九年级上册化学知识框架（人教版 2024 版）

绪论 化学使世界变得更加绚丽多彩　化学与物理研究的都是物质，分界在层次：物理关心它怎么动，化学关心它变成了什么。绪论用这条分界给整门课定位。

化学是一门研究物质的科学　化学：在分子、原子层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的科学。定义里的四个词就是化学的四类基本问题。　研究层次：化学与物理研究的都是物质，分界在层次：物理研究物体的运动、受力与能量，化学研究物质本身变成了什么。　化学的三项工作：认识物质、改造物质、创造自然界原本没有的物质。合成氨、合成药物与半导体材料出自第三项。　绿色化学：从源头上减少或消除污染的化学。核心指标是原子利用率，理想状态是反应物的原子全部转入产物。

化学的发展历程　火的利用：人类最早的化学实践。烧制陶器、冶炼金属、酿造酒醋都发生在系统的化学知识出现之前。　原子论与分子学说：道尔顿与阿伏加德罗提出物质由原子和分子构成，近代化学由此确立。　元素周期律：门捷列夫发现元素的性质随相对原子质量的增加呈现周期性变化，并据此编制出元素周期表。　纳米材料：尺度在 1 至 100 nm 之间的材料。同一种物质做到这个尺度后，性质常与块状时相差很大。

第一单元 走进化学世界　这一单元回答两个入门问题：化学看什么、化学怎么看。前者的答案是变化与性质，后者的答案是实验 —— 全册的仪器与操作规范都在这里立下。

课题1 物质的变化和性质　物理变化：没有生成其他物质的变化。形状改变、状态改变、物质被分割都属于此类。　化学变化：生成了其他物质的变化，也叫化学反应。判据只有一条 —— 有没有生成别的物质。　物理性质：不需要经过化学变化就表现出来的性质：颜色、状态、气味、熔点、沸点、密度、硬度、溶解性、导电性、挥发性。　化学性质：必须在化学变化中才表现出来的性质：可燃性、氧化性、还原性、稳定性、毒性、酸碱性。　性质与变化的区别：性质是物质本身具备的能力，变化是正在发生的过程。「铁能生锈」是性质，「铁生锈了」是变化，字面上的区别在于有没有「能」「可以」「易」这类字。

课题2 化学实验与科学探究　科学探究的一般步骤：提出问题、作出猜想、设计方案、进行实验、收集证据、得出结论、反思与评价。　药品取用的三不原则：不能用手接触药品，不能把鼻孔凑到容器口去闻气味，不能尝任何药品的味道。　取用量：没有说明用量时，液体取 1 至 2 mL，固体只需盖满试管底部。多取的药品不能放回原瓶，也不能随意丢弃。　固体药品的取用：块状用镊子，粉末用药匙或纸槽。先把试管横放、把药品送到底部，再慢慢把试管竖起来。　液体药品的取用：瓶塞倒放在桌面上，标签朝向手心，试管口与试剂瓶口紧挨着倾倒。　量筒读数：读数时视线与凹液面的最低处保持水平。仰视读数偏小，俯视读数偏大。　酒精灯的使用：用温度最高的外焰加热；不能向燃着的灯里添加酒精，不能用一盏酒精灯去引燃另一盏，熄灭时用灯帽盖灭。　给试管加热：先均匀预热，再对准药品所在部位加热。盛液体时不超过试管容积的三分之一，管口不能对着自己或他人。

