物质转化与材料利用-PPT课件.ppt

物质转化与材料利用物质转化与材料利用 1一、知识结构：一、知识结构：物质物质转化转化材料材料利用利用物质的分类物质的分类与利用与利用物质转化物质转化的规律的规律常见的材料常见的材料材料的发展材料的发展常见物质的分类常见物质的分类分类方法分类方法金属与非金属的区别和利用金属与非金属的区别和利用单质与化合物间的转化单质与化合物间的转化化合物与化合物间的转化化合物与化合物间的转化物质转化的规律物质转化的规律金属材料金属材料无机非金属材料无机非金属材料有机合成材料有机合成材料新型材料新型材料材料制造与环保材料制造与环保2物质物质转化转化材料材料利用利用对所学内容的综合分析，寻找对所学内容的综合分析，寻找规律，提高能力。规律，提高能力。材料的制造、利用和发展，受物质转材料的制造、利用和发展，受物质转化规律的指导，材料的发展促进人类化规律的指导，材料的发展促进人类文明的进步。文明的进步。3二、本章相关的几个观点：二、本章相关的几个观点：1、组成决定性质。、组成决定性质。（例：有机物的性质（例：有机物的性质）（利用性质可以推测组成）（利用性质可以推测组成）2、性质决定用途。、性质决定用途。（例：合金、塑料的性质与用途）（例：合金、塑料的性质与用途）3、理论对实践有重要的指导作用。、理论对实践有重要的指导作用。（例：利用铜制取硫酸铜的探究）（例：利用铜制取硫酸铜的探究）41、与日常生活及工农业生产联系紧密。（科学、技术与社会）（1）根据金属的性质确定其用途。（2）物质鉴别（厨房中的物质鉴别）（3）生活中的垃圾分类回收。银是最佳的导热体，为什么银不宜用来制银是最佳的导热体，为什么银不宜用来制造食器皿？造食器皿？为什么食品罐头一般用镀锡的铁制造，而为什么食品罐头一般用镀锡的铁制造，而不用锡制造？不用锡制造？如：如：铝罐、废铁的回收和废电池的处理铝罐、废铁的回收和废电池的处理5（2 2）各种材料的特点及应用：）各种材料的特点及应用：如：如：A A水泥的运输或贮存问题水泥的运输或贮存问题-遇水遇水为什么会很快结块变硬？为什么会很快结块变硬？B B各年代都有保存完好的精美瓷器出各年代都有保存完好的精美瓷器出土，这说明陶瓷具有什么特性？土，这说明陶瓷具有什么特性？C C厨房里的物品，它们是由什么材料厨房里的物品，它们是由什么材料制成的？制成的？D D牙齿的矫形牙齿的矫形-记忆合金有何特性记忆合金有何特性?E E纳米材料、超导材料、先进复合材纳米材料、超导材料、先进复合材料有何特性料有何特性?有何应用有何应用?。6一、对分类的认识一、对分类的认识1 1、生活中为什么要对物品进行分类？如何分类、生活中为什么要对物品进行分类？如何分类?2 2、科学家是如何对物质进行分类的？、科学家是如何对物质进行分类的？3 3、按物质的组成对物质进行分类的优点有哪些、按物质的组成对物质进行分类的优点有哪些?运用实验的方法了解性质与组成运用实验的方法了解性质与组成,根根据物质的组成进行分类。据物质的组成进行分类。如：更好地了解性质，更好地知道用途并如：更好地了解性质，更好地知道用途并用它为人类服务。用它为人类服务。（不同的组成会有不同的性质，而性质又（不同的组成会有不同的性质，而性质又决定用途）决定用途）7科学分类的结果科学分类的结果:纯净物的分类（以组成为主要依据）纯净物的分类（以组成为主要依据）纯净物纯净物单质单质化合物化合物无机化合物无机化合物有机化合物有机化合物8纯纯净净物物单单质质化化合合物物无机无机化合物化合物有机有机化合物化合物氧化物氧化物酸酸二、完善物质分类：二、完善物质分类：混混合合物物物物质质碱碱盐盐金属金属非金属非金属金属金属氧化物氧化物非金属非金属氧化物氧化物9大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点10 二、对分类方法的比较：二、对分类方法的比较：练习：练习：对氯化钠、硫酸、氧气、醋酸、氯气、对氯化钠、硫酸、氧气、醋酸、氯气、氧化镁、高锰酸钾等七种物质进行分类。