九年级下册化学知识框架（人教版 2024 版）

第八单元 金属和金属材料　上册按空气、水、碳分别认识物质，本单元第一次把一整类物质放在一起比较：金属彼此像在哪里、又差在哪里，差异如何排成一条可用的顺序。

课题1 金属材料　金属的共同性质：常温下多为固体，有金属光泽，能导电导热，有良好的延展性，密度与熔点普遍较高。　金属之间的差异：铜呈紫红色、金呈黄色，其余多为银白色；汞常温下是液体，钨的熔点最高，铬最硬。　合金：在金属中加热熔合其他金属或非金属，所得的具有金属特性的混合物。合金仍是混合物。　合金的性能：硬度一般比成分金属大，熔点一般比成分金属低，抗腐蚀性往往更好。日常用的几乎都是合金。　生铁和钢：都是铁碳合金，区别只在含碳量：生铁 2%～4.3%，钢 0.03%～2%。含碳量降下来，韧性就上去了。　钛和钛合金：密度小、强度高、耐腐蚀，且与人体有很好的相容性，用于人造骨、船舶与航天器。

课题2 金属的化学性质　与氧气反应：镁、铝常温就能被氧化，铁、铜要加热，金即使高温也不反应。活泼程度由此第一次排出先后。　铝的抗腐蚀性：铝表面生成的氧化铝薄膜致密，能阻止内部继续被氧化 —— 活泼的铝反而比铁耐用。　与稀酸反应：位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸里的氢，生成盐和氢气；氢后面的不反应。　与盐溶液反应：活动性强的金属能把弱的从它的盐溶液里置换出来，前提是这种盐可溶于水。　置换反应：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。可概括为「单换单」。　金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au。位置越靠前，在水溶液中越活泼。　2Mg + O₂ = 2MgO（镁在空气中燃烧）　适用：点燃条件下发生。常温下镁也会缓慢氧化，表面变暗　4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃（铝被氧气氧化）　适用：常温即可发生。生成的膜致密，反应因此自行停止　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。空气中只能烧至红热　Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑（铁与稀盐酸）　适用：生成的是亚铁盐、溶液呈浅绿色。铁在这类反应中只显 +2 价　Mg + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂↑（镁与稀硫酸）　适用：稀硫酸才可以。浓硫酸与硝酸和金属反应不放出氢气　Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu（铁置换铜）　适用：盐必须可溶。现象是铁表面覆盖红色固体、溶液由蓝变浅绿　2Al + 3CuSO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3Cu（铝置换铜）　适用：须先除去铝表面的氧化膜，否则看不到现象

课题3 金属资源的利用和保护　金属矿物：少数不活泼金属以单质存在，多数以化合物存在于矿石中。赤铁矿的主要成分是 Fe₂O₃。　工业炼铁：在高炉中用一氧化碳把铁从氧化铁里还原出来，原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气。　含杂质的计算：矿石不是纯净物，代入方程式的必须是纯物质的质量：先按纯度折算，再算产物。　钢铁锈蚀的条件：铁与氧气、水同时接触才会生锈，两者缺一不可。铁锈疏松，不能阻止内部继续锈蚀。　防锈的三条思路：保持干燥洁净、覆盖保护层（涂油漆镀金属）、改变内部结构做成不锈钢。都指向隔绝氧气和水。　保护金属资源：防止锈蚀、回收废旧金属、合理开采、寻找替代品。回收比开采省能耗，也减少污染。　3CO + Fe₂O₃ = 2Fe + 3CO₂（一氧化碳还原氧化铁）　适用：高温条件下发生。实验中须先通一氧化碳排尽空气再加热　C + O₂ = CO₂（焦炭燃烧供热）　适用：高炉中氧气充足处发生，为整炉反应提供高温　CO₂ + C = 2CO（生成还原剂一氧化碳）　适用：高温条件下发生。真正把铁还原出来的是这里生成的一氧化碳　CaCO₃ = CaO + CO₂↑（石灰石分解）　适用：高温条件下发生。生成的氧化钙用于除去矿石中的二氧化硅　CaO + SiO₂ = CaSiO₃（造渣除杂）　适用：高温条件下发生。生成的炉渣密度小，浮在铁水上面

实验 常见金属的物理性质和化学性质　比较硬度：用一种金属在另一种表面刻划，留下痕迹的那一方较软。必须两两互划才能排出先后。　比较与酸反应：取大小相当的金属片，加入等浓度等体积的稀盐酸，看气泡快慢。变量只许留一个。　比较与盐溶液反应：把金属浸入另一种金属的盐溶液，看表面是否析出固体、溶液颜色是否改变。

