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义务教育教科书 科学 七年级 下册（浙教版 2025春版） · 整册知识清单 知识清单
科学　七年级 下册
整册知识清单 · 浙教版（2025春版）
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全书围绕“物质—生命—地球—技术”四条主线展开：第 1、2 章从生命的结构与生殖和物质的微观结构两个角度认识“物质世界的层次”；第 3 章用质量、密度、物态变化、变化与性质定量与定性地描述物质特性；第 4 章把视野投向地球表面与土壤，并把“土壤—植物”作为一个系统来研究；第 5 章回到人类改造世界的活动——制造技术与工程。
章 章标题 核心概念 主要考点
第1章 生物的结构与生殖 细胞分裂生长分化、组织、器官、系统、受精与发育、变态发育、花与果实、种子萌发、细菌真菌病毒 结构层次比较；完全/不完全变态；子房与果实的对应；细菌真菌病毒的区别
第2章 物质的微观结构 分子、分子模型、电解水、原子结构模型、相对原子质量、离子、元素、同位素、元素符号、化学式、化合价 分子性质；电解水现象与结论；原子构成与电中性；元素与原子的区别；化学式书写与计算
第3章 物质的特性 质量、托盘天平、密度 ρ＝m/V、物态变化、熔点沸点、物理变化与化学变化、物理性质与化学性质 质量的属性；天平使用规范；密度计算与单位换算；六种物态变化及吸放热；变化与性质的判断
第4章 我们生活的大地 地球圈层、地形与等高线、地壳变动与外力、土壤形成与成分结构质地、根系与根尖、导管筛管、土壤污染与保护 五种地形判读；等高线疏密与坡度的关系；三类土壤质地对比；吸水失水条件；导管与筛管运输方向
第5章 制造技术与工程 制造、智能制造、纳米制造、生物制造、制造强国三步走、金属成型与铸造、热塑与热固塑料、陶与瓷、陶瓷六工序 先进制造技术的分类；成型与铸造的区别；两类塑料的差异；陶与瓷的区别；陶瓷制造工序排序
第1章　生物的结构与生殖
★ 重点掌握　本单元（章）核心：生命体在结构上层层组建——细胞→组织→器官→（系统）→个体；在延续上靠生殖与发育实现物种繁衍。重点掌握细胞分裂/生长/分化的区别、动植物结构层次差异、各类生物的生殖发育方式，以及微生物的结构特点。
图　图1-1　植物细胞与动物细胞结构对比
第 1 节　生物体的结构层次
绝大多数动物细胞大小相近，直径约 20～30 μm。生物体内数量巨大的细胞都由细胞分裂产生，生命几乎都始于一个细胞——受精卵。
▍ 一、细胞的分裂、生长和分化
细胞分裂：一个细胞分成两个细胞的过程。分裂时细胞核先由一个分成两个，细胞质再分成两份，每份各含一个细胞核。分裂过程中细胞核内的遗传物质先复制加倍，再平均分配到两个子细胞，从而保证子细胞与母细胞遗传物质相同。
细胞生长：刚分裂出的子细胞一般只有母细胞一半大小，能吸收营养、合成自身物质而不断长大。
细胞分化：分裂后有的子细胞在形态、结构和功能上发生差异性变化，形成不同种类的细胞，这个过程叫细胞分化。一个受精卵经不断的分裂、生长和分化，最终长成完整的生物个体。
图　图1-2　细胞分裂、生长与分化示意图
易错警示　易错：细胞分裂使细胞数目增多，细胞生长使细胞体积增大，细胞分化使细胞种类增多（形成组织）。三者结果不同，不能混淆；“遗传物质平均分配”保证了亲子代遗传的稳定性。
▍ 二、植物体的结构层次
组织：由形态相似、功能相同的细胞联合在一起形成的细胞群。植物的基本组织主要包括以下五类：
植物组织 主要功能 分布/特点
保护组织 保护内部柔嫩部分 根、茎、叶等表面的表皮细胞
输导组织 运输水、无机盐（导管）和有机物（筛管） 根、茎、叶中的管状细胞
营养组织 储藏营养；含叶绿体者能进行光合作用 根、茎、叶、花、果实、种子中，细胞壁薄、液泡大
机械组织 支撑和保护 茎、叶柄、叶片、果皮、种皮等处，细胞壁增厚
分生组织 持续或周期性分裂产生新细胞 根尖、茎尖等处，细胞小、核大、排列紧密
器官：由不同的组织按一定次序组合在一起、能行使一定功能的结构。被子植物的六大器官为根、茎、叶、花、果实、种子；其中花、果实、种子与生殖有关，叫生殖器官；根、茎、叶与营养有关，叫营养器官。
◆ 方法与规律　植物体的结构层次：细胞 → 组织 → 器官 → 植物体（植物体没有“系统”这一层次）。
▍ 三、动物体的结构层次
人体有四种基本组织：
人体基本组织 主要功能 分布/举例
上皮组织 保护；部分能分泌、吸收 皮肤、内脏器官表面和管腔内壁（如小肠腺上皮细胞）
肌肉组织 收缩、舒张，使机体运动 平滑肌、心肌、骨骼肌
结缔组织 运输、支撑、连接 血液、软骨、肌腱等，细胞间隙大
神经组织 接受刺激、产生并传导兴奋 脑、脊髓和周围神经，由神经细胞构成
器官：多种组织有序组合、具多种功能的结构，皮肤是人体最大的器官（由表皮、真皮、皮下组织构成）。系统：能够共同完成一项或多项生理功能的多个器官按一定顺序组合而成。
人体（男性）生殖系统：睾丸（主要生殖器官）产生精子、分泌雄性激素；附睾贮存精子；精子经输精管、尿道排出。女性生殖系统：卵巢（主要生殖器官）产生卵细胞、分泌雌性激素；卵细胞经输卵管向子宫移动；子宫是胚胎发育的场所。
除生殖系统外，人体还有运动系统、呼吸系统、循环系统、消化系统、泌尿系统、神经系统、内分泌系统等（连同生殖系统共八大系统）。各个系统既分工协作又密切配合，在神经系统和内分泌系统的调节下，使人体成为一个协调统一的整体。
◆ 方法与规律　动物体（人体）的结构层次：细胞 → 组织 → 器官 → 系统 → 个体（比植物多了“系统”层次，这是动、植物结构层次的主要区别）。
第 2 节　人和动物的生殖与发育
▍ 一、人的生殖与发育
受精：精子与卵细胞在输卵管结合形成受精卵，标志新生命的开始（一般每月只排一个成熟卵细胞，男性每天可产生上亿精子）。受精卵一边分裂形成早期胚胎，一边移入子宫并附着于子宫内膜，即怀孕。
胚胎发育：出现羊膜、羊水、胎盘和脐带。胎儿生活在羊水中，通过胎盘、脐带从母体获得营养和氧气，排出二氧化碳和废物；形成受精卵约 38 周后发育成熟。分娩：胎儿从母体产出的过程（宫口扩张→胎儿娩出→胎盘娩出）。母乳含婴儿所需各种营养和抗病物质，是婴儿最好的食品。
人的一生大致经历婴幼儿期、少年期、青春期、成年期、老年期，最终衰老死亡。青春期是身体发育和智力发展的黄金时期，显著特点是性发育和性成熟：男性睾丸增大、分泌雄性激素、产生精子，睡梦中排出精液即遗精；女性卵巢质量增加、分泌雌性激素、排出成熟卵细胞，若未受精则子宫内膜脱落出血即月经。两者都是正常生理现象。
男女生殖器官的差异称第一性征；除生殖器外的男女差异（如体态、声调）称第二性征，由雄/雌性激素刺激产生。
易错警示　① 遗精和月经都是正常的生理现象，不是疾病，不必恐慌。② 青春期大脑兴奋性强但自控力较弱，应培养自制、规律作息、均衡营养。③ 受精卵形成的部位是输卵管，而胚胎发育的场所是子宫——二者易混。
▍ 二、昆虫的生殖与发育
完全变态发育：经历卵→幼虫→蛹→成虫四个阶段，幼虫与成虫形态结构和生活方式差别很大，如桑蚕（蚕）、蜜蜂、蚊子。不完全变态发育：经历受精卵→幼虫→成虫三个阶段，无蛹期，如蝗虫、蝼蛄。
图　图1-3　完全变态与不完全变态发育对比
◆ 方法与规律　消灭蝗虫的最佳时期是幼虫（若虫）期：此时翅未长成、跳跃能力弱、群集且尚未造成大危害。
