第八单元 金属与金属材料
课题1 金属材料金属材料包括纯金属以及它们的合金。
一、几种重要的金属
中国历史上最早使用的金属是铜(商朝时已有青铜器)。另外，铁在春秋战国时期已被发现和使用，铝在100多年前开始使用。它们都是重要的金属。
â金属的物理性质
常温下大多数金属是固体(汞是液体)，有金属光泽，大多数金属有优良的导电性和导热性。大多数金属的硬度较大，熔点较高，有良好的延展性。
⑴ 颜色：金属的颜色大多为银白色，铜为紫红色，金为黄色。
⑵ 导电性：(以银的导电性为100作标准)
⑶ 密度：(单位：g · cm-3)
⑷ 熔点：(单位：℃)
⑸ 硬度：(以金刚石的硬度为10作为标准)
总结：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
合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属，形成具有金属特性的物质。合金是使用最多的金属材料，是一种混合物。
合金的强度、硬度一般比组成它们的纯金属好，抗腐蚀性能强，熔点较低。
钛和钛合金被称为“21世纪的金属”、“未来的钢铁”。钛和钛合金的熔点高，密度小，可塑性好，易于加工，机械性能好。
铁的合金包括生铁和钢。生铁含碳2%~4.3%，钢含碳0.03%~2%。钢和生铁的主要成分都是碳。将钢和生铁放入足量的稀盐酸中，金属不完全溶解，剩余的固体是碳。
生铁的硬度和韧性都小于钢。
课题2 金属的化学性质
一、金属的化学性质
â金属与氧气的反应
金属+氧气 → 金属氧化物
金属的活动性：Mg>Al>Fe, Cu>Au。
铝在常温下与氧气反应，表面生成致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步氧化。因此，铝有很好的抗腐蚀性能。
â金属与酸的反应——金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
金 属
现 象
化学方程式
镁
有气泡产生，镁条逐渐溶解
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
锌
有气泡产生，锌粒逐渐溶解
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
铁
有气泡产生，铁块逐渐溶解，溶液由无色变为浅绿色。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
铜
总结：镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱。
金属+酸 → 化合物+H2↑
â置换反应
由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。(一般形式：A+BC → AC+B)。
置换反应的金属活动性要求是：以强换弱。
金属单质 化合物溶液(可溶于水)
特例：⑴ K+CuSO4≠K2SO4+Cu
2K+2H2O=2KOH+H2↑
2KOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+K2SO4
⑵ Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
Fe+2AgCl（难溶）≠FeCl2+2Ag
Ø验证金属活动性顺序的方案——铁、铜、银的金属活动性
方案一：
用FeCl2溶液、铜、AgNO3溶液进行实验
方案二：
用铁、CuSO4溶液、银进行实验
Cu+3FeCl2 ≠ 2CuCl3+3Fe Fe>Cu
Cu+2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag Cu>Ag
Fe+ CuSO4 = Cu+FeSO4
Fe>Cu
Ag+ CuSO4≠Ag2SO4+Cu
Cu>Ag
总结：Fe>Cu>Ag
二、金属活动性顺序
â金属与金属化合物溶液的反应
实 验
现 象
化学方程式
铝丝浸入硫酸铜溶液中
溶液的蓝色变浅，铝丝上附着一层红色固体。
2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu
铜丝进入硝酸银溶液中
铜丝上附有银白色固体，溶液由无色变为蓝色。
Cu+2AgNO3=Cu(NO)3+2Ag
铜丝进入硫酸铝溶液中
总结：铝、铜、银的金属活动性由强到弱。
â金属活动性顺序
Ø金属活动性顺序的理解：
1. 在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性越强。
2. 在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。
3. 在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物的溶液里置换出来。
注 意：
1. 酸应用非氧化性酸，如盐酸、稀硫酸等。不使用挥发性酸(如浓盐酸)制取氢气，因为挥发性酸会使制得的气体不纯。
2. 金属与酸的反应生成的盐必须溶于水，若生成的盐不溶于水，则生成的盐会附着在金属表面，阻碍酸与金属继续反应。盐必须为可溶性盐，因为金属与盐的反应必须在溶液中进行。
3. 钾、钙、钠等非常活泼的金属不能从它们的盐溶液里置换出来。
Ø金属活动性顺序的使用：
1. 在金属活动性顺序里，只有氢前面的金属才能与酸反应生成氢气。
2. 在金属活动性顺序里，只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从它们的化合物溶液中置换出来。
