馬海霖

摘要：無機(jī)化學(xué)作為四大化學(xué)分支之一，是化學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要分支。在高中階段我們系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了無機(jī)物的分類與性質(zhì)，認(rèn)識(shí)到人類生存與發(fā)展的各個(gè)方面都與無機(jī)物息息相關(guān)。本文根據(jù)無機(jī)物的分類，簡(jiǎn)要的介紹了高中學(xué)習(xí)過程中常見無機(jī)物的性質(zhì)、制備方法等相關(guān)知識(shí)，并聯(lián)系實(shí)際生產(chǎn)生活，粗略地概括了這些無機(jī)物的應(yīng)用范圍。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；無機(jī)物；性質(zhì)；應(yīng)用

一、無機(jī)化學(xué)概述

（1）無機(jī)化學(xué)的發(fā)展歷程

無機(jī)化學(xué)是研究無機(jī)物質(zhì)的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和反應(yīng)的一門學(xué)科，它是化學(xué)中最古老最基礎(chǔ)的學(xué)科。無機(jī)化學(xué)的歷史可以追溯到原始社會(huì)，陶瓷器、銅、鋼鐵、食鹽等就是人們最先熟悉的無機(jī)物。我們的祖先在化學(xué)的應(yīng)用上一直走在世界的前列，但在無機(jī)化學(xué)理論的建立方面明顯落后于西方，基于西方波意耳、門捷列夫等先驅(qū)者的勇敢探索才形成了今天無機(jī)化學(xué)這門學(xué)科。我國(guó)的無機(jī)物合成是從鹽堿化工開始的，改革開放之后我國(guó)無機(jī)物合成技術(shù)發(fā)展迅速，現(xiàn)在核技術(shù)、材料科學(xué)和生命科學(xué)的研究都處在世界先進(jìn)水平。

（2）常見無機(jī)物的分類

無機(jī)物按照其組成元素的數(shù)量可分為單質(zhì)和化合物。單質(zhì)指的是物質(zhì)由單一元素組成，像空氣中的氧氣、氮?dú)?、稀有氣體等都是單質(zhì)，而化合物則是指該物質(zhì)由兩種或兩者以上的元素組成，像我們呼出的二氧化碳，維持生命活動(dòng)所必需的水，都是化合物。當(dāng)然，單質(zhì)和化合物還可以根據(jù)其自身性質(zhì)的不同繼續(xù)細(xì)分，像單質(zhì)又可以繼續(xù)分為金屬單質(zhì)和非金屬單質(zhì)，金屬單質(zhì)又可以根據(jù)其在元素周期表中的位置劃分為活潑金屬、鑭系金屬、錒系金屬等；化合物又可以根據(jù)組成元素的種類分為氧化物、酸性物質(zhì)、堿性物質(zhì)、鹽等等。將常見的無機(jī)物進(jìn)行分類有助于我們區(qū)分它們的性質(zhì)，掌握它們之間的變化規(guī)律及相互聯(lián)系，更加深刻地記憶相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

（3）常見無機(jī)物的制備方法

無機(jī)物在生活中應(yīng)用廣泛，隨著人類社會(huì)的進(jìn)步，對(duì)材料的物理化學(xué)性能和制造成本的要求越來越高，為符合社會(huì)發(fā)展的要求，化學(xué)家們也不斷探索無機(jī)物的制備方法。這里著重介紹一下常見的單質(zhì)的制備方法，主要有物理分離法、熱分解法、還原法等。像制備氫氣，實(shí)驗(yàn)室常用的方法就是電解水生成氫氣和氧氣，屬于電解法，這種方法原料水廉價(jià)常見，制備的氫氣純度高，但會(huì)消耗很多電能，增加生產(chǎn)成本。因此工業(yè)上常用蒸汽重組法制氫，采用甲醇或者天然氣為原料，甲醇制氫就是把甲醇和水按一定比例混合放入反應(yīng)器，添加銅鋅催化劑，然后加熱到 300℃左右形成蒸汽，此時(shí)甲醇會(huì)發(fā)生催化裂解和轉(zhuǎn)化反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。這種方法工藝成熟運(yùn)行可靠，是目前工業(yè)制氫的主要方法。

（4）常見無機(jī)物的性質(zhì)

