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# 化学常识
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## 第一部分 化学基础知识
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### 第一章 原子结构与元素周期律
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#### 1.1 原子结构
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**原子的组成**：
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- **原子核**：
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- 质子：带正电荷，质量约为1u
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- 中子：不带电荷，质量约为1u
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- 原子核很小但质量集中
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- **电子**：
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- 带负电荷，质量很小（约为质子的1/1836）
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- 在原子核外空间运动
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- 决定原子的化学性质
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**原子结构的表示**：
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- **原子序数** = 质子数 = 核外电子数
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- **质量数** = 质子数 + 中子数
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- **同位素**：质子数相同，中子数不同的原子
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#### 1.2 元素周期律
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**元素周期表的结构**：
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- **周期**：
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- 共7个周期
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- 同一周期元素原子的电子层数相同
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- 从左到右原子序数递增
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- **族**：
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- 共18个族（16个主族，2个副族）
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- 同一主族元素最外层电子数相同
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- 化学性质相似
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**元素性质的周期性变化**：
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- **原子半径**：同周期从左到右递减，同主族从上到下递增
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- **电离能**：同周期从左到右递增，同主族从上到下递减
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- **电负性**：同周期从左到右递增，同主族从上到下递减
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**重要元素族**：
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- **碱金属**（第1主族）：Li、Na、K、Rb、Cs、Fr
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- **碱土金属**（第2主族）：Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra
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- **卤族元素**（第17主族）：F、Cl、Br、I、At
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- **稀有气体**（第18主族）：He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn
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### 第二章 化学键与分子结构
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#### 2.1 化学键的类型
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**离子键**：
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- **形成条件**：活泼金属与活泼非金属之间
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- **本质**：静电引力
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- **特点**：无方向性，无饱和性
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- **典型化合物**：NaCl、CaF₂、MgO
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**共价键**：
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- **形成条件**：非金属原子之间
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- **本质**：共用电子对
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- **特点**：有方向性，有饱和性
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- **类型**：
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- 极性共价键：不同原子间形成
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- 非极性共价键：同种原子间形成
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**金属键**：
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- **形成条件**：金属原子之间
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- **本质**：自由电子与金属离子间的相互作用
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- **特点**：决定金属的导电、导热、延展性等
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#### 2.2 分子间作用力
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**范德华力**：
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- **本质**：分子间的弱相互作用
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- **特点**：随分子量增大而增强
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- **影响**：影响物质的熔沸点、溶解度等
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**氢键**：
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- **形成条件**：氢原子与电负性大的原子（F、O、N）结合
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- **典型例子**：水分子间的氢键、DNA双螺旋结构
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- **影响**：显著影响物质的物理性质
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### 第三章 化学反应基本类型
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#### 3.1 按反应物和生成物分类
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**化合反应**：
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- **定义**：两种或多种物质结合生成一种物质
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- **通式**：A + B → AB
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- **例子**：2H₂ + O₂ → 2H₂O
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**分解反应**：
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- **定义**：一种物质分解生成两种或多种物质
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- **通式**：AB → A + B
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- **例子**：2H₂O₂ → 2H₂O + O₂
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**置换反应**：
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- **定义**：一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和化合物
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- **通式**：A + BC → AC + B
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- **例子**：Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu
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**复分解反应**：
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- **定义**：两种化合物相互交换成分生成两种新化合物
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- **通式**：AB + CD → AD + CB
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- **例子**：AgNO₃ + HCl → AgCl↓ + HNO₃
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#### 3.2 按电子转移分类
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**氧化还原反应**：
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- **氧化**：失去电子，化合价升高
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- **还原**：得到电子，化合价降低
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- **氧化剂**：得到电子的物质，本身被还原
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- **还原剂**：失去电子的物质，本身被氧化
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**非氧化还原反应**：
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- **特点**：反应前后各元素化合价不变
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- **例子**：酸碱中和反应、沉淀反应
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## 第二部分 无机化学
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### 第一章 常见金属及其化合物