第二单元 空气和氧气　路径是先分后合：先把空气拆成几种成分，再单独研究其中最活泼的一种，最后回实验室把它制取出来。四个燃烧方程式与三种制氧方法在这里第一次出现。

课题1 我们周围的空气　空气的成分：按体积分数计，氮气约 78%、氧气约 21%、稀有气体约 0.94%、二氧化碳约 0.03%、其他气体和杂质约 0.03%。　混合物：由两种或多种物质混合而成，各成分保持各自的性质，没有固定的组成。空气、海水、溶液、合金都是混合物。　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。氧气、水、二氧化碳都是纯净物。　稀有气体：氦、氖、氩、氪、氙等的统称。化学性质很不活泼，通电时能发出不同颜色的光，用于制作电光源与保护气。　空气污染物：计入空气质量指数的有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、可吸入颗粒物（PM10）与细颗粒物（PM2.5）。二氧化碳不属于空气污染物。　4P + 5O₂ = 2P₂O₅（红磷在空气中燃烧）　适用：点燃条件下发生。测定空气中氧气含量时用它，因为生成物是固体，不会补上被消耗掉的气体体积

课题2 氧气　氧气的物理性质：通常状况下是无色无味的气体，密度比空气略大，不易溶于水。降温加压后依次变为淡蓝色的液体和淡蓝色的雪花状固体。　氧气的化学性质：比较活泼，在一定条件下能与许多物质反应并放出热量。它具有氧化性，在反应中提供氧，是常见的氧化剂。　化合反应：由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，可以概括为「多变一」。　氧化反应：物质与氧发生的反应。它与化合反应是从两个角度作出的分类，彼此不是包含关系。　缓慢氧化：进行得很慢、不发光但仍放热的氧化反应。金属锈蚀、食物腐败、酿造与呼吸作用都属于此类。　C + O₂ = CO₂（木炭在氧气中燃烧）　适用：点燃条件下、氧气充足时发生。氧气不足时生成一氧化碳，见第六单元　S + O₂ = SO₂（硫在氧气中燃烧）　适用：点燃条件下发生。集气瓶底须预先装少量水或碱溶液，用于吸收有毒的二氧化硫　4P + 5O₂ = 2P₂O₅（红磷在氧气中燃烧）　适用：点燃条件下发生。生成的五氧化二磷是白色固体，现象是产生大量白烟　3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄（铁丝在氧气中燃烧）　适用：点燃条件下、在纯氧中才能发生。产物是黑色的四氧化三铁，不是铁锈 Fe₂O₃　2Mg + O₂ = 2MgO（镁条在空气中燃烧）　适用：点燃条件下发生。发出耀眼白光，生成白色固体，曾用于闪光粉

课题3 制取氧气　分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，可以概括为「一变多」。　催化剂：在化学反应里能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。三个要点缺一不可。　催化作用：催化剂在反应中所起的作用。同一个反应可以有不同的催化剂，同一种物质在不同反应里未必都起催化作用。　发生装置：由反应物的状态与反应条件决定。固体加热型用试管加酒精灯，固体与液体常温反应型用锥形瓶加长颈漏斗。　收集装置：由气体的密度与溶解性决定。氧气不易溶于水，可用排水法；密度比空气大，可用向上排空气法。　工业制氧气：分离液态空气。利用氮气与氧气的沸点不同，先蒸发出沸点较低的氮气，剩下的主要是液态氧。这是物理变化。　2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑（加热高锰酸钾制氧气）　适用：加热条件下发生。试管口需塞一团棉花，防止高锰酸钾粉末随气流进入导管　2KClO₃ = 2KCl + 3O₂↑（加热氯酸钾制氧气）　适用：加热条件下、以二氧化锰作催化剂时发生。二氧化锰写在等号上方，不写进反应物　2H₂O₂ = 2H₂O + O₂↑（过氧化氢分解制氧气）　适用：常温下、以二氧化锰作催化剂时发生。不需要加热，是三种方法中最常用的一种

实验 氧气的实验室制取与性质　实验目的：练习实验室制取氧气的操作，加深对氧气性质的认识。这是课程标准规定的学生必做实验之一。　气密性检查：把导管一端浸入水中，用手握住试管外壁，导管口有气泡冒出、松手后管内形成一段水柱，说明装置不漏气。　性质验证：把带火星的木条伸入集气瓶，木条复燃，说明氧气支持燃烧；再做硫或铁丝的燃烧实验，观察在纯氧中的现象。

