沼气 沉积在池沼底部的有机物残体，在隔绝空气的条件下，由于嫌气性微生物的作用所形成的可燃性气体。沼气是多种气体的混合气，主要成分 是 CH4，约占 50～70%，还有 CO2、N2、H2、H2S、NH3 等。沼气是一种生物能，在农村利用农业废弃有机物（如秸秆、杂草）、人畜粪便、污水、垃圾等原 料，在建造的沼气池内，经过沤化（发酵）生产沼气。沼气含可燃性 CH4 ， 可作煤气使用，热值约为 19.6～29.4MJ/m3①，还可以使用沼气点灯照明。产 量大的沼气，经过净化脱 CO2、H2S 后可作动力燃料。经发酵后排出的料液可 用于饲料和浸种；沉渣中氮、磷、钾含量较高可作肥料。
酒精 学名乙醇，化学式为 C2H5OH。酒精是无色透明易挥发的液体，有醇香、辛辣味，熔点-117.3℃、沸点 78.5℃、密度 0.7893 克/厘米 3（20℃）， 易溶于水及许多有机溶剂。工业酒精含乙醇约为 95%（体积），如与新烧制 的生石灰混合，加热蒸馏能得到含乙醇 99.5%以上的无水酒精。各种饮料酒 中都含有酒精，饮酒能醉人，饮用过量会引起中毒。酒精与水的体积百分率 商业上常用“度”表示。酒精能燃烧，完全燃烧生成 CO2 和 H2O，并放出热量， 酒精蒸气与空气能形成爆炸混合物。
C2H5OH+3O22CO2+3H2O 工业上生产酒精的方法有两类：一类是用含淀粉的农产品（谷物、薯类等） 为原料，用发酵法酿酒，制得的酒有芬芳醇香味，饮料用酒常用此法；另一 类是用从石油裂解气中提取的乙烯（C2H4）为原料，在一定条件下与水化合 制成酒精：该法原料充足、成本低廉、节约粮食、发展很快。占总产量约 50%左右的酒 精，用做有机溶剂，广泛用于医药、涂料、油脂、化妆品等方面。酒精可作 内燃机和实验室的燃料。75%酒精（体积%，卫生酒精）有强杀菌作风，用做 消毒剂。经过精制的酒精，可制造饮料。酒精也是重要的化工原料。如制醋 酸、乙醚、乙酸乙酯等。
甲醇 化学式为 CH3OH。最早从木材干馏得到故又称木醇或木精。甲醇是无色有酒精气味易挥发的液体。熔点-93.9℃、沸点 64.7℃、密度 0.7914 克/厘米 3（20℃）、能溶于水和许多有机溶剂。甲醇有毒，误饮 5～10 毫升 能双目失明，大量饮用会导致死亡。禁酒的国家，把甲醇掺入酒精中成变性 酒精，使其不能饮用。甲醇易燃，其蒸气与空气能形成爆炸混合物，甲醇完 全燃烧生成二氧化碳和水蒸气，同时放出热量：2CH3OH+3O22CO2+4H2O
工业上用一氧化碳和氢气的混合气（合成气）在一定的条件下制备甲醇：甲醇可用做溶剂和燃料，也是一种化工原料，主要用于生产甲醛（HCHO）：醋酸 学名乙酸，化学式为 CH3COOH。醋酸是无色、有刺激性酸味的液 体，熔点 16.6℃、沸点 117.87℃、密度为 1.0492 克/厘米 3（20℃）。纯醋 酸在 16.6℃以下能结合成冰状固体，又称冰醋酸。醋酸易溶于水及许多有机 溶剂。醋酸有强烈的腐蚀性，它的水溶液有弱酸性，能跟许多活泼金属、碱 性氧化物、碱等反应生成醋酸盐。某些醋酸盐如醋酸锰、醋酸铝可用做染色 工业的媒染剂。工业上生产醋酸有两类方法：一类是以粮食或酒为原料，用 发酵法酿醋，食用醋常用此法。食用醋除含 3～6%的醋酸，还含有其它有机 酸、蛋白质等。另一类是用石油裂解气提取的乙烯（C2H4）或丁烷（C4H10 ） 为原料，在一定条件下氧化成醋酸。醋酸是重要的有机化工原料，用于生产 醋酸纤维、喷漆溶剂、香料、染料、医药等。
肥皂 通常指能溶于水的高级脂肪酸的钠盐或钾盐。肥皂是用精炼过的 油脂（除去油脂中的杂质）跟烧碱溶液经皂化反应而成；也可用高级脂肪酸 跟苛性碱（或 Na2CO3、K2CO3）经中和反应制成。为了增加去污效果及适应各 种洗涤需要，还加入多种填料，如松香、水玻璃、陶土、香精、着色剂、消 毒剂、漂白剂等。肥皂主要用做民用或工业用的洗涤剂，它在软水中有良好 的去污作用，但在硬水中洗涤效果很差，在酸性介质中会完全失去洗涤能力。 常用洗涤剂 具有去污能力的物质称为洗涤剂。常用洗涤剂包括肥皂和合成洗涤剂。洗涤剂的作用主要是改变水的表面活性、降低水的表面张力，洗涤 剂与衣物上的污垢发生亲合作用，使污垢能从衣物上分离出来。可简单表示 为：织物·污垢+洗涤剂→织物+污垢·洗涤剂
（脏的衣服） （脏的洗涤剂） 常用洗涤剂的主要成分是表面活性剂。如肥皂中的高级脂肪酸钠、家用洗衣 粉中的烷基苯磺酸钠等。合成洗涤剂中的表面活性剂，多数是用石油化工产 品为原料制成，再配以各种助剂（如三磷酸钠、硅酸钠、碳酸钠、硫酸钠等） 和填料（如增白剂、酶化剂、颜料、香料等），即可得到商品合成洗涤剂。 合成洗涤剂的去污作用不受硬水的影响，有的还适用于含盐或酸的水溶液。
