九年级化学 · 知识清单

定义：没有生成新物质的变化。
例如：水的沸腾、石蜡熔化、汽油挥发、铁水凝固等。

定义：有新物质生成的变化，又叫化学反应。
例如：天然气燃烧、铁生锈、粮食酿酒、硫酸铜与氢氧化钠反应等。

💡 化学变化的特征：有新物质生成，常伴随颜色改变、放出气体、生成沉淀、放热、发光等现象。

物质发生化学变化的过程中，会同时发生物理变化。
例：点燃蜡烛时，石蜡熔化是物理变化，石蜡燃烧生成CO₂和H₂O是化学变化。

定义：不需要发生化学变化就表现出来的性质。
包括：颜色、气味、状态、硬度、熔点、沸点、密度等。
※ 描述物理性质时往往要注明条件（如101 kPa、常温等）。

定义：物质在化学变化中表现出来的性质。
包括：可燃性、稳定性、还原性、酸性、碱性等。
例：铁在潮湿空气中生锈、木炭能燃烧、硫酸铜能与氢氧化钠反应等。

• 水：无色液体，熔点 0℃，沸点 100℃
• 铁：银白色固体，熔点 1538℃，沸点 2861℃
• 铝：银白色固体，熔点 660℃，沸点 2519℃
• 氧气：无色气体，熔点 -218.8℃，沸点 -183.0℃

用手轻轻在瓶口扇动，使极少量气体飘进鼻孔，不可把鼻孔凑到容器口直接闻。

• 观察：两者均为无色、无味气体。
• 木条燃烧实验：木条在氧气中燃烧更旺，在二氧化碳中熄灭。
• 区分方法：可用燃着的木条（助燃性/不支持燃烧）或澄清石灰水（CO₂变浑浊）。

物质的用途主要由其性质决定。例如：水、二氧化碳用于灭火（不支持燃烧），乙醇可作燃料（可燃性），石墨制铅笔芯（质软）。

• 护目镜：保护眼睛，实验中必须佩戴。
• 洗手：实验结束后、离开实验室前用肥皂洗手。
• 用电：禁止湿手操作，实验完毕切断电源。
• 排风：使用有害气体或产生烟、雾时开启排风设备。
• 热烫：加热操作或高温仪器需用合适工具，避免直接触碰。
• 明火：正确使用火源，夹好长夹，系紧宽松衣物。
• 锐器：使用锋利物品时注意安全，避免指向自己或他人。

• 严禁用手接触试剂，不得尝任何试剂味道。
• 闻气味：用扇动法，不可直接闻。
• 节约：未说明用量时，液体取1~2 mL，固体铺满试管底部。
• 剩余试剂：不能放回原瓶，不能随意丢弃，要放入指定容器。

• 块状（大理石等）：用镊子夹取，容器横放，放入后慢慢竖立，使其滑到底部。
• 粉末状（碳酸钠等）：用药匙或纸槽，试管横放，送至底部后再竖立。

• 倾倒法：瓶塞倒放，标签朝向手心，瓶口紧挨试管口，缓慢倒。
• 量筒量取：量筒放平，视线与凹液面最低处保持水平（仰视读数偏小，俯视偏大）。
• 胶头滴管：橡胶帽朝上，不可平放或倒置；用后立即洗净（滴瓶上的滴管不洗）。

• 禁止向燃着的酒精灯添加酒精；禁止用燃着的酒精灯引燃另一只。
• 熄灭：用灯帽盖灭（不可用嘴吹），盖灭后轻提再盖好。
• 失火处理：酒精洒出着火，用湿抹布扑盖。
• 加热：用外焰加热（外焰温度最高）。

• 试管外壁干燥，液体不超过试管容积的 1/3。
• 试管夹从底部套上、取下，夹在距试管口约 1/4~1/3 处。
• 先预热（均匀受热），再用外焰固定加热。
• 试管口不要对着自己或他人。
• 加热后的试管不能立即接触冷水或冲洗。

• 导管插入橡胶塞：先用水润湿，再转动插入。
• 导管连接乳胶管：先润湿，再用力套上。
• 橡胶塞塞入容器：转动塞入，不可把容器放在桌上使劲压。
• 检查气密性：用手紧握试管，观察水中导管口是否有气泡冒出（有气泡→不漏气）。

• 洗法：倒净废液，注入半管水振荡，反复几次；难洗物质用试管刷刷洗（转动或上下移动，用力不可过猛）。
• 洗净标准：内壁附着的水既不聚成水滴，也不成股流下。
• 洗净的试管倒扣在试管架上。

• 点燃前：观察颜色、状态、形状、气味；用小刀切石蜡放入水中（石蜡浮在水面，说明密度比水小、硬度较小）。
• 燃烧时：火焰分层（外焰、内焰、焰心），石蜡先熔化后燃烧；干燥烧杯罩在火焰上方→内壁出现水雾（证明有H₂O生成）；用澄清石灰水润湿的烧杯罩住→石灰水变浑浊（证明有CO₂生成）。
• 熄灭后：有白烟（石蜡蒸气冷凝成的固体小颗粒），用燃着的火柴点燃白烟，蜡烛能重新燃烧。
• 化学学习特点：关注物质的性质、物质的变化、物质变化的过程及对结果的讨论和解释。

包括：姓名、合作者、班级、日期；探究（实验）名称、目的、用品；过程（步骤和方法、现象、分析或解释）；结论；问题和建议。

• 实验1：汞在密闭容器中连续加热12天，部分汞变为红色粉末（氧化汞），容器内空气体积减少约1/5。
• 结论1：剩余气体（约4/5）不能供给呼吸、不支持燃烧，全部是氮气。
• 实验2：加热红色粉末（氧化汞），得到汞和氧气，氧气体积恰好等于容器内减少的体积。
• 结论2：空气由氧气和氮气组成。

• 氮气（N₂）：78%
• 氧气（O₂）：21%
• 稀有气体：0.94%（氦、氖、氩、氪、氙、氡等）
• 二氧化碳（CO₂）：0.03%
• 其他气体：0.03%

• 原理：红磷 + 氧气 →点燃→ 五氧化二磷（P₂O₅）
• 现象：红磷燃烧产生大量白烟，冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，水面上升约 1/5。
• 结论：氧气约占空气体积的 1/5。
• 注意事项：红磷要足量；装置气密性要好；冷却至室温后再打开弹簧夹。

• 混合物：由两种或两种以上物质混合而成，各成分保持各自性质。
  例：空气、海水、食醋。
• 纯净物：由一种物质组成，可用化学符号表示。
  例：氮气（N₂）、氧气（O₂）、二氧化碳（CO₂）、红磷（P）、五氧化二磷（P₂O₅）。

