1、本文档如对你有帮助，请帮忙下载支持！第一章 物质及其变化第1节 物质的变化(一) 物质是在不断变化着的物理化学变化没有新物质产生，只有形态、状态的改变有新物质的产生实质分子间的距离发生改变。如：标准大气压下，无色氧气在-183时变化为淡蓝色的液体，是物理变化构成物质分子的原子重新组合，形成新的分子性质不需要发生化学变化就能表现出来的性质。如颜色；气味；软硬；物质的溶解性；液体的沸点；晶体的熔点只在化学变化中表现出来的性质。如酸碱性；可燃性(二) 探究物质变化的方法1. 通过观察和实验等来寻找物质变化的证据。物质变化的证据： 生成沉淀、颜色改变、气体产生、温度变化、性质变化、发光发热、PH变化、
2、状态变化等。2. 物质变化规律的应用根据物质的变化规律，我们可以推测物质的性质和用途。如在鸡蛋清中加入硫酸铜溶液，鸡蛋清发生凝固。我们就能得出硫酸铜能使蛋白质变性。因此，能用这个性质，检验蛋白质的存在。寻找未知物质、探索物质变化规律等。第2节 物质的酸碱性(一) 酸性物质和碱性物质1. 酸性物质（具有酸性的物质） 强酸性物质：盐酸、硫酸和硝酸弱酸性物质：食醋、番茄酱、苹果2. 一些物质溶于水或受热熔化而离解成自由移动离子的过程叫电离；（酸在水中电离时生成的阳离子只有氢离子（H+），产生的阴离子叫这种酸的酸根离子；同理，碱在水中电离时生成的阴离子只有氢氧根离子（OH）3. 碱性物质（具有碱性的物
3、质） 强碱性物质：氢氧化钠、熟石灰、氢氧化钾、氢氧化钡等 弱碱性物质：纯碱、洗涤剂等注：某些碱性物质有一定的去污能力(二) 酸碱指示剂1. 定义：在酸或碱溶液里能显示出不同颜色的物质，叫做酸碱指示剂.2. 常见的酸碱指示剂有：紫色石蕊试液和无色酚酞试液.3. 作用：可以定性地测量溶液的酸碱性.4. 常见的酸碱指示剂变色情况指示剂酸性溶液（pH7）碱性溶液（pH7）石蕊试液（紫色）红色蓝色酚酞试液（无色）无色红色蓝色石蕊试纸红色不变色红色石蕊试纸不变色蓝色(三) 溶液酸碱性的强弱程度1. pH：反应物质酸碱性强弱的指标。范围在014之间2. pH试纸测定pH的方法：用洁净的玻璃棒蘸取被测试的溶液
4、，滴在pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡对照，从最接近的颜色来确定被测溶液的pH注：pH试纸能显示酸性的强弱，而酸碱指示剂则只能定性地测量溶液的酸碱性。 酸能使指示剂变色,其中能使紫色石蕊试液变红色,使无色酚酞试液不变色。第3节 常见的酸酸：是在水中电离时，生成的阳离子全部是（H+）这一种粒子的化合物酸的共同特点电离产生的阳离子都只有H+(一) 盐酸A. 重要的物理性质1. 纯净盐酸是无色液体（工业盐酸由于混有Fe3+而呈黄色），有刺激性气味，有酸味。2. 易挥发，浓盐酸在空气中形成白雾（原因是：浓盐酸挥发出的氯化氢气体与空气中水蒸气接触，形成的盐酸的小液滴）。B. 化学性质1. 能使酸
5、碱指示剂变色2. 盐酸和碱反应现象：无色蓝色紫色（红色）NaOH + HCl = NaCl + H2O归纳：盐酸 碱 盐 水3. 盐酸和盐反应活动：鸡蛋壳放入盛有盐酸的试管中，将燃着的木条伸入试管中现象：蛋壳表面产生气泡，燃着的木条伸入后会熄灭CaCO3 + 2HCl = CaCl2+H2O+CO2归纳：盐酸 某些盐 新盐 新酸注：如果把产生的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水会变浑浊，这也是CO32-的检验方法即CO32-的检验：加盐酸，能产生使澄清石灰水变浑浊的气体（二氧化碳）Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 H2O4. 盐酸和金属氧化物反应活动现象：铁锈消失，溶液变成黄色Fe2O3 +
