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。

实验室制取气体的思路：

      1．知识要点详解在初中化学中，主要应掌握O₂、H₂、CO₂的实验室制法。可以从制备所需仪器、药品、反应原理、收集方法、实验装置、验满、验纯及操作要点等方面进行比较。通过比较，能够总结和归纳实验室制取气体的思路。即：研究反应原理一根据所选药品的状态和反应条件，选择适当的仪器组成相应的实验装置一根据实验装置的特点，设计合理的实验操作步骤，预测可能的注意事项一根据所制取气体的性质，选择相应的收集、检验、验满及验纯的方法。
      实验室制取气体及验证其性质的实验，属于基本操作的简单综合实验。通过对比发生装置和收集装置，总结气体的个性及几种气体的共性，提高记忆效果。 

      2．设计装置的依据制取气体的装置分两部分：气体发生装置和气体收集装置。
      发生装置的选取根据反应条件和反应物的状态而设计，收集装置是根据气体的性质(主要是物理性质)而确定的。
      确定收集装置的原则——气体的收集方法是由该气体的性质，如密度、在水中的溶解性、是否与空气或水反应、是否有毒等决定的。


气体发生装置：

①“固+固”的反应，简称“固体加热型”，装置如图A所示，如用KMnO₄或KClO₃和MnO₂制O₂。
②“固+液”的反应，简称“固液常温型”，装置如图B、C、D、E。如用H₂O₂和MnO₂制O₂、用锌粒与稀H₂SO₄制H₂或用CaCO₃与稀盐酸制CO₂。同B装置相比，D装置具有便于添加液体药品，制取的气体量较多的优点；C装置不仅添加液体药品方便，而且可通过导管上的开关控制反应的发生和停止；E装置可通过分液漏斗的活塞控制加入药品的量和速度。

③“固+液”的反应的发生装置的其他改进：
为了节约药品，方便操作，可设计如下图所示装置，这些装置都可自动控制。

当打开弹簧夹时，溶液进入反应器内开始反应；当关闭弹簧夹时，气路不通，反应产生的气体将溶液压出反应器外，液体与同体分离，反应停止。

气体收集装置：

收集装置
选择条件	难溶或微溶于水，与水不发生化学反应的气体。如：H2、 O2、CH4等	不与空气发生反应，密度比空气密度大的气体。如：O2、 CO2等	不与空气发生反应，密度比空气密度小的气体。如：H2、CH4等
说明	①使用排水法收集的气体较纯净，但缺点是会使收集的气体中禽有水蒸气。当导管口有连续均匀的气泡冒出时才开始收集，当有大量气泡从集气瓶口冒出时，表明气体已收集满。 ②用向上排空气法收集气体，应注意将导管伸到接近集气瓶瓶底，同时应在瓶口盖上玻璃片，以便尽可能地排尽空气，提高所收集气体的纯度。使用排空气法收集的气体比较十燥，但纯度较低，需要验满(可燃性气体则要注意安全，点燃之前一定要验纯，否则有爆炸危险)

药品的选取和实验方案的设计：

(1)可行性：所选取的药品能制得要制取的气体；
(2)药品廉价易得；
(3)适宜的条件：要求反应条件易达到，便于控制；
(4)反应速率适中：反应速率不能太快或太慢，以便于收集或进行实验；
(5)气体尽量纯净；
(6)注意安全性：操作简便易行，注意防止污染。
例如：①实验室制取H₂时选用锌粒，而不用镁条、铁片，原因是镁价格贵且反应速率太快而铁反应速率又太慢；酸选用稀硫酸，而不宜用稀盐酸、浓硫酸，因为用稀盐酸制得的H₂，因混有HCl而不纯，而锌与浓硫酸反应不生成H₂.
②制CO₂时可选用用石灰石(或大理石)与稀盐酸，而不选用Na₂CO₃浓盐酸、稀硫酸，原因是Na₂CO₃，反应速率太快，浓盐酸易挥发出HCl气体，稀硫酸反应不能进行到底，也不能煅烧石灰石，因为条件不易达到，不呵操作；
④用KClO₃、过氧化氢制O₂时，要加少量的MnO₂，作催化剂，以加快反应的速率

