建筑用铝型材的规格有哪些 分类有哪些

一、防锈铝合金

防锈铝合金包括铝-镁系和铝-锰系合金以及工业纯铝。防锈铝合金的牌号及化学成分见表6-2。

这类铝合金的主要性能特点是具有优良的耐蚀性能，因而得名防锈铝合金，简称为防锈铝。此外，还具有良好的塑性与焊接性，适宜压力加工和焊接。这类合金不能进行热处理强化，力学性能比较低。为了提高其强度，可用冷加工方法使其强化。但由于防锈铝的切削加工工艺性差，故适用制作焊接管道、容器、铆钉以及其他冷变形零件。

1.铝-镁系合金

铝-镁系合金的化学成分中，镁是合金的主要组成元素，此外，还加入少量锰、钛等其他元素。

镁含量对合金力学性能的影响是随着镁含量的增加，合金的强度、塑性亦相应提高。但是，当合金中的镁含量超过5%Mg时，合金的抗应力腐蚀性能降低；当镁含量超过7%时，合金的塑性降低，焊接性能也变坏。这可能是与镁含量增加使合金在液态结晶时成分偏析倾向增大有关。由于合金不平衡结晶的结果，合金组织中出现脆性的β(Mg2Al3)相，而导致铝-镁合金性能变坏。实验指出，在镁含量较低的5A02和5A03合金中没有发现β(Mg2Al3)相，随着镁含量的增加，在5A05中可以看到少量β(Mg2Al3)相，而在5A06 合金中，由于镁含量增加，β(Mg2Al3)相的数量亦相应的增加。

铝-镁合金中加入少量（0.3%～0.8%）锰，不仅能改善合金的耐蚀性，而且还能提高合金的强度。少量的钛或钒主要是起细化晶粒的作用，少量硅可以改善合金的焊接性能。

在铝-镁系防锈铝中，铁、铜和锌等是有害的杂质元素，它们能使合金的耐蚀性能与工艺性能恶化，故其含量应严格控制。

在铝-镁合金中，镁在固态铝中虽然有较大的溶解度，且随温度变化亦比较大，但由于铝-镁合金淬火后，在时效过程中形成的过渡相β′与基体不发生共格关系，其时效强化效果甚微，故铝-镁系合金含7%以下的防锈铝均不采用时效处理来提高强度。

为了提高铝-镁系防锈铝的强度，可以采用冷加工硬化的方法使其强度提高。但是，含镁高的铝-镁系防锈铝在冷加工硬化后，随着在室温放置时间的增长，合金的强度、特别是屈服强度明显下降，而延伸率显著提高。而且，这种软化现象随着合金的镁含量和变形度增加而表现得更明显。为了防止高镁防锈铝冷加工后的软化现象，冷变形后应进行稳定化处理，即加热到150℃保温3小时，使之在室温下力学性能稳定化。

2.铝-锰系防锈铝

铝-锰系防锈铝中常见的合金牌号是3A21。锰是该合金的主要组成元素，锰含量在1.0%～1.6%范围内的合金具有较高的强度，同时具有较高的塑性、焊接性以及优良的耐蚀性。当锰的含量超过1.6%时，由于形成大量的脆性化合物MnAl6，虽然强度有所提高，但合金的塑性显著降低，压力加工工艺性能变坏，故防锈铝中锰含量一般不超过1.6%。

铁和硅是合金中的主要杂质。铁降低锰在铝中的溶解度，并能溶于MnAl6中，形成（FeMn）Al6，这是硬而脆的难溶相。实践证明，合金中含有少量铁能细化合金组织，但铁含量过高时，则由于形成大量的（FeMn）Al6相，而显著降低合金的力学性能与工艺性能，降低铸造性，故应严格控制其含量，一般控制在0.6%以下。

铝-锰系防锈铝因其时效强化效果不佳，故不采用时效处理。3A21合金制品的热处理主要是退火。但3A21合金退火时，极易产生晶粒粗大，导致合金半制品在深冲或弯曲时表面粗糙或产生裂纹。为了保证获得细晶粒的3A21合金制品，应提高退火时的加热速度，或在合金中加入少量钛的同时，加入0.4%铁来细化合金组织。或者将铸锭在600～620℃进行均匀化退火，消除锰在晶内和晶间的严重偏析。从而获得均匀细小的晶粒，以改善压力加工工艺性能。

二、硬铝合金

铝-铜-镁系合金是使用较早，用途很广的铝合金。它有强烈的时效强化作用，经时效处理后具有很高的硬度、强度，故铝-铜-镁系合金总称为硬铝合金。此外，这类合金还具有优良的加工工艺性能，可以加工成板、棒、管、线、型材及锻件等半成品，广泛应用在国民经济和国防建设中。

硬铝合金的主要合金元素是铜、镁，此外还含有锰和一些杂质元素铁、硅、镍、锌等。硬铝合金的牌号及化学成分见表6-2。

不同牌号的硬铝合金具有不同的化学成分，其性能特点亦不同。含铜、镁量低的硬铝强度较低而塑性高；含铜、镁量较高的硬铝则强度高而塑性较低。硬铝合金的成分与力学性能的关系，是由合金中形成的强化相所决定的。硬铝合金中铜与镁比值不同，形成的强化相亦不同，其强化相与强化效果亦不同。镁含量低时，形成的主要强化相是θ相(CuAl2)，当镁量增加时，θ相减少，而形成强化效果比θ相更大的、并具有一定耐热性的S(Al2CuMg)相。进一步增加镁含量，则相继形成强化效果较差的T(Al6CuMg4)相与β(Al3Mg2)相。当铜与镁的比值一定时，铜和镁总量愈高，强化相数量愈多，强化效果愈大。

在硬铝合金中除主要元素铜和镁外，还加入一定量的锰。锰能改善硬铝的耐蚀性，细化合金组织，淬火是锰溶于固溶体起固溶强化作用，使淬火硬铝的强度提高30~70MPa。但含锰量过高时塑性显著降低，因此，硬铝合金中的锰含量控制在0.3%～1.0%。此外，锰还能提高硬铝的耐热性能和削弱杂质铁的有害作用。硬铝合金中的锰含量控制在0.3%～1.0%。

铁是硬铝中的有害元素，它不仅能与铝形成金属间化合物FeAl3，降低合金的塑性与耐蚀性能，而且还能夺取合金中的铜形成Cu2FeAl7难溶化合物，减少强化相θ和S的数量，降低时效强化效果。此外，铁还能与硅、锰等元素形成粗大的脆性化合物，使工艺性能变差。因此，在硬铝合金中铁含量一般都控制在0.5%以下。

硅在硬铝中亦是以杂质存在。当合金中铁含量较低时，硅与镁优先形成Mg2Si化合物，消耗一部分镁，使强化相S(Al2CuMg)相减少。从而降低硬铝的自然时效强化效果。硅对硬铝的塑性没有太大的影响，相反当合金中有铁存在时，硅与铁形成Fe2SiAl2相，可以减少由于形成粗大片状的(FeMn)Al2相的是有害元素，作用。在硬铝中硅的含量一般控制在0.5%～0.7%。

镍在硬铝合金中亦是有害杂质。镍能与铜形成AlCuNi难溶化合物，从而减少了强化相θ(CuAl2)、S(Al2CuMg)相的数量，使硬铝的时效强化效果降低，因此镍含量应限制在0.1%以下。

锌在硬铝中以杂质存在，它对硬铝的室温力学性能没有影响，但降低硬铝的热硬性，并增加焊接时形成裂纹的倾向，也需严加控制。

硬铝合金按其合金元素含量及性能不同，可分为三种类型：即低强度硬铝，如2A01、2A03、2A10等合金；中强度硬铝如2A11 等合金；高强度硬铝，如2A12等合金。

1.低强度硬铝

这类硬铝合金镁含量较低（2A10）或含铜、镁量都比较低（2A01）。其主要强化相是θ(CuAl2)相，所以时效强化效果较小，强度比较低，具有较高的塑性，而且时效硬化速度比较缓慢。时效强化后具有较高的剪切抗力，适宜作铆接材料。

2.中强度硬铝

中强度硬铝亦称标准硬铝。这类合金的铜、镁含量都比较高。它在图6-9中（如2A11合金）处于α(Al)+θ(CuAl2)+S(Al2CuMg)相区左侧，主要强化相亦是θ(CuAl2)相，其次是S(Al2CuMg)相。但铜和镁总量较高，镁量较低，因此具有较高的强度和较好的塑性。退火后工艺性能良好，可进行冷弯、冲压等工艺过程焊接性能良好，耐蚀性中等。被切削加工性在退火状态比较差，但时效硬化状态被切削加工性良好。主要用作中等载荷的结构零件。

3.高强度硬铝

为了提高硬铝合金的强度和屈服极限，在中强度硬铝的基础上，同时提高铜和镁的含量或单独提高镁的含量而形成高强度硬铝。，如2A12合金。它在图6-9中处于α(Al)+θ(CuAl2)+S(Al2CuMg)相区的右侧。其主要强化相是S(Al2CuMg)相，其次是θ(CuAl2)相。由于S相的自然时效强化效果比θ相强，故2A12合金具有比2A11更高的强度和屈服极限以及良好的耐热性，但塑性和某些工艺性能较差些。2A12合金是工业中应用最广泛的一种高强度硬铝合金。

硬铝合金的耐蚀性比防锈铝要差的多，特别是在海水中的耐蚀性更差。所以凡需要在腐蚀环境中工作的硬铝合金零件，其表面都要包一层高纯度铝，以提高其抗蚀能力，但是，包铝的硬铝材料热处理后的力学性能要比未包铝的低些。

硬铝淬火加热的过烧敏感性很大，为获得最大固溶度的过饱和固溶体，2A12合金最理想的淬火温度为500±3℃，但实际生产条件下很难办到，所以2A12合金常用的淬火温度为495～500℃。

硬铝合金淬火加人工时效状态比淬火加自然时效具有更大的晶间腐蚀倾向，所以除高温工作的构件外，一般采用自然时效。2A12合金淬火后自然时效与力学性能的关系。

淬火冷却速度对硬铝合金的强度及耐蚀性都有强烈的影响。当淬火冷却速度低时，由于淬火过程中强化相，如θ(CuAl2)相沿晶界大量析出，而降低自然时效强化效果和增大晶间腐蚀倾向。因此硬铝合金淬火时，在保证不变形开裂的前提下，冷却速度愈快愈好。对于2A11和2A12合金，淬火冷却速度分别不小于20℃/s和14℃/s，通常采用清水作淬火介质。

三、超硬铝合金

铝-锌-镁-铜系合金是目前室温强度最高的一类铝合金，其强度达500～700 MPa，超过高强度的硬铝2A12合金（400～430 MPa），故称为超硬铝合金。超硬铝合金的牌号及化学成分见表6-2。超硬铝合金中，主要合金元素是锌、镁、铜，有时还加入少量锰、铬、钛等元素。

锌和镁是合金的主要强化元素，在合金中形成强化相η（MgZn2）和T(Al2Mg3Zn3)相，它们在铝中都有很大的溶解度变化，具有显著的时效强化效果。但含锌、镁量过高时，虽然合金强度很高，但塑性和抗应力腐蚀性能降低。

在合金中加入一定量铜，可以改善超硬铝的抗应力腐蚀性能，同时铜还能形成θ(CuAl2)和S(Al2CuMg)相起补充强化作用，提高合金强度。但铜含量超过3%时，合金的耐蚀性反而降低，故超硬铝合金中的铜含量应控制在3%以下。

在超硬铝中加入锰和铬可以提高合金在淬火状态下的强度和人工时效强化效果，同时改善合金的抗应力腐蚀性能。

铁和硅都是有害杂质，。铁与锰形成难溶的复杂化合物相，降低合金的力学性能，并使铆接性能变差。硅在合金中夺取镁形成Mg2Si相，使合金中主要强化相η（MgZn2）和T(Al2Mg3Zn2)相的数量减少，降低时效强化效果。铁和硅同时存在时，对超硬铝合金的性能影响比单独存在时要小。如铁和硅的含量均低于0.5%。时，实际上对合金的力学性能没有影响。

7A04合金的主要强化相是η相和T相，其次为S相，若在7A04合金的基础上稍提高锌、镁、铜含量，如7A06合金的组织中，η相与T相数量增多，而S相减少，则合金具有更强烈的时效强化效果，故7A06比7A04合金热处理后具有更高的强度，Rm可达600～700 MPa。

超硬铝和硬铝比较，淬火温度范围比较宽。对于6%Zn和含3%Mg以下的合金，淬火温度为450～480℃。但淬火温度不宜超过480℃，否则会降低合金的耐蚀性能。合金淬火时应尽量缩短淬火转移时间，以防止含铜相析出，降低合金时效效果。

超硬铝热处理与硬铝不同，超硬铝自然时效的时间很长，要经50～60天才能达到最大强化效果；此外自然时效的超硬铝比人工时效的具有更大的应力腐蚀倾向，因此超硬铝均采用人工时效处理。为了进一步提高合金的抗应力腐蚀性能，可采用分级人工时效，即在120℃时效6小时，然后再在160℃时效3小时，以进一步消除内应力。

超硬铝若退火后空冷，有淬火效应。因此，退火冷却速度不易过快,一般不大于30℃/h，炉冷至150℃出炉空冷。

超硬铝合金的主要缺点是耐蚀性差。为了提高合金的耐蚀性能，一般板材表面包含有1%Zn的包铝层。此外，超硬铝的室温强度虽比硬铝高得多，但耐热强度不如硬铝，当温度升高时，超硬铝合金中固溶体迅速分解，强化相聚集长大，而使得强度急剧降低。故超硬铝合金不宜在120～130℃温度以上工作。超硬铝主要用作受力较大的结构零件。

四、锻铝合金

铝-镁-硅-铜系合金具有优良的锻造工艺性能，主要用作制造外形复杂的锻件，故称为锻铝合金。锻铝合金的牌号及化学成分见表6-2。

锻铝合金是在铝-镁-硅系合金的基础上发展起来的。铝中加入镁和硅能形成Mg2Si化合物，它在铝中有较大的固溶度，且随温度降低而急剧减小。当Mg2Si相从过饱和固溶体中析出时引起晶格严重崎变，故Mg2Si相是一个极有效的强化相。但是，Mg2Si相具有一定的自然时效强化倾向，若淬火后不立即时效处理，则会降低人工时效强化效果。为了弥补这种强度损失，在铝-镁-硅系中同时加入铜和少量锰。

在铝-镁-硅-铜系中，锰的主要作用不仅是阻止在结晶退火时晶粒粗大，而且还能提高合金的淬火温度上限，从而提高合金在淬火态的强度。加入铜，可显著地改善热加工塑性和提高热处理强化效果，并且还能抑制挤压效应，降低因加入锰而引起的各向异性。

铝-镁-硅-铜系锻铝合金的相组成主要是a、Mg2Si、W(Cu4Mg5Si4Alx)相，当合金中铜含量较高时，亦有θ（CuSi2）和S(Al2CuMg)相。

锻铝合金的热处理由于共同的强化相Mg2Si和W(Cu4Mg5Si4Alx)相在室温下析出缓慢，所以在自然时效时很难达到最大的强化效果，必须采用人工时效。

锻铝合金热处理的共同缺点是淬火后在室温下的停留时间不宜过长，否则显著降低人工时效强化效果。而且停留时间愈长，人工时效强化效果愈差。因此，锻铝合金淬火后应立即进行时效处理。

铸造铝合金

铸造铝合金除要求具备一定的使用性能外，还要求具有优良的铸造工艺性能。成分处于共晶点的合金具有最佳铸造性能，但由于此时合金组织中出现大量硬脆的化合物，使合金的脆性急剧增大。因此，实际使用的铸造合金并非都是共晶合金，它与变形铝合金相比较只是合金元素含量高一些。

铸造铝合金的牌号按着GB/T8063-1994标准，用“ZAl＋主加元素符号和百分比含量＋辅加元素符号和百分比含量＋辅加元素符号和百分比含量……”表示。

铸造铝合金的代号用“铸造”二字的汉语拼音第一个大写字母“ZL”加三位数字表示。第一位数表示合金系别：1表示为铝硅系合金；2表示为铝铜系合金；3表示为铝镁系合金；4表示为铝锌系合金；如ZL110表示10号铝硅系合铸造铝合金，一、铝-硅铸造合金

铝-硅合金具有极好的流动性，铸造收缩性和线膨胀系数小，优良的焊接性、耐蚀性以及足够的力学性能。但合金的致密度较小，适宜制造致密度要求不太高的、形状复杂的铸件。

在简单的二元铝-硅合金中，加入某些强化元素后组成的多元铝-硅合金称为特殊铝-硅合金。

1.简单的铝-硅合金

简单的二元铝-硅合金（ZL102）是硅含量11%～13%的合金。铸造后的组织为粗大的针状硅与铝基固溶体组成的共晶体和少量的板块状初晶硅。由于组织中粗大的针状共晶硅的存在，合金的力学性能不高，抗拉强度Rm不超过140 MPa，延伸率A不小于3%。

