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义务教育教科书
YIWU JIAOYU JIAOKESHU
(cid:1233) (cid:1) (cid:2022)
(cid:41) (cid:54) (cid:34) (cid:57) (cid:54) (cid:38)
九年级
下册
九
年
级
九年级 下册
九
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化 学
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HUAXUE
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册
北
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社 北 京 出 版 社
化
下
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义
义务教育教科书
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ISBN 978-7-200-19189-9
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北京社-封面-合并版-240510.indd 38 2024/12/12 19:04:42责 任 编 辑! 张!静!祝晓岚
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封 面 插 图! 童!虎
封 面 设 计! 童!虎
责 任 印 制! 杨雅清
义务教育教科书
化学
九年级!下册
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北京教育科学研究院!编
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书书书前 言
亲爱的同学们：
让我们一起继续这趟奇妙的旅程吧！
经过上册的学习，我们已经对化学有了一定的认识和了解，并通过跨学科
实践活动感受到化学与可持续发展的密切关系。进入下册，我们将一起进一步深
化对化学的探索和理解。
在本册教科书中，我们将进入现代社会的各个领域，进一步感受化学的广
泛应用。首先我们将以材料为应用背景，重点认识金属这一类物质的性质、应用、
冶炼与防护；同时我们还将以金属材料为例，理解垃圾处理的重要意义，了解如
何利用化学知识指导垃圾分类与回收利用。然后我们将一起进入溶液的世界，从
分子、离子角度解释物质的溶解，从定性与定量相结合的角度认识浓度和物质溶
解的限度；同时掌握溶液在实际生产和生活中的应用。酸和碱，这两个看似对立
的物质，其实在我们的生活中扮演着重要的角色，我们将学习酸和碱的性质和反
应；同时，以酸性废水的处理为例，了解国家在工业绿色生产、工业生产节能减
排等方面的政策和措施。盐，这个我们生活中最常见的调味品，其实也是一类充
满化学魅力的物质，我们将以海洋资源的综合利用为背景，认识盐的分类、性质、
应用和制备。在本册教科书中，还注重培养同学们的科学思维能力和实践能力。
通过实验设计和数据分析，同学们将学会独立思考、解决问题，培养自己的创新
精神和团队合作能力。
本册的学习之旅将充满挑战和乐趣。我们相信，通过这一阶段的学习，你
们将能够更深入地理解化学知识，感受化学的无穷魅力。同时，你们也将学会如
何将化学知识应用于实际生活中，解决生活中的问题。
准备好了吗？让我们以更加饱满的热情投入到本册的学习中，不断挑战自
我、超越自我吧！目 录
第七章 金属
第一节 常见的材料 2
第二节 金属的性质 11
第三节 金属的冶炼与防护 20
第四节 垃圾的分类与回收利用 29
第八章 溶液
第一节 物质的溶解 38
第二节 溶解的限度 44
第三节 定量表示溶液的组成 53
第四节 溶液的配制 57第九章 酸和碱
第一节 初识酸和碱 64
第二节 常见的酸 72
第三节 常见的碱 78
第四节 酸和碱的反应 84
第十章 常见的盐
第一节 概览海洋资源 94
第二节 海水提取食盐 100
第三节 海水制“碱” 106
附录一 116
附录二 117
元素周期表第七章
金属
金属元素是元素周期表中占比最多的元
素。金属材料的应用伴随着人类文明的发展。
本章将更全面、系统地研究金属材料的应用、
金属性质、金属的冶炼与防护，还涉及以金
属为例的垃圾回收和利用。
国家体育场——“鸟巢”。
1第一节
常见的材料
从衣、食、住、行到航空航天，人类的生活、
生产和科学研究都离不开材料。材料的应用和
发展，丰富了人类的物质选择，提高了社会生
产力。现代生活中的材料大多是通过化学方法
获得的。常见的材料有哪些？这些材料的应用
和主要性能有哪些？
交流·分享
一、初步认识材料
材料与物质是什么关
材料是指人类用于制造生活和生产用的物
系？你认为哪些物质可以
品、器件、构件、机器和其他产品的物质的统
作为材料？这些材料在日
称。材料是物质，但不是所有的物质都可以称
常生活中有哪些应用？
为材料。
图7-1 常见材料及其开始被人类使用的大致时间
第七章 金属
2材料多种多样，依据物质的组成和性质进行分类，可分为金属材料、无机
非金属材料、高分子材料和复合材料。
材料的发展是人类进步的里程碑，新材料的出现常常是一个时代的标志。
在探索自然界的过程中，人类逐渐学会了利用化学反应，对天然原料进行煅烧、
冶炼和加工，之后逐步进入新石器时代、青铜器时代、铁器时代。
化学科学的发展，极大促进了对物质组成、结构、性质和制取的研究，为
新材料的开发和利用奠定了坚实基础。例如，塑料、合成纤维、合成橡胶等有机
合成材料的出现，丰富了人类的物质选择。
陶鬲 青铜鼎 铁釜 不锈钢锅 有高分子涂层的不粘锅
图7-2 “锅”的发展
组成单一的传统材料无法满足人们的需要时，人们便试图将两种或两种以上
不同性能的材料组合起来，在性能上取长补短，得到性能更优越的复合材料。
高性能耐烧蚀树脂、特种玻璃纤维、
碳纤维复合材料、耐高温绝缘漆、滤紫
外线耐辐照石英玻璃等新材料，为“神
舟”系列的发射和返回提供可靠保障。
观察·思考
1. 观察图 7-2，分析不同
时期的“锅”在材料及性能上
图7-3 “神舟”系列载人飞行任务标识
有哪些差异。
2. 观察图 7-3 及其说明，
谈谈对复合材料的认识。
第一节常见的材料
3二、金属材料
在各类材料中，金属材料应用最广，在人类文明发展史中占主导地位时间
最长，这都与金属材料的独特性能有关。在日常生活中，金属材料制品无处不在，
如炊具、手机、电线和电缆等。此外，铁、铝、铜、锌、钛等金属还用于制造宇
宙飞船、飞机、轮船、机车、桥梁和机械等。
为满足港珠澳大桥高标准的抗震、
抗腐蚀等要求，中国科学家研制了多种
高性能材料，应用于桥隧建设。 其中，
港珠澳大桥斜拉桥锚具材料采用经热处
理与表面改性超高强韧化技术的中碳低
合金钢，力学性能大大提高。
图7-4 港珠澳大桥
按元素组成分，金属材料包括纯金属和合金。钢铁是使用最多的金属材料。
但通常所说的钢并不是纯铁，是铁的一种合金。
合金是由一种金属和其他一种或几种金属（或非金属）熔合而成的具有金
属特性的物质。由于组成的改变，合金与各成分金属相比，具有许多优良的物理、
化学或机械的性能。例如，不锈钢不仅比纯铁硬，其抗腐蚀性能也比纯铁好。
目前已经制得的纯金属只有 90 多种，但由这些金属制得的各种合金却已达
几千种，生产生活中使用到的金属材料几乎都是合金。例如，我们熟知的青铜器、
金属易拉罐、共享自行车的车架等，其制作材料都是合金。
观察·思考
根据表7-1和表7-2中的数据，你能得到什么启示？
表7-1 不同金属与合金的熔点比较
金属 锡 铅 铋 镉 焊锡（含锡、铅） 武德合金（含锡、铅、铋、镉）
熔点/℃ 232 327 271 321 183 70
第七章 金属
4表7-2 不同金属与合金的硬度比较
金属 锡 锌 铜 黄铜（含铜、锌） 青铜（含铜、锡）
硬度（以金刚石的
1.5 2.5 2.5 ~ 3 3 ~ 4 5 ~ 6.6
硬度为10作标准）
资料检索
C919 大飞机与第三代铝锂合金
2022 年 5 月 14 日，首架 C919 大飞
机首次飞行试验圆满完成。C919 的机身
蒙皮、长桁、底板梁结构上应用了第三代
铝锂合金。锂是世界上最轻的金属元素，
铝锂合金的密度小，比强度和比刚度高，
损伤容限性能、抗疲劳、抗辐射的性能强，
图7-5 C919大飞机
可以大大提高飞机的寿命。
查阅资料，完成以下任务：
1.了解我国古代合金材料的制造与应用（如青铜器、钱币等）。
2.了解合金在储氢材料研究中的应用，思考材料用途与物质结构的关系。
三、有机合成材料
高分子材料也称聚合物材料，是以高分子化合物为基体，再配以其他添加
剂（助剂）所构成的材料，其主要特点是相对分子质量大（一般在10 000以上），
可分为天然材料和合成材料两大类。棉花、羊毛、天然橡胶等属于天然高分子材
料。塑料、合成纤维和合成橡胶等属于合成材料（在高中将继续学习）。
1.塑料
塑料是指在一定的温度和压力下可塑造成型的合成高分子材料。塑料的原
料主要来自石油化工产品。
第一节常见的材料
5塑料的品种多、产量大、用途广，几乎所有家用电器的外壳都是用塑料制
成的。
交流·分享
塑料与我们的生活息息相关，塑料产品几乎无所不在。你能结合日常生
活中常用的一些塑料制品，说出它们各有什么优点和不足吗？
聚乙烯（简称PE）塑料袋 聚氯乙烯（简称PVC）水管 聚丙烯（简称PP）法兰
图7-6 生活中常见的塑料制品
北京冬奥会冰上运动项目
纪念钞是以BOPP（双向拉伸
聚丙烯）塑料薄膜为主要材料
制造的一种塑料钞票，其使用
寿命长，且难以伪造。
正面图案 背面图案
图7-7 北京冬奥会冰上运动项目纪念钞
第七章 金属
6学科融合
导电塑料
塑料一直被认为是良好的绝缘材料。20
世纪 70 年代，科学家在实验室中因偶然加入
了过量催化剂，得到了具有金属光泽的聚乙
炔薄膜。深入研究后发现聚乙炔在掺杂碘以
后，电导率提高了 107 倍，接近金属导体的
电导率。
目前，导电塑料在抗静电添加剂、计算 图7-8 导电塑料角位移传感器
机抗电磁屏幕和智能窗等方面的应用已得到
快速的发展，而且在发光二极管、太阳能电池、移动电话、微型电视屏幕乃
至生命科学研究等领域也有广泛的应用前景。
阅读材料，思考以下问题：
1. 一般的塑料为什么不易导电，而导电塑料可以导电，与物质组成结构
有什么关系？
2. 加入催化剂得到具有金属光泽的聚乙炔薄膜，是否发生了化学变化？
为什么产物具有金属光泽？
由于废旧塑料难以自然降解，进入江河、
海洋或分散于土壤中的塑料垃圾，会破坏生物
的生存环境，被视为“白色污染”。除开发废
旧塑料再生利用新技术外，人们还开发了具有
相当或相近功能的可降解塑料①。
图7-9 可降解的聚乳酸餐盒
① 可降解塑料能在自然环境条件下较快降解为碎片或碎末，并随时间的推移进一步分解为二氧化
碳和水，最终回归自然。“绿色冬奥”是2022年北京冬奥会的一项重要理念，北京冬奥会期
间使用生物可降解餐具、塑料袋、包装袋，大大降低了赛事运行期间的塑料污染。
第一节常见的材料
72.合成纤维
探究·实践
安全提示
探究目的 区分棉纤维、羊毛纤维和合成纤维。
猜想假设 用燃烧法能区分棉纤维、羊毛纤维和合 注意用火安
成纤维。 全，小心烫伤。
探究步骤
1. 用坩埚钳依次夹取一小段棉线、纯羊毛毛线和腈纶线，分别放在酒精
灯火焰上点燃。
2. 闻三者燃烧时的气味，并观察燃烧过程和燃烧后的灰烬。
3. 记录观察到的现象： 。
探究结论 。
纤维可以细分为多种，主要有天然纤维和合成纤维。人类使用棉花、羊毛、
蚕丝和麻等天然纤维纺纱织布有着悠久的历史。随着化学科学的发展，人类以石
油、煤、天然气或农副产品等为基本原料，经过一系列化学反应，制得小分子化
合物，再由小分子化合物经化学反应得到高分子化合物，最后加工得到合成纤维。
合成纤维具有优良的性能。例如，强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀等。
合成纤维不仅可用作各类服装、鞋袜、箱包、床上用品等的面料，还可用于制作
运输带、轮胎帘子线、缆绳、渔网、降落伞、宇航服及纤维增强复合材料等。
2023年6月4
日，“神舟十五号”
载人飞船返回舱成
功着陆。
图7-10 航天使用降落伞 图7-11 速滑竞赛服
第七章 金属
83.合成橡胶
橡胶是一类具有显著高弹性能的高分子化合物，是制造飞机、汽车和医疗
器械等所必需的材料，是重要的战略物资。根据来源不同，橡胶可分为天然橡胶
和合成橡胶两大类。天然橡胶的产量远远不能满足需要，人们在了解天然橡胶分
子的组成和结构的基础上，开始利用化学方法人工合成橡胶。现代的合成橡胶主
要是以石油炼制产品和天然气为原料制成的。
天然橡胶 用合成橡胶铺的跑道 橡胶用于制造轮胎
图7-12 橡胶的应用
资料检索
无机非金属材料
陶瓷、玻璃和水泥是三种广泛应用的无机非金属材料。作为陶瓷的故乡，
我国陶都宜兴的陶器和瓷都景德镇的瓷器，在世界上享有盛誉。瓷器成了中
华民族文化的象征之一。功能陶瓷在热性能、机械性能、电性能、生物性能
上有其独特的优越性。
宋代龙泉窑弦纹贯耳瓷壶 功能陶瓷元器件
图7-13 从艺术性到功能性 图7-14 石墨烯结构示意图
由单层或多层石墨形成的管状碳单质——碳纳米管和仅由一层碳原子构
成的薄片——石墨烯，是纳米材料中的明星，因具有优异的力学、电学等性
能，被称为未来革命性的材料，具有重要的应用前景。当前，我国在石墨烯
材料领域已经取得了全球领先优势。我国石墨烯技术专利申请量遥遥领先。
第一节常见的材料
9练习与应用
1. 近年来，我国航空航天事业成果显著。下列成果所涉及的材料为金属材料的
是（ ）
A.“神舟十五号”载人飞船使用的滤紫外线耐辐照材料——石英玻璃
B.“天宫二号”航天器使用的质量轻强度高的材料——钛合金
C.“长征五号”运载火箭使用的高效燃料——液氢
D. C919 飞机机身使用的复合材料——碳纤维和环氧树脂
2. 黄铜是铜锌合金，通过将纯铜片和黄铜片相互刻画的 黄铜片
纯铜片
实验（如图 7-15 所示），可以得出的实验结论是 ____
_______________________________。
3. 国家游泳中心，别名“水立方”。水立方的外层是只有
图7-15
0.08~0.25 mm 厚的膜结构气枕，其所用材料是新型塑料
ETFE［聚氟乙烯（C H F ）］。这种新型材料透明美观、防火防水，耐用且
2 2 2 n
易于清理和维护。
图7-16 国家游泳中心
（1）塑料 ETFE 含 ________种元素，属于 _______（填序号）。
①氧化物 ②金属材料 ③有机合成材料 ④无机非金属材料
（2）新型塑料 ETFE 中 C、H、F 元素的质量比为 __________， C 元素的质
量分数为 __________。
第二节
第七章 金属
10第二节
金属的性质
金属材料用途广泛，与金属的性质相关。
金属有哪些性质？如何研究金属这一类物质的
性质呢？
一、 金属的物理性质
探究·实践
学生必做
实验
探究目的 探究金属的物理性质。
安全提示
探究用品 铁丝、镁条、铜片、铝片、砂纸、酒
本实验须佩戴
精灯、火柴、电池、导线、灯泡。
护目镜和手套完成。
探究步骤
1.用砂纸分别将铁丝、镁条、铜片、铝片打磨，观察。
2.用双手试着弯曲铁丝、铜丝。
3.请你设计并实施实验，探究金属是否具有导电性和导热性。
实验方案 在下面方框中画出实验装置图。
探究导电性 探究导热性
探究结论 通过对比、归纳，得出金属的物理性质。
相似性： 。
差异性： 。
第二节金属的性质
11通过大量观察与实验，我们可以归纳出金属的主要物理性质：金属一般具
有光泽，有良好的导热性、导电性、延展性与弹性。通常状况下，除汞呈液态外，
其他金属都呈固态，大多数金属都有较高的熔点。不同种金属还有各自独特的性
质，例如，大多数金属呈银白色，但铜却呈紫红色，金呈黄色。不同金属的导热、
导电能力，延展性，熔点以及硬度并不相同（见表 7-3）。
钠 汞 金 铝 铜
图7-17 几种常见的金属
表7-3 一些金属的物理性质比较
物理性质 金属物理性质比较
铝 锌 铁 铜 银 铅 金
密度/ （g/cm3）
（小）2.70 7.14 7.86 8.92 10.8 11.3 19.3（大）
锡 铝 银 金 铜 铁 钨
熔点/℃
（低）232 660 962 1 064 1 083 1 535 3 410（高）
导电性（以银的导电 铅 铁 锌 铝 金 铜 银
性为100作标准） （良）7.9 17 27 61 74 99 100（优）
硬度（以金刚石的硬 铅 铝 金 铜 银 铁 铬
度为10作标准） （小）1.5 2~2.9 2.5~3 2.5~3 2.5~4 4~5 9（大）
方法导航
归纳与类比
归纳是指从个别或特殊的经验事实出发推出一般性原理、原则的思维方
法。通过许多个别的事例或分论点，归纳出它们所共有的特性，从而得出一
般性的结论。归纳法所得的结果也可以成为分类的基础。
第七章 金属
12类比是根据两种事物在某些特征上的相似性，推论出它们在其他特征上
也有可能相似。用这种推理方法推出的结论还有待实践证明。
研究一类物质性质的一般思路为：
选取多个组成、结构相似的典型代表物
通过观察、实验等方法获取证据
归纳相似性 发现差异性
资料检索
金属晶体结构与物理性质
金属晶体的微观结构就好像很多硬球一
层一层很紧密地堆积。有关理论认为，金属
原子外层的部分电子脱落下来形成“电子气”，
被所有原子所共用。当受到外力时，金属晶
体中的各原子层就会发生相对滑动，而弥漫
在金属原子间的电子气可以起到“润滑剂” 图7-18 金属晶体的示意图
的作用。
你能从微观视角解释金属为什么具有良好的导电性和延展性吗？你能从
晶体结构角度解释合金与纯金属的性质差异吗？
外力
图7-19 受到外力时金属晶体中 图7-20 纯金属与合金的结构比较示意图
原子层滑动示意图
第二节金属的性质
13二、金属的化学性质 交流·分享
我们曾经学习过一些金
1. 金属与氧气的反应
属参加的化学反应，你能回
在前面的学习中，我们知道镁、铁能与氧
忆起哪些？这对你研究金属
气反应，那么其他金属与氧气能否反应？有什
的化学性质有什么启发？
么相似性和差异性呢？
探究·实践
学生必做
实验
探究目的 探究铜、铝与氧气的反应。
安全提示
探究用品 铝箔、铜片、坩埚钳、酒精灯、托盘
本实验须佩戴
天平、火柴、砂纸。
护目镜和手套完成。
查阅资料 Al 的熔点为 660 ℃，Al O 的熔点为
2 3
2 054 ℃。
探究操作
1. 取一小块铜片观察，在天平上称量，铜片
的质量为 g。
2. 用坩埚钳夹持称量后的铜片，在酒精灯火
焰上加热，现象为 。将加热后所得固
体冷却，称量其质量为 g。
3. 用坩埚钳夹持砂纸打磨后的铝箔，在酒精
灯火焰上加热，并轻轻晃动，现象为 。 图7-21 加热铝箔
反思交流
1. 加热后铜片的质量为什么会增加？
2. 有人说铜片表面的变化是被熏黑的，你同意吗？请设计实验证明你的