6、 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O活动现象：黑色粉末消失，溶液变蓝色CuO + 2HCl = CuCl2+H2O归纳：盐酸 某些金属氧化物 盐 水5. 盐酸和金属反应归纳：盐酸 某些金属 盐 氢气(二) 硫酸A. 物理性质：无色、油状、粘稠液体、不易挥发B. 化学性质（稀H2SO4有类似稀HCl的化学性质）1. 能使酸碱指示剂变色2. 稀硫酸与碱反应稀硫酸 碱 盐 水3. 稀硫酸与某些盐反应稀硫酸 某些盐 新盐 新酸如：Ba(NO3)2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HNO3注：继续加入稀硝酸，沉淀不溶解，证明有SO42-存在即SO42-的检验方法：滴加硝酸钡Ba(NO3)2溶
7、液出现白色沉淀硫酸钡BaSO4， 再滴入稀硝酸沉淀不溶解4. 稀硫酸与金属氧化物反应稀硫酸 某些金属氧化物 盐 水5. 稀硫酸与金属反应稀硫酸 某些金属 盐 氢气C. 浓H2SO4的特性1. 吸水性：可吸收气体含有的水分。常用作不与它反应气体的干燥剂，如O2、H2、CO2等2. 脱水性：能把由碳、氢、氧等元素组成的化合物里的氢、氧元素按2：1的比例 从上述化合物中夺取出来，使之发生碳化现象。3. 氧化性：浓H2SO4的氧化性很强，它与金属起反应时，一般生成水。4. 浓H2SO4稀释要放出大量的热。（注意实验操作：把浓H2SO4沿着容器壁慢慢地注入水里，并不断搅动，使产生的热量迅速扩散。切不可把
8、水倒进浓H2SO4里）D. 酸的共性(通性)1. 酸能使紫色的石蕊变红，无色酚酞不变色 2. 酸金属盐氢气 3. 酸金属氧化物盐水 4. 酸碱 盐水 5. 酸盐 新盐新酸E. 三种阴离子的检验1. CO32-的检验：加盐酸，能产生使澄清石灰水变浑浊的气体（二氧化碳） Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 H2O2. SO42-的检验方法：滴加硝酸钡（Ba(NO3)2)溶液出现白色沉淀硫酸钡（BaSO4）， 再滴入稀硝酸沉淀不溶解。3. Cl-的检验方法：滴加硝酸银AgNO3溶液出现白色沉淀氯化银AgCl，再滴入稀硝酸，沉淀不溶解。注：检验Cl和SO42-时，要加几滴稀硝酸，目的是除去CO32
9、等杂质离子的干扰。因为CO32与AgNO3或BaCl2溶液接触时，也有白色沉淀Ag2CO3、BaCO3生成，但这些沉淀都溶于稀硝酸。溶液有可能同时存在Cl和SO42时，应该先检验SO42，而且用Ba（NO3）2溶液和稀硝酸代替BaCl2溶液和盐酸作试剂。且需将BaSO4沉淀滤去，再往滤液中加AgNO3溶液和稀硝酸检验Cl。 因为硫酸银微溶于水，如果溶液中SO42浓度较大， 先检验Cl，加入AgNO3溶液时，会生成Ag2SO4(微溶)沉淀，而干扰Cl的检验。F. 硝酸HNO3物理性质：无色、有刺激性气味，液体，易挥发；能在空气中形成硝酸小液滴而成白雾。稀硝酸也有类似盐酸的化学性质。浓硝酸的特性：
10、强氧化性，与金属反应不产生H2，而是水，能强烈腐蚀衣服和皮肤，使用时小心。第4节 常见的碱一、碱的涵义：碱是电离时产生的阴离子全部是OH的化合物。 碱的通性：1）碱性物质能使紫色石蕊变蓝，无色酚酞变红.2）碱跟酸作用生成盐和水，这种反应也叫中和反应。NaOH+HCl=NaCl+H2O3）非金属氧化物+碱反应=盐+水：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O4）盐+碱=另一种碱+另一种盐：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH 以上碱的化学性质要注意：1) 只有可溶性碱才能满足以上四条性质，难溶性碱只能满足第2条2) 第4条参加反应的盐和碱必需都是可溶性的。二、中和反应： 定义：碱
11、跟酸作用生成盐和水的反应叫中和反应。 中和反应的应用：农业上用熟石灰Ca(OH)2降低土壤的酸性，达到改良酸性土壤的目的石油工业上用氢氧化钠NaOH中和过量的硫酸H2SO4；医学上用氢氧化铝Al(OH)3中和过多的胃酸。 中和反应的实质：实质是酸电离的H+与碱电离的OH-结合成中性的水三、碱的个性：1、氢氧化钠（化学式：NaOH ) 俗名：烧碱、火碱和苛性钠 aOH是一种白色固体， aOH暴露在空气中易潮解。 极易溶于水、溶解时放出大量的热。 具有强烈的腐蚀性 ，能溶解有机物，使用时必须十分小心。碱的水溶液有滑腻感。2、氢氧化钙：（化学式：Ca(OH)2） 俗名：熟石灰、消石灰、石灰浆、石灰乳