▍ 三、两栖动物的生殖与发育
青蛙、蟾蜍等两栖动物生殖和发育主要在水中完成。雄蛙雌蛙抱对（提高受精率），雌蛙产卵、雄蛙排精，体外受精；受精卵经胚胎发育为蝌蚪，再经变态发育为幼蛙、成蛙。
比较项目 蝌蚪 成蛙
生活环境 水中 水陆两栖
呼吸器官 鳃 肺和皮肤
运动器官/方式 尾、鳍；游泳 四肢；跳跃、游泳
◆ 方法与规律　两栖动物“两栖”指幼体水生、成体水陆两栖；其生殖发育离不开水，故分布受水域限制。
▍ 四、鸟类的生殖与发育
鸟类的生殖发育一般包括求偶、交配、筑巢、产卵、孵卵、育雏等阶段，均伴随复杂繁殖行为。鸟类为体内受精，产出具坚硬外壳的较大型卵；因外界温度低于亲鸟体温，产出的卵需亲鸟孵卵才能继续发育；部分雏鸟需亲鸟喂养一段时间。
◆ 方法与规律　复杂的繁殖行为提高了后代成活率（如孵卵保温、育雏喂食）。并非所有鸟都完整经历全部阶段（如杜鹃不筑巢、不孵卵、不育雏）。
第 3 节　植物的生殖与发育
▍ 一、花的结构
一朵花一般由花托、花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊组成。雄蕊包括花药（内有花粉）和花丝；雌蕊包括柱头、花柱、子房（子房内有胚珠）。雄蕊和雌蕊是一朵花最主要的结构（与生殖直接相关）。同时具雌雄蕊的花叫两性花（桃花、百合），只有一种的叫单性花（南瓜）。
图　图1-4　花的结构示意图
▍ 二、传粉和受精
传粉：雄蕊花粉从花药散出落到雌蕊柱头上的过程。分为：自花传粉（花粉落到同一朵花柱头，如水稻、小麦）和异花传粉（普遍方式，媒介主要是风和昆虫）。靠昆虫传粉的花称虫媒花（桃、油菜、月季），靠风力传粉的称风媒花（玉米、杨、柳、榆）。
受精：花粉受柱头黏液刺激萌发花粉管，沿花柱直达胚珠，精子与胚珠内卵细胞结合形成受精卵。受精后子房发育为果实：子房壁→果皮，胚珠→种子，受精卵→胚。
图　图1-5　子房发育成果实的过程
易错警示　① 一个果实中种子数 = 子房内胚珠数（西瓜多胚珠故多种子，桃单胚珠故一种子）。② 阴雨/大风/无风天气会妨碍传粉，导致果树、农作物减产，可人工辅助授粉补救。③ 玉米粒、小麦粒是果实（种皮与果皮愈合），不是种子。
▍ 三、种子的结构
种子的基本结构包括种皮和胚（胚芽、胚轴、胚根、子叶），有的还有胚乳。胚是新植物的幼体；子叶或胚乳储存淀粉、脂肪、蛋白质等营养供胚发育。
比较 菜豆种子（双子叶） 玉米种子（单子叶）
子叶数 2 片，储存营养 1 片，不储营养
胚乳 无 有，储存淀粉
营养储存处 子叶 胚乳
遇碘变蓝部位 子叶 胚乳
共同点 都有种皮和胚（胚芽、胚轴、胚根、子叶） 都有种皮和胚，胚是幼体
■ 温故与说明　实验中往菜豆子叶滴加稀碘液前先用刀片划几行，是为了让碘液更易渗入便于显色。人类食用的豆类主要部分是子叶；面粉主要由小麦种子的胚乳加工而成。
▍ 四、种子的萌发
种子萌发需要适宜的温度、一定的水分、充足的空气（外部条件），还与种子自身（完整活胚、饱满、非休眠）有关，故播种前要选种。萌发时胚根先突破种皮发育成根，随后胚芽长成茎和叶。
■ 温故与说明　控制变量法：研究受多因素影响的实验时，每次只改变一个变量（自变量），控制其余不变，观察因变量变化。如探究水分影响时，比较“有水组”与“无水组”，其余条件须一致。
▍ 五、植物的营养繁殖（无性生殖）
有性生殖：两性生殖细胞结合形成受精卵，由受精卵发育成新个体。无性生殖：不经过两性生殖细胞结合，由母体直接产生新个体。植物依靠根、茎、叶等营养器官进行的无性生殖叫营养繁殖，能保持亲本优良性状且繁殖快，农业生产常用扦插、压条、嫁接。
扦插：剪取枝条插入湿润土壤（或水）中生根发芽，如马铃薯、葡萄、柳树、绿萝。插穗下端削斜面以增大吸水面积。
压条：将匍匐茎压入土中，长根后剪断分株，如桑、紫藤、石榴、夹竹桃，存活率高。
嫁接：将接穗（枝或芽）接到砧木上，使两者形成层（分生组织）紧贴，长成完整植株，如桃、橘、苹果、蜡梅。亲缘关系越近成功率越高（仙人掌砧木+蟹爪兰接穗，开蟹爪兰的花）。
植物组织培养：离体的组织、器官或细胞在无菌特殊培养基上培育成完整植株。可实现稀有/高价值作物快速繁殖，并能在超低温下长期保存优良品种。
易错警示　嫁接成活后表现接穗的性状（开接穗的花、结接穗的果），砧木只提供营养和支持，不变更接穗的遗传特性。
▍ 六、芽的发育
芽是一团未完全分化的细胞，顶端的枝芽发育成枝和叶，花芽发育成花。顶端枝芽使主茎长高，叶腋侧芽形成侧枝。
◆ 方法与规律　顶端优势：顶芽优先生长、侧芽受抑制的现象（棉花、柳树、果树明显）。农业生产中摘除顶芽（打顶）可解除抑制，促进侧枝生长、增加开花结果部位、便于采摘，并控制株形。
第 4 节　微生物的结构与生殖
▍ 一、细菌
细菌分布极广，个体微小（约几 μm），大量繁殖形成肉眼可见的菌落。按形态分球菌、杆菌、螺旋菌。基本结构有细胞壁、细胞膜、细胞质，没有成形的细胞核（原核生物）；有的有鞭毛（运动）、荚膜（保护）。细菌通过分裂生殖（如大肠杆菌适宜条件下约 20 min 分裂一次，繁殖极快）。
◆ 方法与规律　细菌与人类关系密切：有益——分解遗体与垃圾、乳酸菌制酸奶、甲烷菌产沼气、发酵食品与制药；有害——肺结核、霍乱、鼠疫等由细菌引起。
▍ 二、真菌
真菌有单细胞（酵母菌）和多细胞（霉菌、蘑菇）。细胞结构都有细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡和细胞核（真核生物）。
酵母菌：用于酿酒、制馒头和面包（发酵产生气体使面团疏松）。
霉菌：由菌丝构成，靠菌丝顶端产生的孢子繁殖（青霉、根霉、曲霉）；梅雨季节易使食物、物品发霉。
蘑菇：地下菌丝吸收水肥，地上为菌柄、菌盖；菌盖下菌褶产生孢子，亦靠孢子繁殖。霉菌和蘑菇靠孢子繁殖的方式统称孢子生殖。香菇、金针菇等可食用；毒蝇伞等有毒，勿采食野菇。
易错警示　蘑菇没有根、茎、叶，不能进行光合作用，靠菌丝吸收现成有机物，故属于真菌而非植物。
▍ 三、病毒
病毒没有细胞结构，由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成，比细菌更小，必须寄生在其他生物细胞内才能生活。按寄主分：植物病毒（烟草花叶病毒）、动物病毒（腺病毒）、细菌病毒（噬菌体）（如大肠杆菌噬菌体）。
增殖过程：吸附 → 注入核酸 → 复制合成 → 组装 → 释放（裂解寄主细胞）。流感、艾滋病、狂犬病、口蹄疫、鸡瘟等均由病毒引起。
■ 温故与说明　关于“病毒是否为生物”：病毒虽无细胞结构、不能独立代谢，但具有遗传、变异、增殖等生命特征，学界普遍将其归为生物（等特殊类群）。
图　图1-6　细菌、真菌和病毒的结构示意图
▍ 四、单细胞动植物
单细胞生物个体微小，所有生命活动在一个细胞内完成。单细胞植物如衣藻、小球藻；单细胞动物如变形虫、草履虫。
草履虫：身体由一个细胞构成，有大核和小核、表膜（密生近万根纤毛）、口沟（取食）、食物泡（消化）、胞肛（排废）、伸缩泡。靠细胞分裂进行无性生殖，恶劣环境下也能有性生殖。
◆ 方法与规律　真菌、细菌、病毒个体小、结构简单，统称为微生物；它们分布极广，甚至在海底热泉、极地、深海沟等极端环境中也能生存。