观点。
3. 什么现象能证明铝片表面有一层致密的保护膜？
第七章 金属
14在加热条件下，紫红色的铜表面变成了黑色。这是由于加热时，铜与空气
中的氧气反应，生成黑色的氧化铜。
△
2Cu + O 2CuO
2
加热铝箔时，铝箔熔化但不滴落，像有一层膜兜着。这是因为铝在常温下
就能与空气中的氧气反应，在表面生成一层致密的氧化膜——氧化铝（Al O ）。
2 3
该氧化膜可阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。
钠、镁、铝在常温下就能与氧气反应，铁和铜在加热至较高温度时能与氧
气反应，而金即使在高温下也不能与氧气发生反应。大量实验表明，大部分金属
能与氧气反应，但反应条件及剧烈程度有差异。
2.金属与酸的反应
你还记得镁能与稀硫酸发生反应并放出热量吗？其他金属能否和酸反
应呢？
探究·实践
学生必做
实验
探究目的 探究镁、锌、铁、铜与盐酸、稀硫酸
安全提示
的反应。
本实验须佩戴
探究用品 镁条、锌粒、铁丝、铜丝、稀盐酸、
护目镜和手套完成。
稀硫酸、试管、试管架。
进行实验
镁 锌 铁 铜
稀盐酸
稀硫酸
图7-22 分别向盛有镁条、锌粒、
铁丝和铜丝的四支试管中
加入稀盐酸或稀硫酸
第二节金属的性质
15探究结论
1.能与酸反应的金属有_______，其化学方程式分别为____________。
2.相似性：________________，差异性：________________。
反思交流
1.从元素守恒的角度分析，产生的气体可能是什么物质？如何验证？
2. 铁与稀盐酸、稀硫酸反应生成浅绿色的亚铁离子溶液，但直接观察不
到，可利用色度传感器验证。请设计主要操作步骤。
3. 有的同学提出控制以上实验变量有缺陷，你认为他指的是哪些变量？
如何改进？
上述实验中，镁、锌和铁都分别能与稀盐酸或稀硫酸反应，生成氢气与另
一种化合物；铜与稀盐酸或稀硫酸均不反应。
Mg + 2HCl = MgCl + H ↑
2 2
Zn + 2HCl = ZnCl + H ↑
2 2
Fe + 2HCl = FeCl + H ↑
2 2
单质 化合物 化合物 单质
Mg + H SO = MgSO + H ↑
2 4 4 2
Zn + H SO = ZnSO + H ↑
2 4 4 2
Fe + H SO = FeSO + H ↑
2 4 4 2
单质 化合物 化合物 单质
从反应物和生成物的类别分析，上面几个反应的特点是：一种单质与一种
化合物反应生成另一种单质和另一种化合物。我们把这种由一种单质与一种化合
物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫作置换反应。
第七章 金属
163.金属与金属化合物①溶液的反应
在前面的学习中，我们接触过铁与硫酸铜溶液反应的实验，还知道这是古
代湿法炼铜的原理。其他金属是否能发生类似的反应？有什么规律吗？
探究·实践
学生必做
实验
探究目的 探究铁、铜与金属化合物溶液的反应。
探究用品 铁丝、铜丝、硫酸锌溶液、硫酸铜溶 安全提示
液、硝酸银溶液、试管、试管架、砂纸。
本实验须佩戴
探究操作
护目镜和手套完成。
1. 将铁丝分别放入硫酸锌溶液、硫酸铜溶
液、硝酸银溶液中。
2. 将铁丝换为铜丝重复上述实验。
实验 实验现象 分析与结论
①铁丝与ZnSO 溶液
4
②铁丝与CuSO 溶液
4
③铁丝与AgNO 溶液
3
④铜丝与ZnSO 溶液
4
⑤铜丝与AgNO 溶液
3
图7-23 铁与硫酸铜溶液的反应 图7-24 铜与硝酸银溶液的反应
探究结论 。
① 金属化合物是指金属元素与非金属元素（氧除外）或酸根原子团组成的化合物，称为盐（第
十章将学习）。
第二节金属的性质
17反思交流
1. 上述实验中能发生的反应，它们的化学方程式有什么特点？它们属于
哪种反应类型？
2. 结合金属与酸的反应，你有什么发现？为什么有的金属能与化合物溶
液反应，而有的不能？
通过以上探究金属与酸或金属化合物溶液的反应，我们发现有些金属可以
发生置换反应，有些金属不能。科学家通过研究认为，这与金属化学性质的差异
有关，能发生置换反应说明金属的活动性较强，反之则较弱，进而归纳出金属活
动性顺序。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au
图7-25 金属活动性由强逐渐减弱
金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有着重要的应用，利用金属活
动性顺序可做出如下判断：
1. 在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。
2. 在金属活动性顺序中，H 之前的金属能与盐酸、稀硫酸反应生成氢气，
H之后的金属不能与盐酸、稀硫酸发生置换反应。
3. 在金属活动性顺序中，排在前面的金属能把排在后面的金属从其化合物
溶液中置换出来（K、Ca、Na 除外①）。
金属元素的原子最外层电子数一般小于 4，
交流·分享
容易失去电子，表现了金属间化学性质的相似
锡可能具有哪些化学性
性；但是由于原子结构并不完全相同，不同金
质？你预测的依据是什么？
属和同一物质发生反应时可以出现产物不同、
价态变化不同和反应难易程度不同等，表现了金属间化学性质的差异性。
① K、Ca、Na 太活泼，能与金属化合物溶液中的水发生反应。
第七章 金属
18练习与应用
1.下列物质不能由金属和酸反应直接制得的是（ ）
4 4
A. FeSO B. ZnSO C. AgCl D.AlCl
4 4 3
2.金属材料在生活中有广泛的用途，因此具有很高的研究价值。
（1）将下列金属制品与其对应性质连线。
纯金饰品 铁锅 铜导线 铝箔包装材料
导热性 延展性 金黄色、有光泽 导电性
（2） 盛放在油罐车内的石油产品振荡可以产生静电，容易引起火灾，所以在
油罐车尾部有一条拖地铁链，这是利用铁的 _______性。
3.用粗木棍在涂有蜡的锌板上写“明”“和”两个字，露出下面锌
板。向“明”字上滴加 CuSO 溶液，向“和”字上滴加盐酸。
4
（1） “明”字上的现象是 ，发生的反应属于基本
反应类型中的 。
（2）“和”字上产生气泡，用化学方程式解释： 。
图7-26
4.用图7-27所示实验研究金属的性质。
（1）①中有气体生成，生成的气体为 。
（2）③中反应的化学方程式为 。
（3）下列实验组合中，能得出铁、 铁丝 铜丝 铁丝 铜丝
铜、银的金属活动性顺序的
是 （填序号）。 硫酸铜 硝酸银
稀硫酸 稀硫酸 溶液 溶液
A.①④ B. ③④
C. ①②④ D. ①②③④
① ② ③ ④
图7-27
第二节金属的性质
19第三节
金属的冶炼与防护
自然界中，除了金、铂等极少数不活泼的
金属以单质的形式存在外，绝大多数金属元素
以化合物的形式广泛存在于地壳和海洋中。那
么，如何将金属从它的化合物中转化出来？金
属化学性质活泼，如何防止金属的腐蚀？
一、金属的冶炼
将自然界存在的金属矿物（主要成分是含金属元素的化合物）转化成金属
单质的过程，称为金属的冶炼。
赤铁矿 磁铁矿 孔雀石[主要成 铝土矿
（主要成分是FeO） （主要成分是FeO） 分是Cu(OH)CO] （主要成分是AlO）
2 3 3 4 2 2 3 2 3
图7-28 几种常见的金属矿物
课外实践
实地参观或在网上查阅位于北京市的中国地质博物馆，完成以下任务：
1. 了解几种重要的金属矿物（主要成分名称及化学式，并分析金属元素
的化合价）。
2.了解我国金属矿物分布的基本情况，哪种金属储量最丰富。
3.了解李四光的生平及在地质学方面的贡献。
第七章 金属
20我国古代的铜、铁、金、银、锡、铅、锌、汞等金属的冶炼技术在当时均
居于世界前列，铁锻造兵器和各种工具的历史可追溯至殷商时代。在现代，我国
钢铁产量长期处于世界领先地位，也是全球有色金属加工制造能力第一的国家。
史实在线
中国古代的金属冶炼
中国古代的冶金技术，特别是秦汉以后的钢铁冶炼技术及其产品，不断
向外输出，对亚洲各国产生了很大影响。中国生铁（铸铁）的发明，大约比
欧洲早 1 000 多年。英国学者李约瑟认为，欧洲的铸铁技术是在 11 或 12 世
纪由中国传去的。
殷墟考古发现，3 000 多年前我国已经采用火法炼铜。孔雀石与燃烧的
木炭接触，分解生成氧化铜，既而氧化铜与木炭发生化学反应，转化为金属铜。
高温
2CuO + C 2Cu + CO ↑
2
西汉《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”。曾青指铜的化合物
溶液，遇到铁时有铜生成，这个过程即为湿法炼铜。
我国的冶铁技术大约出现在西周（公元前1046—公元前 771）时期，冶
炼出“生铁”使我国成为世界上最早发明和使用“生铁”的国家。人类早期
炼制的“熟铁”也叫“块炼铁”，它是铁矿石在 800 ~ 1 000 ℃ 的条件下，
用木炭直接还原得到的海绵状固体块，含杂质多且难加工成型。而我国
发明的生铁冶炼技术，是在 1 150 ~
1 300 ℃条件下进行的，得到液态铁，
可连续生产且易浇铸成型。由“块炼
铁”到“生铁”是炼铁技术上的一次
飞跃。
据《天工开物》记载，古代把
铅与含银的矿物（主要成分是硫化银
Ag S）混合加热后，铅使硫化银变成 图7-29 沉铅结银（《天工开物》）
2
第三节金属的冶炼与防护
21银，并形成熔融矿团。因银的密度比较小，浮于上层，把铅、银分离，即可
得到纯银。此法称为“沉铅结银”。
阅读资料，思考以下问题：
1. 用化学方程式表示湿法炼铜、木炭还原赤铁矿（氧化铁）、铅置换硫
化银（铅的化合物中铅的化合价为 +2）三个化学反应。
2. 分析“块炼铁”与“生铁”的生产原理，谈谈对调控化学反应有什么
新认识。
3. 整理、归纳以上铜、铁、银冶炼的过程和原理，分别从物质类别、化
学反应类型、反应条件、金属元素化合价等角度分析，谈谈化学变化在金属
冶炼中的重要作用。
4. 你还知道哪些可以生产金属单质的化学反应？（例如，拉瓦锡研究空
气中氧气含量时涉及的氧化汞分解，电解氧化铝得到铝等）写出这些反应的
化学方程式，并分析其反应类型。
化学的研究内容包括如何合理、高效地利用金属矿物，将金属化合物转化成
金属单质。依据金属活泼性的不同，可以采用不同的冶炼方法。
观察·思考
仪器药品 一氧化碳、氧化铁、澄清石灰水、
由硬质玻璃制成的玻璃管，
酒精喷灯、硬质玻璃管、铁架台、导管、单孔 可以比一般玻璃管承受更高的温
橡皮塞、双孔橡皮塞、试管、酒精灯。 度，但不耐受骤冷。
实验操作
1. 按照图 7-30 所示连接好装置，并检查
CO
装置的气密性。
2.开始实验。
澄清
（1）先通入一氧化碳片刻，再点燃尾气 石灰水
处的酒精灯。
（2）点燃酒精喷灯，对氧化铁进行加热。 图7-30 一氧化碳还原氧化铁的实验
第七章 金属
223.停止实验。
（1）熄灭酒精喷灯，停止加热，并继续通入一氧化碳。
（2）待玻璃管冷却后，停止通入一氧化碳，熄灭尾气处的酒精灯。
思考讨论
1.为什么开始实验时要先通入一氧化碳，实验结束时，最后一步停止通入
一氧化碳 ?
2.反应前后玻璃管中的固体物质颜色有什么变化?怎样检验有铁生成?
3.为什么要对尾气进行点燃处理?
4.写出一氧化碳还原氧化铁的化学方程式。
工业炼铁是一个复杂的过程。将原
铁矿石、焦炭、石灰石
料铁矿石、焦炭和石灰石①按一定比例分
层加入炼铁高炉中，再由高炉下部吹入
高炉气体 高炉气体
热空气，使炉内产生高温和一氧化碳。
一氧化碳在高温下可以把铁矿石中的含
铁化合物（如Fe O ）转化为铁。生成的 上口进料
2 3
炉内反应
液态铁积累到一定程度后，由炉底放出。 生成生铁
形成炉渣 热空气进口
钢铁工业是国民经济的重要基础产
热空气进口
业，是建设现代化强国的重要支撑，是 出渣口 炉渣
生铁 出铁口
实现绿色低碳发展的重要领域。改革开
图7-31 工业炼铁示意图
放以来，我国钢铁工业发展迅速，成为
全球最大的钢铁生产国和消费国。在经济稳定增长和产业结构持续优化背景下，
钢铁工业运行平稳，技术水平不断提高，正逐步向高端化、绿色化转型升级。
① 炼铁时加入石灰石，目的是使铁矿石中熔点很高的脉石（其主要成分是二氧化硅）形成炉渣
而与铁水分离。
第三节金属的冶炼与防护
23表7-4 2021年和2020年主要钢铁生产国（前十名）粗钢产量
单位：百万吨
2021年 2020年
国家
排名 产量 排名 产量
中国 1 1 032.8 1 1 064.7
印度 2 118.2 2 100.3
日本 3 96.3 3 83.2
美国 4 85.8 4 72.7
俄罗斯 5 75.6 5 71.6
韩国 6 70.4 6 67.1
土耳其 7 40.4 7 35.8
德国 8 40.1 8 35.7
巴西 9 36.2 9 31.4
伊朗 10 28.5 10 29.0
其他地区：6.1% 欧盟（27）：7.8%
其他亚洲国家：8.1% 其他欧洲国家：2.7%
俄罗斯和其他独联体
日本：4.9% 国家+乌克兰：5.4%
美、墨、加：6.0%
印度：6.1%
中国：52.9%
图7-32 世界各地区钢铁消费量（2021年）
课外实践
实地参观或通过网络查阅高炉炼铁厂（例
如首钢工业园），归纳实验室模拟炼铁与工业
炼铁的相同点和不同点。
图7-33 首钢三号炉
第七章 金属
24项目 实验室 工业生产
生产原理（化学方程式）
原料
装置或装备
产品及处理
其他
二、金属的腐蚀与防护
日常生产和生活中离不开金属材料，但是
据有关资料报道，世界上每年因腐蚀而损失的
金属材料和设备占其年产量的 20% ~ 40%。因
此，金属抗腐蚀技术是科学研究的重要课题。
图7-34 锈蚀的铁制品
探究·实践
探究目的 探究铁钉生锈的条件。
猜想与假设 铁钉生锈的条件是 ，你的依据是 。
探究结论 。
第三节金属的冶炼与防护
25思考讨论
1. 通过上面的实验探究，你得出铁钉生锈条件的实验依据是什么？你是
如何控制变量的？
2. 通过铁钉锈蚀的实验，你对防止铁制品锈蚀有什么想法？
3. 小明同学根据生活经验提出猜测：在食盐水中，铁锈蚀得更快。他设
计了如下实验进行验证。
数据采集器 数据采集器
氧气浓度 计算机 氧气浓度 计算机
传感器 传感器
5 g铁粉平铺在 5 g铁粉平铺在
用蒸馏水润湿的滤纸上 用食盐水润湿的滤纸上
图7-35 验证实验
能证实小明猜测的实验证据是 。
钢铁制品的腐蚀过程，是一个复杂的化学
反应过程（高中化学课将继续学习）。钢铁由
铁、碳等元素组成，与空气中的氧气、水等反 氧
水
应而被腐蚀。钢铁表面生成的铁锈（主要成分 气
是 Fe O ·nH O）疏松多孔，不能阻碍内部的铁
2 3 2
钢 铁
与氧气、水蒸气等接触，最终导致钢铁全部被
图7-36 钢铁生锈的条件
腐蚀。
了解了钢铁生锈的条件，只需设法使钢铁制品与水和氧气隔绝，就可以阻
止锈蚀的发生。还可加入合金元素制成不锈钢，增强钢铁的抗腐蚀能力。
第七章 金属
26搪瓷，又称珐琅，是将无机玻璃质材料通过熔融凝于 铬是一种耐磨、
基体金属上并与金属牢固结合在一起的一种复合材料。 耐腐蚀的金属。
自行车链条涂油 健身器材喷漆 水杯涂一层搪瓷 水龙头镀铬
图7-37 防止铁生锈的几种方法
由于金属制品的腐蚀、损坏和自然淘汰，每年都有大量的废旧金属产生。
回收并循环利用废旧金属，合理开采矿物以及寻找金属的代用品，是保护金属资
源的有效途径。例如，目前已经广泛用塑料来代替金属材料制造管道、齿轮和汽
车零部件等。
课外实践
1. 请你搜集有关钢铁锈蚀造成经济损失的资料，与同学交流。
2. 找一找你身边生锈的钢铁制品，观察铁锈的颜色、状态，并调查钢铁
制品在什么环境中最容易被腐蚀。
3.向家人提出几条合理使用金属制品的建议。
练习与应用
1. 金属冶炼是化学变化的重要应用。
一定条件
（1）冶炼钛（Ti）的反应之一为 2Mg + TiCl ======== Ti + 2MgCl ，该反应
4 2
属于基本反应类型中的 。
（2）将氧化铁粉末与铝粉均匀混合，高温引发反应，生成氧化铝和熔融状态
的铁，可用于焊接铁轨等。写出氧化铁和铝发生反应的化学方程式：
________________________。
第三节金属的冶炼与防护
272. 暖贴发热利用了铁粉生锈放出热量的原理，某小
植 蒸
组同学设计并进行实验，探究铁生锈的条件及影
物 馏
油 水
响生锈速率的因素。
Ⅰ．探究铁生锈的条件。 A B C
图7-38
（1）由图 7-38 实验 B 和 C 得出铁生锈需要与水
接触，画出实验 C 的实验装置图。
（2）证明铁生锈需要与氧气接触的实验现象是 。
Ⅱ．探究影响铁生锈速率的因素。
查阅资料 暖贴的发热材料主要有铁粉、活性炭、食盐、水等物质。
猜想假设 ①活性炭能加快铁粉生锈的速率。②食盐能加快铁粉生锈的速率。
进行实验 下表是 2 g 铁粉、5 g 水与不同质量活性炭、食盐均匀混合后，在
10 分钟内温度上升的实验记录。
实验编号 活性炭质量/g 食盐质量/g 温度上升值/℃
1 0 0 0.1
2 0.2 0 22.0
3 x 0.1 3.1
4 0.2 0.1 56.3
解释与结论
（3）表中 x的值为 。
（4）对比实验1和3，得出的结论是 。
（5） 欲得出结论“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快铁生锈速率”，需
要对比 （填实验编号）。
反思与评价
（6）下列说法正确的是 （填序号）。
A. 暖贴在使用前要密封保存
B. 暖贴使用后剩余物可以回收利用
C. 利用铁生锈的原理，铁粉还可用于食品保鲜
第七章 金属
28第四节
垃圾的分类与回收利用
人们的生产生活离不开材料，因损坏或自
然淘汰等而产生的废弃材料也就成了垃圾。随
意弃置垃圾，不仅造成资源浪费，还会造成环
境污染。我们已经理解了垃圾处理的重要意义，
那么如何利用化学知识指导垃圾分类与回收利
用呢？
观察·思考
结合下表信息，和同学们交流一下你对“垃圾的分类与回收利用”的认识。
表7-5 部分垃圾回收利用的效益
回收利用材料 效益
炼钢 0.9 t，节约成本 47%，减少SO 、NO 排放75%，减少97%的水污
2 x
1 t废钢铁
染和固体废物，减排CO 0.15 t。
2
1 t废纸 生产好纸0.85 t，节省木材0.3 t，减少污染74%，减排CO 0.46 t。
2
再生2万个500 g装的酒瓶，节约成本20%，减少空气污染20%，减少
1 t玻璃
采矿产生的废气80%，减排CO 0.31 t。
2
1 t混合塑料 生产出700 ~ 750 L无铅汽油或柴油，相当于节省6 t石油，减排 CO 1 t。
2
1 t PVC塑料 减排CO 8.1 t。
2
1 t 铝罐 减排CO 1.55 t。
2
第四节垃圾的分类与回收利用
29一、垃圾的分类
垃圾分类一般是指按一定规定或标准将垃圾分类储存、投放和搬运，从而
转变成公共资源的一系列活动的总称。垃圾分类对于提高垃圾的资源价值和经济
价值、减少垃圾处理量、降低处理成本、减少土地资源的消耗等，具有重要的意义。
交流·分享
目前，全国很多城市已基本建成垃圾分
类处理系统。北京市垃圾分类具体类别有厨
余垃圾、有害垃圾、其他垃圾和可回收物。