糖 食用糖和糖制品的统称。如白糖、冰糖、酥糖、花生糖等。食用糖 的种类很多，有蔗糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等。一般所说的糖是指 的蔗糖。蔗糖是人类重要的食物之一，给人体提供热量。每千克蔗糖含热量 约为 18 千焦（kJ）。甘蔗和甜菜中含蔗糖量很高（甘蔗约 12～18%，甜菜约15～20%）。工业上用甘蔗或甜菜为原料，经过提汁（甘蔗一般用压榨机压出 糖汁，甜菜一般用水溶取蔗糖）、清净（除去非糖分杂质）、蒸发、结晶、 分蜜（利用离心力把糖膏中的晶体与母液分离）、干燥等工序制出食糖。由 于加工的粗细程度和方法不同，可得到粗糖、精糖、赤砂糖（表面带糖蜜呈 棕红色纯度较低的糖，俗称红糖）、白砂糖、绵白糖、冰糖等多种产品。
脂肪 甘油和脂肪酸所构成的酯。是生物体内储存能量的一种物质，在代谢过程中提供的热量比糖类和蛋白质约高一倍。是食用油的主要成分。如 牛油、猪油、奶油等。脂肪在常温下是固体，受热后逐渐软化变成液体，比 水轻，难溶于水，易溶于汽油、乙醚、苯等有机溶剂。脂肪除供食用外，工 业上用做制造肥皂、脂肪酸和甘油的原料。
蛋白质 由多种氨基酸结合而成的有机高分子化合物。是主要的生命基础物质之一，它广泛地存在于生物体内。动物的皮、肉、血、乳、毛、鬃、 蹄、角；植物的各种器官：酶、激素、病毒等主要成分都是蛋白质。许多蛋 白质在加热、受紫外线照射或与酸、碱、重金属盐（如铅盐、铜盐、汞盐） 等化学试剂作用时，性质会发生变化，使蛋白质的溶解度降低而凝结、失去 它原有的生理功能。例如，高温消毒灭菌、人误服重金属盐中毒。蛋白质是 人和动物的重要营养物质。在工业上利用动物的毛和蚕丝作纺织原料，利用 动物皮鞣制革，利用动物胶制感光片，利用牛奶提取的酪素制酪素塑料等。 蛋白质的结构很复杂，1965 年 9 月中国科学家从氨基酸人工合成具有生理活 性的蛋白质——结晶牛胰岛素。
塑料 一类可塑性材料。由合成树脂加入（或不加）各种添加物（如稳 定剂、增塑剂、抗氧剂、润滑剂、填充剂等）经过成型加工处理得到的各种 材料和制品。合成树脂外观似天然树脂，是由石油化工产品制成的有机高分 子化合物。塑料根据受热后性能变化可分为热塑性和热固性两类。前者在受 热软化后能反复塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等；后者受 热后不能软化，不能反复塑制，如酚醛树脂、脲醛树脂等。塑料有许多独特 的优点，应用很广：①质轻、强度高，可代替木材、水泥、砖瓦作建筑材料。
②绝缘性好，可作电线、电缆等绝缘材料。③耐化学腐蚀，可制作化工设备。
④耐磨性强，有消声减震作用，可代替金属制造轴承和齿轮，能在无润滑剂 的条件下高速运转。⑤易加工成型、易着色，采用不同的原料和不同的加工方法，可制得具有坚韧、刚硬、柔软、轻盈、透明等性质的各种制品，广泛 用于日常生活、包装材料和农用薄膜等。还可以制成管材、板材、棒材和各 种零配件。
橡胶 高弹性的有机高分子化合物（分子量从几万到几十万）。分为天 然橡胶与合成橡胶两大类。天然橡胶是从橡胶树割取的胶乳，经过加工制得。 合成橡胶是用石油、天然气等原料，经过化学加工制得。常见的有丁苯橡胶、 顺丁橡胶、氯丁橡胶等。未经硫化处理的生橡胶受热变软、遇冷变硬，易变 形、易磨损、容易老化（受外界条件影响龟裂或发粘变性），经过与硫磺共 热的硫化处理，改变橡胶的部分结构，增加了强度和韧性制成硫化橡胶（俗 称熟橡胶），改进了生橡胶的许多性能。橡胶除具有高弹性外，还有电绝缘、 不透水、不透气等性质，广泛地用以制造轮胎、运输带、胶鞋、胶管等橡胶 制品。
纤维 纺织纤维的简称。分天然纤维与化学纤维两大类。天然纤维中的 棉、麻等来自植物，主要成分是纤维素；蚕丝、羊毛等来自动物，主要成分 是蛋白质。化学纤维又分为人造纤维与合成纤维两类。人造纤维是以天然的 棉、麻、毛、丝等原料，经过化学处理和机械加工制得的化学纤维，如人造 棉、人造丝、粘胶纤维、丝蛋白纤维等。人造纤维一般具有与天然纤维相似 的性能，如吸湿性、透气性与染色性好，手感柔软、富有光泽等。可以纯纺 也可以跟天然纤维或合成纤维混纺，是重要的纺织材料。合成纤维是以化工 产品为原料，用人工方法合成的线型高分子化合物，经纺丝成型等处理而制 得的化学纤维。品种很多，常见的有 40 多种，如锦纶、涤纶、维纶、腈纶、 氯纶、丙纶等。与天然纤维相比，合成纤维的生产不受自然条件的限制，产 品有结实、轻盈、易洗快干、弹性好、不怕虫蛀等优点。不同品种的合成纤 维还具有某些特性。如腈纶保暖性好、手感如羊毛；涤纶挺括不易起褶等。 合成纤维可以纯纺，也可以与其它纺织纤维混纺用做衣料和装饰布。由于合 成纤维还有耐磨、不易吸水、耐酸碱腐蚀、电绝缘等特性，工业上用来制作 轮胎的帘子线、渔网、绳索、运输带、滤布、潜水服等。
