初中化学第一、二单元重点知识：化学变化与空气成分全解析

第一单元：走进化学世界

化学变化与物理变化不同，前者会产生新的物质，例如铁会生锈，而后者不会产生新物质，比如冰雪会消融。

化学特性须借助化学过程才能显现，例如易燃性；物理特性则无需化学过程，诸如色彩、形态。

实验基本操作：取用固体药品需要借助药匙或者镊子，倾倒液体药品时瓶塞要倒置放置，并且标签需要朝向手心方向，给物质加热时应该使用酒精灯的外焰，并且装有液体的试管内液体体积不能超过试管容积的三分之一。

第二单元：我们周围的空气

大气构成情况如下：其中氮气占比达到百分之七十八，氧气占比为百分之二十一，稀有气体占比为百分之零点九四，二氧化碳占比为百分之零点零三，其他气体和杂质合计占比也为百分之零点零三。

氧气特征：这种气体没有颜色也没有气味，它的重量比空气稍微重一些，不容易溶解在水里。它能够帮助物质燃烧，也能满足生物体呼吸的需要。

氧气获取：实验室内通过加热高锰酸钾（2KMnO_4 \stackrel{\triangle}{=\!=\!=} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2↑）、加热氯酸钾与二氧化锰的混合物（2KClO_3 \stackrel

{\triangle}

二氧化锰等于氯化钾和氧气，氧气是气体，这个反应是实验室制取氧气的方法之一，另一个方法是分解过氧化氢，过氧化氢在二氧化锰催化下分解，会生成水和氧气，氧气也是气体。

催化剂能够调节化学反应的速度，反应前后其自身的质量以及化学成分保持不变。

第三单元：物质构成的奥秘

分子是构成物质化学特性的基本单元，原子是化学过程发生时不可再分的单元。分子与原子均持续进行动态移动，彼此之间存在空隙，其重量和尺码都极为轻微。

原子构造包含原子中心部分和外部电子,中心部分由带正电的粒子与不带电的粒子组成,外部则有电子围绕。原子中心带正电粒子的数量,等于原子所带电荷总量,也等于外部电子的数量。

一种原子的全部种类，其质子数量完全一致，被称作元素，周期表里划分出七个阶段，并且有十八个归类，

第四单元：自然界的水

水的构成包含氢原子与氧原子，通过电流分解水时，会产生氢气和氧气，反应式为2H_2O \stackrel{通电}{=\!=\!=} 2H_2↑ + O_2↑，其中氧气在正极生成，氢气在负极生成，两者体积之比为1比2。

2. 水的净化：沉淀、过滤、吸附、蒸馏，蒸馏净化程度最高。

水的硬度可以通过肥皂水来辨别，泡沫丰富的是软水，泡沫稀少的是硬水。日常生活中，可以通过煮沸的方式使硬水变软，而在实验环境中，通常采用蒸馏的方法来达到这个目的。

4. 爱护水资源：节约用水，防治水体污染。

第五单元：化学方程式

物质在化学反应中的总质量，在反应前后保持不变，这是质量守恒定律的核心内容。从微观角度分析，该定律成立的原因在于，反应过程中原子的种类、数量以及单个原子的质量都不会发生变化。

化学方程式是用化学符号记录化学反应过程，它必须遵守质量守恒的基本原则。编写时首先确定反应物与生成物的化学符号，接着进行系数调整使两边原子数量相等，最后标明反应发生的条件以及是否有气体或沉淀物生成。

第六单元：碳和碳的氧化物

碳元素的不同形态：钻石非常坚硬，适合用来切割玻璃制品；石墨比较柔软且具备导电能力，常被用于制造铅笔芯和电极材料；活性炭具有显著的吸附效果，能够有效吸附色素以及消除异味。