你能从化学的角度对常见的生活垃圾进行分
类吗？和同学们交流一下你的想法。 图7-39 垃圾分类桶
不同种类的塑料再利用的途径不同。为便于回收和再利用，会在塑料制品
上印刷或模压所用材料种类的标志。
表7-6 我国制定的塑料包装制品回收标志
回收标志 种类名称 常见产品 注意事项
耐热，至70 ℃易变形， 有对
01 聚酯（PET） 矿泉水瓶、碳酸饮料瓶等
人体有害的物质溶出
高密度聚乙烯 使用后不易彻底清洁，不要再
02 厚塑料袋、清洁剂容器等
（HDPE） 用来做水杯
水管、雨衣、书包、塑料
03 聚氯乙烯（PVC） 不耐热，应避免包装食物
膜等
低密度聚乙烯 保鲜膜、塑料膜、薄塑料
04 不耐热，应避免盛放热的食物
（LDPE） 袋等
微波炉用食物容器、水桶、 可耐受130 ℃的高温，可以放
05 聚丙烯（PP）
垃圾桶等 进微波炉
玩具、文具、包装垫材、
06 聚苯乙烯（PS） 不耐热，应避免盛放热的食物
乳酸饮料瓶等
除了将废弃塑料直接用作材料外，还可以用化学方法把废弃塑料转化为有
用的物质进行回收利用。例如，常见塑料的混合物在无氧条件下加热，便可生产
第七章 金属
30燃料或重新制造塑料的原料等。
废弃金属材料是一类重要的可回收物。废钢铁、易拉罐等可以直接送往金
属冶炼厂进行再加工；而电子垃圾、电池等物品中的金属，需要专业机构进行分
离提纯。
二、金属类垃圾的回收利用
垃圾回收和利用是一项原理与技术要求都非常复杂的过程。我们以金属类
垃圾为例，应用刚学到的金属性质设计简单方案。
常见金属类垃圾可分为两类：一类是废旧金属制品，主要组成是金属，以铁、
铝、锌、铜及其合金为主，体积及质量较大；一类是电子垃圾，组成复杂，经过
二次分类后可筛选出金属部分，金属种类繁多且质量较小。
资料检索
废旧钢铁的回收
废铁回收再利用的方法主要是利用火法冶炼（即回炉重炼）转变为再
生金属——钢（含碳量在 0.03% ~ 2% 的铁碳合金）。废铁在电炉炼钢的过
程中要实现：适当降低含碳量，调节钢水中的硅、锰等元素含量达到规格
成分，将有害元素硫、磷的含量降到规定限量以下。废铁回收再利用的过
程如下：
图7-40 废铁回收再利用过程
阅读相关材料，思考以下问题：
1.废铁的主要成分有哪些？
2.写出电炉炼钢主要反应的化学方程式。
3.以上回收过程可划分成哪几个主要环节？
第四节垃圾的分类与回收利用
31废旧金属制品的回收主要采用除锈、熔融后再铸等方法，电子垃圾中的金
属如何回收呢？电子垃圾中的金属多含有铜、银、金等贵金属，如何提纯呢？
探究·实践
探究目的 从铁和铜混合粉末中回收铜和硫
酸亚铁溶液。 100 g的盐酸中含有10 g
HCl；
探究用品 2 g 铁和铜混合粉末（铁粉的质量
100 g的稀硫酸中含有20 g
分数约为20%）、10%的盐酸、20%的稀硫酸、
HSO。
2 4
量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、
安全提示
装有蒸馏水的洗瓶。
规范操作，勿将盐
设计并实施实验
酸、稀硫酸与皮肤接
思考讨论
触；注意通风，实验过
1. 如何保证得到的铜是纯净的？
程中不要有明火。
2. 最终若得到 1.44 g 纯铜，则滤液中硫
酸亚铁的质量是多少？
观察·思考
从废旧手机中回收Ag、Pd、Au的一种方法的主要工艺流程如图7-41所示。
三种贵金属的回收率都大于95%，产物经精制，纯度大于 99.9%。
滤渣
HNO + NaCl
滤渣（含Au） 3
废旧 Zn
预处理 HNO 含HAuCl
手机 3 4 Au
滤液
主板
含AgNO 、
3
Pd（NO） 滤液
3 2
盐酸
N H .H O 氨水 草酸
Ag 2 4 2 AgCl沉淀 含H PdCl 溶液 Pd
2 4
图7-41
该工艺流程利用了Ag、Pd、Au及其化合物的哪些性质差异？
第七章 金属
32垃圾是放错地方的资源，利用化学方法可将垃圾转化为新的资源。以金属
垃圾为例，我们将以上回收利用过程表示如图7-42，与前面学过的混合物分离、
提纯的过程和方法基本一致。
目的
垃圾的分类与回收利用
废铁 钢
（种类单一） （合金）
磁化、除锈 与氧气反应
依据 方法 原料 预处理 核心反应 目标产物
物理性质/化学性质 与酸溶液反应 （副产物回收处理
与盐溶液反应…… 或再利用）
组成 电子垃圾
纯金属
（种类多样）
物质
设备
金属 性质
原料组成、成本、技术条件、环境友好
废金属 电子垃圾
图7-42
课外实践
1.搜集身边的塑料制品，观察标志并了解塑料种类和回收方法。
2. 厨余垃圾含有极高的水分与有机物，高有机物含量的特点使其经过发酵
后可作为肥料、饲料，也可产生沼气，油脂部分则可用于制备生物燃料。请你
尝试设计一套厨余垃圾处理装置。
练习与应用
1. 垃圾分类，人人有责。金属易拉罐、玻璃瓶、塑料瓶属于 （填序号）。
A B C D
第四节垃圾的分类与回收利用
332.某厂排放的废水中含有硫酸铜，将废水处理后可得到铜和铁红（氧化铁）两种
产品，过程如图 7-43所示（废水中的其他物质不参与反应）：
溶液 多步处理
过量Fe 铁红
废水 溶液
① 物质X
固体
②
Cu
图7-43
（1）过程①加入过量铁的目的是 。
（2）过程①得到固体的成分是 。
（3）过程②中反应的化学方程式是 。
学习盘点
● 能列举生活中常见的金属材料和有机合成材料及其应用；能举例说明
金属性质的广泛应用及性质与用途的关系。
● 能通过实验说明常见的金属的主要性质，并能用化学方程式表示；了
解通过物质的相似性和差异性认识一类物质性质的方法。
● 能从物质类别的视角，依据金属活动性顺序，初步预测常见金属的主
要性质。
● 能基于真实问题情境，依据常见金属的性质，初步分析和解决相关的
综合问题；体会化学反应在金属冶炼、材料研制、资源利用和生态环境保护
等方面的应用价值；积极参与垃圾分类与回收利用的综合实践活动。
第七章 金属
34综合与实践
本章学习接近尾声，请结合“学习盘点”中列举的核心内容，
聚焦金属，将本章的主要知识和研究思路方法进行结构化的归纳，
使你的学习收获更加系统化。
基本理解
1.下列汽车构件及配件所用的材料中， 不属于有机合成材料的是（ ）
4 4 4
A.塑料保险杠 B.合成橡胶车胎
C.合成纤维安全带 D.钢化玻璃车窗
2. 用“W”形玻璃管进行微型实验，如图 7-44 所示。下列说法不正确的是
4 4 4
（ ）
A.a 处红棕色粉末变为黑色 CO
尾气处理
a b
B.a 处的反应为CO + Fe O = 2Fe + CO 氧化铁 澄清石灰水
2 3 2
C.b 处澄清石灰水变浑浊证明有CO 生成
2
D.可利用点燃的方法进行尾气处理
图7-44
3.我国考古发掘出大量珍贵文物。
（1）下图是首都博物馆展出的3件文物，其中由金属材料制成的是 （填
序号）。
A. 明朝云凤纹金瓶 B.清朝青玉“福禄平安”如意 C.西周鸟纹大钟
（2） 展出的铜制大钟锈蚀严重，金瓶却依然金光灿灿，从物质性质的角度解
释其原因： 。铁制品生锈的条件是 。
综合与实践
35锌 片
X溶液
简单应用
1
4.欲验证锌、铜、银3种金属的活动性，依据图7-45
2 3
中所示，向孔穴 1~3 中分别滴加X溶液。
铜 片 银 片
（1）若 X 是稀硫酸。产生明显现象的孔穴中
图7-45
发生反应的化学方程式是
。属于基本反应类型中的 反应。用稀硫酸不能
达到实验目的，其理由是 。
（2）若只选择一种试剂达到实验目的，X 是 溶液（填序号）。
A.CuSO B.ZnSO C.AgNO
4 4 3
综合问题解决
5．在滤纸上进行金属与盐溶液的反应时，生成的金属沿着滤纸像树枝一样生长，
获得多姿多彩的“金属树”。兴趣小组同学对“铜树”的最佳生长条件（金
属的选择）进行探究。
进行实验
实验操作 序号 金属 实验现象
室温下 60 min后，滤纸上长出约1.5 cm
Ⅰ-1 Zn
滴加20滴18% “铜树”
的CuSO 溶液
4
直径0.5cm 60 min后，滤纸上长出约0.8 cm
2g金属片 滤纸 Ⅰ-2 Al
“铜树”
镁片表面有气泡产生，60 min后，
Ⅰ-3 Mg
培养皿 滤纸上得到少许细碎红色固体
解释与结论
（1）Mg、Al 和 Zn 三种金属能从溶液中置换出铜的原因是 。
（2）Ⅰ-1 中，反应的化学方程式为 。
（3）Ⅰ-2 中，实验前用砂纸打磨铝片的目的是 。
（4）Ⅰ-3 中，推测产生的气体可能是氢气，从元素守恒的角度说明理由：
。
第七章 金属
36第八章
溶液
在自然界以及我们的生产、生活中，物
质主要是以混合物形式存在，如空气、合金、
溶液等。其中，以水作为溶剂的溶液与人类
生产、生活的关系最为密切，一切生命活动
都与之相关。本章将以水溶液为研究对象，
全面地探究物质溶解过程中的问题。
黑果枸杞中的花青素溶
解到水中，不同冲泡次数的
茶汤的浓度不同。第一节
物质的溶解
小学科学课上，我们就做过氯化钠溶于水
的实验，观察到将一定量的氯化钠固体放入大
量水中后，氯化钠逐渐“消失”。在物理课上，
我们认识到这种现象叫作扩散。物质溶解形成
了溶液，它具有什么特征？溶液由什么组成？
海水 化学试剂 注射液 植物生长液
图8-1 常见的溶液
观察·思考
探究目的 对下列混合物按特征进行分类。
观察与记录 观察图8-2中6支试管中的混合
物，根据其振荡前和振荡后现象的对比，描
述其特征（是否有分层、沉淀、颜色等）。
混合物 振荡前 振荡后 静置后
①泥土和水
②植物油和水
③蔗糖和水
④CuSO 和水
4
⑤NaCl、KMnO 和水
4 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
⑥碘和酒精
图8-2 观察液态混合物特征
第八章 溶液
38解释与结论
1. 根据观察结果将上述混合物进行分类，并说明分类的依据和特征。
2. 你还有哪些发现？
一、物质的溶解形成溶液
将一种物质和其他物质混合的过程，叫作分散。形成的混合物称为分散系。
上述各种混合物中，像泥土这样的物质，以细小固体颗粒分散到水中，形成了悬
浊液；像植物油这样的物质，以小液滴分散到水中，形成了乳浊液①。而像硫酸铜
（CuSO ）、氯化钠（NaCl）、高锰酸钾（KMnO ）这些物质，均匀地分散在水
4 4
中形成了稳定的混合物，即溶液。
溶液具有稳定性，如蔗糖的水溶液和碘的酒精溶液，只要水和酒精的数量
不改变、温度不变化，即使放置很长时间，蔗糖与水、碘与酒精也不会分离，混
合物中的组分和性质也不会改变。溶液具有均一性，即溶液中任何部分的组分和
性质完全相同。
资料检索
乳化现象
向图8-2中的试管②中加入洗涤剂，
振荡，静置，会出现如图8-3所示的现象。
植物油并没有溶解在水或洗涤剂中，形
成的仍是乳浊液，但该乳浊液静置后并
植物油与水混合 加入洗涤剂振荡静置
不易分层。这是因为洗涤剂能使油分散
图8-3 乳化现象
成大量的细小液滴，不再聚集成油层。
洗涤剂所起的作用，叫作乳化作用。因此，生活中常用洗涤剂、去污粉等去
除油污的原理为：先将衣物、餐具上的油污乳化后，再用水冲洗掉。
① 悬浊液和乳浊液是不稳定的分散系（一般认为颗粒直径大于10-7 m时就会形成不稳定的悬浊
液或乳浊液，放置一段时间后会发生沉降或分层）。
第一节物质的溶解
39观察·思考
将少量的氯化钠放入一定量的水中，用玻璃
棒不断搅拌。
思考以下问题：
1. 溶液都是由哪些部分组成的？
2. 如何判断溶液的组成？
3. 向上述溶液中加入 KMnO 固体，还能继 图8-4 氯化钠固体溶解于水
4
续溶解吗？
一种或几种物质均匀分散到另一种物质中形成均一、稳定溶液的过程，叫
作物质的溶解。被溶解的物质叫溶质，如上述实验中的硫酸铜、氯化钠、 高锰
酸钾和碘等，溶质可以是固体、液体，也可以是气体（如二氧化碳），溶质可以
是一种，也可以是多种（如氯化钠和高锰酸钾可同时溶于水中）；用于溶解其他
物质的物质叫作溶剂，如水、酒精等，如果不特别说明，溶剂一般指的是水。
观察·思考
观察物质溶解后导电性的变化。利用图8-5的装置，分别测试①蒸馏水、
②氯化钠溶液、③蔗糖溶液、④盐酸、⑤氢氧化钠溶液、⑥氯化钠固体、
⑦蔗糖固体的导电性。
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
图8-5 物质的导电性测试
第八章 溶液
40思考以下问题：
1.通过小学科学课上的学习和生活经验，我们知道有些溶液具有导电性。
分析并解释溶液导电的原因。
2. 试从溶质和溶剂组成，分子、原子或离子构成的角度，描述氯化钠溶
液和蔗糖溶液的组成，并画出微观示意图。
可以看到，蒸馏水、氯化钠固体、蔗糖固体 1.NaCl溶于水，会电离出能
和蔗糖溶液不导电，氯化钠溶液、盐酸和氢氧化 自由移动的Na+和Cl-；HCl溶于
水，会电离出能自由移动的H+和
钠溶液能导电。这说明，在氯化钠溶液、盐酸和
Cl-；NaOH溶于水，会电离出能
氢氧化钠溶液中存在能自由移动的带电粒子。图
自由移动的Na+和OH-。
8-6 为NaCl溶解的微观示意图。
2. 电离是某些物质溶于水（或
水分子 熔化）形成自由移动离子的过程。
Cl-
氯化钠晶体
Na+
图8-6 NaCl溶解的微观示意图
以上实验和分析表明，从物质组成角度看，溶液由溶质和溶剂组成；从微
观粒子角度看，溶液是大量分子、离子的集合（高中化学课将继续学习）。
资料检索
防冻剂
物质溶解形成溶液后，相比溶剂而言，
凝固点将降低，沸点将升高。因此，在汽车
水箱中加入防冻剂乙二醇，不仅可以使散热
器中的水不易沸腾，冬季还可以防止水箱中
的水结冰。融雪剂的使用也是利用了水溶液
凝固点低于 0 ℃的性质。
图8-7 雪天路面播撒融雪剂
第一节物质的溶解
41阅读以上资料，完成下面任务：
1.查阅资料，了解常用融雪剂的组成。
2.汽车用“玻璃水”也是一种溶液，了解它的溶质和溶剂及其性能。
二、物质溶解中的能量变化
探究·实践
探究目的 探究物质溶解过程是否伴有能量的变化。
猜想与假设 物质溶解过程中，可能会放热（表现为溶解使体系温度升高）；
可能会吸热（表现为溶解使体系温度降低）；还可能 ______________。
探究操作
1.取少量蒸馏水，测量其温度为______________。
2. 先将少量固体加入烧杯中，再倒入一定量的蒸馏水，充分搅拌后，将
温度计插入溶液中，读数：
烧杯中加入的物质 NaCl NH NO NaOH
4 3
溶解后的温度/ ℃
探究结论 _____________________________________。
反思交流
1. 试用物质溶解的微观过程解释以上实验现象。
2. 为什么不同物质溶解时能量变化情况不同？
物质的溶解过程常常伴有能量的变化。物质的溶解既有放热过程，又有吸
热过程，体系温度变化是二者的综合。氢氧化钠溶解时的放热和硝酸铵溶解时的
吸热是比较显著的例子。一般情况下，物质溶解时的热效应并不明显。
第八章 溶液
42练习与应用
1.下列物质能溶于水能形成溶液的是（ ）
A.蔗糖 B. 面粉 C.植物油 D.泥沙
2. 在前面的化学学习中已经接触过一些溶液，请指出以下各种溶液中的溶质和
溶剂。
盐酸 过氧化氢溶液 石灰水 稀硫酸 硫酸铜溶液
溶质
溶剂
3.判断下列说法是否正确，并说明原因。
（1）碘酒是纯净物，不是溶液。
（2）凡是均一、稳定的液体一定是溶液。
（3）糖水中加入氯化钠后，溶液中的溶质是蔗糖和氯化钠。
（4）容器中放置的食盐溶液，其上下两部分的密度不同。
（5）氯化钠溶液能导电，是因为溶液中有可以自由移动的氯化钠分子。
4.为了研究物质的溶解现象，设计并进行了如下实验。
1小粒高锰酸钾 1小粒高锰酸钾 1小粒碘
实验
5 mL水 5 mL汽油 5 mL汽油
① ② ③
现象 固体溶解，形成紫色溶液 固体几乎不溶解 固体溶解，形成紫红色溶液
（1）对比实验①②的现象，可得出的结论是 。
（2）设计实验②③的目的是 。
第一节物质的溶解
43第二节
溶解的限度
生活经验告诉我们，在大部分情况下，在
一定量的溶剂中，溶质不能无限制地溶解。事
实确实如此吗？如果有些物质溶解有限度，那
么应该如何衡量呢？
一、饱和溶液与不饱和溶液
探究·实践
探究目的 硝酸钾在一定量的水中是否能无限制地溶解。
探究操作
操作 现象 分析
①在室温下，向装有 20 mL 蒸馏水的烧杯中加
入5 g硝酸钾，充分搅拌。
②继续加入5 g 硝酸钾，充分搅拌。
③用酒精灯加热烧杯，并搅拌。
④继续加入2 g 硝酸钾，充分搅拌。
⑤冷却。
⑥向烧杯中继续加入20 mL蒸馏水，充分搅拌。
实验结论 ________________________________________。
反思交流
1. 以上实验中除烧杯、玻璃棒、酒精灯外，还需要哪些仪器？这些仪器
的作用是什么？
2.影响硝酸钾溶解的因素有哪些？这些因素是如何影响的？
第八章 溶液
44一定温度下，大部分固体物质不能无限制地溶解在一定量水中。在一定温
度下，一定量溶剂中所加溶质不能再继续溶解的溶液叫作这种溶质的饱和溶液①；
如果溶质还能继续溶解，就叫作这种溶质的不饱和溶液。
大量实验表明，在不改变溶液组成的前提下，影响物质溶解限度的外界因素
以温度为主②。改变溶剂的量和改变温度，都可以实现饱和溶液与不饱和溶液的
相互转化。例如，饱和硝酸钾溶液温度升高时，可以继续溶解硝酸钾固体，饱和
溶液变成不饱和溶液 ；将硝酸钾不饱和溶液的温度降低，当有硝酸钾固体从溶
液中析出时，不饱和溶液变成饱和溶液；向冷却后的硝酸钾饱和溶液中加入溶剂，
饱和溶液又变成不饱和溶液。
二、溶解度
观察·思考
下表为氯化钠溶解过程的相关数据，观察数据并进行数据分析，将分析
结果填入表格。
溶剂 溶质 溶液 溶液 质量比
温度/℃
水的质量/g 氯化钠的质量/g 质量/g 状态 （溶质∶溶剂）
20 100 36 136 饱和
20 50 18 68 饱和
20 150 40 190 不饱和
50 100 37 137 饱和
50 50 18.5 68.5 饱和
下表为硝酸钾溶解过程的相关数据，观察数据并进行数据分析，将分析
结果填入表格中。
① 溶液达到饱和时，溶质仍会继续溶解，同时会有相同质量的溶质从溶液中析出，使得剩余固
体的总质量保持不变，观察到的现象是固体不再继续溶解。
② 溶质为气体时，压强也是影响溶解限度的因素之一。
第二节溶解的限度
45溶剂 溶质 溶液 溶液 质量比
温度/℃
水的质量/g 硝酸钾的质量/g 质量/g 状态 （溶质∶溶剂）
20 100 31.6 131.6 饱和
20 50 15.8 65.8 饱和
观察以上表格，思考下列问题：
1. 相同温度下，氯化钠饱和溶液与不饱和溶液中的溶质与溶剂质量比有
什么关系？
2. 不同温度的氯化钠饱和溶液，溶质与溶剂质量比是否相同？
3. 相同温度下，氯化钠饱和溶液与硝酸钾饱和溶液中的溶质与溶剂质量
比是否相同？
研究表明，在一定温度下，某物质的饱和 交流·分享
溶液中，溶质与溶剂的质量比是固定值，且大
1. 有的同学认为20 ℃
于不饱和溶液中溶质与溶剂的质量比。不同物
时，在200 g 水中氯化钠
质在同一温度下饱和溶液中溶质与溶剂的质量
的溶解度就变成72 g了。
比不同，这与不同物质在溶剂中的溶解能力差
你是否同意他的想法？如
异有关。因此，可以用在一定温度下，某物质
何理解溶解度其实是一个
