定义：
材料的基本结构单元至少有一维处于纳米尺度范围(一般在11100nm)，并由此具有某些新特性的材料（1微米=1000纳米）。
纳米级结构材料简称为纳米材料(nanometermaterial)，是指其结构单元的尺寸介于1纳米～100纳米范围之间。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如：熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。

材料分类：
纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。其中纳米粉末开发时间最长、技术最为成熟，是生产其他三类产品的基础。
（1）纳米粉末
又称为超微粉或超细粉，一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒，是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。可用于：高密度磁记录材料；吸波隐身材料；磁流体材料；防辐射材料；单晶硅和精密光学器件抛光材料；微芯片导热基片与布线材料；微电子封装材料；光电子材料；先进的电池电极材料；太阳能电池材料；高效催化剂；高效助燃剂；敏感元件；高韧性陶瓷材料（摔不裂的陶瓷，用于陶瓷发动机等）；人体修复材料；抗癌制剂等。
（2）纳米纤维
指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。可用于：微导线、微光纤（未来量子计算机与光子计算机的重要元件）材料；新型激光或发光二极管材料等。静电纺丝法是制备无机物纳米纤维的一种简单易行的方法。
（3）纳米膜
纳米膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒膜是纳米颗粒粘在一起，中间有极为细小的间隙的薄膜。致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜。可用于：气体催化（如汽车尾气处理）材料；过滤器材料；高密度磁记录材料；光敏材料；平面显示器材料；超导材料等。
（4）纳米块体
纳米块体是将纳米粉末高压成型或控制金属液体结晶而得到的纳米晶粒材料。主要用途为：超高强度材料；智能金属材料等。
发展历程：
1861年，随着胶体化学的建立，科学家们开始了对直径为1~100nm的粒子体系的研究工作。

真正有意识的研究纳米粒子可追溯到20世纪30年代的日本的为了军事需要而开展的“沉烟试验”，但受到当时试验水平和条件限制，虽用真空蒸发法制成了世界第一批超微铅粉，但光吸收性能很不稳定。

到了20世纪60年代人们开始对分立的纳米粒子进行研究。1963年，Uyeda用气体蒸发冷凝法制的了金属纳米微粒，并对其进行了电镜和电子衍射研究。1984年德国萨尔兰大学（Saarland University)的Gleiter以及美国阿贡实验室的Siegal相继成功地制得了纯物质的纳米细粉。Gleiter在高真空的条件下将粒子直径为6nm的铁粒子原位加压成形，烧结得到了纳米微晶体块，从而使得纳米材料的研究进入了一个新阶段。

1990年7月在美国召开了第一届国际纳米科技技术会议（International Conference on Nanoscience&Technology)，正式宣布纳米材料科学为材料科学的一个新分支。

自20世纪70年代纳米颗粒材料问世以来，从研究内涵和特点大致可划分为三个阶段：

第一阶段（1990年以前）：主要是在实验室探索用各种方法制备各种材料的纳米颗粒粉体或合成块体，研究评估表征的方法，探索纳米材料不同于普通材料的特殊性能；研究对象一般局限在单一材料和单相材料，国际上通常把这种材料称为纳米晶或纳米相材料。

第二阶段（1990~1994年）：人们关注的热点是如何利用纳米材料已发掘的物理和化学特性，设计纳米复合材料，复合材料的合成和物性探索一度成为纳米材料研究的主导方向。

第三阶段（1994年至今）：纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构材料体系正在成为纳米材料研究的新热点。国际上把这类材料称为纳米组装材料体系或者纳米尺度的图案材料。它的基本内涵是以纳米颗粒以及它们组成的纳米丝、管为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系。

定义：
金属活动性指金属单质在水溶液中失去电子生成金属阳离子的性质。

常见金属活动性顺序：
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au

金属活动性顺序表的意义
(1)金属的位置越靠前，它的活动性越强
(2)位于氢前面的金属能置换出酸中的氢（强氧化酸除外）。
(3)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来（K，Ca，Na除外）。
(4)很活泼的金属，如K、Ca、Na与盐溶液反应，先与溶液中的水反应生成碱，碱再与盐溶液反应，没有金属单质生成。如：
2Na+CuSO₄+2H₂O==Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄+H₂↑
(5)不能用金属活动性顺序去说明非水溶液中的置换反应，如氢气在加热条件下置换氧化铁中的铁:
Fe₂O₃+3H₂2Fe+3H₂O