若浇注前在熔融合金中加入2%～3%的变质剂，进行变质处理，则可以细化组织。常用的变质剂为2/3NaF+1/3 NaCl或25% NaF+62.5%NaCl+12%KCl混合物，经搅拌均匀后浇入铸型。

经变质处理后的ZL02合金的抗拉强度Rm达180MPa，延伸率A可达8%。铝-硅合金变质处理虽能细化组织，改善力学性能，但由于变质剂钠易与熔融合金中的气体起反应，使变质处理后的铝合金铸件产生气孔（亦称针孔）等铸造缺陷，为了消除这种铸造缺陷，浇注前必须进行精炼脱气，致使铸造工艺复杂化。故目前对于硅含量小于7%～8%的合金一般都不进行变质处理。

简单的铝-硅合金经变质处理后，可以提高力学性能。但由于硅在铝中的固溶度变化不大，且硅在铝中的扩散速度很快，极易从固溶体中析出，并聚集长大，时效处理时不能起强化作用，故简单铝-硅合金的强度不高。为了进一步提高铝-硅合金的力学性能，常加入铜、镁等合金元素，形成时效强化相，并通过热处理强化，进一步提高力学性能，以扩大其应用范围。

2.含镁特殊铝-硅合金

若在铝-硅合金中加入适量的镁，能形成Mg2Si相，它在α固溶体中的固溶度随温度降低而显著减小。在固溶处理时能全部溶入α固溶体，经时效处理能产生显著的强化效果。但镁的加入量过高时，固溶处理后尚有一部分未溶解的过剩相Mg2Si存在，使合金变脆。

常用的特殊铝-硅合金有ZLl04、ZLl01等合金。例如，ZL104合金的成份标于图中所示位置，在室温时的平衡组织为α固溶体与(α+ Si)二元共晶体以及自α固溶体中析出的Mg2Si相。热处理后的抗拉强度Rm达240 MPa，延伸率为3.6%。铸造、焊接、耐蚀性能等均较高。

3.含铜特殊铝-硅合金

在铝-硅合金中加入铜能形成θ (CuAl2)强化相，通过热处理能进一步提高合金强度。常用的含铜特殊铝-硅合金有ZL107合金， ZL107经热处理后抗拉强度达260MP，延伸率为3%。

4.含铜、镁特殊铝-硅合金

铝-硅合金中同时加铜、镁形成的多元合金。．其组织中除Mg2Si、CuAl2等相外，还有Al2CuMg、W（AlxCu4Mg5Si）等强化相。常用的合金有ZL103、ZL105、ZL110等合金。多元特殊铝-硅合金，因其热处理后具有更高的力学性能，故可用作受力较大的内燃机零件，如缸体、缸盖、曲轴箱等。

二、铝-铜铸造合金

铝-铜铸造合金的最大特点是耐热性高，是所有铸造铝合金中最高的一类合金。其高温强度随铜含量的增加而提高，而合金的收缩率和形成裂纹的倾向则减小。但由于铜含量增加，使合金的脆性增加，故铸造铝台金的铜含量一般不超过14%。铝-铜合金的最大缺点是耐蚀性差，且随铜含量的增加耐蚀性降低。

铜含量不同，铝-铜铸造合金的性能特点不同，其用途并不一样。铜含量4%～5%的合金热处理强化效果最好，具有高的强度和塑性，但铸造性能较差。例如ZL203合金适宜制造形状比较简单强度要求较高的铸件。中等铜含量(8%～10%左右）的合金热处理强化效果较差，但铸造性能较好，例如ZL202合金适宜铸造形状复杂，但强度和塑性要求不太高的大型铸件。铜含量高的合金具有高的耐热性能和优良的铸造性能。适宜铸造形状复杂和在高温工作的铸件，如汽车、摩托车发动机的活塞等。

三、铝-镁铸造合金

铝-镁铸造合金是密度最小（2.55)、耐蚀性最好、强度最高（抗拉强度可达350MP)的铸造铝合金。但由于结晶温度范围宽，故流动性差，形成疏松倾向大，其铸造性能不如铝-硅合金好，且熔化浇铸过程中易形成氧化夹渣，使铸造工艺复杂化。此外，由于合金的熔点较低，故热强度较低，工作温度不超过200℃。

常用的铝-镁铸造合金有ZL301、ZL302合金。ZL301合金由α固溶体及其析出的Mg5Al8相所组成。由于铝-镁合金时效处理过程中不经历GP区阶段，而直接析出Mg5Al8相，故时效强化效果较差，且强烈降低合金的耐蚀性和塑性。因此ZL301合金常以淬火状态使用。ZL301合金经固溶处理后抗拉强度Rm达350MPa，延伸率达10%。铝-镁铸造合金常用做制造承受冲击、振动载荷和耐海水或大气腐蚀、外形较简单的重要零件和接头等。

四、铝-锌铸造合金

锌在铝中的溶解度很大，极限溶解度为32%。铝中加入10%以上的锌能显著提高合金的强度，故铝锌铸造合金具有较高的强度，是最便宜的一种铸造铝合金，其主要缺点是耐蚀性差。

常用的铝-锌铸造合金是ZL401合金。由于这种合金含有较高(6.0%～8.0%）的硅，又称含锌特殊铝-硅合金。在合金中加入适量的锰、铁和镁，可以显著提高合金的耐热性能。主要用于制作工作温度不超过200℃，结构形状复杂的汽车、飞机零件、医疗机械和仪器零件等。

五、铸造铝合金的热处理特点及代号

铸造铝合金中除了铝-硅合金ZL102、铝-镁合金ZL302外，所有其他合金均能热处理强化。

铸造铝合金与变形铝合金比较，其组织粗大，有严重的晶内偏析和粗大的针状化合物。此外，铸件的形状亦比较复杂。因此，铸造铝合金的热处理除了具有一般变形铝合金的热处理特性外，淬火加热温度一般比较高，保温时间比较长，一般均在15～20小时左右。其次，由于铸件的形状比较复杂，壁厚不均匀，为了防止淬火时引起变形开裂，一般采用温度较高（60～100℃）的水作淬火冷却介质。此外，为了保证铸件的耐蚀性以及组织与性能和尺寸稳定性，凡是需要时效处理的铸件，一般都采用人工时效。

铸造铝合金的热处理可根据铸件的工作条件和性能要求，选择不同的热处理方法。能力知识点6 耐热铝合金

一、耐热铝合金的合金化

耐热铝合金的合金化与耐热钢相类似，主要也是通过固溶强化、过剩相强化和晶界强化等几方面来提高其热强性的。

1.固溶强化

耐热铝合金的固溶强化，要求加入的合金元素与形成的固溶体具有高的热强性，而不显著降低合金的熔点，以保证合金具有较高的再结晶温度。其次，加入的合金元素要能增大原子间的结合力，减慢原子的扩散过程和固溶体分解速度。耐热铝合金通常采用多种合金元素进行合金化。这些合金元素加入后一般降低合金的熔点很少。它们多数是一些熔点比铝高的过渡族元素，常用的合金元素有锰、铁，铜、锂以及稀士元素等。

2.过剩相强化

耐热铝合金大多是多相合金，一定数量的耐热性能好的过剩相是耐热铝合金不可缺少的，熔点高的、成分和结构复杂、并在高温下与共存的固溶体互相作用微弱的过剩相，具有高的热稳定性。铝合金中热稳定性好的过剩相有A12CuMg(S)、AI6Cu3Ni(T),、Al.xCu,4Mg5Si4(W)、AI2FeSi等。

3.晶界强化

在铝合金中加入钛、锆和稀土元素等都能有效地强化晶界。特别是稀土元素能与铝中的多种杂质元素起作用，清除晶界处的杂质、达到净化晶界与提高晶界抗蠕变的目的，从而显著地提高铝合金的耐热性能。

二、耐热铝合金牌号

耐热铝合金根据加工工艺特点不同可分为耐热变形铝合金和耐热铸造铝合金。常用耐热变形铝合金牌号有：2A02、2A16、2A17、2A70、2A80、2A90等；常用耐热铸造铝合金牌号有：ZL110、ZL108、ZL109等，1.耐热变形铝合金

1）．耐热硬铝合金

耐热硬铝合金为铝-铜-锰系合金，常用的有2A02、2A16、2A17合金。铜和锰是这类合金的重要组成元素。铜含量为6.0%～6.5%的合金具有高的再结晶温度，因此耐热性能高；同时铜的加入能形成CuAl2强化相，通过人工时效可使合金强化。锰在铝中的扩散系数小，并降低铜在铝中的扩散速度，减慢α固溶体的分解和减小强化相在高温下聚集长大倾向，是保证合金耐热性的主要元素。合金的锰含量在0.4%～0.5%时，能形成细小弥散的T (CuMn2Al12）相，提高合金的耐热性。但锰含量超过1.2%时，由于T相数量增多，相界面增加，加速了扩散过程，使合金耐热性降低。因此，在耐热硬铝合金的锰含量应控制在0.4%～0.8%。

合金中加入少量钛能细化组织且提高合金的再结晶温度，因而提高合金的耐热性。但钛含量超过0.2%时，反而使合金耐热性降低，故钛含量应控制在0.1%～0 .2%。

2A17合金是在2A16 的基础上加入0.25%～0.45% Mg的合金。镁能提高合金的室温强度，有利于提高合金在150～250℃下的耐热性能，但它使合金的焊接性能变坏，故应控制在0.5%以下。

耐热硬铝主要用于制作挤压和模锻的半制品，制造在200～300℃下工作的零件，如压缩机叶片盘或加工成板材用作常温和高温下工作的焊接容器。

2）.耐热锻铝合金

耐热锻铝合金属于铝-铜-镁-铁-镍系合金，铝-铜-镁-铁-镍系合金属于耐热锻铝合金，常用的牌号是2A70,2A80、2A90合金。这类合金中的主要耐热相为S(A12CuMg)相，因此，合金中应力求使S(A12CuMg)相的数置达到极限值。为此，合金中应相对地降低铜含量，而适当提高镁含量，以保证获得最大数量的S(A12CuMg)相，从而获得优良的耐热性能。

铁和镍按1:1的比例同时加入合金时，能形成FeNiAl9，对提高合金的耐热性有良好的作用。但合金中单独加入铁或镍时，都使合金的耐热性降低。

耐热锻铝合金除了具有较好的耐热性外，还具有小的热膨胀系数，良好的导热性以及加工工艺性能。可加工成各种棒材、锻件以及制作在150～225℃下工作的结构零件。

2.耐热铸造铝合金

活塞是发动机中传递能量的一个重要零件，它在工作时承受高温、高压、并高速地往复运动。因此，作为活塞材料，除了要求密度小、导热性好外，还要求具备优良的耐热性和耐磨性以及良好的加工工艺性。活塞铝合金是典型的耐热铸造铝合金。它是在二元铝-硅合金ZL102的基础上，分别加入一定量的铜、镁、镍、锰及稀土元素等，组成的多元铝-硅铸造合金。其中铝-硅-铜-镁系的ZL110和ZL108以及铝-硅-铜-镁-镍系的ZL109合金，是最常用的耐热铸造铝合金，主要用于制造活塞。

铝-硅合金中加入铜和镁能形成CuAI2和Mg2Si以及W(AI5Mg5Cu4Si4）相，起强化作用，但镁量过高会出现粗大的过剩相Mg2Si，使合金变脆，并使合金的吸气性增加。锰能提高合金的耐热性。它在固溶体中的扩散系数很小，当合金凝固时锰被保留在固溶体中，起固溶强化作用，提高了固溶体在高温下的稳定性，从而提高合金的耐热性。锰还能形成具有高温硬度的T(CuMn2Al12)相，显著提高合金的热硬性。镍在合金中能形成具有热硬性的AI3Ni或〔CuNi）2AI3相，提高合金的热强度。在ZL109合金组织中主是α, Si, Mg2Si, AI3Ni等相。

耐热铝合金的热处理必须保证在工作温度下具有高的组织与性能稳定性。因此，耐热铝合金固溶处理后，均采用人工时效处理。

专题一　化学家眼中的物质世界

第一单元　丰富多彩的化学世界

一、物质的分类及转化

物质的分类（可按组成、状态、性能等来分类）

物质 混合物 非均匀混合物

均匀混合物

纯净物 单质 非金属单质

金属单质

化合物 有机化合物

无机化合物 氧化物 金属氧化物

非金属氧化物

…

酸

碱

盐

…

物质的转化（反应）类型

四种基本反应类型：化合反应，分解反应，置换反应，复分解反应

化学反应 本质 氧化还原反应 化学反应 离子反应

非氧化还原反应 非离子反应

氧化还原反应

1.氧化还原反应：有电子转移的反应

2. 氧化还原反应 实质：电子发生转移

判断依据：元素化合价发生变化

3.　

氧化还原反应中电子转移的表示方法

1.双线桥法表示电子转移的方向和数目

注意：a.“e-”表示电子。

b.双线桥法表示时箭头从反应物指向生成物，箭头起止为同一种元素，

应标出“得”与“失”及得失电子的总数。

c．失去电子的反应物是还原剂，得到电子的反应物是氧化剂

d．被氧化得到的产物是氧化产物，被还原得到的产物是还原产物

2.单线桥法（从失→得）

还原剂 氧化剂

氧化还原反应和四种基本反应类型的关系

氧化还原反应中：化合价升高总数 = 化合价降低总数

元素失电子总数 = 元素得电子总数

离子反应（有离子参加的化学反应）

离子方程式的书写：

1.写

2.拆：（可简单认为 强酸、强碱、可溶性盐 拆 ）

3.删

4.查 （ 遵循： 电荷守恒、质量守恒 ）

二、物质的量

1、 物质的量是一个物理量，符号为 n，单位为摩尔(mol)

2、 1 mol粒子的数目是0.012 kg 12C中所含的碳原子数目，约为6.02×1023个。

3、 1 mol粒子的数目又叫阿伏加德罗常数，符号为NA，单位mol－1。

4、 使用摩尔时，必须指明粒子的种类，可以是分子、原子、离子、电子等。

5.、

三、摩尔质量

1、定义：1mol任何物质的质量，称为该物质的摩尔质量。用符号：M表示，常用单位为g•mol－1

2、数学表达式：

四、物质的聚集状态

1、物质的聚集状态：气态、液态和固态

2、气体摩尔体积

单位物质的量的气体所占的体积。符号：Vm表达式：Vm= ；单位：L•mol-1

在标准状况下，1 mol任何气体的体积都约是22.4 L。

五、物质的分散系

1．分散系：一种（或几种）物质的微粒分散到另一种物质里形成的混合物。

分类（根据分散质粒子直径大小）：溶液（小于10-9m 〉、胶体（10-9~10-7m）

浊液（大于10-7m）

2．胶体：

（1）概念：分散质微粒直径大小在10-9~10-7m之间的分散系。

（2）性质：①丁达尔现象（用聚光手电筒照射胶体时，可以看到在胶体中出现一条光亮的“通路”，这是胶体的丁达尔现象。）

②凝聚作用（吸附水中的悬浮颗粒）

3．溶液：电解质溶液、非电解质溶液

4．化合物

电解质：在水溶液中或熔融的状态下能导电的化合物

非电解质：在水溶液中或熔融的状态下都不能导电的化合物

5．电离（电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的过程）方程式

NaCl == Na+ + Cl- H2SO4 == 2H+ + SO42- NaOH == Na+ + OH-

第二单元 研究物质的实验方法

一、 物质的分离与提纯

分离和提纯的方法 分离的物质 应注意的事项 应用举例

过滤 用于固液混合的分离 一贴、二低、三靠 如粗盐的提纯

蒸馏 提纯或分离沸点不同的液体混合物 防止液体暴沸，温度计水银球的位置，如石油的蒸馏中冷凝管中水的流向 如石油的蒸馏

萃取 利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法 选择的萃取剂应符合下列要求：和原溶液中的溶剂互不相溶；对溶质的溶解度要远大于原溶剂 用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘

分液 分离互不相溶的液体 打开上端活塞或使活塞上的凹槽与漏斗上的水孔，使漏斗内外空气相通。打开活塞，使下层液体慢慢流出，及时关闭活塞，上层液体由上端倒出 如用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘后再分液

蒸发和结晶 用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物 加热蒸发皿使溶液蒸发时，要用玻璃棒不断搅动溶液；当蒸发皿中出现较多的固体时，即停止加热 分离NaCl和KNO3混合物

二、 常见物质的检验

三、 溶液的配制及分析

1．物质的量的浓度 C（B）= n(B)/V(溶液)