溶解在给定溶剂中达到饱和状态时的溶液组成
比值？
数据，衡量其在此溶剂中的溶解能力。
2. 以氯化钠为例，分
为方便测量和使用，规定在一定温度下，
析说明如何应用溶解度判
某固体物质在 100 g 溶剂中达到饱和状态时所
断溶液是否饱和。例如，
溶解的质量，为该物质的溶解度。如果不指明
在 20℃时，将 30g 氯化
溶剂， 通常说的溶解度是指物质在水中的溶解
钠加入 100g 水中，溶液
度。溶解度既可以作为衡量物质溶解能力的物
是否饱和？
理量，也可以作为判断某物质的溶液是否达到
饱和的定量依据，是物质溶解限度的数值化表示。例如，20 ℃ 时，氯化钠在水
中的溶解度是36 g，说明在20 ℃时，100 g水中最多能溶解36 g氯化钠。表8-1
列出了一些物质在不同温度下的溶解度。
第八章 溶液
46表8-1 一些物质在不同温度下的溶解度
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 37.8 38.4 39.0 39.8
溶
解 KCl 27.6 31.0 34.0 37.0 40.0 42.6 45.5 48.3 51.1 54.0 56.7
度
NH Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.2 60.2 65.6 71.3 77.3
4
g
KNO 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110 138 169 202 246
3
如表 8-2 所示，根据溶解度数值的大小和范围，人们对固体溶解能力进行了
定性描述。
表8-2 溶解度与溶解性的对应关系
20 ℃时固体溶解度/g >10 1~10 0.01~1 <0.01
固体溶解性 易溶 可溶 微溶 难溶
探究·实践
溶解度/g
探究目的 绘制硝酸钾和氯化钠的
300
溶解度曲线。（可以利用计算机
270
统计绘图软件） 240
210
探究操作
180
1. 准备一张坐标纸（如图8-8 150
120
所示）。
90
2. 以温度为横坐标，溶解度 60
30
为纵坐标，利用表8-1中的数据，
找到不同温度下溶解度对应的点， 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
图8-8 坐标纸
用平滑曲线将这些点连接起来。
3. 以小组为单位，观察这两条曲线的特点，并分享交流。
在平面直角坐标系中，以横坐标表示温度，纵坐标表示溶解度，画出物质
的溶解度随温度变化的曲线，这种曲线叫作溶解度曲线。
第二节溶解的限度
47溶解度/g
0.20
0.15
0.10
0.05
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90100
温度/℃
图8-10 氢氧化钙的溶解度曲线
交流·分享
1. 说出图 8-9 中曲线交点的
含义。
2. 比较图 8-9 和图 8-10，你
还有什么发现？
图8-9 几种固体物质的溶解度曲线
溶解度的大小与温度有关。大多数固体物质的溶解度随温度升高而增大，
如硝酸钾、氯化铵等；有些物质的溶解度受温度影响不大，如氯化钠；也有些固
体物质，其溶解度随温度升高而减小，如氢氧化钙。此外，同种物质在不同种溶
剂中的溶解度也不相同。例如，10 ℃ 时，硝酸钾在水中的溶解度为 20.9 g，而
在液氨（NH ）中的溶解度为 45.4 g 。
3
资料检索
气体溶解度
气体在水中的溶解度是指在压强 101 kPa 和一定温度时，气体溶解在
1 体积水里达到饱和状态时的气体体积。例如，在压强 101 kPa 和 20 ℃时，
1 体积水里最多溶解0.031体积氧气，那么20 ℃时，氧气的溶解度为 0.031。
气体溶解度一般随温度降低而增大。例如，氧气在 0 ℃时的溶解度为 0.049。
鱼类可以在水中呼吸，就是因为水中溶解有氧气。
第八章 溶液
48思考以下问题：
1. 为什么天气炎热时，需要向
鱼缸中供氧气？
2. 打开碳酸饮料的瓶盖，会观
察到大量气泡冒出，为什么？
图8-11 鱼缸增氧 图8-12 碳酸饮料
三、结晶
探究·实践
探究目的 依据溶解度曲线，探索从溶液中得到固体的方法。
探究过程
活动 实验步骤 现象及结论
1.蒸发食盐水。
如图所示，在蒸发皿中注入
少量饱和食盐水，加热使水
蒸发，并用玻璃棒不断搅拌。
2.冷却热饱和溶液。
如图所示，将热的硝酸钾饱
和溶液放入冷水中。
第二节溶解的限度
49反思交流
1. 为什么可用不同的方法从溶液中得到氯化钠和硝酸钾晶体，这与二者
的溶解度曲线有什么联系？
2. 试归纳从溶液中分离出固体溶质的一般思路和操作方法。
溶质以晶体形式从其饱和溶液中析出的过程，叫作结晶。结晶主要有两种方
法：一是蒸发溶剂，适合溶解度随温度变化不大的物质，如氯化钠；二是降温结
晶，适合溶解度随温度变化很明显的物质，如硝酸钾。结晶是一种常用的分离提
纯方法，广泛用于工业生产中。
在实际生产中，人们把海水引到盐田里，在阳光和风的作用下陆续蒸发掉
其中的水分后，除去其中的杂质，可以得到固体食盐（第十章将继续学习）。这
就是利用饱和溶液、溶解度等概念形成的生产工艺，体现了科学与技术的联系。
洋浦千年古盐田位于我国海南省儋州市，
是中国保存比较完好的古盐场，所沿用的古
老传统制盐工艺是中华民族民间传统制盐手
工业发展的历史见证。这项最为古老的晒盐 井仔脚瓦盘盐田位于我国台湾省台南市，
工艺，已被列入国家级非物质文化遗产名录。 为台湾历史最悠久的盐田遗址。
图8-13 洋浦千年古盐田 图8-14 井仔脚瓦盘盐田
第八章 溶液
50课外实践
制作明矾晶体
用品 明矾200 g，筷子2根，长细线3根，玻璃杯2个，瓷碗1个。
步骤
1. 在玻璃杯中放入比室温高10 ~ 20 ℃的 十二水合硫酸铝钾，俗称明
水，并加入明矾，用筷子搅拌，直到有少量 矾，常用作净水中的絮凝剂。
晶体不能再溶解。
2. 待溶液自然冷却到比室温略高 3 ~
5 ℃时，把溶液倒入洁净的瓷碗中，用纸片
盖好，静置一夜。
3. 从碗中选取2 ~ 3粒形状完整的小晶体
图8-15 明矾晶体
作为晶核①。将所选的晶核用细线轻轻系好。
4. 把明矾溶液倒入玻璃杯中，向溶液中补充适量明矾，使其成为比室温
高10 ~ 15 ℃的饱和溶液。待其自然冷却到比室温略高3 ~ 5 ℃，把小晶体悬
挂在玻璃杯中央，注意不要使晶核接触杯壁。用硬纸片盖好玻璃杯，静置一夜。
5. 每天把已形成的小晶体轻轻取出，重复步骤 4，直到晶体长到一定
大小。
练习与应用
1.判断下列说法是否正确，并说明原因。
（1）t ℃ 时，将 36 g NaCl 放入水中恰好制成饱和溶液，则 t ℃ 时 NaCl 的溶
解度为36 g。
（2）t ℃ 时，将 36 g NaCl 放入 100 g 水中，完全溶解，则 t ℃ 时 NaCl 的溶
解度为36 g。
① 晶核为晶体的生长中心。
第二节溶解的限度
51溶解度/g
（3）当其他条件不变，将20 ℃时硝酸
a
钾的饱和溶液升温至100 ℃时， 30
b
该溶液仍然是饱和溶液。 20
2. 图 8-16 是 a、b 两种物质在水中的溶解
10
度曲线。
t
0 10 20 30 40 50
结合所学知识，你能从图 8-16 中获得
温度/℃
哪些信息？ 图8-16
3.不同温度下KNO 的溶解度如下表所示。下列说法正确的是（ ）
3
温度/℃ 20 30 40
溶解度/g 31.6 45.8 63.9
A. 20 ℃时，100 g KNO 饱和溶液中溶质质量为31.6 g
3
B. 30 ℃时，将50 g KNO 放入100 g水中得到150 g溶液
3
C. 40 ℃时，100 g水中最多溶解63.9 g KNO
3
D.将20℃时 KNO 饱和溶液升温至30℃，有晶体析出
3
4.在下表对应的温度下，向4只盛有100 g水的烧杯中，分别加入40 g KCl固体，
充分溶解。KCl的溶解度曲线如图8-17。
溶解度/g
60
烧杯序号 ① ② ③ ④ KCl
50
温度/℃ 20 30 50 60
40
（1）①～④所得溶液属于饱和溶液的是（ ） 30
20
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
10
（2）下列关于①～④所得溶液的说法不正确的
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
4 4 4
温度/℃
是（ ）
图8-17
A.溶质质量 ①＜②
B.溶液质量 ②＜③
C.④中溶质与溶剂的质量比为2∶5
D.将④中的溶液降温至20℃，溶剂的质量减少
第八章 溶液
52第三节
定量表示溶液的组成
在工农业生产、日常生活和生命活动中，
经常需要准确了解浓度。例如，用硫酸铜溶液
给鱼缸消毒时，只有特定浓度范围的硫酸铜溶
液才能既起到良好效果，又不会影响鱼的正常
生长；75% 的医用消毒酒精，既能杀死病菌，
又不会对人体造成伤害；正确配制的医用生理
盐水，才能维持人体细胞正常的生理功能。什
么是浓度？如何表示它呢？
一、浓度的表示——溶质质量分数
观察·思考
下表呈现的是三组溶液中各物质的质量，已知溶质都
是氯化钠，溶剂都是水，请为这三个试剂瓶设计标签。
试剂瓶 溶质质量/g 溶剂质量 /g 溶液质量 /g 标签内容
1 10 90 100
2 5 45 50
3 20 180 200
图8-18 试剂瓶
思考以下问题：
1. 这三种溶液的组成有什么相同点和不同点？
2. 用哪种方法表示溶液组成的数值更准确、更方便？
定量表示溶液组成的方法很多，依配制方案而定，一般采用比值的形式。
浓度是定量表示溶液组成的方式，通常是指单位溶液中所含溶质的量。溶质含量
第三节定量表示溶液的组成
53越多，浓度越大。经常用溶液中溶质质量分数表示浓度。其中，溶质质量与溶液
质量之比叫作溶液中溶质质量分数，常用百分数（%）表示。
溶质质量
溶液中溶质质量分数= ×100%
溶液质量
溶液质量 = 溶质质量 + 溶剂质量
交流·分享
1. 为什么溶液中溶质质量分数一般用百分数表示，而不用小数或分数表示呢？
2. 说出“溶质质量分数为 4% 的硫酸铜溶液”的含义。
3. 填写完成下表：
溶质质量/g 溶剂质量/g 溶液质量/g 溶液中溶质质量分数
10 90
1.2 15
80 120
4. 已知60 ℃时，KNO 的溶解度为110 g。甲同学认为：60 ℃时，KNO
3 3
的饱和溶液中溶质质量分数为110%。你认为这种说法是否正确？为什么？
二、有关溶液中溶质质量分数的计算
1. 计算配制一定溶质质量分数的溶液时所需溶质和溶剂的质量
例8-1 家庭鱼缸养鱼时，需要用不同浓度的氯化钠溶液进行消毒处理，如
需配制5%的氯化钠溶液200 g，需要氯化钠和水的质量各多少克？
溶质质量
解 溶液中溶质质量分数= ×100%
溶液质量
溶质质量 = 溶液质量 × 溶液中溶质质量分数
= 200 g × 5% = 10 g
溶剂质量 = 溶液质量 – 溶质质量
= 200 g –10 g = 190 g
答：需要10 g氯化钠和190 g水。
第八章 溶液
542. 溶液稀释的计算
实验室中使用的稀酸溶液常用浓酸加水稀释而成。分析可知，稀溶液的质
量等于浓溶液的质量与加入水的质量之和，而溶液稀释前后溶质的质量不变。据
此可进行有关溶液稀释的计算：
稀释前溶液的质量 × 稀释前溶液中溶质质量分数
= 稀释后溶液的质量 × 稀释后溶液中溶质质量分数
例8-2 用50 mL溶质质量分数为 20% 的硫酸（密度1.14 g/cm3）配制溶质
质量分数为10% 的硫酸，需要加水多少克？
解 设：需要加水的质量为x。
50 mL×1.14 g/cm3×20% =（50 mL×1.14 g/cm3 + x）×10%
x = 57 g
答：需要加水 57 g。
观察·思考
84消毒液 香型
产品说明
本品为次氯酸钠制剂，有效氯含量为24g/L±3.6g/L，
可杀灭肠道致病菌、化脓性球菌、致病性酵母菌和细菌 八 年 陈 酿
芽胞，并能灭活病毒。
使用范围 酒精度：43%vol 净含量：150mL
适用于宾馆、饭店、医院、家庭等环境、物体表面的消毒。
图8-19 84 消毒液、饮用白酒、矿泉水的实物标签
图8-19显示了几种溶液组成的表示方法，请分析相关信息并填写下表。
溶质
实物 标签上的定量信息 表示方法 溶剂 溶液
种类 物理量
食盐水 16% 溶质/溶液 NaCl 质量/g 质量/g 质量/g
84消毒液 有效氯含量为：
饮用白酒 酒精度：
矿泉水 钾离子：
说明：
1. 标签中如果不加特别说明，百分数都表示质量分数。
2. 标签中“V”或“vol”是英语“volume”的缩写，意为“体积”。
第三节定量表示溶液的组成
553.“酒精度”表示20 ℃时酒中含乙醇的体积分数。如 56% 表示 100 体
积单位的酒中含有56体积单位的乙醇。
思考以下问题：
1. 请总结以上各种定量表示溶液组成的方法的共同点和不同点。
2. 试分析定量表示溶液组成的方法具有多样性的原因。
3.试归纳出定量表示混合物组成的一般思路。
练习与应用
1. 在实验室制取氧气时，曾用到过氧化氢溶液。在实际生活中，我们还常用溶质
质量分数为 3% 的过氧化氢溶液作为医用消毒剂。你能从“3% 的过氧化氢溶
液”中提取到的信息有_____________________________________。
2. 从100 mL 溶质质量分数为 30%的溶液中取出20 mL，取出的溶液的溶质质量
分数为（ ）
A. 3% B. 6% C. 10% D. 30%
3. 100 g 溶质质量分数为 10% 的硫酸溶液中含溶质 H SO 的质量是 _____ g，溶
2 4
剂水的质量为_____ g。
4. 把 100 g 溶质质量分数为 20% 的氢氧化钠溶液稀释成溶质质量分数为10% 的
稀溶液，需要加水的质量是_____ g。
5. 下面是一张血常规化验单的部分内容，说说它是从哪些角度定量表述混合物组
成的。
中文名称 英文名称 结果 单位 参考范围 中文名称 英文名称 结果 单位 参考范围
1*白细胞 WBC 3.99 10^9/L 3.5-9.5 12 *红细胞 RBC 4.56 10^12/L 3.8-5.1
2 淋巴细胞% LYM% 50.40↑ % 20-50 13 *血红蛋白 HGB 137.00 g/L 115-150
3 单核细胞% MON% 5.00 % 3-10 14 *红细胞压积 HCT 0.411 0.35-0.45
4 中性粒细胞% NEU% 43.10 % 40-75 15 *平均红细胞体积 MCV 90.1 fL 82-100
5 嗜酸性细胞% EOS% 1.00 % 0.4-8 16 *平均血红蛋白量 MCH 30.0 pg 27-34
6 嗜碱性细胞% BAS% 0.50 % 0-1 17 *平均血红蛋白浓度 MCHC 333 g/L 316-354
7淋巴细胞绝对值 LYM# 2.01 10^9/L 1.1-3.2 18 红细胞体积宽度 RDW 12.50 % 11.5-15.5
8 单核细胞绝对值 MON# 0.20 10^9/L 0.1-0.6 19 *血小板 PLT 169.0 10^9/L 125-350
图8-20
第八章 溶液
56第四节
溶液的配制
通过前面的学习，我们更全面地认识了溶
液的特征、组成，物质溶解的限度和结晶。在
生产生活中，我们经常用到一定浓度的溶液。
如何配制一定浓度的溶液呢？实验室配制需要
哪些仪器？具体配制步骤是什么？扎染是中华
传统的手艺制作，如何应用溶液配制的方法配
制扎染液呢？
探究·实践
学生必做
实验
探究目的 配制室温下 50 g溶质质量分数为 16%
安全提示
的氯化钠溶液。
本实验须佩戴
实验用品
护目镜和手套完成。
药品：氯化钠固体、蒸馏水。
仪器：托盘天平、烧杯（100 mL）、量筒（10 mL、100 mL）、玻璃棒、
药匙、胶头滴管、空细口试剂瓶。
实验过程
1.计算溶质和溶剂的质量（或体积）。
氯化钠的质量 = g；
蒸馏水的质量 = g；
蒸馏水的体积 = mL（水的密度近似为1 g/cm3）。
2.分别称量溶质、溶剂的质量或体积。
用托盘天平称量所需质量的氯化钠，倒入烧杯中；用量筒量取所需体积
的蒸馏水，倒入盛有氯化钠的烧杯中。
第四节溶液的配制
5716%NaCl
溶液
图8-21
3.溶解。
用玻璃棒搅拌烧杯里的混合物，直至氯化钠全部溶解。
4.装瓶、贴标签。
把配制好的溶液装入试剂瓶，盖好瓶塞并贴上标签（注意标签的规范书写）。
反思交流
1. 请查阅室温下氯化钠的溶解度，并经过简单计算，判断溶质质量分数
为 16% 的氯化钠溶液是饱和溶液还是不饱和溶液。
2.注意托盘天平和量筒的规范使用，总结易出现的问题和使用经验。
3. 本次实验如果出现配制的溶液溶质质量分数小于 16% 的情况，你认
为可能是哪些实验操作导致的实验误差？
课外实践
扎染，古称绞缬、撮花，是我国民间传
2006年，白族扎染技艺经国务
统而独特的染色工艺，在我国约有1 500 年的
院批准列入第一批国家级非物质文化
历史，那么扎染液是如何配制的呢？ 遗产名录，申报地区为云南省大理市。
扎染制品制作的工艺流程分为扎结和染
色两部分，其工艺是用线将待印染的织物打
绞成结后，再进行印染，然后把打绞成结的
线拆除的一种印染技术。
图8-22 云南大理璞真扎染博物馆
第八章 溶液
581.扎布。
图 8-23 扎染方法举例
2.配制300 g溶质质量分数为0.8%的靛蓝溶液。
靛蓝化学式为 C H N O ，微溶于水，25℃ 时溶解度约为 1 g。靛蓝类
16 10 2 2
色素是人类所知最古老的色素之一，广泛用于食品、医药和印染工业。
练习与应用
1. 如图8-24所示，在一只烧杯中进行实验。补全实验方案。
序号 目的 步骤
20 ℃时，①加入100 g水；②加
验证KCl不
1 入18 g KCl；③加入_______（已
能无限溶解
步骤① 步骤② 步骤③ 知：20 ℃时，KCl溶解度为34 g）。
图8-24 ①加入2.5 g NaCl；②加入47.5 g
2 —
水；③搅拌至全部溶解。
2. 实验室用98%的浓硫酸配制100 g 9.8%的稀硫酸。
（1）需要浓硫酸的质量为______ g。
（2）实验需要5.4 mL浓硫酸和90 mL水，量取两种液体用到的仪器有______
（填序号）。
A. 试管 B. 托盘天平 C. 10 mL量筒 D. 100 mL量筒
E. 药匙 F. 胶头滴管 G. 酒精灯 H. 玻璃棒
（3）该实验的步骤为：_________→_________→ 混匀 →_________。
第四节溶液的配制
59学习盘点
● 能从定性和定量的视角，说明溶液的特征、组成、饱和溶液、溶解度
和溶质质量分数的含义。
● 能进行溶质质量分数的简单计算；能根据需要配制一定溶质质量分数
的溶液。
● 能利用物质的溶解性，解释说明或设计混合物分离的简单方案。
● 认识溶液在生活、生产、科技发展等方面的广泛应用，体会科学地利
用物质性质对提高人们的生活质量具有重要作用。
综合与实践
本章学习接近尾声，请结合“学习盘点”中列举的核心内容，