• 物理性质：无色无味气体，密度1.251 g/L，熔点-210℃，沸点-196℃，难溶于水。
• 化学性质：不活泼（不支持燃烧、不供给呼吸）。
• 用途：
  ① 制造硝酸和氮肥的原料；
  ② 焊接金属时的保护气；
  ③ 食品包装中充入氮气防腐；
  ④ 液氮用于冷冻治疗、超导材料研究。

• 供给呼吸：医疗急救、潜水、航空航天。
• 支持燃烧：炼钢、气割、气焊、化工生产。

• 性质：无色无味，化学性质很不活泼。
• 用途：
  ① 通电时能发出不同颜色的光——用于霓虹灯、航标灯、闪光灯等；
  ② 液态氦用于制造低温环境。

• 空气污染物：有害气体（SO₂、CO、NO₂等）和烟尘（PM₁₀、PM₂.₅）。
• 主要污染源：化石燃料燃烧、工厂废气、汽车尾气等。
• 保护措施：使用清洁能源、加强空气质量监测、植树种草、减少排放。
• 空气质量指数（AQI）：依据SO₂、CO、NO₂、PM₁₀、PM₂.₅、O₃等污染物浓度计算。级别越低（0~50为优），空气质量越好。
• 臭氧层破坏与酸雨也与空气污染有关。

• 通常状况下：无色、无味的气体。
• 密度：1.429 g/L，比空气（1.293 g/L）略大。
• 溶解性：不易溶于水（室温下1 L水溶解约30 mL氧气）。
• 三态变化：101 kPa时，-183℃变为淡蓝色液体，-218.8℃变为淡蓝色固体。

氧气的化学性质比较活泼，能支持燃烧（助燃性），在一定条件下能与许多物质发生反应。

💡 检验氧气的方法：将带火星的木条插入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气。

• 现象（空气）：木炭红热，无烟，无火焰。
• 现象（氧气）：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成使澄清石灰水变浑浊的气体（CO₂）。
• 文字表达式：碳 + 氧气 →点燃→ 二氧化碳
• 化学方程式：C + O₂ —点燃→ CO₂

• 现象（空气）：发出微弱的淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体。
• 现象（氧气）：发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体（SO₂）。
• 文字表达式：硫 + 氧气 →点燃→ 二氧化硫
• 化学方程式：S + O₂ —点燃→ SO₂
• ⚠️ 实验在通风橱或排风设备下进行，SO₂有毒。

• 现象（空气）：铁丝红热，不能燃烧。
• 现象（氧气）：剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体（Fe₃O₄）。
• 文字表达式：铁 + 氧气 →点燃→ 四氧化三铁
• 化学方程式：3Fe + 2O₂ —点燃→ Fe₃O₄
• ⚠️ 集气瓶底部预先放少量水或细沙，防止高温熔融物炸裂瓶底。

• 化合反应：由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。（基本反应类型之一）
  例：C + O₂ → CO₂、S + O₂ → SO₂、3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄
• 氧化反应：物质与氧气发生的反应。（不是基本反应类型）
  例：上述三个反应既是化合反应，也是氧化反应。
• 缓慢氧化：进行得很慢、不易察觉的氧化反应。
  例：细胞的呼吸作用、食物的腐烂、醋的酿造、农家肥的腐熟。

木炭、硫分别在空气和氧气中燃烧的现象不同，说明：
① 氧气的浓度越大，燃烧越剧烈；
② 物质在空气中燃烧，实际上是和空气中的氧气反应，空气中氧气含量相对较低，故不如在纯氧气中剧烈。

• 原理：高锰酸钾 →加热→ 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
• 化学方程式：2KMnO₄ —加热→ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑
• 实验装置：固 + 固 → 气体（需加热）
• 操作要点：
  ① 试管口略向下倾斜（防止冷凝水倒流使试管炸裂）；
  ② 试管口放一团棉花（防止高锰酸钾粉末进入导管）；
  ③ 导管口有连续均匀气泡冒出时再收集（开始排出的是空气）；
  ④ 实验结束先将导管移出水槽，再熄灭酒精灯（防止水倒吸炸裂试管）。

• 原理：过氧化氢 —MnO₂→ 水 + 氧气
• 化学方程式：2H₂O₂ —MnO₂→ 2H₂O + O₂↑
• 装置特点：固 + 液 → 气体（不需加热）
• 优点：操作简便、安全、节能。

• 原理：氯酸钾 —MnO₂, 加热→ 氯化钾 + 氧气
• 化学方程式：2KClO₃ —MnO₂, 加热→ 2KCl + 3O₂↑
• 装置特点：固 + 固 → 气体（需加热），用MnO₂作催化剂。

• 催化剂：在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。
• 催化作用：催化剂在反应中所起的作用。
• 催化剂的特点：一变（改变反应速率），两不变（质量不变、化学性质不变）。
• 注意：催化剂不是“参加”反应，也不是“不参加”反应，而是改变化学反应速率。
• 其他催化剂：硫酸铜等对过氧化氢分解也有催化作用。

• 定义：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
• 特点：一变多（与化合反应“多变一”相反）。
• 举例：
  ① 2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑
  ② 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂↑
  ③ 2KClO₃ → 2KCl + 3O₂↑

• 排水法：氧气不易溶于水。
• 向上排空气法：氧气密度比空气略大。
• 验满（排空气法）：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明已收集满。

• 原料：空气（廉价、易得）。
• 方法：分离液态空气（物理变化）。
• 原理：利用液态氮（沸点-196℃）和液态氧（沸点-183℃）的沸点不同，升温时氮气先分离出来，剩下液态氧。
• 储存：氧气加压后储存在蓝色钢瓶中。

明确探究目的 → 设计实验方案 → 实施实验 → 获取证据 → 分析推理 → 形成结论

• 物质是由 分子、原子 等微观粒子构成的。
• 分子的特点：
  ① 分子的 质量和体积都很小（如1个水分子质量约 3×10⁻²⁶ kg）；
  ② 分子总是在 不断运动（如花香扩散、品红扩散）；
  ③ 分子之间有 间隔（如气体可压缩、热胀冷缩）。
• 温度与运动的关系：温度升高，分子能量增大，运动速率 加快。

• 信息：氨气（NH₃）易溶于水，能使无色酚酞溶液变 红色。
• 实验现象：烧杯A中的酚酞溶液逐渐变红（浓氨水中的氨分子运动到烧杯A中）。
• 结论：分子在 不断运动。

• 分子：保持物质化学性质的最小粒子（由分子构成的物质）。
• 原子：化学变化中的最小粒子。
• 物理变化中：分子本身 没有 发生变化（如水的蒸发、品红溶解）。
• 化学变化中：分子 发生 变化，变成其他物质的分子；原子 不发生变化，只是重新组合。

• 在化学变化中，分子可以 分裂 成原子，原子又可以 结合 成新的分子。
• 例1：过氧化氢（H₂O₂）→ 水（H₂O）+ 氧气（O₂）
• 例2：氧化汞（HgO）→ 汞（Hg）+ 氧气（O₂）
• 核心：化学变化中，分子的种类发生变化，原子的种类不变。

