第八单元 金属和金属材料
第一节 金属材料
l 金属材料：金属材料包括纯金属以及它们的合金。
l 金属的物理性质
n 在常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽（大多数金属呈银白色，铜呈紫红色，金呈黄色）；
n 导电性、导热性、熔点较高、有延展性、能够弯曲、硬度较大、密度较大。
l 金属之最
n 地壳中含量最多的金属元素——铝
n 人体中含量最多的金属元素——钙
n 目前世界年产量最多的金属——铁（铁＞铝＞铜）
n 导电、导热性最好的金属——银（银＞铜＞金＞铝）
n 熔点最高的金属——钨
n 熔点最低的金属——汞
n 硬度最大的金属——铬
n 密度最大的金属——锇
n 密度最小的金属——锂
l 金属的分类
l 金属的应用
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。
n 铜、铝——电线——导电性好、价格低廉
n 钨——灯丝——熔点高
n 铬——电镀——硬度大
n 铁——菜刀、镰刀、锤子等
n 汞——体温计液柱
n 银——保温瓶内胆
n 铝——“银粉”、锡箔纸
l 合金：由两种或两种以上的金属或金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。
合金是混合物。金属氧化物不是合金。
l 目前已制得的纯金属只有90多种，而合金已达几千种。
l 合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，抗腐蚀性强。
l 合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低。
l 常见的合金：
l 钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体具有良好的“相容性”，可用来造人造骨。
钛和钛合金的优点：① 熔点高、密度小； ② 可塑性好、易于加工、机械性能好； ③ 抗腐蚀性能好。
l 生铁和钢性能不同的原因：含碳量不同。
第二节 金属的化学性质
l 金属与氧气的反应
n 镁、铝：
u 在常温下能与空气中的氧气反应：2Mg+O2=2MgO 4Al+3O2=2Al2O3
u 铝的抗腐蚀性能好的原因：铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。
n 铁、铜
u 在常温下、干燥的环境中，几乎不与氧气反应，但在潮湿的空气中会生锈。
u 铁、铜在高温时能与氧气反应：3Fe+2O2Fe3O42Cu+O2=2CuO
n 金即使在高温时也不与氧气反应。
l 金属与酸的反应：活泼金属＋酸 → 盐＋H2↑
n 描述现象时，需要注意：① 如果有铁、铜元素参加反应，一定要注意溶液颜色的变化； ② 反应放热，但是只有镁和酸反应时放热现象明显。
l 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是置换反应。
当铁单质参加置换反应时，生成物中的铁元素呈+2价。
l 常见金属在溶液中的活动性顺序：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
n 在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。
n 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（不可以用浓硫酸和硝酸）中的氢。
n 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化合物的溶液里置换出来。
u 钾、钙、钠不符合这一条。它们会先和水反应生成碱和氢气，然后碱和盐反应。
l 金属与盐溶液的反应：金属＋盐→另一金属＋另一盐（条件：“前换后，盐可溶”）
在活动性顺序中，金属的距离大的，反应先发生。一个置换反应结束后，另一个置换反应才会发生。如在硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入锌粒，锌会先和硫酸铜反应，反应完毕后锌才和硫酸亚铁反应。
l “湿法冶金”的反应原理：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
l Fe2+的盐溶液是浅绿色的，Fe3+的盐溶液是黄色的，Cu2+的盐溶液是蓝色的。
l 比较Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序
n 使用铁、银和溶液，一次性得出结果：
操作及现象：把铁、银分别放入硫酸铜溶液中，铁表面没有现象；而银表面会附着一层红色物质，并且溶液会由蓝色逐渐变为无色。
n 使用铜、硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液，一次性得出结果：
操作及现象：把铜分别放入硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液中，硫酸亚铁溶液没有现象；而在硝酸银溶液中，铜表面会附着一层白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色。
n 选用试剂时，要根据金属活动性顺序表将三种金属排序，然后将排在中间的金属变成盐溶液，或者将排在两边的金属变成盐溶液，这样才能一次性得出结果。
第三节 金属资源的利用和保护
l 矿石：工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。