碳的化学特性：在一般温度环境中，其化学活动度不高；能够燃烧，与氧气接触并点燃后，会生成二氧化碳，反应式为C + O_2 点燃后变成 CO_2，或者与氧气反应生成一氧化碳，反应式为2C + O_2 点燃后变成 2CO；同时具备还原能力，能将氧化铜在高温条件下还原成铜，同时自身被氧化成二氧化碳，反应式为C + 2CuO 高温后变成 2Cu + CO_2↑。

二氧化碳是一种无色无嗅的气体，其密度比空气要高，并且可以溶解于水中。这种气体既不能自燃，也无法助燃，当它与水接触时会生成碳酸（CO_2 + H_2O = H_2CO_3）。此外，它还能使澄清的石灰水变得浑浊，反应方程式为（CO_2 + Ca(OH)_2 = CaCO_3↓ + H_2O）。实验室内，通过大理石或石灰石和稀盐酸相互作用，可以生成氯化钙、水和二氧化碳，化学反应方程式为（CaCO_3 + 2HCl = CaCl_2 + H_2O + CO_2↑ ）。

一氧化碳是一种无色无嗅的气体，它的密度比空气小一些，并且不容易溶解在水里。这种气体能够燃烧，比如两个一氧化碳分子和一个氧气分子在点燃条件下会生成两个二氧化碳分子。它也具有还原能力，例如一个一氧化碳分子和一个氧化铜分子在加热条件下会变成一个铜原子和一个二氧化碳分子。此外，一氧化碳还有毒性。

第七单元：燃料及其利用

燃烧需要满足三个基本要素，首先要有能够燃烧的物质，其次要和氧化剂接触，最后温度必须超过某个特定的阈值。

燃烧的阻止方式：移除或分离易燃物质，切断氧气供给，将热度降至燃点以下。

煤、石油和天然气属于化石燃料，这类能源无法持续补充，属于非可再生资源。煤炭被誉为“工业的食粮”，石油则被称为“工业的命脉”。

新能源包括太阳能, 风力发电, 地热资源, 潮汐动力以及氢能源等, 这些能源都是环境友好的, 并且可以持续利用。

第八单元：金属和金属材料

1. 金属物理性质：有金属光泽、导电性、导热性、延展性。

金属的化学特性表现为，它能够和氧气发生化学变化，其反应方程式为4Al + 3O_2 = 2Al_2O_3；它也能和酸发生化学作用，对应的化学方程式是Mg + 2HCl = MgCl_2 + H_2↑；此外，金属还可以和盐溶液发生化学反应，例如Fe + CuSO_4 = FeSO_4 + Cu。

金属活动性排序如下：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au，排位越靠前，化学性质越活泼；排在氢之前的金属能够与酸发生反应并释放出氢气；排位靠前的金属还能把排位靠后的金属从它们的化合物溶液中置换出来。

铁的提纯方法是用三种一氧化碳与三氧化二铁在炽热条件下发生反应，生成物是两块铁和三分子二氧化碳，制作材料包括矿砂、碳块以及石粉。

金属资源保护包括，避免金属生锈，重新利用废弃金属，科学挖掘矿产，开发金属替代品。

第九单元：溶液

溶液构成：单一或多种物质散布于另一物质之中，构成混合状态一致且稳固的体系。该体系包含溶解物与溶解介质两部分。

物质在溶解过程中，或许会从环境中吸收热量，例如硝酸铵；又或者向环境中释放热量，比如氢氧化钠。

在一定温度和固定量的溶剂条件下，若溶液中无法继续溶解某种溶质，则称为饱和溶液，相反情况即为不饱和溶液，这两种状态的溶液之间可以相互转变。

溶解度，是指在特定温度环境中，某类固态物质在100克溶剂中溶解到饱和程度时的质量值，固体物质溶解能力会随温度波动，大多数固体物质溶解度会随着温度的上升而增强，例如硝酸钾，部分固体物质溶解度变化不明显，比如氯化钠，少数固体物质溶解度会随着温度的升高而降低，比如氢氧化钙。