实践 微型空气质量“检测站”的组装与使用　活动任务：选取传感器、组装电路、标定量程，做出一台能测量并显示空气质量指标的微型装置，并用它记录一段时间的数据。　牵涉的学科：化学提供空气污染物与空气质量指数的判据，物理提供传感器与电路，信息技术提供数据的记录与呈现。　评价的着眼点：数据是否可重复，测点的选择是否有代表性，结论是否由数据支撑而不是由印象得出。

第三单元 物质构成的奥秘　前两个单元停在看得见的一层。这一单元把视线移到微粒上，用分子、原子、离子与元素重新解释已经见过的现象 —— 它是全册化学用语的基础。

课题1 分子和原子　分子：保持物质化学性质的最小微粒。由分子构成的物质，分子一旦被拆开，这种物质的化学性质就不再存在。　原子：化学变化中的最小微粒。它在化学变化中不能再分，但这不等于原子本身不可分。　微粒的三条基本性质：质量和体积都很小；总在不停地做无规则运动，温度越高运动越快；微粒之间有间隔，气体的间隔远大于液体和固体。　化学变化的微观实质：分子分成原子，原子重新组合成新的分子。原子在整个过程中既没有增减，也没有改变种类。　构成物质的微粒：分子、原子、离子三类。水由水分子构成，铁由铁原子构成，氯化钠由钠离子和氯离子构成。

课题2 原子结构　原子的构成：居中的原子核带正电，核外电子带负电。原子核由质子和中子构成，中子不带电。　核内的等量关系：核电荷数等于质子数，等于核外电子数。原子整体不显电性，原因就在这一串等号上。　原子的质量：几乎全部集中在原子核上。电子的质量约为质子的一千八百三十六分之一，计算时可以忽略。　核外电子的分层排布：电子在核外分层运动，能量低的排在离核近的层。第一层最多排 2 个，第二层最多排 8 个，最外层不超过 8 个。　最外层电子数与化学性质：最外层达到 8 个（只有一层时为 2 个）的结构比较稳定。金属原子最外层一般少于 4 个，容易失电子；非金属原子一般多于 4 个，容易得电子。　离子：带电的原子或原子团。原子失去电子成为阳离子，得到电子成为阴离子。氯化钠正是由钠离子与氯离子构成的。　相对原子质量：以一种碳原子质量的十二分之一作标准，其他原子的质量与它相比所得的比值。它是一个比值，单位为 1，通常不写。　相对原子质量 = 该原子的实际质量/一种碳原子实际质量的 1/12（相对原子质量的定义式）　适用：定义式，用于理解这个量的来历。它是比值，单位为 1，不是以克为单位的质量　相对原子质量 ≈ 质子数 + 中子数（相对原子质量的近似计算式）　适用：近似式，因为忽略了电子的质量。做题时用它，题目给出相对原子质量求中子数走的就是这一条

课题3 元素　元素：质子数（核电荷数）相同的一类原子的总称。元素只讲种类，不讲个数。　元素与原子的区别：元素是宏观概念，用于描述物质由什么组成；原子是微观概念，用于描述分子或物质由什么构成。　地壳中元素的含量：按质量分数由多到少依次是氧、硅、铝、铁、钙。含量最多的金属元素是铝。　元素符号：用元素拉丁文名称的第一个大写字母表示，重复时附加一个小写字母。书写规则是一大二小。　元素符号的两层含义：宏观上表示一种元素，微观上表示这种元素的一个原子。由原子直接构成的物质，它还表示该物质，如 Fe。　元素周期表：按原子序数递增排列，共七个周期、十六个族。原子序数在数值上等于该元素原子的质子数。

