本试题 “生活处处有化学，家庭厨房就是一个化学小世界．（1）厨房中加碘食盐里的“碘”指的是______（填“单质”、“元素”或“原子”）．（2）常用洗洁精洗涤油污，因为洗洁...” 主要考查您对六大营养素
复合材料
纳米材料
乳化和乳化作用
燃料的利用和新能源的开发
元素的定义
金属的锈蚀与防护
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- 六大营养素
- 复合材料
- 纳米材料
- 乳化和乳化作用
- 燃料的利用和新能源的开发
- 元素的定义
- 金属的锈蚀与防护
人类需要的营养素：
人类为了维持生命和健康，必须摄取食物。食物的成分主要有蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水六大类，通常称为六大基本营养素。
六大营养素的特性：
1．蛋白质
蛋白质是构成细胞的基本物质，是机体生长及修补受损组织的主要原料。
(1)蛋白质的多样性：蛋白质是由多种氨基酸构成的极为复杂的有机化合物，相对分子质量很大，从几万到几百万。构成氨基酸的基本元素有氢、氧、碳、氮，但不同种类的蛋白质中可能含有其他元素，如血红蛋白。
(2)蛋白质的存在：主要存在于动物肌肉、皮肤、毛发、蹄、角、血液和各种酶中，许多植物(如大豆、花生) 的种子里也含有丰富的蛋白质。
(3)氨基酸在人体内的转化：人体通过食物获得的蛋白质在胃肠道里与水发生反应，生成氨基酸。氨基酸通过肠壁进入血液循环，一部分氨基酸被氧化，生成尿素、二氧化碳和水等排出体外，同时放出热量供人体活动的需要。每克蛋白质完全氧化放出约18kJ的能量。另一部分氨基酸再重新形成人体所需要的各种蛋白质，维持人体的生长发育和组织更新。
(4)蛋白质的功能：
a. 血红蛋白的作用：人体内氧气的传输者，起载体作用。正常呼吸时，在肺部，血红蛋白中血红素的Fe2+与氧结合成为氧合血红蛋白，随着血液流到机体的各个组织和器官，放出氧气，供体内氧化用。同时血红蛋白结合血液中的二氧化碳，携带到肺部呼出。人的呼吸作用就是这样反复进行的过程。血红蛋白+O2→氧合血红蛋白血红蛋白也能与一氧化碳结合，而且结合能力很强，大约是氧气的200～300倍。结合了一氧化碳的血红蛋白很难再与氧气结合，人就会因缺氧而中毒，甚至窒息死亡。
b. 酶的作用：酶是一类重要的蛋白质，是生物催化剂，能催化生物体内的反应。一种酶只能催化一类反应，而且反应一般是在体温和接近中性的条件下进行的。酶的催化具有专一性、高效性的特点。
(5)蛋白质的变性当蛋白质分子受到某些物理因素(如高温、紫外线、超声波、高电压等)和化学因素(如酸、碱、有机溶剂、重金属盐等)的影响时，其结构会被破坏，导致其失去生理活性(称为蛋白质的变性)。如甲醛(防腐剂福尔马林的主要成分)会与蛋白质中反应，使蛋白质分子结构发生变化，从而失去生理活性并发生凝固。
(6)蛋白质与健康
a．蛋白质缺乏成年人：肌肉消瘦、机体免疫力下降、贫血，严重者将发生水肿。成人每天需从食物中摄取60.70g的蛋白质。未成年人：生长发育停滞、贫血、智力发育差、视觉差。。青少年每天需从食物中摄取75—90g的蛋白质。
b．蛋白质过量蛋白质在体内不能储存，多了机体无法吸收，过量摄入蛋白质，将会因代谢障碍产生蛋白质中毒甚至死亡。
2．糖类
(1)糖类的组成糖类是人类食物的重要成分，由C、H、O三种元素组成，又称碳水化合物。
(2)糖类的生理功能为机体活动提供能量，糖类所提供的能量占人类食物所提供的总能量的60％～70％；构成机体的重要物质；调节食品风味；维持大脑功能必需的能量；调节脂肪代谢；提供膳食纤维。
(3)食物中的糖类分成两类：人可以吸收利用的有效糖类如单糖，多糖，双糖和人不能消化的无效糖类如纤维素。
(4)常见的糖类物质
a. 淀粉：它是绿色植物光合作用的产物，化学式为（C6H10O5）n。
b.葡萄糖
葡萄糖的化学式为C6H12O5。葡萄糖经过肠壁吸收进入血液成为血液，输送到人体的各个组织和器官，为人体组织提能量．又在酶的作用下，转变为糖原贮藏在肝脏和肌肉中。在人体组织里，葡萄糖在酶的作用下经缓慢氧化转变成二氧化碳和水，同时放出能量，机体活动和维持恒定体温的需耍。
注意:葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成红色氧化亚铜沉淀．医疗上用此反应原理检验血糖。
c.蔗糖
(5)糖类与健康
人体中缺乏糖类会导敛全身无力、头帚、心悸、脑功能障碍等，低血糖严重者会导致昏迷。因为葡萄糖不经过转化即可为人体吸收，所以低血糖患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方法迅速补允营养，时间允许时可以服用蔗糖水临水临时代替。当糖类过多时，人体组织吸收不了，就会转化成脂肪储存于体内，使人过于肥胖而诱发各种疾病，如高血脂、冠心病等。
3．油脂
(1)油脂的分布在常温下，植物油脂呈液态，如花生油、豆油等；动物油脂呈固态，如牛油等。
(2)功能：油脂是重要的供能物质，每克油脂在人体内完全氧化时放出约39kJ的能量，比糖类多一倍以上，因此它是重要的供能物质。在正常情况下，每人每日需摄人50～60g油脂，它供给人体每日所需能量的 20％～25％。
