化学肥料的概念：
化学肥料是指以矿物、空气、水做原料，经过化学加工制成含有植物生长所需的营养元素的物质，简称化肥。农作物所必需的营养元素有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁等，其中氮、磷、钾需要量较大，因此氮肥、磷肥、钾肥是最主要的化学肥料。另外还有同时含有两种或两种以上营养元素的复合肥，植物生长过程中需要量比较少的微量元素肥料。

常见化学肥料：
1、氮肥
①作用：氮是合成蛋白质、核酸和叶绿素的重要元素，氮肥充足会使植物枝繁叶茂、果实硕大。缺少氮元素，会使植物生长发育迟缓或停滞，光合作用减慢等。外观表现为植株矮小，瘦弱，叶片发黄，严重时叶脉为棕色。

②氮肥的特性
a.氮盐与碱混合受热可产生一种无色、有刺激性气味的气体，它能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。例如: NaOH+NH₄NO₃=NaNO₃+H₂O+NH₃↑
检验按根离子(NH₄⁺)时，需有可溶性碱和红色石蕊试纸。
b.氨水是氨气的水溶液，溶于水的氨气大部分与水反应生成一水合氨。一水合氨在水中发生电离，生成铵根离子和氢氧根离子。由于氨水中存在的阴离子全部是OH^-，所以氨水呈碱性，一水合氨属于碱类。请注意，通常情况下氨水指氨气溶于水后生成的一水合氨(NH3·H2O)，切勿将氨水的化学式写成NH4OH，因为氨水中没有NH4OH存在。
c.碳酸氢按受热分解:NH4HCO3==NH3↑+ CO2↑+H2O↑。

③氮的固定将氮气转化为氮的化合物的方法。如:豆科植物根部的根瘤菌能把空气中的氮气转化为含氮化合物，这类植物无需或只需少量使用氮肥。

2、磷肥
①作用:磷能促进作物生长，增强抗寒、抗旱能力。若缺乏磷元素，常表现为生长迟缓、产量降低，但磷过量则会引起作物贪青晚熟，结实率下降。外观表现为植株特别矮小，叶片出现紫色。

②常见磷肥有磷矿粉[Ca3(PO4)2]、钙镁磷肥(钙和镁的磷酸盐)、过磷酸钙[磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2 和CaSO4的混合物]等。

3、钾肥
①作用:钾肥能保证各种代谢过程的顺利进行、促进植物生民、增强抗病虫害和抗倒伏能力。若缺乏钾元素，常表现为茎秆软弱、容易倒伏、叶片的边缘和尖端呈褐色，并逐渐焦枯。

②常见钾肥有硫酸钾(K2SO4)、氯化钾(KCl)和草木灰(主要成分为K2CO3)等。

(4)复合肥
含两种或两种以土营养元素的化肥。
①特点能同时均匀地供给作物几种养分，充分发挥营养元素间的互补作用，有效成分高。

②种类磷酸按〔磷酸二氢铵NH4H2PO4和磷酸氢二按 (NH4)2HPO4的混合物」、硝酸钾(KNO3)。
常见氮肥及性质:

名称	化学式	性质	注意事项
尿素	CO(NH2)2	白色或淡黄色晶体，易溶 于水，含氮量不超过46.7%， 肥效高且持久，对土壤无 不良影响	——
碳酸氢铵	NH4HCO3	白色晶体，易溶于水，受潮 时常温下就能分解，温度越 高，分解越快，在土壤中不 残留有害杂质，含氮量低于 17.7%	防分解，贮存和运输时 都要密封.不要受潮或暴 晒，施肥后掩盖或立即 灌溉，不要与碱性物质 混合使用
硝酸铵	NH4NO3	白色晶体，易溶于水，高温 或受猛烈撞击时易爆炸，含 氮量低于35%，对土壤无不 良影响	不要与易燃物质或碱性 物质混合在一起，结块 时，不要用铁锤砸碎
硫酸铵	(NH4)2SO4	白色固体，易溶于水，常温 下性质稳定，不宜长期大量 使用，否则会使土壤酸化、 板结硬化	不能与碱性物质混合， 不宜长期大量使用
氨水	NH3·H2O	氨气的水溶液，易挥发，显碱性	运愉、扩存、使用时要 防挥发

化肥和农家肥的比较：

所含元素种类少，但营养元素含量大	常含有多种营养元素，但营养元素含量较少
一般易溶于水，易被农作物吸收，肥效较快	一般较难溶于水，经腐熟后逐步转化为可溶于水、能被作物吸收的物质，肥效慢但肥期较长
便于工业生产，成本较高	便于就地取材，成本低廉
长期使用会破坏土壤的结构，使果蔬、谷物含有超量化肥，影响人体健康；化肥还会造成水体污染，引起水体富营养化	能改良土壤结构

使用化肥、农药的利与弊：
①利：化肥、农药对提高农作物的产量具有重要的作用。

②弊：
a.不合理施用化肥会带来很多环境问题，一方面化肥中含有一些重金属元素、有毒有机物和放射性物质，施人后会引起潜在的土壤污染；另一方面化肥在施用过程中，因某些成分的积累、流失或变化，引起土壤酸化，水域中氮和磷含量升高，氮化物和硫化物气体排放等，造成土壤退化和水、大气环境的污染。
b.农药本身有毒，在杀灭病虫害的同时也带来了对自然环境的污染和对人体健康的危害。

使用化肥的注意事项：
①铰态氮肥不能与碱性物质(如碱、草木灰等)一起使用，因为铵态氮肥中的NH₄⁺遇到OH^-会生成易挥发的NH₃，降低肥效。

②使用氨水或磷酸氢铵时要防止挥发，立即灌溉或用土盖上，人要站在上风口，因氨气对人的眼、鼻等膜有刺激作用。

③硝酸按受热易分解，在高温或猛烈撞击时易发生爆炸。所以当硝酸铵受潮结块时，不要用铁锤砸碎。

④硫酸按不易长时间使用，以免造成土壤酸性增强或土壤板结。

化肥鉴别的方法：
①一看、二闻、三溶看外观，氮肥、钾肥为白色晶体，磷肥是灰白色粉末；闻气味，碳酸氢按有强烈的氨味，可直接将它与其他氮肥相区别；加水溶解，氮肥、钾肥全部溶于水，磷肥大多不溶于水。铵盐的鉴别：(NH₄)₂SO₄、NH₄NO₃等和熟石灰混合研磨，放出具有刺激性气味的氨气。