• 反应：H₂ + Cl₂ →点燃→ 2HCl
• 变化情况：氢分子和氯分子分裂成氢原子和氯原子，氢原子和氯原子结合成氯化氢分子。
• 结论：化学变化中 分子可分，原子不可分。

道尔顿原子论（1808年）：

• 物质由看不见的原子构成，原子不可分割。
• 同种原子性质相同，不同种原子性质不同。
• 化学变化中，不同原子以简单整数比相互结合。

📌 我国古代思想家墨子提出“端”的观点，古希腊德谟克利特提出“原子”概念。

• 原子由 原子核 和 核外电子 构成。
• 原子核：由 质子（带正电）和 中子（不带电）构成（氢原子无中子）。
• 核外电子：带负电，在核外高速运动。
• 数量关系：核电荷数 = 质子数 = 核外电子数（原子不显电性）。

• 氢：质子数1，中子数0，核外电子数1
• 碳：质子数6，中子数6，核外电子数6
• 氧：质子数8，中子数8，核外电子数8
• 钠：质子数11，中子数12，核外电子数11
• 氯：质子数17，中子数18，核外电子数17

• 定义：以一种碳原子（¹²C）质量的 1/12 为标准，其他原子的质量与它相比得到的比值。
• 符号：A_r
• 特点：相对原子质量 不是 原子的实际质量，单位是“1”，通常省略不写。
• 计算：氢的相对原子质量≈1，氧的相对原子质量≈16。
• 与质子、中子的关系：质子和中子的相对质量都约等于1；电子的质量很小，可忽略不计。
  📌 原子的质量主要集中在 原子核 上。

• 核外电子 分层 排布，离核越近能量越低，越远能量越高。
• 电子层由内到外依次为：第一层、第二层……最外层（最多7层）。
• 规律：
  ① 最外层电子数一般不超过 8个（只有1层的不超过2个）；
  ② 第一层最多容纳 2个 电子，第二层最多 8个。
• 原子结构示意图：用圆圈表示原子核，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层电子数（如氧原子：+8 2 6）。

• 离子：带电荷的原子。
• 阳离子：失去电子，带 正 电荷。
  例：Na⁺（钠离子）、Mg²⁺（镁离子）、Al³⁺（铝离子）。
• 阴离子：得到电子，带 负 电荷。
  例：Cl⁻（氯离子）、O²⁻（氧离子）、S²⁻（硫离子）。
• 离子的形成：原子得失电子达到相对稳定结构（最外层8个电子，或只有1层且为2个电子）。
• 离子也是构成物质的微观粒子（如NaCl由Na⁺和Cl⁻构成）。

• 原子：质子数 = 核外电子数，不显电性。
• 阳离子：质子数 > 核外电子数，带正电。
• 阴离子：质子数 < 核外电子数，带负电。

• 道尔顿（1808年）：实心球模型——原子不可再分。
• 汤姆孙（1897年）：西瓜模型——发现电子，正电荷均匀分布，电子镶嵌其中。
• 卢瑟福（1911年）：核式结构模型——α粒子散射实验，原子中心有带正电的原子核，电子在核外运动。

• 元素：质子数（即核电荷数）相同 的一类原子的总称。
• 例：氧元素——所有质子数为8的氧原子统称为氧元素。
• 例：氢元素——所有质子数为1的氢原子统称为氢元素。
• 注意：元素是 宏观 概念，只讲种类不讲个数；原子是 微观 概念，讲种类也讲个数。

• 含量最高的元素：氧（O），质量分数约48.6%（接近50%）。
• 含量居第二：硅（Si），约26.3%。
• 含量较高的金属元素：铝（Al）、铁（Fe）、钙（Ca）、钠（Na）、钾（K） 等。
• 地壳中含量较低的碳、氢、氮等对生命活动有重要作用。

• 书写规则：第一个字母大写，第二个字母小写。
• 例：H（氢）、O（氧）、Cl（氯）、Ca（钙）、Cu（铜）。
• 含义：
  ① 表示 一种元素（宏观）；
  ② 表示这种元素的 一个原子（微观）。
  例：O 表示氧元素，也表示1个氧原子。
• 元素中文名称规律：
  ① 金旁（钅）→ 金属元素（如钠、镁、铁）；
  ② 石旁 → 固态非金属（如碳、硫、磷）；
  ③ 气头 → 气态非金属或稀有气体（如氢、氧、氦）；
  ④ 三点水 → 液态非金属（如溴）。

• 1-20号元素：H(1)、He(4)、Li(7)、Be(9)、B(11)、C(12)、N(14)、O(16)、F(19)、Ne(20)、Na(23)、Mg(24)、Al(27)、Si(28)、P(31)、S(32)、Cl(35.5)、Ar(40)、K(39)、Ca(40)。
• 常见金属：Mn(55)、Fe(56)、Ni(59)、Cu(63.5)、Zn(65)、Ag(108)、Sn(119)、Ba(137)、Pt(195)、Au(197)、Hg(201)、Pb(207)。

• 结构：7个周期（横行），18个纵列（其中8、9、10列合为一个族，共16个族）。
• 原子序数：按核电荷数递增的顺序编号，原子序数 = 核电荷数 = 质子数。
• 排列规律：
  ① 每周期开头一般是 金属元素，靠近尾部是 非金属元素，结尾是 稀有气体元素；
  ② 同一周期元素原子的电子层数相同，从左到右最外层电子数逐渐增多；
  ③ 同一族元素原子的最外层电子数相同，化学性质相似。
• 元素周期表的意义：学习和研究化学的 重要工具，可以查找元素的原子序数、符号、相对原子质量等信息。

• 分类：元素可分为 金属元素（如钠、镁、铁）和 非金属元素（如氧、碳、硫），以及 稀有气体元素（如氦、氖、氩）。
• 化学变化中：分子种类发生变化，原子种类不变，元素种类不变。
• 例：S + O₂ → SO₂ 中，硫元素和氧元素不变，原子重新组合。

• 地球表面约 71% 被海洋覆盖，海水约占地球水储量的 96.53%。
• 淡水只约占地球水储量的 2.53%，大部分以冰雪形式分布在两极、高山和永久冻土层中，难以直接利用。
• 我国水资源总量为 3.0×10¹² m³，但人均水资源量只有 2.1×10³ m³，且地域分布不均。
• 海水中已发现的化学元素有 80多种。

• 节水措施：
  ① 工业用水 重复使用；
  ② 农业采用 节水灌溉（喷灌、滴灌）；
  ③ 推广 节水器具；
  ④ 修建水库、实施 跨流域调水（如南水北调）。
• 防治水体污染：
  ① 应用新技术、新工艺减少污染物产生；
  ② 对污水进行 分级处理，达标后排放；
  ③ 处理后的污水可用于工业、农业灌溉、园林绿化等。