2．物质的量的浓度的配制：计算、称量（或量取）、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签

具体步骤：

（1）计算：固体物质计算所需质量，液体物质计算所需体积；

（2）称量（量取）：固体用天平，液体用量筒

(3) 溶解（稀释）：将固体（溶液）转移至烧杯中，用适量的蒸馏水溶解（稀释），冷却到室温；

(4) 转移：将烧杯中的溶液有玻璃棒小心地引流到（适当规格的）容量瓶中：

(5) 洗涤：有蒸馏水洗涤烧杯内壁2~3次，并将每次洗涤的溶液都注入到容量瓶；

（6）定容：缓缓地将蒸馏水注入到容量瓶中，直到容量瓶中的液面接近容量瓶的刻度线1~2 cm处，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切；

（7）摇匀：将容量瓶盖好，反复上下颠倒，摇匀；

（8）装瓶。

第三单元 人类对原子结构的认识

一、 原子结构模型的演变

近代原子结构模型的演变

模型 道尔顿 汤姆生 卢瑟福 玻尔 量子力学

年代 1803 1904 1911 1913 1926

依据 元素化合时的质量比例关系 发现电子 ɑ粒子散射 氢原子光谱 近代科学实验

主要内容 原子是不可再分的实心小球 葡萄干面包式 含核模型 行星轨道式原子模型 量子力学

1. 核外电子排布规律：

(1) 核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，排布在能量较高的电子层

(2) 原子核外各电子层最多容纳2n2个电子（表示电子层数）。

(3) 原子最外野电子数目不能超过8个（第一层不能超过2个）

(4) 次外层电子数目不能超过18个(第一层为次外层时不能超过2个)，倒数第三层电子数目不能超过32个。

二、原子的构成

表示质量数为A、质子数为Z的具体的X原子。

质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）

(1) 原子：核电荷数（质子数）=核外电子数，

(2) 阳离子：核电荷数（质子数）>核外电子数，

(3) 阴离子：核电荷数（质子数）<核外电子数，

核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。

同位素：质子数相同、质量数（中子数）不同的原子（核素）互为同位素

专题二　从海水中获得的化学物质

第一单元　氯、溴、碘及其化合物

一、氯气的生产原理

2NaCl + 2H2O ==== 2NaOH + H2↑ + Cl2↑

负极 正极

二、氯气的性质

物理性质

1. 颜色：黄绿色2. 气味：刺激性气味3. 状态：气态4. 毒性：有毒5. 密度：比空气大

6. 溶解性：溶于水（1 : 2）

化学性质

1. Cl2与金属反应（一般将金属氧化成高价态）

2. Cl2与非金属反应

3. Cl2与碱的反应

氯气 +　碱　→　次氯酸盐　+　金属氯化物　+　水

氯水

成分 分子：H2O、Cl2、HClO 离子：H+、Cl-（还有ClO-、OH-）

氯水的性质

1. 酸性 2. 氧化性 3. 漂白性 4. 不稳定性

Cl-的检验：试剂：AgNO3溶液和稀硝酸 现象：产生白色沉淀（不溶于稀硝酸）

结论：溶液中有Cl-　

次氯酸的性质

1.酸性 2.氧化性 3.漂白性

4.不稳定性：

氯气的用途： 来水的消毒、农药的生产、药物的合成等

二、 溴、碘的提取

溴和碘的化学性质 元素非金属性（氧化性）强弱顺序：Cl ＞ Br ＞ I

实验 实验现象 化学方程式

氯水与溴化钾溶液的反应 溶液由无色变为橙黄色 2KBr+Cl2=2KCl+Br2

氯水与碘化钾溶液的反应 溶液由无色变为黄褐(黄)色 2KI +Cl2=2KCl+I2

溴水与碘化钾溶液的反应 溶液由无色变为黄褐(黄)色 2KI+Br2=2KBr+I2

单质的物理性质

1.状态：气态（Cl2）→液态（Br2）→ 固态（I2）

2.颜色：黄绿色（Cl2）→深红棕色（Br2）→紫黑色（I2），颜色由浅到深

3.熔、沸点：液态溴易挥发，碘受热易升华

4.溶解性：Cl2溶于水，Br2和I2难溶于水；Br2和I2易溶于汽油、酒精、苯、CCl4等有机溶剂。

I2的检验：试剂：淀粉溶液 现象：溶液变蓝色

Br- 、I- 的检验：

试剂：AgNO3溶液和稀硝酸

现象：产生浅黄色沉淀（含Br-）；黄色沉淀（含I-）

例：NaBr + AgNO3 ＝ AgBr↓ + NaNO3

NaI + AgNO3 ＝ AgI↓+ NaNO3

第二单元 钠、镁及其化合物

一、 金属钠的性质与应用

钠的性质

物理性质

　银白色固体、有金属光泽、密度比煤油大比水小、质软、熔点低、能导电导热。

化学性质

1、与O2、Cl2、S等非金属的反应

4Na + O2 === 2Na2O （白色）

2Na + O2 === Na2O2 (淡黄色固体)

2Na + Cl2 === 2NaCl （产生白烟）

2Na + S === Na2S （火星四射，甚至发生爆炸）

2、与水的反应

2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑ ( 浮、溶、游、红 )

二、 碳酸钠的性质与应用

Na2CO3的性质（水溶液呈碱性）

（1）与碱反应 Na2CO3 + Ca(OH)2 === CaCO3↓ + 2NaOH

（2）与盐反应 Na2CO3 + BaCl2 === BaCO3↓ + 2NaCl

（3）与CO2反应： Na2CO3 + CO2 + H2O ===2NaHCO3

Na2CO3与NaHCO3的性质比较

三、 镁的提取及应用

镁的提取

海水 母液 MgCl2

a 溶液

贝壳 石灰乳

CaCO3 === CaO + CO2↑

CaO + H2O ===Ca(OH)2（石灰乳)

Ca(OH)2 + MgCl2 ===Mg (OH)2↓+ CaCl2

Mg(OH)2 + 2HCl === MgCl2 + 2H2O

MgCl2 === Mg + Cl2↑

物理性质

镁是银白色金属，有金属光泽，密度较小，硬度较大，质地柔软，熔点较低，是热和电的良导体。

化学性质

1、与空气的反应

2Mg + O2 === 2MgO

3Mg + N2 ===2Mg2N3

2Mg + CO2 === 2MgO + C

2、与水的反应

Mg+2H2O === Mg(OH)2+H2↑

3、与酸的反应

Mg + H2SO4 === MgSO4 + H2↑

用途

1）镁合金的密度较小,但硬度和强度都较大,因此被用于制造火箭.导弹和飞机的部件

2）镁燃烧发出耀眼的白光,因此常用来制造通信导弹和焰火

3）氧化镁的熔点很高,是优质的耐高温材料

专题3 从矿物到基础材料

第一单元 从铝土矿到铝合金

一、从铝土矿中提取铝

①溶解：Al2O3+2NaOH === 2NaAlO2+H2O

②过滤：除去杂质

③酸化：NaAlO2+CO2+2H2O === Al(OH)3↓+NaHCO3

④过滤：保留氢氧化铝

⑤灼烧：2Al(OH)3 ======= 4Al+3O2↑

铝合金特点：1、密度小2、强度高3、塑性好4、制造工艺简单5、成本低6、抗腐蚀力强

四、 铝的化学性质

（1） 与酸的反应：2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑

（2） 与碱的反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

第一步：2Al+6H2O= 2Al(OH)3+3H2↑

第二步：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O

★ 总方程式： 2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+ 4H2O +3H2↑

（3） 钝化：在常温下，铝与浓硝酸、浓硫酸时会在表面生成致密的氧化膜而发生钝化，不与浓硝酸、浓硫酸进一步发生反应。

（4） 铝热反应：

2Al + Fe2O3 === 2Fe + Al2O3

铝热剂：铝粉和某些金属氧化物（Fe2O3、FeO、Fe3O4、V2O5、Cr2O3、MnO2）组成的混合物。

三、 铝的氢氧化物（两性）

（1） 与酸的反应：Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O

（2） 与碱的反应：Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O

Al(OH)3的制备：

H2O

铝盐( AlCl3 ) Al(OH)3↓ 偏铝酸盐( NaAlO2 )

往AlCl3溶液中滴入NaOH溶液：先有白色沉淀产生，后消失；

往NaOH溶液中滴入AlCl3溶液：先无明显现象，后有沉淀产生。

第二单元 铁、铜及其化合物的应用

一、 从自然界中获取铁和铜

高炉炼铁 （1）制取CO：C+O2 === CO2，CO2+C ===CO

（2）还原（炼铁原理）：Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2

（3） 除SiO2：CaCO3===CaO+CO2↑，CaO+SiO2===CaSiO3

炼铜：1.高温冶炼黄铜矿→电解精制；2.湿法炼铜：Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu；3.生物炼铜

二、 铁、铜及其化合物的应用

铁的化学性质：铁是较活泼的金属（或中等活泼金属）表现为还原性。

铁 铜

（1）与非金属反应

①铁生锈（铁在潮湿空气中被腐蚀生成Fe2O3）

②2Fe+3Cl2 === 2FeCl3

③2Fe+3Br2 === 2FeBr3 还原性：Fe2+>Br

④3Fe+2O2 === Fe3O4(2价Fe占 ，2价Fe占2／3)

Cu +O2 === 2CuO

Cu + Cl2=== CuCl2

2Cu + S === Cu2S

（2）与酸反应 ①非强氧性的酸：Fe + 2H+ == Fe2+ + H2↑

②强氧性的酸（浓H2SO4、HNO3）:

a.常温下钝化(浓H2SO4、浓HNO3用铁制容器盛装)

b.一定条件下反应生成Fe（Ⅲ） ①非强氧性的酸: 不反应

②强氧性的酸（浓H2SO4、HNO3）：在一定条件下生成Cu(Ⅱ)

（3）与盐溶液反应 (1) Fe + Cu2+ == Fe2+ + Cu

(2) Fe + 2Fe3+ == 3Fe2+

Cu + 2Ag+=2Ag + Cu2+

Cu + 2Fe3+=2Fe2+ + Cu2+（实验现象：铜粉溶解，溶液颜色发生变化。）

Fe2+与Fe3+的相互转化：

Fe3+的检验：(黄棕色)

实验①：向FeCl3 溶液中加入几滴KSCN溶液，溶液显血红色，

Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3

实验②：向FeCl3溶液加入NaOH溶液，有红褐色沉淀。

Fe3＋＋2OH－ Fe(OH)3↓

Fe2+的检验：(浅绿色)

实验：向FeCl2溶液加入NaOH溶液。

Fe2＋＋2OH－ Fe(OH)2↓（白色/浅绿色）4Fe(OH)2＋O2＋2H2O 4Fe(OH)3（红褐色）

三、 钢铁的腐蚀

第三单元 含硅矿物与信息材料

一、硅酸盐矿物、硅酸盐产品（传统材料）和信息材料的介绍

1．硅在自然界的存在：地壳中含量仅次于氧，居第二位。（约占地壳质量的四分之一）；无游离态，化合态主要存在形式是硅酸盐和二氧化硅，

2．硅酸盐的结构：

（1）硅酸盐的结构复杂，常用氧化物的形式表示比较方便。硅酸盐结构稳定，在自然界中稳定存在。

（2）氧化物形式书写的规律：

①各元素写成相应的氧化物，元素的价态保持不变。

②顺序按先金属后非金属,金属元素中按金属活动顺序表依次排列，中间用“•”间隔。

③注意改写后应与原来化学式中的原子个数比不变。

3．Na2SiO3的性质：Na2SiO3易溶于水，水溶液俗称“水玻璃”，是建筑行业的黏合剂，也用于木材的防腐和防火。

化学性质主要表现如下：

（1）水溶液呈碱性（用PH试纸测），通CO2有白色沉淀：Na2SiO3 + CO2 + H2O == Na2CO3 + H2SiO3↓（白色胶状沉淀），离子方程式：SiO32－ ＋ CO2 + H2O ＝＝ CO32－ ＋ H2SiO3↓。

硅酸受热分解：H2SiO3 H2O + SiO2 ，

原硅酸和硅酸都是难溶于水的弱酸，酸性：H2CO3强于H4SiO4或H2SiO3。

(2)硅酸钠溶液中滴加稀盐酸有白色沉淀：

Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3↓，离子方程式：SiO32－ ＋ 2H+ == H2SiO3↓.

(3)硅酸和氢氧化钠反应：H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O.

离子方程式：H2SiO3 ＋ 2OH－ ＝＝SiO32－ ＋2H2O 。

4．硅酸盐产品（传统材料）

主要原料 产品主要成分

普通玻璃 石英、纯碱、石灰石 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2(物质的量比为1:1:4)

普通水泥 黏土、石灰石、少量石膏 2CaO•SiO2、3CaO•SiO2、3CaO•Al2O3

陶瓷 黏土、石英沙 成分复杂主要是硅酸盐

制玻璃的主要反应：SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑,SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑.

二、硅单质

1．性质：（1）物理性质：晶体硅是灰黑色有金属光泽，硬而脆的固体；导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，熔沸点高，硬度大，难溶于溶剂。

（2）化学性质：常温只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应。性质稳定。

Si +2F2 == SiF4（气态）, Si + 4HF == SiF4 +2 H2,

Si +2NaOH + H2O == Na2SiO3 +2H2↑,（Si +2NaOH + 4H2O == Na2SiO3 +2H2↑+ 3H2O.）

3.硅的用途：（1）用于制造硅芯片、集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件；（2）制造太阳能；（3）制造合金，如含硅4％（质量分数）的钢导磁性好制造变压器的铁芯；含硅15%(质量分数)的钢有良好的耐酸性等。

4．工业生产硅：

制粗硅：SiO2 + 2C Si + 2CO

制纯硅：Si + 2Cl2 SiCl4(液态)

SiCl4 + 2H2 Si + 4HCl

三、二氧化硅的结构和性质：

1．SiO2在自然界中有较纯的水晶、含有少量杂质的石英和普遍存在的沙。自然界的二氧化硅又称硅石。

2．SiO2物理性质：硬度大，熔点高，难溶于溶剂(水)的固体。

3．SiO2化学性质：常温下，性质稳定，只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应。

SiO2 + 2F2 == SiF4 + O2 , SiO2 + 4HF == SiF4 + 2H2O （雕刻玻璃的反应),

SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O （实验室装碱试剂瓶不能用玻璃塞的原因）.

加热高温：SiO2 + 2C Si +2 CO, SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑

SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑，SiO2 + CaO CaSiO3 .