常见的矿石及主要成分：赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、黄铁矿（FeS2）、菱铁矿（FeCO3）、铝土矿（Al2O3）、黄铜矿（CuFeS2）、辉铜矿（Cu2S）等。
l 铁的冶炼
n 实验室——一氧化碳还原氧化铁
n 工业——高炉炼铁
u 设备：高炉（图见书17页）。
u 原料：铁矿石（赤铁矿或磁铁矿）、焦炭、石灰石、（空气）。
u 反应原理：C+O2=CO2、CO2+C=2CO 3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2。
u 石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅（SiO2）转变为炉渣（CaSiO3）。
u 产品：生铁（实验室中“炼”出的铁不含碳，而工业生产中炼出的铁含碳）。
l 含杂质的反应物或生成物的有关计算
当参加反应的物质含杂质时，先要把含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量，再进行计算。
一般利用该公式及其变形：。
【例题】1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？
【解法1】 1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：
设生成的铁的质量为x。
折合为含铁96%的生铁的质量为
答：800t氧化铁理论上可以炼出生铁的质量为583t。
【解法2】 设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。（x不是纯物质的质量，不能直接代入计算）
1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：
答：800t氧化铁理论上可以炼出生铁的质量为583t。
l 铁生锈的实验（见右图）
【实验器材】大试管、试管夹（带铁夹的铁架台）、胶塞、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、洁净无锈的铁钉、棉花和干燥剂氯化钙等。
【实验过程】取三根洁净无锈的铁钉，一根放在盛有蒸馏水的试管中，并使铁钉外露一半；一根放在用植物油密封的蒸馏水中；一根放在干燥的空气中，注意每天观察铁钉锈蚀的现象，连续观察约一周。
【实验现象】第一个试管中的铁钉生锈，而第二、三个试管中没有明显现象。
【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。
【注意事项】
第二个试管内没有现象，证明了铁钉生锈需要氧气；
第三个试管内没有现象，证明了铁钉生锈需要水蒸气。
铁锈很疏松，铁制品可以全部被锈蚀。
l 除去铁锈的方法
n 物理方法：刀刮、砂纸打磨。
n 化学方法：少量、多次地滴加稀盐酸或稀硫酸。
l 防止铁制品生锈的方法
n 保持铁制品的洁净、干燥；
n 擦干后涂一层保护膜（作用：隔绝空气、防水）。具体方法如下：
u 物理方法——刷漆（油漆或银粉）、涂油
u 化学方法——电镀其它金属（铬或锌）、烤蓝
n 制成不锈钢。
l 金属资源的保护措施：
①防止金属的腐蚀；
②回收利用废旧金属；
③有计划、合理地开采矿物；
④寻找金属的代用品。（例如用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车外壳等）
意义：节约金属资源和能源，降低金属的生产成本，减少对环境的污染。
第九单元 溶液
第一节 溶液的形成
1. 溶液
l 定义：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。
l 基本特征
均一性——指溶液中各部分的浓度和性质都相同。
稳定性——外界条件不变（温度、压强不改变，溶剂不蒸发）时，溶质、溶剂不分层，也不会析出固体。
n 溶液具有均一性、稳定性的原因：溶质以分子或离子的形式分散到水分子中。
l 溶质由两部分组成——溶剂和溶质。
n 溶剂的定义：能溶解其他物质的物质叫做溶剂。
n 溶质的定义：被溶解的物质叫做溶质。
n 常见的溶剂有水、酒精、汽油。
n 溶质可以有一种或多种，但溶剂只能有一种。
n 溶质和溶剂在被分散前可以是固体、液体或气体。
n 溶液、溶质、溶剂的质量关系：溶液的质量＝溶质的质量＋溶剂的质量
（溶液的体积≠溶质的体积＋溶剂的体积）
n 区分溶剂和溶质
u 固体（或气体）与液体混合——固体（或气体）是溶质，液体是溶剂。
u 液体和液体混合——质量小的为溶质，质量大的为溶剂。如果其中一种液体是水，那么水是溶剂。
u 当两种物质完全反应后，新生成的物质是溶质，而析出的沉淀或产生的气体不是溶质，溶剂仍是水。
例如锌溶于稀硫酸后，所得到的溶液中的溶质是硫酸锌。
l 溶液的命名：“[溶质]的[溶剂]溶液”。如果没有指明溶剂，我们就认为水是溶剂。
l 水和酒精能以任意体积互溶。
探究水与乙醇能否互溶时，要先滴入红墨水（目的：为了显色，利于观察）。
2. 悬浊液、乳浊液与乳化作用
l 悬浊液：由固体小颗粒分散到液体里形成的混合物叫做悬浊液。
例如钡餐（硫酸钡的悬浊液）、粉刷墙壁用的涂料、黄河水都是悬浊液。
l 乳浊液：由小液滴分散到液体里形成的混合物叫做乳浊液。
例如在农业上，一般把不溶于水的液体农药配制成乳浊液。
l 悬浊液和乳浊液都不是溶液，不具备均一、稳定的特征。
l 洗涤剂具有乳化作用。用洗涤剂洗衣服时，油污没有溶解在水中，没有形成均一、稳定的溶液。
l 用洗涤剂和汽油洗衣服的区别：