3. 当溶液中含有多种离子时，活泼的金属总是先置换那些最不活泼的金属离子。
4. 当多种金属与溶液反应时，总是更活泼的金属先与溶液发生化学反应。
■几种金属单质的图片
课题3 金属资源的利用和保护
一、常见的铁矿石
磁铁矿(主要成分：Fe3O4)、赤铁矿(主要成分：Fe2O3)、菱铁矿(主要成分：FeCO3)、黄铁矿(主要成分：FeS2)。
二、铁的冶炼
1. 原料：铁矿石、石灰石、焦炭、空气。
2. 反应原理：
在高温条件下，用还原剂CO将铁从铁矿石中还原出来。
4. 现象：
红色固体逐渐变成黑色粉末，澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。
5. 设备：高炉。
6. 冶炼过程中发生的化学反应：
Ø石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅变为炉渣CaSiO3。
7. 纯净物与含有杂质物质的换算关系
纯净物的质量=混合物的质量×物质的纯度=混合物的质量×(1－杂质的质量分数)
三、金属的腐蚀和防护
â铁锈蚀条件的探究
结论：氧气和水是铁生锈的必要条件。
Ø铁锈的主要成分是Fe2O3，它的主要特点是疏松、易吸水。
Ø防止铁生锈的方法
⑴保持铁制品表面的洁净和干燥。 ⑵在铁制品表面涂一层保护膜，如刷漆、涂油、烤蓝、搪瓷。改变铁的组成结构，制成合金钢，如不锈钢。
â金属资源保护
保护金属资源的有效途径是：防止金属腐蚀；金属回收利用；有计划、合理地开采矿物，严禁乱采滥挖；寻找金属的代用品。
■钛和钛合金——21世纪的重要金属
钛(Ti)和钛合金被称为“21世纪的金属”、“未来的钢铁”。钛和钛合金有熔点高，密度小，可塑性好，易于加工，机械性能好等优点。钛合金与人体有很好的“相容性”，因而可以用来制造人造骨。
第九单元 溶 液
课题1 溶液的形成
一、溶液
一种或几种物质分散到另一种物质里，形成均一的、稳定的混合物，叫做溶液。能溶解其他物质的物质叫做溶剂，被溶解的物质叫做溶质。
说 明：
⒈溶质、溶剂的状态可以是固态、液态、气态。
⒉两种液体互溶时，通常把量多的一种叫做溶剂，量少的叫做溶质。
⒊水是最常用的溶剂。当溶液中有水存在时，无论水的量有多少，习惯上把水看作溶剂。通常不指明溶剂的溶液，一般指的是水溶液。
⒋溶液不一定是无色的。
⒌溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量。溶液的体积不一定等于溶质和溶剂的体积之和。
溶液的特征：均一性、稳定性。
均一性：是指溶液各部分的浓度和性质相同。
稳定性：是指条件不发生变化时（如水不蒸发，温度不变化）无论放置多长时间，各成分都不会分离开来。即看不到分层、沉淀或放出气体的现象。
â悬浊液、乳浊液
固体小颗粒悬浮于液体里所形成的混合物，叫做悬浊液。悬浊液是一种不稳定的化合物。
小液滴分散在液体里所形成的混合物，叫做乳浊液。乳浊液是许多分子的集合体，不均一、不稳定，静止后会分成。
â乳化现象
洗涤剂具有乳化功能，他能使植物油分散成无数细小的液滴而不聚成大的油滴，这些细小的油滴能随水流走。
注 意：
用洗涤剂去油污发生的是乳化现象，用汽油去油污发生的是溶解现象，二者原理不同。
二、溶解时的吸热和放热现象
在溶解过程中发生了两种变化，一种是溶质的分子（或离子）向水中扩散，这一过程吸收热量；另一种是溶质的分子(或离子)和水分子作用生成水和分子（或水和离子），这一过程放出热量。
有的溶质溶解时，扩散过程吸收的热量小于水和过程放出的热量，表现为溶液温度升高；反之则溶液的温度降低。
课题2 溶解度
一、饱和溶液
â饱和溶液与不饱和溶液
在一定温度下，一定量的溶剂不能继续溶解溶质时，叫做这种溶质的饱和溶液。
在一定温度下，一定量的溶剂还能继续溶解溶质时，叫做这种溶质的不饱和溶液。
Ø转换方法
Ø转确定溶液是否为饱和溶液的方法
在一定的温度下，观察是否有不能继续溶解的溶质存在。若有，且溶质的质量不再减少，则该溶液为饱和溶液。
â浓溶液与稀溶液
①浓溶液不一定是饱和溶液，稀溶液不一定是不饱和溶液。
②同种溶质的溶液，在一定温度下，其饱和溶液比不饱和溶液要浓。
二、溶解度
â溶解性
一种物质在另一种物质中的溶解能力，叫做溶解性。
20℃时物质的溶解性与溶解度的关系如下表：
溶解度∕g
＜0.01
0.01—1
1—10
＞10
溶解性
难溶
微溶
可溶
易溶
â溶解度
在一定温度下，某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做该物质的溶解度。
溶解度受溶质、溶剂的性质和温度的影响。
Ø溶解度曲线
在平面直角坐标系中，用纵坐标表示溶解度，用横坐标表示温度，得到物质溶解度随温度变化的曲线，这种曲线叫做溶解度曲线。
Ø溶解度曲线上的点的意义
①溶解度曲线上的点，表示该点所示温度下的溶解度，溶液处于饱和状态。
②溶解度曲线上面的点，表示溶液所处的状态是过饱和状态（或溶质未完全溶解状态）。
③溶解度曲线下面的点，表示溶液所处的状态不是饱和状态。
④溶解度曲线的交点，表示在该点所示温度下的物质的溶解度相等。
Ø溶解度曲线的变化规律
①大多数物质的溶解度随温度的升高而增大，曲线呈“陡升型”，如硝酸钾。
②少数物质的溶解度受温度的影响很小，曲线呈“缓升型”，如氯化钠。
③极少数物质的溶解度随温度的升高而降低，曲线呈“下降型”，如氢氧化钙。
Ø结晶
定义：热的饱和溶液冷却后，已溶解在溶液中的溶质以晶体的形式析出，这一过程叫做结晶。
方法：
①蒸发溶剂法（蒸发结晶）：适用于溶解度受温度影响不大的物质。