氧化镁、高锰酸钾等七种物质进行分类。要求一：要求一：分别按颜色、状态进行分类；分别按颜色、状态进行分类；要求二：要求二：其它方法进行分类。其它方法进行分类。11思考思考:有机化合物有哪些相似的组成和性有机化合物有哪些相似的组成和性质质?相似组成相似组成:含碳元素含碳元素.相似性质相似性质:(1)(1)大多能在空气中燃烧生成二氧化碳大多能在空气中燃烧生成二氧化碳 (和水和水)(2)(2)不完全燃烧时会有黑色的碳产生不完全燃烧时会有黑色的碳产生.(3)(3)大多难溶于水大多难溶于水12 强调：强调：了解未知物质的性质时，了解未知物质的性质时，一般一般 不能用手直接去抓，用鼻凑不能用手直接去抓，用鼻凑到容器口去闻，不能用口去尝等。到容器口去闻，不能用口去尝等。实验法实验法性质性质组成组成如何了解未知物质的组成？如何了解未知物质的组成？13探究探究：（尝试科学家了解性质的方法）（尝试科学家了解性质的方法）每只烧杯中装了什么物质？每只烧杯中装了什么物质？要求要求:1.设计实验方案，研究它们的性质，设计实验方案，研究它们的性质，并用表格记录过程。并用表格记录过程。2.查阅资料，调查它们的组成，并按查阅资料，调查它们的组成，并按科学家的分类方法进行分类科学家的分类方法进行分类.14方案列举方案列举:对比法对比法状态状态颜色颜色气味气味水溶性水溶性注注:1.1.操作步骤先易后难操作步骤先易后难;2.;2.探究过程比结果更重要探究过程比结果更重要1516颜色颜色 白色白色 白色白色 黄色黄色 无色无色 白色白色 紫红紫红 无色无色 2 2 5 5 紫色石蕊紫色石蕊 红色红色 蓝色蓝色 4 4 7 7 溶于水溶于水 蓝色蓝色1滴硝酸银滴硝酸银 无无 白色沉淀白色沉淀 3未知物质未知物质未知物质未知物质未知物质未知物质未知物质未知物质 6 6注注:共性越多共性越多,属于同种属于同种物质的可能性越大物质的可能性越大.17归纳归纳:根据已知物质和未知物质的特性，根据已知物质和未知物质的特性，如状态、颜色、溶解性，可燃性如状态、颜色、溶解性，可燃性等，运用实验的方法，通过对比等，运用实验的方法，通过对比可对物质进行鉴别和分类。可对物质进行鉴别和分类。18三、运用物质分类：三、运用物质分类：根据上述物质分类图，对根据上述物质分类图，对镁、硫、氧气、氧化镁、二氧化锰、镁、硫、氧气、氧化镁、二氧化锰、盐酸、氢氧化钙、氯化钠、高锰酸钾盐酸、氢氧化钙、氯化钠、高锰酸钾等进行分类。等进行分类。19四、巩固物质分类：四、巩固物质分类：（复习）（复习）1 1、金属的活动顺序及性质、金属的活动顺序及性质2 2、酸的组成和共性：、酸的组成和共性：3 3、碱的组成和共性：、碱的组成和共性：3 3、盐的组成和性质：、盐的组成和性质：20收集如下各物质的性质、用途以及价格等收集如下各物质的性质、用途以及价格等:金属组：金、铜、银、铁、铝、锡、汞。金属组：金、铜、银、铁、铝、锡、汞。非金属组：碳、硫、磷、硅非金属组：碳、硫、磷、硅.高科技领域用到的有关金属高科技领域用到的有关金属:钛、铀等。钛、铀等。21练习：请回答下列问题1 1、为什么可乐、啤酒等常采用铝罐而、为什么可乐、啤酒等常采用铝罐而不是铁或铜罐？不是铁或铜罐？2 2、银是优良的导电体，为什么导线内芯、银是优良的导电体，为什么导线内芯不用银而用铜？不用银而用铜？3 3、银是最佳的导热体，为什么常用煮食、银是最佳的导热体，为什么常用煮食器皿一般采用铁或铝而不宜用来银制造器皿一般采用铁或铝而不宜用来银制造？4 4、为什么装食品的罐头一般用镀锡的铁、为什么装食品的罐头一般用镀锡的铁来制造？而不全用铁或锡？来制造？而不全用铁或锡？5 5、根据石墨、金、钛的性质特点，你认、根据石墨、金、钛的性质特点，你认为它们各有哪些用途？为它们各有哪些用途？22几种金属的主要性质几种金属的主要性质铜：铜：紫红色光泽的金属，密度紫红色光泽的金属，密度8.92克克/厘米厘米3。熔点熔点1083.40.2，沸点，沸点2567。稍硬、。稍硬、极坚韧、耐磨损。还有很好的延展性。