汽油——用汽油洗衣服时，油污能溶解在汽油里，形成溶液，随着汽油挥发油污就能被带走。
洗涤剂——洗涤剂具有乳化作用，它能使油污分散成无数细小的液滴，随水流去。
3. 溶解时的吸热或放热现象
l 扩散过程——溶质的分子（或离子）向水中扩散——吸收热量。
l 水合过程——溶质的分子（或离子）和水分子作用，生成水合分子（或水合离子）——放出热量。
l 如果扩散过程吸收的热量小于水合过程放出的热量，溶液的温度就会升高。（例如氢氧化钠固体、浓硫酸）
l 如果扩散过程吸收的热量大于水合过程放出的热量，溶液的温度就会降低。（例如硝酸钾）
l 氯化钠等溶于水时，不会有明显的吸热、放热现象。
l 氧化钙与水反应放出大量的热。有的实验为了节省能源，可以采用氧化钙和水反应来提高温度。
第二节 溶解度
1. 饱和溶液与不饱和溶液
l 定义：在一定温度下，向一定量溶剂里加入某种溶质，当溶质不能继续溶解时，所得到的溶液叫做饱和溶液；还能继续溶解的溶液，叫做不饱和溶液。
l 判断溶液是否饱和的方法：继续加入该种溶质，如果该物质的质量减少，那么溶液是不饱和溶液；如果该物质的质量不变，那么溶液是饱和溶液。
l 由于水可以和酒精以任意比例互溶，所以水和酒精不可以形成饱和溶液。
l 不饱和溶液与饱和溶液的转化
① 氢氧化钙和气体的溶解度随着温度升高而降低。所以若把氢氧化钙和气体的不饱和溶液变成饱和溶液，在改变温度时要升高温度。
② 最可靠的方法是蒸发溶剂、加溶质、加溶剂。
③ 若想把氢氧化钙的饱和溶液变成不饱和溶液，可以通入适量的二氧化碳并过滤。
④ 若想把氢氧化钙的不饱和溶液变成饱和溶液，也可以加入CaO并冷却。
⑤ 氢氧化钙不是晶体，从氢氧化钙溶液也不会析出晶体，所以只能称作“澄清的石灰水变浑浊”。
l 浓、稀溶液与饱和、不饱和溶液之间的关系：
① 饱和溶液不一定是浓溶液，不饱和溶液不一定是稀溶液。
② 在一定温度时，同一种溶质的饱和溶液要比它的不饱和溶液浓。
l 混合物的分离和提纯
n 分离可溶物和不溶物：过滤法（溶解、过滤、蒸发或溶解、过滤、洗涤、干燥）
n 铁屑和其他固体：用磁铁反复吸引
n 除去氯化钠中少量的硝酸钾：蒸发溶剂结晶法（蒸发溶剂）
n 除去硝酸钾中少量的氯化钠：冷却热饱和溶液结晶法（高温溶解、降温、过滤）
（结晶：热的溶液冷却后，已溶解在溶液中的溶质从溶液中以晶体的形式析出，这一过程叫结晶）
n 后两者往往应用在分离两种可溶于水的物质，并且其中一种的溶解度受温度影响大，另一种受温度影响小。我们希望析出的晶体是量多的一种，所以选用的方法要适合量多的那种。
l 蒸发溶剂时溶液浓度不变，冷却热饱和溶液时溶液浓度变小。
l 在一定温度和溶质相同的条件下，100g的饱和溶液和200g的饱和溶液，二者都蒸发10g水，析出晶体的质量相等。
在60℃和溶质相同的条件下，把100g的饱和溶液和200g的饱和溶液降低到20℃，若前者析出晶体的质量为M，后者析出晶体的质量为N，那么N=2M。
2. 固体的溶解度
l 定义：在一定温度下，某固体物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。
l 四要素：
n 温度——必须指明具体的温度，溶解性才有意义。
n 溶剂的质量是100g。
n 固体在溶解在溶液中，必须达到饱和状态。
n 溶解度的单位通常是g。
l 影响固体溶解度的因素：（内因）溶质性质、溶剂性质；（外因）温度。
一般来说，温度越高，固体的溶解度越大。
l 溶解度的相对大小：温度是20℃，并且溶剂的质量是100g。
在20℃下，溶解度小于0.01g，被称为难溶（或不溶）；溶解度介于0.01~1g之间，被称为微溶；
溶解度介于1~10g之间，被称为可溶；溶解度大于10g，被称为易溶。
l 有关溶解度曲线的常见试题（见右上图）
n t3℃时A的溶解度为80g 。
n P点的的含义是：在该温度时，A和C的溶解度相同。
n N点为t3℃时A的不饱和溶液，可通过加入A物质，降温，蒸发溶剂的方法使它变为饱和。
曲线上的点代表对应温度的饱和溶液，曲线以下的点代表对应温度的不饱和溶液。
加溶质相当于把点向正上方移动（但是点不能被移动到图象上方），加溶质相当于向下竖直移动，降温相当于向左水平移动，升温相当于向右水平移动。
n t1℃时A、B、C、溶解度由大到小的顺序C>B>A 。
n 从A溶液中获取A晶体可用降温结晶的方法获取晶体。
n 从B的溶液中获取晶体，适宜采用蒸发结晶的方法获取晶体。
n t2℃ 时A、B、C的饱和溶液各W克，降温到t1℃会析出晶体的有A和B ，无晶体析出的有 C ，所得溶液中溶质的质量分数由小到大依次为 A<C<B 。
n 除去A中的泥沙用过滤法；分离A与少量B的混合物，用结晶法。
l 氯化钠等物质的溶解度受温度变化的影响较小；硝酸钾等物质的溶解度受温度变化的影响较大。
它们的溶解度都随着温度的升高而变大。
l 氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而减小。
3. 气体的溶解度
l 定义：在压强为101kPa和一定温度时，气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积。
气体的溶解度没有单位。
l 气体溶解度的影响因素：
（内因）气体的性质、水的性质；（外因）温度、压强。
一般来说，温度越高，气体的溶解度越小；压强越大，气体的溶解度越大。
第三节 溶质的质量分数
l 牢记下面的公式：
l 使用该公式时的注意事项：
n 溶质的质量是指形成溶液的那部分溶质，没有进入溶液的溶质不应考虑。（计算溶质质量时要考虑溶解度）
n 溶液的质量包括溶液中所有溶质的质量。
n 上下的单位要统一。
l