②冷却热饱和溶液法（降温结晶）：适用于溶解度受温度
影响较大的物质。
â气体的溶解度
在压强为101kPa和一定温度时，溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积，叫做该气体的溶解度。
气体的溶解度随温度的升高而减小，随压强的升高而增大。
课题3 溶质的质量分数
一、溶解度与溶质的质量分数比较
溶解度
溶质的质量分数
定 义
在一定温度下，某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量
溶液中溶质的质量与溶液的质量的比值
表示意义
①物质溶解性大小的定量表示。
②表示某温度时的饱和溶液中溶质的质量与溶剂的质量关系。
①是溶液浓稀的定量表示。
②表示某溶液中溶质的质量与溶液的质量关系。
温度要求
与温度有关
与温度无关
溶剂的量
100g
不一定
溶液类型
饱和溶液
均可
单 位
克
比值无单位。常用百分比表示。
计算公式
二、溶液的质稀释与增浓的计算公式
â溶液中溶质的质量分数的计算及相关的计算公式
①溶液质量=溶质质量+溶剂质量=溶液体积×溶液密度
②溶质的质量分数=溶质质量÷溶液质量×100%=溶质质量÷(溶质质量+溶剂质量)×100%
③溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数=(溶质质量+溶剂质量)×溶质的质量分数
注 意：
⒈溶质的质量分数只表示溶质质量与溶液质量之比，并不代表具体的溶质质量和溶液质量。溶质的质量分数一般用百分比表示。
⒉溶质的质量分数的数学表达式中溶质质量与溶液质量的单位必须统一。
⒊数学表达式中溶质的质量是指被溶解的溶质质量，没有被溶解的或结晶析出的固体质量不能算为溶质、溶液的质量。
â溶液稀释的计算
由于溶液稀释前后，溶质的质量分数不变，所以若设浓溶液的质量为A g，溶质的质量分数为a%，加水稀释成溶质为b%的稀溶液B g，则有关系式：
A g×a%=B g×b%，其中B=A+m水。
â溶液增浓的计算
⑴向原溶液中添加溶质
由于溶液增加溶质后，所得溶液中溶质的质量=原溶液中溶质的质量+增加的溶质质量，而所得溶液的质量=原溶液的质量+增加的溶质质量。所以，若设原溶液质量为A g，溶质的质量分数为a%，加溶质B g后变成溶质的质量分数为b%的溶液，则有关系式：
A g×a%+B g=(A g+B g)×b% 或
⑵将原溶液蒸发掉一部分溶剂
由于溶液蒸发溶剂前后，溶质的质量不变。所以若设原溶液的质量为A g，溶质的质量分数为a%，蒸发掉B g溶剂后变成溶质的质量分数为b%的溶液，则有关系式：
A g×a% =(A g－B g)×b% 或
⑶与浓溶液混合
由于混合物溶液的总质量等于两混合组分溶液的质量之和，混合后的溶液中溶质质量等于两混合组分的溶质质量之和。所以，若设原溶液的质量为A g，溶质的质量分数为a%，浓溶液的质量为B g，溶质的质量分数为b%，两溶液混合后得到溶质的质量分数为c%的溶液，则有关系式：
A g×a%+B g×b% =(A g+B g)×c% 或
注 意：
无论是溶液的稀释，还是溶液的增浓问题，混合前的总溶质与混合后的总溶质是相等的，我们一般都是根据此等量关系列方程求解的。在具体的计算中，我们要清楚不管是改变原溶液中溶质的量，还是改变原溶液中溶剂的量，原溶液的质量和溶质的质量分数都会发生改变。
â化学反应中溶质的质量分数的计算
计算的注意事项：
①化学方程式反映纯净物之间的质量关系，而溶液是混合物，不能用溶液的质量或体积直接代入计算，而要依据溶质的质量进行计算。
②求溶液中溶质的质量分数，关键是要弄清溶质是什么，如何求溶质的质量。以下是两种计算反应后溶液的质量的方法：
⑴溶液组成法：溶液质量=溶质质量+溶剂质量。
未溶解的溶质不能算溶液，有时还要考虑反应物种含有的可溶性杂质是否为溶质。溶剂——水根据题目条件通常有两个来源：原溶液中含有的水和化学反应中生成的水。如果有水参加反应，还要减去反应的水。
⑵质量守恒法：反应后的溶液质量=反应前各物质的质量总和－生成沉淀的质量－生成气体的质量－反应中不溶性固体杂质的质量。
注 意：
⒈化学方程式下方相对应的物质质量不能直接写溶液的质量，而要写参加化学反应的溶质的质量。
⒉若已知溶液的体积或求溶液的体积，要用m=ρV进行换算。
⒊单位要统一。
三、溶液的配置
⑴仪器：托盘天平、量筒、滴管、烧杯、玻璃棒、药匙。
⑵配置50g溶质质量分数6%的氯化钠溶液
步骤
具体作法
计算
氯化钠3g，水47mL
称量
用托盘天平称取3g氯化钠，倒入烧杯中
量取
用量筒量取47mL的水倒入烧杯中
溶解
用玻璃棒搅拌，使氯化钠溶解
装瓶、贴标签
把氯化钠溶液装入试剂瓶，盖好瓶塞并贴上标签
⑶误差分析，氯化钠溶液溶质的质量分数小于6%的原因是：左码右物、氯化钠中含有杂质、转移固体时有洒落、量筒读数时仰视、烧杯内有水。
配置溶质质量分数一定的氯化钠溶液的流程图
第十单元 酸和碱
课题1 常见的酸和碱
一、酸、碱、盐的定义
â酸的定义
电离时生成的阳离子全部都是H+的化合物，叫做酸。如HCl、H2SO4、HNO3等。酸的水溶液呈酸性。酸由H+和酸根离子构成。
â碱的定义
电离时生成的阴离子全部都是OH-的化合物，叫做碱。如NaOH、Ca(OH)2、NH3·H2O等。碱的水溶液呈碱性。碱由OH-和金属离子构成。
â盐的定义
电离时生成金属离子和酸根离子的化合物，叫做盐。如NaCl、CuSO4、FeCl3等。盐的水溶液呈中性。盐由金属离子和酸根离子构成。
二、酸碱指示剂
跟酸或碱的溶液起作用时，本身可显示不同颜色的物质，叫做酸碱指示剂，简称指示剂。石蕊和酚酞是两种常见的酸碱指示剂。