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#### 1.1 钠及其化合物
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**钠的性质**：
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- **物理性质**：银白色金属，质软，密度小，熔点低
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- **化学性质**：
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- 与氧气反应：4Na + O₂ → 2Na₂O（常温）
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- 与水反应：2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑
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- 与氯气反应：2Na + Cl₂ → 2NaCl
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**氧化钠和过氧化钠**：
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- **氧化钠（Na₂O）**：
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- 白色固体，与水反应：Na₂O + H₂O → 2NaOH
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- **过氧化钠（Na₂O₂）**：
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- 淡黄色固体，强氧化剂
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- 与水反应：2Na₂O₂ + 2H₂O → 4NaOH + O₂↑
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- 与CO₂反应：2Na₂O₂ + 2CO₂ → 2Na₂CO₃ + O₂
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**氢氧化钠**：
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- **物理性质**：白色固体，易潮解，强碱性
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- **化学性质**：
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- 与酸反应：NaOH + HCl → NaCl + H₂O
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- 与某些盐反应：2NaOH + CuSO₄ → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄
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- **用途**：制肥皂、造纸、石油精炼
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#### 1.2 铝及其化合物
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**铝的性质**：
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- **物理性质**：银白色金属，密度小，导电导热性好
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- **化学性质**：
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- 与氧气反应：4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃
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- 与酸反应：2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑
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- 与氢氧化钠反应：2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑
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**氧化铝**：
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- **性质**：白色固体，熔点高，两性氧化物
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- **反应**：
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- 与酸反应：Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O
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- 与碱反应：Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O
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**氢氧化铝**：
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- **性质**：白色胶状沉淀，两性氢氧化物
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- **反应**：
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- 与酸反应：Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O
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- 与碱反应：Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]
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- **用途**：阻燃剂、制氧化铝
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#### 1.3 铁及其化合物
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**铁的性质**：
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- **物理性质**：银白色金属，有磁性，密度大
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- **化学性质**：
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- 与氧气反应：3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄（高温）
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- 与氯气反应：2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃
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- 与稀酸反应：Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑
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**铁的氧化物**：
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- **氧化亚铁（FeO）**：黑色，不稳定
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- **氧化铁（Fe₂O₃）**：红棕色，俗称铁红
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- **四氧化三铁（Fe₃O₄）**：黑色，磁性氧化铁
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**铁的氢氧化物**：
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- **氢氧化亚铁（Fe(OH)₂）**：
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- 白色沉淀，不稳定，易被氧化
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- 4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃
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- **氢氧化铁（Fe(OH)₃）**：
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- 红褐色沉淀，受热分解
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- 2Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ + 3H₂O
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### 第二章 常见非金属及其化合物
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#### 2.1 氯及其化合物
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**氯气的性质**：
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- **物理性质**：黄绿色气体，有刺激性气味，有毒
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- **化学性质**：
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- 与金属反应：2Na + Cl₂ → 2NaCl
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- 与氢气反应：H₂ + Cl₂ → 2HCl
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- 与水反应：Cl₂ + H₂O ⇌ HCl + HClO
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**氯化氢和盐酸**：
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- **氯化氢（HCl）**：无色气体，极易溶于水
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- **盐酸**：氯化氢的水溶液，强酸
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- **性质**：
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- 与金属反应：Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑
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- 与碱反应：HCl + NaOH → NaCl + H₂O
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- 与某些盐反应：HCl + AgNO₃ → AgCl↓ + HNO₃
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**次氯酸和次氯酸钠**：
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- **次氯酸（HClO）**：弱酸，强氧化性，漂白原理是氧化
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- **次氯酸钠（NaClO）**：漂白粉的有效成分
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- **应用**：消毒、漂白
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#### 2.2 硫及其化合物
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**硫的性质**：
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- **物理性质**：淡黄色固体，不溶于水
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- **化学性质**：
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- 与氧气反应：S + O₂ → SO₂
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- 与氢气反应：H₂ + S → H₂S
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- 与金属反应：Fe + S → FeS
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**二氧化硫**：
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- **性质**：无色气体，有刺激性气味，有毒
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- **化学性质**：