第1章 核心整合 · 易错警示 ① 细胞分化形成组织，组织构成器官，器官构成系统（动物）。植物无系统层次。 ② 生殖方式：有性生殖（两性细胞结合）与无性生殖（母体直接产生，如扦插、压条、嫁接、细菌分裂、草履虫分裂）。 ③ 发育类型：昆虫完全/不完全变态、两栖变态发育（水中受精）、鸟类体内受精需孵卵。 ④ 微生物结构关键差异：细菌无成形细胞核、真菌有细胞核、病毒无细胞结构。 ⑤ 易混点：受精场所=输卵管，胚胎发育场所=子宫；玉米粒/小麦粒是果实不是种子；嫁接保持接穗性状。
第2章　物质的微观结构
★ 重点掌握　本章主线：宏观物质由微观粒子构成——分子、原子、离子；并用元素与化学式描述物质的组成。重点：分子动理论、原子结构、元素概念、化学式与化合价、相对分子质量计算。
第 1 节　走进微观世界
▍ 一、感受分子的存在
分子是构成物质的一种微观粒子，如水、氧气、蔗糖等都由分子构成。分子极小：一滴水（按 20 滴水 1 mL 计）约含 1.67×10 个水分子，1 个水分子质量约 3×10 kg，用光学显微镜也看不见，须用扫描隧道显微镜等才能观察（如苯分子成像图）。
◆ 方法与规律　物质被溶解、研磨后“看不见”，是因为分散成了肉眼不可见的分子，并非消失；分子是真实存在的微观粒子。
▍ 二、分子之间存在空隙
实验：等体积水与无水酒精混合，总体积小于二者之和——因为水分子和酒精分子彼此进入对方空隙，使混合后分子间隙减小。另一实验：空气比水更容易被压缩。
结论：不论固、液、气体，粒子间都有空隙，但气体分子间隙最大，固体、液体间隙较小，故气体易被压缩、固体液体不易压缩。物体的热胀冷缩是温度变化改变了分子（间）空隙大小；天然气能压缩储存于钢瓶也是利用分子间隙。
易错警示　分子间隙 ≠ 分子间作用力。间隙大小决定压缩难易；而分子能聚集不散开，靠的是分子间的引力与斥力。
▍ 三、分子处在不停的运动中
扩散现象证明分子在永不停息地做无规则运动：香水扩散、二氧化氮与空气互扩散、红墨水在热水中比冷水扩散快、铅片与金片紧压 5 年后互相渗入约 1 mm。温度越高，分子无规则运动越剧烈；这种与温度有关的无规则运动叫热运动。
◆ 方法与规律　分子运动快慢跟温度有关——湿衣服太阳下比背阴处干得快、气体/液体扩散温度高时更快，均因分子热运动加剧。
▍ 四、分子之间的引力和斥力
分子之间存在引力（如铅柱端面锉平压紧后挂重物不分开、肥皂膜把细线拉向一侧），使分子聚集成物体；同时也存在斥力，使分子难以无限靠近，故固体、液体难被压缩。引力和斥力同时存在。
第 2 节　建构分子模型
▍ 一、模型与符号
模型可帮助认识不能直接观察或复杂的事物（地球仪、细胞结构图、水的三态状态模型）；符号能简单明了地表示事物、避免混乱（如用 v 表示速度、A 表示电流表）。模型可是一幅图、一张表或计算机图像，也有抽象的公式。
▍ 二、分子模型
物质通常由分子构成（如水由水分子构成），也有些物质由原子直接构成（如铅笔芯石墨由碳原子构成）。分子由原子构成：氢分子由 2 个氢原子构成，二氧化碳分子由 1 个碳原子和 2 个氧原子构成。不同种类、数量的原子组合成各种不同的分子（类比字母组成单词）。
▍ 三、水分子的构成
由分子构成的物质发生物理变化时，分子本身不变（如水变水蒸气仍是水分子）。但在水中通直流电，水会分解生成氢气和氧气，这种变化生成了新物质，叫化学变化（化学反应）：
2H O 通直流电 ＝ 2H ＋ O
电解水：与电源正极相连玻璃管内得氧气（使带火星木条复燃），负极相连管内得氢气（可燃、淡蓝色火焰）；体积比 V(H )∶V(O )≈2∶1。说明水分子由氢原子和氧原子构成，水由氢、氧元素组成。
在化学变化中，分子可分成原子，原子再重新组合成新分子，因此原子是化学变化中的最小粒子。
图　图2-1　电解水实验（正氧负氢，体积比 1∶2）
易错警示　① 物理变化与化学变化的本质区别：分子是否改变（水→水蒸气：分子不变；水→氢气+氧气：分子改变）。② 电解水的条件是通直流电，不是交流电。
第 3 节　建构原子模型
▍ 一、原子结构模型的建立过程
1808 年 道尔顿：原子是不可再分的实心球体，是构成物质的最小微粒。
1897 年 汤姆生：发现带负电的电子，提出“葡萄干面包”模型（正电荷均匀分布球体，电子镶嵌其中）。
1911 年 卢瑟福：α粒子轰击金箔实验——绝大多数 α粒子直穿，极少数大角度偏转甚至反弹，说明原子内有一个体积很小、带正电的原子核。由此提出核式结构模型。
◆ 方法与规律　科学模型随证据积累而不断完善：α粒子散射实验是修正汤姆生模型的关键证据。
▍ 二、原子的构成
原子由居于中心的原子核（含质子、中子）和核外电子构成。质子带 1 个单位正电荷，电子带 1 个单位负电荷，中子不带电。原子呈电中性，故核电荷数 = 质子数 = 核外电子数。原子核体积仅为原子体积的几千亿分之一。
核外电子分层排布，可用原子结构示意图表示（如钠原子 +11 2 8 1：核内 11 个质子，核外分三层依次为 2、8、1 个电子）。最外层电子数与元素化学性质密切相关。
图　图2-2　钠原子结构示意图
■ 温故与说明　常见稳定结构：最外层 8 个电子（He 为 2 个）为相对稳定结构；金属原子易失电子、非金属原子易得电子，均趋向稳定结构。
▍ 三、相对原子质量
国际上以一种碳原子（碳-12）质量的 1/12 为标准，其他原子质量与它相比所得比值，就是相对原子质量。质子、中子的相对质量都约为 1，电子质量极小可忽略，故相对原子质量 ≈ 质子数 ＋ 中子数，原子质量主要集中在原子核上。
易错警示　相对原子质量是一个比值，单位为“1”（常省略），不是千克等质量单位；碳-12 的相对原子质量为 12，不是 12 g。
▍ 四、离子
原子得失电子可形成带电的微粒——离子。如钠原子失去 1 个电子形成带正电的钠离子（Na ），氯原子得到 1 个电子形成带负电的氯离子（Cl ）；带异种电荷的 Na 与 Cl 相互吸引，形成电中性的氯化钠（NaCl）。离子也是构成物质的一种微粒（如食盐由离子构成）。
图　图2-3　氯化钠（离子）的形成
第 4 节　探究物质组成的奥秘
▍ 一、认识元素概念
元素是具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子的总称（如氢元素是所有核电荷数为 1 的原子的总称）。自然界中元素仅 100 多种（已发现 118 种），却组成了数以亿计的物质。在化学变化中原子种类不变，故元素种类也不变。
易错警示　“碘盐”“高钙牛奶”“铁强化酱油”中的碘、钙、铁指的是元素，不是单质也不是单个原子。
▍ 二、同位素
原子核内质子数相同、中子数不同的同类原子互为同位素原子（如氢有氕、氘、氚三种同位素）。元素是互为同位素的原子的总称。大多数元素都有同位素（如汞有 7 种稳定同位素），在医疗照射、核潜艇动力、文物鉴定（半衰期）、示踪原子等方面有广泛应用。
▍ 三、元素分布
地壳中元素含量（质量分数）前几位：氧 48.6%、硅 26.3%、铝 7.73%、铁 4.75%、钙 3.45%……人体中主要由氧 65%、碳 18%、氢 10%组成。由不同种元素组成的单一物质叫化合物（如 CO 、H O、蔗糖）；由同种元素组成的单一物质叫单质（如 H 、O 、Fe、C）。元素分金属元素、非金属元素和稀有气体元素。
◆ 方法与规律　地壳含量最多元素：氧；地壳中含量最多的金属元素：铝；人体含量最多的元素：氧，最多的金属元素：钙。
▍ 四、元素符号