实践 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程　活动任务：用球棍、卡纸或数字工具制作原子与分子模型，按时间顺序排出原子结构模型的演变，并说明每一次修改由哪一个实验推动。　模型的作用：模型是对研究对象的简化。它不必与真实完全一致，只需能解释已知的现象并预测新的现象。　评价的着眼点：模型能否解释对应的实验证据，比例与结构是否合理，以及能否说清它相比前一个模型改进在哪里。

第四单元 自然界的水　水是本册研究得最完整的一种物质：先看分布与净化，再用电解确定它的组成，最后把组成写成符号。课题 3 是全册的书写关口。

课题1 水资源及其利用　水资源的分布：地球上的水中海水约占 96.5%，淡水不足 3%，其中大部分以两极冰川的形式存在，人类容易利用的淡水不到全球总水量的百分之一。　水污染的来源：工业上的废渣、废水与废气，农业上化肥与农药的不合理施用，生活污水的任意排放。　爱护水资源：一方面节约用水，一方面防治污染。工业上提倡循环使用与污水处理后再排放。　沉降：静置使较大的颗粒沉下，或加入明矾使悬浮的小颗粒聚集成较大颗粒后沉降。　过滤：把不溶于液体的固体与液体分开的操作。它除不掉溶解在水里的物质。　吸附：利用活性炭疏松多孔的结构吸附色素和异味。吸附是物理变化。　蒸馏：利用沸点不同把液体分开。这是净化程度最高的方法，所得的蒸馏水接近纯水。　硬水与软水：含较多可溶性钙、镁化合物的是硬水，含得少或不含的是软水。生活中常用煮沸的方法降低水的硬度。

课题2 水的组成　电解水实验：在水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性，接通直流电源后，两极都有气泡产生。　正氧负氢：正极产生的是氧气，负极产生的是氢气。两者的体积比约为 1︰2，质量比为 8︰1。　氢气的性质：无色无味、难溶于水、密度是常见气体中最小的。具有可燃性，纯净的氢气在空气中安静地燃烧，发出淡蓝色火焰。　单质：由同种元素组成的纯净物。氧气、氢气、铁、金刚石都是单质。　化合物：由不同种元素组成的纯净物。水、二氧化碳、高锰酸钾都是化合物。　氧化物：由两种元素组成、其中一种是氧元素的化合物。水与二氧化碳都是氧化物。　2H₂O = 2H₂↑ + O₂↑（电解水）　适用：通电条件下发生。生成的氢气与氧气体积比约为 2︰1，与化学式前的系数一致　2H₂ + O₂ = 2H₂O（氢气在氧气中燃烧）　适用：点燃条件下发生。点燃前必须检验纯度，不纯的氢气点燃会发生爆炸

课题3 物质组成的表示　化学式：用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子。每一种纯净物只有一个化学式。　化学式中数字的位置：写在元素符号右下角的表示一个分子中该原子的个数，写在化学式前面的表示分子的个数。　化合价：元素的原子相互化合时表现出的一种性质，用带正负号的数字标在元素符号正上方。　化合价的两条规则：单质中元素的化合价为零；化合物中各元素化合价的代数和为零。全部推算都由这两条得出。　常见的化合价：氢通常为 +1，氧通常为 −2，金属元素通常显正价，非金属元素与金属化合时通常显负价。　相对分子质量：化学式中各原子的相对原子质量的总和。它同样是比值，单位为 1。　相对分子质量 = Σ（相对原子质量 × 原子个数）（相对分子质量的计算）　适用：对由分子构成的物质而言。由离子或原子直接构成的物质，同样的算法得到的量称为式量　元素质量比 = （相对原子质量 × 原子个数）之比（化合物中各元素的质量比）　适用：比值要化成最简整数比。注意与原子个数比区分，两者一般不相等　元素的质量分数 = 相对原子质量 × 原子个数/相对分子质量 × 100%（化合物中某元素的质量分数）　适用：分子上取的是该元素全部原子的相对原子质量之和，漏乘原子个数是最常见的失误