实验室制取气体的实验操作程序：

实验室制取气体存选择好药品、仪器后操作的一般程序：
(1)组装仪器：一般按从左到右，从下到上的顺序进行；
(2)检查装置气密；
(3)装药品：若是固体跟液体反应，一般是是先装入固体再加入液体；
(4)准备收集装置：若用排水法收集气体时，应在制取气体之前将集气瓶盛满水；
(5)制取气体；
(6)收集气体并验满；
(7)拆洗仪器。
注意：①给同体加热时．试管口要略向下倾斜；
②用加热KMnO₄或KClO₃(MnO₂作催化剂)的方法制取O₂，若用排水法收集，实验完毕时应先把导管移出水槽再移走酒精灯；
③固体跟液体反应制取气体时，要注意长颈漏斗末端要插入液面以下进行液封，以防漏气。

装置的选取与连接：

实验室制取气体的实验往往与气体的净化、气体的干燥综合在一起。气体综合实验的装置选择及连接顺序为：


气体净化的几种方法：

(1)吸收法：用吸收剂将杂质气体吸收除去。如除去CO中混有的少量CO₂，可先用浓NaOH溶液吸收CO₂，再用浓硫酸等干燥剂除去水蒸气。常用吸收剂如下表：

吸收剂	吸收的气体杂质	吸收剂	吸收的气体杂质
水	可溶性的气体：HCl，NH3	NaOH	CO2，HCl，H2O
无水CuSO4	H2O	碱石灰	CO2,HCl ,H2O
灼热的铜网	O2	NaOH	CO2,HCl
灼热的CuO	H2，CO	浓硫酸	H2O

(2)转化法：通过化学反血，将杂质气体转化为所要得到的气体：如除去CO₂中的CO，可将混合气体通过足量的灼热CuO+COCu+CO₂

气体的干燥：

气体的干燥是通过干燥剂来实现的，选择干燥剂要根据气体的性质。一般原则是：酸性干燥剂不能用来干燥碱性气体，碱性干燥剂不能用来干燥酸性气体，干燥装置由干燥剂的状念决定．
(1)常见的干燥剂

干燥剂			可干燥的气体	不可干燥的气体
名称或化学式	酸碱性	状态
浓H2SO4	酸性	液体	H2、N2、O2、CO2、HCl、CH4、CO	NH3
固体NaOH、生石灰，碱石灰（氢氧化钠和生石灰的混合物）	碱性	固态	H2、O2、N2、CH4、CO、NH3等	CO2、SO2、HCl
无水CaCl2	中性	固态	除NH3外的所有气体	NH3

(2)干燥装置的选择
 ①除杂试剂为液体时，常选用洗气瓶，气体一般是 “长进短出”，如下图A。
②除杂试剂为同体时，常选用干燥管(球形或u 形)，气体一般是“大进小出”，如下图B、C。
③需要通过加热与固体试剂发生化学反应除去的气体，常采用硬质玻璃管和酒精灯，如下图D。


装置连接顺序的确定规律：

(1)除杂和干燥的先后顺序
①若用洗气装置除杂，一般除杂在前，干燥在后。原因：从溶液中出来的气体通常混有水蒸气，干燥在后可将水蒸气完全除去。如除去CO中混有的CO₂和水蒸气，应将气体先通过。NaOH溶液，再通过浓H₂SO₄。
②若用加热装置除杂，一般是干燥在前，除杂在后。如除去CO₂中混有的CO和水蒸气，应将气体先通过浓H₂SO₄，再通过灼热的CuO。
(2)除去多种杂质气体的顺序一般是先除去酸性较强的气体。如N2中混有 HCl、H₂O(气)、O₂时，应先除去HCl，再除去水，最后除去O₂(用灼热的铜网)。
(3)检验多种气体的先后顺序(一般先验水蒸气)：有多种气体需要检验时，应尽量避免前步检验对后步检验的干扰。如被检验的气体中含有CO₂和水蒸气时，应先通过无水CuSO₄。检验水蒸气，再通过澄清的石灰水检验CO₂.