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- 酸性氧化物：SO₂ + H₂O → H₂SO₃
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- 还原性：SO₂ + Cl₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HCl
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- 漂白性：化合漂白，可逆
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**硫酸**：
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- **物理性质**：无色粘稠液体，沸点高，与水混溶放热
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- **化学性质**：
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- 强酸性：H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O
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- 脱水性：使有机物炭化
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- 强氧化性（浓硫酸）：与金属反应生成SO₂
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#### 2.3 氮及其化合物
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**氮气的性质**：
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- **物理性质**：无色无味气体，难溶于水
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- **化学性质**：常温下化学性质稳定
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- **重要反应**：
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- 与氢气反应：N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃（合成氨反应）
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- 与氧气反应：N₂ + O₂ ⇌ 2NO（高温或放电）
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**氨气**：
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- **物理性质**：无色气体，有刺激性气味，极易溶于水
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- **化学性质**：
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- 碱性：NH₃ + H₂O ⇌ NH₃·H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻
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- 与酸反应：NH₃ + HCl → NH₄Cl
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- 还原性：4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O（催化氧化）
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**硝酸**：
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- **物理性质**：无色液体，见光分解变黄
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- **化学性质**：
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- 强酸性：HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O
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- 强氧化性：与金属反应一般不产生氢气
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- 不稳定性：4HNO₃ → 4NO₂ + 2H₂O + O₂
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## 第三部分 有机化学
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### 第一章 有机化合物概述
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#### 1.1 有机化合物的特点
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**组成特点**：
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- **主要元素**：C、H、O、N、S、P、卤素等
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- **碳原子的成键特点**：
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- 能形成4个共价键
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- 碳链可以很长
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- 可形成链状、环状结构
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**性质特点**：
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- **物理性质**：
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- 多数有机物熔沸点较低
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- 多数不溶于水，易溶于有机溶剂
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- 多数不导电
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- **化学性质**：
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- 反应速率较慢
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- 反应复杂，常有副反应
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- 易燃烧
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#### 1.2 有机化合物的分类
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**按碳骨架分类**：
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- **链状化合物**：开链化合物
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- 饱和链状化合物
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- 不饱和链状化合物
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- **环状化合物**：
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- 脂环化合物
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- 芳香化合物
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**按官能团分类**：
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- **烷烃**：只含C-C单键和C-H键
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- **烯烃**：含C=C双键
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- **炔烃**：含C≡C三键
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- **芳香烃**：含苯环
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- **卤代烃**：含卤原子
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- **醇**：含-OH基团
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- **醛**：含-CHO基团
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- **酮**：含C=O基团
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- **羧酸**：含-COOH基团
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- **酯**：含-COO-基团
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### 第二章 重要的有机化合物
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#### 2.1 烷烃
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**甲烷（CH₄）**：
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- **物理性质**：无色无味气体，难溶于水，密度比空气小
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- **化学性质**：
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- 燃烧：CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
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- 取代反应：CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl（光照）
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- **用途**：燃料、化工原料
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**烷烃的通性**：
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- **通式**：CₙH₂ₙ₊₂
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- **同系物**：结构相似，分子组成相差CH₂的化合物
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- **同分异构**：分子式相同，结构不同的化合物
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#### 2.2 烯烃
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**乙烯（C₂H₄）**：
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- **物理性质**：无色气体，稍有气味，难溶于水
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- **化学性质**：
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- 燃烧：C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O
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- 加成反应：C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂
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- 聚合反应：nC₂H₄ → (-CH₂-CH₂-)ₙ
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- **用途**：制聚乙烯、乙醇等
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#### 2.3 芳香烃
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**苯（C₆H₆）**：
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- **结构**：平面正六边形，所有C-C键长相等
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- **物理性质**：无色液体，有特殊气味，有毒
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- **化学性质**：
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- 燃烧：2C₆H₆ + 15O₂ → 12CO₂ + 6H₂O