实验 水的组成及变化的探究　实验目的：通过水的分解与生成两个方向的实验，认识水的组成，体会由证据得出结论的过程。这是课程标准规定的学生必做实验之一。　分解方向：电解水，检验两极产物，由生成物含氢、氧两种元素推出水的组成。　合成方向：点燃纯净的氢气，在火焰上方罩干冷烧杯，内壁出现水雾，说明氢与氧化合生成水。　两个方向的共同点：都依据质量守恒的思想 —— 反应前后元素的种类不变，因此由生成物的元素可以反推反应物的组成。

实践 水质检测及自制净水器　活动任务：取样检测水质，设计并制作简易净水器，比较净化前后的差别，并说明这台装置的能力边界。　过滤操作的要点：一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；二低：滤纸边缘低于漏斗口，液面低于滤纸边缘；三靠：烧杯口靠玻璃棒，玻璃棒靠三层滤纸处，漏斗下端管口靠烧杯内壁。　自制净水器的分层：自上而下依次是小卵石、石英砂、活性炭、蓬松棉。前两层滤去颗粒，活性炭吸附色素和异味，蓬松棉挡住细小杂质。　能力边界：简易净水器只能除去不溶性杂质与部分色素、异味，除不掉可溶性物质，也不能杀菌，出水不可直接饮用。

第五单元 化学反应的定量关系　前四个单元回答「生成什么」，这一单元回答「生成多少」。质量守恒定律给出可以计算的前提，化学方程式把它写成一行能代数字的式子。

课题1 质量守恒定律　质量守恒定律：参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。它只适用于化学变化。　「参加反应」四个字：没有参加反应的剩余物不计入。定律说的是参加反应的那一部分，不是投料的全部。　微观解释：化学反应的实质是原子的重新组合。反应前后原子的种类没有改变、数目没有增减、质量也没有变化，所以总质量必然相等。　有气体参加或生成的反应：必须在密闭容器中验证。敞口时气体逸出或空气参与，称得的质量会减小或增大，但这并不说明定律失效。　参加反应的各物质的质量总和 = 生成的各物质的质量总和（质量守恒定律）　适用：只适用于化学变化。物理变化中质量当然也不变，但那不属于这条定律的表述范围　Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu（铁与硫酸铜溶液反应）　适用：常温下发生，无气体参与。因此可以在敞口容器中直接验证质量守恒，是教材选它做验证实验的原因　2Mg + O₂ = 2MgO（镁条在空气中燃烧）　适用：点燃条件下发生。有气体参加反应，敞口称量时固体质量增加，须在密闭容器中验证守恒　Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑（碳酸钠与稀盐酸反应）　适用：常温下发生。有气体生成，敞口称量时质量减小，同样须在密闭容器中验证

课题2 化学方程式　化学方程式：用化学式表示化学反应的式子。它不仅表明反应物、生成物与条件，还表明各物质之间的质量关系。　书写的两条原则：一是以客观事实为依据，不能凭空臆造反应；二是遵守质量守恒定律，等号两边各种原子的数目必须相等。　配平：在化学式前面配上适当的化学计量数，使两边各种原子的数目相等。只能改系数，不能改化学式右下角的角标。　最小公倍数法：找出两边出现次数最多、原子个数最不相同的那种元素，求其原子个数的最小公倍数，再依次定出各系数。　条件与状态符号：反应条件写在等号上方（点燃、加热、催化剂、高温）。生成物中的气体标 ↑、沉淀标 ↓；反应物中已有气体时生成的气体不标 ↑，溶液中反应生成的沉淀才标 ↓。　方程式的三层含义：质的方面表示反应物、生成物与条件；量的方面表示各物质的质量比；微观上表示各物质的粒子个数比。　待求物质的相对质量之和/已知物质的相对质量之和 = 待求物质的质量/已知物质的质量（根据化学方程式计算的比例式）　适用：两种物质须在同一个方程式中，且代入的质量都是纯净物中参加反应的那一部分。含杂质时先换算成纯量　某物质的相对质量 = 化学计量数 × 相对分子质量（方程式中一种物质的相对质量）　适用：计算比例式的两个分母时用它。漏乘化学计量数是这类计算最常见的失误　CH₄ + 2O₂ = CO₂ + 2H₂O（甲烷燃烧）　适用：点燃条件下、氧气充足时发生。它是配平练习最常用的例子，也是第七单元天然气燃烧的方程式　2H₂ + O₂ = 2H₂O（氢气燃烧）　适用：点燃条件下发生。最小公倍数法的入门例子：氧原子个数取 2 与 1 的最小公倍数 2