4．SiO2的用途：制石英玻璃，是光导纤维的主要原料；制钟表部件；可制耐磨材料；用于玻璃的生产；在光学仪器、电子工业等方面广泛应用。

专题四 硫、氮和可持续发展

第一单元 含硫化合物的性质和应用

一、硫酸型酸雨的成因和防治 ：

1．含硫燃料（化石燃料）的大量燃烧

涉及到的反应有：

2SO2 + O2 2SO3 SO3 + H2O = H2SO4

SO2 + H2O H2SO3 2H2SO3 + O2 = 2H2SO4

2．防治措施：

①从根本上防治酸雨—开发、使用能代替化石燃料的绿色能源（氢能、核能、太阳能）

②对含硫燃料进行脱硫处理（如煤的液化和煤的气化）

③提高环保意识，加强国际合作

二、SO2的性质及其应用

1．物理性质：无色、有刺激性气味、有毒的气体，易溶于水

* 大气污染物通常包括：SO2、CO、氮的氧化物、烃、固体颗粒物（飘尘）等

2．SO2的化学性质及其应用

⑴SO2是酸性氧化物

SO2 + H2O H2SO3

SO2 + Ca(OH)2 ＝ CaSO3↓+ H2O；CaSO3 + SO2 + H2O ＝ Ca(HSO3)2

SO2 + 2NaOH ＝ Na2SO3 + H2O（实验室用NaOH溶液来吸收SO2尾气）

* 减少燃煤过程中SO2的排放（钙基固硫法）

CaCO3 CaO + CO2↑；CaO + SO2 ＝ CaSO3

SO2 + Ca(OH)2 ＝ CaSO3 + H2O

2CaSO3 + O2 ＝ 2CaSO4

⑵SO2具有漂白性：常用于实验室对SO2气体的检验

漂白原理类型

①吸附型：活性炭漂白——活性炭吸附色素（包括胶体）

②强氧化型：HClO、O3、H2、Na2O2等强氧化剂漂白——将有色物质氧化，不可逆

③化合型：SO2漂白——与有色物质化合，可逆

⑶SO2具有还原性

2SO2 + O2 2SO3

SO2 + X2 + 2H2O ＝ 2HX + H2SO4

三、接触法制硫酸

流程 设备 反应

生成二氧化硫 沸腾炉 S + O2 SO2 或4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2

SO2接触氧化 接触室 2SO2 + O2 2SO3

SO3的吸收 吸收塔 SO3 + H2O ＝ H2SO4

* 为了防止形成酸雾，提高SO3的吸收率，常用浓硫酸来吸收SO3得到发烟硫酸

四、硫酸的性质及其应用

1．硫酸的酸性：硫酸是二元强酸 H2SO4 ＝ 2H+ + SO42－ （具有酸的5点通性）

如：Fe2O3 + 3H2SO4 ＝ Fe2(SO4)3 + 3H2O 硫酸用于酸洗除锈

2．浓硫酸的吸水性：浓硫酸具有吸水性，通常可用作干燥剂

3．浓硫酸的脱水性：浓硫酸将H、O按照2∶1的比例从物质中夺取出来，浓硫酸用作许多有机反应的脱水剂和催化剂。

4．浓硫酸的强氧化性：

Cu + 2H2SO4(浓) CuS O4 + SO2↑+ 2H2O

浓硫酸可以将许多金属氧化：金属 + 浓硫酸 → 硫酸盐 + SO2↑+ H2O

浓硫酸的氧化性比稀硫酸强：浓硫酸的强氧化性由+6价的S引起，而稀硫酸的氧化性由H+引起（只能氧化金属活动顺序表中H前面的金属）。

C + 2H2SO4(浓) CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O

二、硫及其化合物的相互转化

1.不同价态的硫的化合物

-2价：H2S、Na2S、FeS；+4价：SO2、H2SO3、Na2SO3

+6价：SO3、H2SO4、Na2SO4、BaSO4、CaSO4 、FeSO4

2．通过氧化还原反应实现含不同价态硫元素的物质之间的转化

－2 0 +4 +6

S S S S

SO42－离子的检验：SO42－ + Ba2+ ＝ BaSO4↓

取少量待测液 无明显现象 产生白色沉淀

第二单元，生产生活中的含氮化合物

一、氮氧化物的产生及转化

途径一：雷雨发庄稼

N2+O2===2NO

2NO+O2===2NO2

3NO2+H2O===2HNO3+NO

途径二：生物固氮

途径三：合成氨 N2+3H2=======2NH3

（1）、环境问题是如何出现的？（1）、人类不当使用科学技术的结果

（2）、产生环境问题的根源是什么？（2）、极力追求商业利润

（3）、克服环境问题有哪些途径？（3）、治理，使用新技术，改变生活方式，环境意识教育

二、氮肥的生产和使用

1.工业上合成氨

N2+3H2=======2NH3

2.实验室制取氨气

2NH4Cl+Ca(OH)2====CaCl2+2NH3↑+2H2O

3.氨气的性质

：氨气易溶于水，溶于水显碱性，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。氨水易挥发，不易运输，但成本低。氨水应在阴凉处保存。雨天、烈日下不宜施用氨态氮肥。

与酸的反应 NH3 +HCl===NH4Cl（产生白烟） 2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4

盐：固态，易分解，易溶于水，与碱反应，产生 而挥发。比 易于保存和运输，但成本更高。Cl- 不被植物吸收，在土壤中积累，影响植物生长。不能在碱性土壤中使用，不能雨天使用。 NH4Cl===NH3↑+HCl↑（加热分解NH4Cl晶体）

喷泉实验：(1).实验装置的工作原理？(2).溶液变红色的原因？(3).喷泉的发生应具备什么条件？

三、硝酸的性质

1.物理性质：无色，具有挥发性的液体

2.化学性质：

（1）不稳定性 见光或加热会分解释放出 气体

4HNO3==4NO2↑+ O2↑+2H2O

（2）强氧化性

是一种强氧化性的酸，绝大多数金属及许多非金属单质能与硝酸反应.。

浓 ：

C+4HNO3==CO2↑+ 4NO2↑+2H2O 一般生成 气体。

稀 ： 一般生成 气体。

另外，

（1）

适用：固＋液 气体。方法最为简便。后者反应更剧烈，应对浓硝酸的滴加予以控制。

（2）C+4HNO3==CO2↑+4NO2↑+2H2O 4HNO3==4NO2↑+ O2↑+2H2O

适用：固＋液 气体。方法较为繁锁，且产物中有杂质气体。

合金铸铝，即铸造铝合金，没有毒。

铸造铝合金是以熔融金属充填铸型，获得各种 形状零件毛坯的铝合金。具有低密度， 比强度较高，抗蚀性和铸造工艺性好， 受零件结构设计限制小等优点。

合金，是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。

知识点延伸：

合金的类型：

1、混合物合金（共熔混合物），当液态合金凝固时，构成合金的各组分分别结晶而成的合金，如焊锡、铋镉合金等；

2、固熔体合金，当液态合金凝固时形成固溶体的合金，如金银合金等；

3、金属互化物合金，各组分相互形成化合物的合金，如铜、锌组成的黄铜（β-黄铜、γ-黄铜和ε-黄铜）等。

合金的许多性能优于纯金属，故在应用材料中大多使用合金(参看铁合金、不锈钢)。

第一节化学实验基本方法

1.化学实验中，手上不小心沾上浓硫酸应立即用大量水冲洗，然后涂上3%~5%的NaHCO3；不小心沾上烧碱应立即用大量水冲洗，然后涂上硼酸溶液；洒在桌面上的酒精燃烧，应立即用湿抹布或沙土扑盖；水银洒在桌面上，可洒上硫粉进行回收；误食重金属离子，可服用大量鸡蛋、牛奶等含蛋白质的食物进行解毒；误食钡盐溶液，可服用Na2SO4（不可用Na2CO3)解毒。实验中要做到“五防”：防爆炸，防倒吸，防暴沸，防失火，防中毒。有毒、有腐蚀性的药品取用时做到“三不”，即不能用手接触药品、不能把鼻孔凑到容器口去闻药品的气味、不能尝药品的味道。常见的需要水浴加热的实验有：银镜反应、乙酸乙酯的水解。

2.自然界中的物质绝大多数以混合物的形色存在。把混合物中的各组分开的操作叫混合物的分离，把某物质中所含杂质除去的操作叫提纯。

3.过滤操作适用于分离固体和液体混合物。使用的装置叫过滤装置。它常由漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台、滤纸组装而成。该装置组装和操作时应做到“一贴二低三靠”，一贴：滤纸紧贴漏斗内壁，二低：滤纸边缘低于漏斗边缘，漏斗中的液面低于滤纸边缘，三靠：烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒紧靠三层滤纸，漏斗的下端紧靠接收滤液的烧杯内壁。

4.蒸发操作适用于可溶性固体混合物的分离，使用的装置叫蒸发装置，一般由蒸发皿、铁架台、酒精灯、玻璃棒等仪器组装而成。应注意：加入蒸发皿的液体不应超过蒸发皿容积的2/3；在加热过程中，用玻璃棒不断胶棒，防止由于局部温度过高，造成液滴飞溅；接近蒸干前应停止加热，利用余热把溶剂蒸发完。

5.蒸馏操作适用于提纯或分离沸点不同的液体混合物。写出装置中各仪器的名称(编号和名称要对应)：①酒精灯、②蒸馏烧瓶、③铁架台、④温度计、⑤冷凝管、⑥尾接管（牛角管）、⑦锥形瓶、⑧石棉网。该装置中温度计的水银球要和蒸馏烧瓶支管处齐平，测得收集蒸气的温度，以确保收集到的馏分的纯净；冷凝水下进上出，以达到良好的冷却效果；烧瓶中盛饭的液体不能超过容器的2/3；使用前要检查装置的气密性；实验时要在蒸馏烧瓶中加入沸石，防止液体暴沸。

6.分液是分离两种互不相溶的液体混合物的操作。所用的主要仪器是：分液漏斗，辅助性仪器还需烧杯、玻璃棒。主要仪器中的上层液体应从上口倒出，而下层液体应从下口放出。

7．萃取是利用溶质在两种溶剂中的溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的操作。所用的主要仪器是：分液漏斗，辅助性仪器还需烧杯、玻璃棒。常见萃取剂：汽油（密度比水小）、苯（密度比水小）、四氯化碳（密度比水大）。

8．SO42-的检验：一般在原试样中先加HCl酸化，目的是为了排除CO32-、SO32-等离子的干扰，再在酸化后的试液中加BaCl2溶液，若有白色沉淀，说明原试液中有SO42-存在。

Cl-的检验：一般在试样中先加HCl酸化，目的是为了排除CO32-、OH-等离子的干扰，再在酸化后的试液中加AgNO3溶液，有白色沉淀，说明原试液中有Cl-存在。

CO32-检验：在试样中加入HCl，产生无色、无味、能使澄清Ca（OH）2变浑浊的气体，说明原试液中有CO32-存在。

第二节化学计量在实验中的应用

1．任何粒子或物质的质量以克为单位，在数值上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等时，所含粒子的数目都是6.02×1023。我们把含有6.02×1023个粒子的集体计量为1摩尔。简称摩，符号为mol。6.02×1023mol-1叫做阿佛加得罗常数，符号为NA。物质的量实际上表示一定数目微光粒子的集体，它的符号是n。粒子集合体可以是分子、离子、原子、离子团，甚至是组成它们的质子、电子、中子等微观粒子。1摩尔铁原子可表示为1molFe、3摩尔氧分子可表示为3molO2、10摩尔钠离子可表示为1molNa+。

2．单位物质的量的物质所含有的质量叫做摩尔质量。符号为M，常用单位为g/mol。摩尔质量在数值上都与该粒子的相对分子质量或相对原子质量或式量相等，单位不同。H2O的相对分子质量为18，摩尔质量为18g/mol，1 mol H2O的质量是18g，含有6.02×1023个水分子；0.5 mol H2O的质量是9g，含有3.01×1023个水分子。

3．物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目、粒子大小、粒子之间的距离。单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积，符号Vm，单位L/mol。气体物质的量(n)与气体体积(V)、气体摩尔体积(Vm)的关系为V=n•Vm。气体摩尔体积的数值决定于气体所处的温度和压强。例如，标准状况(常用S.T.P.表示，其温度0℃，压强1.01×105)时Vm = 22.4L/mol；标准状况下，44g二氧化碳的物质的量是1mol，微粒数是6.02×1023个，所占体积为22.4L。标准状况下11.2 L的Cl2和质量为49g硫酸所含的分子数相等。

4．相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同的分子数，这个规律叫做阿伏加德罗定律。标准状况下11.2 L的Cl2和CO2、H2、N2的质量分别为35.5g、22g、1g、14g，但他们所含的分子数都是6.02×1023个。同温同压下Cl2和CO2的体积之比为1∶1，它们的分子数之比为1∶1；同温同体积的Cl2和CO2 ，它们的压强之比为2∶3，则它们的物质的量之比为2∶3。

5．单位体积溶液里所含溶质B的物质的量称为物质的量浓度。符号为c。物质的量浓度(c)、溶质的物质的量(n)、溶液的体积(V)之间的关系为 。单位为mol/l。物质的量浓度(c)、溶质的质量分数(w)、溶质的摩尔质量(M)，溶液的密度 之间的关系为 。6．一定物质的量浓度溶液的配置需要用到的仪器有：容量瓶、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、天平或量筒。主要仪器是容量瓶，常用规格有100mL,250mL,500mL,1000mL，在这种仪器上除标明规格外，还有该仪器的使用温度。主要实验步骤：计算，称量，溶解，冷却转移，洗涤，定容，摇匀，装瓶贴标签。在上述步骤中，洗涤液应转移到转移到容量瓶中；混匀后发现液面低于刻度线，该不该再加水至刻度线？_________。在上述步骤中，哪几步需使用玻璃棒：溶解，转移，洗涤。定容时使用的仪器名称为胶头滴管。

★☆☆7．实验中下列情况将使所配溶液浓度“偏高”、“偏低”还是“不变”。①洗涤液没有加入容量瓶：偏低； ②定容时是仰视：偏低；③定容时是俯视：偏高，④混匀时发现体积变小，又加入两滴水：偏低；⑤转移时有液体溅出：偏低；⑥开始时容量瓶不干燥：不变；⑦溶解时使用的烧杯玻璃棒没有洗涤：偏低。

第二章化学物质及其变化

第一节物质的分类

1.分散系：把一种（或多种）物质分散在另一种（或多种）物质中所得的体系。被分散的物质叫分散质，分散其他物质的物质叫分散剂。按分散质和分散剂的状态分析，分散系有9种组合方式。雾是液－气分散系；烟是是固－气分散系。分散系按分散质直径大小可分为：溶液、胶体、浊液。胶体区别于溶液和浊液的本质特征：分散质粒子的直径。

分散系 分散质粒子大小 是否有丁达尔现象 稳定性 举例

浊液 大于100nm — 不稳定 泥水

溶液 小于1nm — 稳定 NaCl溶液

胶体 1~100nm 有 介稳性 Fe(OH)3胶体

2.饱和 FeCl3溶液滴入沸水中，可观察到液体颜色为红褐色，这是形成了Fe(OH)3胶体的缘故（制备Fe(OH)3胶体的实验室方法）。当一束光通过该胶体时，可以观察到一条光亮的通路，这种现象叫丁达尔效应，这条“通路”是由于胶体粒子对光线散射形成的。利用这个效应可以区分胶体和溶液。放电影时，放映室射到银幕上的光柱的形成就是丁达尔现象。当把制得的胶体进行过滤时，滤纸上没有留下任何物质。这个事实说明，胶体粒子可以透过滤纸，即胶体粒子的直径比滤纸的空径小。

第二节离子反应

1.在溶液中或熔融状态可以导电的化合物叫电解质。无机化合物中的强酸(如：______)、强碱(如：______)、绝大多数盐(如：______)都是电解质。电解质溶液之所以能够导电，是由于它们在溶液中发生了电离，产生了可以自由移动的阴阳离子。电离时生成的阳离子全部是H+的化合物叫做酸；电离时生成的阴离子全部是OH-的化合物叫做碱；生成金属阳离子（包括氨跟离子）和酸根离子的化合物叫做盐。酸碱中和反应的实质是 。

2.电解质的电离可以用电离方程式来表示。试写出下列物质发生电离的方程式。

①NaCl_________ ___；②CuSO4_________ ___；

③HCl_________ ___ ；④HNO3_________ ___；

⑤H2SO4_________ ___；⑥NaOH_________ ___；

⑦Ba(OH)2_________ ___；⑧Na2SO4_________ ___；

⑨NaHCO3_________ ____；⑩NaHSO4_________ ___；

3.电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应，这样的反应叫做离子反应。用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫离子方程式。离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应，而且还可以表示同一类型的离子反应。试写出下列离子反应方程式。

①氢氧化钠和盐酸反应_____________；②氢氧化钾和硫酸反应______________；

③硝酸银和氯化钠反应_____________；④硫酸钠和氯化钡反应_____________；

⑤碳酸钠和盐酸反应_______________；⑥实验室制二氧化碳的反应__________；

⑦实验室制氢气的反应_____________；⑧碳酸氢钠和盐酸的反应__________；

⑨氯化铁溶液中加铁粉_____________；⑩氯化镁和氢氧化钠的反应__________；

4.复分解反应的实质就是溶液中的离子相互交换的反应，这类离子反应发生的条件是：生成气体，沉淀或水。只要具备上述条件之一的反应就能发生。

★☆☆5.离子共存问题：(1)由于发生复分解反应，离子不能大量共存①有难溶物或微溶物生成。如Ba2+、Ca2+等不能与SO42-、CO32大量共存；Ag+与Cl-、Br-、I-等不能大量共存。②有易挥发性物质生成。如CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等离子与H+不能大量共存。③有若电解质生成。如NH4+与OH-不能大量共存；OH-、CH3COO-、ClO-、F-等与H+不能大量共存。（2）由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存。①具有较强还原性的离子与较强氧化性的离子不能大量共存。如Fe3+与I-、S2-不能大量共存。②在酸性或碱性介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。如NO3-在酸性条件下与Fe2+、I-、S2-、SO32-等还原性离子不能大量共存；SO32-与S2-在酸性条件下不能大量共存。（3）由于形成络合离子不能大量共存。如Fe3+与SCN-不能大量共存。

第三节氧化还原反应

1．还失升氧：还原剂，失去电子，化合价升高，被氧化、发生氧化反应、生成氧化产物。

判断下列反应是否是氧化还原反应，是氧化还原反应的指出氧化剂和还原剂。

① Fe + CuSO4 ==== Fe SO4 + Cu是或否_____氧化剂_______还原剂________

② CuO + C Cu + CO2↑ 是或否_____氧化剂_______还原剂________

③ CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑ 是或否_____氧化剂_______还原剂______ _

④ Fe3O4 +4CO 3Fe + 4CO2是或否____氧化剂______还原剂_________

⑤ Cl2 + H2O ==== HCl + HClO 是或否_____氧化剂______还原剂_______

⑥ 2Na2O2 + 2 CO2 ==== 2Na2CO3 + O2是或否_____氧化剂_______还原剂_______

⑦ 2FeCl3 + Fe ==== 3 FeCl2 是或否_____氧化剂_______还原剂_______

⑧ CH2OH（CHOH）4CHO + 2 [Ag（NH3）2]OH CH2OH（CHOH）4COONH4 + 2Ag↓ + 3NH3 + H2O 是或否_____氧化剂_______还原剂_______