金属原子与金属离子得失电子能力的比较



金属活动性顺序表的应用
（1）判断某些置换反应能否发生
a.判断金属与酸能否反应:
条件：
①金属必须排在氢前面
②酸一般指盐酸或稀硫酸
b.判断金属与盐溶液能否反应:
条件：
①单质必须排在盐中金属的前面
②盐必须可溶于水
③金属不包含K、Ca、Na
（2）根据金属与盐溶液的反应判断滤液、滤渣的成分。如向CuSO₄，AgNO₃混合液中加铁粉，反应后过滤，判断滤液和滤渣成分。铁与CuSO₄和AgNO₃溶液反应有先后顺序，如果铁足量，先将AgNO₃中的Ag完全置换后再置换CuSO₄中的Cu，那么溶液中只有FeSO₄；如果铁的量不足，应按照“先后原则”分别讨论滤液和滤渣的成分。
（3）根据金属活动性顺序表判断金属与酸反应的速率或根据反应速率判断金属的活动性顺序。如镁、锌、铁三种金属与同浓度的稀H₂SO₄反应产生氢气的速率:Mg>Zn>Fe，则可判断金属活动性Mg>Zn>Fe,
（4）利用金属活动性顺序表研究金属冶炼的历史。金属活动性越弱，从其矿物中还原出金属单质越容易； 金属活动性越强，从其矿物中还原出金属单质越难。所以越活泼的金属越不易冶炼，难于冶炼的金属开发利用的时间就越迟。
（5）应用举例
a.湿法炼铜我国劳动人民在宋代就掌握了湿法炼铜技术，即将铁放入硫酸铜溶液中置换出铜: Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu。
b.从洗相废液中回收银洗相废掖中含有大量的硝酸银，可用铁置换回收: Fe+2AgNO₃==Fe(NO₃)₂+2Ag。
c.处理工业废水中的铜、汞离子工业废水中常含铜、汞等金属离子，这些离子对生物有很大的危害，在排放前必须进行处理，可用铁置换回收:Fe+CuSO₄==FeSO₄+Cu
d.实验室选择金属与酸反应制取氢气在金属活动性顺序表中，H之前的金属都能跟稀 H₂SO₄、稀HCl反应产生氢气，但Zn之前的金属与酸反应太快。不便操作；Zn之后的金属与酸反应太慢，花费时间太长，从经济效益和反应速率多方而考虑，Zn是最合适的金属。
金属与混合溶液的反应
(1)将一种金属单质放入几种金属的盐溶液的混合液中时，其中排在金属活动性顺序表巾最靠后的金属最先被置换出来，然后再依次置换出稍靠后的金属。简记为“在金属活动性顺序中，距离远，先反应”。如将金属Zn。放入FeSO₄和CuSO₄的混合溶液中，Zn先与CuSO₄发生置换反应，与CuSO₄反应完后再与FeSO₄ 发生置换反应。根据金属锌的最不同可分为以下几种情况：

金属锌的量	析出金属	滤液的成分
锌不足(不能与CuSO4溶液完全反应)	Cu	ZnSO4、FeSO4、CuSO4
锌不足(恰好与CuSO4溶液完全反应)	Cu	ZnSO4、FeSO4
锌不足(不能与FeSO4溶液完全反应)	Fe、Cu	ZnSO4、FeSO4
锌适量(恰好与FeSO4溶液完全反应)	Fe、Cu	ZnSO4
锌足量	Zn、Fe、Cu	ZnSO4

(2)将几种不同的金属放入同一种盐溶液中，发生反应的情况与将一种金属放入几种金属的盐溶液中相似，也是在金属活动性顺序表中，距离越远的先反应，然后是距离较远的反应。