以“溶液”为中心词，从形成、组成、特征和应用等角度梳理，使
你的学习收获更加系统化。
基本理解
1. 下列物质放入水中能形成溶液的是（ ）
A.蔗糖 B.泥土 C.面粉 D.花生油
2. 向图 8-25 试管的水中加入一些固体硝酸铵，完全溶解
后，弯曲的玻璃管内液面的变化情况是（ ）
a b
水
A. a 液面上升，b 液面下降
B. a 液面下降，b 液面上升
红色水柱
C. a、b 液面均无变化
D. 条件不足，无法判断
图8-25
第八章 溶液
603. 图 8-26 是硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线，下列说法
不正确的是（ ）
4 4 4
A.氯化钾的溶解度随温度的升高而增大
B. t ℃时，硝酸钾和氯化钾的溶解度相等
1
C.将t ℃时的硝酸钾饱和溶液升温至t ℃，溶质
1 2
的质量不变
D. t ℃时，硝酸钾饱和溶液中溶质与溶剂的质量
2 图8-26
比为11∶21
4. 絮凝剂常用于水的净化，可用 100 mL 水和 5 g 硫酸铁进行配制，主要操作如
图8-27所示。
A B C D
图8-27
正确的操作顺序是 _________（填序号）； B 中用玻璃棒搅拌的目的是
__________。
简单应用
加压
5. 海水淡化可采用膜分离技术。如图 8-28所示，对淡化膜
右侧的海水加压，水分子可透过淡化膜进入左侧淡水池，
淡化膜
而海水中各种离子不能通过淡化膜，从而得到淡水。 对
加压后右侧海水成分的变化分析正确的是（ ） 淡水 海水
A. 溶质质量增加 B. 溶剂质量减少
C. 溶液质量不变 D. 溶质质量分数减小
6. 下列数据是硝酸钾固体在不同温度时的溶解度。 图8-28
温度/℃ 0 20 40 60 80
溶解度/g 13.3 31.6 63.9 110 169
综合与实践
61（1）硝酸钾溶液中的溶剂是 。
（2） 20 ℃时，向100 g水中加入31.6 g硝酸钾，充分溶解后得到 （ 填
“饱和”或“不饱和”）溶液。
（3） 20 ℃时，向100 g水中加入40 g硝酸钾，若使硝酸钾完全溶解，可以采
用的方法是 。
（4） 如图 8-29 所示，小烧杯中盛放的是（2）中所得的硝酸钾
溶液。若将少量的下列物质分别小心地加入到大烧杯的
水
水中，不断搅拌，一定能够使小烧杯中有固体析出的是
图8-29
（填序号）。
A. 冰 B. 硝酸铵 C. 干冰 D. 氢氧化钠 E. 氧化钙
综合问题解决
7.自制“汽车玻璃水”。
汽车风挡玻璃清洗液俗称汽车玻璃水，是用于汽车前风挡玻璃的清洗液。
当汽车前风挡玻璃透明度下降的时候，喷一喷玻璃水，视野就变得清晰了。常
见汽车玻璃水的主要成分有水、酒精和洗涤剂等，其中洗涤剂的泡沫能很快去
掉泥土，酒精能加速水分蒸发，使玻璃迅速清洁。
（1）制作普通玻璃水。
准备一个干净的 2.5 L 的瓶子，纯净水 2 L，95% 的酒精 250 mL，液态洗
涤剂（或洗洁精）1 ~ 2瓶盖，充分互溶后，可直接使用。
（2）制作冬季用玻璃水。
将水与酒精的体积比改为4∶1，配制出来的玻璃水的凝固点基本在-10 ℃
左右，可以满足初冬的需要。如果水与酒精体积比达到 3∶2，配制出来的玻
璃水的凝固点将达到-25 ℃，可基本满足冬季的需要。
应用本章学习的内容，分析汽车玻璃水中的溶质和溶剂，同时解释为什么
酒精和水混合后，液体的凝固点会降低，并思考汽车玻璃水的保存方法与注意
事项，探索水与酒精的最佳比例。将制作好的作品在班级进行展示，并将制作
过程和提出的思考问题与同学进行交流。
第八章 溶液
62第九章
酸和碱
化学工业是民生和社会发展的支柱型产业，
酸和碱是应用最广泛的工业产品和原料。我们
已在前面的学习中接触过一些酸和碱，本章将
更全面地从物质组成和分类、性质与应用等方
面学习，并尝试解决工业废水处理问题。
晚霞下的石油化工厂。
第四节溶液的配制
63第一节
初识酸和碱
提到酸和碱，我们并不陌生。在生活中，我们
接触过食醋中的醋酸、可乐中的碳酸（H CO ）；
2 3
在之前的实验学习中，我们用到了盐酸（HCl）、
硫酸（H SO ）、氢氧化钙 [Ca(OH) ]、氢氧化
2 4 2
钠（NaOH）等。酸和碱是两类不同的物质，我
们如何区分它们呢？
一、区分酸和碱
最初，人们对酸和碱的认识和判断主要依靠味觉和触觉，如酸一般有酸味，
碱一般有涩味和滑腻感，这利用了酸和碱物理性质的差异。后来，酸碱指示剂的
发现使人们对酸和碱的识别更加客观和规范。
通过前面的学习，我们已经知道了二氧化碳和水反应可以生成碳酸，碳酸
可以使紫色石蕊变成红色（第六章的相关实验）；氨水可以使酚酞变成红色（第
三章研究分子运动的实验）。石蕊和酚酞是常用的酸碱指示剂（简称指示剂），
它们遇到酸或碱的溶液能显示不同的颜色。
史实在线
酸碱指示剂的发现
17 世纪，英国科学家波义耳在倾倒盐酸
时，不小心将盐酸溅到了紫罗兰花上，意外
发现紫色的花瓣变成了红色。他没有放过这
一偶然的发现，而是进行了更加深入的实验
研究。波义耳发现，多种花瓣遇到酸性或碱 图9-1 紫罗兰花
第九章 酸和碱
64性溶液时都能变色，最明显的是石蕊，这就是最早的酸碱指示剂。之后，人
们又陆续发现了酚酞、甲基橙等多种酸碱指示剂，用于区分酸和碱。
探究·实践
学生必做
实验
探究目的 用指示剂区分酸和碱。
猜想与依据 石蕊遇到酸会变成 ________ 色， 安全提示
依据是_________。酚酞遇到碱会变成________
本实验须佩戴
色，依据是_________。
护目镜和手套完成。
实验操作 在白色点滴板的孔穴中，分别加入等
量图 9-2 中各种物质，再各滴加 2 滴紫色石蕊溶液或无色酚酞溶液。观察并
记录现象。
稀盐酸 稀硫酸 石灰水 稀盐酸 稀硫酸 石灰水
紫色石 无色酚
蕊溶液 1 2 3 酞溶液 1 2 3
4 5 6 4 5 6
氢氧化钠溶液 氯化钠溶液 水 氢氧化钠溶液 氯化钠溶液 水
图9-2 用酸碱指示剂区分酸和碱
实验记录
物质 加入紫色石蕊溶液 加入无色酚酞溶液
稀盐酸
稀硫酸
石灰水
氢氧化钠溶液
氯化钠溶液
水
实验结论 。
第一节初识酸和碱
65实验反思
1.水的作用是什么？
2.加入的溶液为什么要等量？
3. 酸和碱遇相同的指示剂时会分别呈现不同的颜色，与酸和碱的酸碱性
和组成特点有什么关系？
稀盐酸和稀硫酸都呈酸
性，能使紫色石蕊溶液变成
红色，不能使无色酚酞溶液
变色；石灰水和氢氧化钠溶
液都呈碱性，能使紫色石蕊
图9-3 石蕊分别在酸性、中性、 图9-4 酚酞在碱性溶
溶液变成蓝色，能使无色酚
碱性溶液中的颜色 液中的颜色
酞溶液变成红色；氯化钠溶
液和水都呈中性，不能使酸碱指示剂变色。不同物质的溶液使指示剂呈现不同颜
色，这体现了物质化学性质的差异。因此，可利用指示剂检验溶液的酸碱性。
课外实践
自制酸碱指示剂
植物花朵和枝叶之所以五颜六色，与其含有
各种有机色素有关。提取这些有机色素，可以做
成酸碱指示剂。
选择下表所列植物材料，捣碎研磨后加入酒
精，过滤得到浸出液。将其分别加入酸碱溶液中，
图9-5 自制紫甘蓝指示剂
观察浸出液颜色的变化。
植物样品 紫甘蓝 月季花 红玫瑰 牵牛花 萝卜皮
浸出液颜色
遇酸时颜色
遇碱时颜色
第九章 酸和碱
66二、溶液的酸碱度——pH①
与第八章学习到的物质溶解性和溶解度类似，衡量溶液的酸碱性除用指示
剂外，还可采用更准确定量的方法，例如，用pH 来表示溶液的酸碱度。通常状
况下，pH的范围为0 ~ 14。
探究·实践
学生必做
实验
实验目的 用pH试纸测量不同溶液的酸碱度。
安全提示
实验操作 在白色点滴板的孔穴中，分别放 6 小
本实验须佩戴
片 pH 试纸，用洁净的玻璃棒分别蘸取待测液滴
护目镜和手套完成。
到 pH 试纸上，将试纸与标准比色卡对比，读取
pH并记录。
图9-6 测量不同溶液的酸碱度 图9-7 pH试纸和标准比色卡
实验记录
物质 稀盐酸 稀硫酸 石灰水 氢氧化钠溶液 氯化钠溶液 水
pH
实验结论 。
① 即氢离子浓度指数，是表示氢离子浓度的一种方法。它是水溶液中氢离子浓度的常用对数的
相反数（高中数学和化学课将继续学习）。
第一节初识酸和碱
67中性
pH = 7，溶液显中性；pH < 7，
溶液显酸性，pH 越小，溶液的
酸 碱
酸性越强；pH > 7，溶液显碱性，
性 性
增 增
pH 越大，溶液的碱性越强。 强 pH 强
图9-8 pH与酸碱性的关系
pH计可以精确测定溶液的
pH，有多种型号，分度值或最小
显示值（pH）可以为0.2、0.1、0.01
或0.001。
图9-9 pH计
学科融合
pH对人体健康和农作物生长的影响
健康人的体液和排泄物的 pH 都有一定的范围，如果超过或低于正常的
范围，人体就会出现不适症状或者可能产生疾病。通过测定人体体液或排泄
物的pH，可以帮助人们了解身体的健康情况。
表9-1 健康人体液和排泄物的pH范围
胃液 唾液 血清 胆汁 骨髓液 尿液
pH范围 0.9 ~ 1.2 6.35 ~ 6.85 7.35 ~ 7.45 5.4 ~ 6.9 7.35 ~ 7.45 4.8 ~ 7.5
农作物适宜在一定 pH 范围的土壤中生长，否则会停止生长甚至枯死。
调节土壤的pH是改良土壤的方法之一。
第九章 酸和碱
68小麦 5.5 ~ 7.0 番茄 5.5 ~ 6.5 油菜 6.0 ~ 6.5
图9-10 适宜农作物生长的pH范围
完成以下任务：
1.选取校园花圃或家庭种植物的土壤样品，用pH试纸测量其酸碱度。
2. 回顾第二章学习的酸雨的相关知识，试从酸的化学性质角度解释为什
么酸雨对生物、大理石或金属建筑物等有较大影响?
雨水因溶解二氧化碳而略显酸性，一般pH ≈ 5.6，当雨水溶解了一些酸性污
染物致使 pH 小于 5.6 时，就成为酸雨，酸雨对生物、大理石或金属建筑物等有
较大影响。检测雨水的pH 可以了解空气的污染情况。
三、定义酸和碱
我们已经可以用酸碱指示剂检验溶液的酸碱性并测量其 pH，那么，如何定
义酸和碱这两类物质呢？
观察盐酸和硫酸、氢氧化钠和氢氧化钙的化学式，即可发现它们是不同于
氧化物的化合物。盐酸（HCl）、硫酸（H SO ）的组成中都含有氢元素和酸根，
2 4
属于同一类化合物——酸。氢氧化钠（NaOH）、氢氧化钙 [Ca(OH) ] 的组成中
2
都含有金属元素和氢氧根，属于另一类化合物——碱。同属酸的各种物质具有相
似的酸性，同属碱的各种物质具有相似的碱性，例如与酸碱指示剂反应而变色。
除从元素或原子团组成角度定义酸和碱外，我们还可从溶液中存在离子角
度定义酸和碱（高中化学课上将继续学习）。
第一节初识酸和碱
69HCl NaOH
H SO Ca（OH）
2 4 2
HCl NaOH
H SO Ca（OH）
HCl 2 4 NaOH 2
H+ Cl- Cl- H+ SO2- H+ OH- Na+ Na+ OH- OH- Ca2+
4
Cl- H+ H+ SO 4 2- H+ H+ OH- Na+ OH- Ca2+ OH- OH-
图9-11 HCl 和H SO 在水中的电离示意图 图9-12 NaOH和Ca(OH) 在水中的电离示意图
2 4 2
资料检索
酸碱定义的发展
17 世纪末，英国化学家波义耳第一次提出了朴素的酸碱定义：凡物质
的水溶液能溶解某些金属，与碱接触会失去原有特性，而且能使石蕊溶液变
红的物质叫酸；凡物质的水溶液有苦涩味，能腐蚀皮肤，与酸接触会失去原
有特性，而且能使石蕊试液变蓝的物质叫碱。
1887 年，瑞典化学家阿仑尼乌斯提出酸碱的电离理论：凡是在水溶液
中产生 H+ 的物质叫作酸，在水溶液中产生 OH- 的物质叫作碱。他从定量的
角度描述了酸和碱的性质和它们在化学反应中的行为，在酸碱理论发展史上
具有里程碑的意义，使人们对酸和碱的认识步入了科学的轨道。
1923 年，丹麦化学家布朗斯特和英国化学家劳里分别独立提出酸碱质
子理论；同时，美国化学家路易斯提出了路易斯理论。
随着人们对物质结构的认识不断深入，人们对酸碱的定义范围也在不断
变化。随着科学的进步，对酸和碱的探索也将永不止步。
第九章 酸和碱
70练习与应用
1.下列物质能使紫色石蕊溶液变红的是 （填序号，下同），能使无色酚酞
溶液变红的是 。
A. 稀盐酸 B. 石灰水
C. 食盐水 D. 水
2. 一些物质的pH 范围如下，其中呈酸性的是 ，呈碱性的是 。
A. 柠檬汁（2~3） B. 酱油（4~5）
C. 西瓜汁（5~6） D. 洗发水（8~9）
3.从下列物质中找出酸和碱：碳酸、碳酸钙、氢氧化钙、氧化钙、二氧化碳、氢
氧化钠、氯化钠、盐酸、硫酸、硫酸铜、水，并写出其化学式。
（1）酸：
（2）碱：
4.课外实践：家用清洁剂的认识与使用（一）。
安全提示
资料：清洁剂的功能与其酸碱度有着紧密的
部分清洁剂有一
联系。有些清洁剂（如洁厕灵、除垢剂、除锈剂、
定的腐蚀性，测试前
油污净、管道疏通剂等）中的酸性或碱性物质就
要注意阅读说明书，
是其去污的有效成分。对洗洁精等清洁剂来说，
并按照要求使用。
维持一定的酸碱度是为了保证其有效成分（表面
活性剂）不发生变化而失效。清洁剂的酸碱度也会对我们的皮肤造成影响，因
此洗手液需要将其酸碱度调整至中性或弱酸性，与人体皮肤的酸碱度接近以减
少刺激。
（1）找一找你家里的各种清洁剂，观察并记录它们的名称、主要成分、使用
范围等；
（2）将它们进行简单的分类，并说明你的依据；
（3） 通过网络等方式购买 pH 试纸，测定以上清洁剂的 pH。
第一节初识酸和碱
71第二节
常见的酸
硫酸（H SO ）被誉为“化学工业之母”，
2 4
在国民生产中发挥着重要作用，硫酸的产量是
衡量一个国家化学工业水平的标志之一。
食醋中的醋酸、酸奶中的乳酸、柠檬中的
柠檬酸、可乐中的碳酸（H CO ）、厕所清洁
2 3
剂中的盐酸（HCl）也都属于酸，酸的广泛应
用是否与它们的组成和性质有关呢？ 图9-13 含有酸的一些物质
交流·分享
我们曾经学习过一些酸参加的化学反应，你能回忆起哪些？写出这些反
应的化学方程式，并注明主要实验现象和基本反应类型。
一、盐酸
盐酸是氯化氢气体的水溶液，有非常广泛的用途。盐酸可以用于制备塑料、
处理碱性废水、纺织漂染、金属除锈等。人体胃液中也含有盐酸，可以帮助
消化。
制备塑料 处理碱性废水 纺织漂染 金属除锈
图9-14 盐酸的用途
第九章 酸和碱
72观察·思考
安全提示
取一瓶浓盐酸，观察其颜色和状态。
打开瓶塞，用手小心地扇闻气味，并观察 浓盐酸有较强的腐蚀
瓶口的现象。 性，使用时要特别注意安
全，如果沾到皮肤上要及
颜色 状态 打开瓶塞后的现象 气味
时用水清洗。
思考下列问题：
1.浓盐酸瓶口的白雾的主要成分是什么？
2. 如果浓盐酸长期敞口放置，溶质质量分数会发
生怎样的变化？ 图9-15 扇闻液体
通常状况下，浓盐酸是无色、有刺激性气味、易挥发的液体。实验室常用
的浓盐酸溶质质量分数为37%，有一定的腐蚀性，使用时要注意安全。
探究·实践
安全提示
实验目的 探究盐酸除铁锈的实验原理。
本实验须佩戴
护目镜和手套完成。
实验操作和现象
实验 取1个生锈的铁 放入试管中，加 一段时间后取出 再将铁钉放入稀
操作 钉，观察颜色 入适量稀盐酸 铁钉，观察颜色 盐酸中，继续观察
实验
现象
实验结论 。
实验反思 工业除锈过程中，要避免长时间浸泡，还要禁止明火，你能说出其
中的原因吗？
第二节常见的酸
73将生锈的铁钉放入稀盐酸中，可以观察到铁锈逐渐消失，无色溶液变为黄色。
这是因为铁锈与盐酸发生了化学反应生成了氯化铁，氯化铁溶液呈黄色。
Fe O +6HCl=2FeCl +3H O
2 3 3 2
二、硫酸
硫酸也有非常广泛的用途。硫酸是重要的化工原料，用于精炼石油，生产
合成纤维、塑料、染料、合成洗涤剂、药物等，还可调节碱性土壤和金属除锈等。
观察·思考
取一瓶浓硫酸，观察其颜色和状态。然
安全提示
后打开瓶塞，观察现象并闻气味。
浓硫酸有强腐蚀
颜色 状态 打开瓶塞后的现象 气味 性，使用时要特别注意
安全，如果沾到皮肤上
要及时用大量水清洗。
思考以下问题：
1.浓硫酸瓶口有白雾吗？说明浓硫酸和浓盐酸的性质有什么差异？
2.如果浓硫酸长期敞口放置，溶质质量分数会发生怎样的变化？
实验室常用的浓硫酸的溶质质量分数为98%。通常状况下，浓硫酸是无色、
黏稠、油状、难挥发的液体，具有很强的吸水性，可以用于干燥某些气体。浓硫
酸有强腐蚀性（如图9-16），使用时要特别注意安全，不要沾到衣服或皮肤上。
实验室常用稀释浓硫酸的
不断搅拌
方法得到稀硫酸。由于浓硫酸
密度比水大，且稀释时放出大
量热，所以稀释浓硫酸时一定
浓硫酸
要紧贴烧杯内壁，缓慢地将浓
水
硫酸注入盛有水的烧杯中，用
玻璃棒不断搅拌。 图9-16 烘烤用浓硫酸 图9-17 稀释浓硫酸
写过字的纸张
第九章 酸和碱
74探究·实践
学生必做
实验
实验目的 探究硫酸除铁锈的实验原理。
安全提示
实验操作和现象 可以参照稀盐酸除铁锈的实验
设计本实验。 本实验须佩戴
护目镜和手套完成。
实验操作
实验现象
实验结论 。
实验证明，稀硫酸的化学性质与盐酸相似，稀硫酸也能与金属氧化物（如
铁锈）发生反应。
Fe O +3H SO =Fe (SO ) +3H O
2 3 2 4 2 4 3 2
另外，工厂中用较浓的酸除铁锈时要注意以下方面：硫酸除锈前要先进行
一定比例的稀释，使用过程中需要加热，要做好防护，避免造成人体伤害；盐酸
除锈在常温下即可进行，操作更加方便，但要避免酸雾的影响。
三、酸的相似性与差异性
方法导航
定义和研究一类物质的过程和方法
第七章学习金属时，我们已经了解并应用了研究一类物质的主要方法，
即通过归纳与类比发现一类物质的相似性和差异性。
酸和碱是两类组成更复杂的化合物，从定义特征到探究性质的过程更体
现了基于物质类别研究的特点，可概括表示如下：
第二节常见的酸
75分类的初步建立 元素组成
具体存在形式
微观粒子构成
分类的深入认识
决定
化学性质
选择代表物
及其典型反应
归纳 比较
相似性 差异性
推测同类未知物
分类的简单应用
可能的化学性质
图9-18 化学学科定义和研究一类物质的过程
1. 以盐酸、硫酸为例，说明以上过程，并整理酸的化学性质，写出化学
方程式。
2. 柠檬酸可能具有哪些化学性质？解释柠檬酸除铁锈和除水垢（含有
CaCO ）的原理。
3
硫酸与盐酸组成相似，决定其化学性质具有相似性。除都能与酸碱指示剂、
活泼金属（第七章学习过）、氧化铁等金属氧化物反应外，硫酸也可像盐酸一样
与碳酸钙反应。由于生成的硫酸钙微溶于水，所以一般不用于实验室制取二氧化碳。
CaCO +H SO = CaSO +H O+CO ↑
3 2 4 4 2 2
盐酸和硫酸虽然都含氢元素，但酸根
原子团不同，决定其化学性质存在差异。
例如，将硝酸钡 [Ba(NO ) ] 溶液分别加
3 2
入稀盐酸和稀硫酸中，只观察到盛有稀硫
酸的试管中生成白色沉淀，而盛有稀盐酸
稀盐酸与Ba(NO) 稀硫酸与Ba(NO)
的试管中无明显变化。 3 2 3 2
溶液混合 溶液混合
H SO +Ba(NO ) =BaSO ↓+2HNO 图9-19 不同酸与Ba(NO ) 溶液混合
2 4 3 2 4 3 3 2
第九章 酸和碱
76课外实践
自制碳酸饮料
原料 白糖、食品级柠檬酸（C H O ）、食品级小苏打（NaHCO ）、矿泉水、