l 氯化钠溶液的质量分数为16%，“16%”的意义：每100份质量的氯化钠溶液中含16份质量的氯化钠。
l 配制一定溶质质量分数的溶液
n 用固体配制溶液
u 仪器：天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。
u 步骤：计算、称量、溶解、装瓶贴标签。
n 用浓溶液稀释
u 仪器：量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。
u 步骤：计算、量取、稀释、装瓶贴标签。
n 标签一般包括药品的名称（化学式）和浓度。
l 溶液的稀释计算
n 稀释的方法：加入溶剂或加入低浓度溶液。
n 依据：稀释前后溶液中的溶质的质量不变。
n 关系式
① 加水稀释：浓溶液液质量×浓溶液溶质质量分数%＝稀释后溶液质量×稀释后溶液质量分数%
浓溶液质量×浓溶液溶质质量分数%＝（溶液质量＋加入水的质量）×稀释后溶液质量分数%
② 加入低浓度溶液稀释：浓溶液质量×浓溶液溶质质量分数%+稀溶液质量×稀溶液溶质质量分数%＝（浓溶液质量＋稀溶液质量）×混合后所得溶液溶质的质量分数
l 溶液的混合计算
n 依据：混合前各溶液溶质的质量之和，等于混合后溶液中溶质的总质量。
l 已知的问题
① 如果用固体配制溶液时，固体带有结晶水（例如硫酸铜晶体），那么所得溶液的溶质质量分数会偏小。
② 量取液体时，如果仰视读数，量取的液体会偏少；如果俯视读数，量取的液体会偏多。
③ 用固体配制溶液时，天平未配平、物码颠倒等情况会影响溶液的溶质质量分数。
l 有关化学方程式与溶质的质量分数相结合的计算
【例题】把2.8g铁片放入20g稀盐酸中，恰好完全反应，求：
① 原盐酸溶液中溶质的质量分数。
② 反应后所得溶液中溶质的质量分数。
解：设参加反应的HCl的质量为x，生成的FeCl2的质量为y，生成H2的质量为z。
① 盐酸溶液中溶质的质量分数为
② 反应后所得溶液中溶质的质量分数为
答：原盐酸溶液中溶质的质量分数为18.5%，反应后所得溶液中溶质的质量分数为27.97%。
【注意事项】
① 铁片放入盐酸中，发生了化学反应。溶液中的溶质不是铁，而是氯化亚铁。
② 不要设“盐酸的质量为x”，因为盐酸是混合物，而溶解到盐酸中的氯化氢才是纯净物。
③ 在第二题中，反应后溶液的质量一般通过质量守恒定律来计算。
第十单元 酸和碱
第一节 预备
一、酸碱指示剂
l 定义：能跟酸或碱的溶液起作用而显示不同颜色的物质叫做酸碱指示剂。
l 常见的酸碱指示剂有紫色石蕊溶液和无色酚酞溶液。
l 某些植物的花瓣或果实（如牵牛花、月季花、紫卷心菜等）也可用作酸碱指示剂。
l 紫色石蕊溶液遇酸溶液（含H+的溶液）变红，遇碱溶液（含OH-的溶液）变蓝，在中性溶液中呈紫色。
无色酚酞溶液遇酸溶液不变色，在中性溶液中不变色，遇碱溶液变红。
l 并非所有的盐溶液都是中性的。
水溶液呈碱性的盐：纯碱、小苏打等。
水溶液呈酸性的盐：硫酸铜、硫酸氢钠等。s
二、干燥剂
1. 使用干燥剂的目的是除去气体中混有的水蒸气。
2. 我们学过的干燥剂有氢氧化钠、浓硫酸、氧化钙、氯化钙等。
氢氧化钠易潮解；浓硫酸具有吸水性；而氧化钙可以与水反应：CaO+H2O=Ca(OH)2
3.
氢氧化钠氢氧化钠等碱性干燥剂不能干燥氯化氢、二氧化碳、二氧化硫
等酸性气体。
4. 浓硫酸浓硫酸等酸性干燥剂不能干燥氨气等碱性气体。
三、复分解反应
l 定义：两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应叫复分解反应。
l 特点：交换成分，价态不变。
l 反应发生的条件：生成难电离的物质（水、气体或沉淀）。
l 置换反应和复分解反应没有先后顺序，可同时发生。
第二节 酸
一、酸的定义和分类
酸：物质溶于水时，形成的阳离子全部是H+的化合物。
由于酸、碱、盐溶于水时会电离出阴、阳离子，所以酸、碱、盐的水溶液具有导电性。
l 酸的电离：HCl=H++Cl-，H2SO4=2H++SO42-
二、常见的酸
l 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，这种作用通常叫做脱水作用。
l 盐酸、硝酸、醋酸具有挥发性；碳酸不稳定，容易分解成二氧化碳和水。
l 硝酸、硝酸银见光易分解，所以它们要放在棕色试剂瓶中。
l
浓硫酸的稀释操作
三、酸的化学性质
酸有相同的化学性质是因为酸在水中都能电离出H+，有不同的化学性质是因为能电离出的酸根离子不同。
1. 酸溶液能使酸碱指示剂变色：使紫色石蕊溶液变红。
2. 酸+活泼金属→ 盐+氢气（置换反应）
a) 这里不包括浓硫酸和硝酸。
b) 示例：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 和 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
【现象】铁表面有气泡产生；溶液由无色逐渐变为浅绿色（Fe2+的盐溶液呈浅绿色）。
3. 酸+金属氧化物→ 盐+水（复分解反应）
a) 金属氧化物可以是活泼金属的氧化物和不活泼金属的氧化物。因为生成物有水，符合复分解反应的发生条件，所以反应一定发生。
b) 示例1：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 和 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
【现象】铁锈逐渐溶解消失；溶液由无色逐渐变成黄色（Fe3+的盐溶液呈黄色）。
c) 示例2：CuO+2HCl=CuCl2+H2O 和 CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