石蕊试液遇酸溶液变成红色，遇碱溶液变成蓝色。酚酞试液遇酸溶液不变色，遇碱溶液变成红色。
提 示：
⒈酸碱指示剂是从植物的花瓣或果实中提取的浸出液，只要在不同酸碱性溶液中可能显示不同的颜色，都可以做酸碱指示剂使用。
⒉酸碱指示剂与酸或碱的溶液反应时，变色的是酸碱指示剂而不是酸或碱。
三、常见的酸
â盐酸（氯化氢的水溶液）
Ø物理性质
纯净的浓盐酸是无色、透明的液体，有挥发性，有刺激性气味。浓盐酸挥发出的氯化氢气体遇空气中的水蒸气形成白雾，即盐酸液滴。
Ø化学性质
1.与指示剂作用：使紫色石蕊试液变红，使无色酚酞试液不变色。
2.与活泼金属反应：
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
3.与金属氧化物反应：
⑴与氧化铁反应：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
现象：红色逐渐溶解，溶液由无色变为黄色。此反应可用于出铁锈。
⑵与氧化铜反应：CuO+2HCl=CuCl2+H2O
现象：黑色粉末逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色。
4.与碱的反应：碱+酸=盐+水
⑴与氢氧化铜反应：Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+H2O
现象：蓝色沉淀逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色。
⑵与氢氧化铝反应：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
此反应常用于中和过多的胃酸。
5.与盐的反应： 盐+酸=新盐+新酸
⑴与硝酸银反应：AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3
现象：有白色沉淀生成。
氯离子(Cl-)的检验方法：加硝酸银溶液和稀硝酸。
Ø复分解反应
定义：由两种化合物相互交换成分，生成另外两种化合物的反应，叫做复分解反应。
特点：双交换，价不变。用字母表示为：AB+CD=AD+CB
反应条件：生成物必须有沉淀、气体、水之一。
Ø盐酸的用途
盐酸是实验室中常用的化学试剂，也是重要的化学产品。盐酸在冶金、化工、医药等供工业部门中用途十分广泛。
â浓硫酸（H2SO4）
Ø物理性质
浓硫酸为无色、透明、黏稠的液体，难挥发。
Ø特性
1.吸水性：
浓硫酸具有很强的吸水性，在实验室中常用作干燥剂。
2.脱水性：
浓硫酸能将纸张、木材、布料、皮肤中的氢、氧元素按水的组成比脱去，生成黑色的炭，这种作用叫做脱水作用。因而浓硫酸能使皮肤脱水炭化造成严重的灼伤。
如不慎将浓硫酸沾到皮肤上，应立即用大量的水冲洗，然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液。
区分等体积的浓硫酸与稀硫酸的方法：
物理方法：比较质量，比较溶于水时的放热情况。
化学方法：取样，将火柴梗分别放入浓硫酸与稀硫酸中，如火柴梗变黑，则为浓硫酸。
Ø浓硫酸的稀释及错误操作的危害
在稀释浓硫酸时，一定要把浓硫酸沿器壁慢慢注入水里，并不断搅拌。切不可将水倒进浓硫酸里。
将水注入浓硫酸时，由于水的密度较小，浮在浓硫酸上面，溶解时放出的热会使水立刻沸腾，使硫酸液滴向四周飞溅，这是非常危险的。
â稀硫酸（H2SO4）
Ø化学性质
1.与指示剂作用：使紫色石蕊试液变红，使无色酚酞试液不变色。
2.与活泼金属反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
3.与金属氧化物反应：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
4.与碱反应：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
5.与盐反应：BaCl2+H2SO4=BaSO4↓ +2HCl
氯化银和硫酸钡是两种既不溶于水，也不溶于酸的白色的沉淀。
Ø硫酸根离子的检验
加硝酸钡溶液和稀硝酸，如有白色不溶沉淀生成，则证明原溶液中存在硫酸根离子。
Ø区分稀硫酸和稀盐酸的方法
加氯化钡溶液，如有白色沉淀生成，则为稀硫酸。
BaCl2+H2SO4=BaSO4↓ +2HCl
四、酸的化学性质
â酸能使酸碱指示剂显示不同的颜色
酸溶液能使紫色石蕊试液变红，无色酚酞试液遇酸溶液不变色。
只有可溶性的酸才能使酸碱指示剂变色，其实质是酸溶液中的H+使指示剂变色。
â酸能与多种活泼金属反应，生成氢气（酸+活泼金属=盐+H2↑)
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
注 意：
⒈这里的酸，一般指稀盐酸、稀硫酸。浓硫酸、浓硝酸和稀硝酸有强氧化性，与金属反应的情况复杂，初中化学不讨论。
⒉铁跟稀盐酸或稀硫酸发生置换反应时，其化合价由0→+2，而不是由0→+3，即生成低价铁的化合物，而不是高价铁的化合物。
â酸能与某些金属氧化物反应，生成水（酸+金属氧化物=盐+H2O)
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
现象：铁锈逐渐溶解，溶液由无色变为黄色。
â酸能与碱反应，生成盐和水（酸+碱=盐+H2O）
2NaOH+2HCl=2NaCl+2H2O 2KOH+2HCl=2KCl+2H2O
â酸能与盐反应，生成新酸和新盐（酸+碱=新酸+新盐）