②氮肥的简易鉴别氮肥中的氨水呈液态，碳酸氧钱有强烈的氨味，据此可直接将它们与其他氮肥相区别。其他常见氮肥可按下列步骤鉴别:

注意硫酸铵、氯化铵、硝酸铵同时鉴别时，不能先加硝酸银溶液鉴别氯化铵，因为硝酸银与硫酸铵反应，可能生成微溶物硫酸银，也可能出现沉淀。所以要区分含SO₄^2-、Cl^-和NO₃^-的三种物质时，一般是先加硝酸钡来鉴别出含有SO₄^2-的物质，再加入硝酸银，鉴别出含有Cl^-的物质，无现象的则是含有NO₃^-的物质。

③化肥鉴别歌鉴别化肥简易行，无锈铁片火烧红；化肥分别铁上放，各自现象皆不同；遇铁冒烟化成水，定是尿素不可疑；若是只熔不冒烟，刺鼻气味是磷铵；一阵烟后冒火星，必是硝铵显神通；铁上发出紫火焰，吱吱微响是硫铵；要想测知氯化铵，触铁味如浓盐酸；磷肥多为灰白色，置于红铁味难闻；放于红铁爆噼啪，无氨味者硫酸钾，氨化磷肥与有别，无烟臭气呛煞人；上述现象若不符，其中有诈须谨慎；认真鉴别把握准，防止上当把钱费。
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”。

定义：
硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水。
软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。

水的硬度：
水的硬度常用一种规定的标准来衡量，这个标准是：把1L水里含10mgCaO（或相当于10mgCaO）称为1度。
硬水和软水的检验：
（1）用肥皂水来检验硬水和软水，把肥皂水滴在水里搅拌，产生泡沫多的是软水，产生泡沫少或不产生泡沫的是硬水

（2）用加热煮沸的方法检验硬水和软水。水加热煮沸时，有较多沉淀的是硬水，不产生沉淀或者产生沉淀较少的是软水。

硬水的软化：
就是设法除去硬水中的钙、镁化合物。

硬水软化的方法：生活中常用煮沸法，工业上常用离子交换法和药剂软化法，实验室常用蒸馏法，蒸馏法是净化程度较高的水，蒸馏时应注意以下几点：

①蒸馏瓶中的液体不能超过其容积的2/3.
②加热时，应在烧瓶中放几粒沸石（或碎瓷片）。
③装置气密性良好
④水银温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口附近。

使用硬水造成的危害：
饮用水中含有微量的钙、镁成分，对人体健康是有益的。但是，水中含太多的钙、镁成分，对生活和生产都有危害。
①用硬水洗涤，不仅浪费肥皂，而且会在织物上积有肥皂跟钙、镁反应后生成的沉淀，不容易洗干净，还会使纤维变脆、易断。
②硬水有苦涩味，长期饮用硬水会使人的胃肠功能紊乱，出现不同程度的腹胀、腹泻和腹痛。
③锅炉用水硬度太大，会产生水垢，这会大大降低锅炉的导热能力，造成燃料的浪费。另外，当水垢爆裂脱落时，会造成炉壁局部受热不均，易引起锅炉爆炸。

离子交换法：
离子交换法是工业生产软化水的重要方法之一。离子交换法的原理:离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基团(一般情况下，常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子)，当含钙、镁离子较高的硬水经过离子交换树脂时，离子交换树脂即可以释放出钠离子，其功能基团与钙、镁离子结合。这样水中的钙、镁离子含量下降，水的硬度降低，硬水即可被软化为软水。离子交换法的流程为：工作(即交换)、反洗、再生、清洗四个过程。

 概念：
化石燃料是由古代动植物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的。化石燃料包括煤（工业的粮食），石油（工业的血液）和天然气，是不可再生能源。

 煤：
 ①煤是固体燃料，其最大的缺点是燃烧速率慢，利朋效率低，且不适用于多数运输业作动力源，还会导致严重的大气污染。从资源、经济与环境三方面综合考虑，适宜在煤产地搞热电联产，提高煤炭转换成电能的比重．住城市发展煤气或液化燃料。煤的综合利用煤是我国主要的化石能源，占90％以上，煤的综合利用措施主要有下列三条：
a.煤的气化：目前主要是煤在高温下与水蒸气的反应。产物为燃料气，又可作化工原料。主要产品有CO、CH₄、H₂等。
b.煤的焦化：也称煤的干馏，是在隔绝空气的条件下加强热．使组成煤的物质发生分解反应。主要产品及用途：焦炭：金属冶炼；煤焦油：重要的化工原料；焦炉气：含有CO、CH₄、H₂等，既可作燃料又是重要的化工原料。
c. 煤的液化：煤发生化学反应，分裂为小分子，利用催化剂向小分子中加入氯元素．得到与石油产品成分相近的燃料油，是一项人造石油的技术。

②煤气:
a．煤气的形成：煤气作为一种生活燃料，在一些城市被使用．煤气通常情况下是利用煤与水蒸气在高温条件反应生成的：C+H₂OCO+H：煤气的主要成分是CO，但同时含有H₂、CH₄等其他可燃性气体
b．煤气中报警物质的特性:由于煤气的主要成分CO是一种无色、无味的有毒气体，当煤气泄漏时不易察觉，会危害人体健康甚至危及生命。为了安全起见，通常在煤气中加入一些持殊的物质，如乙硫醇(C₂H₅SH)。乙硫醇具有特殊刺激性气味，当煤气泄漏时，可以使人很快警觉，并马上采取措施，防止发生爆炸、火灾和中毒事故；同时，乙硫醇在煤气燃烧过称中可以充分燃烧不仪煤气．其他可燃性气体如天然气、液化石油气中通常也加入少量报警物质。