12、 Ca(OH)2是一种白色粉末固体,微溶于水,它的水溶液俗称石灰水. Ca(OH)2也具有一定的腐蚀性.Ca(OH)2具有碱的共性四、几种重要的盐一、 什么是盐盐是电离时能产生金属阳离子（或铵根离子）和酸根阴离子的化合物。盐是酸跟碱中和的产物。酸根离子和碱中的金属(或铵根)离子结合而成。盐晶体除有各种颜色外，还有规则的几何外形。二、几种盐的性质 1、碳酸钠晶体 （Na2CO310H2O）（1）常温下，晶体暴露在空气中易风化，而失去结晶水而成为碳酸钠白色粉末（化学式为：Na2CO3），俗名为纯碱或苏打。含有一定数目水分子的物质称为结晶水合物。（2）CO32-的检验方法 ：往某化合物中滴加盐酸，若
13、有气体生成并且该气体能使澄清石灰水变浑浊，则说明该化合物中含有CO32-。2、碳酸钙(CaCO3 )碳酸钙是重要的建筑材料。（1）洁白纯净的碳酸钙岩石叫汉白玉。（2）因含杂质而有花纹的碳酸钙叫大理石。 （3）质地致密的碳酸钙岩石叫石灰石。3、食盐（NaCl）白色固体、易溶于水来源：主要来自海水晒盐、井水制盐粗盐提纯的方法：溶解过滤蒸发结晶用途：1、食盐不仅是人类不可缺少的食物，而且是重要的化工原料。2、可制氢氧化钠、氯气、盐酸等。 3、制生理盐水（0.9%） 0.9%氯化钠溶液中钠离子浓度跟人体内血浆中钠离子浓度几乎相等，所以称为生理盐水。4、盐的性质：（1）酸盐 新酸新盐 （2）碱盐新碱新盐
14、 （3）盐盐新盐新盐 (4）某些盐加热能分解三、制取盐的可能途径金属酸 盐氢气： 2Na+2HCl=2NaCl+H2 酸金属氧化物 盐水： 2HCl+Na2O=2NaCl+H2O酸碱 盐水： NaOH+HCl=NaCl+H2O碱非金属氧化物 盐水： CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O金属盐 新金属新盐： Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 酸盐 新酸新盐： 2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2碱盐 新碱新盐： 2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2盐盐 新盐新盐： AgNO3+NaCl=NaNO3+AgCl四、复分解反应：由于化合物互相交换成份生成新的化合物的
15、反应。 复分解反应发生的条件是：1）生成物中有沉淀、气体、水三者之一生成。2）没有酸参加的反应要求反应物必须都是可溶的。（无酸皆可溶）五、溶解性口诀: 钾钠铵硝溶，氯化银不溶; 再说硫酸盐，不溶硫酸钡。 碳酸磷酸盐，只溶钾钠铵; 最后说碱类，只溶钾钠铵钙钡。六、盐与化肥1、化学肥料是用矿物质、空气、水等作原料，经过化学加工精制而成的肥料（简称化肥）。2、化肥的类型： 氮肥:含有氮元素的称氮肥。 磷肥:含有磷元素的称磷肥。 钾肥:含有钾元素的称钾肥。3、复合肥:化肥中含有两种或两种以上主要营养元素的称复合肥。 4、氮肥作用：铵盐为主，还包括硝酸盐和尿素。能促使农作物的茎叶生长茂盛，含有组 成叶绿
16、素的重要元素。 磷肥作用：促进农作物要根系发达，增强吸收养份和抗寒抗旱能力，促进作物穗数增 多，籽粒饱满等。 钾肥作用：促进农作物生长旺盛，茎杆粗壮，增强抗病虫害能力，促进糖和淀粉生成。5、铵根离子的检验： 往溶液中滴入氢氧化钠溶液，若有气体生成，并且该气体能使红色的石蕊试纸变蓝色， 说明原溶液中含有铵根离子。第二章 材料及其利用一、金属材料1、金属：在元素周期表中，除汞外，元素的中文各名称都带有金字旁。2、金属用途：生活用品，房屋建筑，交通工具，农业生产。3、金属物理性质：有光泽、比较硬，有延展性、有导电性。 4、金属与非金属的主要性质差异 金属 非金属有金属颜色有多种颜色有延展性不具延展性