• 自来水厂净水过程：
  取水 → 沉降（加明矾）→ 过滤 → 吸附（活性炭）→ 消毒 → 配水
• 明矾的作用：使水中悬浮的杂质 较快沉降。
• 过滤：分离 不溶性 固体与液体的方法。
• 活性炭：具有 吸附 性，可吸附色素和异味。
• 蒸馏：净化程度 最高 的方法，得到的是蒸馏水。

• 一贴：滤纸紧贴 漏斗内壁，无气泡。
• 二低：
  ① 滤纸边缘略 低于 漏斗口；
  ② 液面始终 低于 滤纸边缘。
• 三靠：
  ① 烧杯口紧靠 玻璃棒；
  ② 玻璃棒末端轻靠在 三层滤纸 一侧；
  ③ 漏斗下端管口紧靠 烧杯内壁。

• 硬水：含有较多 可溶性钙、镁化合物 的水。
• 软水：不含或含较少 可溶性钙、镁化合物 的水。
• 硬水的危害：
  ① 浪费肥皂，洗不净衣物，使衣物变硬；
  ② 锅炉结垢，浪费燃料，可能引起爆炸。
• 硬水软化方法：煮沸（生活中）、蒸馏（实验室）。

• 物理性质：无色、无臭 的气体，难溶于水，密度比空气 小。
• 化学性质：具有 可燃性，燃烧时产生 淡蓝色火焰。
• 验纯方法：如图4-15，点燃氢气时，发出 尖锐爆鸣声 表明气体不纯，声音 很小 表明气体较纯。
• ⚠️ 混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生 爆炸，点燃前 必须 检验纯度。

• 装置：电解器中加满水（可加入少量 硫酸钠 或 氢氧化钠 增强导电性）。
• 现象：
  ① 与电源 正极 相连的玻璃管：产生气体体积 较小；
  ② 与电源 负极 相连的玻璃管：产生气体体积 较大；
  ③ 两管气体体积比 V(正极) : V(负极) = 1 : 2。
• 气体检验：
  ① 正极气体（O₂）：能使 带火星的木条复燃；
  ② 负极气体（H₂）：能被 点燃，产生淡蓝色火焰。
• 化学方程式：2H₂O —通电→ 2H₂↑ + O₂↑
• 结论：水由 氢元素 和 氧元素 组成（水的组成：H₂O）。

• 现象：纯净的氢气在空气中燃烧，产生 淡蓝色火焰，干燥烧杯内壁出现 水雾（或水珠）。
• 化学方程式：2H₂ + O₂ —点燃→ 2H₂O
• 结论：水由 氢元素 和 氧元素 组成。

• 单质：由 同种元素 组成的 纯净物。
  例：氢气（H₂）、氧气（O₂）、氮气（N₂）、铁（Fe）、碳（C）。
• 化合物：由 不同种元素 组成的 纯净物。
  例：水（H₂O）、二氧化碳（CO₂）、高锰酸钾（KMnO₄）。
• 氧化物：由 两种 元素组成的化合物，其中一种是 氧元素。
  例：水（H₂O）、二氧化碳（CO₂）、氧化铁（Fe₂O₃）、五氧化二磷（P₂O₅）。
• 分类方法：分类是 科学方法，可帮助我们分门别类地研究物质及其变化规律。

• 普里斯特利：将“易燃空气”（H₂）与空气混合，电火花点火，玻璃瓶内壁出现 液滴（水）。
• 卡文迪什：用纯氧代替空气，确认约 2份 体积的“易燃空气”与 1份 体积的氧气化合成水。
• 拉瓦锡：让水蒸气通过烧红的铁制枪管，得到“易燃空气”，得出结论：水不是一种元素，而是氢与氧形成的化合物。

• 定义：用 元素符号 和 数字 的组合表示物质组成的式子。
• 化学式 H₂O 的意义：
  ① 表示 水 这种物质（宏观）；
  ② 表示水的组成（由 氢元素 和 氧元素 组成）；
  ③ 表示 1个水分子（微观）；
  ④ 表示1个水分子由 2个氢原子 和 1个氧原子 构成。
• 化学式前的数字：表示分子个数，如 2H₂O 表示 2个水分子。

• H：① 表示 氢元素；② 表示 1个氢原子。
• 2H：表示 2个氢原子（只有微观意义）。
• H₂：① 表示 氢气 这种物质；② 表示 1个氢分子；③ 表示1个氢分子由 2个氢原子 构成。
• 2H₂：表示 2个氢分子。

• 稀有气体：用元素符号表示（如 He、Ne、Ar）。
• 金属和固态非金属：习惯用元素符号表示（如 Fe、C、S）。
• 气态非金属：在元素符号右下角写原子个数（如 O₂、N₂、H₂）。

• 定义：元素的原子在形成化合物时表现出来的 性质。
• 规则：化合物中 正、负化合价的代数和为0。
• 常见化合价：
  ① H +1、O -2、Cl -1、Na +1、Ca +2；
  ② 单质中元素的化合价为 0；
  ③ 一些元素在不同物质中可显 不同 化合价（如Fe：+2、+3）。
• 根的化合价：
  OH⁻（氢氧根）-1、NO₃⁻（硝酸根）-1、CO₃²⁻（碳酸根）-2、SO₄²⁻（硫酸根）-2、NH₄⁺（铵根）+1。

• 步骤：
  ① 写出元素符号，正价在左，负价在右（P O）；
  ② 求正负化合价绝对值的 最小公倍数（5×2=10）；
  ③ 求原子数：P：10÷5=2，O：10÷2=5；
  ④ 写在右下角，得 P₂O₅；
  ⑤ 检查：(+5)×2 + (-2)×5 = 0。

• 定义：化学式中各原子的 相对原子质量 之和。
• 计算示例：
  ① O₂ 的相对分子质量 = 16×2 = 32；
  ② H₂O 的相对分子质量 = 1×2 + 16 = 18；
  ③ CO₂ 的相对分子质量 = 12 + 16×2 = 44。

• 公式：各元素相对原子质量 × 原子个数之比。
• 计算示例：CO₂ 中碳、氧元素质量比 = 12 : (16×2) = 12 : 32 = 3 : 8。
• 例：H₂O 中氢、氧元素质量比 = (1×2) : 16 = 2 : 16 = 1 : 8。

• 公式：
  某元素质量分数 = (该元素相对原子质量 × 原子个数) ÷ 相对分子质量 × 100%。
• 计算示例：硫酸铵 (NH₄)₂SO₄ 中氮元素质量分数：
  ① M_r = (14+1×4)×2 + 32 + 16×4 = 132；
  ② N% = (14×2) ÷ 132 × 100% = 21.2%。
• 药品、食品标签中常用 质量分数 表示物质的成分或纯度。