【现象】黑色粉末逐渐溶解消失；溶液由无色逐渐变成蓝色（Cu2+的盐溶液呈蓝色）
4. 酸+碱→ 盐+水（复分解反应、中和反应）
5. 酸+盐→ 新酸+新盐（复分解反应）
a) 反应发生的条件：① 新酸是碳酸； ② 如果新酸不是碳酸，新盐必须是沉淀。
b) 碳酸盐都能与酸反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
c) 除硫酸钡以外的钡盐都能与硫酸反应：BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+ 2HCl（注意：HCl是稀盐酸，不写↑）
d) 硝酸银能与盐酸反应：AgNO3+HCl=HNO3+AgCl↓
第三节 碱
一、碱的定义和分类
碱：物质溶于水时，形成的阳离子全部是OH-的化合物。
l 四大强碱都可以溶于水，但弱碱不能溶于水。氨水是氨气溶于水形成的液体。
l 在初中化学范围内，只有氢氧化铜是蓝色沉淀，氢氧化铁是红褐色沉淀。
l 氨水的电离是NH3·H2O=NH4++ OH-，所以氨水也是碱。
l 钾、钠、钙的氧化物能与水反应生成相应的碱。如：CaO+H2O=Ca(OH)2
二、常见的碱
l 酸、碱包括其溶液都要密封。
l 澄清的石灰水就是氢氧化钙的水溶液。
l 氢氧化钠必须密封有两个原因：① 吸水性；② 能与空气中的二氧化碳反应：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
三、碱的化学性质
碱有相同的化学性质是因为不同的碱溶液中都含有相同的OH-。
1. 碱溶液（四大强碱的溶液、氨水）能使指示剂变色：使紫色石蕊溶液变蓝，使无色酚酞溶液变红。
由于弱碱不溶于水，所以弱碱不能使指示剂变色。
2. 碱+非金属氧化物→ 盐+水（复分解反应）
a) 反应发生的条件：① 碱是四大强碱； ② 非金属氧化物是二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫。
b) 根据条件我们可以写出十二个化学方程式，但必须掌握的四个化学方程式是：
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O（用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳）
2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+ H2O（检验二氧化碳；石灰墙“出汗”）
3. 碱+酸→ 盐+水（复分解反应、中和反应）
在碱的通性中，弱碱只有该性质。
4. 碱+盐→ 新碱+新盐（复分解反应）
a) 反应发生的条件：① 反应物能溶于水（包括氢氧化钙，不包括其他微溶于水的物质）； ② 新碱是氨水； ③ 若新碱不是氨水，新碱和新盐中至少有一个沉淀。
b) 铵盐一定能与四大强碱反应。
c) 新碱是沉淀：
蓝色沉淀 – 2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓
红褐色沉淀 – 3NaOH+FeCl3=3NaCl+Fe(OH)3↓
白色沉淀 – 2NaOH+MgSO4=Na2SO4+Mg(OH)2↓
d) 新盐是沉淀：
Ba(OH)2+Na2SO4=BaSO4↓+ 2NaOH
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
e) 蓝白沉淀：Ba(OH)2+CuSO4=BaSO4↓+ Cu(OH)2↓
f) 红白沉淀：3Ba(OH)2+Fe2(SO4)3=3BaSO4↓+ 2Fe(OH)3↓
g) 波尔多液（注：波尔多液不是溶液）：Ca(OH)2+CuSO4=CaSO4+Cu(OH)2↓
弱碱在加热的条件下会分解成金属氧化物和水。如
Cu(OH)2=CuO+H2O。但需要注意的是，强碱没有该性质，该性质不属于碱的通性。
四、氢氧化钠和氢氧化钙变质
1. 氢氧化钠变质
氢氧化钠变质是因为与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠。
证明方法：
a) 取样，加过量的稀盐酸，如果有气泡产生，说明氢氧化钠已经变质：
NaOH+HCl=NaCl+H2O 和 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
b) 取样，加氢氧化钙溶液，如果有白色沉淀产生，说明氢氧化钠已经变质：
Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓
c) 取样，加氯化钙（或硝酸钙）溶液，如果有白色沉淀产生，说明NaOH已经变质：
Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓ 或 Na2CO3+Ca(NO3)2=2NaNO3+CaCO3↓
2. 氢氧化钙变质
氢氧化钙变质是因为与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙。
证明方法：取样，加入过量的稀盐酸，如果有气泡产生，说明氢氧化钙已经变质：
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
3. 氢氧化钠固体和氢氧化钙固体变质时，固体质量都会增加。
五、氢氧化钠和氢氧化钙部分变质
1. 氢氧化钠部分变质的证明方法：
① 取样，（如果是固体，就需要加适量水，使固体完全溶解），加过量的氯化钙（或硝酸钙）溶液，如果有白色沉淀产生，说明碳酸钠存在：
Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓ 或 Na2CO3+Ca(NO3)2=2NaNO3+CaCO3↓
② 过滤，向滤液中滴加酚酞溶液，如果滤液变红，说明氢氧化钠存在，氢氧化钠部分变质。
2. 氢氧化钙固体部分变质的证明方法：
① 取样，加适量水使固体完全溶解，加入过量的稀盐酸，如果有气泡产生，说明碳酸钙存在：
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
② 另取少量固体，加氯化铵（或硫酸铵）研磨，如果闻到刺激性氨味，说明氢氧化钙存在，氢氧化钙部分变质：Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2O 或 Ca(OH)2+(NH4)2SO4=CaSO4+2NH3↑+2H2O
第四节 中和反应
l 定义：酸和碱作用生成盐和水的反应。
配平时要注意H2O的化学计量数。如：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
l 强酸和强碱反应，一般没有明显的实验现象（沉淀、气泡、不溶物溶解消失、溶液颜色变化），所以为了观察反应是否发生，需要借助酸碱指示剂。
如NaOH+HCl=NaCl+H2O，反应的时候要进行以下操作：
① 在烧杯中加入氢氧化钠溶液；
② 滴入几滴酚酞溶液；
③ 用滴管慢慢地滴入稀盐酸，并不断用玻璃棒搅拌（如果容器是试管，就直接振荡）；
④ 溶液由红色刚刚褪成无色时，说明氢氧化钠和盐酸恰好完全反应。
（注意是先加碱溶液，再加指示剂，然后才加酸）
l 做上述实验时，如果在实验过程中忘加酚酞，在实验结束后再加酚酞溶液，发现酚酞不变色，会有两种情况：酸碱恰好完全反应或者酸过量。这时加入碳酸钙固体，如果有气泡产生，说明酸过量；如果没有气泡产生，说明恰好完全反应。
l 虽然不能用酚酞溶液鉴别酸性溶液和中性溶液，但借助一种碱溶液，就能将酸性和中性溶液区分出来。
l 在所有的复分解反应中，中和反应优先发生，并且反应可以瞬时完成。
l 中和反应是放热的反应。
l 中和反应的应用
n 熟石灰改良酸性土壤（在缺少熟石灰的情况下，用生石灰也可以）。
n 熟石灰改良酸性河流（处理硫酸厂的污水：H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O）。
铁粉、蛋壳（主要成分是碳酸钙）也可改良酸性河流，但它们不属于中和反应。
n 碳酸水改良碱性土壤。
n 用含氢氧化铝或氢氧化镁的药物中和过多的胃酸：
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
小苏打、墨鱼骨粉（主要成分是碳酸钙）也可以治疗胃酸过多，但它们不属于中和反应。
n 被蚊虫叮咬时涂含氨水（或者是牙膏、肥皂水）的药物。
l 中和反应同氧化反应、还原反应一样，是特征反应，不属于四大基本反应类型。
第五节 酸碱度
l 溶液的酸碱度用pH表示。pH的范围通常在0~14之间。如下图所示：
l 红橙黄绿紫
0 酸性增强（由H+控制酸性） 7 碱性增强（由OH-控制碱性） 14
l 酸性溶液的pH < 7，中性溶液的pH = 7，碱性溶液的pH > 7。
l H+的浓度越大，溶液的酸性越强，pH越小；OH-的浓度越大，溶液的碱性越强，pH越大。
溶液中H+或OH-的浓度改变，则pH会相应改变。
l 一杯pH为5.6的溶液，怎样增大它的pH值？
物理方法：加水稀释。
化学方法：加入锌粒、氧化铜、氢氧化钠或碳酸钙等物质（因为pH小于5.6，溶液呈酸性，所以要考虑酸的通性）。
l 加水稀释只能使酸性或碱性溶液的pH无限靠近7，但不能改变溶液的酸碱性。
l 测定pH的最简单方法是使用pH试纸。
pH试纸的使用步骤：在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸，用玻璃棒将待测液体滴到pH试纸上，将pH试纸显示的颜色与标准比色卡比较。
l 使用pH试纸时的注意事项：
n 不能把pH试纸浸在待测液体中。
n pH试纸不能用水润湿。
n pH试纸测出的pH值是整数。
n 在做习题时，使用pH试纸和使用酸碱指示剂是同一种方法。
l 常见物质的pH值：
l 了解溶液的酸碱度有重要的意义
n 化工生产中许多反应必须在一定pH溶液里才能进行
n 在农业生产中，农作物一般适宜在pH为7或接近7的土壤中生长。
n 测定雨水的pH（因溶解有CO2，正常雨水的pH约为5.6，酸雨的pH小于5.6），可以了解空气的污染情况。
n 测定人体内或排出的液体的pH，可以了解人体的健康状况。
第十一单元 盐 化肥
第一节 常见的盐
l 盐的定义：由金属离子（或NH4+）和酸根离子形成的化合物。
l 几种常见的盐
l 消毒用盐
n 游泳池一般用硫酸铜消毒。
n 医疗上一般用高锰酸钾消毒。
n 过去习惯用氯气给自来水消毒，现在用二氧化氯消毒。
l 侯氏制碱法：又名联合制碱法。主要产物是碳酸钠，此外还有副产品是氯化铵。
l 钠离子可以维持细胞内外的水分分布，促进细胞内外物质交换；氯离子可以促生盐酸、帮助消化，增进食欲。
l 氯化钠等溶于水后，会使水的凝固点降低，以达到溶雪的目的。氯化钠作为融雪剂，对植物有害，会腐蚀桥梁等，所以现在逐渐被绿色融雪剂代替。
第二节 粗盐提纯
l 粗盐的初步提纯只是去除不溶性杂质，得到的精盐中还含有氯化镁、氯化钙等可溶性杂质。
l 粗盐中由于含有氯化镁、氯化钙等杂质，易吸收空气中的水分而潮解。无水氯化钙可用作干燥剂。
l 实验步骤：溶解、过滤、蒸发、回收。
l 实验仪器
l 蒸发时要经常用玻璃棒搅拌液体，防止由于局部温度过高造成液滴飞溅。