17、有可锻性不具可锻性硬度大硬度不一致有良好的导电性不导电有良好的导热性不导热密度大密度小熔点高熔点低5.合金：两种或两种以上的金属（也可以是金属盒非金属）熔合在一起具有金属特性的物质。合金具有金属特性，其性能比纯金属更好，硬度更大。钢是最常见、应用较广的一种合金，由Fe和C形成的合金金属锈蚀的条件：空气和水分金属防锈措施： 保护膜法：油漆、涂油、电镀、烤蓝等改变金属内部结构：不锈钢金属的污染与除污危害：浪费资源和能源破坏土壤结构有毒金属离子污染土壤、水源、生态环境重金属会在生态系统的食物链里流动，造成生物污染措施：分类回收有用垃圾对工业废水进行金属除污处理，达标排放对工业废渣中的金属实行循环再生
18、用无铅汽油代替含铅汽油，用无P洗衣粉代替有P洗衣粉不随意丢弃废旧电池和废旧金属无机物非金属材料：水泥 （石灰石与黏土煅烧后加石膏磨细），玻璃（石英+石灰石）和陶瓷有机合成材料：合成塑料、合成纤维和合成橡胶二、金属的化学性质1. 金属的化学性质 金属跟氧气的反应 有些金属能在空气中燃烧，如镁； 有些金属能在纯氧中燃烧，如铁； 有些虽不能燃烧，但也会反应，生成氧化物，如铜、铁、铝等分别能生成氧化铜、氧化铁、氧化铝。 金属跟酸的反应铝、镁、铁、锌等金属能跟稀硫酸、稀盐酸反应产生氢气，而铜等却不能跟稀硫酸、稀盐酸反应。 金属跟某些盐溶液反应能生成新的盐和新的金属2. 金属活动性顺序：K Ca Na M
19、g Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au金属活动性由强逐渐减弱 金属活动性顺序的应用规律： 金属跟酸反应：在金属活动性顺序中，只有排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来。 金属跟盐溶液的反应：在金属活动性顺序中，只有一种活动性较强的金属才能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。3.金属锈蚀的条件：空气和水分金属防锈措施： 保护膜法：油漆、涂油、电镀、烤蓝等改变金属内部结构：不锈钢4.金属的污染与除污危害：浪费资源和能源； 破坏土壤结构 ； 有毒金属离子污染土壤、水源、生态环境 ； 重金属会在生态系统的食物链里流动，造成生物污染措施：分类回收有用垃圾 ；对工业
20、废水进行金属除污处理，达标排放 ；对工业废渣中的金属实行循环再生；用无铅汽油代替含铅汽油，用无P洗衣粉代替有P洗衣粉 ；不随意丢弃废旧电池和废旧金属二、有机物和有机合成材料一、一些简单的有机物1.有机物的概念。（1）通常将含碳的化合物叫有机化合物，简称有机物。 跟有机物相对应的是无机物，它包括单质和无机化合物 。（2）碳的氧化物、碳酸、碳酸盐，虽是含 碳 的化合物，但由于它们在结构、组成、性质上都跟无机化合物相似，所以，通常将它们归到无机物中。（3）有机物大多含有碳、氢、氧、氮等元素。2.甲烷（1）甲烷的化学式为CH4，它是最简单的一种有机物。（2）沼气、天然气和石油气的主要成分都是甲烷。火星
21、的大气层也发现有很多的甲烷 （3）由于甲烷气体与空气或氧气混合点燃时，易发生爆炸，故使用前需要验纯 。家庭在使用沼气或天然气体作燃料时要注意安全。3.除甲烷外，(1) 打火机中液体的主要成分-丁烷（C4H10），易被液化、具有可燃性 它在空气中燃烧的化学方程式：2C4H10 + 13O2 = 8CO2 + 10H2O(2) 乙炔C2H2 ，具有可燃性，燃烧能产生3000度以上的高温，可以用于焊接和切割金属。 它在空气中燃烧的化学方程式： 2C2H2 + 5O2 = 4CO2 + 2H2O4.有机物的特性。（1）大部分有机物熔点较低，易挥发，不易导电，易燃烧等。（2）许多有机物，如酒精、乙醚、苯
22、等都是常见的、很好的溶剂 5.有机物的用途。（1）甲烷是常见的清洁燃料。 （2）乙炔燃烧火焰用来割断或焊接金属。（3）乙烯是重要的化工原料。 （4）酒精用于消毒和作燃料。（5）乙酸用作食醋。二、对生命活动具有重大意义的有机物1.有机物是生物体各组织的主要成分。人体的生长发育和体内各组织的新陈代谢，都需要各种有机物的参与。2.人体内最基本的有机物有糖类、蛋白质、脂肪等。（1）糖类是人体消耗能量的主要来源（供能物质），也是合成人体中许多重要化合物的原料。常见的糖类有葡萄糖（单糖）、果糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖，最简单的糖类是葡萄糖（C6H12O6）。（2）蛋白质是构成生物体的基本物质，蛋白质是细胞结构