(3)油脂与健康
一般成人体内贮存的脂肪约占人体质量的10％～20％，它是维持生命活动的备用能源。当人进食量小、摄入食物的能量小足以支付机体消牦的能量时，就要消耗自身的脂肪来满足机体的需要，此时人就会消瘦。但是过多地摄入油脂容易诱发心脑血管疾病、肥胖症，还会诱发高血压、糖尿病等。
4. 维生素
注意：维生素并非“多多益姜”
维牛素A超量摄入的副作用：导致中毒，急性中毒表现为头晕、嗜睡、头痛、呕叶、腹泻等症状。超量服用维生素B。在200mg以上，将会产生药物依赖，严重者能出现步态不稳、手足麻木等。
维生素C如果每次服用超过1g时，就可能为病毒提供养料，可谓得不偿失，还可能导致腹痛、腹泻、尿频，影响儿童生长发育、影响孕妇的胎儿发育，甚至患先天性坏血病等。
维生素D长期超量服用在1800mg后，就会出现生长停滞，影响儿童生长发育。
维生素E每日用量400～800mg后，可引起视力模糊，乳腺肿大，头痛，头晕，恶心等。长期服用超过800mg，将改变分泌代谢，免疫功能下降等。
5．无机盐
(1)人体内无机盐的作用无机盐是人体内的营养元素之一，含量虽少但对正常生理活动有重要影响。主要有以下作用：为构成人体组织的重要成分；维持机体的渗透压和体液酸碱平衡；维持神经细胞兴奋性；构成酶的成分或激活酶的活性；参与体内物质代谢等。
(2)人体内无机盐的获取及缺乏症机体在新陈代谢过程中，随时都有一定量的矿物质以不同的途径排出体外，如汗液、尿液，因此必须及时适量补充。矿物质在食物和水中广泛存在，一般不易引起缺乏。不同的生理状况和不同的地理环境或其他特殊件会引起某些元素的缺乏或过量，导致诸如克山病、骨节病等地方病的发生。
6．水
(1)水在人体内的作用水在人体中的功能是维持细胞状态，增强代谢能，调节血液的正常循环，溶解营养素，使之易于吸收和运输；水还能帮助机体排泄废弃物，散发热量，调节体温，并使血液保持酸碱平衡；水在食物消化、促进血液循环、润滑关节和各内脏器官保持它们正常的生理机能中起着重要作用；人体内的水还能使体内器官减缓震荡。
(2)人体内水的流失和获取途径
a．人体内水的流失途径：排尿、呼吸、体表排汗排粪。
b．人体内水的获取途径：饮水、食物、体内物代谢。
c．如果身体摄入水分不足，开始时人体可通过节机体减少水分的排出量，保持机体水平衡，但严重不足时，自身就无法控制了。当体内水分减少达体重的2％时，身体可因脱水而造成代谢障碍；减少7％—14% 时，出现严重的脱水症状；减少15％以上，即有生命危险。
知识点拨：
1. 纤维和纤维素：
很多学生常常存在一个认识上的误区，认为“纤维：纤维素”，其实这是两个不同的概念。纤维素是指一种特定的化学物质。纤维素通常为白色、无臭、无味、不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂，其化学式为 (C6H10O5)n，属于多糖物质。纤维素广泛存在于自然界的植物体中，木材中有一半是纤维素，棉花是自然界中较纯粹的纤维素，脱脂棉和滤纸差不多是纯粹的纤维素纤维是指细而柔软的一类物质，分为天然纤维和化学纤维：天然纤维有植物纤维、动物纤维和矿物纤维化学纤维分为人造纤维和合成纤维。人造纤维是指利用含有纤维素的原料经化学处理和机械加工而制成的纤维。合成纤维是指利用石油、灭然气、煤为原料制成单体，再经聚合反应而生成的高分子化合物最后经拉丝工艺获得的纤维。
2. 人不能消化纤维素的原因
纤维素[(C6H10O5)n]也属于糖类，主要存存于植物体内．如树木的茎主要成分是纤维素，棉花的主要成分也是纤维素。同样是糖类，人可以从食物中摄食淀粉，并在体内将淀粉最终消化成葡萄糖加以吸收利用，但人不能消化纤维素，原因在于人体内没有纤维素酶，不能使纤维素在人体内水解。
3. 几种维生素的生理功能及来源
知识拓展：
1. 食品添加剂：
(1)食品添加剂的界定根据1962年FAO／WHO食品法典委员会(CA 对食品添加剂的定义，食品添加剂是指：有意识地一以少量添加于食品，以改善食品的外观、风味和组织构或贮存性质的非营养物质。
(2)分类根据我国的《食品添加剂使用卫生标准》将其为：防腐剂、抗氧化剂、发色剂、漂白剂、酸味剂、凝剂、疏松剂、增稠剂、消泡剂、甜味剂、着色剂、乳化剂品质改良剂、抗结剂、增昧剂、酶制剂、被膜剂、发泡剂保鲜剂、香料、营养强化剂以及其他添加剂。
2. 认识服装的标签
当你买衣服时，怎样知道服装面料的种类呢?看服装上的标签。服装标签一般包括服装的型号、面料的纤维种类及含量、洗涤熨烫说明等内容。如果服装面料是由一种纤维材料制成的，则用“纯×”或“100％ x”来表示，如“纯棉…‘纯毛”或“100％毛”；如果服装是由两种或两种以上的纤维制成的，标签上应注明每种纤维的含量，如“涤纶20％、棉80％”等。
3. 各种纤维素的燃烧鉴别法
人类为了维持生命和健康，必须摄取食物。食物的成分主要有蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水六大类，通常称为六大基本营养素。
六大营养素的特性：