实践 基于特定需求设计和制作简易供氧器　活动任务：先明确使用场景与需求（出氧速率、可携带性、安全性），再从可行的制氧反应中选择路线，设计并制作装置，最后评估它是否满足需求。　选择路线的依据：常温、无需加热、原料安全易得、产氧速率可控。过氧化氢分解与过碳酸钠溶于水都符合这几条，加热高锰酸钾则不适合便携装置。　评价的着眼点：出氧是否平稳，装置是否漏气，湿化与过滤环节是否具备，以及有没有把反应剧烈程度控制在安全范围内。

第六单元 碳和碳的氧化物　把第二单元的方法用在碳上：先单质，再氧化物，最后回实验室制取。同种元素组成性质迥异的几种单质、两种氧化物只差一个氧原子，是本单元的骨架。

课题1 碳单质的多样性　金刚石：碳原子在空间构成规整的立体网状结构。它是天然存在的最硬的物质，用于切割玻璃、加工刀具与制作钻石。　石墨：碳原子构成层状结构，层与层之间容易滑动。它很软、有滑腻感、能导电，用于制铅笔芯、电极与润滑剂。　C60：由 60 个碳原子构成的形似足球的分子。它是分子，与金刚石、石墨的结构层次不同。　无定形碳：木炭、活性炭、焦炭、炭黑的统称，其内部结构与石墨相似。木炭与活性炭因疏松多孔而具有吸附性。　碳的稳定性：常温下碳的化学性质很不活泼。古代用墨书写的字画历经千年不褪色，依据的正是这一条。　碳的还原性：高温时碳能夺取某些氧化物中的氧，把金属还原出来。工业炼铁用的正是这条性质。　C + O₂ = CO₂（碳充分燃烧）　适用：点燃条件下、氧气充足时发生。产物只有二氧化碳　2C + O₂ = 2CO（碳不充分燃烧）　适用：点燃条件下、氧气不足时发生。同一种燃料因供氧量不同而产物不同，这是第七单元「完全燃烧」的伏笔　C + 2CuO = 2Cu + CO₂↑（木炭还原氧化铜）　适用：高温条件下发生。黑色粉末逐渐变红，生成的气体使澄清石灰水变浑浊。碳在此表现还原性　3C + 2Fe₂O₃ = 4Fe + 3CO₂↑（碳还原氧化铁）　适用：高温条件下发生。它是工业炼铁的原理之一，实际炉内主要由一氧化碳完成还原