• KMnO₄（高锰酸钾）：K +1，O -2，设Mn为x：(+1)+x+(-2)×4=0 → x = +7。
• K₂MnO₄（锰酸钾）：K +1，O -2，设Mn为x：(+1)×2+x+(-2)×4=0 → x = +6。
• MnO₂（二氧化锰）：O -2，设Mn为x：x+(-2)×2=0 → x = +4。

• 定义：参加化学反应的各物质的质量总和，等于 反应后生成的各物质的质量总和。
• 适用范围：适用于 一切化学反应。
• 注意：
  ① “参加反应”的物质质量，不是各物质任意质量之和；
  ② 不参加反应的物质质量 不能 计入。

• 方案一（铜与氧气反应）：
  ① 现象：铜粉表面变 黑（生成CuO）；
  ② 反应前后质量关系：m₁ = m₂（装置密闭，气体未逸出）；
  ③ 橡胶塞和小气球的作用：防止气体逸出，保持装置 密闭。
• 方案二（铁与硫酸铜溶液反应）：
  ① 现象：铁表面出现 红色固体（铜），溶液由蓝色变为 浅绿色；
  ② 化学方程式：Fe + CuSO₄ → Cu + FeSO₄；
  ③ 反应前后质量关系：m₁ = m₂。

• 现象：产生大量 气泡（CO₂），固体逐渐溶解。
• 化学方程式：Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂↑
• 称量结果：反应后质量 减小（CO₂气体逸出，装置未密闭）。
• 是否违背质量守恒定律：不违背，因为逸出的CO₂质量未计入。

• 现象：镁条剧烈燃烧，发出 耀眼白光，放出大量热，生成 白色固体（MgO）。
• 化学方程式：2Mg + O₂ —点燃→ 2MgO
• 称量结果：反应后质量 增大（空气中的氧气参加了反应）。
• 是否违背质量守恒定律：不违背，参加反应的镁和氧气的质量总和等于生成物质量。

• 微观本质：化学反应的过程，就是 原子重新组合 的过程。
• 守恒原因：
  ① 反应前后原子的 种类 不变；
  ② 反应前后原子的 数目 不变；
  ③ 反应前后原子的 质量 不变。
• 结论：原子的 种类、数目、质量 均不变，是质量守恒的根本原因。

• 波义耳：加热金属实验，但未得到正确结论。
• 罗蒙诺索夫：提出质量守恒思想。
• 拉瓦锡：通过精密定量实验，证明化学反应中反应物与产物间质量保持恒定。
• 意义：为从定量角度研究化学变化提供了基本依据。

• 定义：用 化学式 来表示化学反应的式子。
• 意义：
  ① 定性：表示反应物、生成物和反应条件；
  ② 定量：表示各物质间的 质量比 和 粒子个数比。
• 示例：C + O₂ —点燃→ CO₂
  ① 碳和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳；
  ② 每 12 份质量的碳与 32 份质量的氧气反应，生成 44 份质量的二氧化碳；
  ③ 每 1 个碳原子与 1 个氧分子反应，生成 1 个二氧化碳分子。

• 原则：
  ① 以 客观事实 为基础（不能凭空臆造不存在的物质）；
  ② 遵守 质量守恒定律（等号两边各原子的种类和数目相等）。
• 步骤（以磷燃烧为例）：
  ① 写：在短线左右写出反应物和生成物的化学式：
    P + O₂ — 点燃 → P₂O₅
  ② 配：用最小公倍数法配平，将短线改为等号：
    4P + 5O₂ — 点燃 → 2P₂O₅
  ③ 标：标明反应条件和生成物状态（↑、↓）：
    4P + 5O₂ —点燃→ 2P₂O₅
• 配平方法：最小公倍数法（找两边原子数的最小公倍数）。

• 标注“↑”：生成物中有气体，且反应物中 没有 气体。
  例：2KMnO₄ —加热→ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑
• 不标“↑”：反应物和生成物中 都有 气体。
  例：S + O₂ —点燃→ SO₂
• 标注“↓”：溶液中的反应，生成物中有固体，且反应物中 没有 固体。
  例：CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄
• 不标“↓”：反应物和生成物中 都有 固体。
  例：Fe + CuSO₄ → Cu + FeSO₄

• 依据：化学方程式中各物质间的 质量比 是固定的。
• 计算步骤：
  ① 设：设未知量（一般为质量）；
  ② 写：写出反应的化学方程式；
  ③ 找：找出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积，以及已知量、未知量；
  ④ 列：列出比例式，求解；
  ⑤ 答：简明写出答案。
• 示例1：加热分解 7.9g KMnO₄ 可得 O₂ 质量？
    2KMnO₄ —加热→ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑
    2×158 : 32 = 7.9g : x → x = 0.8g
• 示例2：煅烧石灰石制取 5.6t CaO，需 CaCO₃ 多少？
    CaCO₃ —高温→ CaO + CO₂↑
    100 : 56 = x : 5.6t → x = 10t

• 代入计算的量必须是 纯净物 的质量。
• 实际生产和科学研究中，原料和产品往往 不纯，需考虑杂质问题。
• 计算格式要规范，步骤要完整。

• 金刚石：无色透明 固体，天然存在的最硬物质。用于裁玻璃、切割大理石、钻探岩层、光学仪器涂层、集成电路基板散热。
• 石墨：灰黑色，有金属光泽，质软，有滑腻感，熔点高，导电性好。用于电极、铅笔芯、润滑剂、受电弓滑板。
• C₆₀：由 60个碳原子 构成的分子，形似足球。应用于超导、催化、能源、医学等领域。
• 碳纳米管：直径几纳米到几十纳米，机械强度高、导电性好，用于材料、催化、信息等领域。
• 石墨烯：单层石墨片，厚度仅0.335nm，导电性、导热性优异。
• 差异原因：碳原子的 排列方式不同。

• 实验6-1：木炭（或活性炭）投入滴有红墨水的水中，振荡后红色 变浅或褪去。
• 原因：木炭具有 疏松多孔 的结构，有 吸附 能力。
• 应用：
  ① 吸附食品和工业产品里的 色素；
  ② 吸附 异味 气体；
  ③ 防毒面具滤毒罐（活性炭吸附毒气）；
  ④ 制糖工业 脱色 生产白糖；
  ⑤ 城市污水、工业废水、饮用水深度净化；
  ⑥ 吸附室内装修产生的 有害气体。

• 常温下：碳单质的化学性质 不活泼（墨迹可长久保存）。
• 与氧气反应：
  ① 充分燃烧：C + O₂ —点燃→ CO₂
  ② 不充分燃烧：2C + O₂ —点燃→ 2CO
• 与某些氧化物反应（还原性）：
  ① 还原氧化铜：2CuO + C —高温→ 2Cu + CO₂↑
  ② 还原氧化铁：2Fe₂O₃ + 3C —高温→ 4Fe + 3CO₂↑
  ③ 与CO₂反应：CO₂ + C —高温→ 2CO
• 还原反应：含氧化合物里的氧被 夺去 的反应。