实践 垃圾的分类与回收利用　分类的依据：按可回收物、厨余垃圾、有害垃圾、其他垃圾划分，依据是后续处理方式不同。　金属的回收：废旧金属回炉重炼，比从矿石冶炼节约大量能源，也减少开采带来的破坏。　有害垃圾：废电池、荧光灯管、过期药品含重金属或有毒物质，混入其他垃圾会污染土壤和水体。

第九单元 溶液　此前研究的都是一种物质，本单元研究两种物质混在一起：谁溶在谁里、最多能溶多少、浓到什么程度。化学实验大多在溶液里进行，这一单元是那些反应的前提。

课题1 溶液及其应用　溶液：一种或几种物质分散到另一种物质里，形成的均一、稳定的混合物。均一与稳定缺一不可。　溶质和溶剂：被溶解的是溶质，能溶解其他物质的是溶剂。溶液质量 = 溶质质量 + 溶剂质量。　水是最常用的溶剂：汽油、酒精也能作溶剂。没有指明溶剂时，一般就是水溶液。　悬浊液和乳浊液：固体小颗粒分散在液体里是悬浊液，小液滴分散在液体里是乳浊液。二者都不均一、不稳定。　乳化：洗涤剂使油分散成细小液滴随水冲走。乳化不是溶解，油并没有溶进水里。　溶解时的热量变化：硝酸铵溶解吸热、温度下降，氢氧化钠溶解放热、温度上升，氯化钠溶解时温度几乎不变。

课题2 溶解度　饱和溶液：在一定温度、一定量溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液。离开这两个前提说饱和没有意义。　饱和与不饱和的转化：多数固体：加溶剂或升温可使饱和变不饱和；加溶质、蒸发溶剂或降温可使不饱和变饱和。　固体的溶解度：一定温度下某固体在 100 g 溶剂里达到饱和时所溶解的质量。温度、100 g 溶剂、饱和、质量四要素缺一不可。　溶解度曲线：溶解度随温度变化的图线。曲线上的点是饱和溶液，线下方是不饱和，线上方有未溶解的固体。　三类曲线：多数固体随温度升高而增大（硝酸钾陡升），氯化钠受温度影响很小，氢氧化钙反而随温度升高而减小。　气体的溶解度：随温度升高而减小，随压强增大而增大。汽水开盖冒气泡、烧水前冒小气泡都是这个道理。　结晶：溶质从溶液中析出。溶解度受温度影响大的用降温结晶，影响小的用蒸发结晶。

课题3 溶质的质量分数　溶质的质量分数：溶质质量与溶液质量之比，通常用百分数表示。它描述的是浓稀，与是否饱和无关。　与溶解度的关系：饱和溶液的质量分数 = 溶解度 ÷（100 g + 溶解度）× 100%。只在饱和时才成立。　稀释：加水稀释前后溶质质量不变，据此列式：浓溶液质量 × 浓度 = 稀溶液质量 × 稀浓度。　增大质量分数的三种做法：加溶质、蒸发溶剂、加更浓的同种溶液。前两种都要保证溶液仍未饱和。　配制溶液的步骤：计算、称量（量取）、溶解、装瓶贴标签。标签上要写明溶质名称和质量分数。

实验 一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制　五个步骤：计算所需氯化钠和水的质量、用天平称量、用量筒量水、在烧杯中搅拌溶解、装瓶贴标签。　仪器的选择：称固体用托盘天平，量水用量筒与胶头滴管，溶解在烧杯中用玻璃棒搅拌加快溶解。　量筒读数：视线要与凹液面最低处保持水平。俯视读数偏大、实际量少，仰视则相反。

实验 粗盐中难溶性杂质的去除　四个步骤：溶解、过滤、蒸发、计算产率。除去的只是泥沙这类难溶物，可溶的杂质仍在。　过滤的要点：一贴二低三靠：滤纸紧贴漏斗内壁，滤纸低于漏斗边缘、液面低于滤纸边缘，三处靠稳。　蒸发的要点：用玻璃棒不断搅拌防止液滴飞溅，出现较多固体时停止加热，用余热蒸干。　产率偏低的原因：溶解不充分、过滤时液体溅出、蒸发时飞溅、转移固体有残留，都会使称得的食盐偏少。