课题2 碳的氧化物　二氧化碳的物理性质：无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水。固态的二氧化碳叫干冰，升华时吸热，用于冷藏与人工降雨。　二氧化碳的化学性质：不燃烧也不支持燃烧；与水反应生成碳酸；与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀。　二氧化碳的检验与用途：检验用澄清石灰水，变浑浊即为二氧化碳。用途包括灭火、作气体肥料、制汽水与生产尿素。　一氧化碳的物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度与空气接近。无色无味正是它危险的原因 —— 泄漏时人无法察觉。　一氧化碳的化学性质：具有可燃性，燃烧时发出蓝色火焰；具有还原性，能还原金属氧化物；具有毒性。　一氧化碳中毒：一氧化碳与血液中的血红蛋白结合能力远强于氧气，使血红蛋白失去输氧的功能，造成组织缺氧。　温室效应：二氧化碳等气体使地表温度升高的作用。它本身是地球保温的必要条件，含量过高才带来问题。　CO₂ + H₂O = H₂CO₃（二氧化碳与水反应）　适用：常温下发生。生成的碳酸使紫色石蕊溶液变红，这是判断二氧化碳溶于水后生成了新物质的依据　H₂CO₃ = H₂O + CO₂↑（碳酸分解）　适用：受热时发生。碳酸很不稳定，加热变红的石蕊溶液会重新变紫，正是由这一步造成的　CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O（二氧化碳与澄清石灰水反应）　适用：常温下发生。这是检验二氧化碳的反应，现象是石灰水变浑浊　CaCO₃ = CaO + CO₂↑（碳酸钙高温分解）　适用：高温条件下发生。工业上用它制生石灰，是工业制取二氧化碳的方法，不用于实验室制取　2CO + O₂ = 2CO₂（一氧化碳燃烧）　适用：点燃条件下发生。发出蓝色火焰并放出大量热，一氧化碳因此可作气体燃料　CO + CuO = Cu + CO₂（一氧化碳还原氧化铜）　适用：加热条件下发生。生成的二氧化碳不标 ↑ —— 反应物中已有气体　Fe₂O₃ + 3CO = 2Fe + 3CO₂（一氧化碳还原氧化铁）　适用：高温条件下发生。这是工业炼铁的主要反应

课题3 二氧化碳的实验室制取　实验室制法：用大理石或石灰石与稀盐酸反应。反应物是固体与液体，常温下即可进行。　发生装置：固液常温型，与用过氧化氢制氧气的那一套相同。可用长颈漏斗与锥形瓶组装，也可用启普发生器的简易装置。　收集方法：只能用向上排空气法。二氧化碳能溶于水并与水反应，不能用排水法收集。　检验：把气体通入澄清石灰水，变浑浊即为二氧化碳。　验满：把燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭说明已经收满。木条放在瓶口而不是伸入瓶内。　工业制法：高温煅烧石灰石。它属于分解反应，与实验室制法的原理不同。　CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑（实验室制取二氧化碳）　适用：常温下发生，不需要加热。用稀盐酸而不是浓盐酸，也不能用稀硫酸

实验 二氧化碳的实验室制取与性质　实验目的：练习二氧化碳的实验室制取，并验证它的主要性质。这是课程标准规定的学生必做实验之一。　操作顺序：检查装置气密性，加入石灰石，从长颈漏斗注入稀盐酸，收集气体，验满，再依次做性质实验。　性质验证的安排：先做倾倒熄灭蜡烛的实验（密度与不支持燃烧），再通入石蕊溶液（与水反应），最后通入澄清石灰水（检验）。

实践 基于碳中和理念设计低碳行动方案　活动任务：调查身边的碳排放来源，估算排放量，提出可执行的减排措施，并设计出评价这些措施是否有效的办法。　碳中和：一定时期内，人为排放的二氧化碳量与通过植树造林、碳捕集等方式吸收的量相互抵消，净排放为零。　减排的两条路径：一是减少排放，包括节能、改用清洁能源、提高能源利用效率；二是增加吸收，包括植树造林与碳捕集封存。　评价的着眼点：措施是否可执行，排放量的估算是否有依据，以及有没有把减排效果换算成可比较的数值。

第七单元 能源的合理利用与开发　最后一个单元回到最古老的那个化学反应 —— 燃烧：什么条件下烧得起来，怎样让它停下，同一种燃料为什么有时生成一氧化碳。随后由一次燃烧推到能源结构。