根據(jù)上文提到的無機(jī)物的分類，同一類無機(jī)物雖然結(jié)構(gòu)和性質(zhì)各不相同，但往往具有特定的通性和變化規(guī)律。就生活中常用的金屬單質(zhì)來說，物理性質(zhì)方面，除金屬汞以外，其他金屬常溫下都是固體，一般具有金屬光澤，具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱和延展性；化學(xué)性質(zhì)方面，它們大多易失去電子，具有還原性，在自然界中常以氧化物或硫化物的形式存在。而且金屬單質(zhì)之間還有獨(dú)有的變化規(guī)律，比如初中時(shí)就開始背誦的金屬活動(dòng)性順序表，反應(yīng)了它們還原性強(qiáng)弱順序，還原性強(qiáng)的金屬單質(zhì)能將還原性弱的金屬?gòu)钠潲}中置換出來。除了金屬單質(zhì)外，常見的酸、堿、鹽都有其個(gè)性和通性，掌握這些無機(jī)物的性質(zhì)能夠使我們理解自然界中的一些想象，利用這些知識(shí)可以發(fā)展我們的科學(xué)技術(shù)，提高人類的生產(chǎn)力。

二、常見無機(jī)物的應(yīng)用

（1）常見無機(jī)物在能源方面的應(yīng)用

21世紀(jì)以來，能源與環(huán)保一直是伴隨人類社會(huì)發(fā)展的兩個(gè)重大問題，像傳統(tǒng)的煤、石油、天然氣燃料都屬于有機(jī)物，它們是不可再生資源，儲(chǔ)量在不斷減少，并且燃燒會(huì)排放出二氧化碳、硫化物等空氣污染物，因此世界各國(guó)都在開發(fā)新型綠色環(huán)?？稍偕茉础Ｔ谛滦湍茉搭I(lǐng)域，鋰電池是一顆耀眼新星，鋰電池具有電壓高、比能量大、安全性能好、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于手機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品。此外，電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)也正在蓬勃發(fā)展，其電池也是由無機(jī)物組成的鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鈉硫電池、二次鋰電池等。

（2）常見無機(jī)物在醫(yī)療方面的應(yīng)用

無機(jī)物質(zhì)在醫(yī)療上的應(yīng)用隨處可見，比如手術(shù)用的高碳鋼手術(shù)刀，硫酸鈣制作的石膏繃帶，影響人體生命活動(dòng)的微量元素等。鈦是一種純性金屬，具有很好的耐腐蝕性、穩(wěn)定性高，植入人體中不會(huì)造成人的過敏，是唯一對(duì)人類植物神經(jīng)和味覺沒有任何影響的金屬。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上會(huì)用鈦片和鈦螺絲釘固定在骨頭損傷處，幾個(gè)月后新骨頭就會(huì)長(zhǎng)在鈦片上和螺絲釘?shù)穆菁y里，新的肌肉會(huì)覆蓋在鈦片上，這種“鈦骨”就如真的骨頭一樣，所以被稱為“人造骨骼”，現(xiàn)在已經(jīng)開始應(yīng)用于骨折手術(shù)中。對(duì)美容運(yùn)動(dòng)感興趣的朋友一定聽說過硅膠這種物質(zhì)，它是由硅酸凝膠適當(dāng)脫水而成的顆粒大小不同的多孔物質(zhì)，具有耐水、耐老化、無毒無味的特點(diǎn)，可以制作成人體器官，人體外形。這些新興無機(jī)物材料的應(yīng)用，極大地促進(jìn)了醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，讓人類可以享受健康人生。

（3）常見無機(jī)物在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)中使用的殺菌劑、殺蟲劑、肥料等的主要成分都是我們學(xué)過的無機(jī)物。像我們熟知的殺菌劑波爾多液的主要成分就是堿式硫酸銅，它是由硫酸銅、熟石灰和水配成的天藍(lán)色膠狀懸濁液。還有砷酸鉛、砷酸鈣等無機(jī)物都是以前常用的殺蟲劑的主要成分。所以說無機(jī)物在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中存在重要的應(yīng)用價(jià)值。

結(jié)語：

自然界充滿無機(jī)物，將常見的無機(jī)物相關(guān)知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通能幫助我們更全面地認(rèn)識(shí)客觀世界。同時(shí)要注意，在學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)的過程中應(yīng)該學(xué)會(huì)按照不同無機(jī)物的性質(zhì)與聯(lián)系進(jìn)行分類，將點(diǎn)知識(shí)串聯(lián)起來，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，從而更好的掌握和應(yīng)用這些知識(shí)。

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