1．蛋白质
蛋白质是构成细胞的基本物质，是机体生长及修补受损组织的主要原料。
(1)蛋白质的多样性：蛋白质是由多种氨基酸构成的极为复杂的有机化合物，相对分子质量很大，从几万到几百万。构成氨基酸的基本元素有氢、氧、碳、氮，但不同种类的蛋白质中可能含有其他元素，如血红蛋白。
(2)蛋白质的存在：主要存在于动物肌肉、皮肤、毛发、蹄、角、血液和各种酶中，许多植物(如大豆、花生) 的种子里也含有丰富的蛋白质。
(3)氨基酸在人体内的转化：人体通过食物获得的蛋白质在胃肠道里与水发生反应，生成氨基酸。氨基酸通过肠壁进入血液循环，一部分氨基酸被氧化，生成尿素、二氧化碳和水等排出体外，同时放出热量供人体活动的需要。每克蛋白质完全氧化放出约18kJ的能量。另一部分氨基酸再重新形成人体所需要的各种蛋白质，维持人体的生长发育和组织更新。
(4)蛋白质的功能：
a. 血红蛋白的作用：人体内氧气的传输者，起载体作用。正常呼吸时，在肺部，血红蛋白中血红素的Fe2+与氧结合成为氧合血红蛋白，随着血液流到机体的各个组织和器官，放出氧气，供体内氧化用。同时血红蛋白结合血液中的二氧化碳，携带到肺部呼出。人的呼吸作用就是这样反复进行的过程。血红蛋白+O2→氧合血红蛋白血红蛋白也能与一氧化碳结合，而且结合能力很强，大约是氧气的200～300倍。结合了一氧化碳的血红蛋白很难再与氧气结合，人就会因缺氧而中毒，甚至窒息死亡。
b. 酶的作用：酶是一类重要的蛋白质，是生物催化剂，能催化生物体内的反应。一种酶只能催化一类反应，而且反应一般是在体温和接近中性的条件下进行的。酶的催化具有专一性、高效性的特点。
(5)蛋白质的变性当蛋白质分子受到某些物理因素(如高温、紫外线、超声波、高电压等)和化学因素(如酸、碱、有机溶剂、重金属盐等)的影响时，其结构会被破坏，导致其失去生理活性(称为蛋白质的变性)。如甲醛(防腐剂福尔马林的主要成分)会与蛋白质中反应，使蛋白质分子结构发生变化，从而失去生理活性并发生凝固。
(6)蛋白质与健康
a．蛋白质缺乏成年人：肌肉消瘦、机体免疫力下降、贫血，严重者将发生水肿。成人每天需从食物中摄取60.70g的蛋白质。未成年人：生长发育停滞、贫血、智力发育差、视觉差。。青少年每天需从食物中摄取75—90g的蛋白质。
b．蛋白质过量蛋白质在体内不能储存，多了机体无法吸收，过量摄入蛋白质，将会因代谢障碍产生蛋白质中毒甚至死亡。
2．糖类
(1)糖类的组成糖类是人类食物的重要成分，由C、H、O三种元素组成，又称碳水化合物。
(2)糖类的生理功能为机体活动提供能量，糖类所提供的能量占人类食物所提供的总能量的60％～70％；构成机体的重要物质；调节食品风味；维持大脑功能必需的能量；调节脂肪代谢；提供膳食纤维。
(3)食物中的糖类分成两类：人可以吸收利用的有效糖类如单糖，多糖，双糖和人不能消化的无效糖类如纤维素。
(4)常见的糖类物质
a. 淀粉：它是绿色植物光合作用的产物，化学式为（C6H10O5）n。
| 存在 | 植物种子或块茎中，如水稻，小麦，马铃薯等 |
| 消化 | 食物淀粉在人体内经酶的作用，与水作用最终变成葡萄糖，然后再被人体吸收 |
| 检验 | 淀粉遇到碘单质（常用碘水或碘酒做试验）会变蓝色，以此检验淀粉的存在 |
葡萄糖的化学式为C6H12O5。葡萄糖经过肠壁吸收进入血液成为血液，输送到人体的各个组织和器官，为人体组织提能量．又在酶的作用下，转变为糖原贮藏在肝脏和肌肉中。在人体组织里，葡萄糖在酶的作用下经缓慢氧化转变成二氧化碳和水，同时放出能量，机体活动和维持恒定体温的需耍。
注意:葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成红色氧化亚铜沉淀．医疗上用此反应原理检验血糖。
c.蔗糖
| 存在 | 贮藏在某些植物(如甘蔗、甜菜等)中，化学式为C12H22O11 |
| 用途 | 日常生活中常用的白糖、冰糖和红糖的主要成分就是蔗糖，它是食品中常用的甜味剂 |
(5)糖类与健康
人体中缺乏糖类会导敛全身无力、头帚、心悸、脑功能障碍等，低血糖严重者会导致昏迷。因为葡萄糖不经过转化即可为人体吸收，所以低血糖患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方法迅速补允营养，时间允许时可以服用蔗糖水临水临时代替。当糖类过多时，人体组织吸收不了，就会转化成脂肪储存于体内，使人过于肥胖而诱发各种疾病，如高血脂、冠心病等。
3．油脂
(1)油脂的分布在常温下，植物油脂呈液态，如花生油、豆油等；动物油脂呈固态，如牛油等。
(2)功能：油脂是重要的供能物质，每克油脂在人体内完全氧化时放出约39kJ的能量，比糖类多一倍以上，因此它是重要的供能物质。在正常情况下，每人每日需摄人50～60g油脂，它供给人体每日所需能量的 20％～25％。
(3)油脂与健康
一般成人体内贮存的脂肪约占人体质量的10％～20％，它是维持生命活动的备用能源。当人进食量小、摄入食物的能量小足以支付机体消牦的能量时，就要消耗自身的脂肪来满足机体的需要，此时人就会消瘦。但是过多地摄入油脂容易诱发心脑血管疾病、肥胖症，还会诱发高血压、糖尿病等。