金属与酸反应生成氢气图像问题的分析方法：
（1）等质氢图：两种金属反应产生的氢气质量相同，此图反映两种情况：

①酸不足，金属过虽，产生的氢气质量由酸的质量决定。
②酸足量，投放的两种金属与酸反应产生氢气的质量恰好相同，如6.5g锌和5.6g铁分别投入足量的盐酸中反应产生的氢气质量相同。
（2）等质等价金属图：如等质量的镁、铁、锌与足量的酸反应生成的金属离子都是+2价，产生氢气的速率和质量不同。此图反映出:

①金属越活泼，图示反应物的线越陡，如Mg线比Zn线陡,Zn线比Fe线陡，说明活泼性Mg>Zn>Fe
②金属的相对原子质量越小。等质量时，与酸反应产生的氢气越多，曲线的拐点越高，因此，相对原子质量Zn >Fe>Mg。
可简单概括为:越陡越活，越高越小。
（3）等质不等价金属图：铝、镁、锌与酸反应生成金属离子的化合价分别为+3、+2、+2，此图反映出等质不等价金属与酸反应不仅速率不同而且生成的氢气的质量与金属化合价有关。
可用下面式子计算氢气质量：


金属与酸或盐溶液反应前后溶液密度变化的判断方法：
金属与酸的反应和金属与盐溶液的反应均为置换反应，反应后溶液的溶质发生了改变，导致溶液的溶质质量分数、溶液的密度也随之改变。反应前后溶液的密度的变化取决于反应前后溶液中溶质的相对分子质量的相对大小。
(1)反应后溶液密度变小：如Fe+CuSO₄== FeSO₄+Cu，在该反应中，反应前溶液中的溶质为CuSO₄，其相对分子质量为160；反应后溶液中的溶质为FeSO₄，其相对分子质量为152，由于152<160，故该反应后溶液密度变小。
(2)反应后溶液密度变大：如Zn+H₂SO₄== ZnSO₄+H₂↑，在该反应中，反应前溶液中的溶质为H₂SO₄，相对分子质量为98；反应后溶液中溶质为ZnSO₄，相对分子质童为161，由于161>98。故该反应后溶液密度变大。
真假黄金的鉴别：
黄金是一种具有金黄色光泽的金属、化学性质极不活泼。黄铜的外形与黄金非常相似，所以不法分子常用黄铜(Zn,Cu合金)来冒充黄金。但二者之间的性质有很大差异，可用多种方法鉴别。
方法一：取少量金黄色金属块于试管中，加入少量稀盐酸或稀硫酸，若有气泡产生(Zn+2HCl==ZnCl₂ +H₂)，则原试样为黄铜;若没有气泡产生，则原试样为黄金。
方法二：取少量金黄色金属块，用天平称其质量，用量筒和水测出其体积，计算出金属块的密度与黄金的密度对照，若密度相等，则为黄金；若有较大的差异，则为黄铜。
方法三：取少员金黄色金属块在火焰上加热，若金属块表面变黑(2Cu+O₂2CuO，则原试样为黄铜；若无变化，则为黄金。
方法四：取少讨金黄色金属块于试管中，向试管中加人适量的硫酸铜溶液，若金属块表而出现红色物质且溶液颜色变浅(Zn+CuSO₄==ZnSO₄+Cu)，则原试样为黄铜；若无变化，则原试样为黄金。

易变质的物质：
1. 由于吸水质量增加的物质：氢氧化钠固体，浓硫酸
2. 由于跟水反应质量增加的物质：氧化钙，氧化钠，硫酸铜
3. 由于和二氧化碳反应质量增加的物质：氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钙
4. 由于挥发质量减少的物质：浓盐酸，浓硝酸，酒精，氨水
5. 由于风化质量减少的物质：碳酸钠晶体
氢氧化钠变质的知识归纳：
氢氧化钠变质主要考点包括：变质原因、检验变质的方法、检验变质的程度、 除去杂质得到就纯净的氢氧化钠。
1 、氢氧化钠变质的原因：
敞口放置， 与空气中的二氧化碳反应， 生成了碳酸钠。 2NaOH+CO 2 =Na 2 CO 3 +H 2 O