元素符号用拉丁文名称首字母（大写）表示，若首字母相同再加一个小写字母，如 H、O、C、N、Fe、Cu、Cl、Ca。元素符号既表示一种元素，也表示该元素的1 个原子；表示离子时把电荷数与电性标在右上角，如 Na 、Cl 、Ca 。
元素 符号 相对原子质量 元素 符号 相对原子质量
氢 H 1 钠 Na 23
碳 C 12 铝 Al 27
氮 N 14 硅 Si 28
氧 O 16 磷 P 31
硫 S 32 氯 Cl 35.5
钾 K 39 钙 Ca 40
铁 Fe 56 铜 Cu 63.5
▍ 五、探索元素周期表
1869 年门捷列夫将当时已发现的 63 种元素按相对原子质量由小到大排列，性质相似的元素排在同一列，得到第一张元素周期表。周期表每格含：原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量等信息。它是学习和研究物质性质的重要工具。
■ 温故与说明　原子序数 = 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数。同周期（横行）元素按一定规律递变，同族（纵列）元素性质相似。
第 5 节　用化学式表示物质
▍ 一、化学式
化学式是用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子（如 CO ）。每种单一物质的化学式只有一个，且有多重含义：表示物质本身、组成元素、分子的原子构成等。化学式须依据实验结果书写，不能臆造。
单质：气态非金属在元素符号右下角写分子中所含原子数（O 、H 、N 、Cl 、O ）；金属和固态非金属、稀有气体习惯用元素符号表示（Fe、C、He、Ne、Ar）。
化合物：原子个数标在元素符号右下角（H O）；氧元素一般在右（CO ）；金属元素一般在左、非金属在右（NaCl）。
由两种元素组成的化合物一般读作“某化某”（CuO 氧化铜），有时读出原子个数（P O 五氧化二磷）。
易错警示　化学式中的数字含义不同：H O 中“2”是下标（1个水分子含2个H原子）；2H O 中前面的“2”是系数（表示2个水分子）。符号 H、2H、H 、2H 意义各不相同。
▍ 二、化合价
化合物有固定组成（原子个数比固定），元素化合价反映这种个数比。常见规律：化合物中正、负化合价代数和为零；金属显正价、非金属显负价；单质中元素化合价为 0；同种元素在不同物质中可显不同化合价。
元素 常见化合价 元素 常见化合价
钾 K、钠 Na、银 Ag、氢 H +1 钙 Ca、镁 Mg、钡 +2
铝 Al +3 氧 O 2
铁 Fe +2、+3 氯 Cl、碘 I 1
铜 Cu +1、+2 硫 S 2、+4、+6
碳 C 4、+2、+4 氮 N 3、+5
一些原子团（根）常作为一个整体参加反应，也有化合价：
原子团（根） 离子符号 化合价 原子团（根） 离子符号 化合价
氢氧根 OH 1 铵根 NH +1
硝酸根 NO 1 硫酸根 SO 2
碳酸根 CO 2 磷酸根 PO 3
◆ 方法与规律　根据化合价写化学式：正价元素在左、负价在右，标出化合价，使正负化合价代数和为零确定原子个数，如 Na O → Na O。
▍ 三、相对分子质量
相对分子质量是化学式中各元素原子的相对原子质量的总和。据此可计算相对分子质量及某元素的质量分数。例：H SO 的相对分子质量 = 1×2 ＋ 32 ＋ 16×4 = 98；其中氢元素质量分数 = (1×2)/98 ×100% ≈ 2%。
■ 温故与说明　元素质量分数 =（该元素相对原子质量×原子个数）÷ 相对分子质量 ×100%。计算中“原子个数”要看清下标（如 (NH ) SO 含 2 个 N、8 个 H）。
第2章 核心整合 · 易错警示 ① 微观粒子：分子、原子、离子都是构成物质的微粒；分子由原子构成，原子得失电子成离子。 ② 物理变化分子不变，化学变化分子改变、原子重新组合——原子是化学变化中的最小粒子。 ③ 元素=质子数相同的一类原子总称；同位素=质子同中子不同的原子；化学变化中元素种类不变。 ④ 化学式与化合价：化合物正负化合价代数和为零；相对分子质量≈各原子相对原子质量之和。 ⑤ 易混：地壳最多元素是氧、最多金属是铝；人体最多元素是氧、最多金属是钙；“碘/钙/铁”指元素。
第3章　物质的特性
★ 重点掌握　本章主线：从质量→密度认识物质的量的属性，从物态变化认识物质的状态规律，从变化与性质认识物质的本质区别。重点：质量不随状态改变、托盘天平使用、密度公式与计算、六种物态变化及吸放热、物理/化学变化的本质区别、结构决定性质。
第 1 节　质量和密度
▍ 一、质量
物体含有物质的多少叫作质量（mass），通常用字母 m 表示。质量的基本单位是千克，符号 kg。比千克大的单位有吨（t），比千克小的有克（g）、毫克（mg）：
1 t ＝ 1000 kg　　1 kg ＝ 1000 g　　1 g ＝ 1000 mg
物体的质量不随它的位置、形状、温度或状态的改变而改变，只取决于该物体所含物质的多少。如太空授课中被抛出的冰墩墩位置变了，但质量不变；橡皮泥搓成圆柱体（形状变）、冰熔化成水（状态变）、铁块加热（温度变），质量都不变。
◆ 方法与规律　质量是物体本身的属性，与位置（地面 空间站）、形状、温度、状态无关；而重量（重力）会随位置改变。别把“质量”和“重力/重量”混为一谈。
千克原器：1791 年规定 4 ℃ 时 1 dm 纯水质量为 1 kg；1889 年第 1 届国际计量大会用铂铱合金制成国际千克原器并定义为 1 kg。但原器质量会随岁月微量变化（如 1992 年发现减小约 50 μg）。2018 年第 26 届国际计量大会更新了“千克”的定义，不再用具体实物定义质量单位。
▍ 二、质量的测量
生活中用电子秤、磅秤、案秤称质量；学校实验室常用托盘天平和物理天平测量质量。
托盘天平的主要结构：底座、横梁、平衡螺母、分度盘、指针、左盘、右盘、游码、横梁标尺、砝码及砝码盒、镊子。游码相当于一个小砝码，向右移动相当于在右盘加更小的砝码。
易错警示　使用托盘天平的注意点：① 测量质量不能超过天平的称量；② 加减砝码要用镊子，不能用手拿，不弄湿弄脏以免锈蚀；③ 保持干燥清洁，潮湿物体和化学药品不能直接放在托盘上；④ 测量完毕砝码逐个放回盒内。
托盘天平的正确使用步骤：把天平放在水平桌面上 → 把游码移到横梁标尺左端零刻度线处 → 调节平衡螺母使横梁平衡（指针指分度盘中线）→ 左盘放物体、右盘放砝码（先加质量大的砝码，再加小的，最后移游码）→ 物体质量 ＝ 右盘砝码总质量 ＋ 游码在标尺上所对应的质量。
◆ 方法与规律　左物右码（左盘放被测物，右盘放砝码）；称量粉末状物体（如面粉）可先在两盘各放质量相等的纸，或先称容器质量再减差；测一枚回形针质量可用累积法（测多算少）。电子天平精度极高，可称约 1×10 g 的物体。
▍ 三、密度
同种物质的质量与体积的比值是一定的；物质不同，这个比值一般也不同。科学上把某种物质组成的物体的质量与它的体积的比叫作这种物质的密度（density），用 ρ 表示：
ρ ＝ m / V（即 密度 ＝ 质量 ÷ 体积）
密度的单位由质量单位和体积单位组成：国际单位是千克/米 （kg/m ，读作“千克每立方米”）；常用克/厘米 （g/cm ，读作“克每立方厘米”）。换算关系：1 g/cm ＝ 1000 kg/m 。密度在数值上等于单位体积的物质质量，是物质的一种特性（反映物质组成的紧密程度）。