BaCl2+H2SO4=BaSO4↓ +2HCl AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3
五、酸的通性
通过比较HCl和H2SO4在溶液中阴阳离子的种类可知：此类化合物在谁水中的阳离子全部都是H+，这类化合物被称为酸。不同的酸在水溶液中都能解离出自由移动的H+，所以酸具有相似的化学性质。
⑴酸能使紫色石蕊试液变红，无色酚酞试液遇酸溶液不变色。
⑵酸能与活泼金属发生置换反应生成氢气。
⑶酸能与金属氧化物反应生成水。
酸具有相似的化学性质的原因是酸溶液都存在H+，但由于酸根离子不同，因而不同的酸的化学性质也存在差异。酸溶液显酸性，但显酸性的溶液不一定是酸溶液。酸溶液要求该化合物水溶液中的阳离子全部都是H+，而酸性溶液只要求溶液中有H+即可。
六、常见的碱
â氢氧化钠（NaOH，俗称苛性钠、烧碱或火碱）
Ø物理性质
氢氧化钠为白色块状或片状的固体，极易溶于水，溶解时放出大量的热。其水溶液有涩味和滑腻感。氢氧化钠易吸收空气中的水蒸气而发生潮解。可作干燥剂，但不能干燥酸性气体。有强烈的腐蚀性，称量时需放在小烧杯或表面皿中。如不慎将碱液沾到皮肤上，应用大量的水冲洗，并涂上硼酸溶液。
Ø保存及检验变质的方法
由于氢氧化钠易潮解，且易吸收空气中的二氧化碳。因此，氢氧化钠应保存在配有橡胶塞的玻璃广口瓶中。
检验变质的方法为：加稀盐酸，如有气泡产生，则氢氧化钠已变质。反应的化学方程式为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O。
Ø化学性质
1.与指示剂作用：氢氧化钠溶液能使紫色石蕊试液变蓝，无色酚酞试液变红。
2.与非金属氧化物反应
与二氧化碳反应：CO 2+2NaOH=Na2CO3+H2O
与二氧化硫反应：SO 2+2NaOH=Na2SO3+H2O
与三氧化硫反应：SO 3+2NaOH=Na2SO4+H2O
3.与酸反应
与硫酸的反应：H2SO 4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
4.与盐的反应
与硫酸铜反应：CuSO 4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
现象：有蓝色沉淀生成。
与氯化铁反应：FeCl 3+3NaOH=Fe(OH)3↓+2NaCl
现象：有红褐色沉淀生成。
Ø用途
氢氧化钠用于制造肥皂、石油、造纸等工业，生活中可用于去除油污。
â氢氧化钙〔Ca(OH)2，俗称熟石灰、消石灰〕
Ø制取
氢氧化钙可由氧化钙和水反应制成，反应时放出大量的热。
CaO+H2O= Ca(OH)2
Ø物理性质
氢氧化钙为白色粉末，微溶于水。氢氧化钙的水溶液俗称石灰水，有腐蚀性。
Ø化学性质
1.与指示剂作用：石灰水能使紫色石蕊试液变蓝，无色酚酞试液变红。
2.与非金属氧化物反应
与二氧化碳反应：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
3.与酸发生中和反应
与盐酸反应：2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O
3.与盐发生中和反应
与碳酸钠溶液反应：Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓
Ø用途
建材业中用于制造石灰浆，工业上用熟石灰制造氢氧化钠、漂白粉，农业上用熟石灰改良酸性土壤。
Ø氢氧化钠溶液与氢氧化钙溶液的区分
1.加碳酸钠溶液，如有白色沉淀生成，则为氢氧化钙。
反应的化学方程式为：Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓。
2.通入二氧化碳，如有白色沉淀生成，则为氢氧化钙。
反应的化学方程式为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
七、碱的通性
碱的水溶液中通常含有相同的OH-，因而碱有以下相似的化学性质：
1.可溶性碱能使紫色石蕊试液变蓝，无色酚酞试液变红。
2.酸+碱=盐+水
3.碱+非金属氧化物=盐+水
4.盐+碱=新盐+新碱（碱和盐必须可用）
课题2 酸和碱之间会发生什么反应
一、中和反应
â定义
酸和碱反应生成盐和水的反应，叫做中和反应。
中和反应会放出热量，是复分解反应的一种。中和反应一定有水生成，但有水生成的反应不一定是中和反应。
中和反应的实质是：H+ + OH- = H2O。
â氢氧化钠溶液与盐酸的中和反应
氢氧化钠溶液与盐酸发生中和反应时，由于现象不明显，反应中需要借助酚酞试液的颜色变化来判断反应是否进行。如果溶液的颜色显红色，则说明氢氧化钠溶液过量，如果溶液的颜色是无色的，则说明氢氧化钠与盐酸刚好完全反应或盐酸过量。
Ø验证溶液中的盐酸是否过量的方法
方法一：取样，加入锌粒或镁条，如有气泡产生，则说明盐酸过量。
方法二：取样，加入碳酸钠溶液，如有气泡生成，则说明盐酸过量。
二、中和反应在实际中的应用
1.改变土壤的酸碱性
用熟石灰改良酸性土壤，反应的化学方程式为：Ca(OH)2 +2HCl=CaCl2+2H2O。如果土壤呈碱性，可用碳酸水中和。
2.处理工厂废水
硫酸厂常用熟石灰来中和排放的酸性污水。
3.用于医疗和日常生活中
胃酸过多的病人可服用含有氢氧化铝〔Al(OH)3〕的药物，以中和过多的胃酸，反应的化学方程式为：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O。被蚊虫叮咬后，可以涂抹含有碱性物质的药水(如NH3·H2O)，以减轻痛痒。
4.调节溶液的酸碱性
三、溶液的酸碱度的表示法——pH