⑨ CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + H2O

是或否_____氧化剂_______还原剂_______

⑩ 3O2 2O3 是或否_____氧化剂______还原剂_______

2.根据氧化还原反应和四种基本反应类型的关系，在下列圆圈中填实对应的反应类型。

☆☆☆第三章金属及其化合物（复习时参照白皮书）

第一节钠和钠的化合物

一、钠

1.物理性质：银白色、固态、质软(可用小刀切)、密度比水小、 熔沸点低、导电导热性好。

2.化学性质

(1)和非金属反应

①常温下和空气中氧气反应：现象：生成白色固体，方程式 ，在空气或氧气中燃烧：现象产生黄色火焰，生成黄色固体，方程式

②和卤素单质的反应方程式 。

钠及其化合物的相互转化关系（涉及到的方程式要求每位同学都要过关）

(2)和水的反应：现象①浮（Na的密度比水小）、熔（Na与水反应是放热反应，且Na的熔点低）、游和响（Na与水反应放出气体，且产生气体的速度很快，反应很剧烈）、红（往反应后的溶液中加入酚酞，溶液变红，说明生成了碱性物质）。

(3)和酸反应：现象比与水反应剧烈。

(4)和盐溶液作用时，一般金属钠首先和水反应，生成的NaOH再和盐发生复分解反应。金属钠投入硫酸铜溶液中的现象产生气泡，生成蓝色沉淀，发生的反应方程式

3．钠应置于煤油中保存，其原因是Na的密度比煤油大，且不和煤油反应，可以隔绝氧气。

4．钠的重要用途

(1)利用钠的强还原性可冶炼金属；

(2)钾钠合金可作原子反应堆的导热剂；

(3)利用钠在高温下发出黄光的特性可作高压钠灯。

二、碱金属

碱金属包括(按核电荷数增大顺序填写元素符号)Li、Na、K、Rb、Cs。它们的原子最外层只有1个电子，故化学性质和钠相似。一般说来，按上述顺序，金属性越来越强，反应得越来越激烈。需指出的是：单质在空气中点燃，锂只能生成Li2O，钠可形成Na2O、Na2O2，钾可形成K2O、K2O2、KO2，而铷形成的氧化物就更复杂了。

焰色反应是许多金属或者它们的化合物在灼烧的时候是火焰呈现特殊颜色的现象，是物理变化。是元素的性质。Na的焰色：黄色K的焰色（透过蓝色钴玻璃）：紫色

三、氢氧化钠

1．物理性质

氢氧化钠是白色固态，易吸收空气中的水分而潮解，溶解时放热，有腐蚀性，溶液呈强碱性，俗称烧碱、火碱、苛性钠。

2．化学性质氢氧化钠是一种强碱，具有碱的一切通性。

碱的通性：①遇酸碱指示剂发生显色反应 ②与酸发生中和反应

③与酸性氧化物(如CO2、SO2等)发生反应④与盐发生复分解反应

3． 保存：NaOH应密封保存，试剂瓶用橡胶塞，原因NaOH易吸水，与CO2、SiO2反应。

四、钠的氧化物比较

氧化钠 过氧化钠

化学式 Na2O Na2O2

电子式

氧元素的化合价 -2 -1

色、态 白色固态 淡黄色固态

稳定性 不稳定 不稳定

与水反应方程式 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+4H2↑

与二氧化碳反应方程式 Na2O+CO2= Na2CO3 2Na2O2+2 CO2== 2Na2CO3+O2↑

氧化性、漂白性 -- 强氧化性质、漂白性

用途 -- 氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂

保存 隔绝空气，密封保存 隔绝空气，远离易燃物，密封保存

五、碳酸钠和碳酸氢钠的比校

Na2CO3 NaHCO3

俗名 纯碱或苏打 小苏打

色、态 白色固体 细小的白色晶体

水溶性 易溶于水 易溶于水，但比Na2CO3溶解度小

热稳定性 受热不分解 2NaHCO3

与澄清石灰水反应

与二氧化碳反应

--

用途 制玻璃、造纸、制肥皂、洗涤剂 发酵粉、医药、灭火器

第二节铝和铝的化合物

一、单质铝

1.化学性质

铝及化合物的相互转化关系（涉及到的方程式要求每位同学都要过关）

(1)和氧气反应。铝极易和氧气发生反应，生成一层致密的氧化膜。这层氧化膜保护里边的金属不易和氧气反应而被腐蚀。铝和氧气反应的化学方程式为 。加热铝箔实验时，融化的铝并不滴落，原因是Al2O3薄膜将熔化的Al承接住了，这个实验也说明氧化铝的熔点比铝高。

铝也能和其他非金属反应，写出下列反应方程式：

①铝在氯气中燃烧 ；②铝粉和硫粉混合加热 。

(2)和酸反应。写出下列反应方程式和对应的离子方程式：

①HCl反应：化学反应方程式 ，

离子反应方程式

②H2SO4反应：化学反应方程式 ，

离子反应方程式 ；

(3)和NaOH溶液反应：化学反应方程式 ，

离子反应方程式 。

等质量的铝粉分别和足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气相等，等浓度等体积的盐酸和氢氧化钠溶液和足量的铝粉反应，产生的氢气NaOH的多。

(4)铝和盐溶液的反应。写出下列反应方程式和对应的离子方程式：

铝投入硫酸铜溶液中：化学反应方程式 ，

离子反应方程式 ；

(5)铝热剂的反应。写出下列反应方程式：

①铝粉和四氧化三铁粉末混合加热 ；

②铝粉和三氧化二铬粉末混合加热 。

3．用途：写出下列关于铝的用途是利用了铝的什么性质：

铝制导线、电线：良好的导电性；包装铝箔：良好的延展性；

铝合金用于制门窗：美观、硬度大； 铝制炊具：良好的导热性

二、铝的化合物

氧化铝既可和酸反应还可和碱反应，生成盐和水，所以它是两性氧化物。

实验室制取Al(OH)3的方法： 。用氨水而不用氢氧化钠溶液的主要原因是Al(OH)3能与NaOH反应生成对应的盐。氢氧化铝是两性的氢氧化物。加热时，Al(OH)3易分解(用化学方程式表示)： 。

三、复盐：含有两种或两种以上金属阳离子和一种阴离子形成的盐叫复盐，如KAl（SO4）2。明矾是一种重要的复盐。它是离子晶体，溶于水生成Al(OH)3胶体，它可以吸附水里面的杂质，使水澄清，所以明矾可用作净水剂。

第三节铁和铁的化合物

铁和铁的化合物的相互转化关系（涉及到的方程式要求每位同学都要过关）

一、单质铁

1化学性质：

(1)铁和非金属反应。写出下列化学反应方程式：

①在纯净的氧气中燃烧 ；

②在氯气中燃烧 ；

③铁粉和硫粉混合加热 。

(2)铁和酸反应。写出下列化学反应方程式和对应的离子方程式

①铁和HCl：化学反应方程式 ，

离子方程式 ；

②铁和H2SO4：化学反应方程式 ，

离子方程式 。

(3)铁和水反应：

铁不和冷、热水反应，但在高温下能和水蒸气反应，下图是铁粉和水蒸气反应的装置图，试回答下列问题。

①试在装置的空白处填上对应的试剂或用品名称。

②写出此图中发生的反应方程式：

。

二、铁的氧化物（参照白皮书）

三、铁的氢氧化物Fe(OH)2和Fe(OH)3（参照白皮书）

四、Fe2+和Fe3+的性质

1．Fe3+的检验：

滴入KSCN溶液

FeCl3溶液 现象：溶液变成血红色；离子方程式：

FeCl2溶液 无现象

2．Fe3+的氧化性。写出下列变化的化学反应方程式和离子反应方程式：

FeCl3溶液和铁粉反应： ，

FeCl3溶液和铜片反应： ，

3．Fe2+的还原性。写出下列变化的化学反应方程式和离子反应方程式：

FeCl2溶液中加入氯水： ，

第四节用途广泛的金属材料

1.金属与金属，或者金属与非金属之间熔合而形成具有金属特性的物质叫合金。合金的硬度一般比它的各成分金属的高，多数合金的熔点一般比它的各成分金属低。

2.铜合金是用途广泛的合金。我国最早使用的合金是青铜，常见的铜合金还有黄铜，商代后期制作的司母戊鼎是青铜制品。

3.钢是用量最大、用途最广的合金，按其成分可分为两大类：碳素钢和合金钢。碳素钢有高碳钢、中碳钢、低碳钢，含碳量生铁低。合金钢是在碳素钢中加入Cr、Ni、Mn等合金元素制得。

第四章非金属及其化合物

第一节无机非金属材料的主角—硅

硅及硅的化合物的相互关系（涉及到的方程式要求每位同学都要过关）

一、硅单质

1.物理性质

单质硅有游离态和化合态两种。熔点高、硬度大、是良好的半导体材料，可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器、半导体器件，太阳能电池。硅的原子结构示意图为_____ 。

2.化学性质

硅在常温下化学性质稳定。一定条件下，可发生化学反应。写出下列变化的化学方程式：

①硅和非金属反应: 和O2：

②和NaOH溶液反应： 。

③和氢氟酸反应： 。

二、二氧化硅和硅酸盐

1.二氧化硅

①硅是一种亲氧元素，在自然界中总是与氧相互化合，所以在氧化气氛包围的地球上，硅主要以熔点很高的是SiO2和硅酸盐形式存在。SiO2是硅最重要的化合物。二氧化硅具有空间网状结构。密度和硬度都大。

③化学性质。写出下列变化的化学方程式。

a.和强碱反应(NaOH) ： ；

玻璃的组成成分中含有二氧化硅，故存放碱性试剂的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞。

b.和碱性氧化物反应： ；

c.和HF酸反应： 。玻璃的组成成分中含有二氧化硅，故氢氟酸不能存放在玻璃试剂瓶中。氢氟酸可用塑料瓶盛装。

2.硅酸和硅酸盐

①H2SiO3酸性比碳酸弱，溶解度小。可由硅酸盐和强酸反应来制备。如：向Na2SiO3溶液中滴加HCl，可发生反应： 得到硅酸。硅酸凝胶经干燥脱水形成硅酸干胶，称为“硅胶”。它是优良的吸附剂，也可作催化剂的载体。

②碳化硅俗称金刚砂，具有金刚石结构，有很大的硬度。工业上金刚砂的制备原理(用化学方程式表示)为：SiO2 + 3C SiC + 2CO。在这个反应中，氧化剂是__________，还原剂是__________，氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。

三、硅酸盐组成的表示

硅酸盐种类繁多，结构复杂，组成各异，通常用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成。如：硅酸钠表示为：Na2O•SiO2。一般规律：低价态金属氧化物•高价态金属氧化物•非金属氧化物•水。试写出明矾[KAl(SO4)2•H2O]氧化物表示的化学式_______________________，Mg2Si3O8氧化物表示的化学式__________________。

第二节富集在海水中的元素—氯

氯及氯的化合物的相互转化关系（涉及到的方程式要求每位同学都要过关）

一、氯气

1.物理性质

氯气是一种黄绿色，有强烈刺激性气味的有毒气体，能溶于水(1：2)，比空气重，能液化，液态氯气常称为液氯。在自然界中氯元素以化合态存在。

2.化学性质

①与金属反应。完成下列化学反应方程式并回答有关问题：

和Na： ，和Cu： ，

和Fe： ，比较Cl2和HCl的氧化性：Cl2 >HCl。

②与非金属反应。完成下列化学反应方程式并回答有关问题：

和H2： ，燃烧现象: 安静的燃烧，产生苍白色火焰；

少量Cl2 和P： (Cl2少量) ；过量Cl2 和P：

③与水反应。 反应方程式 ，此反应中氧化剂是____，还原剂是___。

HClO的特性：a．弱酸性(电离方程式)： ，(酸性比碳酸还弱)

b．不稳定性(光照条件)： ，

c．强氧化性(作用)：杀菌、消毒

④与碱反应：和NaOH反应的方程式为 ，实验室利用这个反应来吸收多余的氯气。工业上制取漂白粉的反应方程式为： ，漂白粉的主要成分是 ，而有效成分是 。漂白粉是一种混合物。漂白粉具有消毒、杀菌、漂白作用，主要原因是漂白粉溶于水中可生成HClO，方程式为：Ca(ClO)2 + H2O + CO2 === CaCO3↓ + 2HclO。

⑤氯气是一种强氧化剂。完成下列化学反应方程式：

氯水滴入NaBr溶液中_______；氯水滴入KI溶液中_______；氯气和硫化氢气体混和___；

还可和许多还原性物质反应。氯气通入FeCl2溶液中________，基本反应类型是；归中反应；SO2气体通入氯水中_______；

第三节硫及硫的化合物

硫及硫的化合物的相互转化关系（涉及到的方程式要求每位同学都要过关）

一、 硫：

硫是淡黄色色固体，难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。

硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，其化学方程式为： 。硫蒸气和氢气在加热条件下反应的方程式为： 。

二、二氧化硫

1.物理性质：无色，有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，容易液化，易溶于水。

2.化学性质。完成下列化学反应方程式：

①和水作用： ，此反应属于可逆反应。所谓可逆反应指的是：在相同条件下，正反应和逆反应同时进行的一类反应。H2SO3是弱酸，酸性比碳酸强。

②和碱反应：

③和碱性氧化物反应：： 、 。

④具有极弱的氧化性：和H2S： ，氧化产物与还原产物比____。

⑤具有极强的还原性：

SO2通入溴水的化学反应方程式： 。

SO2与O2制取SO3的化学反应方程式： 。

⑥漂白性：SO2通入品红溶液，现象品红褪色，然后稍稍加热，恢复到原来的红色。

二氧化硫是主要大气污染物之一，是形成酸雨的主要原因。正常雨水由于溶解了CO2，pH约为5.6，酸雨的pH小于5.6。

三、SO3：无色液体。极易和水反应形成硫酸，方程式为 。

四、硫酸

1.稀硫酸

①硫酸的电离方程式为: 。稀硫酸中主要存在 。

②具有酸的通性。

a.能使紫色石蕊试液变红，无色酚酞溶液变蓝；b.和金属反应生成对应的硫酸盐和放出H2；

c.和碱性氧化物反应生成对应的硫酸盐和水； d.和碱反应生成对应的硫酸盐和水；

e.和某些盐反应生成对应的硫酸盐和水。

2.浓硫酸

浓硫酸中由于水量极少，所以硫酸主要以 分子形式存在，它主要具有如下性质：

①不挥发性。沸点高，可用浓硫酸来制备一些挥发性酸。如：浓硫酸和NaCl固体反应： ，这是实验室制备HCl的方法。

②强酸性。

③吸水性。右图是实验室用于证明浓硫酸具有吸水性的实验装置，试回答有关问题：

A.关闭活塞b，打开活塞a，看到装置右边集气瓶中的有色布条褪色。关闭活塞a，打开活塞b，装置左边集气瓶中的有色布条不褪色。

B.该装置左右均设计了氢氧化钠的吸收装置，这是为什么？氯气有毒，吸收氯气，防止污染。

④脱水性。蔗糖遇浓硫酸的现象是：蔗糖变膨松，变黑（被碳化）。

⑤强氧化性。

(ⅰ)和不活泼金属Cu反应的方程式： 。氧化剂是______，还原剂是______。稀硫酸和铜能反应吗？________。

我是高三，马上高考了，也是报化学的，网上有很多答案，我给你截取点有用的，大纲范围内的吧

碳族氧族在大纲内都没单独分类讲，因为其牵涉的面比较大：AL和Fe就都单独有章节

碳元素简介

碳是一种非金属元素，位于元素周期表的第二周期IVA族。

碳是一种很常见的元素，它以多种形式广泛存在于大气和地壳之中。碳单质很早就被人认识和利用，碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。 碳能在化学上自我结合而形成大量化合物，在生物上和商业上是重要的分子。生物体内大多数分子都含有碳[1]元素。

碳化合物一般从化石燃料中获得，然后再分离并进一步合成出各种生产生活所需的产品，如乙烯、塑料等。

碳的存在形式是多种多样的，有晶态单质碳如金刚石、石墨；有无定形碳如煤；有复杂的有机化合物如动植物等；碳酸盐如大理石等。 单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨晶体结构不同，各有各的外观、密度、熔点等。

常温下单质碳的化学性质比较稳定，不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂；不同高温下与氧反应，生成二氧化碳或一氧化碳；在卤素中只有氟能与单质碳直接反应；在加热下，单质碳较易被酸氧化；在高温下，碳还能与许多金属反应，生成金属碳化物。碳具有还原性，在高温下可以冶炼金属。