课题1 燃料的燃烧　燃烧：可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。　燃烧的三个条件：可燃物；与氧气或空气接触；温度达到着火点。三者必须同时具备，缺一不可。　着火点：可燃物燃烧所需要的最低温度。它由物质本身决定，不能升高也不能降低。　灭火的原理：破坏燃烧条件中的任意一个：清除可燃物、隔绝氧气、降低温度到着火点以下。　完全燃烧：氧气充足时的燃烧。含碳燃料完全燃烧生成二氧化碳，放热多，产物污染小。　不完全燃烧：氧气不足时的燃烧。生成一氧化碳与炭黑，放热少，浪费燃料并污染空气。　易燃易爆物：可燃性气体或粉尘与空气混合后遇明火可能爆炸。点燃可燃性气体前必须先检验纯度，面粉加工厂、加油站等场所严禁烟火。　CH₄ + 2O₂ = CO₂ + 2H₂O（甲烷燃烧）　适用：点燃条件下、氧气充足时发生。甲烷是天然气与沼气的主要成分，火焰呈淡蓝色　C₂H₅OH + 3O₂ = 2CO₂ + 3H₂O（乙醇燃烧）　适用：点燃条件下、氧气充足时发生。乙醇可由植物发酵制得，属于可再生能源　2C + O₂ = 2CO（碳的不完全燃烧）　适用：点燃条件下、氧气不足时发生。同一种燃料因供氧量不同而产物不同，这是烟囱堵塞时容易中毒的原因　2H₂ + O₂ = 2H₂O（氢气燃烧）　适用：点燃条件下发生。产物只有水，是被称为最清洁能源的原因；点燃前必须验纯

课题2 化石能源的合理利用　化石燃料：煤、石油、天然气的统称，都由古代生物遗骸经漫长的地质变化形成，都是混合物，都属于不可再生能源。　煤：主要含碳元素，还含少量氢、氮、硫、氧等元素。隔绝空气加强热可得焦炭、煤焦油与焦炉煤气，这一过程是化学变化。　石油：主要含碳、氢两种元素。按沸点不同分馏可得汽油、煤油、柴油等产品，分馏是物理变化。　天然气：主要成分是甲烷 CH₄，是最简单的有机物。燃烧产物只有二氧化碳和水，是三种化石燃料中较清洁的一种。　酸雨：pH 小于 5.6 的降水。主要由煤和石油燃烧排放的二氧化硫、二氧化氮溶于雨水形成。　新能源：太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能、氢能与生物质能等。多数可再生，且使用时污染较小。　氢能的三道坎：制取成本高、贮存与运输困难、安全性要求高。它被称为最理想的能源，但这三点尚未完全解决。　S + O₂ = SO₂（燃料中的硫燃烧）　适用：点燃条件下发生。煤中含硫，燃烧生成的二氧化硫是形成酸雨的主要物质之一　CH₄ + 2O₂ = CO₂ + 2H₂O（天然气燃烧）　适用：点燃条件下、氧气充足时发生。产物中没有二氧化硫与烟尘，这是天然气比煤清洁的原因

实验 燃烧条件的探究　实验目的：通过对照实验认识燃烧所需要的条件，体会控制变量的方法。这是课程标准规定的学生必做实验之一。　控制变量：每两组之间只允许有一个不同的条件，其余全部保持一致，否则无法把现象归因到某一个条件上。　改进的方向：白磷燃烧生成的五氧化二磷有毒，教材与试题中常把实验改在密闭容器内进行，或用气球缓冲压强变化。

实践 调查家用燃料的变迁与合理使用　活动任务：调查本地家庭燃料的变化过程，收集各阶段燃料的热值、价格、清洁程度与使用便利性，分析变迁的原因并提出使用建议。　比较燃料的几个维度：燃烧放出的热量、储量与价格、对环境的影响、运输与储存的便利性、使用时的安全性。　评价的着眼点：结论是否由调查数据支撑，多个维度之间的取舍是否说明了理由，建议是否针对具体场景。