石油的综合利用:
①石油是由多种物质组成的混合物，没有同定的组成和性质，根据组成石油的各组分的沸点不同，可从石油中分离出不同的燃料，如汽油、煤油、液化石油气等，

②石油分馏产品及用途
溶剂油——溶剂
汽油—一汽车燃料
航空煤油一一飞机燃料
柴油一—拖拉机、轮船燃料
润滑油一一润滑剂
石蜡——蜡烛
沥青——筑路
石油不仅是优质的能量来源，还是宝贵的化工资源。使石油中的大分子断裂为小分子．小分子重新组合成大分子，从而把石油转化为工农业、医疗、化工等产品，因此把石油称怍“工业的血液”。石油化学工业不同于石油分离，石油化学工业是石油发生复杂的反应，从而生成各种产品，是化学变化。

天然气:
天然气的主要成分是甲烷，主要含碳、氢两种元素。天然气里的甲烷是在隔绝空气的情况下，主要由植物残体分解而生成的。有石油的地方，一般就有天然气。天然气是一种重要的气体燃料。但其贮藏量是有限的。
①甲烷的组成
甲烷是由碳、氢两种元素组成的化合物，其化学式为CH4，是一种最简单的有机物，其中含氢元素的质量分数为25%，是氢元素含量最高的有机物。

②甲烷的性质
a. 物理性质：无色，无味的气体，极难溶于水，它的密度比空气小。
b. 化学性质——可燃性
纯净的甲烷在空气中能安静地燃烧在火焰上方罩一冷而干燥的小烧杯，然后再换一个内壁有石灰水的小烧杯。
现象：烧杯内壁有水珠生成，烧杯内壁的石灰水变浑浊。
结论：甲烷中含有碳元素和氢元素，是由碳和氢两种元素组成的化合物，化学式为CH4。
化学方程式：CH4+O2CO2+H2O
c. 当甲烷与氧气或空气混合后，点燃就有发生爆炸的危险（按体积计算爆炸极限为5%—15%），所以在煤矿的矿井里必须采取通风，严禁烟火等安全措施，以防甲烷和空气等混合发生爆炸。

煤，石油，天然气的区别

	煤	石油	天然气
形成	古代植物被埋在地下经过一系列复杂变化而形成	古代植物遗骸在地壳中经过复杂变化而形成
元素组成	主要含C；少量含：H、N、S、O等	主要含C、H，少量含S、N、O	主要含C、H，主要成分是CH4
类别	混合物（由有机物和无机物组成）	混合物（多种有机物）	混合物
形态	黑色固体，有光泽，人称“黑色金子”，无固定的熔点，沸点，具有可燃性	粘稠液体，黑色或棕色，不溶于水，密度比水小，无固定的熔点，沸点	无色无味气体，密度比空气小，极难溶于水
性质	煤焦炭，煤焦油、煤气等	石油溶剂油，汽油，航空煤油，煤油，柴油等	易燃烧，产生明亮的蓝色火焰，化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O

化石燃料燃烧与环境的关系:
①化石燃料燃烧产生的物质
化石燃料煤、石油和天然气都是含碳元素的物质．其中还含硫元素等杂质。这些燃料燃烧时，会产生二氧化硫等污染空气的气体，燃料燃烧不充分，会产生一氧化碳和碳粒，加上未燃烧的碳氢化合物，如果直接排放到空气中必然对空气造成污染化石燃料燃烧时排放出的物质有：
a．一氧化碳：
b．碳氢化合物；
c．碳粒和尘粒；
d．二氧化碳

②煤燃烧产生的有害物质
由于煤所含元素有C、H、N、S、O等几种，所以煤燃烧时会排放出二氧化硫、氮的氧化物等．这些气体溶于水会形成酸雨，酸雨会对森林、雕像、建筑物等造成腐蚀。当煤未充分燃烧时，会产生一氧化碳，一氧化碳是夺气的污染物。煤在燃烧时，会散出固体小颗粒(未燃烧的碳粒)，造成对空气的粉尘污染。家庭里用煤炉烧煤时，常常会闻到一股激性气味，并看到炉口上方蓝色火焰、这种刺激气昧是烧煤时产生的二氧化硫的气味，蓝色火焰主要是生成的一氧化碳燃烧而产生的。二氧化碳的大量排放，超过自然界的消耗能力，就会引起温室效应，会使大气变暖，陆地减少。

③减少煤燃烧污染的措施
a．燃烧低硫优质煤，或是采用燃料脱硫技术．减少SO₂的排放；
b．尽量使燃料完全燃烧；
c．减少化石燃料的使用，开发新能源：
d．植树造林；
e．变分散供热为集中供热。

④汽车用燃料燃烧对空气的影响及减少空气污染的措施

	燃料燃烧对空气的影响	减少空气污染的措施
汽车用燃料的燃烧	汽车使用的燃料 (汽油或柴油)燃烧产生的尾气中，主要污染物有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等	①改进发动机的燃烧方式，使汽油或柴油充分燃烧；②使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质；④使用无铅汽油。禁止含铅物喷排放，同时在管理上加入检测尾气的力度等

化石燃料的使用与开发:
现有的化石燃料是有限的，而且是不可再生的，每种化石燃料都确有用尽的时候。下表是我同1998年探明的化石燃料储量及产量和使用年限

	探明储量	年产量	使用年限
石油	32.7亿吨	1.6亿	约20年
天然气	1.37×104亿立方米	217亿立方米	约63年
煤	1145亿吨	12.4亿	约92年

从表中数据可以看出，节约能源是完全有必要的，也是十分重要的
节约能源，充分利用能源，使燃料充分燃烧，可从以下两个方面着手：
①燃烧时要有足够的空气；
②燃料与空气要有足够大的接触面积，充足的空气才能使燃料尽可能完全燃烧，与空气充分接触才能使其反应快，对能量的利用损失小，

新能源:
     在合理开发、综合利用化石能源的同时，积极开发氢能、核能．太阳能、生物质能(沼气)、风能、水能、地热能、潮汐能等新型能源，以应对能源危机，减轻环境污染，促进社全可持续发展.