â酸碱性与酸碱度的定义
溶液的酸碱性是指溶液呈酸性或碱性，测定方法使用酸碱指示剂测定。
溶液的酸碱度是指溶液的酸碱性的强弱程度，测定方法是用pH试纸。
âpH试纸的使用方法
将待测物质配成溶液，用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，即可得出溶液的pH。
âpH的范围
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
酸性逐渐增强 中性 碱性逐渐增强
1.溶液的pH越小，酸性越强；pH=7，溶液呈中性；溶液的pH越大，碱性增强。
2.酸溶液越稀，pH越大；碱溶液越稀，pH越小。
3.稀释酸溶液时，溶液的pH变大，但不会变为中性溶液，即稀释后溶液的pH＜7。
稀释碱溶液时，溶液的pH变小，但不会变为中性溶液，即稀释后溶液的pH＞7。
â溶液的酸碱度的意义
作物一般适宜在中性或接近中性的土壤中生长，当空气受硫的氧化物和氮的氧化物污染时，雨水呈酸性，形成酸雨。
正常情况下，因溶解有二氧化碳，正常雨水的pH=5.6，而酸雨的pH＜5.6。
第十一单元 盐 化肥
课题1 生活中常见的盐
一、氯化钠（NaCl）
â性质
氯化钠的熔点、沸点较高。纯净的氯化钠不潮解，粗盐因含有少量的氯化镁、氯化钙等杂质，能吸收空气中的水分而潮解。
â制法
由于氯化钠的溶解度随温度的影响不大，故可以使用蒸发结晶法将氯化钠析出。工业上用海水或盐井水晒盐，盐湖水煮盐等方法，使氯化钠成晶体析出。
â分类
氯化钠属于盐，但是盐类中大多数是有毒的，如亚硝酸钠、
硫酸铜等。氯化钠是少数可以食用的盐。
â用途
氯化钠在生活中可作为调味品。医疗上使用的生理盐水是0.9%的氯化钠溶液。农业上用10%—16%的氯化钠溶液来选种。交通上，将氯化钠撒在积雪的路面上，可使路面上的积雪消融，减少事故的发生。工业上用氯化钠作为原料制取碳酸钠、氢氧化钠、氯气、盐酸等化工产品。
â粗盐的提纯
步骤：溶解、过滤、蒸发、计算产率。
注意的问题：
1.过滤时应遵循“一贴、二低、三靠”的基本原则。
2.过滤之前的溶液应静置一会儿，以免不溶物堵住滤纸的小孔，影响过滤的速度及效果。
3.过滤后的溶液如果仍浑浊，应查找原因，在过滤一次。
4.蒸发时应不断搅拌，以免溶液受热不均匀造成液滴飞溅。
5.当蒸发皿中出现较多固体时，应停止加热，利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。
6.粗盐提纯的每一步操作中，玻璃棒的作用为：加速溶解、使液体均匀受热、转移固体。
过滤食盐水 蒸发食盐水
二、碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠
â碳酸钙（CaCO3）
碳酸钙大量应用于建筑业。天然存在的石灰石、大理石的主要成分是碳酸钙。碳酸钙也可以作为补钙剂等。
â碳酸钠（Na2CO3）
碳酸钠俗称纯碱、苏打。为白色粉末，易溶于水。虽然碳酸钠的溶液呈碱性，但碳酸钠属于盐。碳酸钠广泛用于制玻璃、纺织、造纸和洗涤剂等工业生产中。在蒸馒头前加入一些碳酸钠，可以中和发酵过程中产生的酸性物质。
â碳酸氢钠（NaHCO3）
碳酸氢钠俗称小苏打，是白色粉末，易溶于水，水溶液呈碱性。碳酸氢钠是发酵粉的主要成分，也可以制治疗胃酸过多的药品。
碳酸氢钠加热时易分解，反应的化学方程式为：
â碳酸根离子和碳酸氢根离子的检验
将稀盐酸加入到待测物中，将生成的气体通入澄清石灰水，如果石灰水变浑浊，证明待测物中含有碳酸根离子或碳酸氢根离子。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
三、盐的化学性质
â盐+金属=新盐+新金属
2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu 现象：铝的表面覆盖一层红色的物质。
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 现象：铜丝表面覆盖一层银白色的物质。
反应条件：
1.在金属活动性顺序里，只有排在氢前面的金属，才能把排在氢后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。
2.反应物中的盐必须可溶于水。如铁与氯化银不反应，虽然铁排在银的前面，但氯化银难溶于水。
3.钾、钙、钠先与水反应，生成的碱再与盐反应。如，钠与硫酸铜溶液的反应分两步进行，如2Na+2H2O=CuSO4+2NaOH，NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4。
4.铁在置换反应中一般生成亚铁盐。如Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
â酸+盐=新酸+新盐
如Na2SO4+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O。碳酸盐一定会与酸反应。
â碱+盐=新碱+新盐
反应条件：反应物都溶于水，生成物至少有一种是沉淀。
Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓ CuSO4+Ba(OH)2= Cu(OH)2↓+BaCO3↓
â盐+盐=新盐+新盐
反应条件：反应物都溶于水，生成物至少有一种是沉淀。
NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓ Na2SO4+BaCl2=2NaCl+ BaSO4↓