化学符号：C

质子数：6

原子序数：6

周期：2

族：IVA

电子层分布：2－4

电子构型 ：1s22s22p2

氧化价（氧化物）： 4，3，2（弱酸性）

颜色和外表：黑色（石墨）， 无色（金刚石）

物质状态 ：固态

熔点：约为3550 ℃（金刚石）

沸点：约为4827 ℃（升华）

莫氏硬度：石墨1-2 ，金刚石 10

氧化态： 主要为-4,，C+2， C+4 （还有其他氧化态）

化学键能： (kJ /mol) C-H 411 C-C 348 C=C 614 C≡C 839 C=N 615 C≡N 891 C=O 745 C≡O 1074

成键：碳原子一般是四价的，这就需要4个单电子，但是其基态只有2个单电子，所以成键时总是要进行杂化。最常见的杂化方式是sp3杂化，4个价电子被充分利用，平均分布在4个轨道里，属于等性杂化。这种结构完全对称，成键以后是稳定的σ键，而且没有孤电子对的排斥，非常稳定。金刚石中所有碳原子都是这种以此种杂化方式成键。烷烃的碳原子也属于此类。

注意CO2的电子式及其晶体类型，会写

注意金刚石与石墨是同一元素，只是由于其内部结构不同

有机里面很多都与碳有关！！

氧

元素性质数据

元素符号：O

相对原子质量:16

氧化态：

Main -2

Other -1, 0, +1, +2

元素描述：

通常条件下呈无色、无臭和无味的气体。密度1.429克/升，1.419克/立方厘米（液），1.426克/立方厘米（固）。熔点-218.4℃，沸点-182.962℃，在-182.962℃时液化成淡蓝色液体，在-218.4℃时凝固成雪状淡蓝色。固体在化合价一般为0和-2。电离能为13.618电子伏特。除惰性气体外的所有化学元素都能同氧形成化合物。大多数元素在含氧的气氛中加热时可生成氧化物。有许多元素可形成一种以上的氧化物。氧分子在低温下可形成水合晶体O2.H2O和O2.H2O2，后者较不稳定。氧气在空气中的溶解度是：4.89毫升/100毫升水（0℃），是水中生命体的基础。氧在地壳中丰度占第一位。干燥空气中含有20.946%体积的氧；水有88.81%重量的氧组成。除了O16外，还有O17和O18同位素。

元素来源：

实验室制氧可在玻璃容器中加热氧化汞或分解硝酸盐和利用浓硫酸与二氧化锰作用亦制得氧。实验室中通常用加热高锰酸钾的方法制取氧气,还可用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气；用催化剂催化过氧化氢[1](双氧水)分解也可方便地制取氧气。大规模地生产氧而且对纯度要求不高时使用空气的液化和分馏来进行的，少量氧或纯度较高的氧由电解水制取。

元素用途：

氧被大量用于熔炼、精炼、焊接、切割和表面处理等冶金过程中；液体氧是一种制冷剂，也是高能燃料氧化剂。它和锯屑、煤粉的混合物叫液氧炸药，是一种比较好的爆炸材料，氧与水蒸气相混，可用来代替空气吹入煤气气化炉内，能得到较高热值的煤气。液体氧也可作火箭推进剂；氧气是许多生物过程的基本成分，因此氧也就成了担负空间任何任务是需要大量装载的必需品之一。医疗上用氧气疗法，医治肺炎、煤气中毒等缺氧症。石料和玻璃产品的开采、生产和创造均需要大量的氧。

元素辅助资料：

氧气是空气的主要组成部分。许多氧化合物，例如硝酸钾、氧化汞等在加热后都会放出氧气。氧是所有元素在地壳中含量最大的。这些都说明，氧气很早就可能被人们取得。但由于氧气是在平常状态下以气体状况存在，和可接触到的、可见的固体、液体不同，使人们单纯用直觉观察，是不能认清它的。

从16世纪开始，在西欧，不少研究者们对加热含氧化合物获得的气体，对空气在物质燃烧和动物呼吸中所起的作用，进行了初期的科学的化学实验，从而才发现了氧气。也就是在人们正确认识到燃烧现象，发现氧气后，才彻底推翻了燃素说。

【性状】 本品为无色气体；无臭，无味；有强助燃力。

本品1 容在常压20℃时，能在乙醇7 容或水32容中溶解。

【鉴别】 本品能使炽红的木条突然发火燃烧。

高中氧这章节牵涉氧化还原反应，在做题过程中，可以通过守恒的思想做

这个老师会讲的！

铝

一种金属元素,符号AI,银白色,有光泽,质地坚韧而轻,有延展性,做日用皿器的铝通常叫钢精或钢种.

元素名称：铝

元素符号：Al

元素类型：金属

核内质子数：13

核内电子数：13

核电核数：13

氧化态：Main Al+3

Other Al0, Al+2

所属周期：3

所属族数：IIIA

摩尔质量：27

氢化物：AlH3

氧化物：Al2O3

最高价氧化物化学式：Al2O3

元素来源：地壳中含量最丰富的金属,在7%以上

元素用途：可作飞机、车辆、船、舶、火箭的结构材料。纯铝可做超高电压的电缆。做日用器皿的铝通常称“钢精”、“钢种“

工业制法：电解熔融的氧化铝和冰晶石的混合物

其他化合物：AlCl3-氯化铝 NaAlO2-偏铝酸钠 Al(OH)3-氢氧化铝

扩展介绍：带蓝色的银白色三价金属元素,延展性好,有韧性并能发出[响亮]声音，以其轻、良好的导电和导热性能、高反射性和耐氧化而著称。

来源

铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里，如长石、云母、高岭市、铝土矿、明矾时，等等。有铝的氧化物与冰晶石（Na3AlF6）共熔电解制得。

从铝土矿中提取铝反应过程

①溶解：将铝土矿溶于NaOHaq.

Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O

②过滤：除去残渣氧化铁、硅铝酸钠等

③酸化：向滤液中通入过量CO2.

NaAlO2+CO2+2H2O= Al(OH)3↓+NaHCO3

④过滤、灼烧 Al(OH)3

2Al(OH)3= Al2O3+3H2O（高温）

注：电解时为使氧化铝熔融温度降低，在Al2O3 中添加冰晶石(Na3AlF6)

⑤电解：2Al2O3（熔融）= 4Al+3O2 ↑（通电）

注：不电解熔融AlCl3炼Al 原因：AlCl3 是共价化合物，其熔融态不导电。

用途

铝可以从其它氧化物中置换金属（铝热法）。其合金质轻而坚韧，是制造飞机、火箭、汽车的结构材料。纯铝大量用于电缆。广泛用来制作日用器皿。

铝及其合金

纯的铝很软，强度不大，有着良好的延展性，可拉成细丝和轧成箔片，大量用于制造电线、电缆、无线电工业以及包装业。它的导电能力约为铜的三分之二，但由于其密度仅为铜的三分之一，因而，将等质量和等长度的铝线和铜线相比，铝的导电能力约为铜的二倍，且价格较铜低，所以，野外高压线多由铝做成，节约了大量成本，缓解了铜材的紧张。

铝的导热能力比铁大三倍，工业上常用铝制造各种热交换器、散热材料等，家庭使用的许多炊具也由铝制成。与铁相比，它还不易锈蚀，延长了使用寿命。 铝粉具有银白色的光泽，常和其它物质混合用作涂料，刷在铁制品的表面，保护铁制品免遭腐蚀，而且美观。由于铝在氧气中燃烧时能发出耀眼的白光并放出大量的热，又常被用来制造一些爆炸混合物，如铵铝炸药等。

冶金工业中，常用铝热剂来熔炼难熔金属。如铝粉和氧化铁粉混合，引发后即发生剧烈反应，交通上常用此来焊接钢轨；炼钢工业中铝常用作脱氧剂；光洁的铝板具有良好的光反射性能，可用来制造高质量的反射镜、聚光碗等。铝还具有良好的吸音性能，根据这一特点，－些广播室，现代化大建筑内的天花板等有的采用了铝。纯的铝较软，1906年，德国冶金学家维尔姆在铝中加入少量镁、铜，制得了坚韧的铝合金，后来，这一专利为德国杜拉公司收买，所以铝又有“杜拉铝”之称，在以后几十年的发展过程中，人们根据不同的需要，研制出了许多铝合金，在许多领域起着非常重要的作用。

在某些金属中加入少量铝，便可大大改善其性能。如青铜铝（含铝4％～15％），该合金具有高强度的耐蚀性，硬度与低碳钢接近，且有着不易变暗的金属光泽，常用于珠宝饰物和建筑工业中，制造机器的零件和工具，用于酸洗设备和其它与稀硫酸、盐酸和氢氟酸接触的设备；制作电焊机电刷和夹柄；重型齿轮和蜗轮，金属成型模、机床导轨、不发生火花的工具、无磁性链条、压力容器、热交换器、压缩机叶片、船舶螺旋桨和锚等。在铝中加入镁，便制得铝镁合金，其硬度比纯的镁和铝都大许多，而且保留了其质轻的特点，常用于制造飞机的机身，火箭的箭体；制造门窗、美化居室环境；制造船舶。

渗铝，是钢铁化学热处理方法的一种，使普通碳钢或铸铁表面上形成耐高温的氧化铝膜以保护内部的铁。铝是一种十分重要的金属，然而，许多含铝化会物对人类的作用也是非常重大的。

含铝化合物

铝在地壳中的含量相高,仅次于硅和氧而居第三位，主要以铝硅酸盐矿石存在，还有铝土矿和冰晶石.氧化铝为一种白色无定形粉末，它有多种变体，其中最为人们所熟悉的是α－A12O3和β－Al2O3。自然界存在的刚玉即属于α一Al2O3，它的硬度仅次于金刚石，熔点高、耐酸碱，常用来制作一些轴承，制造磨料、耐火材料。如刚玉坩埚，可耐1800℃的高温。刚玉由于含有不同的杂质而有多种颜色。例如含微量Cr（III）的呈红色，称为红宝石；含有Fe（II），Fe（III）或Ti（IV）的称为蓝宝石。

β一A12O3是一种多孔的物质，每克内表面 积可高达数百平方米，有很高的活性，又名活性氧化铝，能吸附水蒸气等许多气体、液体分子，常用作吸附剂、催化剂载体和干燥剂等，工业上冶炼铝也以此作为原料。

氢氧化铝可用来制备铝盐、吸附剂、媒染剂和离子交换剂，也可用作瓷釉、耐火材料、防火布等原料，其凝胶液和千凝胶在医药上用作酸药，有中和胃酸和治疗溃疡的作用，用于治疗胃和十二脂肠溃疡病以及胃酸过多症。

偏铝酸钠常用于印染织物，生产湖蓝色染料，制造毛玻腐、肥皂、硬化建筑石块。此外它还是一种较好的软水剂、造纸的填料、水的净化剂，人造丝的去光剂等。

无水氯化铝是石油工业和有机合成中常用的催化剂；例如：芳烃的烷基化反应，也称为傅列德尔—克拉夫茨烷基化反应，在无水三氯化铝催化下，芳烃与卤代烃（或烯烃和醇）发生亲电取代反应，生成芳烃的烷基取代物。六水合氯化铝可用于制备除臭剂、安全消毒剂及石油精炼等。

溴化铝是常用的有机合成和异构化的催化剂。

磷化铝遇潮湿或酸放出剧毒的磷化氢气体，可毒死害虫，农业上用于谷仓杀虫的熏蒸剂。

硫酸铝常用作造纸的填料、媒染剂、净水剂和灭火剂，油脂澄清剂，石油脱臭除色剂，并用于制造沉淀色料、防火布和药物等。

冰晶石即六氟合铝酸钠，在农业上常用作杀虫剂；硅酸盐工业中用于制造玻璃和搪瓷的乳白剂。

由明矾石经加热萃取而制得的明矾是一种重要的净水剂、染媒剂,医药上用作收敛剂。硝酸铝可用来鞣革和制白热电灯丝,也可用作媒染剂硅酸铝常用于制玻璃、陶瓷、油漆的颜料以及油漆、橡胶和塑料的填料等,硅铝凝胶具有吸湿性，常被用作石油催化裂化或其他有机合成的催化剂载体。

在铝的羧酸盐中；二甲酸铝、三甲酸铝常用作媒染剂，防水剂和杀菌剂等；二乙酸铝除可作媒染剂外，还被用作收剑剂和消毒剂，也用于尸体防腐液中；三乙酸铝用于制造防水防火织物、色淀；药物（含漱药、收敛药、防腐药等），并用作媒染剂等；十八酸铝（硬脂酸铝）常用于油漆的防沉淀剂、织物防水剂、润滑油的增厚剂、工具的防锈油剂、聚氯乙烯塑料的耐热稳定剂等；油酸铝除用作织物等的防水剂、润滑油的增厚剂外,还用于油漆的催干剂、塑料制品的润滑剂等。

硫糖铝又名胃溃宁，学名蔗糖硫酸酯碱式铝盐，它能和胃蛋白酶络合，直接抑制蛋白分解活性，作用较持久，并能形成一种保护膜，对胃粘膜有较强的保护作用和制酸作用，帮助粘膜再生，促进溃疡愈合，毒性低，是口种良好的胃肠道溃疡治疗剂。

近些年，人们又开发了一些新的含铝化合物，如烷基铝等，随着科学的发展，人们将会更好地利用铝及化合物福人类。

铝的有关化学方程式：

2AL+6HCL=2ALCL3+3H2↑

2AL+3H2SO4=AL2(SO4)3+3H2↑

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAIO2+3H2↑

2Al(OH)3=（加热）Al2O3+H2O

Al2(SO4)3＋6NH3.H2O＝2Al(OH)3↓＋3(NH4)2SO4

Al2O3＋6HCl=2AlCl3+3H2O

Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]

AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl

Al(OH)3＋NaOH=Na[Al(OH)4]

AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl

Al2(SO4)3 ＋ 6 NaHCO3=2 Al(OH)3↓＋ 3 Na2SO4 ＋ 6 CO2↑

NaAlO2 ＋ HCl（少量）＋ H2O=Al(OH)3↓＋ NaCl

Al(OH)3 ＋ 3 HCl=AlCl3 ＋ 3 H2O

NaAlO2 ＋ 4 HCl（过量）=AlCl3 ＋ NaCl ＋ 2 H2O

2 NaAlO2 ＋ CO2 ＋ 3 H2O=2 Al(OH)3↓＋ Na2CO3 强酸制弱酸

AL的话注意他的2性，即与酸性和碱性都反映，同时注意他的电离方程，制取方法及AlO2-根的盐

铁 Fe

铁的化学性质

[铁的化学性质之一]

铁Fe，原子序数26，相对原子质量55.847。铁有多种同素异形体，如α铁、β铁、γ铁、 б铁等。铁是比较活泼的金属，在金属活动顺序表里排在氢的前面。常温时，铁在干燥的空气里不易与氧、硫、氯等非金属单质起反应，在高温时，则剧烈反应。铁在氧气中燃烧，生成Fe3O4，炽热的铁和水蒸气起反应也生成Fe3O4。铁易溶于稀的无机酸和浓盐酸中，生成二价铁盐，并放出氢气。在常温下遇浓硫酸或浓硝酸时，表面生成一层氧化物保护膜，使铁“钝化”，故可用铁制品盛装浓硫酸或浓硝酸。铁是一变价元素，常见价态为+2和+3。铁与硫、硫酸铜溶液、盐酸、稀硫酸等反应时失去两个电子，成为+2价。与Cl2、Br2、硝酸及热浓硫酸反应，则被氧化成Fe3+。铁与氧气或水蒸气反应生成的Fe3O4，可以看成是FeO·Fe2O3，其中有1／3的Fe为+2价，另2/3为+3价。铁的+3价化合物较为稳定。

[铁的化学性质之二]

铁的电子构型为(Ar)3d64s2，氧化态有0、+2、+3、+4、+5、+6。铁的化学性质活泼，为强还原剂，在室温条件下可缓慢地从水中置换出氢，在500℃以上反应速率增高：

3Fe+4H2O===Fe3O4+4H2↑

铁在干燥空气中很难与氧发生作用，但在潮湿空气中很易腐蚀，若含有酸性气或卤素蒸气时，腐蚀更快。铁可从溶液中还原金、铂、银、汞、铋、锡、镍或铜等离子，如：

CuSO4+Fe===FeSO4+Cu

铁溶于非氧化性的酸如盐酸和稀硫酸中，形成二价铁离子并放出氢气；在冷的稀硝酸中则形成二价铁离子和硝酸铵：

Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑

4Fe+10HNO3===4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O

铁溶于热的或较浓的硝酸中，生成硝酸铁并释放出氮的氧化物。在浓硝酸或冷的浓硫酸中，铁的表面形成一层氧化薄膜而被钝化。铁与氯在加热时反应剧烈。铁也能与硫、磷、硅、碳直接化合。铁与氮不能直接化合，但与氨作用，形成氮化铁Fe2N。