■ 温故与说明　比值定义：科学研究常用相关量的比值定义新概念——用路程与时间的比值定义速度（表示运动快慢），用质量与体积的比值定义密度（表示物质组成的紧密程度）。
下面是一些常见物质在 0 ℃、标准大气压下的密度：
物质（状态） 密度/(kg·m3) 物质（状态） 密度/(kg·m3)
金（固） 19.3×10 水银（液） 13.6×10
铅（固） 11.3×10 硫酸（液） 1.8×10
铜（固） 8.9×10 海水（液） 1.03×10
钢、铁（固） 7.9×10 纯水 4℃（液） 1.0×10
铝（固） 2.7×10 植物油（液） 0.9×10
冰（固） 0.9×10 煤油（液） 0.8×10
石蜡（固） 0.9×10 酒精（液） 0.8×10
干松木（固） 0.5×10 汽油（液） 0.71×10
二氧化碳（气） 1.98 空气（气） 1.29
氧气（气） 1.43 一氧化碳（气） 1.25
氦气（气） 0.18 氢气（气） 0.09
◆ 方法与规律　密度是物质的特性：不同物质密度一般不同，可据此鉴别物质（如例题中汤匙 ρ＝7.9×10 kg/m ，与钢/铁相同）。常见规律：纯水密度 1.0×10 kg/m ；“铁比棉花重”的准确含义是铁的密度比棉花大（同体积时铁质量更大）。
例题：汤匙质量 m ＝ 31.6 g，浸没量筒中体积由 25 mL 增至 29 mL，则 V ＝ 4 cm ，ρ ＝ m/V ＝ 31.6/4 ＝ 7.9 g/cm ＝ 7.9×10 kg/m ，查表可知与钢或铁相同。
易错警示　水结冰体积膨胀：冰的密度（0.9×10 ）小于水，同质量的水结冰后体积变大——装满水的玻璃瓶放入冷冻室易被冰胀破、冬天水管易被冻裂；岩石缝隙中的水结冰膨胀还会造成岩石开裂、崩解（冻融作用）。
测量密度的方法：石块 ρ ＝ m /(V V )（V 为水体积、V 为石块和水总体积）；盐水 ρ ＝ (m m )/V（先称烧杯质量 m ，再称烧杯+盐水总质量 m ，量出盐水体积 V）。
■ 温故与说明　先测质量后测体积可避免“沾水增重”导致的误差；测小木块等会漂浮的物体密度，需用针压法或沉坠法使其浸没后再读体积。
第 2 节　物态变化
▍ 一、物质的三态
物质能呈现固态、液态、气态三种状态。固体有一定体积和形状（粒子紧密排列、在固定位置附近振动）；液体有一定体积但无固定形状（粒子可移动）；气体既无固定体积也无固定形状（粒子向各方向运动、充满容器）。
固体分两类：粒子整齐、有规则排列的叫晶体（如食盐、冰糖、雪花、明矾、石膏、水晶、金属）；粒子没有规则排列的叫非晶体（如塑料、橡胶、玻璃、蜂蜡）。
◆ 方法与规律　晶体有固定熔点和规则几何外形；非晶体没有固定熔点，随温度升高逐渐变软。这是晶体与非晶体的本质区别。
图　图3-1　六种物态变化及吸放热关系
▍ 二、热与热量
物体吸收或放出热的多少叫作热量（quantity of heat），用符号 Q 表示，单位是焦耳，简称焦，符号 J（更大的单位千焦 kJ）。温度不同的物体接触会发生热传递，最终温度相等即达成热平衡（如温度计玻璃泡与待测物体热平衡后读数）。
一定质量的某种物质，升高（或降低）的温度越多，吸收（或放出）的热量越多；升高（或降低）一定的温度时，质量越大，吸收（或放出）的热量越多。
■ 温故与说明　酒精灯使用：用外焰加热（外焰温度最高，焰心最低）；点燃用火柴，熄灭用灯帽盖灭；试管加热时夹在距口约 1/3 处，管口朝上倾斜约 45°，在外焰加热。
▍ 三、熔化与凝固
物质从固态变成液态叫熔化（melting），从液态变成固态叫凝固（solidification）。晶体熔化时不断吸热但温度保持不变，这个温度叫熔点；非晶体熔化时只要不断吸热，温度就不断上升，没有固定熔点。
图　图3-2　晶体与非晶体熔化图像对比
晶体 熔点/℃ 晶体 熔点/℃
金刚石 3550 铝 660
钨 3410 铅 328
纯铁 1538 锡 232
各种钢 1300～1400 海波 48
铜 1083 冰 0
金 1064 固态水银 39
银 962 固态酒精 117
各种铸铁 约 1200 固态氢 259
液体凝固时放出热量。晶体凝固时温度保持不变，这个温度叫凝固点；同一种晶体的凝固点等于它的熔点。非晶体没有固定的凝固温度。
易错警示　① 晶体熔化/凝固图像中，水平段（BC、EF）表示固液共存、温度不变但仍吸热（或放热）。② 非晶体没有熔点也没有凝固点。③ 选择熔化盛具：盛具熔点须高于被熔化物熔点（如铜锅熔点 1083 ℃ 可熔化铝 660 ℃，但不能熔化铁 1538 ℃）。
▍ 四、汽化和液化
物质从液态变为气态叫汽化（vaporization），从气态变为液态叫液化（liquefaction）。汽化有蒸发和沸腾两种方式。
蒸发：在任何温度下都能进行的汽化，只发生在液体表面。蒸发快慢与液体表面积、温度、表面上方空气流动快慢有关（表面积越大、温度越高、空气流动越快，蒸发越快）。蒸发吸热致冷（“物理降温”）。
沸腾：在一定温度下，在液体表面和内部同时进行的剧烈汽化。液体沸腾时的温度叫沸点，不同液体沸点不同；沸腾时继续吸热但温度保持不变。
液体 沸点/℃（标准大气压） 液体 沸点/℃（标准大气压）
液态铁 2750 水 100
液态铅 1740 酒精 78
液态萘 218 乙醚 35
水银 357 液态氨 33
液态氧 183 液态氮 196
◆ 方法与规律　蒸发与沸腾的异同：都是汽化、都吸热；蒸发任何温度、表面、缓慢，沸腾一定温度、表面+内部、剧烈。利用沸点不同可分馏（如炼油分离各组分）；降低温度或压缩体积都可使气体液化（打火机中液化丁烷、液化石油气均靠压缩体积）。
易错警示　① 水沸腾后加大火力不能提高水温，只能加快汽化；② 100 ℃ 的水蒸气烫伤比 100 ℃ 的水更严重，因为水蒸气液化时额外放出大量热；③ 气体液化放热。
▍ 五、升华和凝华
物质从固态直接变成气态叫升华（sublimation），从气态直接变成固态叫凝华（desublimation）。升华吸热、凝华放热。如干冰（固态 CO ）升华制冷用于保鲜和舞台云雾；樟脑丸变小（升华）、冰棍结霜、雾凇（凝华）。
自然界中云、雨、雾、露、霜的成因：高空水蒸气降温变成小水珠和小冰晶聚集成云；变大后降落成雨；地面附近水蒸气液化成小水珠形成雾；夜间水蒸气在物体表面液化成露；寒冷冬天地表附近水蒸气凝华成白色霜（会冻害农作物）。
■ 温故与说明　六种物态变化吸放热口诀：熔化、汽化、升华——吸热；凝固、液化、凝华——放热。水蒸气是气体，肉眼看不见；“白气/白雾”是小水珠，不是气体。
第 3 节　物质的变化与性质
▍ 一、物质的变化
变化中不产生新物质的叫物理变化（如酒精挥发、冰雪消融、云开雾散、吹制泡泡）；产生新物质的叫化学变化（如酒精燃烧、燃放烟花、铁生锈）。
酒精挥发是物理变化——酒精分子不变，只是分子间隙变化；酒精燃烧是化学变化，生成 CO 和 H O，酒精分子发生改变。化学变化的实质是：构成物质分子的原子重新组合，形成新分子（原子是化学变化中的最小粒子）。
易错警示　判断物理/化学变化的根本依据是是否有新物质生成，而不能只看现象（如电灯发光、玻璃破碎属物理变化）。
▍ 二、物质的性质
物质不需要发生化学变化就表现出来的性质叫物理性质（如颜色、状态、气味、密度、熔点、沸点、磁性、延展性、导电性等）。例如磁体的磁性、铜的延展性都不需化学变化即可表现。