极坚韧、耐磨损。还有很好的延展性。导热和导电性能较好。铜的最大用途是导热和导电性能较好。铜的最大用途是在电器工业上。广泛用于制作电线、电在电器工业上。广泛用于制作电线、电缆和各种电器设备。缆和各种电器设备。23银：银：银白色金属。密度：银白色金属。密度：10.5克克/厘米厘米3。熔点：熔点：961.93，沸点，沸点2213。化合。化合价价+1。富延展性，是导热、导电性能。富延展性，是导热、导电性能最好的金属。最好的金属。用于制合金、焊药、银箔、银盐、化用于制合金、焊药、银箔、银盐、化学仪器等，并用于制银币和底银等方学仪器等，并用于制银币和底银等方面。面。24铁：铁：光亮的银白色金属。密度光亮的银白色金属。密度7.86克克/厘米厘米3。熔点熔点1535，沸点，沸点2750。常见化合价。常见化合价+2和和+3，有好的延展性和导热性。也能，有好的延展性和导热性。也能导电。纯铁既能磁化，又可去磁，且均导电。纯铁既能磁化，又可去磁，且均很迅速很迅速。它的最大用途是用于炼钢；也它的最大用途是用于炼钢；也大量用来制造铸铁和煅铁。大量用来制造铸铁和煅铁。25铝：铝：银白色光泽金属，密度银白色光泽金属，密度2.702克克/厘米厘米3，熔点，熔点660.37，沸点，沸点2467。化合价化合价3。具有良好的导热性、导电性，。具有良好的导热性、导电性，和延展性。其合金质轻而坚韧，是制造和延展性。其合金质轻而坚韧，是制造飞机、火箭、汽车的结构材料。纯铝大飞机、火箭、汽车的结构材料。纯铝大量用于电缆。量用于电缆。锡锡:有白锡和灰锡、脆锡三种同素异形体。有白锡和灰锡、脆锡三种同素异形体。常见的是白锡，呈银白色。富有展性，常见的是白锡，呈银白色。富有展性，温度低于温度低于0时时,可转变为粉末状的灰锡。可转变为粉末状的灰锡。26银白色金属，有延展性。银白色金属，有延展性。原子量原子量:47.867，密度为，密度为4.5克克/厘米厘米3，熔点，熔点1725，沸点，沸点3260 溶于盐酸、浓硫酸及中等浓度的碱溶液中。溶于盐酸、浓硫酸及中等浓度的碱溶液中。化合价化合价+2、+3、+4。有优异的耐腐蚀性，不。有优异的耐腐蚀性，不受大气和海水的侵蚀。与各种浓度的硝酸、受大气和海水的侵蚀。与各种浓度的硝酸、稀硫酸和各种稀碱的作用非常缓慢。稀硫酸和各种稀碱的作用非常缓慢。用于炼钢，钢中加入用于炼钢，钢中加入0.1%的钛能大大提高钢的钛能大大提高钢的质量。其合金广泛用于民用和军用工业，的质量。其合金广泛用于民用和军用工业，尤其是航天工业中。尤其是航天工业中。钛钛27*、合金的性质有哪些特点？、合金的性质有哪些特点？如何用实验加以研究？如何用实验加以研究？（电阻率、硬度、熔点）（电阻率、硬度、熔点）*、合金有哪些用途？与什么性质有关？、合金有哪些用途？与什么性质有关？（不锈钢、铅锡合金为例；性质决定用途）（不锈钢、铅锡合金为例；性质决定用途）*、金属锈蚀的条件有哪些？如何用实验、金属锈蚀的条件有哪些？如何用实验验证？验证？（外（外/内内 条件）条件）*、如何防锈？、如何防锈？（外（外/内内 措施）措施）28A：普通铁片，水、空气：普通铁片，水、空气B：普通铁片，空气。（内有干燥剂）：普通铁片，空气。（内有干燥剂）C：普通铁片，蒸馏水。（无空气）：普通铁片，蒸馏水。（无空气）D：纯铁片，水、空气。：纯铁片，水、空气。ABCD分析：分析：哪一个是对照组？如何比较以得出结论？哪一个是对照组？如何比较以得出结论？29*、观察、比较、分析，得出结论：、观察、比较、分析，得出结论：铁锈蚀的外部条件：铁锈蚀的外部条件：（B与与A,C 与与A）同时具备空气和水。同时具备空气和水。铁锈蚀的内部条件：铁锈蚀的内部条件：（D与与A）与内部结构有关。与内部结构有关。ABCD30探究：怎样以铜为主要原料制备硫酸铜？探究：怎样以铜为主要原料制备硫酸铜？1、设计设计制备的方法：制备的方法：（物质转化规律的运用）（物质转化规律的运用）（1 1）已知硫酸铜与浓硫酸在加热的条件下反应）已知硫酸铜与浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水。