几种常见的新能源: 
(1)车用乙醇汽油
将乙醇液体中含有的水进一步除去，再添加适量的变性剂可形成变性燃料乙醇，将其与汽油以一定的比例混合形成乙醇汽油。酒精中不含氮、硫等元素，因此它完全燃烧后排放的尾气中污染物少，有利于保护环境，所以乙醇汽油是较清浩的能源。掺有10％乙醇的汽油燃烧可使CO排放量减少30％，碳氢化合物排放量减少10％，这种燃料不仅可以节省石油资源和有效地减少汽车尾气的污染，还可以促进农业生产。目前在我国的一城市正在逐步推广使用乙醇汽油。

(2)氢能
①氢气作为未来理想能源的优点
a．氢气的来源广泛，可以由水制得。
b．氢气燃烧的热值比化石燃料高(如下图)．大约是汽油热值的二倍。
c．最突出的优点是燃烧产物是水，不污染环境因此氢能源具有广阔的开发前景。
②氢气的性质
a．氢气的物理性质：通常情况下，氢气是无色、无味的气体，难溶于水，密度是0.089g/L，比空气密度小，是最轻的气体。
b．氢气的化学性质：氢气的可燃性：纯净的氢气在空气中能安静地燃烧，这个反应的化学方程式为2H₂+O₂2H₂O，现象为：产生淡监色火焰，放山热量氢气的还原性：氢气在加热条下，能跟某些金属氧化物反应，夺取金属氧化物中的O，因此，氢气具有还原性，即能使金属的氧化物失去O而还原为金属，氢气是一种重要的还原剂。
如氢气还原氧化铜：H2+CuOCu+H2O
现象：黑色固体粉末逐渐变为红色，试管内壁有水珠产生。
③氢能源的开发
a. 电解水的方法：消耗电量太多，成本高，不经济，不能大规模地制取氢气。
b. 理想的制氢方法：寻找合适的光分解催化剂，使水在太阳光的照射下分解产生氢气、
④氢气的储存：由于氢气是一种易燃易爆的气体，难液化，储存和运输不方便也不安全。如何储存氢气是氢能源开发研究的又一关键问题。目前，人们发现某些金属合金如Ti—Fe、Ti—Mn、La—Ni等具有储氢功能。其中La—Ni合金在常温、0.152MPa下就能放出氢气，已用于氢能汽车和燃料电池中氢气的储存，新型储氢型合金材料的研制和实际应用对氢能源开发具有重要意义

(3)生物质能
指太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽用之不竭，是一种可再生能源。通常包括木材，森林废弃物，农业废弃物，水生植物，油料植物，工业有机废弃物，动物粪便等。具有可再生性、低污染性、分布广泛、总量丰富等特性。
①沼气是有机物质在厌氧条件下经过微生物发酵而生成的一种可燃性气体，其主要成分是CH4。
②沼气的制取
把秸秆、杂草、人类粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可以产生甲烷。如图：

③发展沼气的意义：解决农村生活的燃料问题，提高农家肥的肥效。减少污染物的排放，保护环境。

(4)其他的新能源
随着社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量已经不能满足人类的需求。目前，人们正在开发和利用的新能源有太阳能、核能、风能、水能、地热能和潮汐能等。
①太阳能：地球上最根本的能源是太阳能。太阳能的利用一是通过集热器进行光热转换，如太阳能热水器．二是通过光电池直接转化为电能，如太阳能电池
②核能：来源于原子核的变化，这类变化叫核反应。核反应过程中由于原子核的变化，而伴随着巨大的能量变化，所以核能也叫原子能。
③风能：利用风力进行发电、扬帆助航等技术，也是一种可以再生的清洁能源
④地热能：地壳深处的温度比地面高得多，利用地下热量也时进行发电
⑤海洋能：在地球与长阳、月亮等的相互作用下海水不停地运动。站在海滩上，可以看到滚滚海浪，在其中蕴藏着潮汐能、波浪能、温差能，这些能量总称海洋能。

沼气与天然气的区别：
沼气和天然气的主要成分一样，都是CH4，但沼气并不是天然气。天然气是化石能源，属于不可再生能源，沼气是可再生能源。

节能:
(1)解决人类能源短缺的途径
①节约能源；
②开发利用新能源，

(2)节约能源的途径
①充分燃烧燃料：如使煤粉碎或气化后燃烧；
②充分利用热能：如综合利用；
③变废物为能源：如沼气。

(3)节能标志

中国节能标志由“energy”的第一个字母e构成一个圆形图案，中间包含了一个变形的汉字“节”．寓意为 “节能”。缺口的外圆又构成“China”的第1个字母 “C”．“节”的上半部分简化成一段古长城的形状，与下半部构成一个烽火台的图案，一起象征着中国。“节” 的下部又是“能”的汉语拼音第1个字母“N”，整个图案中包含了中英文，有利于与国际接轨。
可燃冰:
   可燃冰是甲烷水合物，外观像冰。它由甲烷分子和水分子组成，还含有少量二氧化碳等其他气体。可燃冰在低温高压条件下形成，1体积可燃冰可储载100 一200倍体积的甲烷气体，具有能量高、热值大等优点。目前发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的2 倍，它将成为替代化石燃料的新能源。但是，可燃冰埋藏于海底的岩石中，目前开采在技术上还存在很大困难。如果在开采时甲烷气体大量泄漏到大气中，造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。

燃料电池:
    燃料电池是一种化学电池，它将物质发生化学反应时释放出的能量直接转变为电能。燃料电池与普通化学电池不一样，它工作时需要外界连续地向其供给燃料和氧化剂。正是由于它是把燃料进行化学反应释放出的能量变为电能输出，所以被称为燃料电池-- 燃料电池在结构上与蓄电池相似，由正极、负极和电解液组成．两极多是由钦、镍等惰性微孔材料制成，它们确利于气体燃料及空气或氧气通过，但不参与化学反应。以氢氧燃料电池为例，电池工作时，从负极将氢气输送进去，从正极将氧气输送进去，氢气和氧气在电池内部发生电化学反应，使燃料的化学能转变为电能。除了氢气，甲烷、煤气等也可作为燃料电池的燃料。目前。已研制成功铝空气燃料电池，它是用纯铝作负极，空气作正极，铝空气电池可以代替汽油提供汽车动力，这种电池还能用于收音机、照明设备、野营炊具、野外作业工具等。燃料电池具有能量转化率高，对环境污染小，工作时安静且无机械磨损等许多优点，在汽车、通信等许多方面得到了应用。