l 当水接近全部蒸发时熄灭酒精灯，停止加热，利用余热使剩余水分蒸发。
第三节 盐的化学性质
l 盐（可溶）+ 金属1 → 金属2 + 新盐（金属1比金属2活泼，金属不是钾、钙、钠）
l 盐+ 酸 → 新盐 + 新酸
l 盐+ 碱 → 新盐 + 新碱（反应物需都可溶，且满足复分解反应的条件）
l 盐+ 盐 → 两种新盐（反应物需都可溶，且满足复分解反应的条件）
部分不溶于水的盐只具有性质2。
氯化银、硫酸钡既不溶于水，也不溶于酸（不溶于酸就是不与酸反应）。
第四节 酸、碱、盐的溶解性（室温）
l 酸：大多数都可溶。
l 碱：只有氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡和氢氧化钙可溶于水，其余均为沉淀。
l 盐：钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐都可溶。
l 氯化物除氯化银不溶于水外，其余多数均易溶于水。
l 硫酸盐除硫酸钡不溶于水，硫酸银、硫酸钙微溶于水外，其余多数易溶于水。
l 碳酸盐只有碳酸铵、碳酸钾、碳酸钠易溶于水。
l 下面是化学课本中《部分酸、碱和盐的溶解性表（室温）》，一般情况下，掌握上面的信息就足够了。
第五节 化学肥料
l 化学肥料：以化学和物理方法制成的含农作物生长所需营养元素的肥料。
l 农家肥料的特点：营养元素含量少，肥效慢而持久、价廉、能改良土壤结构。
l 化学肥料的特点：营养元素单一，肥效快。
l 农作物对氮、磷、钾的需要量较大，因此氮肥、磷肥、钾肥是最主要的化学肥料。
n 氮肥
u 作用：促进植物茎、叶生长茂盛、叶色浓绿（促苗）。（缺氮的表现：叶黄）
u 常用氮肥
u 尿素是含氮量最高的化肥，并且尿素是有机物。
u 铵根离子的检验
方法一：取样，加水溶解，加入氢氧化钠溶液，如果闻到刺激性氨味，说明有铵根离子：
NH4NO3+NaOH=NaNO3+NH3↑+H2O
如果现象不明显，可以加大反应物的浓度，或者加热。
方法二：取样，加熟石灰研磨，如果闻到刺激性氨味，说明有铵根离子：
2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O
u 氮肥的简易鉴别
1) 氨水是液态，碳酸氢铵有强烈的氨味，据此可直接将它们与其他氮肥区别。
2) 对于剩下的氮肥，首先加碱研磨，没有气味的是尿素。
3) 加硝酸钡溶液，有白色沉淀生成的是硫酸铵。
4) 接下来加硝酸银溶液，有白色沉淀生成的是氯化铵，否则是硝酸铵。
u 生物固氮：豆科植物的根瘤菌将氮气转化为含氮的化合物而吸收。
n 钾肥
u 作用：促使作物生长健壮、茎杆粗硬，抗倒伏（壮秆）。（缺钾的表现：叶尖发黄）
u 常用钾肥：氯化钾、硫酸钾、草木灰（主要成分是碳酸钾）
u 农村最常用的钾肥是草木灰。
n 磷肥
u 作用：促进植物根系发达，穗粒增多，饱满（催果）。（缺磷：生长迟缓，产量降低，根系不发达）
u 常用磷肥：磷矿粉（磷酸钙）、钙镁磷肥、过磷酸钙（磷酸二氢钙和硫酸钙的混合物）
过磷酸钙不能与碱性物质混合施用，如草木灰、熟石灰等。
u 磷酸根的化合价是-3，其中磷元素的化合价是+5。
n 复合肥：同时含有两种或两种以上的营养元素的化肥。
u 常见的复合肥有：硝酸钾、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铵
u 后三者不能与碱性物质混合施用。
l 使用化肥、农药对环境的影响
n 土壤污染：产生重金属元素、有毒有机物、放射性物质。
n 大气污染：产生一氧化二氮、氨气、硫化氢等气体
n 。
n 水体污染：氮、磷过多，导致水体富营养化，出现赤潮、水华等现象。
n 长期使用硫酸钾、硫酸铵会使土壤酸化、板结。
l 对待化肥的态度：在施用农家肥的基础上，合理施用化肥。
l 氮、磷、钾三种化肥的区别方法
l 初中需要掌握的唯一一种农药就是波尔多液，农药也需要合理施用。
第六节 计算题
l 求化合物中某元素的质量
某元素的质量＝某化合物的质量×某元素质量分数＝
【例题】多少吨的氧化亚铁（FeO）中所含铁元素质量和100t中氧化铁所含铁元素的质量相同？
解：设需氧化铁的质量为x。
答：需氧化亚铁的质量为90t。
l 求化合物中某元素的质量分数：
l 求化肥纯度：
【例题】现在有一种化肥，主要成分是硝酸铵，测得其含氮量为34.3%（杂质不含氮），求这种化肥的纯度。
解：设该化肥的质量为100g，该化肥的纯度为a%。
答：这种化肥的纯度为98%。
第十二单元 化学与生活
第一节 人类重要的营养物质
1. 六大营养素：蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水
前四者是有机物，而无机盐和水是无机物。维生素、无机盐和水可被人体直接吸收。
2. 蛋白质
n 功能：是构成细胞的基本物质，是机体生长及修补受损组织的主要原料。
成人每天需60～70g。
n 存在：动物肌肉、皮肤、毛发、蹄、角的主要成分；植物的种子（如花生、大豆）。
n 构成：由多种氨基酸（如丙氨酸、甘氨酸等）构成。
n 人体蛋白质代谢：人体通过食物获得的蛋白质，在胃肠道里与水发生反应，生成氨基酸。氨基酸通过肠壁进入血液循环，一部分氨基酸被氧化，生成尿素、二氧化碳和水等排出体外，同时放出热量供人体活动的需要。另一部分氨基酸再重新组成人体所需要的各种蛋白质，维持人体的生长发育和组织更新。
n 几种蛋白质（维持生长发育，组织更新）
u 血红蛋白：由血红素（含亚铁离子）和蛋白质构成
作用：运输氧气和二氧化碳的载体（血红蛋白+O2→氧合血红蛋白）
l 一氧化碳中毒的原因：血红蛋白与一氧化碳的结合能力比与氧气结合的能力强200倍。结合了一氧化碳的血红蛋白不能再与氧气结合，人就会缺氧窒息而死亡。