6 8 7 3
新鲜柠檬汁或其他果汁。
制作方法
1.取一个适宜容量干净塑料瓶（配有密封性好的瓶盖），加入矿泉水；
2.加入适量白糖、柠檬酸、小苏打，盖上瓶盖，摇匀，静置后便可饮用；
3.饮用时根据个人口味可再加入适量新鲜柠檬汁或其他水果汁。
思考
1.以上方法中发生的化学反应体现出酸的什么性质？
2.查找资料，尝试写出柠檬酸和小苏打反应的化学方程式。
练习与应用
1.盐酸和硫酸具有相似的化学性质，其本质原因是（ ）
A. 它们都有酸味 B. 它们的水溶液中都含有氢离子
C. 它们都可溶于水 D. 它们的水溶液中都含有酸根离子
2.下列物质中，需要密封保存的是______（填序号），原因是________。
A. 浓硫酸 B. 石灰石 C. 食盐 D. 浓盐酸
3.同学们进行如图9-20所示的实验，请你补全实验记录单。
实验操作 实验现象 化学方程式
（1）向试管①中滴 固体减少，_______ 稀盐酸
____________
加足量稀盐酸 ___________
（2）向试管②中滴 固体减少，溶液变
铁 氧化铁
____________
加足量_____ 为黄色
试管① 试管②
4. 课外实践：家用清洁剂的认识与使用（二）。 图9-20
（1）根据清洁剂说明书上的使用方法和注意事项，使用各种酸性清洁剂进行
相应物品的清洁，观察并记录现象。
（2）根据酸的性质，结合你查找的资料，分析解释以上酸性清洁剂能够清洁
物品的原理。
第二节常见的酸
77第三节
常见的碱
氢氧化钠是一种常见的碱，也是一种重要
的化工原料。此外，石灰水中的溶质氢氧化钙
[Ca(OH) ] 、水垢中的氢氧化镁[Mg(OH) ]、阻
2 2
燃剂中的氢氧化铝[Al(OH) ]、用作化肥的氨水
3
（NH ·H O）等也都属于碱，碱的用途和其组成、
3 2
性质之间有怎样的关联呢？我们应用一类物质
的研究过程和方法来认识氢氧化钠和氢氧化钙。
石灰浆刷树 水垢 阻燃剂
图9-21 生活中常见的碱
一、碱的用途
氢氧化钠是一种重要的化工原料，广泛应用于生产肥皂和合成洗涤剂、造纸、
纺织印染、精炼石油制品等。
课外实践
制作肥皂
肥皂是传统的洗涤用品，我国自明清时期便开始制备和使用，制取肥皂
是氢氧化钠的用途之一。
1.皂化。向烧杯中加入20 g油脂、10 mL无水乙醇、22 mL 30%的氢氧
第九章 酸和碱
78化钠溶液，加热搅拌。当出现泡沫后，加强 安全提示
搅拌；当泡沫覆盖整个液面时，停止加热。
氢氧化钠溶液有一定
2.盐析。缓缓加入适量的饱和食盐水（或
的腐蚀性，使用时要注意
食盐细粒）并搅拌，冷却，待固体物质全部析
安全，如果沾到皮肤上要
出上浮后，用药匙取出，再用滤纸或纱布滤干。
及时用水清洗。
3. 定型。将分离出的固体倒入模具冷凝
固化，或者挤压成块，即得肥皂。
图9-22 制造肥皂的过程
氢氧化钙是土木建筑工程的主要材料，还可用于配制农药波尔多液①和改良
酸性土壤，也应用在冶金、造纸、制革等工业中。
二、碱的物理性质
观察·思考
取少量氢氧化钠和氢氧化钙，分别放在 2 个表面皿上，观察其颜色和状
态。一段时间后，再次进行观察。
氢氧化钠（NaOH） 氢氧化钙[Ca（OH）]
2
颜色
状态
放置一段时间后的现象
① 其有效成分的化学组成是CuSO·xCu(OH)·yCa(OH)·zHO。它是由硫酸铜、氢氧化钙和水
4 2 2 2
按质量比1∶1∶100配制成的天蓝色胶状悬浊液。1882年法国人A.米亚尔代在波尔多城发现
其具有杀菌作用，故名波尔多液 。
第三节常见的碱
79通常状况下，氢氧化钠是白色固体，容易吸收空气中的水分，导致表面潮
湿并逐渐溶解，这种现象叫作潮解。因此，氢氧化钠可以用作气体干燥剂。由于
氢氧化钠具有强烈的腐蚀性，俗称火碱、烧碱、苛性钠。氢氧化钠易溶于水并放
出大量的热，使用时要特别小心，防止腐蚀皮肤和衣物等。
氢氧化钙也是白色固体，俗称熟石灰、消石灰。氢氧化钙微溶于水，得到
的水溶液俗称石灰水；当石灰水中存在较多未溶解的氢氧化钙时，就称为石灰乳
或石灰浆。氢氧化钙也有一定的腐蚀性，使用时需注意安全。
三、碱的化学性质
氢氧化钠和氢氧化钙的组成相似，都含有氢氧根（OH-），这决定它们的化
学性质具有相似性。例如，碱的溶液都与指示剂反应呈现特殊的颜色。此外，用
氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液作为二氧化碳的吸收剂（第六章已学习），是利用
碱溶液能与二氧化碳发生化学反应的性质。我们比较了解氢氧化钙与二氧化碳的
反应，下面通过实验探究氢氧化钠与二氧化碳的反应。
探究·实践
探究目的 探究氢氧化钠溶液与二氧化碳的
安全提示
反应。
本实验须佩戴
猜想依据 氢氧化钠溶液能与二氧化碳发生
护目镜和手套完成。
化学反应，并生成 _____________； 依据是
______________________________。
进行实验
分别向盛有氢氧化钠溶液、澄清石灰水
的试管中通入少量二氧化碳气体。
实验现象：______________________。
反思交流 以上实验能不能证明氢氧化钠与 NaOH溶液 Ca(OH) 溶液
2
二氧化碳发生化学反应？ 图9-23 分别通入二氧化碳气体
第九章 酸和碱
80实验方案再设计
提示：碳酸钠可与盐酸反应生成气体，而氢氧化钠不行。
利用反应时消耗二氧化碳气体的特点设计实验：
______________________________________________________________
检验是否有新物质生成设计实验：
______________________________________________________________
反思交流
1. 有的同学认为消耗二氧化碳气体的实验中，必须增加与水的对比，你
觉得有必要吗，为什么？
2. 有的同学想用酚酞溶液检验氢氧化钠的消耗，你认为这个方案是否可
行，为什么？（资料：碳酸钠溶液显碱性）
以上实验证明，氢氧化钠溶液也能与二氧化碳发生化学反应。
2NaOH + CO = Na CO + H O
2 2 3 2
方法导航
用实验表征化学变化的一般思路和方法
我们从认识化学变化开始，对氧气、水、二氧化碳、金属、酸和碱的性
质与变化进行了探究，可以概括出用实验表征化学变化的一般思路和方法。
以上探究中，直接向氢氧化钠溶液通入二氧化碳时，没有观察到明显的
现象，是因为生成物碳酸钠易溶于水且没有特殊的气味和颜色。而用同样的
实验装置和操作，由于氢氧化钙与二氧化碳反应生成的碳酸钙难溶于水，可
观察到沉淀现象，因此可以证明发生了化学反应。
为了通过实验现象将生成物碳酸钠（Na CO ）的性质表现出来以证明
2 3
化学反应的发生，需要采用其他的实验方法。例如，利用碳酸钠可以与盐酸
反应生成气体，而氢氧化钠则不能；也可以通过反应前后二氧化碳气体量的
变化来证明化学反应的发生。
由此可见，通过实验将反应物和生成物性质的差异体现出来是表征化学
第三节常见的碱
81变化的一般思路。定性实验比较的是变化前后的现象，定量实验比较的是变
化过程中相关物理量数值的变化。
物质转化：化学反应——反应物减少、新物质生成
物质性质与物质数量的变化
定性实验（现象） 定量实验（数据）
溶解性变化（溶解或沉淀） 浊度传感器
溶液颜色变化 色度传感器
气体量变化（气泡、形变） 气体压强传感器或气体浓度传感器
热量变化 温度传感器
溶液酸碱度变化（指示剂变色） pH传感器
图9-24表征物质变化的实验方法
参考以上思路和方法，思考问题：
1. 第二章探究氧气与木炭反应时，为什么要加入石灰水？能否从氧气变
化角度设计实验方案？
2. 第六章探究二氧化碳与水反应时，为什么要加入石蕊溶液？如何体现
二氧化碳与碳酸的性质差异？
3. 二氧化碳与石灰水反应，除通过沉淀生成证明反应发生外，还可设计
哪些实验方法获取证据？
氢氧化钠和氢氧化钙虽然都含有氢氧
根，但金属元素的不同，决定了两者化学性
质存在差异。将碳酸钠溶液分别加入氢氧化
钠溶液和澄清石灰水中，只观察到澄清石灰
水中产生白色沉淀，而氢氧化钠溶液中没有
NaOH溶液与 Ca(OH) 溶液与
明显现象。 NaO N H a 溶液 C 与 O Na 溶2CO 液3 溶 混 液混 合 合 C N a( a OH C )2O 溶液 溶 与2 N 液 a2C 混 O3 溶 合 液混合
图29-236 不同碱与NaC 2 O 3溶液混合
2 3
Na CO +Ca(OH) = 2NaOH+CaCO ↓ 图9-25 不同碱与Na CO 溶液混合
2 3 2 3 2 3
第九章 酸和碱
82练习与应用
1.请将物质与其俗称、性质连线。
性质 物质 俗称
熟石灰
腐蚀性 氢氧化钠
火碱
烧碱
吸水性 氢氧化钙
石灰石
2. 氢氧化钠和氢氧化钙都是常见的碱。下列关于它们的说法中，正确的是（ ）
A. 都能用作建筑材料 B. 都能用作某些气体的干燥剂
C. 水溶液都能检验二氧化碳 D. 水溶液都能使石蕊溶液变成蓝色
3. 同学们用图9-26装置验证“CO 与NaOH发生了反应”。
2
CO CO CO
2 2 2
A瓶 B瓶 C瓶
饱和NaOH溶液 饱和石灰水 水
图9-26
（1） 小明得出以上结论的依据是“A瓶变瘪”，小红认为小明的说法不合理，
原因是 。
（2）小红通过增加对比 A 瓶与 （填“B”或“C”）瓶，观察到 _______
的实验现象，即可证明以上结论。
4. 课外实践：家用清洁剂的认识与使用（三）。
（1） 根据清洁剂说明书上的使用方法和注意事项，使用各种碱性清洁剂进
行相应物品的清洁，观察、记录现象，并分析解释原理。
（2） 对比各种碱性清洁剂的使用方法和注意事项，可以看到哪些特点？结
合碱的性质和你查找的资料，分析解释产生这些特点的原因。
第三节常见的碱
83第四节
酸和碱的反应
近些年，国家提倡工业绿色生产，提倡化
工工业生产节能减排，要求工业生产中做好废
水、废气、废渣的治理。在工业废水处理中，主
要处理废水的酸碱度以及砷、氟等主要的有害物
质。目前，对于含砷量较低的酸性废水，国内应
用最广的是石灰法，即将块状或粉末状生石灰
配制成一定浓度的石灰乳。那么，以酸性废水
中的硫酸为例，石灰乳和硫酸发生了什么反应？
为什么使用石灰乳，可以用别的物质替代吗？
中华人民共和国环境保护法
第四十二条
排放污染物的企业事业单位和其他生产经营者，应当采
取措施，防治在生产建设或者其他活动中产生的废气、废水、
废渣、医疗废物、粉尘、恶臭气体、放射性物质以及噪声、
振动、光辐射、电磁辐射等对环境的污染和危害。
图9-27 《中华人民共和国环境保护法》相关条文
一、中和反应与复分解反应
通过前面的学习，我们知道生石灰（CaO）和水反应可以生成氢氧化钙。向
生石灰中加入水，由于生成的氢氧化钙在水中的溶解度较小，所以可以得到氢氧
化钙的悬浊液，即水溶液和未溶解的氢氧化钙的混合物，这就是石灰乳。
氢氧化钙是一种碱，和氢氧化钠有相似的化学性质。硫酸是一种酸，和盐
酸有相似的化学性质。我们可以用氢氧化钠和盐酸进行替代研究。
第九章 酸和碱
84探究·实践
实验目的 探究氢氧化钠溶液与盐酸的反应。
猜想与假设 安全提示
1. 氢氧化钠溶液能与盐酸发生化学反应，
本实验须佩戴
并生成 ___________________________，依据是
护目镜和手套完成。
______________________________。
2.氢氧化钠溶液不能与盐酸发生化学反应，
盐酸
依据是____________。
进行实验 向氢氧化钠溶液中滴加盐酸，现象：
氢氧化钠
__________________。
溶液
反思交流 以上实验是否能验证猜想2？ 图9-28 氢氧化钠与盐酸
实验方案再设计 反应实验装置图
参考上一节中的“用实验表征化学变化的一般思路和方法”，分析没有
观察到明显现象的原因，思考如何重新设计实验。
利用反应前后溶液酸碱性的变化设计实验：
______________________________________________________________
检验是否有新物质生成设计实验：
______________________________________________________________
反思交流
1. 有的同学认为用固体氢氧化钠与盐酸混合，可以直接证明发生了化学
反应。你是否同意他的看法？
2. 有的同学设计用温度传感器和 pH 传感器来研究以上反应：只依据图
9-29 中图 A 的数据能否证明氢氧化钠和盐酸发生了反应，为什么？图B 中
的哪个点能够表示氢氧化钠和盐酸恰好完全发生了反应，为什么？
第四节酸和碱的反应
85温度/℃
逐滴加入NaOH溶液 数据采集器
21.0
数据采集器
20.9
20.8
20.7
20.6
温度传感器
pH传感器 20.5
0 20 40 60 时间/s
A
稀盐酸 pH
10
电磁搅拌器
5
0 20 40 60 时间/s
B
图9-29 用传感器探究氢氧化钠和盐酸反应的实验装置和实验数据
通过以上实验，证明氢氧化钠溶液与盐酸发生了化学反应。由于酸、碱两
类物质的相似性，可推知硫酸与氢氧化钙也可发生类似反应，这就是硫酸厂处理
工业废水的主要原理。大多数酸和碱之间都可以发生化学反应。
NaOH+HCl=NaCl+H O
2
2NaOH+H SO =Na SO +2H O
2 4 2 4 2
Ca(OH) +2HCl=CaCl +2H O
2 2 2
Ca(OH) +H SO =CaSO +2H O
2 2 4 4 2
上述反应都是酸和碱反应并生成了盐和水，这类反应称为中和反应。中和反
应在日常生活和工农业生产中还有很多应用。例如，胃液中的盐酸可以帮助消化，
但如果分泌过量就要服用碱性药物（如氢氧化铝）来进行中和；农作物生长需要
适宜的 pH 范围，有些土壤酸性过大不利于植物生长，可以将熟石灰加入土壤，
降低土壤的酸性。
图9-30 抑酸胃药——氢氧化铝 图9-31 用熟石灰中和酸性土壤
第九章 酸和碱
86资料检索
从离子角度认识中和反应 Cl-
H+
从酸碱溶液微观粒子构成的角度分析： H+
Cl-
酸在水中解离出 H+ 和酸根离子，碱在水中
解离出金属离子和 OH-。酸和碱相遇时，H+
H
2
O Na+
OH-
Na+
Cl-
H O
和OH-结合成为水分子。 2
Na+
OH-
Na+ Cl-
参考图 9-32，画出氢氧化钙溶液与稀硫
酸反应的微观示意图。 图9-32 氢氧化钠和盐酸反应的
微观示意图
上述化学反应都是两种化合物交换成分生成两种新的化合物。这种化学反
应类型不同于以往学习的化合反应、分解反应和置换反应，我们称这种反应为复
分解反应。
中和反应是复分解反应中的一种特殊情况。除了酸与碱反应外，碳酸钙与
盐酸、硫酸的反应，碳酸钠与氢氧化钙的反应，都属于复分解反应。复分解反应
都有水、沉淀或气体的生成，这是复分解反应发生的条件。
交流·分享
1.梳理已经接触的所有化学反应，哪些属于复分解反应？
2.依据复分解反应的特征，写出硫酸铜与氢氧化钙反应、氢氧化铝与盐酸
反应的化学方程式。
3.填写下表，比较四种化学反应基本类型。
反应类型 举例 物质分类及数量变化 发生条件
化合反应
分解反应
置换反应
复分解反应
第四节酸和碱的反应
87二、处理工业废水
生产和应用硫酸的化工企业排出的废水中，都含较高浓度的硫酸。如果不
经处理直接排放，则会对自然环境、人类生活产生不利的影响。例如，强酸性溶
液会腐蚀金属管道，造成土壤和海洋酸化等。因此，减少并及时处理生产中的酸
性废水是化工企业必须承担的责任。
交流·分享
某小组同学为了处理酸性废水，初步制订了以下方案。如果你是一名化
工生产工程师，你是否同意他的方案？有什么修改或补充？
环节一 环节二 环节三 环节四 环节五 环节六
检测并监 分析废水中 依据主要物 取样品进行 依据试验 确定主要方
控废水的 的物质成分 质的性质选 试验，测量 结果调整 法后，设计
酸碱度 及含量 择适宜的处 处理后的废 处理方法 使用的设备
理方法 水的酸碱度 后再试验 和操作流程
图9-33 工业废水处理方案设计
有的同学做了如下补充：
1.用数字化实验及计算机可以持续、准确地监控废水酸碱度。
2. 选择处理方法时主要依据硫酸的性质，采用化学方法，但要注意试剂
的安全性和成本。例如，不建议用活泼金属和氢氧化钠处理硫酸废水，因为
其价格较高且安全性差；而石灰乳相对便宜，所以应用较广泛。
3.考虑将废水中的硫酸回收利用或通过化学反应转化成可利用的产品。
化工生产中废水的处理是一个非常复杂的过程。以上我们以酸性（主要成
分是硫酸）废水为例，感受到化学、技术与工程相结合解决实际问题的重要性。
第九章 酸和碱
88练习与应用
1. 下列物质常用于改良酸性土壤的是 （填序号），理由是 。
A. 熟石灰 B. 烧碱 C. 食盐 D. 大理石
2.下列反应属于中和反应的是 （填序号，下同），属于复分解反应的
是 。
点燃
① Fe+CuSO =FeSO +Cu ② 2H +O =2H O
4 4 2 2 2
通电
③ HCl+NaOH=NaCl+H O ④ 2H O=2H↑+O↑
2 2 2 2
⑤ Na CO +Ca(OH) =2NaOH+CaCO↓
2 3 2 3
⑥ 2NaOH+H SO =Na SO +2H O
2 4 2 4 2
⑦ CaCO +2HCl=CaCl +H O+CO↑
3 2 2 2
3.利用图①装置研究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应。用等体积的稀盐酸和水分别
进行实验，将注射器内液体全部推入，测得一段时间内温度的变化如图②所示。
温度/℃
稀盐酸 稀盐酸
17.2
（或水）
17.0
16.8
水
16.6
滴有酚酞的 温度传感器
氢氧化钠溶液 16.4
0 100 200 300 400 时间/s
① ②
图9-34
（1）稀盐酸与氢氧化钠发生反应的化学方程式为______________________。
（2）图①能说明稀盐酸与氢氧化钠发生化学反应的现象是______________。
（3）图②可得到的结论是___________。
4.课外实践：家用清洁剂的认识与使用（四）。
在保证安全的前提下，尝试将一种酸性清洁剂和一种碱性清洁剂混合均匀。
然后用混合液清洁相应的物品，观察、记录现象并分析解释原理。
第四节酸和碱的反应
89学习盘点
● 能依据物质的类别列举一些常见的酸、碱。
● 能通过实验说明常见酸、碱的主要性质，并能用化学方程式表示；
能利用酸、碱的性质，分析、解释一些简单的化学现象和事实；能检验溶液
的酸碱性。
● 能基于真实问题情境，依据酸、碱的性质，初步分析和解决相关的综
合问题；积极参与工业废水处理、调节土壤酸碱性等相关主题的综合实践活动。
● 能运用研究物质性质的一般思路和方法，从物质类别的视角，识别
常见的复分解反应；能依据中和反应，初步预测常见酸和碱的主要性质，并
设计实验方案进行探究。
综合与实践
本章学习接近尾声，请结合“学习盘点”中列举的核心内容，
运用研究一类物质的基本思路与方法，以酸和碱两类物质为例，进
行结构化的归纳梳理，使你的学习收获更加系统化。
基本理解
1. 为检验溶液酸碱性，进行如图 9-35 所示
紫色石 石灰水稀盐酸 水
