失载氧能力,造成人体缺氧.一氧化碳
14、的化学性质：1. 可燃性2. 还原性（分析上述方程式）（三）化学反应基本类型按照反应物与生成物的种类, 可把化学反应分为四种基本反应类型: 化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。（1）化合反应: 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。金属与非金属的化合反应。例如:2Na + Cl2 2NaCl 3Fe + 2O2 Fe3O4点 燃 点 燃非金属跟非金属的化合反应。例如:4P + 5O2 2P2O5 H2 + Cl2 2HCl点 燃 点 燃某些碱性氧化物跟水的化合反应。例如:CaO + H2O = Ca(OH)2 Na2O + H2O = 2NaOH某些酸性氧化物跟水的化合反应。例如:
15、CO2 + H2O = H2CO3 SO3 + H2O = H2SO4酸性氧化物跟碱性氧化物的化合反应。例如:SiO2 + CaO CaSiO3 MgO + SO3 = MgSO4高 温多种物质之间的化合反应。例如:2Cu + O2 + CO2 + H2O = Cu2(OH)2CO3CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2（2）分解反应: 由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应。某些氧化物的分解反应。例如: 2H 2O 2H2 + O2通 电某些含氧酸的分解反应。例如: H2CO3 = H2O + CO2 2HClO 2HCl + O2光 照(次氯酸)难溶性碱的分解反应。
16、例如:Cu(OH)2 CuO + H2O 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O某些含氧酸盐的分解反应。例如:CaCO3 CaO + CO2高 温优质文档优质文档2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2（3）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。金属与酸的置换反应。例如:Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2Fe + H2SO4(稀) = FeSO4 + H2金属与盐溶液的置换反应。例如:Fe + CuSO4 = FeSO4 + CuCu + Hg(NO3)2 = Hg + Cu(NO3)2不是在溶液中发生的置换反应。例如:H2 +
17、 CuO Cu + H2O C + 2CuO 2Cu + CO2高 温（4）复分解反应: 由两种化合物互相交换成分, 生成另外两种化合物的反应。复分解反应主要是酸、碱、盐之间发生的化学反应, 某些金属氧化物跟酸也能发生复分解反应。例如:酸跟碱的中和反应。例如:HCl + NaOH = NaCl + H2OH2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O可见, 中和反应一定是复分解反应, 但复分解反应不一定是中和反应。 碱跟盐反应生成另一种碱和另一种盐。例如:2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2 + Na2SO43KOH + FeCl3 = Fe(OH)3 + 3KCl酸跟盐反应
18、生成另一种酸和另一种盐。例如:BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HCl盐跟盐反应生成另两种新盐。例如:AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl碱性氧化物跟酸反应生成盐和水。例如:CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2OCaO + 2HCl = CaCl2 + H2O在判断某个反应属于哪种反应类型时, 应注意以下两点:（1）不是所有的无机化学反应都可以归属于四种基本反应类型。如下列反应就不属于四种基本反应类型中的任何一种:2H2S + 3O2 2H2O + 2SO2 CuO + CO Cu + C