4. 维生素
| 种类 | 维生素有20多种，多数在人体内小能合成，需要从食物中摄取 |
| 存在 | 水果、蔬菜、种了食物、动物肝脏、鱼类、鱼肝油、蛋类、牛奶等均含丰富的维生素 |
| 功能 | 调节新陈代谢，预防疾病，维持身体健康。如维生素C有防癌作用，它能促进人体生长发育，增强对疾病的抵抗力 |
| 缺乏的后果 | 缺乏某种维生素会使人患病。如：缺乏维生素A，会引起夜盲症；缺乏维生素C，会引起坏血病；缺乏维生素B，会引起皮炎、贫血、肌肉萎缩等；缺乏维生素D，会使青少年发育不良而得佝偻病，老年人会发生骨质疏松 |
注意：维生素并非“多多益姜”
维牛素A超量摄入的副作用：导致中毒，急性中毒表现为头晕、嗜睡、头痛、呕叶、腹泻等症状。超量服用维生素B。在200mg以上，将会产生药物依赖，严重者能出现步态不稳、手足麻木等。
维生素C如果每次服用超过1g时，就可能为病毒提供养料，可谓得不偿失，还可能导致腹痛、腹泻、尿频，影响儿童生长发育、影响孕妇的胎儿发育，甚至患先天性坏血病等。
维生素D长期超量服用在1800mg后，就会出现生长停滞，影响儿童生长发育。
维生素E每日用量400～800mg后，可引起视力模糊，乳腺肿大，头痛，头晕，恶心等。长期服用超过800mg，将改变分泌代谢，免疫功能下降等。
5．无机盐
(1)人体内无机盐的作用无机盐是人体内的营养元素之一，含量虽少但对正常生理活动有重要影响。主要有以下作用：为构成人体组织的重要成分；维持机体的渗透压和体液酸碱平衡；维持神经细胞兴奋性；构成酶的成分或激活酶的活性；参与体内物质代谢等。
(2)人体内无机盐的获取及缺乏症机体在新陈代谢过程中，随时都有一定量的矿物质以不同的途径排出体外，如汗液、尿液，因此必须及时适量补充。矿物质在食物和水中广泛存在，一般不易引起缺乏。不同的生理状况和不同的地理环境或其他特殊件会引起某些元素的缺乏或过量，导致诸如克山病、骨节病等地方病的发生。
6．水
(1)水在人体内的作用水在人体中的功能是维持细胞状态，增强代谢能，调节血液的正常循环，溶解营养素，使之易于吸收和运输；水还能帮助机体排泄废弃物，散发热量，调节体温，并使血液保持酸碱平衡；水在食物消化、促进血液循环、润滑关节和各内脏器官保持它们正常的生理机能中起着重要作用；人体内的水还能使体内器官减缓震荡。
(2)人体内水的流失和获取途径
a．人体内水的流失途径：排尿、呼吸、体表排汗排粪。
b．人体内水的获取途径：饮水、食物、体内物代谢。
c．如果身体摄入水分不足，开始时人体可通过节机体减少水分的排出量，保持机体水平衡，但严重不足时，自身就无法控制了。当体内水分减少达体重的2％时，身体可因脱水而造成代谢障碍；减少7％—14% 时，出现严重的脱水症状；减少15％以上，即有生命危险。
知识点拨：
1. 纤维和纤维素：
很多学生常常存在一个认识上的误区，认为“纤维：纤维素”，其实这是两个不同的概念。纤维素是指一种特定的化学物质。纤维素通常为白色、无臭、无味、不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂，其化学式为 (C6H10O5)n，属于多糖物质。纤维素广泛存在于自然界的植物体中，木材中有一半是纤维素，棉花是自然界中较纯粹的纤维素，脱脂棉和滤纸差不多是纯粹的纤维素纤维是指细而柔软的一类物质，分为天然纤维和化学纤维：天然纤维有植物纤维、动物纤维和矿物纤维化学纤维分为人造纤维和合成纤维。人造纤维是指利用含有纤维素的原料经化学处理和机械加工而制成的纤维。合成纤维是指利用石油、灭然气、煤为原料制成单体，再经聚合反应而生成的高分子化合物最后经拉丝工艺获得的纤维。
2. 人不能消化纤维素的原因
纤维素[(C6H10O5)n]也属于糖类，主要存存于植物体内．如树木的茎主要成分是纤维素，棉花的主要成分也是纤维素。同样是糖类，人可以从食物中摄食淀粉，并在体内将淀粉最终消化成葡萄糖加以吸收利用，但人不能消化纤维素，原因在于人体内没有纤维素酶，不能使纤维素在人体内水解。
3. 几种维生素的生理功能及来源
| 维生素A (视黄醇) | 促进人体的生长发育和防止角膜炎、夜盲症等疾病 | 鱼肝油、绿色蔬菜 |
| 维生素B1 (硫胺素) | 促进人体发育，帮助消化，防止脚气病、神经炎，可治疗皮肤病 | 酵母、谷类、肝、豆类、瘦肉 |
| 维生索B2 (核黄索) | 可防治口角炎、皮肤炎、舌炎等，能参与体内生物氧化作用 | 酵母、肝、蛋、蔬菜 |
| 维生素C (抗坏血酸) | 降低毛细血管的脆性，促进外伤的愈合，并能增强机体的抵抗力，促进胆固醇代谢 | 新鲜蔬菜和水果 |
| 维生素D (抗佝偻病) | 可预防佝偻病、软骨病和小儿出齿迟，牙齿不健全等疾病，能调节Ca、P 代谢 | 鱼肝油、蛋黄、乳类、酵母 |
| 维生素E (生育酚) | 对防止记忆力减退、抗机体早衰、预防不育症和习惯。降流产有一定作用 | 鸡蛋、肉、肝、鱼、植物油 |
知识拓展：
1. 食品添加剂：
(1)食品添加剂的界定根据1962年FAO／WHO食品法典委员会(CA 对食品添加剂的定义，食品添加剂是指：有意识地一以少量添加于食品，以改善食品的外观、风味和组织构或贮存性质的非营养物质。