实验。在白色点滴板 6 个孔穴中加入不
蕊溶液
1 2 3
同药品，再分别滴加2滴紫色石蕊溶液。
4 5 6
（1）孔穴 6 中溶液变为蓝色，说明碳酸
氢氧化钠溶液 稀硫酸 碳酸钾溶液
钾溶液显___________（填“酸性”
图9-35
或“碱性”）。
（2）溶液变为红色的孔穴有_______（填数字）。
（3）孔穴3的作用是__________________。
第九章 酸和碱
902.实验室的废液需经处理才能排放。为减弱含有硫酸的废液的酸性，不能选用的
物质是______（填序号），原因是 ______________________________ 。
A.废铁钉 B. 熟石灰 C.二氧化碳 D.氢氧化钠
3.补全实验小组的实验报告。
装置及操作 现象 解释或结论
（1）向1中滴 铁片上附着红色固 Fe的金属活动性比
铁片
加 溶液 体，溶液颜色变浅 Cu的强
1
（2）向2中滴 固体减少，得到黄 化学方程式：
2 3
加盐酸 色溶液
氧化铁 滴有酚酞的
（3）向3中滴 Ca(OH) 能 与 盐 酸
粉末 澄清石灰水 2
加足量盐酸 反应
4. 利用图 9-36 装置进行实验，观察到 B 中无 CO
2
明显现象。请结合化学方程式解释这一现象：
___________________________________________
_____________________________。
足量氢氧化钠溶液 澄清石灰水
A B
图9-36
简单应用
5.实验小组用图①装置证明二氧化碳能与氢氧化钠发生反应。测得一段时间内压
强变化如图②所示。
压强
压强
传感器
NaOH b d
HO
溶液 2 a
c
e
O
时间
① ②
图9-37
（1）首先注入瓶中的药品是 _________（填“H O”或“NaOH 溶液”）。
2
（2）对比图②中的 _________________ 两段曲线，可证明二氧化碳能与氢
氧化钠发生反应。
综合与实践
91（3） 上述实验后，打开瓶塞，向瓶内加入足量稀盐酸，观察到 ，
也可证明二氧化碳能与氢氧化钠发生反应。
试剂c
6. 如图 9-38 所示，两支试管中各装有少量无色液体，分别为
稀盐酸或氢氧化钠溶液中的一种。请选择试剂c，区分出a、
b两种液体，写出你的实验方案。
7. 从氯碱工业产生的盐泥中回收 BaSO ，其主要工艺流程如
4
图9-39 所示。 试剂a 试剂b
图9-38
30%盐酸
洗涤
盐泥
粉碎
BaSO
4
滤液
酸溶槽 过滤器 干燥器
图9-39
已知：① 盐泥的主要成分为 BaSO 、NaCl、Mg(OH) 和 CaCO 。
4 2 3
② BaSO 难溶于水，不与盐酸反应。
4
（1）除去 NaCl，利用的性质是 。
（2）酸溶槽中发生中和反应的化学方程式为 。
（3）过滤器中分离出来的固体是 。
8.某工厂现有废硫酸9.8 t（其中溶质的质量分数为10%），试计算：
（1）该 9.8 t 废硫酸中 H SO 的质量为 t。
2 4
（2）如果用该9.8 t废硫酸去中和处理另一工厂的废碱液（主要成分为NaOH），
求恰好中和的废碱液中 NaOH 的质量。
综合问题解决
9.一位年轻患者因为平时生活习惯不好，三餐不定时，导致患有慢性胃溃疡，常
打嗝胀气。生活中常见的抑酸药有碳酸钙片、氢氧化铝片、碳酸氢钠片、铝碳
酸镁片等，请你查阅它们的说明书，帮他选择合适的抑酸药物并说明理由。
第九章 酸和碱
92第十章
常见的盐
21 世纪是海洋的世纪。中国是海洋大国，
拥有丰富的海洋资源。海洋中蕴藏着丰富的化
学资源，在地球上已发现的109种化学元素中，
海水中就含有 80 多种。钠盐、溴盐、锂盐、镁
盐是其中的四大重要组成，是 21 世纪的重要战
略物资。
通过本章学习，我们将从化学学科的视角，
初步认识海洋资源的开发和利用，重点讨论食
盐和纯碱的生产与应用。
我国南沙群岛海域的远洋石油平台。
第四节酸和碱的反应
93第一节
概览海洋资源
地球上海洋总面积约为3.6亿平方千米，约
占地球表面积的71%。中国作为陆海兼备的国家，
拥有约300万平方千米的应管辖海域，其中蕴含
着丰富的海洋资源。海洋里有哪些资源呢？如何
从化学角度认识、利用和开发这些资源呢？
图10-1 西沙群岛七连屿航拍 图10-2 日落渤海湾
一、海洋水体资源与盐
海洋水体资源可分为两大类：海洋中的水和溶解于海水中的各种化学物质。
海洋中的水约占地球上总水量的97%，但可用于人类饮用的只占2%。第三章我们
已经接触过一些海水淡化的方法，这项技术的发展将是海洋水资源的主要利用途径。
学科融合
海洋元素地球化学
海洋元素地球化学，又称海洋地球化学，是地球化学中以海洋为主体的
一个分支，也是海洋化学的主体，是研究海洋中各种化学物质或元素的含量、
来源、分布、转移以及在自然过程中发生的变化规律的科学。
海洋元素地球化学的研究对象较广泛，包括主要溶解成分、溶解气体、
第十章 常见的盐
94微量元素、有机物、核素、悬浮物、热泉物质、沉积物间隙水等。
从质量角度来说，海洋中含量最多的元素是氧，含量前五位的元素依次
为O、H、Cl、Na、Mg 。
海水中含有11种主要溶解成分，其中有钠、镁、钙、钾和锶等5种阳离子，
氯离子、硫酸根、碳酸氢根（包括碳酸根）、溴离子（Br-）和氟离子（F-）
等5种阴离子，还有硼酸（H BO ）分子，它们占海水中溶质总量的99.9%以上，
3 3
各主要溶解成分含量，有一定的比例关系。
阅读资料，思考以下问题：
1.若将海水看成一种溶液，它是否具有导电性？为什么？
2. 海水中存在各种化合物，以氯离子、硫酸根离子、钠离子、镁离子为
例，写出可能存在的化合物的化学式。
海水中蕴含着种类繁多的化学元素。海水 交流·分享
中的液态部分类似于溶液，其中水为溶剂，溶
1. 如果有 m 种酸和 n
质是各种物质，其中大部分化合物是盐。
种碱，理论上至少能得到
化学中的盐与氧化物、酸、碱同属于化合物，
m×n种盐，为什么？
由金属元素（或铵根）和酸根组成。
2. 列出一些盐的化
盐可以看成是酸碱中和的产物，但盐的种
学式，尝试进行分类。例
类比酸和碱要多很多，同时，盐也具有很多不
如，按照阳离子或阴离子
同于酸碱的性质。
分类。
常温下大多数盐都是固体，熔点较高。所
3. 阅读附录二（溶解
以，盐易于从混合物中分离提纯，也更便于储存、
性表），归纳出常见酸、
运输和计量。不同的盐溶解性不同，大多数盐
碱和盐的溶解性。
的水溶性比较好，可以根据需要配制不同浓度
的溶液。通常情况下，钾盐（含有钾元素的盐，下同）、钠盐、铵盐和硝酸盐都
易溶于水，但也有许多盐难溶于水，如大多数碳酸盐。
由于盐类物质具有以上优点，因此是化学实验和生产生活中最广泛使用的一
类化学物质。从柳树皮中提取出来的水杨酸具有抗菌、抑制角质过度增生、清除
第一节概览海洋资源
95毛孔污垢等功效，但是在使用
时会引起皮肤刺激和干燥等不
良反应。为解决这个问题，人
们将水杨酸转化为水杨酸钠。
水杨酸钠在保留了与水杨酸类
胆矾晶体 重晶石晶体 氯化镁
似功能的同时，提高了溶解性，
图10-3 几种盐的图片
使其可以更容易被皮肤吸收，
并降低对皮肤的刺激。
课外实践
“卤水点豆腐”
豆腐是一种通过凝固豆浆，然后将所得凝乳压成不同柔软度的白色固体
块而制成的食物。大约2 000年前，中国汉朝首次记录了豆腐制作。
泡豆 磨浆 煮浆
成型 点兑 滤渣
图10-4 豆腐的传统制作工艺流程
“卤水点豆腐”是制作过程的关键环节。我国北方居民常用的卤水成分
主要是氯化镁和硫酸镁，也常用石膏（硫酸钙），这些物质多来自食盐生产
的剩余物。
请在学校或家庭尝试制作豆腐，并思考以下问题：
1. 卤水可将豆浆凝固，利用了盐溶于水后形成自由移动的阴、阳离子的
性质。卤水和石膏中含有哪些阴阳离子？
2.分析影响点豆腐效果的因素，设计变量控制实验，探究最佳条件。
第十章 常见的盐
96二、海洋矿产资源
全球目前已经得到开发的海洋矿产资源主要包括海洋油气和海滨砂矿。海
洋中蕴藏着丰富的油气资源。近年来在不影响海洋生态平衡的前提下，勘探开发
力度也在逐渐加大。
海底常蕴含着金刚石、石英等稀有的矿物，还包括多金属结核①（也称锰结
核）、天然气水合物（可燃冰）等深海矿产资源。
在海底油气资源的勘探中，人们在深海沉
交流·分享
积物或陆域的永久冻土中发现了一种冰冻状态
可燃冰为什么是“可
的天然气水合物晶体。它是由水和天然气在高
燃烧”的“冰”？
压低温条件下形成的类似冰状的笼状晶体。这
种晶体表面看似冰，点火便可以燃烧，因此又
叫“可燃冰”。可燃冰的化学式为 CH·nH O，属于有机化合物。
4 2
图10-5 位于渤海湾的海上石油钻井平台 图10-6 可燃冰的结构示意图
资料检索
大国重器——“ 蓝鲸”系列钻井平台
“蓝鲸 1 号”是目前全球最先进的双井架半潜式钻井平台，是我国最新
研制成功的世界最大、钻井深度最深的海上钻井平台，可适用于全球任何深
海作业。
① 多金属结核分布在世界大洋底部水深3 500 ~ 6 000 m海底表层。多金属结核含有锰、铁、镍、
钴、铜等几十种元素。
第一节概览海洋资源
972017 年 5 月，我国首次海域可燃冰试采
成功，本次试采任务中，“蓝鲸1号”功不可没。
打破了我国在能源勘探开发领域长期跟跑的
局面，对于促进我国能源安全保障、优化能
源结构具有里程碑意义。
图10-7 “蓝鲸1号”平台
2020 年 3 月，“蓝鲸 2 号”顺利开展
第二轮可燃冰试采任务。“蓝鲸 2 号”可抵御 15 级以上的飓风，可在全球
95% 的海域作业。
三、海洋中的生物资源
海洋生物资源又称海洋水产资源，主要包
括海洋动物、海洋植物和海洋微生物。
海带、紫菜等藻类植物中含有丰富的碘元
素。其中，海带产量高、价格低，常用作提取
碘单质的原料。碘元素在海带中以碘化物的形
图10-8 山东省威海市的海带养殖场
式存在。以海带灰为原料，可以提取碘单质。
资料检索
贝壳与珊瑚
贝壳的主要无机物成分为碳酸钙，其次
为氧化钠、二氧化硅、氧化镁及氧化铝等，
此外还有10多种微量元素和痕量元素。
图10-9 各种各样的贝壳
珊瑚又叫珊瑚礁，是由珊瑚虫的骨骼形
成的。在生长过程中珊瑚虫吸收海水中的钙
元素以及二氧化碳，这些成分在珊瑚虫体内
形成了碳酸钙，接着把碳酸钙分泌出来当作
自己的外壳，这个外壳就是珊瑚。 图10-10 珊瑚
第十章 常见的盐
98思考以下问题：
1.海水酸化为什么会影响珊瑚生长？
2.设计实验方案，检验贝壳中含有碳酸盐。
目前我国的海洋资源开发利用仍然拥有巨大潜力。在利用海洋资源的过程
中，只有科学合理地进行开发，才能够促进海洋经济的可持续发展，加快海洋强
国建设的步伐。
练习与应用
图10-11 是以海水为原料制备金属镁的示意图。
图10-11 以海水为原料制备金属镁的示意图
（1）以上过程中列出的物质属于盐的有 。
（2）写出相关反应的化学方程式并判断反应类型。
变化过程 化学方程式 反应类型
煅烧贝壳
生石灰和水
石灰乳和氯化镁 复分解反应
氢氧化镁和盐酸 中和反应
电解氯化镁 分解反应
需要在熔融状态下对氯化镁进行电解，电解氯化镁溶液无法获得金属镁。
第一节概览海洋资源
99第二节
海水提取食盐
盐是一类化合物，生活中常指的盐是食盐，
其主要成分是氯化钠，是海水中含量最多的溶
质。你对食盐有哪些了解 ? 从海水中如何提取
食盐？
一、氯化钠的性质
交流·分享
氯化钠是我们日常生活中常见的物质，同时也是工业生产的重要原料。
请结合所学知识，查阅相关资料，了解氯化钠的性质、用途、资源分布，并
基于自己的调查进行交流和分享。
性质
用途
分布
生产
氯化钠在自然界分布很广，海水、盐湖、
盐井和盐矿中蕴藏着丰富的氯化钠。通常状况
下，氯化钠是无色透明的晶体，易溶于水。氯
化钠能与某些盐发生复分解反应，如可与硝酸
银溶液反应生成氯化银白色沉淀，用于检验溶
液中是否存在氯离子。 图10-12 氯化钠
NaCl+AgNO AgCl↓ +NaNO
3 3
第十章 常见的盐
100图10-13 我国青海省的茶卡盐湖 图10-14 我国四川省自贡市熬制井盐的工厂
二、氯化钠的用途
氯化钠是生活中最常用的调味品和食品添加剂，医疗上用氯化钠配制生理
盐水，农业上用氯化钠溶液选种。除此之外，氯化钠还是重要的化工原料，可用
于制取氯气、盐酸、烧碱（NaOH）、纯碱（Na CO ），并可间接用于生产塑料、
2 3
合成纤维、农药、医药等。
资料检索
氯化钠的用途
氯化钠是人体生理活动不可缺少的物质，它既维持着细胞外液的渗透压，
又参与体内酸碱平衡的调节，也是合成胃酸的主要原料。人体若缺失了氯化
钠，生理平衡就会紊乱，轻者恶心、乏力，重者头昏、休克。人体每天都需
要摄入一些食盐来补充由于出汗、排尿而排出的氯化钠，因此人体每天需
摄入 3 ~ 5 g 食盐。
当细菌遇到氯化钠的浓溶液时，菌体内的细胞就会因失水而死亡，故氯
化钠的浓溶液能杀菌。在日常生活中，用浓盐水腌制蔬菜、鱼肉，既防腐败，
又增添了风味。农业上用氯化钠的浓溶液选种，既能选出饱满的籽粒，又可
杀死种子上的病菌。
氯化钠溶液不易结冰，而且氯化钠溶液浓度越高，凝固点越低。根据这
一性质，一些高纬度国家常用它来融化冰雪，建筑工地也常用氯化钠做混凝
土的抗冻剂。
第二节海水提取食盐
101三、氯化钠的生产
氯化钠是海水中含量最多的溶质。因此可以用海水为原料生产食盐，其方
法称为浅池蒸发法。用海水晒盐时，利用太阳能为热源，使水分蒸发、海水浓缩，
氯化钠在溶液中逐渐达到饱和，水分继续蒸发，就会析出氯化钠晶体。浅池蒸发
法的产盐地称为盐田或盐场。由于海水盐度对产盐量影响很大，因此，盐田应建
设在终年海水中氯化钠浓度都较高的地区。
观察·思考
请阅读长芦盐场①的相关资
料，思考如何进行食盐的生产？
盐场生产食盐的过程如下： 图10-15 长芦盐场收获春盐
收盐（大量食 洗盐（用饱和氯化钠
纳潮（将海 晒盐（利用太阳
盐晶体析出后 溶液对析出的食盐进 加工
水引入） 光使水蒸发）
收集） 行洗涤）
图10-16 盐场生产食盐的过程
思考下列问题：
1.海水晒盐的原理是什么？
2.以海水为原料生产食盐分为几个步骤，对应实验室中的哪些基本操作？
3.在收盐的过程中，为什么在有大量晶体析出并剩余一些水时就开始收盐？
4.收盐之后，为什么要用饱和氯化钠溶液对其进行洗涤？
以海水为原料生产食盐大致分为四个步骤：纳潮、晒盐、收盐、洗盐。这
样制得的氯化钠含有较多的杂质（如泥沙、氯化镁等），称为粗盐。
① 长芦盐场是我国海盐产量最大的盐场，位于渤海海岸，产量占全国海盐总产量的1/4。长芦
盐场主要生产食用盐、工业盐。
第十章 常见的盐
102探究·实践
学生必做
实验
探究目的 去除粗盐中难溶性杂质。
实验用品 粗盐（混有少量泥沙和易溶性杂质）、 安全提示
蒸馏水、烧杯、玻璃棒、量筒（10 mL） 、漏斗、 本实验须佩戴
铁架台（带铁圈） 、蒸发皿、酒精灯、托盘天平、 护目镜和手套完成。
砝码、药匙、坩埚钳。
实验步骤
1.溶解。
用量筒量取 10 mL水倒入烧杯里。用托盘天平称量 2.5 g粗盐加到水中，
用玻璃棒搅拌至食盐全部溶解为止，观察此时食盐水是否浑浊。
2.过滤除去不溶性杂质。
（1）过滤食盐水，注意观察滤液是否澄清。
（2）用少量蒸馏水淋洗（洗涤）留在滤纸上的固体杂质 2~3 次。
3.蒸发浓缩结晶。
把滤液倒入洁净的蒸发皿里，把蒸发皿放在铁架
台的铁圈上，用酒精灯给蒸发皿加热，边加热边用玻
璃棒搅拌，如图 10-17 所示。当蒸发皿中溶液浓缩至
出现较多固体时，停止加热。
反思交流
1.分析说明以上实验的原理。
2. 以上实验得到的氯化钠中含有少量硫酸镁。请
依据复分解反应发生条件，参考附录中物质溶解性表， 图10-17 蒸发
设计方案去除硫酸镁并写出相关反应的化学方程式。
我国食盐的产地分布很广，因此生产的食盐种类繁多，包括海盐、井盐、
岩盐、池盐等，它们的主要区别是生产原料的来源不同，但是生产的基本思路
是相同的，都是完成混合物的分离和提纯。以氯化钠作为分离对象，通过过滤、
蒸发等手段获得尽可能纯净的氯化钠，进而完成食盐的生产。
第二节海水提取食盐
103史实在线
五步产盐法
制盐的生产工艺流程经历了长期的发展和演变。盐池最早的生产工艺是
“天日曝晒，自然结晶，集工采捞”的自然方式。隋末唐初制盐的生产技术
变革成功，形成了“垦畦浇晒”的生产模式，俗称“五步产盐法”，并一直
沿用至今。五步产盐法生产工艺主要以集卤蒸发为主，分为：过箩、调配、
储卤、结晶、铲出五个步骤。这种方式的优点有：一是垦地为畦，人工晒盐；
二是晒制中，在卤水中搭配淡水，提高了盐的质量；三是加快了成盐速度，
只要五六天就可以晒制成盐。
这一先进生产方式领先于世界海盐生产技术 980 余年，被英国近代生物
化学家和汉学家李约瑟博士在《中国的科学与文明》（即《中国科学技术史》）
一书中称为“中国古代科学史上的活化石”。
随着人们生活水平的提高，对于食盐的功能也具有了更高的要求，各种各样
的营养盐也出现在了人们的生活中。例如，可以促进人体内营养物质分解和代谢、
预防甲状腺肿大的加碘盐，可以预防高血压的低钠盐，等等。
观察·思考
以海水为资源生产加碘盐的过程，可看作是从混合物分离出纯净物，再
通过添加其他物质获得特定需求的混合物的过程（如图10-18所示）。
分离提纯 添加物质
混合物 纯净物 混合物
海水 加碘盐
氯化钠
（含水、氯化钠等） （含氯化钠、碘酸钾）
图10-18
用类似思路分析以下过程：
1. 低钠盐（一般添加氯化钾）的生产过程。
2. 金属合金材料（如铝镁合金）的生产过程。
第十章 常见的盐
104练习与应用
1.去除粗盐中难溶性杂质的主要操作如图10-19所示：
食盐水
①溶解 ②蒸发 ③过滤
图10-19
（1）实验的正确操作顺序是 （填序号）。
（2）蒸发过程中氯化钠的质量 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）下列说法不正确的是 （填序号）。
A.溶解和过滤过程中，玻璃棒的作用相同
B.蒸发过程中，待溶液全部蒸干停止加热
C.过滤后得到的滤液为纯净物
（4）举出生活中利用蒸发原理的例子： 。
2.将下列化学术语的序号填在后面的横线上。
①吸附 ②蒸发 ③过滤
（1）由饱和的食盐水得到食盐晶体 ；
（2）除去食盐中的泥沙，先溶解，再 ；
（3）活性炭除去冰箱中的异味 。
3.亚硝酸钠（NaNO ）是一种外观极像食盐，且具有与食盐一样咸味的有毒物质，
2
因此，这种工业用盐常冒充食盐掺假或被误作食盐使用，引起中毒事故发生。
请你阅读表 10-1 有关资料，并结合已学化学知识，用三种方法鉴别亚硝酸钠
和氯化钠。
表10-1 亚硝酸钠与氯化钠性质对比
物质 溶解度（15 ℃） 熔点 沸点 水溶液中的酸碱性
亚硝酸钠 81.5 g 271 ℃ 20 ℃时发生分解放出有臭味气体 碱性
氯化钠 35.8 g 801 ℃ 1 413 ℃ 中性
第二节海水提取食盐
105第三节
海水制“碱”
我国西北地区有很多盐湖，其中最大的是
柴达木盆地的察尔汗盐湖。某盐湖附近的农民
通过“冬天捞碱，夏天晒盐”获得大量湖盐。
这里的碱指的是一种水溶液呈碱性的盐，即碳
酸钠。你对碳酸钠有哪些了解？碳酸钠是如何
生产的呢？
图10-20 察尔汗盐湖 图10-21 碳酸钠晶体
一、苏打“两兄弟”——碳酸钠和碳酸氢钠