煤 亦称煤炭。是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。煤除了主要含有碳元素外，还含有少量 的硫、磷、氢、氮、氧等元素，以及无机矿物质（主要含硅、铝、钙、铁等 元素）。煤是由多种结构的有机物和少量种类不同的矿物质组成的复杂混合 物。煤除了直接用做燃料外，还可以进行化学加工使煤得到综合利用。煤经 过干馏能生产出焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气。焦炭是质坚多孔的灰黑色 固体，主要用于冶金、制电石、作燃料。煤焦油是黑褐色粘稠的液体，其中 含有 400 多种化合物，经过分馏能分离出苯、甲苯、二甲苯、酚、萘等，这 些有机物是染料、医药、香料、农药、炸药、塑料、合成纤维、合成橡胶等 的重要原料，分馏后剩下的沥青可用做筑路材料和电极。粗氨水含氨和铵盐， 可用做氮肥。焦炉气含有氢气、甲烷、一氧化碳、乙烯等气体，可供城市民 用煤气和高温工业炉的燃料，也可用做合成氨等化工原料。在能源中，煤炭 的储藏量最丰富，已有 80 多个国家探明有煤炭资源，中国的煤炭资源在世界 居于前列，仅次于美国和原苏联。
石油 亦称原油。从油井开采出来的原油一般是棕褐色或暗绿色的粘稠 油状液体，常与天然气并存。石油是由古代海洋或湖泊中的生物，在地下经 过地球化学的演变而形成的。石油中主要元素为碳和氢，碳占 83～87%、氢占 11～14%，还有少量的硫、氮、氧等元素以及微量的镍、钒、铁、铜等金 属元素。石油不但是重要的能源，也是重要的有机合成（指从简单物质通过 化学反应制备较复杂有机物的过程）的基本原料。石油是复杂的混合物，经 过分馏可以分离出汽油、煤油、柴油、润滑油、凡士林、石蜡、石油沥青、 石油焦等。汽油、煤油、柴油用做汽车、飞机、拖拉机、坦克、军舰、轮船 的燃料；润滑油、凡士林用做机械上的润滑剂、防锈剂等；石蜡用于制蜡烛、 蜡纸、绝缘材料等；石油沥青用于铺路、建筑材料、防腐涂剂等；石油焦用 于制电极、生产金刚砂（主要成分 SiC）等。原料油在一定条件下经过化学 加工（如裂化、裂解、重整），可以得到高质量的汽油和裂解气体等，从中 分离出乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、乙炔等重要的有机物，利 用这些有机物能合成纤维、橡胶、塑料以及化肥、农药等产品。
能源 能量资源的简称。指可以从中取得能量，以转变为人们所需要的 热、光、动力、电力等的自然资源。主要包括：（1）矿物燃料，如煤炭、石 油、天然气等。这类能源都是由古代生物经过漫长的地质年代形成的。（2） 可再生能源，如水力、风力、潮汐、波浪、柴草等。这类能源一面供利用， 一面不断自然发生。（3）核能，即原子能，指原子核发生裂变或聚变时释放 出的能量。这类能源目前主要利用它发电。（4）太阳辐射能，直接利用太阳 能可种植作物、杀灭霉菌等。这类能源是人类赖以生存的重要能源。（5）地 热，即蕴藏于地球内部的热能。这类能源目前广泛应用的是地下热水和蒸气。
（6）生物能源，指利用动植物产生的有机废物，经微生物或化学作用而产生的沼气、醇类等燃料。能源又有一次能源、二次能源之分。例如，由燃料、 水力、核能等经过两次能量转化成为电力，即属于二次能源。
煤炭和石油是当代主要能源，但可供开采使用的储藏量有限，由于大量消耗，日趋减少，在其它能源未能大量取代之前，经济发展受到威胁，形成 世界性能源危机。充分利用可再生能源，发展新能源以代替部分煤炭和石油， 辅以节能措施，是解决能源需求不断增长的必由之路。