物质在化学变化中表现出来的性质叫化学性质（如可燃性、氧化性、稳定性、酸碱性、铁会生锈等）。例如氢气可燃性、铁生锈都需化学变化才能表现。
★ 重点掌握　结构决定性质，性质决定用途。酒精由酒精分子构成、水由水分子构成，分子不同则性质不同（酒精可燃、水不可燃）。利用性质：酒精可燃作燃料、石墨软作铅笔芯、铜导电作导线。
温度改变时物质会发生物理变化（状态、密度等改变）；加热也可能引发化学变化——加热蓝色硫酸铜晶体，变为白色无水硫酸铜粉末（吸收热量），加水后又变回蓝色硫酸铜晶体并放出热量，说明化学变化常伴随能的转化。
■ 温故与说明　探索物质变化与性质的方法：通过观察、实验，从物质的颜色、状态、温度（吸热或放热）、有无沉淀或气体生成等方面寻找证据，再分析认识变化规律，并用于造福人类。
第3章 核心整合 · 易错警示 ① 质量不随位置、形状、温度、状态改变；托盘天平“左物右码、先大后小、游码读数相加”，潮湿/化学药品不能直接放托盘。 ② 密度 ρ＝m/V 是物质特性；1 g/cm ＝1000 kg/m ；水结冰体积膨胀（ρ_冰<ρ_水）。 ③ 物态变化：熔化/汽化/升华吸热，凝固/液化/凝华放热；晶体有固定熔点、非晶体没有；同一种晶体熔点＝凝固点。 ④ 蒸发（任何温度、表面）与沸腾（一定温度、表面+内部）都是汽化；气体液化靠降温或压缩体积。 ⑤ 物理变化无新物质、分子不变；化学变化有新物质、分子改变、原子重组。结构决定性质，性质决定用途。
第4章　我们生活的大地
★ 重点掌握　本章主线：从地球圈层与地形认识我们脚下的大地，从土壤的形成·成分·结构·质地认识土壤的本质，从根·茎与物质运输理解植物与土壤的关系，最后落脚于土壤的污染·流失与保护治理。重点：地球内部三层、五种地形与等高线、土壤三层剖面、三类土壤质地对比、根尖四区与吸水失水条件、导管与筛管运输方向、水土流失与保护措施。
第 1 节　探索地球表面
▍ 一、地球的结构
地球表面由岩石构成，这层岩石是地球的“外壳”，它和地幔顶部岩石共同组成岩石圈。海洋、湖泊、河流、冰川中的水以及大气圈中的水等水体构成水圈，海洋覆盖了近 71% 的地球表面；地球被大气包裹形成大气圈。
地球上的水圈、大气圈、岩石圈既彼此分离，又相互渗透和相互作用。地球上的矿物质、空气和水，加上适宜的温度，造就了适合生物生息繁衍的地带，称为生物圈。
圈层 组成与要点
岩石圈 地壳 ＋ 上地幔顶部（地幔上部）的岩石，是地球的“外壳”
水圈 海洋、湖泊、河流、冰川中的水 ＋ 大气圈中的水；海洋约占地球表面 71%
大气圈 包裹地球的气体层；供生物呼吸、削弱太阳辐射伤害、保持适宜温度、影响天气气候
生物圈 矿物质、空气、水与适宜温度共同造就的适合生物生息繁衍的地带
地球内部从外到内分为三个层次：
层次 特点
地壳 密度很小且很薄的外层；厚度很不均匀，海洋部分较薄、大陆部分较厚
地幔 密度较小的中层；上地幔存在软流层
地核 高密度的内层
◆ 方法与规律　人们没有直接在地幔和地核中采样研究，地球的内部结构是通过分析地震波测定的：地震波穿透地球内部，波的传播速度变化和波形能反映所通过区域的性质。
在地球表面还覆盖着很薄的土壤，它是岩石圈、水圈、大气圈、生物圈四个圈层的共有部分：土壤固体部分由风化的岩石碎屑（岩石圈）和腐烂动植物生成的有机物（生物圈）组成；破碎的岩石碎屑是风化产物，而风化需要空气（大气圈）和水（水圈）的共同作用。
▍ 二、地形和地形图
地形是指地表的形态；地势是指地表形态高低起伏的态势（包括坡度的陡缓程度和地表的相对高度）；海拔是指地面某点高出海平面的垂直距离。我国各地的海拔均指相对于黄海基准面的高度。
陆地地形主要有平原、丘陵、山地、盆地、高原五种类型：
地形类型 基本特征（海拔与起伏） 我国典型实例
平原 海拔一般在 200 m 以下，地势平坦或起伏较小的广阔区域，多分布在河流中下游、河口地区 东北平原、长江中下游平原
丘陵 海拔一般在 200～500 m，相对高度一般不超过 200 m，起伏较小、坡度较缓、连绵不断的低矮山丘 东南丘陵、辽东丘陵
山地 海拔在 500 m 以上且相对高度超过 200 m，起伏很大、坡度陡峻、沟谷幽深，多呈脉状分布 喜马拉雅山脉、天目山脉
盆地 四周高、中间低平的区域 塔里木盆地、四川盆地
高原 海拔一般在 500 m 以上，地势相对平坦或有一定起伏的广阔地区 青藏高原、云贵高原
等高线地形图：将不同高度的等高线垂直投影到同一个平面上，用来表示起伏的地形。等高线的数值表示海拔；等高线密集 → 坡度较陡，等高线稀疏 → 坡度较缓。
图　图4-1　等高线地形图（山峰/山脊/山谷/鞍部/陡崖）
地形部位 等高线分布特点
山顶 等高线呈封闭状态，由外向内海拔增高
鞍部 相邻两个山顶之间相对低洼的部位，形似马鞍
峭壁（陡崖） 等高线重叠（或极为密集）在一起
山脊 等高线由高处向低处凸出（凸低为脊），常为分水岭
山谷 等高线由低处向高处凸出（凸高为谷），常发育河流
易错警示　易错：判读“山脊 vs 山谷”时，记住“凸低为脊、凸高为谷”；山谷处往往有河流发育，山脊则是分水岭。修建水电站大坝一般选在河谷（山谷）的最窄处——口袋形洼地的出口，既省工程量又能蓄水。
▍ 三、地形的变化
地壳自形成以来，其结构和表面形态就在不断发生变化。岩石的变形、海陆的变迁以及千姿百态的地表形态，都是地壳变动的结果。地壳变动有时很剧烈、很迅速（如地震、火山），有时则十分缓慢，难以察觉。
能佐证地壳变动的典型证据：① 喜马拉雅山区发现海洋古生物化石（说明几千万年前这里曾是一片海洋）；② 悬崖峭壁上岩层断裂的痕迹；③ 采石场上弯曲的岩层；④ 意大利那不勒斯海岸三根大理石柱的升降变化（曾被火山灰覆盖、留有海洋生物活动痕迹）。
■ 温故与说明　水平岩层在内部的力作用下，或发生弯曲，或引发断裂，这是地球上山脉和谷地形成的最重要原因。地壳的升降运动是导致海陆变迁的重要原因。
引起地表形态变化的外力主要有风力、流水、冰川、波浪、生物等。外力作用通常缓慢而持久，主要作用是削低高山、填平深谷，使地表趋于平坦。
外力 典型作用与形成的地形
流水 湿润地区影响最大：冲刷使黄土高原沟壑纵横；溶蚀石灰岩形成溶洞（如贵州织金洞）；泥沙在中下游和河口沉积形成平原和三角洲；青藏高原抬升与雅鲁藏布江冲刷共同形成雅鲁藏布大峡谷
风力 干旱少雨地区：吹蚀和沉积形成风蚀城堡和沙丘（如新疆北部风蚀城堡、塔克拉玛干流动沙丘）
冰川 高寒地区：形成角峰和冰斗谷
波浪、生物 对海岸与地表形态同样具有持续改造作用
第 2 节　土壤的结构和质地
▍ 一、土壤的形成
最初地球外层的地壳由岩石组成，并没有土壤。在长期自然因素作用下，岩石受风化和侵蚀作用破碎为石块、石砾和砂粒等碎屑；有机物在碎屑物中逐渐积累形成营养物质，历经漫长过程最终形成土壤。
概念 含义与要点
风化 岩石在太阳辐射、大气、水和生物作用下出现破碎、疏松及矿物成分变化的现象
侵蚀 风、水、冰或重力等作用破坏岩石、搬运岩石碎屑物的过程
物理风化 岩石破裂成越来越小的碎屑，每块碎屑保持原有的物质性质；影响因素有温度、压力和生物活动。例：岩石缝隙中的水结冰体积增大胀大缝隙；覆盖层去除后压力降低使岩石层层剥落；植物根伸入缝隙生长使缝隙加大
化学风化 岩石在水、氧气、二氧化碳和酸等作用下发生化学反应使成分改变；所产生的碎屑物质组成不同于原来的岩石（如形成新矿物、析出可溶性物质）