铁的最重要的氧化态是+2和+3。二价铁离子呈淡绿色，在碱性溶液中易被氧化成三价铁离子。三价铁离子的颜色随水解程度的增大而由黄色经橙色变到棕色。纯净的三价铁离子为淡紫色。二价和三价铁均易与无机或有机配位体形成稳定的配位化合物，如 Phen为菲罗林，配位数通常为6。零价铁还可与一氧化碳形成各种羰基铁，如Fe(CO)5、Fe2(CO)9、Fe3(CO)12。羰基铁有挥发性，蒸气剧毒。铁也有+4、+5、+6价态的化合物，但在水溶液中只有+6价的。

化合物 主要有两大类：亚铁Fe（Ⅱ)和正铁Fe（Ⅲ）化合物，亚铁化合物有氧化亚铁、氯化亚铁、硫酸亚铁、氢氧化亚铁等；正铁化合物有三氧化二铁、三氯化铁、硫酸铁、氢氧化铁等。

如在亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]·3H2O（俗名：黄血盐）和铁氰化钾K3[Fe(CN)6]（俗名：赤血盐）中。铁与环戊二烯的化合物二茂铁，是一种具有夹心结构的金属有机化合物。

【铁的化学性质之三种状态】

铁的电子构型为(Ar)3d64s2，氧化态有0、+2、+3、+4、+5、+6。铁的化学性质活泼，为强还原剂，在室温条件下可缓慢地从水中置换出氢，在500℃以上反应速率增高： 3Fe+4H2O===Fe3O4+4H2

铁在干燥空气中很难与氧发生作用，但在潮湿空气中很易腐蚀，若含有酸性气或卤素蒸气时，腐蚀更快。铁可从溶液中还原金、铂、银、汞、铋、锡、镍或铜等离子，如： CuSO4+Fe===FeSO4+Cu

铁溶于非氧化性的酸如盐酸和稀硫酸中，形成二价铁离子并放出氢气；在冷的稀硝酸中则形成二价铁离子和硝酸铵：

Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑ 4Fe+10HNO3===4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O

【元素来源】

铁是地壳中较丰富的元素，仅次于氧、硅、铝。磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿是重要的铁矿。单体金属常用焦炭、铁矿石和石炭石为原料炼得。用氢气还原纯氧化铁可得到纯铁。含碳在1.7%以上的铁叫生铁（或铸铁）。含碳量少于0.2%的铁熔合体称为熟铁或锻铁。含碳量介于1.7-0.2之间的铁熔体叫做钢。生铁坚硬，但性脆；钢具有弹性；熟铁易于机械加工，但要比钢柔软。从生铁炼钢，就是减低生铁内的碳量，以及将硅、硫和磷杂质除去。

【元素用途】

它的最大用途是用于炼钢；也大量用来制造铸铁和煅铁。铁和其化合物还用作磁铁、染料（墨水、蓝晒图纸、胭脂颜料）和磨料（红铁粉）。还原铁粉大量用于冶金。

【元素辅助资料】

地壳主要组成成分之一。铁在自然界中分布极广，但是人类发现和利用铁却比黄金和铜要迟。这首先是由于天然单质状态的铁在地球上是找不到的，而且它容易氧化生锈，再加上它的熔点（1535℃）又比铜（1083℃）高得多，使它比铜难以熔炼。

铁的话注意他有+2和+3价，这里就要提铁离子和亚铁离子在氧化还原反应中的应用了。同时注意Fe3O4，是FeO与Fe2O3的混合物

注意2个高中重点Fe的方程式

3Fe+8HNO3（稀）===3Fe（NO3）2+2NO+4H2O

Fe+4HNO3（稀）====Fe（NO3）3+No+2H2O

相同Fe的量时，后一个方程的硝酸的量多，能把Fe氧化成+3价Fe离子，而第一个由于硝酸少量，只能氧化到+2价亚铁离子

铝制品在空气中表面被氧化后，形成了致密的氧化物薄膜，它一定程度上隔绝了空气和水，从而防止了被进一步腐蚀，而铁却相反，他也会形成表面的氧化物，不同的是它的氧化物是疏松的结构，不但空气出入自如，而且由于毛细作用还有吸水的效果，所以会加速内层的氧化，这就是为什么经常给船体接触水的部分除锈的原因。

专题一 化学家眼中的物质世界

第一单元 丰富多彩的化学物质

一、物质的分类及转化

1．物质的分类（树状分类法）

无机化合物还可分为酸、碱、盐、氧化物等

其中酸还可以分为含氧酸H2SO4 、HNO3无氧酸HCl；一元酸HCl二元酸H2SO4多元酸H3PO4；挥发性酸HNO3 、HCl非挥发性酸H2SO4。

碱还可以分为一元碱KOH NaOH二元碱Ca(OH)2 Ba(OH)2多元碱Fe(OH)3；强碱KOH NaOH Ca(OH)2 Ba(OH)2弱碱Fe(OH)3 NH3.H2O；可溶性碱KOH NaOH Ba(OH)2 （Ca(OH)2微溶令处理）难溶性碱Fe(OH)3 Al(OH)3。

盐可分为可溶性盐难溶性盐；正盐NaCl酸式盐NaHCO3碱式盐Cu2(OH)2CO3

2．物质的转化

物质的转化类型 实 例

单质 化合物

氢气生成氯化氢

金属氧化物 氢氧化物

氧化钠生成氢氧化钠

酸 盐

盐酸生成氯化钠

化合物 单质

氯化钠生成钠

盐 氧化物

碳酸钙生成氧化钙

无机物 有机物

二氧化碳生成葡萄糖

3．化学反应类型

四大基本反应类型：化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。

根据化学反应过程中元素的化合价是否发生变化又分为氧化还原反应和非氧化还原反应

4．物质的量

（1）概念：物质的量可用来表示物质所含粒子数目的多少，它是国际单位制中的第七个基本物理量，四个字不能分开，是一个物理量，符号为n。

（2）单位：摩尔（mol）。

（3）1mol的标准：1mol粒子的数目是0.012kg12C中所含的碳原子数目，约为6.02×1023个。

lmol粒子的数目又叫阿伏加德罗常数，符号为NA，单位为mol－1。

（4）摩尔质量：l摩尔的物质所具有的质量叫做摩尔质量。也就是说，物质的摩尔质量是该物质的质量与该物质的物质的量之比。

符号：M，单位：g•mol－1或kg•mol－1，M＝m/n。

当以g•mo1－l为单位时在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。

二、物质的聚集状态

1．物质的聚集状态通常分为气态、液态和固态。

2．气体摩尔体积

（1）定义：单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积。

（2）在标准状况下，lmol任何气体的体积都约为22.4L这个体积叫做气体摩尔体积。

符号：Vm单位：L•mol－1。V=n•Vm

四个要点：①条件：标准状况；②物质的量：lmol；③状态：气体；④体积：约为22.4L。

三、物质的分散体系

1．概念：把一种或几种物质（称为分散质）分散到另一种物质（称为分散剂）中形成的物质称为分散系。

2．分类方法：按照分散质颗粒的大小把分散系分成：浊液、胶体和溶液三类。其中分散质粒子最大的是浊液，最小的是溶液，介于两者之间的是胶体。

3、电解质与非电解质

分散系

浊液 胶体分散系 溶液

颗粒大小 ＞100nm 1～100nm ＜1nm

主要性质 分散质不能透过滤纸，

不透明、不均一、不稳

定、易分层、可能有丁达尔效应 分散质能透过滤纸，透

明、均一、较稳定、不分

层、有丁达尔效应 分散质能透过滤纸，透

明、均一、稳定、不分

层，无丁达尔效应

实例 泥浆水（悬浊液）

敌百虫乳剂（乳浊液） 氢氧化铁胶体

淀粉胶体 蔗糖水溶液（分子）

食盐水溶液（离子）

第二单元 研究物质的实验方法

思维过程

一、物质的分离和提纯（边总结边完成下表）

二、常见物质的检验

其他方法：焰色反应（钠：黄色、钾：紫色）

三、溶液的配制及分析

1．物质的量浓度的定义：以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示的溶液组成的物理量，叫溶质的物质的量浓度。符号为c（B），单位为mo1．L－1或mol•m－3。表达式：

c（B）＝

2．一定物质的量浓度的溶液的配制

（1）仪器：容量瓶。

（2）步骤：

①计算。②称量固体溶质或用量筒量取液体体积。③溶解。④移液洗涤。⑤定容。

最后将容量瓶中溶液转移到试剂瓶中备用。（详细步骤见课本24页）

规律总结

1．物质检验的操作步骤

（1）物理方法：依据特殊的物理性质（如颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等）进行观察、分析、判断，得出结论。

（2）化学方法：一般应包括取样、操作、现象、结论四个部分，要求做到：

①“先取样，后操作”，如果样品是固体，一般先用水溶解，配成溶液后再检验；

②要“各取少量溶液，分别加入几支试管”进行检验，不得在原试剂瓶中进行检验；

③要“先现象，后结论”，如向Na2CO3溶液中滴加盐酸，所观察到的现象应记录为“有气泡产生”或“有无色气体放出”，不能说成“碳酸钠和盐酸反应，放出二氧化碳”，或“有无色二氧化碳气体放出”。

2．常见物质的主要物理特性

（1）固体物质的颜色

①白色固体：CuSO4、MgO、P2O5、CaO、Ca（OH）2、CaCO3、KClO3、KCl、NaCl、Na2CO3等 ②红色固体：Cu、Fe2O3 ③黑色固体：C（木炭）、CuO、MnO2、Fe3O4、铁粉④蓝色固体：CuSO4•5H2O ⑤绿色固体：Cu2（OH）2CO3 ⑥淡黄色固体：S。

（2）沉淀的颜色

①不溶于水也不溶于稀硝酸的白色沉淀物是AgCl、BaSO4。

②不溶于水但能溶于酸，且能产生大量气泡，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体的白色沉淀物常见的是CaCO3、BaCO3、MgCO3、ZnCO3、BaSO3、CaSO3。

③不溶于水，能溶于酸，但没有气泡生成的白色沉淀物常见的是

Mg（OH）2、Zn（OH）2、Al（OH）3。

④不溶于水的蓝色沉淀物是Cu（OH）2。

⑤不溶于水的红褐色沉淀是Fe（OH）3。

（3）溶液的颜色

①蓝色溶液：含Cu2＋的溶液，如CuSO4溶液、CuCl2溶液（带绿色）。

②黄色溶液：含Fe3＋的溶液，如Fe2（SO4）3溶液、FeCl3溶液。

③浅绿色溶液：含Fe2＋的溶液，如FeSO4溶液、FeCl2溶液。

④无色溶液一般是不含Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋的溶液。

（4）有刺激性气味的气体是SO2、HCl、NH3。

（5）酸碱盐的溶解性表。

离子 鉴定方法 现象 化学方程式

H＋ ①将少许石蕊试液滴入被测试液

②取少许试液加入锌粒 ①溶液变红

②产生气体（H2） Zn＋2HCl ZnCl2＋H2↑

NH

加入少量碱液，加热，用湿润红色石蕊试纸检验产生的气体 有刺激性气体放出，试纸变蓝 NH4Cl＋NaOH NaCl＋NH3↑＋H2O

Cu2＋ 滴入氢氧化钠溶液 蓝色沉淀 CuCl2＋2NaOH Cu（OH）2↓＋2NaCl

Fe3＋ 滴入氢氧化钠溶液 红褐色沉淀 FeCl3＋3NaOH Fe（OH）3↓＋3NaCl

OH－ ①滴入石蕊试液

②滴入酚酞试液 ①变蓝

②变红

Cl－ 滴入AgNO3溶液和稀硝酸 白色沉淀 HCl＋AgNO3 AgCl↓＋HNO3

SO

滴入Ba（NO3）2溶液，再加稀硝酸 产生不溶于稀硝酸的白色沉淀 H2SO4＋Ba（NO3）2 BaSO4↓＋2HNO3

CO

滴入盐酸，放出的气体通入石灰水中 放出气体；使石灰水变浑浊 Na2CO3＋2HCl 2NaCl＋CO2↑＋H2O

CO2＋Ca（OH）2 CaCO3↓＋H2O

4．提纯

（1）提纯：某种物质里含有一种或几种杂质，除去杂质从而得到纯净的某物质。提纯时要注意以下几点：

①不能引入新的杂质；

②选用的试剂只能和杂质起反应，不能与欲提纯的主要成分反应；

③和杂质起反应所生成的产物和主要成分容易分离开来。

（2）分离是将混合物分离而得到纯净物，具体原则与提纯大同小异，故前面主要论述提纯。

第三单元 人类对原子结构的认识

一、原子结构模型的演变

演变过程

1．古希腊科学家对于原子结构的认识是人们对于原子结构认识的初始阶段，揭示了物质由原子构成的这一基本的观点。

2．道尔顿提出了质量守恒这一观点。“原子是不能再分的实心小球”

3．由汤姆生发现电子后提出“枣式原子模型”。

4．卢瑟福提出“带核的原子结构模型”。

5．玻尔把量子说引入核式结构的原子模型，提出原子的“量子力学模型”。

二 原子的核外电子排布

电子依能量的不同是分层排布的，其主要规律是：

1．核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层

2．原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。

3．原子最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不能超过2个电子）。

4．次外层电子数目不能超过18个（K层为次外层时不能超过2个），倒数第三层电子数目不能超过32个。

原子结构示意图1—18号元素

三 原子核的组成

X的含义：代表一个质量数为A、质子数为Z的原子。

质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）。

核电荷数＝元素的原子序数＝质子数＝核外电子数

3．元素：具有相同核电荷数（质子数）的一类原子的总称

核素：质子数和中子数都相同的原子称为一种原子，又称为一种核素。

同位素：我们把质子数相同，质量数（或中子数）不同的原子互称为同位素。

专题二 从海水中获得的化学物质

第一单元 氯、溴、碘及其化合物

一 氯气的制法

1．工业制法：电解饱和食盐水

2NaCl＋2H2O 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑

氢气和氯气混合后在光照或点燃等情况下易爆：H2＋Cl2 2HCI，氯气有毒，所以，电解的产物氯气和氢气必须隔离，且要防止氯气泄漏，同时NaOH和 Cl2也要隔离

2．实验室制法：

利用氧化性比氯气强的氧化剂，如MnO2、KMnO4、KClO3等，将Cl－氧化成Cl2。

（1）反应原理：

MnO2＋4HCl（浓） MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

（2）装置设计：粉末状固体（或液体）＋液体 气体

（3）除杂气体：一般用洗气的方法，制得的氯气中有氯化氢杂质，常用饱和食盐水洗气。有时要制得干燥的氯气，可以用浓硫酸洗气来除去水蒸气。

（4）收集方法：可以用向上排空气法或排饱和食盐水法收集。

（5）尾气吸收：氯气有毒，有毒气体必须加以吸收，防止污染空气。一般用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气：Cl2＋2NaOH NaCl＋NaClO＋H2O

二 氯气的性质

1．物理性质

通常情况下氯气是呈黄绿色的气体，有刺激性气味，有毒易液化，能溶于水（在常温下1体积水约溶解2体积的氯气）。 注意：实验室里闻氯气气味的方法

2．化学性质

（1）Cl2与金属反应

2Fe＋3Cl2 2FeCl3 （棕褐色烟）

2Na＋Cl2 2NaCl （冒白烟）

Cu＋Cl2 CuCl3 （棕黄色烟）

但在常温下，干燥的Cl2不与铁反应，故可用钢瓶贮存、运输液氯。

燃烧是指发光、发热的剧烈的化学反应，它们都是氧化还原反应。物质的燃烧不一定要有氧气参加，如铁丝在氯气中燃烧，氢气在氯气中燃烧等。

（2）Cl2与非金属反应：Cl2＋H2 2HCl

说明：①纯净的H2在Cl2中可以安静的燃烧，发出苍白色火焰，在瓶口处有白雾生成。

②H2和Cl2混合后光照或点燃都会爆炸。

③工业上制取HCl就是利用H2在Cl2中燃烧来制取的。

（3）氯气与水反应

①氯气溶于水后可得到氯水 Cl2＋H2O HCl＋HClO

氯气的成分：新制的氯水中存在Cl2、H2O、HClO、HCl，主要以Cl2分子形式存在。

说明：氯水显酸性，放置一段时间后酸性增强，其原因是

Cl2＋H2O HCl＋HClO

2HClO 2HCl＋O2↑ 使氯气转化为盐酸，氢离子浓度增大。

②HClO：HClO具有强氧化性，不稳定性，漂白性和弱酸性。

Ⅰ．HClO不稳定，见光或受热易分解。2HClO 2HCl＋O2↑

Ⅱ．漂白作用：次氯酸具有强氧化性，可使有机色质氧化成无色物质，具有漂白性。

Ⅲ．次氯酸具有强氧化性，所以可用氯气对自来水进行消毒。

Cl2＋H2O HCl＋HClO （HClO能杀死水中的病毒、病菌）

Ⅳ．次氯酸具有弱酸性，酸性化碳酸酸性弱。

说明：①次氯酸具有强氧化性可使有机色质（如品红、石蕊等）氧化为无色物质，但不能使碳素等黑色物质氧化。

②氯水久置后失去氧化能力，是因为HClO不稳定，受热、光照易分解。

③氯水要现用现配，不易久置，暂时性保存要避光、密封。

④氯气与碱反应

A 工业上用来制备漂白粉： 2Cl2＋2Ca（OH）2 CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O

