教育部审定 2012 义务教育教科书 九年级 下册 化学
目录 第八单元金属和金属材料… 课题1金属材料 课题2金属的化学性质 课题3金属资源的利用和保护……… 14 实验活动4金属的物理性质 和某些化学性质……………24 第九单元溶液 25 课题1溶液的形成… 26 课题2溶解度 33 课题3溶液的浓度…………………42 实验活动5一定溶质质量分数的 氯化钠溶液的配制……………47 第十单元酸和碱 49 课题1常见的酸和碱 50 课题2酸和碱的中和反应… 60 实验活动6酸、碱的化学性质 69 实验活动7溶液酸碱性的检验· 70
第十一单元盐化肥 …71 课题1生活中常见的盐 72 课题2化学肥料………………………79 实验活动8粗盐中难溶性杂质的去除…87 第十二单元化学与生活…… 89 课题1人类重要的营养物质………………90 课题2化学元素与人体健康∴ 7 课题3有机合成材料……………102 结束语……………………………113 附录Ⅰ部分酸、碱和盐的 溶解性表(室温)…… …114 附录Ⅱ部分名词中英文对照表 …115 元素周期表 2目录
第八单元 金属和金属材料 课题1金属材料 课题2金属的化学性质 课题3金属资源的利用和保护 实验活动4金属的物理性质和某些化学性质
课题1 金属材料 、几种重要的金属 提起金属材料,你应不会感到陌生。环顾你家里的日常生活用品,如锅、 壶、刀、锄、水龙头等,它们都是由金属材料制成的。金属材料包括纯金属以及 它们的合金。人类从石器时代进入青铜器时代,继而进入铁器时代,就是以金 属材料的使用作为标志的。至今,铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着。 图8-1东汉晚期的青铜奔马(马踏飞燕),现已图8-2河北沧州铁狮子,铸造于953年,距今已 成为我国的旅游标志 有1000余年的历史,狮高53m,长6.5m, 宽3m,重约40t 铝的利用要比铜和铁晚得多,那仅仅是100多年前的事情。铝具有密度小 和抗腐蚀等优良性能。现在,世界上铝的年产量已超过了铜,位于铁之后,居 第二位。 你有不少生活经验,例如,知道铁锅、铝锅和铜火锅可以用来炒菜、做饭 和涮肉,铁丝、铝丝和铜丝可以导电,也可以弯曲,等等。其实你已经积累了 不少有关金属的感性知识。与氧气、氢气等非金属不同,金属具有如图8-3所 示的一些物理性质和用途。 2第八单元金属和金属材料
有光泽 能够导电 能够导热 有延展性,能压成薄片 有延展性,可以拉成丝 能够弯曲 图8-3金属的一些物理性质和用途 金属除具有一些共同的物理性质以外,还具有各自的特性。例如,铁、铝 等大多数金属都呈银白色,但铜却呈紫红色,金呈黄色;在常温下,铁、铝、 铜等大多数金属都是固体,但体温计中的汞却是液体……金属的导电性、导热 性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大。表8-1中列出了一些金属物理 性质的比较。 表8-1一些金属物理性质的比较 物理性质 物理性质比较 导电性(以银的 银铜金铝锌铁铅 导电性为 (优)100997461271779(良) 100作标准) 金铅银铜铁锌铝 密度/(gcm3) (大)19311.310.58927867.142.70(小) 钨铁 铜金银铝 锡 熔点/℃ (高)3410153510831064962600232(低) 硬度(以金刚石的倍 铁 银 铜金铝铅 硬度为10作标准)(大)94-525425-325-32-2915(小) 课题1金属材料3
讨论 资料卡片 根据你的生活经验和表8-1所提供的信息,并 金属之最 查阅有关资料分析下列问题。 地壳中含量最高的金属 1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用 元素—铝 铝制? 人体中含量最高的金属 2.银的导电性比铜的好,为什么电线一般用 元素——钙 铜制而不用银制? 目前世界年产量最高的 3.为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制? 金属——铁 导电、导热性最好的金 如果用锡制的话,可能会出现什么情况? 属—银 4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?如 硬度最高的金属—一铬 果镀金怎么样? ¤熔点最高的金属—钨 ¤熔点最低的金属—汞 通过上述讨论,可以得出以下结论: o密度最大的金属—锇 o密度最小的金属—锂 物质的性质在很大程度上决定了物质的用途, 但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时, 还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便 利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种 因素 二、合金 钢铁是使用最多的金属材料。你也许会认为, 钢的性能比生铁的好,因此钢是很纯的铁。其实 钢是含有少量碳及其他金属或非金属的铁。就像 厨师在炒菜时那样,他们常常会在菜里加入各种 调料,以改善菜的色、香、味,并使菜的营养价 值更高。如果在金属中加热熔合某些金属或非金 属,就可以制得具有金属特征的合金。例如,生铁 和钢就是含碳量不同的两种铁合金。生铁的含碳 量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%。除含碳 图8-4很多宝石中含有某些金 属离子,才使它们变得外,生铁中还含有硅、锰等,不锈钢中还含有铬、 更加绚丽多彩 镍等。由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、锰或 碳、铬、镍等,这种组成的改变,使得合金性能也 4第八单元金属和金属材料