有机化合物的应用 有机化合物形态各异，种类繁多，到 1990 年为止，已知的有机物有一千余万种，它们广泛应用于国民经济、人民生活的各个方 面。如最简单的有机物甲烷是很好的气体燃料，更是重要的化工原料，以它 为原料而得到的一系列化工产品有着广泛的用途：甲烷的氯代物可用做溶 剂、有机硅树脂原料、冷冻剂、麻醉剂等，其中的四氯化碳还是常用的萃取 剂、干洗剂，并适用于扑灭油火和电源附近的火灾；甲烷的氧化产物甲醛的40%水溶液，即福尔马林被用做医药和农业上的消毒剂，甲酸用做纺织、印染工业中的酸洗还原剂以及制革工业中的乳酸凝聚剂和消毒防腐剂；甲烷的热 解产物炭黑可用做橡胶填料、油墨、颜料、吸附剂等；甲烷的硝化产物硝基 甲烷可用做火箭的燃料。乙炔燃烧时产生高温，氧炔焰的温度高达 3200℃， 可用于切割和焊接金属。乙烯除用于化工原料，还是植物生长调节剂，可用 做果实催熟剂等。石蜡可用于制蜡烛、蜡笔、蜡纸、复写纸，还可用于电器 元件绝缘。沥青广泛用于筑路、房屋建筑、水利工程、管道防腐以及电缆绝 缘等。汽油、煤油、柴油主要用于工业、交通运输和生活中的燃料。苯及其 衍生物广泛用于生产合成纤维、合成橡胶、塑料、农药、医药、染料、香料 等。萘可用于杀菌、防蛀、驱虫，是卫生球的成分①。乙醇可用做燃料和消毒、防腐剂，也是酒的主要成分。乙酸是食醋的主要成分（含 6～8%），还用于 生产醋酸纤维、维纶、喷漆溶剂、香料、染料、医药、农药等。草酸可用于 除去铁锈和蓝墨水痕迹。丙三醇即甘油常用做化妆品及皮革、烟草、食品、 纺织品的吸湿剂和滋润剂。硝化甘油有扩张冠状动脉的作用，可用于治疗心 绞痛。食品和饮料的味道、颜色、添加剂、营养物质等都是有机物，用的牙 膏、肥皂、洗涤剂、纸墨笔等文具、服装鞋帽等都与有机物有关。总之，有 机化合物用途甚广，日常生活中衣食住行都离不开有机物。
高分子化合物的用途 高分子化合物是分子量大的化合物，也称高聚 物。如纤维素、蛋白质、蚕丝、橡胶、淀粉等天然高分子化合物，以及以高 聚物为基础的合成材料，如各种塑料，合成橡胶，合成纤维、涂料与粘接剂 等。高分子化合物与人类的物质生活密不可分。人的肌体中有 20%以上是高 分子化合物（各解剖部位含有大量高分子），与生命构造有很大关系的酶、 遗传因子或染色体等也都是高分子。人的各种衣着，可以说全部是由高分子 物质制成的，布绸呢绒、毛线皮革无一不是高分子材料。人们所食用的粮食、 肉类、蛋类以及蔬菜等，都含有大量的高分子物质，它们是人体所需要的营 养成分。据悉，现已有人开始制造人造肉的研究。人们的住所也使用了许多 高分子材料，如建筑房屋用的木材、油毡、涂料、粘接剂，装饰房屋用的壁 纸、地板革等都是。汽车的轮胎、座椅、玻璃、路面上的交通设施也用了许 多高分子材料。我们日常生活中用的牙刷、塑料碗盆、医疗用的药物、科研 上用的试剂、农业上用的薄膜、以及工业用的大量电器零件、各种把手、叶 轮、风扇叶片、高压密封圈、垫片、电缆包层等许多物品的制造都要使用高 分子材料。随着科技的发展，功能高分子（如高分子半导体、感光树脂、电 解质高分子等）和仿生高分子（如模拟酶和固定酶等）的研制开发，使得高 分子化合物更加深入到国防工业、尖端科技等领域。高分子材料已经广泛应 用于人类生活的各个方面，有人认为已占到人类所用各种材料的一半以上。
铁的物理性质 纯净的铁是光亮的银白色金属，它的密度为 7.86 克/厘米 3（20℃），熔点为 1535℃，沸点为 2750℃。按金属的分类，铁属高熔、 沸点的重金属，是黑色金属之一。通常用的铁一般都含有碳和其它元素，所 以常常带有颜色且熔点显著降低。铁有延展性和导热性，可用于机械加工。 铁也能导电，但不及铜、铝的导电性强，故通常不用做导线。纯铁的磁化和 去磁化都很快，常用于制发电机和电动机的铁芯。正是由于铁具有可塑性、 硬度大、铁磁性等工程技术上所要求的许多优良性能，使它成为应用最广泛、 用量最多的金属。
铁的化学性质 铁 Fe，原子序数 26，原子量 55.847。铁有多种同素异 形体，如α铁、β铁、γ铁、б铁等。铁是比较活泼的金属，在金属活动顺 序表里排在氢的前面。常温时，铁在干燥的空气里不易与氧、硫、氯等非金属单质起反应，在高温时，则剧烈反应。铁在氧气中燃烧，生成 Fe3O4，赤热的铁和水蒸气起反应也生成 Fe3O4。铁易溶于稀的无机酸和浓盐酸中，生成二价铁盐，并放出氢气。在常温下遇浓硫酸或浓硝酸时，表面生成一层氧化物 保护膜，使铁“钝化”，故可用铁制品盛装浓硫酸或浓硝酸。铁是一变价元 素，常见价态为+2 和+3。铁与硫、硫酸铜溶液、盐酸、稀硫酸等反应时失去 两个电子，成为+2 价。与 Cl2、Br2、硝酸及热浓硫酸反应，则被氧化成 Fe3+。
铁与氧气或水蒸气反应生成的 Fe3O4，可以看成是 FeO·Fe2O3
的 Fe 为+2 价，另 2/3 为+3 价。铁的+3 价化合物较为稳定。
①，其中有 1/3