实践 海洋资源的综合利用与制盐　海水晒盐：把海水引入盐田，靠日晒风吹蒸发水分使食盐结晶。氯化钠的溶解度受温度影响小，降温析不出来。　母液：析出食盐后剩下的溶液，含镁、钾、溴等元素的化合物，是进一步提取的原料。　海水淡化：常用蒸馏法和膜法。蒸馏得到的水纯度高，但耗能大。

第十单元 常见的酸、碱、盐　本单元第一次按「类」学性质：同类物质的共同点由溶液里那一种离子决定。学会一种酸，其余的酸就都会了 —— 这是初中化学最省力的一段。

课题1 溶液的酸碱性　酸碱指示剂：遇酸碱能显示不同颜色的物质。紫色石蕊遇酸变红、遇碱变蓝；无色酚酞遇酸不变色、遇碱变红。　pH：表示溶液酸碱性强弱的数值，范围通常在 0～14。pH < 7 呈酸性，= 7 呈中性，> 7 呈碱性。　pH 的测定：用玻璃棒蘸取待测液滴在 pH 试纸上，与标准比色卡对照。读出的是整数。　酸碱性与酸碱度：酸碱性只分三类，酸碱度用 pH 给出强弱。pH 越小酸性越强，越大碱性越强。　pH 的实际意义：农作物适宜在接近中性的土壤中生长；正常雨水 pH 约 5.6，低于 5.6 的降水称为酸雨。

课题2 常见的酸和碱　浓盐酸：无色液体，有刺激性气味，具挥发性。打开瓶盖时瓶口的白雾是挥发出的氯化氢与水蒸气结合成的小液滴。　浓硫酸：无色黏稠油状液体，不挥发，有吸水性、脱水性和强腐蚀性，溶于水时放出大量热。　浓硫酸的稀释：把浓硫酸沿器壁缓缓倒入水中并不断搅拌，绝不能把水倒进浓硫酸。　酸的五条通性：与指示剂作用、与活泼金属反应、与金属氧化物反应、与碱反应、与某些盐反应。共同点源于溶液中的氢离子。　氢氧化钠：白色固体，易潮解，溶于水放出大量热，有强腐蚀性，俗称烧碱、火碱、苛性钠。　氢氧化钙：白色粉末，微溶于水，俗称熟石灰、消石灰。由生石灰与水反应制得，反应放热。　碱的四条通性：与指示剂作用、与非金属氧化物反应、与酸反应、与某些盐反应。共同点源于溶液中的氢氧根离子。　中和反应：酸与碱作用生成盐和水的反应。它属于复分解反应，且一定放热。　Fe₂O₃ + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂O（盐酸除铁锈）　适用：常温进行。溶液由无色变黄，酸不能过量否则会继续腐蚀铁制品　Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O（硫酸除铁锈）　适用：常温进行。金属氧化物与酸反应生成盐和水，不放出气体　NaOH + HCl = NaCl + H₂O（中和反应）　适用：无明显现象，需借助指示剂或测温判断反应是否发生　Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃↓ + H₂O（检验二氧化碳）　适用：澄清石灰水变浑浊。二氧化碳过量时沉淀又会溶解　2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O（氢氧化钠吸收二氧化碳）　适用：无明显现象。氢氧化钠必须密封保存，正因为它会吸收空气中的二氧化碳　CaO + H₂O = Ca(OH)₂（生石灰与水）　适用：放出大量热。生石灰可作食品干燥剂，也能用于自热食品　CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄（碱与盐反应）　适用：两种反应物都可溶时才能进行。现象是生成蓝色絮状沉淀　H₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄↓ + 2HCl（检验硫酸根）　适用：生成的白色沉淀不溶于稀硝酸，据此与碳酸钡区分