19、O2点 燃 （2）要从反应物和生成物的组成, 全面分析某个反应属于哪种基本反应类型。例如 :3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2高 温优质文档优质文档若只看到生成物中一种是单质, 另一种是化合物, 而忽略反应物是两种化合物 , 就会误认为是置换反应。（四）燃烧和灭火燃烧的特征：发光、发热、剧烈、有新物质生成。定义：燃烧是一种发光、发热的剧烈的化学反应。燃烧的条件：1）可燃物2）可燃物与氧气（或空气）接触 3）温度要达到可燃物的着火点燃烧的三个条件：缺一不可灭火的原理及方法：1）清除可燃物或隔离火源2）隔绝氧气（或空气）3）使温度降低到着火点以下灭火器种类：泡沫灭火器、干粉灭火器、液态二
20、氧化碳灭火器练习：据 统 计 ， 我 国 仅 20 世 纪 90 年 代 就 发 生 火 灾 约 89 万 起 ， 给 人 民 造 成 重 大 损 失 。 应 用 化 学 知识 能 有 效 预 防 和 控 制 火 灾 。 下 面 对 灭 火 实 例 的 灭 火 原 理 解 释 不 正 确 的是（D）（五）光合作用和呼吸作用的物质变化1. 植物进行各种生命活动都需要能量。绿叶进行光合作用时，就是依靠阳光提供的能量，把二氧化碳和水等原料转变成淀粉等有机物。同时释放出氧气。2. 植物体进行呼吸作用时，需要消耗细胞内储存的有机物。植物的生命活动需要能量，这些能量来自细胞内储存的有机物。当有机物分解时，
21、储存的能量被释放出来。细胞内分解有机物和释放能量的主要场所是线粒体，这个过程需要氧气参加并产生二氧化碳和水。用反应式表示如下：呼吸作用的定义：绿色植物吸收氧气，将有机物分解成二氧化碳和水，同时释放能量的过程，叫做呼吸作用。灭火实例 灭火原理A 扑灭森林火灾时，设置隔离带 可 燃 物 与 燃 烧 物 隔 离B 酒精在桌上着火时，用湿抹布盖灭 隔绝空气或氧气C 炒菜油锅着火时，用锅盖盖熄 隔绝空气或氧气D 住宅失火时，消防队员用水灭火 降低可燃物的着火点优质文档优质文档植物体通过呼吸作用释放的能量，一部分用于各种生命活动，一部分转化成热量散失。因此，植物的呼吸作用为生命活动提供了动力。 3. 两者
22、联系：光合作用和呼吸作用是相互依存的，呼吸作用消耗的有机物是光合作用的产物，所放出的能量是光合作用储存在有机物中的能量。因此，没有光合作用，呼吸作用就没有基础。光合作用对原料的吸收利用和对产物的输导，所需要的能量又是呼吸作用所释放出来的。所以，没有呼吸作用，光合作用也无法进行。（六）质量守恒定律和化学方程式1. 在化学反应中，参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。这个规律就是质量守恒定律。2. 质量守恒定律的微观解释：化学反应的过程，就是反应物分子的原子重新组合成生成物分子的过程。反应前后原子的种类和数目既没有改变也没有增减，原子的质量没有变化，所以，化学反应前后各物
23、质的质量总和必然相等。练习：用质量守恒定律解释下面两种现象：1）镁带在空气中燃烧后，生成物的质量比镁带的质量增加了。2）煤燃烧后留下的煤灰的质量，比煤的质量减少了。3. 化学方程式：1）用化学式来表示化学反应的方程式，叫做化学方程式。2）化学方程式的意义：A. 宏观上：表示什么物质参加反应，结果生成了什么物质。B. 表示反应在什么条件下进行。C. 微观上：表示各物质间原子和分子的个数比。D. 质量上：表示反应物、生成物各物质间的质量比。3）化学方程式的书写原则：A. 以客观事实为依据B. 要遵守质量守恒定律，即在式子左、右两边各原子的种类与数目必须相等。说明书写化学方程式的具体步骤：（1）写出