23、里最复杂多变的一类大分子。相对分子量约在1.2100万之间。蛋白质由C、H、O、N四种元素组成。（3）脂肪：由碳、氢、氧三种元素组成，摄入的脂肪，一部分通过氧化转化为生命活动所需的能量，另一部分以贮存能量的形式存在于体内（皮下脂肪）。3.人每天摄取的食物，大部分都是有机物。这些有机物在生命活动中经过消化吸收、贮存、转化、消耗等过程不断地变化着，实现各种物质的转化和能量的转移。4.自然界物质循环的基本途径。（1）自然界中各种无机物通过被植物吸收，从自然环境进入生物圈，变成有机物。（2）通过生物之间的食物关系进行转移。生物体通过呼吸作用，将有机物转化为无机物，通过生物的排泄物和尸体的分解，使有机物
24、变成无机物，回到自然环境中去。5.有机合成材料：合成塑料、合成纤维和合成橡胶三、物质的分类物质的分类物质混合物可用物理（过滤，结晶，蒸馏）或者化学方法分离成各纯净物两种或两种以上物质组成由构成不同物质的微粒构成无固定组成和性质各物质保持其原有性质注：同种元素组成的物质，可能为混合物（O2+O3）空气、NaCl溶液、盐酸、合金纯净物由同种物质组成由构成同种物质的微粒构成有固定组成和性质各成分不保持其原有性质单质金属单质特性：金属光泽、延展性、导电性（强弱顺序：银铜铝铁）、导热性、硬度大、密度和熔点高唯一的液态金属：水银（汞）非金属单质唯一的液态非金属：溴石墨C：导电性良好，但是非金属（金属一定能
25、导电、导热，但能导电导热的单质不一定是金属）自然界硬度最大的物质：金刚石C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有机化合物一般有C、H等元素，因此燃烧生成的产物为CO2和H2OCH4（最简单的有机物）、C2H5OH等有机化合物一定含有C元素，但含有C元素的化合物不一定是有机物。 四、物质转化的规律1、物质的转化规律非金属单质化合物S+ O2=点燃=SO2 （刺激性，有毒，污染空气）4P+5O2=点燃=2P2O5 （除去空气中少量氧气）C+O2=点燃=CO2 （氧气充足） 2C+ O2=2CO （氧气不充足）某些非金属氧化物+H2O酸CO2+H2O=H2CO3 （CO2通入紫色石蕊实
26、验变红色，加热又变紫色）SO2+ H2O=H2SO3 SO3+ H2O=H2SO4金属单质化合物2Mg+O2=点燃=2MgO （发出耀眼强光，生成白色固体）2Cu+O2=加热=2CuO （红色的铜在空气中加热变黑色）2Fe+2O2=点燃=Fe3O4 （火星四射，生成黑色固体）某些金属氧化物+H2O碱CaO+ H2O=Ca(OH)2K2O+ H2O=2KOHCuO、Fe2O3不能，因为对应的碱不溶金属单质+非金属单质盐或金属氧化物Fe+S=加热=FeS 2Fe+3Cl2=加热=2FeCl3化合物间相互转化规律：*任何酸和碱都能发生中和反应*任何碳酸盐和酸都能反应生成CO2*盐+盐、盐+碱的反应中
27、，反应物必须可溶，且要满足复分解反应的条件（生成物种有气体，水或沉淀）*盐+金属的反应中，反应的盐必须是可溶的。因此一些非常活泼能够跟水发生发应的金属（K、Ca、Na等）不符合要求2、物质的鉴别：HCl及盐酸盐（Cl-）：用AgNO3溶液和稀HNO3，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀（AgCl）H2SO4及硫酸盐(SO42-)：BaCl2溶液和稀HNO3，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀(BaSO4)碳酸盐的检验（CO32-）：用稀HCl和澄清石灰水Ca(OH)2酸和碱的检验：酸碱指示剂或PH试纸3、物质的推断：沉淀：蓝色沉淀Cu(OH)2；红褐色沉淀Fe(OH)3；白色沉淀且不溶于稀硝酸AgCl、BaS