• 无色、无味 的气体。
• 密度比空气 大（相对分子质量44 > 29）。
• 能溶于水（1体积水溶解约1体积CO₂，增大压强溶解更多）。
• 固态CO₂叫 干冰，升华时 吸收大量热。

• 不支持燃烧，也 不能燃烧。
  实验：CO₂倒入烧杯中，下方蜡烛先熄灭，说明CO₂密度比空气大且不支持燃烧。
• 与水反应：CO₂ + H₂O → H₂CO₃（碳酸使紫色石蕊溶液变 红色）。
  碳酸不稳定：H₂CO₃ —加热→ CO₂↑ + H₂O
• 与石灰水反应：CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O（石灰水变 浑浊，用于 检验CO₂）。

• 制冷剂：干冰升华吸热（食品冷藏、人工增雨、医疗冷藏）。
• 灭火器：不支持燃烧，密度比空气大。
• 碳酸饮料：增大压强使CO₂溶于水。
• 气体肥料：光合作用原料。
• 化工原料：制纯碱、尿素等。

• 温室效应：CO₂能吸收地面散发热量，使地球升温。
• 温室气体：CO₂、O₃、CH₄、N₂O、氟氯代烷等。
• 温室效应增强的原因：
  ① 化石燃料大量燃烧，排入大气CO₂增多；
  ② 森林被乱砍滥伐，吸收CO₂减少。
• 全球变暖的危害：冰川融化、海平面升高、土地沙漠化、农业减产、极端天气增多、生物多样性改变。
• CO₂对人体健康的影响：
  空气中CO₂体积分数 3% 时使人呼吸急促，10% 时使人丧失知觉、呼吸停止。

• 减少CO₂排放：
  ① 减少使用化石燃料，利用 太阳能、风能 等清洁能源；
  ② 提高能源生产和利用效率；
  ③ 推广节能产品和技术。
• 增加CO₂吸收：
  ① 植树造林，严禁乱砍滥伐；
  ② 捕集、利用与封存CO₂（CCUS）。
• 我国目标：CO₂排放于 2030年前 达到峰值，2060年前 实现碳中和。

• 物理性质：无色、无臭 的气体，难溶于水。
• 可燃性：2CO + O₂ —点燃→ 2CO₂（火焰呈 蓝色，是水煤气等燃料的主要成分）。
• 还原性：
  ① CuO + CO —加热→ Cu + CO₂
  ② 用于 炼铁（冶金工业）。
• 毒性：CO极易与人体血液中的 血红蛋白 结合，使血红蛋白不能再与O₂结合，造成人体 缺氧，严重时危及生命。
• 安全警示：冬天用煤火取暖要装 烟囱，注意室内 通风。煤气中掺入微量具有难闻气味的气体用于 警示。

• CO₂：不支持燃烧、能溶于水、与水反应、使石灰水变浑浊——用于灭火、制饮料、检验。
• CO：可燃、有还原性、有毒性、难溶于水——用于燃料、炼铁。
• 分子构成不同：CO₂分子比CO分子多1个氧原子，性质差异很大。

• 药品：稀盐酸 与 石灰石（或大理石，主要成分CaCO₃）。
• 化学方程式：CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O
• 为什么不用稀硫酸：生成微溶于水的CaSO₄覆盖在石灰石表面，阻碍反应继续。
• 为什么不用浓盐酸：浓盐酸有 挥发性，使CO₂中混有HCl气体。
• 为什么不用碳酸钠：反应速率 过快，不易控制。

• 发生装置：固 + 液 → 气体（不需加热）。
  选用锥形瓶（或试管）+ 长颈漏斗（或分液漏斗）+ 双孔橡胶塞。
• 收集装置：向上排空气法（CO₂密度比空气大，能溶于水故不用排水法）。
• 装置气密性检查：关闭弹簧夹，从长颈漏斗加水，形成一段水柱且 不下降，说明气密性良好。

• 检验：将气体通入 澄清石灰水，若石灰水变 浑浊，证明是CO₂。
  CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O
• 验满：将 燃着的木条 放在集气瓶口，若木条 熄灭，说明已收集满。

• 确定原理：选择合适的试剂和反应（考虑速率、气体纯净度、操作安全、环保、价格等）。
• 设计装置：
  ① 发生装置：根据 反应物状态 和 反应条件 确定；
  ② 收集装置：根据气体的 密度 和 溶解性 确定。
• 验证气体：利用气体的特征性质进行检验。

• O₂（KMnO₄加热）：固+固→气体，需加热 → 发生装置：试管口略向下倾斜，排水法或向上排空气法。
• O₂（H₂O₂+MnO₂）：固+液→气体，不需加热 → 发生装置与CO₂相同。
• CO₂（稀HCl+CaCO₃）：固+液→气体，不需加热 → 发生装置与H₂O₂制O₂相同，收集用向上排空气法（排水法因CO₂能溶于水不宜采用）。

• 定义：通常情况下，可燃物与氧气发生的一种 发光、放热 的剧烈的 氧化反应。
• 三个条件（缺一不可）：
  ① 可燃物；
  ② 氧气（或空气）；
  ③ 温度达到 着火点（燃烧所需的最低温度）。
• 常见物质着火点：
  白磷 40℃、红磷 260℃、木材 240~270℃、木炭 320~400℃、无烟煤 600~700℃。

• 实验现象：
  ① 铜片上 白磷燃烧，红磷不燃烧；热水中的白磷不燃烧；
  ② 向热水中的白磷通入氧气，白磷 燃烧。
• 分析与结论：
  ① 白磷燃烧而红磷不燃烧 → 燃烧需要温度达到 着火点；
  ② 铜片上白磷燃烧而热水中白磷不燃烧 → 燃烧需要 氧气（或空气）；
  ③ 通入氧气后白磷燃烧 → 再次说明燃烧需要 氧气。

• 灭火原理：破坏燃烧的条件（三个条件破坏其一即可）。
• 灭火方法：
  ① 清除可燃物 或使可燃物与其他物品隔离（如森林设置防火隔离带、釜底抽薪）；
  ② 隔绝氧气（或空气）（如油锅盖锅盖、二氧化碳灭火器）；
  ③ 使温度降到 着火点以下（如用水浇灭、油罐喷淋降温）。

• 干粉灭火器：利用压缩氮气吹出干粉（碳酸氢钠或磷酸二氢铵），隔绝空气。用于扑灭一般火灾及油、气火灾。
• 二氧化碳灭火器：液态CO₂喷出，降温和隔绝空气。用于扑灭 图书、档案、贵重设备、精密仪器 等场所火灾（灭火后不留痕迹）。
• 水基型灭火器：产生泡沫隔绝空气。用于扑灭非水溶性可燃液体（汽油、柴油）及固体材料（木材、棉布）火灾。