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- 取代反应：C₆H₆ + Br₂ → C₆H₅Br + HBr（催化剂）
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- 加成反应：C₆H₆ + 3H₂ → C₆H₁₂（催化剂，加热）
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#### 2.4 醇类
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**乙醇（C₂H₅OH）**：
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- **物理性质**：无色液体，有特殊香味，与水任意比混溶
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- **化学性质**：
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- 与钠反应：2C₂H₅OH + 2Na → 2C₂H₅ONa + H₂↑
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- 氧化反应：C₂H₅OH + CuO → CH₃CHO + Cu + H₂O
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- 消去反应：C₂H₅OH → C₂H₄ + H₂O（浓H₂SO₄，170℃）
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- **用途**：燃料、溶剂、消毒剂
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#### 2.5 羧酸
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**乙酸（CH₃COOH）**：
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- **物理性质**：无色液体，有刺激性气味，与水任意比混溶
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- **化学性质**：
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- 酸性：CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O
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- 酯化反应：CH₃COOH + C₂H₅OH ⇌ CH₃COOC₂H₅ + H₂O
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- **用途**：食醋、化工原料
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## 第四部分 化学与生活
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### 第一章 化学与健康
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#### 1.1 营养素
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**糖类**：
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- **主要成分**：葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉、纤维素
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- **功能**：提供能量，维持血糖水平
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- **来源**：米、面、薯类、水果
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**蛋白质**：
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- **组成**：氨基酸
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- **功能**：构成细胞，调节生理功能，提供能量
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- **来源**：肉类、蛋类、豆类、奶类
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**脂肪**：
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- **组成**：甘油和脂肪酸
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- **功能**：储存能量，保温，保护器官
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- **来源**：动植物油脂
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**维生素**：
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- **维生素A**：维护视力，缺乏导致夜盲症
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- **维生素C**：抗坏血病，增强免疫力
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- **维生素D**：促进钙吸收，预防佝偻病
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**无机盐**：
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- **钙**：构成骨骼和牙齿
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- **铁**：构成血红蛋白
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- **碘**：合成甲状腺激素
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- **锌**：促进生长发育
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#### 1.2 药物化学
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**常见药物**：
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- **阿司匹林**：解热镇痛，抗炎
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- **青霉素**：抗生素，杀灭细菌
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- **胰岛素**：调节血糖
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- **维生素片**：补充营养
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**药物使用原则**：
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- **对症下药**：根据病情选择合适药物
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- **适量用药**：遵医嘱，不可过量
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- **注意配伍**：避免药物相互作用
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- **关注副作用**：了解不良反应
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### 第二章 化学与环境
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#### 2.1 大气污染
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**主要污染物**：
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- **二氧化硫（SO₂）**：
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- 来源：燃煤、工业排放
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- 危害：酸雨、呼吸系统疾病
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- **氮氧化物（NOₓ）**：
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- 来源：汽车尾气、工业排放
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- 危害：光化学烟雾、酸雨
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- **颗粒物（PM2.5、PM10）**：
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- 来源：燃烧、扬尘
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- 危害：呼吸系统疾病、能见度降低
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**温室效应**：
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- **温室气体**：CO₂、CH₄、N₂O、氟利昂
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- **成因**：化石燃料燃烧、森林砍伐
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- **后果**：全球变暖、气候变化
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**臭氧层破坏**：
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- **破坏物质**：氟利昂（CFCs）
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- **后果**：紫外线增强，皮肤癌增加
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- **保护措施**：《蒙特利尔议定书》
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#### 2.2 水污染
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**污染源**：
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- **工业废水**：重金属、有机物
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- **生活污水**：有机物、病原菌
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- **农业污染**：化肥、农药
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**治理方法**：
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- **物理方法**：沉淀、过滤、吸附
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- **化学方法**：混凝、氧化、中和
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- **生物方法**：活性污泥法、生物膜法
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||
### 第三章 化学与材料
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#### 3.1 金属材料
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**钢铁**：
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- **成分**：铁和碳的合金
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- **分类**：
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- 生铁：含碳2%-4.3%
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- 钢：含碳0.03%-2%
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- **性能**：强度高、韧性好
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- **应用**：建筑、机械、交通
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**有色金属**：
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- **铝合金**：轻质、耐腐蚀
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- **铜合金**：导电、导热
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- **钛合金**：强度高、耐腐蚀