28、O4溶液颜色：Cu2+溶液为蓝色，CuSO4溶液、CuCl2溶液Fe3+溶液为黄色，FeCl3溶液Fe2+溶液为浅绿色：FeCl2溶液，FeSO4溶液黑色固体：CuO、C、Fe3O4红色固体：Cu4、物质的俗称烧碱（苛性钠）：NaOH 纯碱（苏打）：Na2CO3 小苏打：NaHCO3 生石灰：CaO 熟石灰（消石灰）：Ca(OH)2石灰石（大理石）：CaCO3 胆矾：CuSO4*5H2O5、金属的冶炼常见还原剂：C、CO、H2C+2CuO=加热=2Cu+CO2 H2+CuO=加热=Cu+H2O 3CO+Fe2O3=高温=2Fe+3CO21) C：黑色固体逐渐变为红色，澄清石灰水变浑浊2) H2
29、：试管内黑色粉末变红色，试管口出现水珠步骤：实验开始时先通入H2, 一段时间后再加热（防止氢气与空气混合加热时试管爆裂）；实验结束后，先熄灭酒精灯，继续通入H2， 直到试管冷却为止（防止灼热的铜被空气中的氧气氧化成氧化铜）提示：试管口要略低于试管底，防止反应生成的水倒流。 导管贴试管上壁伸入试管底部3) CO：最好在通风橱中进行。实验时应该先通一会CO，以排除试管中的空气，防止CO与空气混合加热时引起爆炸。多余的CO不能直接排到空气中，应对着火焰烧掉（实验装置末端设置点燃的酒精灯燃烧尾气）五、材料的发展1.根据人类在不同时期的材料发展情况，可将人类的历史分为旧石器时代、新石器时代、铜器时代、青
30、铜器时代、铁器时代、新材料时代2.当前最令人关注的材料：光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料、新型高分子材料、超导材料、纳米材料等3.纳米材料：以纳米为单位的超级微小颗粒（材料），称为纳米材料特性：在机械强度、磁、光、声、热等方面与普通有很大的不同。第三章 能量的转化与守恒一、能量及其形式1、 人类使用的常规能源，如煤、石油、天然气等，归根究底，它们来自 太阳 能。2、大量的事实表明，自然界中的各种形式的能量都不是 孤立 的，不同形式的能量会发生 转化 ，能量也会在不同的物体间相互 转移 。3、日常生活中常说“消耗能量”、“利用能量”或者“获得能量”实质上就是能量的相互转化
31、 或 转移 的过程4、能量转化是一个普遍的现象，自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化。雪崩时的能量转化:势能转化为动能 人造卫星:太阳能转化为电能青蛙跃起扑食的过程:化学能转化为动能和势能 胶片感光成像:光能转化为化学能 特技跳伞:势能转化为动能和热能 森林火灾:化学能转化为热能 植物生长:光能转化为化学能 水电站(工作时):机械能转化为电能5.机械能： 动能 和 势能 统称为机械能。分类动能势能物体由于运动而具有的能重力势能：物体由于被举高而具有的能弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能影响因素物体的质量和速度质量相同，速度越大物体具有的动能越大速度相同，质量越大的物体具有的动
32、能越大物体的质量和高度质量相同时，高度越大重力势能越大高度相同时，质量越大的物体重力势能越大同一物体的弹性形变越大，其弹性是能越大动能和势能的相互转化动能重力势能物体的速度不断减小，高度不断增加重力势能动能高度减小，速度增加动能弹性势能速度减少，弹性形变变大弹性是能动能弹性形变减少，速度增大机械能守恒a. 物体通常既具有动能，又具有势能b. 当物体只受重力和弹性力时（不受阻力时），机械能总量保持不变。即动能减小了多少，势能就增加多少；势能减小了多少，动能就增加多少。二. 能量转化的度量一、功：物体具有 做功 的本领，是因为它具有能。做功的过程实质上 能量转化 的过程，力对物体做多少的功，就有
33、多少的能量 发生转移。定义作用在物体上的 力 和物体在力的方向上移动的 距离 的乘积。两个必要因素一个是作用在物体上的 力 ，另一个是物体在力的方向上移动的距离 。计算公式功=力距离 W=FS=Pt单位国际单位：焦耳 简称：焦 1焦=1牛米二、功率：反映物体做功快慢的物理量定义单位时间里完成的功叫功率计算公式功率=功/时间 P=W/t P=Fv （v=S/t）单位国际单位：瓦特；简称：瓦；符号：W 常用单位还有：千瓦、兆瓦1千瓦=1000瓦 1兆瓦=1000千瓦=106瓦三、 简单机械一、杠杆定义在 力 的作用下能绕 固定点 转动的硬棒叫做杠杆五个要素支点:使杠杆绕着转动的固定点动力: 使杠杆