碳酸钠俗称纯碱或苏打，是一种白色粉末，易溶于水，其水溶液呈碱性。
当饱和碳酸钠溶液析出晶体时，晶体会结合一定数目的水分子①，化学式为
Na CO·10H O。
2 3 2
碳酸钠是重要的化工原料，在玻璃、造纸、纺织、制药、精炼石油等方面有
着重要用途。它还广泛用于生活洗涤以及食品加工等。
① 晶体里含有的水分子称为结晶水，物质称为结晶水合物。类似的还有CuSO·5HO（俗称蓝矾、
4 2
胆矾）、KAl(SO)·12HO（俗称明矾）等。
4 2 2
第十章 常见的盐
106探究·实践
探究目的 探究碳酸钠的物理性质和化学性质。
猜想与假设
1.碳酸钠在水中的溶解性：__________，依据是盐湖中存在大量碳酸钠。
2.碳酸钠溶液的酸碱性：__________，依据是它的俗称是纯碱。
3.碳酸钠能与稀盐酸、稀硫酸发生化学反应，依据是______________。
进行实验
实验操作 实验现象 分析与结论
反思交流
1. 第九章探究碱的差异性时，曾经做过氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液与
碳酸钠溶液反应的实验，你还记得实验现象和结论吗？写出相关反应的化学
方程式。
2. 碳酸钠和碳酸钙这两种碳酸盐在组成、性质上有什么相同点？有什么
不同点？
碳酸钠与碳酸钙的组成中都含有碳酸根，所以都能与稀盐酸、稀硫酸发生
复分解反应。
Na CO + 2HCl = 2NaCl + CO ↑+ H O
2 3 2 2
Na CO + H SO = Na SO + CO ↑+ H O
2 3 2 4 2 4 2 2
像碳酸钠这样的水溶液显碱性的盐还有很多，如碳酸氢钠。碳酸氢钠俗称
小苏打，是一种细小的白色晶体，可溶于水。
碳酸氢钠是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分。在医学上，碳酸氢钠是治
疗胃酸过多的一种药剂。此外，碳酸氢钠是干粉灭火器和泡沫灭火器中灭火剂的
主要成分。
第三节海水制“碱”
107探究·实践
探究目的 探究碳酸氢钠与稀盐酸、稀硫酸的反应。
猜想与假设 碳酸氢钠能与稀盐酸、稀硫酸发生化学反应，依据是______。
进行实验
实验操作 实验现象 分析与结论
反思交流
设计实验方案，比较碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸反应的快慢。
碳酸氢钠也可与稀盐酸、稀硫酸发生复分解反应。它的其他化学性质将在
高中化学课上继续学习。
NaHCO + HCl = NaCl + CO ↑+ H O
3 2 2
2NaHCO + H SO = Na SO + 2CO ↑+ 2H O
3 2 4 2 4 2 2
对比碳酸钙、碳酸钠与碳酸氢钠三种常见的盐，我们发现含有碳酸根或碳
酸氢根的盐都能与盐酸反应生成二氧化碳，利用这一性质可以检验物质中是否含
有碳酸根或碳酸氢根。
课外实践
学做馒头
很多同学都喜欢吃馒头、包子和面包等发面食品。它们是如何制作的呢？
其中又蕴含了哪些物质性质和变化原理呢？
做馒头的关键是发面，发面是面团在一定温度、湿度条件下，通过化学
反应生成气体而使面团膨胀的过程。以下是用酵母发面的操作过程：
1. 取 5 mg 酵母与 100 mL 温水混合于碗中；
2. 将 100 mL 含酵母的温水与 250 g 面粉混 合，即水和面之比为1∶2.5，
边加边搅拌，至无干面；
第十章 常见的盐
1083. 用手揉成面团，加盖保鲜膜，室温下放置；
4. 放置约2小时后，面团的体积变为原来的两倍，产生大量气孔。
请在家中与父母共同尝试用酵母发面，并查阅资料了解用碳酸钠、碳酸
氢钠发面的操作方法，分析解释其中的化学反应原理。
图10-22 膨松剂发面
二、“碱”的生产
我国很多盐湖或碱性土壤里含有大量的碳酸钠，如内蒙古自治区的某些盐
湖就出产天然碱。现代化工生产使用的碳酸钠主要通过化学反应得到。
交流·分享
表10-2 碳酸钠在不同温度下的溶解度
温度/℃ 0 10 20 30 40 60 80
溶解度/g 7 12.5 21.5 39.7 49 46 43.6
1.依据碳酸钠溶解度随温度变化特点，解释“冬天捞碱”的原理。
2.回顾、整理可以生成碳酸钠的化学反应，并写出化学方程式。
3.从元素守恒角度分析海洋中哪些资源可作为生产碳酸钠的原料。
由于海水中碳酸根的含量极低，很难从海水中直接提取到大量的碳酸钠，
但海洋提供了通过化学反应生产碳酸钠的丰富原料。例如，钠元素源于氯化钠，
氧元素源于水，碳元素源于富含碳酸钙的贝壳。
第三节海水制“碱”
109史实在线
侯德榜与“侯氏制碱法”
最早发明的人工合成纯碱方法，是 18 世纪末法国路布兰用芒硝
（Na SO·10H O）与石灰石（主要成分 CaCO ）和煤在高温下反应，得到
2 4 2 3
以含碳酸钠为主的粗制品。1861 年，比利时欧内斯特·索尔维独自发明了
制备纯碱的方法并获得专利。由于专利保护一直未能大范围应用，20 世纪
20 年代才被突破。直到中国著名的化工专家侯德榜于 1932 年出版了《纯碱
制造》一书，才将保密了 70 年的“索尔维法”公布于世。另外，侯德榜于
1939—1942 年创建了侯氏制碱法，并在四川建立了中试车间。1952 年在大
连化工厂设立了联合制碱车间。
NaCl溶液
NaCl溶液
母液
盐析窑 氯化铵固体
设备1
氨气 NaCl
吸氨池
NaHCO 固体
碳 3
混
化 煅烧炉 合
氨气 塔
气
CO 纯碱固体 体
2 冷
凝
CO 塔
2
图10-23 侯氏制碱法主要流程
侯德榜（1890—1974）出生在福州一个普通的农
民家庭，青少年时期就有强烈的献身科学事业的愿望。
1913 年，他赴美国留学，攻读化学工程，历时 8 年，
先后获得硕士、博士学位。1917 年，爱国实业家范旭
东在天津塘沽创办永利碱厂。1921 年，侯德榜学成回
国应邀担任永利碱厂总工程师。1926 年，该厂生产的
“红三角”牌纯碱在美国费城的万国博览会上荣获金
图10-24 侯德榜
质奖章。
第十章 常见的盐
1101931 年，日本帝国主义发动了侵华战争，永利碱厂遭敌机轰炸，侯德
榜率全体技术人员和工人迁往四川。侯德榜来到四川后，克服重重困难，成
功地改革了传统的制碱技术和方法，把制碱和制氨结合起来，这种联合制碱
法提高了原料的利用率，缩短了工艺流程，降低了生产成本，这就是著名的
“侯氏制碱法”。侯德榜为纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出贡献，也
为振兴民族化学工业立下了不朽的功绩。
阅读资料，思考以下问题：
1. 制碱的核心反应之一是碳酸氢铵与氯化钠发生的复分解反应，生成了
溶解度低的碳酸氢钠，请写出这个反应的化学方程式。
2. 与索尔维制碱法相比，侯氏制碱法更大程度实现了物质循环利用。分
析图10-23，说明哪些物质可以循环利用。
3. 侯氏制碱法的主要产品是纯碱（碳酸钠），主要副产品是什么？该产
品对中国农业经济发展具有哪些重要意义和价值？
三、化学肥料
农作物生长需要营养成分，土壤能够提供
的养分是有限的，要提高农作物的产量，通常
采用施肥的方法给土壤补充养分。能够给农作
物提供养分的化学物质，我们称之为化学肥料
图10-25 正常小麦（左）与缺
（简称化肥）。在人口日益增长的今天，粮食 磷小麦（右）对比
仍能满足地球上人口的需求，化肥功不可没。
农作物的生长需要较多的 碳、氢、氧、氮、
磷、钾、钙、镁、硫、铁等元素，而土壤里最
缺乏的是氮、磷、钾元素，因此按肥料提供的
元素将化肥划分为氮肥、磷肥、钾肥和复合肥
图10-26 由于缺钾导致某植物的
料。侯氏制碱法生产的副产品——氯化铵，就
叶片干枯卷曲
第三节海水制“碱”
111是一种常用的氮肥。无机化合物类化肥大多是盐。
化肥虽然有利于提高农作物产量，但若施用不合理，一方面造成经济浪费，
另一方面可带来环境问题，例如，土壤污染、土壤酸化、有害气体的排放、水质
富营养化等。因此，施用化肥时一定要切合农作物需求，同时适当施用绿色环保
的农家肥。
课外实践
查阅资料或到农业生产基地调查，了解化肥及其使用。
1.了解常用化肥的物质名称、化学式、分类及主要功效。
2.了解过量使用化肥的弊端，提出一些科学、合理使用化肥的建议。
练习与应用
1.依据下列信息，试着说说能否利用氢氧化钠和二氧化碳的反应实现纯碱的大规
模生产。
信息1：目前烧碱与纯碱的价格差不多，都是2 000元/吨左右。
信息2：烧碱一般通过电解饱和食盐水的方法得到。
信息 3：在物质合成过程中，步骤越少最终收率越高。假设每步流程收率
都是 95%，经过两步之后收率就只有 90.25%；假设每步流程收率是 90%，经
过两步之后收率就只有81%。
2.工业上可以用纯碱来制烧碱，即苛化法。请根据下列工艺流程的描述写出相应
反应的化学方程式。
工艺如下：
步骤1：碳酸钙在高温条件下分解。
步骤2：氧化钙与水化合生成熟石灰。
步骤3：氢氧化钙与碳酸钠发生复分解反应。
第十章 常见的盐
112学习盘点
● 认识海洋是宝贵的自然资源，形成保护和节约资源的可持续发展意识
与社会责任；能参与海洋综合利用相关主题的跨学科实践活动。
● 能依据物质的类别列举一些常见的盐。
● 能利用物质的溶解性，设计粗盐提纯的实验方案；能完成粗盐中难溶
性杂质的去除的实验。
● 了解食盐、纯碱、小苏打等盐在日常生活中的应用，知道一些常用化
肥及其在农业生产中的作用。
● 能以工业制“碱”为例，说明化学反应实现物质转化的意义和价值；
认识合理利用、调控化学反应的重要性，关注产品需求和成本核算，初步树
立资源循环使用、绿色环保的发展理念。
综合与实践
本章学习接近尾声，请结合“学习盘点”中列举的核心内容，
聚焦物质（盐）的性质、用途和物质转化将本章的主要知识和研究
思路方法进行结构化的归纳，使你的学习收获更加系统。
基本理解
1. 海洋中化学资源的利用体现了人类利用和改造自然界中物质的智慧。下列变
化过程均是海水的综合利用：①海水晒“盐”；②海水制“碱”；③海水淡化；
④从海水中提取镁。其中主要利用了化学变化的是（ ）
A. 全部是 B.②
C.②④ D.①②④
综合与实践
1132.从海水中提取食盐的流程如图10-27，下列说法错误的是（ ）
4 4
食盐
① ② ③ ④
海水 贮水池 蒸发池 结晶池
母液
图10-27
A.经过第①步操作，海水中的成分基本不变
B.蒸发池中，氯化钠溶液逐渐变浓
C.经过第③步的操作，进入结晶池后，继续蒸发水，有④发生
D.析出食盐晶体后的母液是氯化钠的不饱和溶液
3.图10-28所示粗盐提纯的操作步骤中，不需要使用玻璃棒的是（ ）
4 4 4
称量粗盐
操作Ⅰ
蒸发 冷却 称量
溶解 过滤
滤液 精盐
量取15 mL水
操作Ⅲ 操作Ⅳ 操作Ⅴ 操作Ⅵ
操作Ⅱ
图10-28
A.操作Ⅱ B. 操作Ⅲ
C.操作Ⅳ D. 操作Ⅴ
4.进行如图10-29所示实验，研究碳酸钠的性质。
碳酸钠
溶液
无色 氢氧
CaCl
酚酞 稀盐酸 化钠 石灰水 2
溶液
溶液 溶液
A B C D E
图10-29
（1）A 中无色酚酞溶液变为红色，证明碳酸钠溶液显 性。
（2）B 中产生大量气泡的原因是 （用化学方程式解释）。
第十章 常见的盐
114（3）碳酸钠溶液在鉴别C、D中的物质时，依据的不同现象是 。
（4）E中发生复分解反应，产生白色沉淀，其反应的化学方程式为 。
简单应用
5.以海水和白云石为原料制备金属镁的主要流程如下（部分产物略去）：
图10-30
（1）煅烧窑中，白云石发生了_____（填“物理”或“化学”）变化。
（2）反应器中，发生反应的化学方程式为 ___________________________、
Ca(OH) + MgSO = CaSO + Mg(OH) ↓。
2 4 4 2
（3）中和槽中，盐酸与 MgO、Mg(OH) 均能反应，其中属于中和反应的是
2
_____________________________________________（写出化学方程式）。
（4）根据元素守恒，金属镁中的镁元素来源于原料中的_____。
综合问题解决
6.课外实践：海水提碘。
参考图 10-31，设计实验室用海水提取碘的实验方案，并进行实验。
醋酸
酒精 水 过氧化氢 淀粉
干海带 海带灰 浸取液 待测液
灼烧 浸取 混合 检验
过滤
图10-31 海水提碘的流程示意图
综合与实践
115附录一
相对原子质量表
（按照元素符号的字母次序排列）
元素 元素 元素
相对原子质量 相对原子质量 相对原子质量
符号 名称 符号 名称 符号 名称
Ac 锕 [227] Ge 锗 72.630（8） Po 钋 [209]
Ag 银 107.868 2（2） H 氢 [1.007 84，1.008 11] Pr 镨 140.907 66（1）
Al 铝 26.981 538 4（3） He 氦 4.002 602（2） Pt 铂 195.084（9）
Am 镅 [243] Hf 铪 178.486（6） Pu 钚 [244]
Ar 氩 [39.792，39.963] Hg 汞 200.592（3） Ra 镭 [226]
As 砷 74.921 595（6） Ho 钬 164.930 329（5） Rb 铷 85.467 8（3）
At 砹 [210] Hs [269] Re 铼 186.207（1）
Au 金 196.966 570（4） I 碘 126.904 47（3） Rf [267]
B 硼 [10.806，10.821] In 铟 114.818（1） Rg [282]
Ba 钡 137.327（7） Ir 铱 192.217（2） Rh 铑 102.905 49（2）
Be 铍 9.012 1831（5） K 钾 39.098 3（1） Rn 氡 [222]
Bh [270] Kr 氪 83.798（2） Ru 钌 101.07（2）
Bi 铋 208.980 40（1） La 镧 138.905 47（7） S 硫 [32.059，32.076]
Bk 锫 [247] Li 锂 [6.938，6.997] Sb 锑 121.760（1）
Br 溴 [79.901，79.907] Lr 铹 [262] Sc 钪 44.955 907（4）
C 碳 [12.009 6，12.011 6] Lu 镥 174.966 8（1） Se 硒 78.971（8）
Ca 钙 40.078（4） Lv [293] Sg [269]
Cd 镉 112.414（4） Mc 镆 [290] Si 硅 [28.084，28.086]
Ce 铈 140.116（1） Md 钔 [258] Sm 钐 150.36（2）
Cf 锎 [251] Mg 镁 [24.304，24.307] Sn 锡 118.710（7）
Cl 氯 [35.446，35.457] Mn 锰 54.938 043（2） Sr 锶 87.62（1）
Cm 锔 [247] Mo 钼 95.95（1） Ta 钽 180.947 88（2）
Cn [285] Mt [277] Tb 铽 158.925 354（7）
Co 钴 58.933 194（3） N 氮 [14.006 43，14.007 28] Tc 锝 [97]
Cr 铬 51.996 1（6） Na 钠 22.989 769 28（2） Te 碲 127.60（3）
Cs 铯 132.905 451 96（6） Nb 铌 92.906 37（1） Th 钍 232.037 7（4）
Cu 铜 63.546（3） Nd 钕 144.242（3） Ti 钛 47.867（1）
Db [268] Ne 氖 20.179 7（6） Tl 铊 [204.382，204.385]
Ds [281] Nh [286] Tm 铥 168.934 219（5）
Dy 镝 162.500（1） Ni 镍 58.693 4（4） Ts [294]
Er 铒 167.259（3） No 锘 [259] U 铀 238.028 91（3）
Es 锿 [252] Np 镎 [237] V 钒 50.941 5（1）
Eu 铕 151.964（1） O 氧 [15.999 03，15.999 77] W 钨 183.84（1）
F 氟 18.998 403 162（5） Og [294] Xe 氙 131.293（6）
Fe 铁 55.845（2） Os 锇 190.23（3） Y 钇 88.905 838（2）
Fl [290] P 磷 30.973 761 998（5） Yb 镱 173.045（1）
Fm 镄 [257] Pa 镤 231.035 88（1） Zn 锌 65.38（2）
Fr 钫 [223] Pb 铅 [206.14，207.94] Zr 锆 91.224（2）
Ga 镓 69.723（1） Pd 钯 106.42（1）
Gd 钆 157.25（3） Pm 钷 [145]
注：1. 相对原子质量录自2021 年国际相对原子质量表，以碳-12为基准。
2. 相对原子质量加方括号的为放射性元素的半衰期最长的同位素的质量数。
3. 相对原子质量末尾数的准确度加注在其后的括号内。
4. [a，b]表示该元素的相对原子质量依据其同位素丰度变化而介于a和b之间。
附录一
116附录二
部分酸、碱和盐的溶解性表（20 ℃）
阴离子
阳离子
OH- NO- Cl- SO2- CO2-
3 4 3
H+ 溶、挥 溶、挥 溶 溶、挥
NH+ 溶、挥 溶 溶 溶 溶
4
K+ 溶 溶 溶 溶 溶
Na+ 溶 溶 溶 溶 溶
Ba2+ 溶 溶 溶 不 不
Ca2+ 微 溶 溶 微 不
Mg2+ 不 溶 溶 溶 微
Al3+ 不 溶 溶 溶 —
Mn2+ 不 溶 溶 溶 不
Zn2+ 不 溶 溶 溶 不
Fe2+ 不 溶 溶 溶 不
Fe3+ 不 溶 溶 溶 —
Cu2+ 不 溶 溶 溶 不
Ag+ — 溶 不 微 不
说明：“溶”表示该物质可溶于水，“不”表示不溶于水，“微”表示微溶于水，“挥”
表示挥发性，“—”表示该物质不存在或遇到水就分解了。
附录二
117后 记
本套教科书依据《义务教育化学课程标准（2022 年版）》对原有的义务教
育化学教科书进行了修订。修订时，聚焦中国学生发展核心素养，广泛吸收化
学学科的先进教育理念及教学方法与经验，认真分析和研究各方面提出的建议，
致力促进学生的化学学习与全面发展。
在编写阶段，我们得到了学科专家的悉心指导和倾力帮助，他们为教材提出
了很多宝贵的意见。在试教试用过程中，我们得到了北京市及其他省市教研单位
及学校广大教师的大力支持，他们的意见与建议为教科书的进一步完善提供了保
障。王巨老师对本套教科书进行了审读并提出了宝贵建议。此外，对教材的编写、
出版提供过帮助的社会各界朋友还有很多，在此一并表示诚挚的谢意。
本册教材出版之前，我们通过多种渠道与教材选用作品（包括照片、画作等）
的作者进行了联系，得到了他们的大力支持。对此，我们表示衷心的感谢！但仍
有部分作者未能取得联系，恳请入选作品的作者与我们联系，以便支付稿酬。
本册教材投入使用后，真诚希望广大师生和家长提出宝贵意见，以便我们
进一步完善，提升教材质量。
联系方式
电话：010-58572314
电子邮箱：jiaocai@bphg.com.cn