氢能源循环体系:
     下图是一种最理想的氧能源循环体系，太阳能和水是用之不竭的，而且价格低廉。极需研究的是寻找合适的光分解催化剂，它能在光照下使水的分解速率加快。当然，氢发电机的反应器和燃料电池也是需要研究的领域。实现这一良性循环．将使人类可以各取所需地消耗电能。


太阳能的利用方式:
日前太阳能的利用方式是光热转换和光电转换两种方式。
(1)光热转换方式
太阳能的热利用是通过集热器进行光热转化的，集热器也就是太阳能热水器。它的板芯由涂了吸热材料的铜片制成，封装存玻璃钢外壳中。铜片只是导热体，进行光热转化的是吸热涂层，这是特殊的有机高分子化合物。封装材料也很讲究，既要有高透光率，又要有良好的绝热性：随涂层、材料、封装技术和热水器的结构设计等不同，终端使用温岌较低的在200℃以下，可供生活热水、取暖等；中等温在存200～800℃之间，可供烹调、工业用热等；高温的可达800℃以上。可以供发电站使用。20世纪70年代石油危机之后，这类热水器曾有蓬勃发展，特别是在美国、以色列、日本、澳人利亚等国家，安装家用太阳能热水器的件它很多 (1()％～35％)。20世纪80年在美国已建成若干示范性的太阳能热发电站，用特殊的抛物面反光镜聚集热量获得高温蒸汽送到发电机进行发电。

(2)光电转换方式
太阳能也可通过光电池直接变成电能，这就是太阳能电池。其具有安全可靠、无噪、无污染、：不需燃料、无需架设输电网、规模可大叫可小等优点，但需要占用较大的面积。因此比较适合阳光充足的边远地区的农牧民或边防部队使用。已有使用价值的光电池种类不少．如多晶硅(Si蜥)、单晶硅(掺入少量硼、砷)、碲化镉 (cdTe)、础化铜钢(culnSe)等都是制造光电池的半导体材料，它们能吸收光子使电子定向流动而形成电流光电池应用范围很广，大的可用于微波中继站、卫星地面站、农村电话系统，小的可用于太阳能手表、太阳能计算器、太阳能充电器等，这些产品已有广大市场。

有关能源的几种常见概念：
（1）一级和二级能源
一级能源是直接开采或直接被利用的能源．如煤、石油、天然气、水能等
二级能源是由一级能源转化产生的能源，如水电、火电、酒精等汽油、柴油等石油产品都是由石油分馏产生的，因此属于二级能源

（2）绿色能源和清洁能源
绿色能是指对环境无影或影响很小的能源：如：电能、光能、潮汐能、氢能等
清洁能源是指使用时不产生污染环境的物质，但产物排放过多会对环境有影响的能源，如乙醇、甲烷等燃料燃烧产生的CO₂，空气中CO₂过多会产生温室效应

（3）可再生能源和不可再生能源
通过大自燃的循环可不断转化的能源称为可再生能源。如水能、氢能、乙醇等，要通过几百万年才能形成的能源、用一点少一点，这样的能源称为不可再生能源．如化石燃料

（4）化学能、物理能、核能
化学能：通过化学反应中获得的能量，如化石燃料和其他燃料燃烧产生的能量。
物理能：不通过化学反应直接获得的能量．如水能、地热能、潮汐能、风能。
核能：通过原子核变化获得的能量，如原子弹、氢弹爆炸释放的能量，核反应堆中产生的能量。

混合物：
（1）概念：由两种或多种物质混合而成的物质，没有有固定的组成，各成分保持自己原有的化学性质。
（3）常见的混合物:空气、合金、矿石、溶液等。
（4）混合物的提纯:混合物经过物理或化学的方法可以提纯。

纯净物：
（1）概念：只由一种物质组成的物质。
（3）纯净物的分类：纯净物根据物质组成的元素种类，分为两大类：单质和化合物。

纯净物和氧化物的区别：

	纯净物	混合物
概念	宏观：由一种物质组成的物质 微观：由同种分子构成(对于由分子构成的物质而言)	宏观:由两种或多种物质组成的物质 微观:由不同种分子构成(对于由分子构成的物质而言)
区别	由同种物质组成(对于由分子构成的物质，是由同种分子构成的)，组成是固定的	由不同种物质组成（对于由分子构成的物质. 是由不同种分子构成的)，组成是不固定的
特点	①具有固定的组成 ②具有一定的性质 ③有专门的化学符号	①没有固定的组成和性质 ②各成分保持各自的性质 ③没有专门的化学符号
分离方法	组成固定，不需分离；若需将化合物分成几种单质，则必须通过化学方法才能实现	物理方法： 筛选 过滤 蒸馏
实例	氧气，二氧化碳，高锰酸钾	空气，粗盐，蔗糖水
联系	纯净物是相对而言的，自然界中绝对纯净的物质是不存在的，通常的纯净物是指含杂质很少的具有高纯度的物质。两者间的关系为

对纯净物和混合物概念的理解：
（1）混合物概念：混合物可以看作是由几种纯净物混合而成的，混合物的形成过程中发生的是物理变化。由于混合物的组成一般不固定，所以往往不能用化学式表示。
（2）纯净物概念：纯净物只由一种物质组成，有固定的组成.可以用化学式表示。

 常考的纯净物与混合物：
(1)混合物：石油、煤、天然气、洁净的空气、生理盐水、矿泉水、汽水、碘酒、白酒、双氧水、盐酸、合金等都是混合物。
(2)纯净物：水银、烧碱、纯碱、胆矾、液态氧、液态氮、蒸馏水(纯水)、干冰、冰水共存物、金刚石、石墨、生石灰、熟石灰、氯化钠、氧化铁等都是纯净物:
 