钢 含碳量 0.03～2%的铁碳合金。钢坚硬，有韧性、弹性，可以锻打、 压延，也可以铸造。钢的分类方法很多，根据冶炼方法可分为平炉钢、电炉 钢、转炉钢和坩埚钢，根据用途可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢。若按 化学成分分类，钢可以分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢即普通钢，它所 含的碳、硅、锰、硫、磷等比生铁要少得多。碳素钢的性质与含碳量有关， 含碳量越多的硬度越大，含碳量越低的韧性越强。工业上一般把含碳量低于0.3%的叫低碳钢；含碳量在 0.3～O.6%之间的叫中碳钢；含碳量在 0.6%以上 的叫高碳钢。低碳钢和中碳钢用来制造机器零件、管子等；高碳钢用来制造 刀具、量具和冲压模具等。合金钢也叫特种钢，是含有一定量的合金元素的 钢，常用的合金元素有硅、锰、铬、镍、钨、钼、钒、钛、锆、铝、铜、铌、 硼等。由于所加入的合金元素不同，使钢具有不同的性能和用途。例如，钨 钢、锰钢硬度很大，可制金属加工工具、拖拉机履带和车轴等；锰硅钢韧性 特别强，可以制造弹簧片、弹簧圈；钼钢能抗高温，可以制造飞机的曲轴、 特别硬的工具等；钨铬钢的硬度大，韧性很强，可以做机床刀具和模具；镍 铬钢抗蚀性强，不易氧化，也叫不锈钢，可以制造化工生产上用的耐酸塔以 及医疗器械、日常用具等。
生铁 一般指含碳量在 2～4.3%的铁的合金。又称铸铁。生铁里除含碳外，还含有硅、锰及少量的硫、磷等，它可铸不可锻。根据生铁里碳存在形 态的不同，又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。炼钢生铁里的 碳主要以碳化铁的形态存在，其断面呈白色，通常又叫白口铁。这种生铁性 能坚硬而脆，一般都用做炼钢的原料。铸造生铁中的碳以片状的石墨形态存 在，它的断口为灰色，通常又叫灰口铁。由于石墨质软，且有润滑作用，因 而铸造生铁具有良好的切削、耐磨和铸造性能。但它的抗拉强度不够，故不 能锻轧，只能用于制造各种铸件，如铸造各种机床床座、铁管等。球墨铸铁 里的碳以球形石墨的形态存在，其机械性能远胜于灰口铁而接近于钢，它具 有优良的铸造、切削加工和耐磨性能，有一定的弹性，广泛用于制造曲轴、 齿轮、活塞等高级铸件以及多种机械零件。此外还有含硅、锰、镍或其它元 素量特别高的生铁，叫合金生铁，如硅铁、锰铁等，常用做炼钢的原料。在 炼钢时加入某些合金生铁，可以改善钢的性能。
钢铁的生锈 普通钢铁制品在潮湿的空气中，渐渐变色，并在表面生成一种红褐色的物质，这种现象叫做钢铁的生锈。其实质是铁和空气中的氧气、 水蒸气等起作用，生成铁的多种氧化物的水合物。铁锈的成分比较复杂，通 常简略用 Fe2O3·xH2O 表示。铁锈是一种松脆多孔的物质，它不能保护里层的铁不被锈蚀，因此时间久了，钢铁制品就可能锈蚀成一堆无用的废品。尤 其严重的是，钢铁在含有酸气、氯气的水蒸气中，或接触电解质溶液时，锈 蚀得特别快。据统计，每年世界上都有几千万吨钢铁变成了铁锈，而钢铁制 品遭破坏而引起的停工减产、产品质量下降、环境污染、危害人体健康，甚 至造成严重事故的损失是无法估量的。因此，钢铁防锈具有重要的经济意义 和社会意义。
钢铁防锈 既然钢铁生绣是由于铁跟周围物质发生化学反应所引起的，那么，钢铁的防锈也必须从钢铁和周围物质两方面来考虑。生产上常用 的一些防锈方法有：（1）覆盖保护层：即在钢铁表面覆盖致密的保护层，使 之和周围物质隔离开。如在铁制品表面涂上一层油漆、沥青、塑料、搪瓷等 非金属材料。短期的防腐可涂上机油、凡士林、石蜡等。例如船身、车厢、 水桶等常涂油漆，汽车外壳常喷漆，枪炮、机器常涂机油，脸盆等日用品常 涂搪瓷等。还可以用电镀、热镀、喷镀的方法，在钢铁表面镀上一层不易被 腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。这些金属都能因氧化而形成一层致密的 氧化物薄膜，从而阻止水和空气对钢铁的腐蚀。例如，常用的白铁皮就是在 薄钢板的表面镀上一层锌，做罐头用的马口铁就是在铁上镀一层耐有机酸而 无毒的锡，自行车钢圈就是电镀一层既耐腐蚀又耐磨的铬或镍。还可以用化 学方法使钢铁表面生成一层致密的氧化膜。例如，工业上常借一些溶液（亚 硝酸钠和浓碱）的氧化作用，在枪械、自行车车链、刀片、机器零件等钢铁 制品的表面上形成一层致密的墨色的四氧化三铁薄膜。（2）改变钢铁的内部 组织结构：炼钢时加入某些合金元素，从根本上改变普通钢铁的内部结构， 起到抗蚀作用。例如把铬、镍等加入碳素钢里制成不锈钢。此外，利用热处 理或渗铬、渗铝、渗氮等来改变钢铁的内部组织，或使金属产生一层抗蚀性 能很强的表面。（3）改善腐蚀环境，即加入少量缓蚀剂来防止腐蚀。例如用 亚硫酸钠除去水中的氧，可防止锅炉腐蚀。（4）电化学保护法，即根据电化 学原理而采用的方法。此法常用于海水或河道中钢铁设备的保护。除了采取 各种防锈措施外，在钢铁制品的保管中还应保持环境干燥、清洁，保护其防 护层或包装不受损坏等。