2 、检验氢氧化钠是否变质的方法： ( 分别滴加酸、碱、盐溶液，各为一种方法 )
①取少量样品于试管中， 滴加稀盐酸 ( 或者稀硫酸 ) ， 如果产生气泡， 说明已变质。 Na 2 CO 3 +2HCl=2NaCl+H 2 O+CO 2 ↑
②取少量样品于试管中，滴加氢氧化钙溶液 ( 或者氢氧化钡溶液 ) ，如果产生白色 沉淀，说明已变质。 Na 2 CO 3 +Ca(OH) 2 =CaCO 3 ↓ +2NaOH
③取少量样品于试管中，滴加氯化钙溶液 ( 或者硝酸钙等其它可溶性钙盐、钡盐 溶液 ) Na 2 CO 3 +CaCl 2 =CaCO 3 ↓ +2NaCl

3 、检验氢氧化钠变质程度的方法：
取少量样品于试管中，滴加足量的 CaCl2 溶液，有白色沉淀生成；静置，像上层澄清液中滴加少量酚酞溶液，如果溶液变红色，说明溶液部分变质；如果溶液呈无色，说明氢氧化钠完全变质。
解释：碳酸钠溶液呈碱性，它的存在会影响到氢氧化钠的检验，所以在检验氢氧化钠前必须把碳酸钠除去。除去碳酸钠时不能用酸，因为酸会与氢氧化钠反应； 不能用碱，因为碱会与碳酸钠反应生成氢氧化钠，干扰原来氢氧化钠的检验。

4 、如何除去部分变质的氢氧化钠中的碳酸钠。 滴加适量氢氧化钙溶液至刚好无沉淀生成为止，然后过滤，就得到氢氧化钠溶液，再蒸发，就得到氢氧化钠固体。 Na 2 CO 3 +Ca(OH) 2 =CaCO 3 ↓ +2NaOH
除杂方法：除杂时为了不引入新杂质，如果除去阴离子，所选择试剂的阴离子 与主题物质一致。

氧化钙和氢氧化钙的变质：
（1）变质的原因
氧化钙在空气中敞口放置会与空气中的水蒸气反应生成氢氧化钙 CaO+H 2 O===Ca(OH) 2 ， 氢氧化钙继续与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙。 Ca(OH) 2 +CO 2 ====CaCO 3 ↓+H 2 O
（2）检验变质后物质存在的方法：

氧化钙：
取少量变质后的固体放入烧杯中，加入水充分溶解，用手摸烧杯外壁有灼热感。

氢氧化钙：
（1）取变质后物质溶于水，向其中通入二氧化碳气体，有白色沉淀生成。
（2）取变质后物质溶于水，向其中滴加碳酸钠溶液，有白色沉淀生成。 碳酸钙：取少量变质后固体，向其中滴加稀盐酸，有气泡冒出。 CaCO3 +2HCl===CaCl2 +H2O+CO2 ↑
【特殊强调】：有氧化钙存在的情况下，初中阶段检验不出氢氧化钙的存在。因为氧化钙溶于水后会生成氢氧化钙，会干扰原来氢氧化钙的检验。

其它常见物质变质的知识小结：
NaOH在空气中变质：2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
检验： 取样滴加稀 HCl，若有气泡产生，则已经变质 (Na 2 CO 3 +2HCl===2NaCl+H 2 O+CO 2 ↑ )
消石灰 [Ca(OH)2] 放在空气中变质： Ca(OH) 2 +CO 2 ====CaCO 3 ↓ +H 2 O
检验： 取样滴加稀 HCl，若有气泡产生，则已经变质 (CaCO 3 +2HCl===CaCl 2 +H 2 O+CO 2 ↑ )
生石灰 (CaO) 暴露在空气中变质： CaO+H 2 O===Ca(OH) 2
检验： 取样用试管加热，若试管内壁有小水珠产生，则已变质 [Ca(OH) 2 = 加热 =CaO+H 2 O]
铁生锈：4Fe+3O 2 ===2Fe2O3
检验：观察颜色 , 若有红色粉末在表面， 则已变质
铜生锈：2Cu+O 2 +CO 2 +H 2 O===Cu 2 (OH) 2 CO 3
检验：观察颜色 , 若有绿色粉末在表面，则已变质。