物质的分类示意图：

酸：
1. 定义：电离时生成的阳离子全部是H⁺的化合物
2. 常见的酸：HCl，H₂SO₄，HNO₃，H₃PO₄。

碱：
1. 定义：电离时生成的阴离子全部是OH^-的化合物
2. 常见的碱：NaOH，KOH，Cu(OH)₂，Fe(OH)₃等

盐：
1. 定义：电离时生成金属离子（包括NH₄⁺）和酸根离子的化合物
2. 常见的盐：NaCO₃，NaCl，NaSO₄等
酸、碱、盐的比较：

	从化学组成看	从电离观点看	组成特点
酸	由氢元素和酸根组成	电离时生成的阳离子全都是氢离子(H+)的化合物	一定含氢元素
碱	由金属元素和氢氧根组成(氨水也是碱)	电离时生成的阴离子全都是氢氧根离子(OH-)的化合物	一定含氢、氧 元素
盐	含有金属元素(或NH4+) 和酸根	电离时能生成金属离子（或NH4+）和酸根离子的化合物	酸式盐中一定含氢元素，碱式盐中一定含氢、氧元素

定义：
金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。

常见的金属材料包括：
纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。
（注：金属氧化物（如氧化铝）不属于金属材料）

几种重要的金属：
(1)铁(Fe)
纯铁具有银白色金属光泽，质软，有良好的延展性，是电和热的良导体，密度为7.86g/cm3，属重金属，熔点为1535℃，沸点为2750℃。

(2)铝(Al)
具有银白色金属光泽，密度为2.70g/cm³，熔点为660℃，沸点为2200℃。具有良好的延展性、导电性和一导热性。在空气中，铝表面能形成一层致密的氧化物薄膜，可阻止铝进一步被氧化;铝对浓硝酸等有耐腐蚀性;在高温时还原性很强，可川来冶炼高熔点金属;导电性仅次于银和铜，常用于制造电线和电缆。

(3)铜(Cu)
具有红色金属光泽，密度为8.92g/cm³，熔点为1083℃，沸点为2595℃。具有良好的延展性、导电性和导热性。铜在干燥的空气中化学性质不活泼，在潮湿的空气中，表面可生成碱式碳酸铜(铜绿)；导电性在金属中仅次于银，用于制造电线、电缆和各种电器。

(4)锌(Zn)
具有青白色金属光泽，密度为7.14g/cm3，熔点为419.4℃，沸点为907℃.锌在空气中比较稳定，在表面能形成一层致密的氧化物薄膜，所以常将锌镀在铁的表面，以防止铁被腐蚀;锌还常用于电镀、制造铜合金和干电池。

(5)钛(Ti)具有银白色金属光泽，密度为4.5g/cm³，熔点为1725℃，沸点为3260℃。具有良好的延展性和耐腐蚀性。钛和钛的合金可用于制造喷气发动机，轮船外壳，反应器和电信器材。
人类使用金属的历史：
人类最早使用的金属制品是青铜器，然后过渡到铁器时代，再后就是铝制品时代。人类使用金属的历史主要与金属的活动性及冶炼技术的难易有关。

金属之最：
(])地壳中含量最多的金属元素—铝(Al)
(2)人体中含量最高的金属元素—钙(Ca)
(3)导电、导热性最好的金属—银(Ag)
(4)熔点最高的金属—钨(W)
(5)目前世界年产址最高的金属—铁(Fe)
(6)硬度最大的金属—铬(Cr)
(7)密度最大的金属—饿(Os)
(8)密度最小的金属—铿(Li)

金属材料的分类：
金属材料可分为黑色金属材料和有色金属材料。黑色金属材料通常包括铁、铬、锰以及它们的合金，是应用最广泛的金属材料，除黑色金届外其他各种金属称为有色金属。

纯金：
   在欧洲和美洲，把纯金叫做“24K"，"18K”金就是含黄金18份，其余的6份是铜，合为成数，就是七成五。把成数和K数互相折合，可以用下边两个公式：成数÷10×24=K数，K数÷24×10=成数。美国的金元按规定是21.6K，用上面的公式一算，可以知道应该用九成金来铸。普通的金表外壳和金笔尖都是14K，你可以算一算是几成金。

物质的鉴别：　　
根据不同物质的特性，用化学方法把两种或两种以上的已知物质一一区别开。
鉴别时只需利用某一特征反应，确定某物质的一部分就可达到鉴别的目的。且已知n种，确定n-1种，则余下的既为可知。　　

鉴别物质常用的方法：
（一）、物理方法：
“看、闻、摸、溶、吸”等方式进行鉴别。“看”就是要看物质的颜色、状态、形状等，“闻”可以闻某些气体的气味，“摸”可以通过摸容器的外壁，感觉是否有热量的改变，“溶”看物质是否能溶解，“吸”看是否能被磁铁吸引。如：硫酸铜溶液是蓝色的、氯化铁溶液是棕黄色的、其它常见的物质只要不含Cu²⁺和Fe³⁺的化合物的水溶液一般都是无色的，大理石是块状固体、氢氧化钠是片状固体、氢氧化钙是粉末状固体，氢气和氧气是气体、酒精有是液体

（二）、化学方法：
就是通过不同的物质在与同一种物质发生化学反应时所产生的现象不同把它们鉴别开的方法，它是鉴别物质的常用方法。下面根据物质的构成的特点，分析在化学上常用的鉴别方法。
1、含“H⁺”的化合物（如HCl、H₂SO₄）的鉴别方法。
（1）用紫色的石蕊试液。酸溶液都能使紫色的石蕊试液变成红色，如硫酸溶液能使紫色的石蕊试液变成红色。
（2）用PH试纸。酸（含H⁺的化合物）溶液的PH<7，如：醋酸溶液的PH<7。
（3）用镁、铝、锌、铁等活泼金属。这些金属与酸反应产生的明显现象是，有无色气体生成。如：Mg+H₂SO₄==MgSO₄+H₂↑
（4）用含有“CO₃^2-”的物质，如：碳酸钠与盐酸反应产生无色的气体，该气体能使澄清的石灰水变浑浊。
例1：设计实验鉴别两种无色溶液一种是硫酸，一种是氢氧化钠。分析：硫酸是酸性溶液，而氢氧化钠是碱性溶液。所以上述四种方法都可以用来鉴别这两种物质。