34、转动的力 动力臂: 从支点到动力作用线的垂直距离阻力: 阻碍杠杆转动的力 阻力臂: 从支点到阻力作用线的垂直距离杠杆平衡指杠杆保持 静止 状态或 匀速转动 状态，我们在做研究杠杆的平衡条件的实验时，是指杠杆的处于 水平位置 平衡。文字公式：动力动力臂=阻力阻力臂 ，符号公式： F1L1=F2L2 分类a. L1L2时，叫 省力 杠杆，其特点是省了力,但费了 距离 。如开 开瓶器 、 铡刀 、 老虎钳 、 道钉撬 等b. L1L2时，叫 费力 杠杆，其特点是费了力,但省了 距离 。如 钓鱼竿 、 筷子 、 镊子 、缝纫机脚踏板 等。c. L1=L2时，叫等臂 杠杆，其特点是不省力也不费力，不省距
35、离也不费距离。如 天平 、 定滑轮 等实际应用的杠杆形状是各异的，可以是 直 的，也可以是 曲 的二、 滑轮1.定滑轮是 等臂 杠杆，不省 力 ，但可以改变力的 方向 。2.动滑轮是动力臂等于阻力臂 2 倍的杠杆，使用动滑轮可以省 一半 的力：F=1/2 G3.滑轮组既能省力又能改变力的方向。重物和动滑轮的总重力由n段绳子承担，提起重物所用的力就是总重力的n分之一,即F= 1/n G，拉力所通过的距离为物体上升距离的 n 倍。三、机械效率1.有用功：必须要做的这部分功。 额外功或无用功：不需要，但又不得不做的那部分功。3.总功： 有用功 与 额外功 的总和。符号公式： W总=W有用+W额外 。
36、 4.机械效率： 有用功 跟 总功 的比值。符号公式：=W有用/W总=Gh/FL100 W有用W总 1四、研究杠杆的平衡（1） 把杠杆的中央支在支架上，调节杠杆两端的 螺母 ，使杠杆在水平位置处于平衡 状态，目的是便于 直接在杠杆上测出力臂的大小 。（2） 在杠杆的两端分别挂上不同数量的钩码，在杠杆上左右移动钩码悬挂的位置，直到杠杆再次达到水平位置，处于平衡状态。（3） 用直尺量出动力臂L1和阻力臂L2的大小。（4） 动力与动力臂乘积等于阻力与阻力臂的乘积五、 测量斜面的机械效率 （1）光滑斜面：FL=Gh W额外=0 =100（2）有摩擦的斜面：W总=FL W有用=Gh W额外=FL =Gh
37、/FL（3）斜面的机械效率与斜的面的粗糙程度和倾角有关。五、 物体的内能热运动物体内部大量微粒的 无规则 运动。 温度越高，微粒的无规则运动越 剧烈 。内能物体内部大量微粒作无规则运动时具有的能任何物体都具有内能 单位：焦耳物体的温度升高时，内能增加；物体温度降低时，内能就减少物体的内能增大时，温度不一定升高改变物体内能的方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的做功：对物体做功，可以使物体的内能增加；对外做功，本身内能会减少热传递：从外界吸热，内能增加；向外界放出热量，内能减少热传递热量从高温物体向低温物体或者从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象热传递的三种方式：传导、对流、
38、辐射热传递总是由高温物体指向低温物体高温物体放出热量温度降低，低温物体吸收热量温度升高，直到两者温度相同为止热量：在热传递中，传递的能量的多少Q=cmt （Q表示热量、c表示物体的比热容、m表示物体的质量、t表示变化的温度）水的比热：C水=4.2103焦/（千克），表示每千克的水温度升高1摄氏度，所吸收的热量为4.2103焦燃烧的热值：1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值。单位： 焦/千克 。六、 电能一、电功概念电流所做的功叫电功。电流做功的过程实质是 电能转化为其他形式的能 的过程。电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。单位焦、 千瓦时（ 度 ） 1度= 1 千瓦