确定气体收集方法的技巧：

（1）排水集气法适用于“不溶于水且小与水反应的气体”，如下图A。
（2）向上排空气法适用于“密度比空气大且小与空气成分反应的气体”(相对分子质量大于29的气体)，如下图B。
（3）向下排空气法适用于“密度比空气小且小与空气成分反应的气体”(相对分子质量小于29的气体)，如下图C。

 （4）不能用排空气法收集的气体
①气体的密度与空气的密度相近时不能用排空气法收集
②当气体与空气中某一成分反应时不能用排空气法收集
（5）有毒气体收集方法的确定
①有毒，但气体难溶于水时，一般采用排水法收集。如下图D
②有毒，但气体叉易溶于水时，则采用带双孔胶塞(一长一短的导气管)的集气瓶利用排空气法收集该气体，但必须接尾气处理装置，以免多余的有毒气体逸散到空气中污染空气，如收集氨气可用图E。


气体制取实验中关于仪器或装置选择题目的解题技巧：

(1)需要研究气体实验室制法的化学反应原理；
(2)需要研究制取这种气体所应采用的实验装置；
(3)需要研究如何证明制得的气体就是要制取的气体。
根据给出的仪器或装置进行选取时，应明确制取气体的发生装置主要是两套(同体加热型和固液常温型)，依据反应物的状态和反应条件来确定选用哪套发生装置；气体的收集装置主要就是三套(向上排空气法、向下排空气法和排水法)，依据气体的性质来确定选用什么样的收集装置。选择仪器时要注意先对实验原理进行判断，然后再根据原理确定装置所需要的仪器。
实验室制取气体的思路图:

盐的定义:
   盐是指由金属离子(或钱根离子)和酸根离子构成的化合物，盐在溶液里能解离成金属离子(或钱根离子)和酸根离子。根据阳离子不同，可将盐分为钠盐、钾盐、钙盐、钱盐等，根据阴离子不同，可将盆分为硫酸盐、碳酸盐，硝酸盐等。

生活中常见的盐有：
氯化钠(NaCl)，碳酸钠 (Na₂CO₃)、碳酸氧钠(NaHCO₃)、碳酸钙和农业生产上应用的硫酸铜(CuSO₄)。
盐的物理性质:
(1)盐的水溶液的颜色常见的盐大多数为白色固体，其水溶液一般为无色。但是有些盐有颜色，其水溶液也有颜色。例如:胆矾(CuSO4·5H2O)为蓝色，高锰酸钾为紫黑色;含Cu2+的溶液一般为蓝色，含Fe²⁺的溶液一般为浅绿色，含Fe³⁺的溶液一般为黄色。
(2)盐的溶解性记忆如下钾钠硝钱溶水快(含K+,Na+,NH4+,NO₃^-的盐易溶于水);硫酸盐除钡银钙(含SO₄^2-的盐中，Ag2SO4, CaSO4微溶，BaSO3难溶)都易溶;氯化物中银不溶(含 Cl-的盐中，AgCl不溶于水，其余一般易溶于水);碳酸盐溶钾钠钱[含CO₃^2-的盐，Na2CO3、(NH4)2CO3、 K2CO3易溶，Na2CO3微溶，其余难溶〕。

盐的化学性质:
(1)盐+金属一另一种盐+另一种金属(置换反应)，例如:Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
规律:反应物中盐要可溶，金属活动性顺序表中前面的金属可将后面的金属从其盐溶液中置换出来(K, Ca,Na除外)。
应用:判断或验证金属活动性顺序和反应发生的先后顺序。
(2)盐+酸→另一种盐+另一种酸(复分解反应)，例如;HCl+AgNO3==AgCl↓+HNO3。
规律:反应物中的酸在初中阶段一般指盐酸、硫酸、硝酸。盐是碳酸盐时可不溶，若是其他盐，则要求可溶。应用:实验室制取CO₂,CO₃^2-、Cl^-,SO₄^2-的检验。
(3)盐+碱→另一种盐+另一种碱(复分解反应)
规律:反应物都可溶，若反应物中盐不为按盐，生成物其中之一为沉淀或水。
应用:制取某种碱，例如:Ca(OH)₂+Na2CO3== CaCO3↓+2NaOH。
(4)盐+盐→另外两种盐
规律:反应物都可溶，生成物至少有一种不溶于水。
应用:检验某种离子或物质。例如:NaCl+AgNO3 =AgCl↓+NaNO3(可用于鉴定Cl^-);Na2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2NaCl（可用与鉴定SO₄^2-）
几种常见盐的性质及用途比较如下表:

	氯化钠	碳酸钠	碳酸氢钠	碳酸钙	硫酸铜
化学式	NaCl	Na2CO3	NaHCO3	CaCO3	CuSO4
俗称	食盐	纯碱、苏打	小苏打	——	——
物理性质	白色固体，易溶于水。水溶液有咸味，溶解度受温度影响小	白色固体，易溶于水	白色固体，易溶于水	白色固体，不溶于水	白色固体，易溶于水，溶液为蓝色，有毒
化学性质	水溶液显中性 AgNO3+NaCl==AgCl↓+NaNO3	水溶液显碱性 Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑ Na2CO3+Ca（OH）2==CaCO3↓+2NaOH	水溶液显碱性 NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑	CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑	CuSO4+5H2O==CuSO4·5H2O CuSO4+Fe==FeSO4+Cu CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓+Na2SO4
用途	作调味品和防腐剂，医疗上配置生理盐水。重要的化工原料	制烧碱，广泛用于玻璃、纺织、造纸等工业	焙制糕点的发酵粉的主要成分，医疗上治疗胃酸过多	实验室制取CO2，重要的建筑材料，制补钙剂	农业上配制波尔多液，实验室中用作水的检验试剂，精炼铜

易错点:
①“食盐是盐是对的，但“盐就是食盐”是错误的，化学中的“盐”指的是一类物质。

②石灰石和大理石的主要成分是碳酸钙，它们是混合物，而碳酸钙是纯净物。

③日常生活中还有一种盐叫亚硝酸钠,工业用盐中常含有亚硝酸钠，是一种自色粉末，有咸味，对人体有害，常用作防腐保鲜剂。

④CuSO₄是一种白色固体，溶于水后形成蓝色的CuSO₄溶液，从CuSO₄溶液中结品析出的晶体不是硫酸铜，而是硫酸铜晶休，化学式为CuSO₄·5H₂O，俗称胆矾或蓝矾，是一种蓝色固体。硫酸铜与水结合也能形成胆矾，颜色由白色变为蓝色.利用这种特性常用硫酸铜固体在化学实验中作检验水的试剂。
盐的命名:
(1)只有两种元素组成的盐，读作“某化某”，如 NaCl读作氯化钠，AgI读作碘化银。
(2)构成中含有酸根的，读作“某酸某”。如Na₂CO₃、ZnSO₄、AgNO₃、KMnO₄、KClO₃分别读作:碳酸钠、硫酸锌、硝酸银、高锰酸钾、氯酸钾。
(3)含铵根的化合物，读作“某化铵”或“某酸铵”。如NH₄Cl、(NH₄)₂SO₄读作:氯化铵、硫酸铵。
(4)其他:Cu₂(OH)₂CO₃读作“碱式碳酸铜”， NaHSO₄读作“硫酸氢钠”， NaHCO₃读作“碳酸氢钠”。

风化:
风化是指结晶水合物在室温和干燥的条件下失去结晶水的现象，这种变化属于化学反应。如 Na₂CO₃·10H₂O==Na₂CO₃+10H₂O；CaSO₄·2H₂O ==CaSO₄+2H₂O。

侯氏制碱法:
我国化工专家侯德榜于1938-1940年用了三年时间，成功研制出联合制碱法，后来命名为“侯氏联合制碱法”。其主要原理是:
NH₃+CO₂+H₂O== NH₄HCO₃
NH₄HCO₃+NaCl ==NaHCO₃↓+NH₄CI
2NaHCO₃==Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
(1)NH₃与H₂O，CO₂反应生成NH₄HCO₃。
(2)NH₄HCO₃与NaCl反应生成NaHCO₃沉淀。主要原因是NaHCO₃的溶解度较小。
(3)在第(2)点中过滤后的滤液中加入NaCl，由于 NH₄CI在低温时溶解度非常低，使NH₄Cl结晶析出，可做氮肥。
(4)加热NaHCO₃得到Na₂CO₃.
优点:保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，提高了食盐的利用率，NH₄Cl可做氮肥，同时无氨碱法副产物CaCl₂毁占耕田的问题。