l 香烟烟气中含有一氧化碳、尼古丁、焦油等有毒物质。
u 酶：酶是生物催化剂。
特点：高效性、选择性、专一性
n 蛋白质的变性（不可逆）：破坏蛋白质的结构，使其变质。
n 引起蛋白质变质的因素：
u 物理：高温、紫外线等
u 化学：强酸、强碱、重金属盐（银离子、铜离子、汞离子、钡离子）、有机物（甲醛、酒精）等
u 应用：用甲醛水溶液（福尔马林）制作动物标本，使标本长期保存。
n 蛋白质的检验：点燃，如果有烧焦羽毛的气味，就说明有蛋白质。
3. 糖类
n 作用：是生命活动的主要供能物质（食物供给的总能量中60%～70%来自糖类）。
n 组成：由C、H、O三种元素组成。又叫做碳水化合物。
n 常见的糖
u 淀粉：存在于植物种子或块茎中。如稻、麦、马铃薯等。
食物淀粉在人体内经酶的作用，与水发生一系列反应，最终变成葡萄糖。葡萄糖经过肠壁吸收进入血液成为血糖，输送到人体的各个组织器官，为人体组织提供营养，又在酶的作用下，转变为糖原贮藏在肝脏和肌肉中。
u 葡萄糖（人体可直接吸收的糖）
呼吸作用：C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
u 蔗糖：主要存在于甘蔗、甜菜中。
生活中白糖、冰糖、红塘中的主要成分是蔗糖。
n 富含淀粉的食物容易发生霉变（产生黄曲霉素）。只有温度达到280℃以上才能破坏黄曲霉素，所以霉变食物绝对不能食用。
4. 油脂
n 分类：在常温下，植物油脂呈液态，称为油；动物油脂呈固态，称为脂肪。
n 功能：提供大量能量。
n 在正常情况下，每日需摄入50～60g油脂。
n 作用：维持生命活动的备用能源，是重要的供能物质；促进脂溶性维生素的吸收；保护内脏。
5. 维生素
n 存在：水果、蔬菜、鱼类等。
n 作用：调节新陈代谢、预防疾病、维持身体健康。
n 缺维生素A会引发夜盲症；缺维生素C会引发坏血症。
n 多数在人体中不能直接合成，需从食物中摄取。
6. 糖类、蛋白质、油脂的热值：脂肪＞蛋白质＞糖类
7. 人体内含量最多的物质是水。
第二节 化学元素与人体健康
l 组成人体的元素共50多种。人体中含量较多的元素有11种。
在人体内含量超过0.01%的元素，称为常量元素。如氧、碳、氢、氮、钙等。
含量在0.01%以下的元素，称为微量元素。如铁、铜、锌、氟、碘、硒等。
l 人体中的常量元素
n 钙
u 来源：奶类、绿色蔬菜、水产品、肉类、豆类
u 钙摄入量过多的表现：结石、骨骼变粗
u 缺钙的表现：（青少年）佝偻病、发育不良；（老年人）骨质疏松
u 99%存在于骨骼和牙齿中。
u 成人体内约含钙1.2kg，主要以羟基磷酸钙的形式存在。
n 钠和钾
u Na+：存在于细胞外液，人体内含钠80～120g。
u K+：存在于细胞内液，成人每千克含钾约2g。
u 作用：维持人体内的水分和维持体液恒定的pH。
l 人体中的微量元素
n 必需元素（20多种）
n 铝、钡、钛等微量元素是人体的非必需元素。汞、铅、镉等是对人体有害的元素。
n 即使是必需元素，也要合理摄入。
第三节 有机合成材料
l 有机化合物
化合物可分为有机化合物和无机化合物，有机化合物都含有碳元素。
碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等具有无机化合物的特点，属于无机化合物。
n 生活中常见的有机物
甲烷（最简单的有机物、相对分子质量最小的有机物）、乙醇（俗名：酒精）、乙酸（俗名：醋酸）、葡萄糖、蔗糖、蛋白质、淀粉等
n 有机物数目庞大的原因：原子的排列方式不同。
n 在有机物中，碳原子可以和氮、氢、氧等原子直接结合，而且碳原子之间可以互相连接起来，形成碳链或碳环。
n 根据相对分子质量大小，有机物可分为小分子（如甲烷、乙醇、乙酸、葡萄糖）和有机高分子化合物（如蛋白质、淀粉等）
n 含碳、氢（含碳、氢、氧）的有机物在充分燃烧时，产物都是二氧化碳和水。而在不充分燃烧时，产物是一氧化碳和水。
l 有机合成材料
n 有机高分子材料
u 有机高分子材料可分为天然有机高分子材料和合成有机高分子材料。
u 棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶等属于天然有机高分子材料。
棉花点燃后产生烧纸气味。
u 塑料、合成纤维、合成橡胶是三大合成材料。
u 高分子材料的结构和性质
链状结构——热塑性——如：聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料
网状结构——热固性——如：酚醛塑料（电木）、脲醛塑料（电玉）
具有热塑性的塑料可以进行热修补。
u 鉴别聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料：点燃后闻气味，有刺激性气味的为聚氯乙烯塑料。
u 聚氯烯塑料袋有毒，不能装食品。
u 鉴别羊毛线和合成纤维线：
物理方法：用力拉，易断的为羊毛线，不易断的为合成纤维线。
化学方法：点燃，产生烧焦羽毛气味，不易结球的为羊毛线；无气味，易结球的为合成纤维线。
l “白色污染”及环境保护
n 危害：
① 破坏土壤，污染地下水；
② 危害海洋生物的生存；
③ 如果焚烧含氯塑料会产生有毒的氯化氢气体，从而对空气造成污染。
n 解决途径：
① 减少使用不必要的塑料制品；
② 重复使用某些塑料制品，如塑料袋、塑料盒等；
③ 使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料和光降解塑料等；
④ 回收各种废弃塑料。
n 塑料的分类是回收和再利用的一大障碍。
l 我们要控制使用保鲜膜。