溶质质量占比：溶质质量占比等于溶质重量除以溶液总重再乘以百分之一百，溶液在稀释过程里，溶质的重量保持不变。

第十单元：酸和碱

酸性物质的特征：常见的酸性物质包括盐酸，化学式为HCl，以及硫酸，化学式为H_2SO_4。酸性物质能够使紫色石蕊试液呈现红色，却不会对无色酚酞试液产生影响；它能够和较为活跃的金属发生作用，从而产生氢气；能够和金属氧化物发生反应，最终形成盐类以及水（Fe_2O_3 + 6HCl = 2FeCl_3 + 3H_2O）；也能够和碱进行中和反应（HCl + NaOH = NaCl + H_2O ）。

碱的属性：常见的碱包括氢氧化钠和氢氧化钙。碱能够使紫色的石蕊试液呈现蓝色，也能让无色的酚酞试液变成红色。碱可以和非金属氧化物发生反应，从而生成盐类以及水，例如两分子的氢氧化钠与一分子的二氧化碳反应会生成一分子的碳酸钠和一分子的水。碱还可以和酸进行中和反应。

酸碱相互作用时，会形成盐类和水，其核心过程是氢离子与氢氧根离子结合生成水分子。这种现象可用于改善土地质量，净化污水，以及缓解胃酸过盛的状况。

酸碱度采用pH值衡量，当pH等于7时，呈现中性状态，若pH数值持续升高，则表明碱性程度随之增强。通常借助pH试纸进行测量。

第十一单元：盐 化肥

日常盐主要成分是氯化钠，它具有调味和腌制食品的作用；纯碱或苏打是碳酸钠的别名，它广泛应用于玻璃制造、纸张加工以及纺织行业；小苏打即碳酸氢钠，常被用来缓解胃酸问题，同时也能用于制作烘焙食品；大理石和石灰石的主要构成元素是碳酸钙，这种物质在建筑领域用途广泛，也可作为钙补充剂使用。

盐的化学特性包括：能够同金属发生置换，例如铜与硝酸银接触会生成硝酸铜和银；可以和酸发生反应，比如碳酸钙遇上盐酸会形成氯化钙、水和二氧化碳气体；能够与碱作用，像碳酸钠和氢氧化钙混合会析出碳酸钙沉淀并生成氢氧化钠；也能和盐类物质发生交换，比如氯化钠和硝酸银混合会得到氯化银沉淀和硝酸钠。

复分解反应是一种特定类型的化学反应，在这种反应中，两种化合物之间发生成分交换，从而形成另外两种化合物，这种交换过程需要满足特定条件才能进行，这些条件通常包括生成沉淀物、释放气体分子或者产生水分子。

化肥包括氮肥，例如尿素CO(NH_2)_2，它有助于植物茎叶繁茂生长；磷肥有助于作物生长，并能提高其抵御寒冷和干旱的能力；钾肥能使作物茎干强健，同时增强其抵抗病虫害和避免倒伏的能力。复合肥含有两种或更多种营养元素，比如硝酸钾KNO_3。

第十二单元：化学与生活

人体必需的营养成分包括：蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素、矿物质以及水分。蛋白质是细胞组织的主要构成元素；碳水化合物是身体获取能量的主要来源；脂肪是提供能量的重要物质；维生素有助于维持新陈代谢平衡，并能预防多种疾病。

化学成分对人体机能至关重要，主要包含两类元素，一类是含量较高的基础元素，例如钙质、磷质、钾质等，另一类是含量极微的辅助元素，诸如铁质、锌质、硒质、碘质等。如果身体缺少铁质，就可能引发血液亏损，倘若缺少锌质，就会妨碍身体发育，要是缺少碘质，则会导致甲状腺异常肿大。

有机合成材料包括两大类,一类是天然有机高分子材料,例如棉花、羊毛、天然橡胶,另一类是人工合成的有机高分子材料,比如塑料、合成纤维、合成橡胶。塑料容易造成环境污染,被称为“白色污染”,对此可以采取多种应对方法,包括减少使用量、多次重复利用、进行回收处理,以及推广使用可生物降解的塑料产品。