(2)分类根据我国的《食品添加剂使用卫生标准》将其为：防腐剂、抗氧化剂、发色剂、漂白剂、酸味剂、凝剂、疏松剂、增稠剂、消泡剂、甜味剂、着色剂、乳化剂品质改良剂、抗结剂、增昧剂、酶制剂、被膜剂、发泡剂保鲜剂、香料、营养强化剂以及其他添加剂。
2. 认识服装的标签
当你买衣服时，怎样知道服装面料的种类呢?看服装上的标签。服装标签一般包括服装的型号、面料的纤维种类及含量、洗涤熨烫说明等内容。如果服装面料是由一种纤维材料制成的，则用“纯×”或“100％ x”来表示，如“纯棉…‘纯毛”或“100％毛”；如果服装是由两种或两种以上的纤维制成的，标签上应注明每种纤维的含量，如“涤纶20％、棉80％”等。
3. 各种纤维素的燃烧鉴别法
| 织物 | 现象 |
| 尼龙 | 易燃，燃烧时有臭味，有火焰，余烬为灰褐色 |
| 涤纶 | 近火焰即熔缩，燃烧时边熔化边冒黑烟，燃烧后呈黑褐色块状．可压碎 |
| 腈纶 | 近火时先收缩，后燃烧，冒黑烟，有臭味，余烬呈黑色圆球 |
| 棉布 | 易燃烧，燃烧时无异味，余烬呈灰白色 |
| 羊毛 | 燃烧时发泡，有火焰，有烧焦羽毛的气味，余烬呈黑褐色 |
| 丝绸 | 燃烧缓慢，有臭味，余烬为黑色小球，容易压碎 |
定义：
人们将两种或两种以上的不同材料复合起来，使各种材料在性能上取长补短，制成了比原来单一材料的性能优越得多的复合材料。如钢筋混凝土、玻璃钢。
优点：
复合材料集中了组成材料的优点，具有更优异的综合性能。复合材料既能充分利用资源，又能节约能源。如钢筋混凝土就是钢筋和混凝土的复合材料，机动车的轮胎是用合金钢与橡胶的复合材料制成的，快艇的船身、餐厅的桌椅是由塑料中嵌入玻璃纤维制成的玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)制作的，飞机的机翼、火箭的发动机壳体是用碳纤维复合材料制成的。因此复合材料成为大有发展前途的一类新型材料。
复合材料的应用前景：
由于复合材料一般具有强度高、质量小、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超过了单一材料，因此宇航工业就成了复合材料的重要应用领域。我们知道，质量对飞机、导弹、火箭、人造卫星、宇宙飞船来说是一个非常重要的冈素。例如：有的导弹的质量每减少1kg，它的射程就可以增加几千米。航天飞行器还要经受超高温、超高强度和温度剧烈变化等特殊条件的考验，所以，复合材料就成为理想的宇航材料，它的发展趋势从小部件扩大到大部件，从简单部件扩大到复杂部件，成为宇宙航空业发展的关键所在。另外，复合材料在机械工业、体育用品甚至人类健康方面的应用前景也十分广阔。
复合材料的类别：
(1)聚合物复合材料主要是指纤维增强聚合物材料。如将碳纤维包埋在环氧树脂中使复合材料强度增加，用于制造网球拍、高尔夫球杆和雪橇等。玻璃纤维复合材料是玻璃纤维与聚酯的复合体，可以用于制作结构材料，如汽车和飞机中的某些部件、桥体的结构材料和船体等，其强度可与钢材相比。增强的聚酰亚胺树脂可用于制作汽车的塑料发动机，使发动机质量减小，节约燃料。
(2)陶瓷基复合材料为改变陶瓷的脆性，将石墨或聚合物纤维包埋在陶瓷中，制成的复合材料有一定的韧性，不易碎裂。而且可以在极高的温度下使用。这类陶瓷基复合材料有望成为汽车、火箭发动机的新型结构材料。金属网陶瓷基材料具有超强刚性，可作为防弹衣的材料。
(3)金属基复合材料在金属表面涂层，可以保护金属表面或赋予金属表面某种特殊功能，如金属表面涂油漆可以抗腐蚀；金属表面作搪瓷内衬可制作化学反应釜；金属表面镀铬可使表面光亮；金属表面涂以高分子弹性体赋予表面韧性，可作为抗气蚀材料用于水轮机、汽轮机的不锈钢叶片上，延长其使用年限；在纯的硅晶片上复合多层有专门功能的物质可用于计算机的集成电路片。近年来出现的铝一硼纤维，其比强度为铝合金的2倍。
一些金属基复合材料及其用途
其他新材料：
1．纳米材料
纳米材料是指纳米尺度的粉末、纤维、膜或块状材料，这些材料具备一般材料所没有的优越性能。经过纳米材料增强的复合材料，不仅坚韧、质轻、耐高温、耐腐蚀，而且具有很高的吸波性能，可作为雷达吸收材料，可用于制造雷达无法发现的隐形战斗机。
2．超导材料
超导材料具有在特定温度下电阻等于零的特性。 1987年中国科学院赵忠贤发现的超导体钇钡铜氧化物体系(Y—Ba—Cu一O)在温度达到-183℃时，电阻值为零。后来其他科学家研究发现铋锶钙铜氧化物体系 (Bi—sr—Ca—Cu一O)也具有超导性，温度为一153℃ 时，其电阻值为零。这些研究成果使超导体应用的研究向前大大迈进了一步。
3．医用高分子材料
生物医学高分子简称医用高分子，是一类令人瞩目的功能高分子材料。医用高分子材料制品种类繁多，可以粗略地分为三类：软性即橡胶状聚合物，如人工心脏；半结晶聚合物，如肾渗析膜；其他有关聚合物，如血管扩张剂。新材料不仅对环境无害，而且这些新材料在宇航、建筑、机器人、仿生和医药等领域已显示出潜在的应用前景，它们的发展必将对人类的生活和社会的进步产生深远的影响。
人们将两种或两种以上的不同材料复合起来，使各种材料在性能上取长补短，制成了比原来单一材料的性能优越得多的复合材料。如钢筋混凝土、玻璃钢。