说明：Ⅰ．漂白粉主要成分CaCl2和Ca（ClO）2有效成分Ca（ClO）2

Ⅱ．漂白原理：Ca（ClO）2＋CO2＋H2O CaCO3↓＋2HClO (HClO具有漂白作用)

B 与NaOH溶液反应 2NaOH＋Cl2 NaCl＋NaClO＋H2O(氯气的尾气进行处理)

（5）氯气与溴化物、碘化物的反应

实验内容 操作方法 实验现象 化学方程式

1．氯置换溴 2KBr＋Cl2 Br2＋2KCl

2．氯置换碘 2KI＋Cl2 I2＋2KCl

3．溴置换碘 2KI＋Br2 I2＋2KBr

三 氧化还原反应

1．有关概念

氧化还原反应：有电子转移的反应。

氧化剂：所含元素的化合价降低的物质，氧化剂在反应中得到电子，氧化剂被还原。

第二单元 钠、镁及其化合物

思维过程

一 钠的性质

1．物理性质： 2．化学性质：

（1）钠与非金属反应

I．在常温下：4Na＋O2 2Na2O，

点燃：2Na＋O2 Na2O2 （黄色火焰）

Ⅱ．与Cl2反应：2Na十Cl2 2NaCl（黄色火焰）

（2）钠与水反应： 2Na＋2H2O 2NaOH＋H2↑

实验现象：钠放入水中后，浮在水面上，立即与水剧烈反应，同时钠熔化成闪亮的银白色小球，发出咝咝的响声，并迅速四处游动，最后逐渐消失，在反应后的溶液中滴入酚酞试液，溶液变成红色。可概括为如下五个字：浮、熔、响、游、红。

说明：①钠与水反应是一个离子反应：2Na＋2H2O 2Na＋＋2OH－＋H2↑

②钠与酸反应更剧烈（先酸后水）

（3）钠与熔化状态下的盐反应换出金属单质：TiCl4＋4Na Ti＋4NaCl

注意：①钠与盐溶液反应不能置换出金属单质，还原产物是H2。（先与水反应）

3.钠的用途

二 碳酸钠的性质

碳酸钠俗名苏打、纯碱，白色粉末，易溶于水。

化学性质：

1．与酸反应：CO ＋2H＋ CO2↑＋H2O （可以检验碳酸根离子的存在）

方法是：向溶液中加入酸，再将产生的气体通入澄清的石灰水中，若浑浊

〔Ca（OH）2＋CO2 CaCO3↓＋H2O〕，则说明该溶液中含有CO 离子。

2．与某些盐或碱反应

BaCl2溶液：BaCl2＋Na2CO3 BaCO3↓＋2NaCl

石灰水：Ca（OH）2＋Na2CO3 CaCO3↓＋2NaOH

3．与CO2反应

Na2CO3＋CO2＋H2O 2NaHCO3 (小苏打)

2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O

三、离子反应

1．离子反应：有离子参加的反应。

（1）电解质： 非电解质： 强电解质： 弱电解质： （2）离子反应发生的条件

①复分解反应发生的条件，即有难溶性物质或难电离的物质或易挥发性物质生成

②有离子参加的氧化还原反应

2．离子反应方程式

（1）定义：用实际参加反应的离子的符号来表示离子反应的式子。

（2）表示意义：一是表示化学反应的本质；二是表示同一类型的离子反应。

（3）离子方程式的书写：

①写：写出配平的化学方程式。

②拆：把易溶于水，易电离的物质的分子式拆写成离子形式。

③删：删去在反应前后，未发生反应的（未发生变化的）离子。

④查：检查写出的离子反应是否符合质量守恒和电荷守恒。

说明：关键是第二步，拆：强酸、强碱、可溶性盐

不拆：单质、气体、氧化物、沉淀、弱电解质

Ca(OH)2澄清溶液拆

四 海水中镁的提取及镁的性质

1．从海水中提取镁的流程

海水 Mg（OH）2 MgCl2 Mg

有关反应的化学方程式：

MgCl2＋Ca（OH）2 Mg（OH）2↓＋CaCl2

Mg（OH）2＋2HCl MgCl2＋2H2O

MgCl2•6H2O MgCl2＋6H2O↑

MgCl2 Mg＋Cl2↑

2．镁的化学性质

（1）与活泼的非金属反应Mg＋Cl2 MgCl2 2Mg＋O2 2MgO

（2）与酸反应Mg＋2HCl MgCl2＋H2↑

（3）与CO2反应2Mg＋CO2 2MgO＋C

规律：离子在溶液中能否大量共存问题

离子在溶液中能否大量共存的关键就是看离子间是否符合离子反应发生的条件，若反应则不能大量共存。

1．看离子间能否发生复分解反应

（1）离子间能否生成难溶物。需熟练记住常见物质的溶解性表。如BaSO4是难溶于水的，则Ba2＋＋SO BaSO4↓，故Ba2＋与SO 在溶液中不能大量共存，与能形成微溶物的离子也不能大量共存。

（2）离子间能否反应生成挥发性的物质（气体）。H＋分别与HCO 、CO 、SO 等在水溶液中因生成气体而不能大量共存，2H＋＋CO CO2↑＋H2O，2H＋＋SO SO2↑＋H2O。

（3）离子间能否反应生成难电离的物质（弱酸、弱碱或水等）。如H＋＋ClO－ HClO，OH－＋NH NH3•H2O，H＋＋OH－ H2O，所以H＋与ClO－、H＋与OH－、OH－与NH 在溶液中不能大量共存。

2．看离子间能否发生氧化还原反应而大量共存

规律：离子方程式的书写原则

1．强酸、强碱和易溶性的盐改写成离子形式，难溶物、难电离的物质（如弱酸、弱碱和水等）、易挥发性的物质、单质、氧化物、非电解质等均不能写成离子形式，要写化学式。

2．微溶物是生成物时，一律视为沉淀，写化学式，标↓符号；如是反应物，若是澄清溶液就写离子，若是悬浊液就写化学式。

3．多元弱酸的酸式根离子不能拆开，如HCO 不能拆成H＋和CO 。

4．强电解质参加的离子反应，如果反应时没有达到电离条件，即没有电离，则也不能改写成离子方程式。如实验室用高锰酸钾加热分解制氧气就不能写。

规律：离子方程式书写正误判断

判断正误的一般规律与方法思路是：

1．看是否符合客观事实。如Fe跟H2SO4反应写成2Fe＋6H＋ 2Fe3＋＋3H2↑是错误的。

2．看是否漏掉离子。如H2SO4与Ba（OH）2溶液反应，写成Ba2＋＋SO BaSO4↓或H＋＋OH－ H2O都是错误的。

3．看是否可拆成离子。如CaCO3与稀HCI反应写成2H＋＋CO =CO2↑＋H2O错误的。

4．是否遵循质量守恒和电荷守恒。如Cu＋Ag＋ Cu2＋＋Ag，

Na＋H2O Na＋＋OH－＋H2↑都是错误的。

专题三 从矿物到基础材料

第一单元 从铝土矿到铝合金

一、从铝土矿中提取铝

溶解：Al2O3＋2NaOH 2NaAlO2＋H2O

酸化：NaAlO2＋CO2＋2H2O Al（OH）3↓＋NaHCO3

灼烧：2Al（OH）3 Al2O3＋3H2O

电解：2Al2O3 4Al＋3O2↑

二、氧化铝（Al2O3）

氧化铝是白色的难熔物质，较好的耐火材料。

典型的两性氧化物：Al2O3＋6H＋ 2Al3＋＋3H2O；

Al2O3＋2OH－ 2AlO ＋H2O

电解制备铝单质：2Al2O3 4Al＋3O2↑（思考冰晶石的作用）

三、氢氧化铝〔Al（OH）3〕

1．氢氧化铝〔Al（OH）3〕制备

（1）铝盐与氨水的反应：Al3＋＋3NH3•H2O Al（OH）3↓＋3NH （不可用强碱）

（2）偏铝酸盐与碳酸反应：AlO ＋CO2＋2H2O Al（OH）3↓＋HCO （不可用强酸）。

2．氢氧化铝〔Al（OH）3〕的性质

白色的絮状沉淀（溶液中）具有很强的吸附能力，是很好的净水剂〔KAl（SO4）2•12H2O〕

典型的两性氢氧化物：①Al（OH）3＋3H＋ Al3＋＋3H2O

②Al（OH）3＋OH－ AlO ＋2H2O

A1O Al（OH）3 Al3＋

受热分解：2Al（OH）3 Al2O3＋3H2O

四、铝单质的性质

1．活泼金属单质的通性

（1）与非金属单质（氧气、氯气、硫等）的反应：

4Al＋3O2 2Al2O3；2Al＋3Cl2 2AlCl3；2Al＋3S Al2S3

（2）与水的反应（高温条件且反应缓慢）：2Al＋6H2O 2Al（OH）3＋3H2↑

（3）与酸的反应：2Al＋6HCl 2AlCl3＋3H2↑

（4）与盐溶液的反应：2Al＋3CuSO4 Al2（SO4）3＋3Cu

2．特性

（1）与强碱溶液的反应：2Al＋2NaOH＋2H2O 2NaAlO2＋3H2↑

（2）常温下遇浓硫酸、浓硝酸钝化

（3）铝热反应：2Al＋Fe2O3 2Fe＋Al2O3；2Al＋Cr2O3 2Cr＋Al2O3

第二单元 铁、铜的获取及应用

一、铁的冶炼

基本原理：高温下，用还原剂从铁矿石中把铁还原出来。

原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气等。

设备：炼铁高炉

主要化学反应：C＋O2 CO2；C＋CO2 2CO；Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2

造渣反应：CaCO3 CaO＋CO2↑；CaO＋SiO2 CaSiO3

二、化学性质

（1）与非金属反应

Fe＋I2 FeI2 Fe＋S FeS 3Fe＋2O2 Fe3O4 2Fe＋3Cl2 2FeCl3

（2）与水反应

3Fe＋4H2O Fe3O4＋H2

（3）与非氧化性的酸反应Fe＋2H＋（指稀硫酸、盐酸） Fe2＋＋H2↑

与氧化性的酸反应2Fe＋6H2SO4（浓） Fe2（SO4）3＋6H2O＋3SO2↑

Fe＋4HNO3（稀） Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O

铁在冷的浓H2SO4、浓HNO3中钝化。

（4）与盐溶液的反应

Fe＋Cu2＋ Cu＋Fe2＋ ；2Fe3＋＋Fe 3Fe2＋

三、Fe2＋、Fe3＋的检验

（1）Fe3＋的特征颜色反应：

加入KSCN溶液，变成血红色溶液Fe3＋＋SCN－ 〔Fe（SCN）〕2＋（血红色）

（2）Fe2＋的特征颜色反应

加入KSCN溶液，无血红色出现，再加氯水，溶液即出现血红色。

上述两种现象常作为判断Fe2＋存在的依据。

第三单元 含硅物质及信息材料

一、二氧化硅的性质

（1）物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水的固体。

（2）化学性质：

①具有弱氧化性：SiO2＋2C Si＋2CO↑

②具有酸性氧化物的通性：（硅酸酐）

CaO＋SiO2 CaSiO3（炼铁中除炉渣）

SiO2＋2NaOH Na2SiO3＋H2O（盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，常用橡皮塞）

③特性：SiO2＋4HF SiF4↑＋2H2O（腐蚀玻璃）

④制造玻璃的两个反应：Na2CO3＋SiO2 Na2SiO3＋CO2↑

CaCO3＋SiO2 CaSiO3＋CO2↑

二硅酸盐：常见的有Na2SiO3，其水溶液俗称水玻璃。

Na2SiO3＋2HCl 2NaCl＋H2SiO3↓（白色）

Na2SiO3＋CO2＋H2O Na2CO3＋H2SiO3↓（H2SiO3的酸性比H2CO3弱）

三、工业制硅

粗硅的制备：SiO2＋2C Si＋2CO↑

精炼制高纯硅：Si＋2Cl2 SiCl4 SiCl4＋2H2 Si＋4HCl

专题四 硫、氮和可持续发展

第一单元 含硫化合物的性质和应用

一 关于二氧化硫的性质的比较和联想

1．二氧化硫 SO2＋Cl2＋2H2O 2HCl＋H2SO4

品红试液 褪色

不能用澄清石灰水区别CO2和SO2。

（2）SO2能漂白品红等一些有色有机物质。

常见可被SO2漂白的物质有：品红溶液、纸浆、毛、丝、草编制品和有色花等。

（3）SO2的主要用途：漂白剂、防腐剂、制硫酸等。

SO2主要危害是：形成硫酸型酸雨（pH＜5.6）

二 硫酸的性质和硫酸根离子的检验

1浓硫酸三大特性：

脱水性

吸水性

强氧化性

（1）吸水性和脱水性的异同： （2）浓硫酸氧化性和稀硫酸氧化性的比较：

浓硫酸 稀硫酸

起氧化作用的元素 分子中的＋6价S 电离出来的H＋

还原产物 一般是SO2 H2

与Cu反应 加热时能氧化Cu 不反应

与Fe、Al反应 常温下将Fe、Al钝化

加热时能继续氧化 均发生置换反应

与非金属单质、H2S、HBr、HI等物

质反应 加热时能氧化非金属

单质，常温时能氧化

H2S、HBr、HI 均不反应

氧化性的强弱情况 氧化性强 氧化性弱

Cu＋

2．关于硫酸根离子的检验

先加入过量的稀盐酸(排除CO 、SO 、Ag＋等离子的干扰)，再加入BaCl2溶液，看是否有白色沉淀产生，若有则含SO ，否则没有SO 。

第二单元 生产生活中的含氮化合物

思维过程

一、氮氧化物和环境污染

1、重要氮氧化物及其性质

NO：无色无味的气体，微溶于水，有毒，在空气中易被氧化。

NO2：红棕色的气体，有刺激性气味，有毒，易与水反应生成硝酸。

2、雷雨发庄稼:N2+O2 2NO 2NO+O2 2NO2 3NO2+H2O 2HNO3+NO

二、氨 铵盐

（一）氨

1．氨的物理性质

氨是无色，有刺激性气味的气体，密度比空气的小，易液化，液氨常做制冷剂。

极易溶于水1：700

2．氨的化学性质

①氨气与水反应

氨的水溶液叫氨水。NH3+H2O NH3•H2O

NH3•H2O NH +OH－(氨水显碱性，使酚酞变红色)

②氨与酸的反应

NH3＋HCl NH4Cl〔白烟〕氨与挥发性酸

③氨与氧气的反应

4NH3+5O2 4NO+6H2O 工业制硝酸的基础。

3．氨的实验室制法

2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O

在实验室有时也用加热浓氨水的方法制氨气。

4．氨的工业制法

N2+3H2 2NH3

（二）铵盐

（1）铵盐的物理性质:铵盐都是晶体，并且都能溶于水。

（2）铵盐的化学性质

①铵盐受热分解

NH4Cl NH3↑+HCl ↑ 冷却后 NH3+HCl NH4Cl

②铵盐与碱的反应产生氨气（铵盐共性）

常用此性质检验铵盐的存在，即取样品加氢氧化钠，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，说明样品含铵盐。

NH4Cl+NaOH NaCl+NH3↑+H2O

三、硝酸

1．硝酸的“三大性质”

（1）酸性：硝酸具有酸的通性。

（2）不稳定性：硝酸见光或受热易分解（硝酸越浓，越容易分解）。

（3）氧化性：硝酸具有强的氧化性，是因为硝酸分子里氮呈＋5价。

2．化学性质

A．与金属反应：硝酸几乎能与所有的金属（除金、铂外）发生氧化还原反应。

3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

强调：浓硝酸一般被还原为NO2，稀硝酸一般被还原为NO。

铁、铝遇浓硝酸钝化

B．与非金属反应：能与许多非金属及某些有机物发生氧化还原反应，如：C，S，P等。

C+4HNO3(浓) CO2+4NO2↑+2H2O

3．硝酸的工业制法

N2+3H2 2NH3

4NH3+5O2 4NO+6H2O

2NO+O2 2NO2

3NO2+H2O 2HNO3+NO