随之发生改变。例如,纯铁较软,而生铁比纯铁硬;不锈钢不仅比纯铁硬,而 且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多。因此,在日常生活、工农业生产和科学硏究 中,大量使用的常常不是纯金属,而是它们的合金。 囚实验8-1比较黄铜片(铜锌合金)和铜片 硬铝片(铝合金)和铝片的光泽和颜色;将它们互 相刻画,比较它们的硬度。 现象 性质比较 黄铜铜硬铝铝 光泽和颜色 图8-5比较合金和纯金属的硬度 硬度 结论 讨论 查阅资料,了解焊锡(锡铅合金)和武德合金 (铅、铋、锡和镉组成的合金)的用途。根据下表 提供的数据,你能得到什么启示? 纯金属 合金 铅 镉 铋 锡 焊锡武德合金 熔点/℃ 327 321 271 232 183 70 启示 合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,使合金更适合于不同的用途。 因此,日常使用的金属材料,大多数属于合金。 尽管目前已制得的纯金属只有90余种,但由这些纯金属按一定组成和质 量比制得的合金已达几千种。表8-2中列出了一些常见合金的主要成分、性能 和用途。 课题1金属材料5
長8-2一些常见合金的主要成分、性能和用途 合金主要成分 主要性能 主要用途 不锈钢「铁、铬、镍 抗腐蚀性好 医疗器械、炊具、容器、 反应釜 锰钢 铁、锰、碳 韧性好、硬度大 钢轨、挖掘机铲斗、坦克 装甲、自行车架 黄铜 铜、锌 强度高、可塑性好、 易加工、耐腐蚀 机器零件、仪表、日用品 青铜 铜、锡 强度高、可塑性好 耐磨、耐腐蚀 机器零件如轴承、齿轮等 白铜 铜、镍 光泽好、耐磨、耐腐 蚀、易加工 钱币、代替银做饰品 焊锡 锡、铅 熔点低 焊接金属 硬铝 铝、铜、镁、 硅 强度和硬度好 火箭、飞机、轮船等制造 18K ① 黄金 金、银、铜 光泽好、耐磨、易加工金饰品、钱币、电子元件 钛和钛合金被认为是21世纪的 重要金属材料,它们具有很多优良的 性能,如熔点高、密度小(钛的密度 仅为45gcm3)、可塑性好、易于加 工、机械性能好等。尤其是钛和钛合 金的抗腐蚀性能非常好,即使把它们 放在海水中数年,取出后仍光亮如 初,其抗腐蚀性能远优于不锈钢。钛 图86钛合金与人体具有很好的“相容性”,因和钛合金被广泛用于火箭、导弹、航 此可以用来制造人造骨等 天飞机、船舶、化工和通信设备等。 ①K是表示金的纯度的指标。例如,18K表示含金量达75%,14K表示含金量达58.3%。 6第八单元金属和金属材料
化学·技术·社会 形状记忆合金 形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金,被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船 的夭线,水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关,以及牙齿矫正等医疗材料。 例如,人造卫星和宇宙飞船上的夭线是由钛镍形状记忆合金制造的,它具有形状记 忆功能。先将钛镍合金天线制成拋物面,然后在低温下将天线揉成一团,放入人造 卫星或宇宙飞船舱内。当人造卫星或宇宙飞船发射并进入正常运行轨道后,天线在 舱外经太阳光照射温度升高,就会自动恢复原来的拋物面的形状。 冷却变形 用形状记忆合金丝 将天线揉成团 在加热时形状 形状完全恢复 制成的天线 开始恢复 图8-7用钛镍形状记忆合金制成的人造卫星天线 学完本课题你应该知道 1.金属具有很多共同的物理性质。例如,常温下它们都是固体(汞 除外),有金属光泽,大多数为电和热的优良导体,有延展性,密度较 大,熔点较高。 2.物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但这不是唯一的决 定因素。在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源、是否美观、使 用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。 3.金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金。在金属中加热熔合某 些金属或非金属而制得的合金,其性能会发生改变。合金的强度和硬度 一般比组成它们的纯金属更高,抗腐蚀性能等也更好,因此,合金具有 更广泛的用途。 课外实验 淬火和回火是金属热处理中常用的两种方法。例如, 经过淬火后的钢,其硬度和耐磨性増强,塑性和韧性却降 课題1金属材料7