优点：
复合材料集中了组成材料的优点，具有更优异的综合性能。复合材料既能充分利用资源，又能节约能源。如钢筋混凝土就是钢筋和混凝土的复合材料，机动车的轮胎是用合金钢与橡胶的复合材料制成的，快艇的船身、餐厅的桌椅是由塑料中嵌入玻璃纤维制成的玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)制作的，飞机的机翼、火箭的发动机壳体是用碳纤维复合材料制成的。因此复合材料成为大有发展前途的一类新型材料。
复合材料的应用前景：
由于复合材料一般具有强度高、质量小、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超过了单一材料，因此宇航工业就成了复合材料的重要应用领域。我们知道，质量对飞机、导弹、火箭、人造卫星、宇宙飞船来说是一个非常重要的冈素。例如：有的导弹的质量每减少1kg，它的射程就可以增加几千米。航天飞行器还要经受超高温、超高强度和温度剧烈变化等特殊条件的考验，所以，复合材料就成为理想的宇航材料，它的发展趋势从小部件扩大到大部件，从简单部件扩大到复杂部件，成为宇宙航空业发展的关键所在。另外，复合材料在机械工业、体育用品甚至人类健康方面的应用前景也十分广阔。
复合材料的类别：
(1)聚合物复合材料主要是指纤维增强聚合物材料。如将碳纤维包埋在环氧树脂中使复合材料强度增加，用于制造网球拍、高尔夫球杆和雪橇等。玻璃纤维复合材料是玻璃纤维与聚酯的复合体，可以用于制作结构材料，如汽车和飞机中的某些部件、桥体的结构材料和船体等，其强度可与钢材相比。增强的聚酰亚胺树脂可用于制作汽车的塑料发动机，使发动机质量减小，节约燃料。
(2)陶瓷基复合材料为改变陶瓷的脆性，将石墨或聚合物纤维包埋在陶瓷中，制成的复合材料有一定的韧性，不易碎裂。而且可以在极高的温度下使用。这类陶瓷基复合材料有望成为汽车、火箭发动机的新型结构材料。金属网陶瓷基材料具有超强刚性，可作为防弹衣的材料。
(3)金属基复合材料在金属表面涂层，可以保护金属表面或赋予金属表面某种特殊功能，如金属表面涂油漆可以抗腐蚀；金属表面作搪瓷内衬可制作化学反应釜；金属表面镀铬可使表面光亮；金属表面涂以高分子弹性体赋予表面韧性，可作为抗气蚀材料用于水轮机、汽轮机的不锈钢叶片上，延长其使用年限；在纯的硅晶片上复合多层有专门功能的物质可用于计算机的集成电路片。近年来出现的铝一硼纤维，其比强度为铝合金的2倍。
一些金属基复合材料及其用途
| 基体 | 增强体 | 应用 |
| 铝，镁 | 石墨 | 卫星，导弹，飞机的结构部件 |
| 镁，钛 | 硼 | 天线结构，发动机叶片 |
| 铝，钴 | 碳化硅 | 高温发动机零件 |
其他新材料：
1．纳米材料
纳米材料是指纳米尺度的粉末、纤维、膜或块状材料，这些材料具备一般材料所没有的优越性能。经过纳米材料增强的复合材料，不仅坚韧、质轻、耐高温、耐腐蚀，而且具有很高的吸波性能，可作为雷达吸收材料，可用于制造雷达无法发现的隐形战斗机。
2．超导材料
超导材料具有在特定温度下电阻等于零的特性。 1987年中国科学院赵忠贤发现的超导体钇钡铜氧化物体系(Y—Ba—Cu一O)在温度达到-183℃时，电阻值为零。后来其他科学家研究发现铋锶钙铜氧化物体系 (Bi—sr—Ca—Cu一O)也具有超导性，温度为一153℃ 时，其电阻值为零。这些研究成果使超导体应用的研究向前大大迈进了一步。
3．医用高分子材料
生物医学高分子简称医用高分子，是一类令人瞩目的功能高分子材料。医用高分子材料制品种类繁多，可以粗略地分为三类：软性即橡胶状聚合物，如人工心脏；半结晶聚合物，如肾渗析膜；其他有关聚合物，如血管扩张剂。新材料不仅对环境无害，而且这些新材料在宇航、建筑、机器人、仿生和医药等领域已显示出潜在的应用前景，它们的发展必将对人类的生活和社会的进步产生深远的影响。
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。
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。
乳化和乳化作用的概念：
1. 乳化现象：
乳浊液不稳定，静置分层，在乳浊液中加人洗涤剂以后，油虽然并没有溶解在水中，但这时形成的乳浊液却能均匀、稳定地存在而不分层，这种现象叫乳化现象。
“乳化”形成的并不是溶液，例如植物油中加入水，加入乳化剂并不是水溶解了油，只是使植物油分散成无数细小的液滴存在于水中而不聚集。
2. 乳浊液：小液滴分散到液体里形成的混合物。
3. 乳化作用：
乳蚀液的稳定剂是一类表面活性剂，阻止小液滴相互凝结。洗涤剂能把植物油分散成无数细小的液滴而不聚集成大的油珠，洗涤剂所起的作用就是乳化作用，使植物油分散成无数细小的液滴存在于水中而不聚集。
用汽油去油污与用洗涤剂洗去油污的不同：
利用汽油和洗涤剂均能除一去油污，但二者除去油污的原理不同。汽油溶解油污时形成溶液，但加了洗涤剂的水清洗油污是把油污分散成细小的液滴，使其形成乳浊液，再随着水漂走。
除去织物上污渍的方法：
乳化作用在生活中的应用：