â生成盐的反应
1.酸+金属=盐+氢气 2.盐+金属=新盐+新金属
3.酸+碱=盐+水 4.酸+盐=新酸+新碱
5.碱+盐=新碱+新盐 6.盐+盐=新盐+新盐
7.酸+金属氧化物=盐+水 8.碱+非金属氧化物=盐+水
â酸、碱、盐的溶解性口诀
钾钠铵盐水中溶，硝酸盐类也相同。
盐酸盐不溶氯化银，硫酸盐不溶硫酸钡，碳酸盐易溶钾钠铵，。
碱类易溶钾钠钡，氢氧化钙是微溶。
四、复分解反应
定义：由两种化合物相互交换成分，生成另外两种化合物的反应，叫做复分解反应。
特点：双交换，价不变。用字母表示为：AB+CD=AD+CB
â发生条件
酸、碱、盐在溶液中相互交换离子，生成物中如果有沉淀析出，有气体放出，有水生成，复分解就可以发生。硝酸钠、硝酸钾一般不参加复分解反应。
有酸参加的反应，无需考虑反应物是否可溶，生成物必须至少满足气体、沉淀、水之一。没有酸参加的反应，反应物必须可溶，生成物必须至少满足气体、沉淀、水之一。
â探究氢氧化钠变质的问题
氢氧化钠的变质情况可分为以下三点：
没有变质(只有NaOH)
部分变质(NaOH和Na2CO3)
完全变质(只有Na2CO3)
第一步：取样，加CaCl2或BaCl2溶液、 BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
（碱性溶液、中性溶液）
第二步：加酚酞试液，观察：溶液变红(部分变质)，溶液不变色(完全变质)。
物质的鉴定、鉴别及物质、离子的共存和除杂质的问题
一、物质的鉴定与鉴别
â鉴定与鉴别的定义
鉴定是根据一种物质的特性，确定被检验的物质就是原物质，对于组成物质的各部分，一定要分别给予证明。
鉴别是根据物质的不同特性，通过实验将一直的几种物质加以区别，对组成物质的各部分不必一一鉴别出来。
â物质的鉴定、鉴别的注意与顺序
1.先取样，后操作。如果样品是固体，一般先用水溶解，配成溶液再检验。
2.各取少量溶液分别加入若干支试管中进行检验，禁止在原瓶中进行检验。
3.回答时先现象，后结论。
â物质、离子的共存问题
要判断几种物质在同一溶液中能不能大量共存，关键是看这几种物质能不能发生反应。若能反应，则不能共存，反之，则能共存。
要判断几种离子在同一溶液中能不能大量共存，关键是看这几种离子相互结合能不能生成沉淀、气体、水。若能，则不能共存，反之，则能共存。
如果物质或离子是在酸性溶液（或pH＜7的溶液）中共存，则提供的物质或离子不能与H+反应。如果物质或离子是在碱性溶液（或pH＞7的溶液）中共存，则提供的物质或离子不能与OH-反应。
如果是无色溶液，则溶液中不能有Fe2+（浅绿色），Fe3+（黄色），Cu2+（蓝色）等离子存在。
二、去除杂质的方法
去除杂质的原则：去除杂质时不能引入新的杂质，不能改变被提纯的物质。
â物理方法
过滤，结晶。
â化学方法
1.沉淀法：将杂质转化为沉淀过滤除去。〔如NaOH（Na2CO3）Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH〕
2.化气法：试剂与杂质反应产生气体去除杂质。〔如Na2SO4（Na2CO3）Na2CO3+H2SO4 = Na2SO4+CO2↑+H2O〕
4.置换法：将杂质通过置换反应除去。〔如FeSO4（CuSO4） Fe+CuSO4=FeSO4+Cu〕
5.吸收法：将气体混合物通过洗气装置，杂质可被洗气装置内盛的药品吸收除去。〔如CO（CO2）CO2+ 2NaOH=Na2CO3+H2O〕
6.溶解法：向混合物中加入试剂，使杂质与试剂反应而溶解，以除去杂质。〔如Cu（CuO）CuO+2HCl=CuCl2+H2O〕
课题2 化学肥料
一、肥料的分类及其应用
â化学肥料
化学肥料是用矿物、空气、水为原料，经过化学加工制成的。土壤中如果缺乏磷、钾、氮等元素，就要用磷肥、钾肥、氮肥进行补充。
1.磷肥：以磷为主要肥效的化学肥料，可促进根茎发达，增强抗寒、抗寒能力，如〔Ca3(PO4)2 磷酸钙〕。
2.钾肥：以钾为主要肥效的化学肥料，可使作物茎杆粗壮，增强抗病能力，如(K2SO4、KCl、K2CO3)。
3.氮肥：以氮为主要肥效的化学肥料，可促进植物的茎、叶的生长，如〔(NH4)2SO4 硫酸铵、NH4Cl 氯化铵、CO(NH2)2 尿素〕。
4.复合肥：含有两种或者两种以上营养元素的化学肥料，如〔KNO4 硝酸钾、NH4H2PO4 磷酸二氢铵〕。
â合理施用化肥
Ø使用化肥的有利方面
化肥中的营养元素含量比较高，化肥大多数易溶于水，肥效快而显著。
Ø不利方面
化肥的过度施用会造成土壤、水源、大气环境的污染。
Ø对策
合理施用化肥，根据有害生物的发展，对症下药，适时用药。
â
取样，盛入试管中，加入氢氧化钠溶液，加热。将红色石蕊试纸放在试管口处，如果试纸变蓝，则证明样品中含有
由于铵态氮肥与碱性物质混合时，遇热会发生分解，生成的氨气会挥发散去，这直接影响了铵态氮肥的肥效。因此，铵态氮肥不能与碱性物质混合使用。
二、化肥的简易鉴别
1.看外观：氮肥、钾肥都是白色晶体，磷肥是灰白色的粉末。
2.溶解性：氮肥、钾肥易溶于水，磷肥大多数难溶于水。
3.灼烧：氮肥可燃烧、熔化起泡或冒烟，钾肥不燃烧，在灼烧时会跳动或有爆裂声。
4.加熟石灰：铵态氮肥遇熟石灰能放出有刺激性气味的气体。
第十二单元 化学与生活
课题1 人类重要的营养物质
一、蛋白质
â概念与结构
蛋白质是构成细胞的基本物质，是机体生长及修复受损组织的主要原料。蛋白质由多种氨基酸（如丙氨酸、甘氨酸等）构成的极为复杂的化合物，相对分子质量从几万到几百万。
â存在
蛋白质存在于动物肌肉、皮肤、毛发、蹄、角等中。许多植物（如大豆、花生等）的种子里也含有丰富的蛋白质。