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#### 3.2 无机非金属材料
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**水泥**：
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- **原料**：石灰石、粘土
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- **主要成分**：硅酸三钙、硅酸二钙
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- **硬化原理**：水化反应
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**玻璃**：
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- **原料**：石英砂、纯碱、石灰石
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- **主要成分**：硅酸盐
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- **特点**：透明、化学稳定性好
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**陶瓷**：
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- **原料**：粘土、长石、石英
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- **特点**：硬度高、耐高温、绝缘
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#### 3.3 有机材料
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**塑料**：
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- **聚乙烯（PE）**：包装材料
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- **聚氯乙烯（PVC）**：建筑材料
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- **聚苯乙烯（PS）**：泡沫塑料
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- **聚丙烯（PP）**：纺织纤维
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**橡胶**：
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- **天然橡胶**：来源于橡胶树
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- **合成橡胶**：人工合成
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- **硫化橡胶**：加硫处理，提高弹性
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**纤维**：
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- **天然纤维**：棉、麻、丝、毛
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- **化学纤维**：尼龙、涤纶、腈纶
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## 考试要点与记忆技巧
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### 高频考点提醒
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1. **元素周期律**：
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- 同周期从左到右：原子半径递减，电离能递增
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- 同主族从上到下：原子半径递增，电离能递减
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- 金属性、非金属性变化规律
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2. **重要化学反应**：
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- 金属与酸反应产生氢气
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- 金属氧化物与酸反应生成盐和水
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- 酸碱中和反应
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- 氧化还原反应的判断
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3. **常见物质的性质**：
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- 强酸：HCl、H₂SO₄、HNO₃
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- 强碱：NaOH、KOH、Ca(OH)₂
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- 常见气体的制备和性质
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4. **有机化学基础**：
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- 甲烷、乙烯、苯的结构和性质
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- 乙醇、乙酸的重要反应
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- 聚合反应和加聚反应
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5. **化学与生活**：
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- 营养素的种类和作用
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- 环境污染的成因和治理
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- 常见材料的组成和用途
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### 记忆技巧
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1. **元素周期表记忆**：
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- 第一周期：氢氦（轻咳）
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- 第二周期：锂铍硼碳氮氧氟氖（鲤皮捧碳蛋养福奶）
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- 第三周期：钠镁铝硅磷硫氯氩（那美女桂林留绿牙）
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2. **化学反应类型**：
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- "化分置复"（化合、分解、置换、复分解）
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3. **金属活动顺序**：
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- K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
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- "钾钙钠镁铝锌铁，锡铅氢铜汞银铂金"
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4. **常见酸碱盐溶解性**：
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- 钾钠铵盐都可溶
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- 硝酸盐类溶水中
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- 硫酸盐不溶钡和铅
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- 盐酸盐不溶银和汞
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5. **有机物官能团**：
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- 醇：-OH（羟基）
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- 醛：-CHO（醛基）
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- 羧酸：-COOH（羧基）
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- 酯：-COO-（酯基）
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### 易错点提醒
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1. **原子结构**：
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- 原子序数 = 质子数 = 核外电子数
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- 质量数 = 质子数 + 中子数
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- 离子的电子数要考虑得失电子
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2. **化学键判断**：
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- 金属与非金属：离子键
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- 非金属与非金属：共价键
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- 金属与金属：金属键
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3. **氧化还原反应**：
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- 氧化：失电子，化合价升高
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- 还原：得电子，化合价降低
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- 氧化剂被还原，还原剂被氧化
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4. **酸碱反应**：
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- 强酸制弱酸：HCl + CH₃COONa → CH₃COOH + NaCl
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- 不挥发酸制挥发酸：H₂SO₄ + NaCl → HCl↑ + NaHSO₄
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### 答题策略
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1. **选择题**：注意关键词，排除明显错误选项
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2. **计算题**：
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- 明确已知条件和求解目标
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- 写出相关化学方程式
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- 根据化学计量关系计算
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3. **实验题**：
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- 掌握常见实验的原理和步骤
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- 注意实验安全和环保要求
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- 分析实验现象和结论
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4. **推断题**：
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- 根据物质性质和反应特征推断
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- 验证推断结果的合理性
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- 注意特殊反应和特征现象
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