初中化学中常见物质的保存:
1.钠保存在煤油中

2.NaOH溶液用橡胶塞

3.硝酸用玻璃塞棕色瓶

4.硝酸银用棕色瓶

5.白磷保存在水中

物质保存中需注意：
一、 防挥发：
1 ．油封：氨水，浓盐酸，浓硝酸等易挥发无机液体，在液面上滴 10 ～ 20 滴矿物油，可以 防止挥发（不可用植物油）。
2 ．水封：二硫化碳中加 5mL 水，便可长期保存。汞上加水，可防汞蒸气进入空气。汞旁放 些硫粉，一但失落，散布硫粉使遗汞消灭于化学反应中。
3 ．腊封：乙醚、乙醇、甲酸等比水轻的或易溶性挥发液体，以及萘、碘等易挥发固体，紧 密瓶塞，瓶口涂腊。 溴除进行原瓶腊封外，应将原瓶置于具有活性炭的塑料筒内， 筒口进行 腊封。

二、防潮：
1 ．漂白粉、过氧化钠应该进行腊封，防止吸水分解或吸水爆炸。氢氧化钠易吸水潮解，应 该进行腊封； 硝酸铵、 硫酸钠易吸水结状， 倒不出来， 以至导致试剂瓶破裂， 也应严密腊封。
2 ．碳化钙、无水硫酸铜、五氧化二磷、硅胶极易吸水变质，红磷易被氧化，然后吸水生成 偏磷酸，以上各物均应存放在干燥器中。
3 ．浓硫酸虽应密闭，防止吸水，但因常用，故宜放磨口瓶中，磨口瓶塞应该原配，切勿对调。
4 ．“ 特殊药品 ” 的地下室，下层布块灰，中层布熟石灰上层布双层柏油纸，方可存放药物。

三、防变质：
1 ．防氧化：亚硫酸钠、硫酸亚铁、硫代硫酸钠均易被氧化，瓶口应涂腊。
2 ．防碳酸化：硅酸钠、过氧化钠、苛性碱均易吸收二氧化碳，应该涂腊。
3 ．防风化：晶体碳酸钠、晶体硫酸铜应进行腊封，存放在地下室中。
4 ．防分解：碳酸氢铵、浓硝酸受热易分解，涂腊后，存放在地下室中。
5 ．活性炭能吸附多种气体而变质，（木炭亦同），应放在干燥器中。
6 ．黄磷遇空气易自燃，永远保存水中，每 15 天查水一次：磷试剂瓶中加水、置于有水水 糟中，上加钟罩封闭。
7 ．钾、钠保存在火油中。
8．硫酸亚铁溶液中滴几滴稀硫酸，加入过量细铁粉，进行腊封。
9 ．葡萄糖溶液容易霉变，稍加几滴甲醛即可保存。
10 ．甲醛易聚合，应开瓶后立即加少量甲醇；乙醛则加乙醇。

四、防光：
1 ．硝酸银，浓硝酸及大部份有机药品应该放在棕色瓶中。
2 ．硝酸盐存放在地下室中既防热，又防光、防火还能防震。
3 ．有机试剂橱窗一律用黑漆涂染。
4 ．实验室用色布窗帘，内红外黑双层。

五、防毒害：
1 ．磷、硝酸银、氯酸钾、氯化汞等剧毒物放地下室内，双人双锁，建立档案，呈批取用， 使用记载，定期检查。
2 ．磷化钙、磷化铝吸水后放出剧毒性磷化氢，应放在干燥器中保存，贴上红色标签。
3 ．由于没有通风橱，经常在地面布石灰，吸附某些毒害气相物质。
4 ．浓酸，浓碱、溴、酚等腐蚀的药物，使用红色标签，以示警戒。

六、防震：
1 ．硝酸铵震动易爆炸，放地下室中。
2 ．自制的大晶体明矾、大晶体硫酸铜，用软纸垫包放大口试剂瓶中，进行缓冲，并按 “ 四位 数字 ” 进行编号入厨。