â摄入量与消化
蛋白质是重要的营养物质，成人每天需摄取60~70g，处于生长发育期间的青少年需要量更大。
人体从食物中获得的蛋白质，在胃肠道里与水发生反应，生成氨基酸。一部分氨基酸被氧化放出能量，另一部分氨基酸重新组成人体所需要的蛋白质。
â功能
Ø血红蛋白
血液中的血红蛋白在吸收氧气和呼出二氧化碳的过程中起着载体的作用。
Ø酶
酶是一类重要的蛋白质，是生物催化剂，能催化生物体内的反应。一种酶只能催化一种反应，且是在体温和接近中性（除胃中的消化酶）的条件下进行。
酶的催化具有以下特点：条件温和，无需加热；具有高效性和专一性。
â变性
当蛋白质分子受某些物理因素（如高温、紫外线、超声波、高电压等）和化学因素（如酸、碱、有机溶剂、重金属盐等）的影响时，其结果会被破坏，导致其失去生物活性而变质。
二、糖类
â组成
糖类是人类食物的重要成分，是由C、H、O三种元素组成的化合物。
â种类
Ø淀粉
淀粉主要存在于植物的种子或块茎中，化学式为(C6H10O5)n，能与水发生一系列反应，最终转化为葡萄糖。
Ø葡萄糖
化学式为C6H12O6，在人体组织中，葡萄糖在酶的作用下，经缓慢氧化转变成二氧化碳和水，同时放出能量，供机体活动和维持恒定体温的需要。每克葡萄糖完全消耗约放出15.6 kJ的能量，在人类食物所供给的总能量的60%~70%。当病人不能正常进食时，需注射葡萄糖溶液，这是因为葡萄糖能在人体中直接吸收，为人体提供能量。
Ø蔗糖
蔗糖是储存在某些植物（如甘蔗）中的糖，它的化学式为C12H22O11。日常生活中食用的红糖、白糖和冰糖的主要成分都是蔗糖，它是食品中常用的甜味剂。
三、油脂
常温下，植物油脂呈液态，称为油；动物油脂呈固态，称为脂肪，二者合称油脂。每千克油脂在人体内完全氧化时放出39.3 kJ的能量，比糖类多一倍，是重要的供能物质。
三、维生素
维生素是维持生命的要素，是动物体和人类生命活动所必需的一类物质。维生素在人体内需要量很小，但它们可以起到调节新陈代谢、预防疾病、维持身体健康的作用。
维生素有20多种，它们大多数在人体内不能合成，需要从食物中摄取。水果、蔬菜、种子植物、动物肝脏、肌肉、鱼类、鱼肝油、蛋类、牛奶和羊奶等均富含维生素。
维生素缺乏会导致多种疾病。例如，缺乏维生素C，会引起坏血病（维生素C缺乏症）；缺乏维生素B，可能引起脚气病（维生素B缺乏症）；缺乏维生素A，可能引起夜盲症（维生素A缺乏症）。水果、蔬菜富含维生素
课题2 化学元素与人体健康
一、必需元素
组成人体的元素约有50多种，人体中含量较多的有11 中，其中碳、氢、氧、氮几种元素以水、糖类、油脂、蛋白质和维生素的形式存在，其他元素与无机盐的形式存在于水溶液中，这些元素可分为常量元素和微量元素两种。
â必需元素、非必需元素
Ø常量元素
常量元素在人体中的含量大于0.01%，常量元素有碳、氢、氧、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁。
Ø微量元素
微量元素在人体中的含量小于0.01%，微量元素有铁、铜、锌、钴(Co)、铬(Cr)、锰(Mn)、钼(Mo)、氟(F)、碘(I)、硒(Se)等。
Ø非必需元素
非必需元素是人体不需要的元素，如铝、钡(Ba)、钛(Ti)等。
二、有害元素
对人体健康有危害的元素叫做有害元素。如汞(Hg)、铅(Pb)、镉(Cd)、铊(Tl)等。
课题3 有机合成材料
一、有机化合物
â化合物的分类
1. 有机化合物：含碳元素的化合物（除CO2、CO和碳酸、碳酸盐等）。
2. 无机化合物：组成不含碳元素的化合物。
â有机化合物的特点
1. 大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂，熔点低，受热易分解，容易燃烧，不导电。
2. 有些有机物的相对分子质量比较大，叫做有机高分子化合物。有些有机物的相对分子质量较小，叫做小分子化合物。
二、有机合成材料
â有机高分子材料
有机高分子材料是指用有机高分子化合物制成的材料。
â有机高分子材料的分类
1. 天然有机高分子材料：棉花、羊毛（也叫做天然纤维）。
2. 合成有机高分子材料：塑料、合成纤维和合成橡胶等。
â聚合物
由于高分子化合物大部分是由小分子聚合而成的，所以也常被称为聚合物。
â有机高分子材料的特点
1. 热塑性：链状结构的高分子材料加热时熔化，冷却后变成固体，加热后又可以熔化，因而具有热塑性。
2. 热固性：网状结构的高分子材料一经加工成型就不会受热熔化，因而具有热固性。
â纤维
1. 天然纤维：棉、羊毛。
2. 合成纤维：涤纶（的确良）、锦纶（尼龙）、腈纶等。特点：强度高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀，但透气性、透水性较差。
â橡胶
1. 天然橡胶：自然界中存在的橡胶，产量不高。
2. 合成橡胶：丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。特点：具有高弹性、绝缘性、耐油、耐高温，应用广泛。
三、合成材料对环境的影响
合成材料的应用于发展，大大方便了人类的生活。但是，合成材料废弃物的急剧增加也带来了环境问题，废弃塑料带来的“白色污染”尤为严重。这是因为大部分塑料在自然环境中很难分解，长期堆积会破坏土壤，污染地下水，危害海洋生物的生存。如果焚烧含氯塑料会产生有刺激性气味的氯化氢气体等，从而对空气造成污染。
â有毒塑料和无毒塑料的鉴别方法
1. 有毒塑料：不易燃烧、燃烧时冒烟、有臭味，一般有颜色，透明度一般较差，质量较重。
2. 无毒塑料：易燃烧、燃烧时不冒烟、无臭味，一般无色，一般为半透明，质量较轻。