• 爆炸：易燃物在 有限空间 内急剧燃烧，短时间内聚积大量热，使气体迅速膨胀而引起爆炸。
• 爆炸极限：可燃气体等在空气中达到一定含量（体积分数）时，遇到火源就会发生爆炸的范围。
  H₂：4%～74%、CH₄：5%～16%、CO：12%～74%。
• 安全警示：加油站、油库、面粉加工厂、纺织厂、煤矿矿井内都有“严禁烟火”标志，空气中常混有可燃气体或粉尘，遇明火可能爆炸。
• 生产、运输、使用、储存易燃物和易爆物时，必须严格遵守有关规定。

• 不充分燃烧的危害：产生 黑烟，生成CO等物质，燃料利用率降低，浪费资源，污染空气。
• 使燃料充分燃烧的条件：
  ① 有足够的 空气（氧气）；
  ② 燃料与空气有足够大的 接触面。
• 燃气灶火焰呈黄色或橙色、锅底出现黑色物质时，应 调节进风口 增大空气量。

• 放热反应：放出热量的反应。
  例：C₂H₅OH + 3O₂ —点燃→ 2CO₂ + 3H₂O
  CaO + H₂O → Ca(OH)₂（放出大量热）
• 吸热反应：吸收热量的反应。
  例：CO₂ + C —高温→ 2CO
• 结论：化学反应在生成新物质的同时，还伴随着 能量的变化，通常表现为热量的变化。

• 在探究燃烧条件时，控制温度、氧气等因素不变，分别研究不同可燃物（红磷、白磷）或有/无氧气时的实验。
• 运用 控制变量 的方法，可将多变量问题变成多个单变量问题分别研究，再综合解决问题。

• 定义：由古代生物的遗骸经一系列复杂变化形成的，是 不可再生 能源。
• 种类：煤、石油、天然气。

• 组成：复杂的 混合物，主要含 碳元素，还含H、O、N、S等元素。
• 利用：主要作为燃料（利用碳与氧气反应放热）。
• 综合利用：将煤 隔绝空气加强热 分解，得到焦炭、煤焦油、煤气等有用物质。
  煤气：由CO、H₂、CH₄等组成的混合气体，可用作居民生活燃气和化工原料。

• 组成：黏稠液体（原油），主要含 碳 和 氢 两种元素。
• 炼制：利用各成分 沸点不同 进行分离（物理变化），得到汽油、煤油、柴油、液化石油气等产品。
• 液化石油气：石油化工产品，主要成分是丙烷、丁烷等，加压后储存在钢瓶中。

• 主要成分：甲烷（CH₄）。
• 甲烷燃烧实验（实验7-2）：
  ① 点燃甲烷，火焰上方罩干燥烧杯 → 烧杯内壁出现 水雾（证明生成H₂O）；
  ② 迅速倒转烧杯，注入澄清石灰水 → 石灰水变 浑浊（证明生成CO₂）。
  CH₄ + 2O₂ —点燃→ CO₂ + 2H₂O
• 点燃前：必须检验纯度，防止爆炸。
• 沼气：池沼中产生的气体，主要成分是 甲烷，由秸秆、杂草、人畜粪便等发酵产生。

• 定义：海底埋藏的可燃烧的“冰”，主要成分是 甲烷水合物。
• 特点：热值高、储量大，有望成为未来新能源。
• 注意：开发和利用不当可能引发地质灾害和 温室效应加剧。
• 2017年我国在南海神狐海域试采可燃冰成功。

• 空气污染：
  ① 煤燃烧产生 SO₂、氮氧化物等 → 形成 酸雨；
  ② 汽车尾气含CO、未燃烧碳氢化合物、氮氧化物、烟尘等 → 空气污染；
  ③ 大量化石能源燃烧释放CO₂ → 温室效应 加剧。
• 降低污染的措施：
  ① 推广使用 脱硫煤，改进脱硫设备；
  ② 用天然气代替煤；
  ③ 改进汽车发动机燃烧方式，使用 催化净化装置，推广电动汽车；
  ④ 加大尾气检测力度。

• 优点：
  ① 完全燃烧放热多（约为同质量甲烷的 2倍，汽油的 3倍）；
  ② 燃烧产物是 水，无污染，不排放CO₂；
  ③ 氢气 无毒。
• 化学方程式：2H₂ + O₂ —点燃→ 2H₂O
• 制取方法：
  ① 实验室：锌 + 稀硫酸 → Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑；
  ② 工业：电解水或以化石能源为原料制取。
• 应用：航天（氢氧火箭发动机）、交通（氢能源市域列车）等。
• 现状：大量制取和储运成本较高，应用尚未广泛普及。

• 太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能、生物质能 等。
• 能源消费结构正向 清洁低碳 方向转变。

• 共性：有金属光泽，电和热的良导体，有延展性，密度较大，熔点较高。
• 颜色：铁、铝呈银白色，铜呈红色，金呈黄色。
• 导电性（银=100）：银100，铜99，金74，铝61，锌27，铁17，铅7.9。
• 密度（g·cm⁻³）：金19.3，铅11.3，银10.5，铜9.0，铁7.9，铝2.7。
• 熔点（℃）：钨3414，铁1538，铜1085，金1064，银962，铝660，锡232。
• 硬度（金刚石=10）：铬9，铁4~5，银2.5~4，铜2.5~3，铝2~2.9，铅1.5。
• 金属之最：地壳含量最高—铝；年产量最高—铁；导电导热最好—银；硬度最大—铬；熔点最高—钨；熔点最低—汞。

• 物质的性质决定用途，还需考虑价格、资源、回收、环境等因素。
• 铁制菜刀：硬度大，耐磨。
• 铜制电线：导电性好，价格低于银。
• 钨制灯丝：熔点高，耐高温（锡熔点低，易熔断）。
• 水龙头镀铬：铬硬度大、耐腐蚀、美观。

• 定义：在纯金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的混合物。
• 生铁：含碳2%~4.3%，硬而脆。
• 钢：含碳0.03%~2%，韧性好、硬度大。
• 不锈钢：含铬、镍，抗腐蚀性好。
• 合金的硬度一般大于其组成金属，熔点一般低于其组成金属。

• 不锈钢（铁铬镍）：医疗器械、炊具。
• 锰钢（铁锰碳）：钢轨、坦克装甲、自行车架。
• 黄铜（铜锌）：机器零件、仪表。
• 青铜（铜锡）：轴承、齿轮。
• 硬铝（铝铜镁硅）：火箭、飞机。
• 焊锡（锡铅）：焊接金属（熔点低）。
• 18K黄金（金银铜）：金饰品（含金75%）。

