初三化学第八单元思维导图

《初三化学第八单元思维导图》

中心主题：金属及其化合物

一级分支：一、金属的性质

• 二级分支：物理性质

  • 三级分支：状态
    • 常温下多为固体（汞为液体）
  • 三级分支：颜色
    • 多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）
  • 三级分支：光泽
    • 具有金属光泽
  • 三级分支：导电性
    • 良好（银 > 铜 > 金 > 铝 > 铁）
  • 三级分支：导热性
    • 良好
  • 三级分支：延展性
    • 良好（金 > 银 > 铜 > 铝 > 铁）
  • 备注： 不同金属的物理性质存在差异，影响其应用。

• 二级分支：化学性质

  • 三级分支：与氧气反应
    • 四级分支：剧烈反应
      • 钠、钾、钙等
      • 生成氧化物（如钠生成氧化钠，钾生成过氧化钾）
    • 四级分支：缓慢氧化
      • 铁：生成铁锈（主要成分氧化铁）
      • 铝：生成致密的氧化铝保护膜
    • 四级分支：高温反应
      • 铜：生成氧化铜
      • 金：几乎不反应
    • 备注： 金属活动性越强，与氧气反应越容易。
  • 三级分支：与酸反应
    • 四级分支：条件
      • 金属必须排在氢的前面
      • 酸通常是稀盐酸或稀硫酸
    • 四级分支：产物
      • 金属盐 + 氢气 (H2↑)
    • 四级分支：影响因素
      • 酸的浓度、温度、金属的纯度等
    • 备注： 金属活动性越强，反应速率越快。注意：铁与稀盐酸/稀硫酸反应生成亚铁盐。
  • 三级分支：与盐溶液反应
    • 四级分支：条件
      • 金属必须排在盐中金属的前面
      • 盐必须是可溶性盐
      • 金属不能是钾、钙、钠
    • 四级分支：产物
      • 另一种金属 + 另一种盐
    • 四级分支：实例
      • 铁 + 硫酸铜溶液 → 铜 + 硫酸亚铁溶液
    • 备注： 置换反应，金属活动性强的金属可以置换出活动性弱的金属。

一级分支：二、金属的活动性顺序

• 二级分支：定义
  • 表示金属活动性强弱的顺序。
• 二级分支：顺序
  • K > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Sn > Pb > (H) > Cu > Hg > Ag > Pt > Au
• 二级分支：应用
  • 判断金属与酸、盐溶液的反应能否发生。
  • 判断金属冶炼的难易程度。
• 二级分支：记忆方法
  • 可采用谐音记忆等方法帮助记忆。

一级分支：三、金属的冶炼

• 二级分支：原理
  • 将金属从其化合物中还原出来。
• 二级分支：常见方法
  • 三级分支：热还原法
    • 利用焦炭、一氧化碳、氢气等还原剂在高温下将金属氧化物还原。
    • 实例：利用焦炭还原氧化铁冶炼生铁。
    • 涉及化学方程式：Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
  • 三级分支：电解法
    • 电解金属盐溶液或熔融的金属氧化物/氯化物。
    • 适用于活泼金属的冶炼（如铝、钠、钾）。
    • 实例：电解氧化铝冶炼铝。
  • 三级分支：热分解法
    • 直接加热某些金属氧化物或盐，使其分解得到金属。
    • 适用于不活泼金属的冶炼（如汞）。
• 二级分支：环境保护
  • 冶炼过程中产生大量有害气体和固体废弃物，需要进行处理。

一级分支：四、金属材料的应用与保护

• 二级分支：应用
  • 三级分支：结构材料
    • 钢、铝合金等，用于建筑、交通工具等。
  • 三级分支：功能材料
    • 利用金属的特殊性质（如导电性、导热性、耐腐蚀性）制成各种功能材料。
    • 实例：铜用于电线电缆，钨用于灯丝。
• 二级分支：保护
  • 三级分支：防止金属腐蚀
    • 四级分支：原理
      • 隔绝氧气和水。
    • 四级分支：方法
      • 涂油漆、镀金属、覆盖保护层、制成合金等。
      • 保持金属表面干燥。
    • 四级分支：电化学保护
      • 牺牲阳极法、外加电流的阴极保护法。
  • 三级分支：回收利用
    • 节约资源，保护环境。

一级分支：五、铁的锈蚀与防护

• 二级分支：锈蚀条件
  • 铁与氧气和水同时接触。
• 二级分支：锈蚀本质
  • 铁发生缓慢氧化。
• 二级分支：锈蚀产物
  • 铁锈（主要成分为氧化铁的水合物）。
• 二级分支：防护方法
  • 三级分支：隔离氧气和水
    • 涂油漆、镀金属、搪瓷、喷塑等。
  • 三级分支：形成致密的氧化膜
    • 铝制品表面。
  • 三级分支：改变金属内部结构
    • 制成不锈钢。

一级分支：六、金属化合物

• 二级分支：氧化物
  • 三级分支：金属氧化物
    • Fe2O3 (氧化铁)：红色粉末，用于炼铁，铁锈主要成分。
    • CuO (氧化铜)：黑色固体，可与酸反应。
    • Al2O3 (氧化铝)：白色固体，耐高温，常用于制造耐火材料。
  • 三级分支：碱性氧化物
    • 能与酸反应生成盐和水，例如氧化钠、氧化钙等。
• 二级分支：酸、碱、盐
  • 三级分支：金属盐
    • FeCl3 (氯化铁)：棕黄色溶液，用于净水，腐蚀金属。
    • FeSO4 (硫酸亚铁)：浅绿色溶液，用于治疗缺铁性贫血。
    • CuSO4 (硫酸铜)：蓝色晶体或溶液，可用于配置农药波尔多液，检验水的存在。
    • Na2CO3 (碳酸钠)：白色粉末，俗称纯碱，用于制造玻璃、造纸、洗涤剂等。
    • CaCO3 (碳酸钙)：白色固体，石灰石、大理石的主要成分，用于建筑材料、制水泥等。
• 二级分支：金属的腐蚀与防护
  • 三级分支：电化学腐蚀
    • 金属作原电池的负极，发生氧化反应，失去电子被腐蚀。
  • 三级分支：化学腐蚀
    • 金属直接与氧化剂反应而被腐蚀。
• 二级分支：重要反应
  • 三级分支：盐溶液与金属反应
  • 三级分支：酸与金属氧化物反应
  • 三级分支：盐与酸反应
  • 三级分支：盐与盐反应

备注： 本思维导图仅为框架，学习过程中需要结合课本和习题进行深入理解。注意化学方程式的书写和配平，以及相关实验的操作和现象。理解金属活动性顺序的应用，并能进行简单计算。