2、含“OH^-”的化合物（如NaOH、Ca(OH)₂）的鉴别方法。
（1）用紫色的石蕊试液或者无色的酚酞试液。观察到的现象是：含OH^-的化合物才能使紫色的石蕊试液变成蓝色，能使无色的酚酞试液变成红色。
（2）用PH试纸。含OH^—的化合物的水溶液的PH>7
（3）用含有Cu²⁺等离子的盐溶液，会产生不同颜色的沉淀。
例2：有氯化钠、氢氧化钙和盐酸三种无色溶液，怎样实验的方法加以鉴别。分析：以上三种物质分别是盐、碱和酸三类，因此最好用紫色的石蕊试液进行鉴别，变成蓝色的是氢氧化钙，变成红色的是盐酸，不变色的是氯化钠溶液。

3、含“CO₃^2-”的化合物（如Na₂CO₃）的鉴别方法。最常用的方法是稀盐酸和澄清的石灰水，看到的现象是：加入稀盐酸后有无色气体产生，该气体能使澄清的石灰水变浑浊。
例3：有碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液两种无色液体，怎样鉴别它们。分析：由于两种溶液都显碱性，所以不能使用酸碱指示剂。可向两种溶液中分别加入少量的稀盐酸，再反生成的气体通入到澄清的石灰水中。

4、含有“Cl-”的化合物（NaCl等）的鉴别方法。鉴别含“Cl”的化合物依据的原理是：它与含“Ag⁺”的化合物结合成AgCl,它是一种不溶于水也不溶于酸的沉淀。
例4，实验室里有两瓶失去标签的无色溶液，只知它们是氯化钠和硝酸钠，设计实验鉴别它们。分析：两种无色溶液中的阳离子都是钠离子，没有办法进行鉴别，但可以根据氯化钠与硝酸银溶液反应生成白色氯化银的沉淀，而硝酸钠与硝酸银不发生反应的原理反两种化合物的溶液鉴别开。

5、含“SO₄^2-”的化合物（如Na₂SO₄）有鉴别方法。鉴别这类化合物的原理是：SO₄^2-离子与Ba²⁺离子结合成不溶于水也不溶于酸的白色沉淀。
例5，设计一个实验鉴别两种无色溶液是硫酸钠溶液和氯化钠溶液。分析：根据上述原理，可用含“Ba²⁺”的化合物，常用的是氯化钡溶液，有白色沉淀生成的是硫酸钠溶液，无明显现象产生的溶液是氯化钠溶液。比照上述方法大家还可以尝试着总结出多种鉴别物质的方法。比如：鉴别含有“NH₄⁺”的化合物常用含有“OH^-”的化合物等。还需要说明的是鉴别物质是相互的，比如，前面讲到的可以用含“Ba²⁺”的化合物鉴别含有“SO₄^2-”的化合物；也可以用含有“SO₄^2-”的化合物鉴别含“Ba²⁺”的化合物。
例6，只用一种试剂通过一次实验就能把硝酸钾溶液、氢氧化钡溶液、氯化钡溶液、氢氧化钠溶液鉴别出来。分析：硝酸钾溶液中含有的K⁺和NO₃^-在初中还没有学过鉴别的方法，我们可以把它留在最后无现象的物质鉴别出来；氢氧化钡溶液中的Ba²⁺用SO₄^2-进行鉴别，而OH^-可用Cu²⁺等有颜色的离子进行鉴别；硫酸钠溶液中的Na⁺目前还没有鉴别方法，但Ba²⁺能用用SO₄^2-进行鉴别；同理氢氧化钠溶液也可用Cu²⁺等有颜色的离子进行鉴别。