• 熔点高、密度小（4.5 g/cm³）、可塑性强、机械性能好，抗腐蚀性远优于不锈钢。
• 用于火箭、导弹、航天器、医疗（人造骨）等。

• 具有形状记忆效应（如钛镍合金），用于卫星天线、自动控制开关、牙齿矫正器等。

• 镁、铝：常温下与氧气反应，铝表面生成致密氧化铝薄膜，抗腐蚀性好。
  4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃
• 铁、铜：常温下几乎不反应，高温时反应。
• 金：高温也不与氧气反应（“真金不怕火炼”）。
• 活动性：镁、铝 > 铁、铜 > 金。

• 镁、锌、铁能与稀盐酸/稀硫酸反应产生氢气（可燃性气体），铜不反应。
• Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑  |  Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑
• Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑  |  Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂↑
• 置换反应：一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物。
• 活动性：镁、锌、铁 > 铜（能置换酸中的氢）。

• 顺序（由强到弱）：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
• 判断规律：
  ① 位置越靠前，活动性越强；
  ② 位于氢前的金属能置换酸中的氢；
  ③ 前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来。
• 铝与硫酸铜：2Al + 3CuSO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3Cu（铝表面析出红色铜）
• 铜与硝酸银：Cu + 2AgNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2Ag（铜表面析出银白色物质）

• 除金、银等少数以单质形式存在，大多数金属以化合物（矿物）形式存在。
• 赤铁矿（Fe₂O₃）、磁铁矿（Fe₃O₄）、铝土矿（Al₂O₃）、黄铜矿（CuFeS₂）。
• 我国钨、钼、钛、锡、锑储量居世界前列。

• 原理：Fe₂O₃ + 3CO 高温 2Fe + 3CO₂
• 原料：赤铁矿（或磁铁矿）、焦炭、石灰石。
• 焦炭燃烧产生CO₂，CO₂与C反应生成CO，CO还原Fe₂O₃。石灰石将脉石（SiO₂）转化为炉渣。

含杂质计算：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁约583.3t。

• 铁生锈条件：铁与空气中的氧气和水同时接触。
• 铁锈（Fe₂O₃·xH₂O）疏松，不能阻碍内部继续锈蚀。
• 防锈措施：隔绝氧气或水。如涂油、刷漆、镀铬、制成合金（不锈钢）、保持干燥。
• 自行车防锈：支架刷漆、链条涂油、钢圈镀铬。

• 防止金属腐蚀（延长使用寿命）。
• 回收利用废旧金属（节约资源、能源，减少污染）。
• 有计划、合理地开采金属矿物。
• 寻找金属的代用品（如塑料替代部分金属）。
• 废旧电池回收铅、镍、镉、锂等，既环保又节约资源。

• 稀土元素有“工业维生素”之称，是战略资源。
• 我国储量、产量居世界前列，徐光宪院士研发分离技术，打破国际垄断。
• 稀土不可再生，需合理开采和出口管理。

• 定义：一种或几种物质分散到另一种物质里，形成的均一、稳定的混合物。
• 溶质：被溶解的物质（可为固体、液体或气体）。
• 溶剂：能溶解其他物质的物质（水最常用，汽油、酒精也可作溶剂）。
• 溶质分子（或离子）在溶剂分子作用下扩散，均一地分散到溶剂分子中间。

• 碘：几乎不溶于水，易溶于汽油。
• 高锰酸钾：易溶于水，几乎不溶于汽油。
• 同种物质在不同溶剂中溶解性不同，不同物质在同种溶剂中溶解性也不同。
• 乙醇能与水以任意比例互溶。两种液体互溶时，量多者为溶剂，量少者为溶质；若有水，一般把水看作溶剂。

• NaCl：温度变化不大。
• NH₄NO₃：吸热，溶液温度降低。
• NaOH：放热，溶液温度升高。

• 无土栽培营养液、医疗输液（生理盐水、葡萄糖溶液）。
• 实验室中溶液反应速率快，化工生产中常先将固体配成溶液再混合。
• 人体内的生理活动（体液、消化吸收）都依赖溶液。

• 乳浊液：小液滴分散在液体中（如植物油与水混合）。
• 悬浊液：固体小颗粒悬浮在液体中（如泥土与水混合）。
• 粒子直径：溶液 < 1 nm，悬浊液/乳浊液 > 100 nm。
• 用途：钡餐（硫酸钡悬浊液）、农药喷洒、乳胶漆等。

• 饱和溶液：在一定温度下，向一定量溶剂里加入某种溶质，溶质不能继续溶解时的溶液。
• 不饱和溶液：还能继续溶解溶质的溶液。
• 转化关系：饱和溶液 ⇌ 不饱和溶液（增加溶剂/升高温度；蒸发溶剂/降低温度/增加溶质）。

• 溶质从饱和溶液中析出形成晶体的过程。
• 冷却热饱和溶液（适用于溶解度随温度升高显著增大的物质，如KNO₃）。
• 蒸发溶剂（适用于溶解度受温度影响较小的物质，如NaCl，海水晒盐）。

• 定义：在一定温度下，某固态物质在100 g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。
• 20℃时NaCl溶解度为36 g（即20℃时100 g水中最多溶解36 g NaCl）。
• 溶解性分类（20℃）：>10 g（易溶），1~10 g（可溶），0.01~1 g（微溶），<0.01 g（难溶）。

• 多数固体：溶解度随温度升高而增大（如KNO₃、NH₄Cl）。
• 少数固体：受温度影响很小（如NaCl）。
• 极少数固体：随温度升高而减小（如Ca(OH)₂）。
• 应用：查出某温度下溶解度，比较不同物质在同一温度下的溶解度，判断结晶方法。

• 定义：压强为101 kPa和一定温度时，在1体积水里溶解达到饱和状态时的气体体积。
• 0℃时，N₂的溶解度为0.024。
• 打开汽水瓶盖，压强减小，气体溶解度减小，CO₂喷出。

• 用增氧机把水喷向空中（增大空气与水接触面积）或搅动水，增加水中氧气溶解量。
• 冬季冰面打洞也是此目的。

• 定义：溶质质量与溶液质量之比。
• 质量分数 = 溶质质量 / 溶液质量 × 100%
• 10 g NaCl + 90 g水 → 质量分数10%；20 g NaCl + 80 g水 → 质量分数20%。
• 饱和溶液的质量分数 ≠ 溶解度，换算关系：质量分数 = S/(100+S)×100%。

配制溶液：配制150 kg 16%的NaCl溶液，需NaCl 24 kg，水126 kg。

溶液稀释：将50 g 98%的浓硫酸稀释为20%的稀硫酸，需加水195 g（稀释前后溶质质量不变）。

• 医用酒精中乙醇的体积分数为75%（每100体积医用酒精含75体积乙醇）。