课题3 常见的盐　盐：由金属离子（或铵根离子）和酸根离子构成的化合物。食盐只是其中一种，盐不等于食盐。　氯化钠：白色固体，易溶于水，用于调味、腌制、配制生理盐水和融雪。人体内的钠离子和氯离子都来自它。　碳酸钠：白色固体，俗称纯碱、苏打，其水溶液呈碱性。用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂生产。　碳酸氢钠：白色固体，俗称小苏打，受热易分解。用于焙制糕点，也用于治疗胃酸过多。　碳酸盐的检验：取样加稀盐酸，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，即可判断含碳酸根或碳酸氢根。　复分解反应：两种化合物互相交换成分生成另两种化合物的反应，可概括为「双交换、价不变」。　复分解反应的条件：生成物中必须有沉淀、气体或水，三者有其一才能发生。中和反应因为生成水，总能进行。　化肥：氮肥使叶色浓绿、钾肥使茎秆粗壮、磷肥促进根系与结果。铵态氮肥不能与碱性物质混用。　Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑（纯碱与盐酸）　适用：常温剧烈进行。碳酸盐遇酸放气，是检验碳酸根的依据　NaHCO₃ + HCl = NaCl + H₂O + CO₂↑（小苏打与盐酸）　适用：常温进行且比纯碱更快，这也是它能中和过多胃酸的原因　CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑（大理石与盐酸）　适用：常温进行。实验室制取二氧化碳用的正是这一反应　Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + 2NaOH（盐与碱反应）　适用：两种反应物都可溶。工业上用它制取氢氧化钠　AgNO₃ + NaCl = AgCl↓ + NaNO₃（检验氯离子）　适用：生成的白色沉淀不溶于稀硝酸，据此排除碳酸银的干扰　NH₄NO₃ + NaOH = NaNO₃ + NH₃↑ + H₂O（铵态氮肥与碱）　适用：研磨或加热时放出有刺激性气味的氨气，据此鉴别铵盐

实验 常见酸、碱的化学性质　验证酸的通性：取稀盐酸分别与指示剂、镁条、氧化铜、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液作用，逐条对应五条通性。　验证碱的通性：取氢氧化钠溶液分别与指示剂、二氧化碳、稀盐酸、硫酸铜溶液作用，逐条对应四条通性。　中和反应的证明：在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸，红色恰好褪去即说明碱已被消耗。　废液处理：实验后的废液常含剩余的酸或碱，要先检验酸碱性并中和至接近中性再排放。

实践 探究土壤酸碱性对植物生长的影响　取样与测定：取土加蒸馏水搅拌静置，取上层清液用 pH 试纸测定。土样要在几个位置分别采集。　改良酸性土壤：施加熟石灰中和过多的酸。用量要按测得的 pH 控制，过量会使土壤转为碱性。　作物的适宜范围：多数作物适宜 pH 接近中性的土壤，茶树喜酸性，甜菜与苜蓿更耐碱性。

第十一单元 化学与社会　全书最后一个单元不再增加新的反应，而是把两年学到的东西放回生活：吃进去的、用出去的、排出去的，各对应哪一类物质。

课题1 化学与人体健康　六大营养素：蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水。前三种提供能量，后三种不提供能量但同样必需。　蛋白质：构成细胞的基本物质，由氨基酸构成。高温、酸碱和重金属盐会使它变性失去生理功能。　糖类与油脂：糖类是主要的供能物质，来自米面等；油脂是备用能源，等质量放出的能量比糖类多。　维生素：需要量很小但不可缺少，多数人体不能合成，主要从蔬菜水果中摄取。缺维生素 A 会引起夜盲症。　常量元素与微量元素：含量高于万分之一的是常量元素，如钙、钾、钠；低于万分之一的是微量元素，如铁、锌、硒、碘。　元素不是单质：食物和药剂里补的是含该元素的化合物。人体吸收的是钙离子、铁离子，不是金属单质。　有毒物质：亚硝酸钠、甲醛、重金属离子会使蛋白质变性。误食重金属盐可服用大量牛奶或蛋清缓解。

课题2 化学与可持续发展　三大合成材料：塑料、合成纤维和合成橡胶，都由小分子经聚合反应制得，共同特点是相对分子质量很大。　热塑性与热固性：聚乙烯受热熔化、冷却变硬，可反复加工；电木受热不熔化，不能再次成型。　合成纤维与天然纤维：灼烧时棉、羊毛有烧纸或烧焦羽毛的气味，合成纤维熔缩成硬球，据此鉴别。　白色污染：废弃塑料带来的污染。治理靠减少使用、重复使用、回收利用和开发可降解塑料。　金属与化石能源：两者都不可再生。合理开采、提高利用率与回收利用，是延长可用年限的主要途径。　新能源：太阳能、风能、地热能、氢能和核能。氢能热值高、产物只有水，难点在制取与储存。　绿色化学：从源头上不产生污染，核心指标是原子利用率，理想状态是反应物的原子全部进入产物。　碳中和：排放的二氧化碳与吸收的相抵。做法一是少排，二是靠植被与技术把已排出的固定下来。

实践 调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用　防热材料：烧蚀材料受热分解、汽化时带走大量热量，靠自身消耗保护舱内。　轻质高强材料：钛合金、铝锂合金和碳纤维复合材料，在同等强度下大幅减轻质量，节省发射燃料。　航天能源：太阳能电池板在轨供电，液氢与液氧作推进剂，燃烧产物只有水。