金属元素和人体健康的关系 据科学家测定，人体中含有多种金属元素，按其含量的不同，分成两种。在人体中含量超过百万分之五十（50ppm） 的属于常量金属元素，如钙、钾、钠、镁等。而含量在百万分之五十以下的， 属于微量金属元素，如铁、锌、锰、铜、钼、铬、钒、钴、镍、锡、钛、锶、 锂等。有的元素含量甚微，可是对人体健康却有大作用。如果身体里某元素 含量低于标准，可引起疾病，甚至死亡。钙是人体中含量最多的金属元素， 约占成人体重的 1.5～2%，其中 99%的钙存在于骨骼和牙齿中，1%存在于血液中。钙参与骨骼和牙齿的形成并钙化，还能促进维生素 B1 的吸收，使脂肪分解酶被激活①，参与凝血和肌肉的收缩过程。婴幼儿缺少钙，常发生软骨病和 佝偻病。成人体中含有 21～28 克镁，存在于骨骼、肌肉和软组织中。镁是细 胞中几百万种生化反应的催比剂。钠和钾的化合物是人体重要的电解质，对 于保持细胞和血液之间的电平衡、化学平衡起着重要作用。钠存在于细胞外， 钾在细胞内。对高血压患者，应注意“低盐”，或用氯化钾代替。至于肾脏 病患者，这两种盐都必须限制。铁在人体中的含量为百万分之四十，是人体 血红蛋白，肌红蛋白皮细胞色素的主要成分，它的主要功能是参加氧和二氧 化碳的运输。人长期慢性失血、铁摄入量不足或吸收障碍，可患缺铁性贫血。 人体中平均含锌总量为 2 克。锌是一百多种酶的合成成分之一，对蛋白质合 成以及新陈代谢起重要作用，所以儿童缺锌会影响生长和发育。另外锌含量 低还与听力减退有关。但是锌也不能摄入过多，高剂量的锌可造成铜的缺乏， 还可引起缺铁性贫血。一般成人体内含铜 0.l～0.2 克，它是许多酶的组成部 分，并对人体新陈代谢的调节起重要作用。缺铜还会引起脱发症。铅和铅的化合物都有毒，它能抑制血红蛋白的合成，致使卟吩代谢发生障碍①，引起中 毒。铬元素对人体有两面性。低价态的铬，能参与糖和脂肪类物质的代谢作 用，并促进人体的发育成长。缺少低价铬，胰岛素的作用很快下降，严重时 可患糖尿病。而高价态的铬可以干扰很多重要酶的活性，破坏肝、肾的重要 功能，严重的引起癌症。镉、汞等金属对人体有毒。
盐酸 氯化氢气体的水溶液，又称氢氯酸。纯净的浓盐酸无色、有刺激 性酸味。工业品的浓盐酸因含杂质而显黄色。实验室常用浓盐酸的密度为1.19 克/厘米 3，质量百分比浓度约为 38%。盐酸是挥发性酸，故装有浓盐酸 的试剂瓶应用玻璃塞塞紧放于阴凉处。盐酸能够导电，在稀溶液中几乎完全 电离为氢离子和氯离子，是重要的一元强酸。盐酸具有酸的通性，它跟硝酸 银溶液反应生成不溶于稀硝酸的氯比银凝乳状白色沉淀，此反应可用于检验 盐酸或氯离子。盐酸有腐蚀性，3 体积浓盐酸和 1 体积浓硝酸混合而成的王 水，腐蚀性极强，能溶解金、铂等贵金属。盐酸是重要的工业原料之一，广 泛应用于化学、石油、冶金、印染、医药等工业部门。人的胃液里含～0.5% 的盐酸，它能促进食物消化和杀死各种病菌。当胃酸过多时，可服少量的碳 酸氢钠、氧化镁或氢氧化铝凝胶来中和。
硫酸 三氧化硫溶于水即为硫酸，它是一种重要的活泼的二元强酸。纯 品为无色粘稠的油状液体，工业品因含杂质而呈黄、棕等色。实验室常用浓 硫酸的浓度是 98.3%，密度为 1.84 克/厘米 3，熔点 10.49℃，沸点 338℃， 不易挥发。加热时由于分解为水和三氧化硫而发烟。浓硫酸溶于水放出大量 热。稀释时，必须把浓硫酸慢慢倒入水中，并不断搅拌。切不可将水注入浓 硫酸，以防浓硫酸猛烈飞溅而引起事故。浓硫酸有强烈的吸水作用，是很好 的干燥剂，久存的浓硫酸因吸收空气中的水分而降低浓度，浓硫酸可将许多 有机化合物脱水，对动植物组织有很强的破坏作用，有很强的腐蚀性。浓硫 酸是氧化性酸，常温下可使铁、铝等金属钝化而不与之作用，故可用铁或铝 制容器贮存浓硫酸。但在受热的条件下，浓硫酸可氧化绝大多数金属和非金 属，如与铜反应生成硫酸铜和二氧化硫，与碳作用生成二氧化碳和二氧化硫。 稀硫酸具有酸的通性，实验室常用稀硫酸与锌反应来制备氢气，它与氯化钡 反应生成不溶于硝酸的白色硫酸钡沉淀，可用于检验硫酸或硫酸根离子的存 在。硫酸是重要的基本化工产品之一，其产量常用来衡量一个国家的化工生 产能力。硫酸广泛用于肥料工业、石油、冶金、制造炸药、农药、合成染料 等部门。还可用硫酸来制取各种挥发性酸。硫酸还是化学实验室里的常用试 剂。