①洗涤：用乳化剂(洗涤剂)可以将衣服上、餐具上的油污洗掉，如肥皂、洗洁精等。
②农药的使用：在农药中加入一定量的乳化剂后. 再溶解在有机溶剂里，混合均匀制成的透明液体叫乳油。
1. 乳化现象：
乳浊液不稳定，静置分层，在乳浊液中加人洗涤剂以后，油虽然并没有溶解在水中，但这时形成的乳浊液却能均匀、稳定地存在而不分层，这种现象叫乳化现象。
“乳化”形成的并不是溶液，例如植物油中加入水，加入乳化剂并不是水溶解了油，只是使植物油分散成无数细小的液滴存在于水中而不聚集。
2. 乳浊液：小液滴分散到液体里形成的混合物。
3. 乳化作用：
乳蚀液的稳定剂是一类表面活性剂，阻止小液滴相互凝结。洗涤剂能把植物油分散成无数细小的液滴而不聚集成大的油珠，洗涤剂所起的作用就是乳化作用，使植物油分散成无数细小的液滴存在于水中而不聚集。
用汽油去油污与用洗涤剂洗去油污的不同：
利用汽油和洗涤剂均能除一去油污，但二者除去油污的原理不同。汽油溶解油污时形成溶液，但加了洗涤剂的水清洗油污是把油污分散成细小的液滴，使其形成乳浊液，再随着水漂走。
除去织物上污渍的方法：
| 污渍 | 清洗方法 |
| 蓝墨水 | 白色织物上，可用草酸低稀溶液和漂白剂溶液轮流擦拭，再用洗涤剂和水洗；有色织物上，小心用高锰酸钾溶液擦拭，污渍去掉后，迅速用过氧化氢稀溶液擦拭污渍处，并立即用水漂洗 |
| 圆珠笔油 | 用酒精擦拭，再用洗涤剂洗，最后用水洗 |
| 菜汤，乳汁 | 用酒精擦拭，然后用稀氨水揉搓，再用水洗 |
| 水果渍 | 用氯化钠溶液洗，或用草酸稀溶液沾湿，再用水洗；如果是白色织物，可用过氧化氢稀溶液沾湿，再用水洗 |
| 血渍 | 刚沾上时，立即用冷水洗，再用洗涤剂洗，最后用水洗；沾污时间较长的，可用氨水擦拭，片刻后用冷水洗，如不能除净，用草酸稀溶液洗涤，然后用水洗 |
| 铁锈 | 草酸稀溶液清洗，然后用水洗 |
| 沥青 | 用酒精或汽油擦拭多次，然后用水洗 |
乳化作用在生活中的应用：
①洗涤：用乳化剂(洗涤剂)可以将衣服上、餐具上的油污洗掉，如肥皂、洗洁精等。
②农药的使用：在农药中加入一定量的乳化剂后. 再溶解在有机溶剂里，混合均匀制成的透明液体叫乳油。
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.
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。
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+O2
2H2O，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+CuO
Cu+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。
概念：元素是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。
对元素概念的理解：
①元素是以核电荷数(即核内质子数)为标准对原子进行分类。只讲种类，不讲个数。
②质子数是划分元素种类的标准。质子数相同的原子和单核离子都属于同一种元素。如Na+与Na都属于钠元素，但Na+与NH4+不属于同一种元素。
③同种元素可以有不同的存在状态。如游离态和化合态。
④同种元素的离子因带电荷数不同，性质也不同。如Fe2+与Fe3+。
⑤同种元素的原子可以是不同种原子。如碳元素有三种不同中子数的碳原子:612C、613C、614C.
元素与原子的比较
元素、原子、分子与物质间的关系：
物质的组成可以从宏观和微观两个方面进行描述，其中元素是从宏观上对物质组成的描述，分子、原子是从微观上对物质构成的描述。其关系如下图;
在讨论物质的组成和结构时，应注意规范地运用这些概念，现举例如下:
(1)由分子构成的物质，有三种说法(以二氧化碳为例):
①二氧化碳是由氧元素和碳元素组成的。
②二氧化碳是由二氧化碳分子构成的。
③每个二氧化碳分子是由2个氧原子和I个碳原子构成的。
(2)由原子(或离子)直接构成的物质(如汞、食盐)，有两种说法:
①汞是由汞元素组成的;食盐是由钠元素和氯元素组成的。
②汞是由汞原子构成的;食盐是由钠离子和氯离子构成的。
同位素：
同位素指具有相同的质子数，但中子数不同的同一元素的不同原子，如氢有3种同位素，分别称为氕（H）、氘(D)、氚T)，即原子核内质子数均为1，但中子数分别为0，1，2的氢原子。同位素有天然存在的，也有人工合成的。同一元素的同位素虽然中子数不同，但它们的化学性质基本相同。
对元素概念的理解：
①元素是以核电荷数(即核内质子数)为标准对原子进行分类。只讲种类，不讲个数。
②质子数是划分元素种类的标准。质子数相同的原子和单核离子都属于同一种元素。如Na+与Na都属于钠元素，但Na+与NH4+不属于同一种元素。
③同种元素可以有不同的存在状态。如游离态和化合态。
④同种元素的离子因带电荷数不同，性质也不同。如Fe2+与Fe3+。
⑤同种元素的原子可以是不同种原子。如碳元素有三种不同中子数的碳原子:612C、613C、614C.