39、时= 3.6106 焦。计算公式W=UIt=U2/Rt=I2Rt=Pt二、电功率定义电流在单位时间内所做的功叫电功率。 表示电流做功快慢的物理量单位瓦， 千瓦 1千瓦=1000瓦额定电压用电器 正常工作 时的电压。额定功率用电器在 额定电压下消耗的功率。实际功率用电器在 实际电压 下工作时所消耗的功率输入功率用电器消耗的 总电功率 。计算公式P= W/t=UI=U2/R=I2R当电功率的单位为千瓦，t的单位为小时，电功或电能的单位是 千瓦时 （ 度 ）。电灯的亮度由 实际电功率 的大小决定。测定小灯泡的功率1） 实验原理：伏安法测电功率的原理是P=UI：利用电压表和电流表分别测出小灯泡两端的电
40、压和通过小灯泡的电流就可以求出小灯泡的电功率。在额定电压下测出来的电功率就是额定功率。2） 实验器材：电源、电压表、电流表、开关、小灯泡、滑动变阻器、导线3） 注意事项：在连接电路时，开关始终要断开，滑动变阻器的滑片应放在最大电阻值处。三、电热器1、电流的热效应：电流通过各种导体时，会使导体的温度升高。2、电流通过导体发热的过程实质上是电能转化为内能的过程。3、电热器（1） 电热器是利用电流的热效应制成的加热设备。（2） 电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的。4、 焦耳定律：（1） 文字叙述：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻
41、成正比，跟通电的时间成正比，这个规律叫做焦耳定律。（2） 数学表达式：Q=I2Rt。（3） 电流产生热量的计算方法：Q=I2Rt是焦耳通过实验总结出来的。任何导体有电流通过时，产生的热量都可以由此公式来计算。对于纯电阻电路，即电能全部转化为内能的用电器，像电炉、电烙铁、电饭锅等。电流产生的热量还可以由Q=U2/Rt，Q=UIt推导公式来结算。七、核能一、原子结构原子核质子（带正电）中子（不带电）核外电子（不带电）二、核能：原子核在发生改变的过程中，释放出巨大的能量。也叫原子核能或原子能。获得核能的两条途径：裂变和聚变裂变：是质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放能量的过程。原子
42、弹、核电站、核潜艇是根据裂变的原理制造的， 聚变：2个质量较小的原子核，在超高温条件下聚合成质量较大的一个新核，同时释放出能量的过程。聚变又叫热核反应。氢弹是根据聚变的原理制造的核电站1、核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆。核反应堆是通过可以控制的裂变反应释放核能的设备。2、核电站中发生的能量转化是：核能内能机械能电能。我国第一座核电站是浙江秦山核电站3、原子核的裂变和聚变都会产生一些发射性物质，如射线、射线、射线。 其中可以用于机械设备探伤、种子变异、治疗肿瘤的是 射线 。八、能量的转化与守恒1、能的转化和守恒定律：能量既不会消失，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一
43、个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。2、能的转化和守恒定律，是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。无论是机械运动，还是生命运动，无论是宇宙天体，还是微观粒子，都遵循这个定律。3、能量的转移和转化有一定的方向性。*“永动机”不可能成功是因为它违背了能的转化的守恒定律。*自然界的事物的运动和变化都必须遵循能量转化和守恒定律，但符合能量和守恒定律的事件却不一定能够发生。第四章代谢与平衡一 、食物与营养一、食物体内氧化和体外燃烧共同点：都是氧化反应，都能释放热量不同点：体内氧化是一个缓慢的氧化过程，能量是逐步释放的； 体外燃烧是一个剧烈的氧化过程，迅速地放出热量。实验：测试食物能量的实验结论：花生仁（脂肪）是较好的能量来源。热量价：每克营养物质在体内氧化时的产生的能量。三大营养物质的热量价 蛋白质：16.7千焦/克 糖类：16.7千焦/克 脂肪：37.7千焦/克二、食物中的营养素及其作用水1）细胞的重要组成成分 2）各种生理活动的基础糖类1）是人体细胞最重要的供能物质 2）人体细胞的种组成成分蛋白质1）是细胞生长和修补的主要原料 2）可以为人体生命活动提供部分能量3）参与人体的各种生理活动脂肪