◆ 方法与规律　岩石通过物理风化碎裂后表面积增大，碎屑物更易遭受化学风化。物理风化是化学风化的“前奏”，两者常常同时进行、相互促进。
风化的岩石碎屑慢慢发育成土壤层。土壤可粗略地分为三层（自上而下）：
土壤层 形成与特点
表层 最靠近地表，积累了更多来自地表植被的有机质，岩石碎屑被进一步分解为黏土和无机物
淀积层 位于表层和母质层之间；在降水作用下，上方土壤中的可溶性矿物质、细小颗粒被溶解、冲刷下来积累形成
母质层 最靠近基岩，仅包含部分风化的岩石碎屑，是土壤的物质基础
不同地区由于气候、地表矿物质成分、植被等因素不同，土壤发育状况也不同：有的地区在表层之上还发育出主要由有机质组成的有机层，有的在各层之间发育出过渡层。
易错警示　土壤的形成过程十分缓慢：形成 1 cm 厚的表土，一般情况下需要 100～400 年，在极其寒冷的环境中大约需要 1000 年。正因为如此，土壤一旦流失几乎不可再生。
▍ 二、土壤的成分
大量事实表明，土壤由矿物质颗粒、腐殖质、微生物（及土壤动物）、水和空气等组成。土壤中有固体、液体和气体三类物质：固体约占土壤体积的 50%，其中矿物质颗粒一般约占土壤固体部分质量的 95%。
成分 要点
矿物质颗粒 土壤的主要组成成分，颗粒之间有孔隙；含有磷、钾、镁、钙、铁等元素，可提供除氮以外的植物生长所需的各种主要养分，常以无机盐形式存在
腐殖质 有机物经微生物分解后形成，使土壤形成良好的团粒；为土壤动物提供食物，丰富植物必需的氮、磷、钾、硫等元素，使土壤肥沃
水 主要由地表渗入，其中含有许多溶解的矿物质；与空气共同占据颗粒间的孔隙
空气 绝大部分来自大气中的氮气、氧气等，小部分来自土壤内生命活动产生的二氧化碳和水蒸气
土壤生物 各种动物、植物和微生物，与环境相互作用、相互影响
两个经典检验实验：① 检验有机物——取充分干燥的土壤 50 g 放在细密铁丝网上用酒精灯加热，冷却后再称量，质量减少，说明土壤中含有能燃烧的有机物；② 检验无机盐——取土壤浸出液约 10 mL 放入蒸发皿加热蒸发水分，蒸发皿中留下不能燃烧但能溶于水的残留物，即为无机盐。
易错警示　易错：加热土壤后质量减少的原因不只是有机物燃烧，还包括土壤中水分的散失。因此实验中必须先用充分干燥的土壤，否则不能说“减少的质量就是有机物的质量”，需要改进为“先烘干至恒重再灼烧”。
▍ 三、土壤的结构
土壤结构可分为块状、柱状、片状、团粒状等。其中团粒结构是各种土壤结构中较为理想的结构，在农业生产上最有价值：它疏松多孔，使土壤既能保水又能透水，并具有良好的透气性和保温作用，有利于作物根系伸展以及对养分的积蓄和供应。农田中多施有机肥、实施秸秆还田等措施可增加新鲜腐殖质，有利于团粒结构形成。
土壤结构由矿物质颗粒的大小所决定。根据颗粒大小，土壤中的矿物质颗粒可分为三类：
名称 直径/mm 手感与特性
砂粒 2.0～0.02 较大，粗糙而有粒感；颗粒之间孔隙较大
粉砂粒 0.02～0.002 介于砂粒与黏粒之间
黏粒 ＜ 0.002 最小，光滑而柔软；颗粒之间孔隙很小
土壤中一般都含有砂粒、粉砂粒和黏粒。大小不同的矿物质颗粒的多少和排列方式是影响土壤结构最重要的因素。根据三者所占比例不同，可将土壤分为三类：
土壤名称 土壤结构（颗粒比例）
砂土类土壤 砂粒多、黏粒少，土壤颗粒较粗
黏土类土壤 黏粒、粉砂粒多，土壤颗粒较细
壤土类土壤 砂粒、黏粒、粉砂粒大致等量，土壤质地较均匀
■ 温故与说明　若土壤中的矿物质颗粒较小 → 土壤孔隙较小 → 土壤中的水和空气也就少了；若颗粒的大小比例、排列方式或成分比例发生变化，土壤的结构就会随之改变。土壤腐殖质含量与矿物质组成是影响土壤颜色的主要因素：前者主要影响颜色的深浅，后者主要影响主色调。
▍ 四、土壤的质地
植物的生长需要土壤提供充足的水分、空气和无机盐。如果土壤孔隙较大，通气性能和渗水性能强，但水不易保留、有机质易流失；如果土壤孔隙很小，保水性能好，但通气性能差。
土壤名称 性状（通气透水 vs 保水保肥）
砂土类土壤 疏松，不易黏结；通气、透水性能强，易干旱，有机质分解快、易流失
黏土类土壤 质地黏重，湿时黏、干时硬；保水、保肥能力强，通气、透水性能差
壤土类土壤 不太疏松，也不太黏；既通气、透水，又保水、保肥，宜于耕种
★ 重点掌握　壤土类土壤最有利于植物生长。其固体部分（矿物质颗粒和有机物）约占土壤总体积的 50%（其中有机质固体部分约 1%～5%），水和空气各占约 25%。这样的土壤既通气透水、又保水保肥，能为植物生长提供充足的水分、空气和有机质。
根据长期实践经验，最有利于植物生长的土壤应当是黏性适度，通气、透水，保水、保肥能力强的土壤。土壤性质不同，其通气、透水、保水、保肥性能就不同，而不同植物对水、空气、肥力的要求不同，因此不同类型的土壤适合不同类型的植物生长。
图　图4-2　砂土类、黏土类、壤土类土壤质地对比
第 3 节　土壤与植物生长
▍ 一、植物的根系
大多数陆生植物通过根来吸收土壤中的各种营养物质。植物根的总表面积可达茎和叶总表面积的一百多倍，极大地提高了吸收效率。根系把植物牢牢固定在土壤中，同时每条根都能吸收水分和无机盐。
根系类型 特点 实例
直根系 有明显的主侧根之分：主根发达、粗长，侧根从主根上生出 大豆、青菜、菠菜、番茄、杨树
须根系 无明显主侧根之分，由许多不定根组成，呈须状 水稻、玉米、葱、洋葱
不定根是指从植物的茎、叶、老根上长出的根。植物根在土壤中的分布与植物种类以及土壤结构、水分、通气状况和肥力等外界环境密切相关：缺水地区生长的植物根往往比水源充足地区生长的植物根更为发达。农业上常利用控水、控肥来调整作物根系，以达到丰产目的。
▍ 二、根的吸水和失水
实验表明，根尖是植物吸收水分的主要部位（剪去根尖的幼苗会出现萎蔫）。根尖是指从根的尖端到着生根毛的部分，是根生长、分化、吸收养料最活跃的部位。从尖端起依次分为四部分：
根尖分区 细胞特点与功能
根冠 位于根尖最前端，细胞排列不整齐，对根起保护作用
分生区 细胞排列紧密、细胞壁薄、细胞质浓，不断分裂使根的细胞数量不断增加
伸长区 细胞逐渐停止分裂，能较快生长（伸长），使根不断伸长
根毛区 表皮细胞向外突起形成根毛，伸入土壤颗粒的孔隙，增大与土壤颗粒的接触面积；是根尖吸收水分和无机盐的主要部位
根毛细胞的细胞壁极薄、液泡较大，内含丰富的细胞液；土壤颗粒之间含有无机盐和水分，称为土壤溶液。吸水与失水取决于两者的浓度差：
浓度关系 水分进出方向 结果
根毛细胞液浓度 ＞ 土壤溶液浓度 土壤中的水 → 根毛细胞 根毛细胞吸水（正常吸水）
根毛细胞液浓度 ＜ 土壤溶液浓度 根毛细胞中的水 → 土壤溶液 根毛细胞失水（植株萎蔫、“烧苗”）
易错警示　易错警示：一次施肥过多会造成“烧苗”——土壤溶液浓度大于根毛细胞液浓度，根毛细胞失水，植株萎蔫甚至死亡。同理，萝卜块放入浓盐水中会因失水而变软、质量减小。农业生产中带土移植是为了避免损伤根毛和根尖，保证吸水能力。
水分进入根毛细胞后，根据细胞液浓度的差异，由一个细胞进入另一个细胞，然后进入根的木质部导管，最后在蒸腾拉力作用下上升到植物体的各结构。
▍ 三、植物生长需要无机盐
植物生长除吸收水分外，还需要吸收无机盐。肥料的作用主要是给植物生长提供无机盐。实验表明：在土壤浸出液中培养的幼苗比在蒸馏水中培养的幼苗生长得好，原因是土壤浸出液中含有植物生长所需的多种无机盐。
元素 主要生理作用 缺乏时的症状