元素与原子的比较
| 元素 | 原子 | |
| 概念 | 具有相同核电荷数〔即核内质子数)的一类原子的总称 | 化学变化中的最小粒子 |
| 区分 | 只讲种类，不讲个数 | 既讲种类，又讲个数 |
| 使用范围 | 用于描述物质的宏观组成 | 用于描述物质的微观构成 |
| 举例 | 水由氢元素和氧元素组成，或说水中含有氢元素和氧元素 | 每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成 |
| 联系 | 元素和原子是总体和个体的关系，原子是元素的个体，是构成并体现元素性质的最小微粒；元素是一类原子的总称一种元素可以包含几种原子 | |
元素、原子、分子与物质间的关系：
物质的组成可以从宏观和微观两个方面进行描述，其中元素是从宏观上对物质组成的描述，分子、原子是从微观上对物质构成的描述。其关系如下图;
在讨论物质的组成和结构时，应注意规范地运用这些概念，现举例如下:
(1)由分子构成的物质，有三种说法(以二氧化碳为例):
①二氧化碳是由氧元素和碳元素组成的。
②二氧化碳是由二氧化碳分子构成的。
③每个二氧化碳分子是由2个氧原子和I个碳原子构成的。
(2)由原子(或离子)直接构成的物质(如汞、食盐)，有两种说法:
①汞是由汞元素组成的;食盐是由钠元素和氯元素组成的。
②汞是由汞原子构成的;食盐是由钠离子和氯离子构成的。
同位素：
同位素指具有相同的质子数，但中子数不同的同一元素的不同原子，如氢有3种同位素，分别称为氕（H）、氘(D)、氚T)，即原子核内质子数均为1，但中子数分别为0，1，2的氢原子。同位素有天然存在的，也有人工合成的。同一元素的同位素虽然中子数不同，但它们的化学性质基本相同。
金属锈蚀：
金属材料受周围介质的作用而损坏，称为金属腐蚀。金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化（离子）状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。
铁生锈条件的探究
易错点：
①探究铁生锈的条件时采用经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，目的是赶走水中溶解的氧气；再加上植物油用来隔绝空气。
②环境中的某些物质会加快铁的锈蚀，如与酸、食盐溶液等接触的铁制品比钢铁生锈更快。
③铁生锈的过程。实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程(缓慢氧化)。反应过程相当复杂，最终生成物铁锈是一种混合物。铁锈(主要成分是Fe2O3·H2O)为红色，疏松多孔，不能阻碍内层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部锈蚀。
④许多金属都易生“锈”，但“锈”的结构不同，成分不同。铜在潮湿的空气中也能生“锈”，铜锈即铜绿，其主要成分为碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，是铜与水、氧气、二氧化碳共同作用的产物。
金属制品的防锈原理及方法:
(1)防锈原理根据铁的锈蚀条件不难推断出防止铁生锈的方法是使铁制品隔绝空气或隔绝水。
(2)防锈方法：
①保持铁制品表面洁净和干燥，如菜刀不用时擦干放置。
②在钢铁表面覆盖保护膜、如车、船表而涂油漆。
③在钢铁表而镀一层其他金属，如水龙头表面镀铬、镀锌。
④用化学方法使钢铁表面形成致密的保护膜，如烤蓝。
⑤改善金属的结构，如将钢铁制成不锈钢
(3)除锈方法
物理方法：用砂纸打磨，用刀刮。
化学方法：用酸清洗(酸不能过量)，发生的反应为：Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O或Fe2O3+3H2SO4==Fe2(SO4)3+3H2O。
金属材料受周围介质的作用而损坏，称为金属腐蚀。金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化（离子）状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。
铁生锈条件的探究
| 实验装置 |  |
| 实验现象 | 几天后观察A试管中铁钉生锈，在水面附近锈蚀 严重，B,C试管中的铁钉没有生锈 |
| 实验分析 | A试管中的铁钉同时跟水、空气(或氧气)接触而生锈; B试管中的铁钉只与水接触不生锈; C 试管中的铁钉只与干燥的空气(或氧气)接触不生锈 |
| 实验结论 | 铁生锈的条件是与水、空气(或氧气)同时接触 |
易错点：
①探究铁生锈的条件时采用经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，目的是赶走水中溶解的氧气；再加上植物油用来隔绝空气。
②环境中的某些物质会加快铁的锈蚀，如与酸、食盐溶液等接触的铁制品比钢铁生锈更快。
③铁生锈的过程。实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程(缓慢氧化)。反应过程相当复杂，最终生成物铁锈是一种混合物。铁锈(主要成分是Fe2O3·H2O)为红色，疏松多孔，不能阻碍内层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部锈蚀。
④许多金属都易生“锈”，但“锈”的结构不同，成分不同。铜在潮湿的空气中也能生“锈”，铜锈即铜绿，其主要成分为碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，是铜与水、氧气、二氧化碳共同作用的产物。
金属制品的防锈原理及方法:
(1)防锈原理根据铁的锈蚀条件不难推断出防止铁生锈的方法是使铁制品隔绝空气或隔绝水。
(2)防锈方法：
①保持铁制品表面洁净和干燥，如菜刀不用时擦干放置。
②在钢铁表面覆盖保护膜、如车、船表而涂油漆。
③在钢铁表而镀一层其他金属，如水龙头表面镀铬、镀锌。
④用化学方法使钢铁表面形成致密的保护膜，如烤蓝。
⑤改善金属的结构，如将钢铁制成不锈钢
(3)除锈方法
物理方法：用砂纸打磨，用刀刮。
化学方法：用酸清洗(酸不能过量)，发生的反应为：Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O或Fe2O3+3H2SO4==Fe2(SO4)3+3H2O。
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