硝酸 五氧化二氮溶于水即得硝酸。纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性 气味的油状液体，熔点为-42℃，沸点为 86℃，密度为 1.5027 克/厘米 3，它 能以任意比例溶解于水。当溶有二氧化氮时，即得发烟硝酸。发烟硝酸为红 褐色液体，在空气中猛烈发烟并吸收水分。实验室常用浓硝酸的浓度约 68%， 密度为 1.41 克/厘米 3。硝酸受热或见光就会分解放出二氧化氮（使硝酸带 有微黄色），所以须把它盛在棕色瓶中，贮放于冷暗处。硝酸是重要的一元 强酸，具有酸的通性。硝酸有很强的氧化性，与金属反应时一般不生成氢气。 浓硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化性强。铝、铁、铬等金属在浓硝酸中钝化， 所以可用铝槽车装运浓硝酸。浓硝酸和浓盐酸的混合物（体积比 1:3）叫做王水，氧化能力更强，能使不溶于硝酸的金、铂等贵金属溶解。硝酸还能使 许多非金属及某些有机物氧化。硝酸腐蚀性很强，溅在皮肤上引起疼痛并产 生黄色斑点，使用时应小心。实验室里用硝酸钠跟浓硫酸共同加热来制取硝 酸。硝酸是一种重要的化工原料，广泛用于制造化肥、炸药、染料、塑料、 硝酸盐等许多化学产品。硝酸也是常用的化学试剂。
氢氧化钠 化学式 NaOH，是常见的、重要的碱；式量 40.00，密度 2.130 克/厘米 3。熔点 318.4℃，沸点 1390℃，纯的无水氢氧化钠为白色半透明， 结晶状固体。氢氧化钠极易溶于水，溶解度随温度的升高而增大，溶解时能 放出大量的热。它的水溶液有涩味和滑腻感，溶液呈强碱性，具备碱的一切 通性。氢氧化钠还易溶于乙醇、甘油，但不溶于乙醚、丙酮、液氨。固体氢 氧化钠溶解或浓溶液稀释时会放出热量，与无机酸反应生成相应的盐类；能 从水溶液中沉淀金属离子成为氢氧化物；能使油脂发生皂化反应①，生成相应 的有机酸的钠盐和醇，这是去除织物上的油污的原理。
氢氧化钠的用途十分广泛，在化学实验中，除了用做试剂以外，由于它 有很强的吸水性，还可用做碱性干燥剂。在工业上，氢氧化钠通常称为烧碱， 俗称又叫火碱或苛性钠。这是因为较浓的氢氧化钠溶液，溅到皮肤上会腐蚀 表皮，造成烧伤，大量接触烧碱时应佩带防护用具。工作服或工作帽应用棉 布或适当的合成材料制作。接触片状或粒状烧碱时，工作场所应有通风装置， 室内空气中最大允许浓度为 2 毫克/米 3。碱液触及皮肤，可用 5～10%硫酸镁 溶液清洗，如溅入眼睛里，应立即用大量硼酸水溶液清洗。烧碱在国民经济 中有广泛应用，许多工业部门都需要烧碱。使用烧碱最多的部门是化学药品 的制造，其次是造纸、炼铝、炼钨、人造丝、人造棉和肥皂制造业。另外， 在生产染料、塑料、药剂及有机中间体，旧橡胶的再生，制金属钠、水的电 解以及无机盐生产中，制取硼砂、铬盐、锰酸盐、磷酸盐等，也要使用大量 的烧碱。
在保存固体氢氧化钠时要注意把试剂瓶口封严，以防止暴露在空气中吸收水和二氧化碳。烧碱可通过电解食盐溶液，或通过碳酸钠与石灰乳反应获 得。
氢氧化钙 化学式 Ca(OH)2，式量 74.09，俗名熟石灰或消石灰，白色粉末，密度 2.24 克/厘米 3，在 580℃时失去水。微溶于水，具有很强的腐蚀 性和吸湿性，对皮肤、织物等有腐蚀作用。它的澄清水溶液叫做石灰水，放 在空气中能吸收二氧化碳，生成碳酸钙。二氧化碳同样可使澄清的石灰水溶 液变浑浊，这也是实验室中检验二氧化碳气体生成的方法。氢氧化钙也能溶 于酸、氯化铵等溶液中，氢氧化钙可用于制糖、医药和化学工业等方面，如 制漂白粉、硬水软化剂、消毒剂、制酸剂、收敛剂等。用氢氧化钙和水组成 的石灰乳可用来粉刷墙壁和保护树木等。
氯化钠（食盐） 化学式 NaCl，式量 58.44，食盐的主要成分，白色 立方晶体或细小的晶体粉末，密度 2.165 克/厘米 3（25℃），熔点 801℃， 沸点 1413℃，味咸。溶于水，显中性，易溶于甘油，但难溶于乙醇，易潮解。 自然界中有海盐、池盐、井盐、岩盐。含有气体的岩盐，叫鸣盐。我国西北 盐湖所特产的直径为 3～4 厘米的珠状盐粒叫珍珠盐。将自然界中得到的常含 氯化钙、氯化镁等杂质的粗盐溶于水，加入石灰水、碳酸钠，除去沉淀，蒸发后得精盐。氯化钠无论在工业生产、医学及日常生活中都发挥着重要的作 用。通过电解饱和食盐水的方法可用来制取氯气、氢气和氢氧化钠，还可用 来制盐酸、金属钠等，以及供盐析肥皂和鞣制皮革等。高度精制后的氯化钠 可用于制造生理盐水，可用于失钠、失水和失血等情况的临床治疗及生理实 验。氯化钠可用于食品调味和腌制鱼肉蔬菜则是人所共知的。