生成硫酸铜、二氧化硫和水。（2 2）铜加热变为氧化铜，氧化铜再与稀硫酸反应，）铜加热变为氧化铜，氧化铜再与稀硫酸反应，生成硫酸铜。生成硫酸铜。（3 3）铜和氯气反应得得氯化铜，氯化铜和氢氧化）铜和氯气反应得得氯化铜，氯化铜和氢氧化钠的反应制得氢氧化铜，氢氧化铜和硫酸反应制钠的反应制得氢氧化铜，氢氧化铜和硫酸反应制得硫酸铜。得硫酸铜。（4 4）其它方法）其它方法2 2、写出实验原理（化学方程式）：略、写出实验原理（化学方程式）：略要求思考和讨论要求思考和讨论:以上方法在原料的利用率及产生以上方法在原料的利用率及产生的污染方面进行讨论，指出绿色工艺的可行性。的污染方面进行讨论，指出绿色工艺的可行性。31根据讨论情况，引导提示根据讨论情况，引导提示:1.Cu CuSO4+SO2+H2OH2SO4(浓浓)利用率低利用率低,污染严重污染严重2.Cu CuO CuSO4O2H2SO4利用率高利用率高,污染程度低污染程度低3.Cu CuCl2 Cu(OH)2 CuSO4Cl2NaOHH2SO4(Cl2有毒有毒)污染严重污染严重 (成本高成本高)注注:1.1.从利用率和对环境污染程度加以考虑从利用率和对环境污染程度加以考虑 2.2.其他其他:过程的复杂程度过程的复杂程度,安全性安全性,及对设备的要求程度及对设备的要求程度 3.3.成本问题成本问题32几种常见非金属的性质几种常见非金属的性质硫：硫：淡黄色晶体。密度淡黄色晶体。密度2.07克克/厘米厘米3，熔点，熔点112.8，沸点，沸点444.674；导热性和导；导热性和导电性都差。性松脆，不溶于水。电性都差。性松脆，不溶于水。大部分用于制造硫酸。橡胶制品工业、大部分用于制造硫酸。橡胶制品工业、火柴、烟火、硫酸盐、亚硫酸盐、硫化火柴、烟火、硫酸盐、亚硫酸盐、硫化物等产品中也需要很多硫磺。部分用于物等产品中也需要很多硫磺。部分用于制造药物、杀虫剂以及漂染剂等制造药物、杀虫剂以及漂染剂等 33磷：磷：白磷或黄磷是无色或淡黄色的透明结晶白磷或黄磷是无色或淡黄色的透明结晶固体。密度固体。密度1.82克克/厘米厘米3。熔点。熔点44.1，沸点沸点280，着火点是，着火点是40。放于暗处有。放于暗处有磷光发出。有恶臭。剧毒。几乎不溶于磷光发出。有恶臭。剧毒。几乎不溶于水。水。红磷是红棕色粉末，无毒，密度红磷是红棕色粉末，无毒，密度2.34克克/厘米厘米3，熔点，熔点59，沸点，沸点200。红红磷磷用用于于制制农农药药，安安全全火火柴柴。在在军军事事上上还用来制造烟幕弹、燃烧弹还用来制造烟幕弹、燃烧弹。34练习：思考下列问题(1)(1)水泥在运输或贮存过程中要注意什么？为什水泥在运输或贮存过程中要注意什么？为什么水泥遇水很快结块变硬？么水泥遇水很快结块变硬？(2)(2)取一包水泥，修补一下你家、学校、社区破取一包水泥，修补一下你家、学校、社区破损地面或墙体，想一想怎样修补才能牢固？损地面或墙体，想一想怎样修补才能牢固？(3)(3)在工农业生产及日常生活中，哪些物品是用在工农业生产及日常生活中，哪些物品是用玻璃制成的？知道它们的特点吗？玻璃制成的？知道它们的特点吗？(4)(4)我国各个年代都有保存完好的精美瓷器出我国各个年代都有保存完好的精美瓷器出土，据此你能说出陶瓷具有什么特性？土，据此你能说出陶瓷具有什么特性？(5)(5)比较下图中所列的塑料制品比较下图中所列的塑料制品,它们各有什么它们各有什么特点特点?(6)(6)厨房里的物品厨房里的物品,它们是由什么材料制成的它们是由什么材料制成的.35(7)(7)如果丢弃厨房里含塑料的物品如果丢弃厨房里含塑料的物品,那么那么,你家你家厨房里的物品还剩下什么厨房里的物品还剩下什么?(8)(8)每天每天,你和家人购物之后你和家人购物之后,共带回多少个共带回多少个塑料袋塑料袋,对于塑料袋你们是如何处置的对于塑料袋你们是如何处置的?你觉得应如何处置才对环境造成的危害最小你觉得应如何处置才对环境造成的危害最小?36