24、反应物和生成物的化学式：左边写出反应物的化学式，右边写出生成物的化学式，中间连一条短线。如果反应物或生成物不止一种，就用“”连接。（2）配平化学方程式：在化学式前面，配上适当的化学计量数，使得式子两边每一种元素的原子总数相同。用观察法或用最小公倍数法来确定化学计量数。（3）说明反应条件和生成物的状态。“”“”号的使用范围：在反应物中无气态物质参加反应，如果生成物中有气体，则在气体物质的化学式右边要注“”号；在溶液中进行的化学反应，反应物无难溶性物质参加反应，如果生成物中有固体难溶性物质生成，在固体物质的化学式右边要注“”号。 （强调：要防止随意乱标）反应条件常见的有：点燃、加热（） 、高温、催
25、化剂等。（七）自然界中的碳循环和氧循环优质文档优质文档1. 自然界的氧循环大自然中氧气的含量会随着生物的呼吸和物质的燃烧等而减少，但又会随植物的光合作用而增加，周而复始地进行循环。思考：根据氧的循环原理，在屋内可以用什么方法使空气保持清新？在塑料大棚里可以用什么方法使农作物增产？适当地放几盆植物盆栽可以增加室内氧含量，而大棚里可以通一些二氧化碳以增加光合作用。2. 自然界中的碳循环1）自然界中碳的形式：在空气中，以二氧化碳为主；在生物体内，以有机物的形式存在2）自然界中碳的循环的途径： 二 氧 化 碳天 然 气石 油煤微 生 物 的 分 解动 植 物 残 体 体 内 氧 化动 物 吸 收植 物
26、 呼 吸 作 用 有 机 物光 合 作 用二 氧 化 碳燃 烧 思考：随着工业的发展，人类大量燃烧煤和石油等燃料，这对碳的循环会产生什么影响？大气中的二氧化碳含量增加。（八）物质之间的转化：包括金属、金属氧化物和碱之间的转化关系，非金属、非金属氧化物和酸之间的转化关系。氧化物+水=酸(碱) 此物质的金属性（或非金属性）要强 ，这个反应是化合反应 金属（活泼性在氢前）+酸= 盐+ 氢气 金属氧化物+酸= 盐+水 非金属氧化物（不能是 SiO ）+碱= 盐+水 2酸+碱=盐+ 水 金属氧化物+水= 酸 非金属氧化物+水= 盐 碱金属（钾，钙，钠等）+水=强碱+ 氢气练习：小李同学想把一枚生锈（表面
27、覆盖着“铜绿” （Cu 2（OH） 2CO3） ）的铜币“复原” 。她优质文档优质文档找来了废电池里的锌皮和试剂 A，设计了如下实验方案。请回答：（1）所加试剂 A 可能为 （填化学式） 。（2）反应过程中需用到的装置是 （填序号） 。（3）反应的化学方程式是 。在该实验中，加热之前应先 ，以防危险发生。（4）小李同学观察到黑铜币刚变成光亮时，便停止通入气体 B。则她的“复原”实验（填“能”或“不能” ）达到最终目的，说明理由 。（5）请你再设计一个使铜币“复原”的方法（用化学方程式表示） 。解析：（1）H 2SO4（或 等其他酸也可） （2） （3）CuO+H 2 Cu+H2OHCl通一会儿
28、氢气 （4）不能 铜在加热条件下还要与氧气反应，生成氧化铜。 （5）2CuO+2CO 2Cu+2CO 2本题考查了物质之间的转化规律。【典型例题】例 1、请你根据下列知识的总结和归纳，按要求填空或举例：（1）下列各组物质间均有一定的规律：氧气（O 2）和臭氧（O 3） ；红磷和白磷；氧化亚铁（FeO）和四氧化三铁(Fe 3O4)；二氧化硫(SO 2)和三氧化硫(SO 3)。请按此规律再举一例（写名称或化学式均可）：_；（2）物质的性质决定其用途。如二氧化碳不支持燃烧，且密度比空气大，可用于灭火；金属铜能导电，可用于作导线；等等。请例举 CO 的一条化学性质，并指出其相关的一个用途：_。（3）许
29、多化学反应都可以生成二氧化碳。请写出一个能生成二氧化碳且属于置换反应的化学反应方程式：_。 解析：（1）金刚石和石墨（或 CO 和 CO2、NO 和 NO2 、 CH3OH 和C2H5OH、CH 3COOH、H 2CO3 等）（2）CO 可以燃烧，可用作燃料（3） 2COu高 温本题要求对物质类型和转化的基本知识、化学反应类型熟练掌握，并进行具体的应用。例 2、随着科学技术的发展和生活水平的提高，铝制品的应用越来越广泛，如：易拉罐、瓶盖、食品包装袋、铝箔等。若能回收起来，既能回收非再生能源，又能减少环境污染，确实是一件利国利民的大好事。某校自然科学兴趣小组在全校每班中抽取二名学生家庭作调查，得：每个学生家庭一年内消耗铝约为 0.5 千克。（1）假设全校一年能回收到 1350 千克废铝，经测定废铝中含铝为 80%，若全部和稀