碳酸钠（纯碱） 化学式为 Na2CO3，俗名纯碱，又称苏打、碱灰，一种重要的化工基本原料，纯碱工业的主产品。通常为白色粉末，高温下易分解， 易溶于水，水溶液呈碱性。纯碱在潮湿的空气里会潮解，慢慢吸收二氧化碳 和水，部分变为碳酸氢钠，所以包装要严，否则会吸潮结块，碳酸钠与水生 成 Na2CO3·10H2O，Na2CO3·7H2O，Na2CO3·H2O 三种水合物，其中 Na2CO3·10H2O 最为稳定，且溶于水的溶解热非常小。多应用于照相行业，其商品名称为碳 氧。Na2CO3·10H2O 又称晶碱，以前，晶碱常用于家庭洗涤和洗羊毛，故又称 “洗濯碱”①。过去，我国民间习惯使用既能洗衣又能发面的“块碱”，那是 用纯碱加大量水搅拌制成的（另加有一些小苏打（NaHCO3），其含水量在 50% 以上。碳酸钠溶于水时呈吸热反应，在空气中易风化。Na2CO3·7H2O 不稳定， 仅在 32.5～36℃范围内才能从碳酸钠饱和溶液中析出。碳酸钠是弱酸强碱 盐。用化学方法制出的 Na2CO3 比天然碱纯净，人们因此称它为“纯碱”。
纯碱的用途很广，一般都是利用它的碱性。它可用于制造玻璃，如平板 玻璃、瓶玻璃、光学玻璃和高级器皿；还可利用脂肪酸与纯碱的反应制肥皂； 在硬水的软化、石油和油类的精制、冶金工业中脱除硫和磷、选矿、以及铜、 铅、镍、锡、铀、铝等金属的制备、化学工业中制取钠盐、金属碳酸盐、漂 白剂、填料、洗涤剂、催化剂及染料等均要用到它，在陶瓷工业中制取耐火 材料和釉也要用到纯碱。
纯碱是一种重要的大吨位的化工原料。纯碱生产有索尔维法①，侯氏制碱法②和天然碱加工法等，所用原料因加工方法不同而异。主要原料为原盐（包 括海盐、池盐、矿盐及地下卤水）、天然碱、石灰石、氨等。中国主要纯碱 厂有大连化工公司碱厂，天津碱厂，青岛碱厂，自贡鸿鹤化工总厂，湖北省 化工厂。
五水硫酸铜（胆矾） 化学式 CuSO4·5H2O，式量 249.68，俗名胆矾，蓝色晶体，具有光泽，玻璃状，密度 2.284 克/厘米 3，于 110℃失去 4 分子 H2O，于 150℃失去 5 分子 H2O。五水硫酸铜可溶于水。在空气中风化后，变 为白色无水 CuSO4，性脆，无臭，味涩，有毒！根据CuSO4·5H2O CuSO4+5H2O 蓝色白色可用在实验室中测定某些试剂是否含水，也可用无水 CuSO4 做脱水剂。硫酸铜可用做中药，具有催吐、祛腐、解毒的功用，也用做木材防 腐剂、媒染剂、杀菌剂、杀虫剂、颜料、电镀液、染发剂、雕刻剂。如配制 电解法精炼铜和电镀铜的电解液，跟石灰乳混合可以配成波尔多液，用做防 治植物病虫害的农药，制造绿色颜料。用热的浓硫酸溶解铜屑，或在有充足① 洗濯碱中的“濯”，读 zhuó。
① 索尔维（E.Solvay ，1838—1992）比利时国工业化学家。
② 我国著名化学家侯德榜（1890—1974）发明的联合制碱法。参看本系列学习词典的《高中化学学习词典》。
空气供给的条件下，用热的稀硫酸来溶解废铜可以制得。
化学肥料 简称化肥。用化学和（或）物理方法人工制成的含有一种或 几种农作物生长需要的营养元素的肥料。作物生长所需要的常量营养元素有 碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫。微量营养元素有硼、铜、铁、锰、 钼、锌、氯等。土壤中的常量营养元素氮、磷、钾通常不能满足作物生长的 需求，需要施用含氮、磷、钾的化肥来补足。而微量营养元素中除氯在土壤 中不缺外，另外几种营养元素则需施用微量元素肥料。化肥一般多是无机化合物，仅尿素[CO(NH2)2]是有机化合物。凡只含一种可标明含量的营养元素的化肥称为单元肥料，如氮肥、磷肥、钾肥等。凡含有氮、磷、钾三种营养 元素中的两种或两种以上且可标明其含量的化肥称为复合肥料或混合肥料。 品位是化肥质量的主要指标。它是指化肥产品中有效营养元素或其氧化物的 含量百分率。
氮肥 含有作物营养元素氮的化肥。元素氮对作物生长起着非常重要的 作用，它是植物体内氨基酸的组成部分、是构成蛋白质的成分，也是植物进 行光合作用起决定作用的叶绿素的组成部分。氮还能帮助作物分殖。施用氮 肥不仅能提高农产品的产量，还能提高农产品的质量。常见氮肥及其主要成 分和性质如下表所示：肥料 主要化学成分 平均含量（%） 在水中溶解性硝酸铵 NH 无水氨 N