日常生活中一些物质的检定检验方法：
(1)鉴别聚乙烯和聚氯乙烯塑料(聚氯乙烯塑料袋有毒，不能装食品) 点燃后闻气味，有刺激性气味的为聚氯乙烯塑料。
(2)鉴别羊毛线、合成纤维线或棉线(采用燃烧法) 点燃，产生烧焦羽毛气味，不易结球的为羊毛线；无气味，易结球的为合成纤维线。燃烧，产生烧纸味，不结球的是棉线。
(3)鉴别硬水和软水用肥皂水，有浮渣产生或泡沫较少的是硬水，泡沫较多的是软水。
(4)鉴别氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷先用燃着的木条：使燃着的木条烧得更旺的是氧气，使燃着的木条熄灭的是二氧化碳；能燃烧的气体是氢气、甲烷、一氧化碳。进一步检验可燃性气体氢气、甲烷、一氧化碳燃烧后的产物：用干燥的烧杯罩在火焰上方，有水生成的是氢气和甲烷，无水生成的是一氧化碳；燃烧后生成的气体通入澄清石灰水，能使澄清石灰水变浑浊的是甲烷和一氧化碳。
(5)真假黄金假黄金通常是用铜锌合金伪造的，可用盐酸加以鉴别，如有气泡产生，说明该物质中含锌，是假黄金；也可灼烧，变黑，说明有铜，是假黄金。
(6)热固性塑料和热塑性塑料取样，加热，能熔化的是热塑性塑料，不能熔化的是热固性塑料。
鉴别题的解答思路：
1. 只用一种试剂的鉴别题：　　
根据待鉴别的几种物质性质特点，加一种试剂，使各自出现明显不同的现象加以鉴别。　　
思路：
（1）如果待检验的物质之间有明显的酸碱性差异时，可选用适当的指示剂或PH试纸检验。　　
如用一种试剂检验盐酸、氯化钠、碳酸钠三种溶液，这种试剂是紫色石蕊试液。　
（2）如果待检验的物质之间有较明显的溶解性差异和溶解时的热效应差异，则可用加水使其溶解来检验。　　
如用一种试剂检验：氯化钠、氯化铵、氢氧化钠、氯化银四种固体物质，这种试剂就是水。氯化钠可溶于水，溶解后溶液温度五显著变化；氯化铵易溶于水，溶解后溶液温度显著降低；氢氧化钠易溶于水，溶解后溶液温度显著升高，而氯化银不溶于水。　　
（3）如果待检验的物质含有相同的阴离子或大多数相同的阴离子时，可选用加强碱溶液来检验。　　
如用一种试剂检验：氯化铵、氯化钠、氯化铁和氯化镁四种溶液，这种试剂就是氢氧化钠溶液。氯化铵与氢氧化钠溶液反应后有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的氨气产生，氯化钠不与氢氧化钠反应，无现象发生；氯化铁与氢氧化钠溶液反应后有白色的氢氧化镁沉淀生成。　　
（4）如果被鉴别的物质中含有相同或大多数相同的阳离子时，可选择强酸为试剂进行鉴别。　　
如用一种试剂鉴别氯化钠、碳酸钠、亚硫酸钠三种溶液，这就是盐酸或稀硫酸。氯化钠与盐酸或硫酸不反应，无现象产生；碳酸钠与盐酸或硫酸反应，产生无色无味的二氧化碳气体；亚硫酸钠与盐酸或硫酸反应产生无色有刺激性气味的二氧化硫气体。　　
（5）如果被鉴别的物质为金属单质和金属氧化物时，可选择强酸为试剂进行鉴别。　　
如用一种试剂鉴别铁、铜、氧化铁、氧化铜四种固体物质，这种试剂是稀盐酸（或稀硫酸）。铁与盐酸反应有气体（氢气）产生，生成浅绿色溶液；铜不溶于盐酸，无现象产生；氧化铁溶于盐酸生产黄色的氯化铁溶液；氧化铜溶于盐酸生成蓝色的氯化铜溶液。　　
（6）如果被鉴别的物质有几种含有相同的阳离子，有几种含有相同的阴离子，则要分别考虑区别不同阳离子需要何种离子，区别不同阴离子需要何种离子，然后将这两种离子合起来组成一种试剂。　　
如用一种试剂鉴别硝酸银、碳酸钠、亚硫酸钠、硝酸钡四种物质，这种试剂是盐酸。因为四种物质中，硝酸银和硝酸钡的阳离子不同，。区别银离子和钡离子可用氯离子；碳酸钠和亚硫酸钠的阴离子不同，区别亚硫酸根离子和碳酸根离子可用氢离子，合起来，这种试剂就是盐酸。　　
（7）还有另一种比较快速地找出试剂的方法。就是将所用试剂的离子重新组成新试剂，如果组合后的试剂答案中有，则一般地就可以认为用这一种试剂可以把这种物质区别开。

2. 不用任何试剂鉴别多种物质的思路：　　
（1）从被鉴别的物质的物理性质上找突破口：　　
①闻气味
如不用任何试剂鉴别氨水、硫酸钾、氯化镁、碳酸钠四种溶液。可先闻气味，氨水有强烈的刺激性气味，首先识别出氨水，然后以氨水为试剂，分别加入到另外三种溶液中，有白色沉淀产生的是氯化镁，再以氯化镁为试剂分别加到剩余的两种溶液中，产生白色沉淀的为碳酸钠，不反应的为硫酸钾。　　
②看颜色
如不用任何试剂鉴别硝酸铵、氯化钡、硫酸铜、氢氧化钠四种溶液。首先观察出显蓝色的是硫酸铜溶液，以硫酸铜为试剂分别加到另外三种溶液中，产生蓝色沉淀的是氢氧化钠溶液，产生大量白色沉淀的是氯化钡溶液，无现象产生的是硝酸铵溶液。　　
（2）加热法：　　
如，不用任何试剂鉴别碳酸氢钠、碳酸氢铵、高锰酸钾、碳酸钠四种固体物质，即可加热法。加热时，碳酸氢铵完全分解成二氧化碳、氨气、水蒸气，试管内无任何残留物；碳酸氢钠受热分解有气体产生，试管内留有白色固体碳酸钠；高锰酸钾受热分解产生氧气，可使带火星的木条复燃，试管内留有黑色固体；碳酸钠受热时不分解，无现象产生。　　
（3）两两混合列表分析法：　　
将待鉴别的物质分别编号，分别以一种物质作为试剂加入到其它物质中去，将产生的现象列表分析。根据每种物质所产生的不同现象，可确定物质的名称。　　
如不用任何试剂鉴别氯化钡、硝酸银、碳酸钠、盐酸四种溶液，先将四种溶液分别编为A、B、C、D进行互倒实验，将现象列表如下：
　　 　
　 然后进行分析：在四种物质中，能跟另外三种物质反应产生沉淀的只有硝酸银，因此B是硝酸银；能跟其中两种物质反应产生沉淀而跟另一种物质反应产生气体的只有碳酸钠，因此C是碳酸钠；而能跟碳酸钠反应产生气体的物质D必是盐酸；那么A必然是氯化钡。结论为：A是氯化钡，B是硝酸银，C是碳酸钠，D是盐酸。　　 有时，需要我们判断所给定的一组物质能否不用任何试剂进行鉴别，分析的方法就是用两两混合列表法。如果有两种或两种以上物质产生的现象是一样的，则不能鉴别。　　
如上例中如果将氯化钡改成氯化钠则不可鉴别。因为碳酸钠和盐酸分别产生的现象都是与一种物质不反应，与一种物质反应产生沉淀，与一种物质反应产生气体，二者谁是碳酸钠，谁是盐酸，无法确定。　　
不另加试剂鉴别物质的方法有：第一是观察组内物质是否有显特殊颜色的物质，是否有不溶于水的物质等，将这些物质确定后，就以其作为已知试剂用以鉴别其它物质。第二是将组内物质分别编号，然后分别以一种物质作为试剂加入另外几种物质中，将现象记录下来。如果不能得到各自不同的现象，则这组物质就还需另加试剂才能鉴别。