氮（N） 合成叶绿素和蛋白质的原料（氮和镁合成叶绿素，氮和硫合成蛋白质） 植株瘦弱，叶片发黄
磷（P） 促进幼苗的生长发育和开花 植株特别矮小，叶片呈暗绿色，有时呈紫色
钾（K） 使茎秆粗壮，促进淀粉的合成和运输 茎秆软弱、容易倒伏，叶片边缘和尖端呈褐色并逐渐焦枯
★ 重点掌握　植物生长需要量最多的是含氮、磷、钾的无机盐（即“肥料三要素”）。缺少某种无机盐，植株就不能正常生长，会出现相应的营养缺乏症状。
▲ 拓展了解（不作考查要求）　无土栽培：以水、草炭或森林腐叶土、蛭石等介质作为培养基质固定植株，植物根系直接接触营养液的栽培方法。优点：① 节水、省肥、高产；② 清洁卫生无污染；③ 省工省力、易于管理；④ 避免连续栽培同种作物引起的生长发育异常；⑤ 不受地区限制、充分利用空间；⑥ 有利于实现农业现代化。我国无土栽培研究与应用始于 20 世纪 70 年代（水稻无土育秧、蔬菜无土育苗）；2016 年中国科学院植物研究所建立起世界上最大面积的全人工光植物工厂。
▍ 四、植物的茎
植物的茎按形态可分为直立茎、攀缘茎、匍匐茎、缠绕茎；按组成可分为草质茎和木质茎。虽然形态各异，但结构基本相同。以双子叶植物的木质茎为例，从外到内有：
结构 位置与特点 功能
树皮 包在茎的外层 保护作用
韧皮部 位于树皮靠近木质部的部位，含有筛管 自上而下运输有机物
形成层 位于韧皮部与木质部之间（即能用手剥开树皮的地方），细胞只有 2～3 层 不断分裂：向外形成韧皮部、向内形成木质部，使茎加粗
木质部 含有导管 自下而上运输水分和无机盐；木质坚硬，是家具与课桌椅的材料来源
髓 位于茎的中央，细胞体积较大 储藏营养
易错警示　水稻、小麦、毛竹等植物的茎没有形成层，经历初期生长后茎就不能加粗生长。用细铁丝缠紧小树会切断韧皮部中的筛管，使有机物无法向下运输，导致根部因缺少有机物而死亡——这就是“树上不能拴铁丝晾衣”的科学道理。
▍ 五、物质的运输
用稀释红墨水培养枝条的实验表明：水和无机盐在茎木质部的导管中自下而上地向枝端运输。由于根和茎中的导管是相互连通的，水分和无机盐被根尖吸收后进入根部的导管，再进入茎中央的导管。
环剥树皮的实验表明：叶制造的有机物是通过树皮（韧皮部中的筛管）自上而下运输的。剥去一圈树皮后，有机物向下运输的通道被切断，积存在伤口上方，使该部位细胞分裂和生长加快，树皮膨大形成枝瘤。
比较 导管 筛管
所在部位 木质部 韧皮部（树皮内）
运输物质 水分和无机盐 有机物
运输方向 自下而上（根 → 茎 → 叶等） 自上而下（叶 → 茎 → 根等）
◆ 方法与规律　割裂橡胶树的树皮，胶乳（有机物）就会流出——这正是切断了筛管导致有机物外流；同理，任意毁坏树皮会切断有机物的运输通道，严重时会导致整株树木死亡（“树怕剥皮”）。而“空心树”仍能枝繁叶茂，是因为朽烂的“树心”只是髓和部分木质部（髓仅储藏营养），剩余木质部中的导管仍能运输水和无机盐，韧皮部中的筛管仍能运输有机物。
第 4 节　保护土壤
▍ 一、土壤的价值
环境中能够供人们使用的资源都属于自然资源，土壤是地球上最有价值的自然资源之一。植物直接依赖土壤生存与生长，人和动物以植物或其他依赖于植物的动物为食。肥沃的土壤能供应和协调植物生长、发育所需要的水分、养分和空气等。
土壤类型 肥力与适种作物
黑土 肥力高，盛产粮食作物，如玉米、大豆和小麦等
紫色土 肥力相对较高，除旱地粮食作物外，还多种植棉花、油菜和柑橘等
红壤 一般酸性较高、肥力相对较低，通常适合种植水稻、茶树、甘蔗和柑橘等
黄壤 通常比红壤湿润，主要分布在我国南方山区；除常见农作物外也能种茶树和蔬菜
★ 重点掌握　肥沃的土壤因稀缺而更显宝贵：比较适合农耕的土地不足陆地面积的八分之一；土壤形成需花很长时间，几百年只能形成几厘米厚的土壤，深厚肥沃、适合耕作的土壤是经历了几千年才逐渐形成的。人类长期利用也改变了土壤，出现了水稻土、菜园土等自然界原来没有的新土壤类型，还修建了梯田、把沼泽变成沃壤、在干旱区山麓营造绿洲。
▍ 二、土壤的污染与流失
土壤资源的最大威胁来自土壤污染和过度开发。人口急剧增长、工业迅猛发展，人们在土壤表面堆放和倾倒固体废弃物、有害废水向土壤中渗透、大气中的有害气体及飘尘随雨水降落，都导致了土壤污染。
土壤污染是指人为活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量下降，进而造成农作物中某些有毒、有害物质指标超过国家标准的现象。污染物进入土壤的途径多样：
废气中含有的污染物质（特别是颗粒物）在重力作用下沉降到地面进入土壤；
废水携带大量污染物进入土壤（其中最主要的是污水灌溉带来的土壤污染）；
固体废弃物中的污染物直接进入土壤，或其渗出液进入土壤；
农药、化肥的大量使用，造成土壤有机质含量下降、土壤板结，也是土壤污染的来源之一。
易错警示　土壤污染的危害：① 导致土壤质量下降、农作物产量和品质下降；② 导致污染物在生物体内富集——汞、镉等毒性大的污染物通过植物吸收富集到作物果实中，人或牲畜食用后会中毒；③ 长期用工业废水灌溉农田会导致土壤和稻米中重金属（如镉）含量超标，土壤不能再作为耕地。
水土流失是指土壤在流水、风、冰等作用下，被破坏、剥蚀、转运和沉积，造成水分和土壤资源损失的现象。一般来说植物的根系有固定土壤的作用，但过度放牧、乱砍滥伐、开山采矿等破坏了地表植被，会加剧水土流失。水土流失严重的地区还易引发泥石流、山体滑坡等地质灾害。
土地沙漠化是指在气候变化和人类活动等因素作用下，土壤失去水分和营养物质而造成的土地退化现象。
▲ 拓展了解（不作考查要求）　治理成效（现行教材数据）：黄土高原曾是我国水土流失最严重的地区，近年来积极治理，生态状况显著改善——与 2011 年相比，2022 年水土流失面积减少了 14%；全国水土保持率从 2011 年的 68.88% 提高到 2022 年的 72.26%。近 20 多年来我国新增绿化面积数量较大，毛乌素沙地的治理比较成功。
▍ 三、土壤的保护与治理
地球上陆地面积仅占地表总面积的 29%（海洋占 71%）；除去湖泊、河流、裸露岩石等，有土壤覆盖的土地更少。由于土层太浅、土壤污染、永久冻土分布和含水量过高或过低等原因，陆地面积中约 89% 的土地目前尚不适宜农业生产（农用耕地仅约 11%）。我国陆地总面积约 960 万 km ，耕地、林地、草地约占陆地总面积的 70%，此外还有大量沙丘、戈壁和海拔 3000 m 以上难以利用的土地，土壤资源分布不均。
联合国大会将每年 12 月 5 日定为世界土壤日，旨在关注健康土壤的重要性，倡导可持续管理土壤资源。近年主题：2019 年“防止土壤侵蚀，拯救人类未来”；2020 年“保持土壤生命力，保护土壤生物多样性”；2021 年“防止土壤盐渍化，提高土壤生产力”；2022 年“土壤：食物之源”。
土壤保护就是进行土壤管理、防止土壤破坏，主要方法包括：
方法 做法与原理
因地形耕作 根据地形或沿等高线开垦耕地，有助于减缓过多降水的冲刷、避免土壤流失
保护性耕作 尽可能减少对土壤和覆盖在它上面的植物的损害
轮作 在一块地上每年种植不同的植物。不同植物吸取的营养成分不同：第一年种需肥多的玉米、棉花，第二年换种需肥少的燕麦、大麦或黑麦，第三年种苜蓿、花生、大豆等来恢复土壤肥力
土壤形成过程较为漫长、自净能力较弱，必须注意保护土壤、防治土壤污染。农田土壤修复技术主要包括：
修复技术 具体方法
物理修复技术 覆盖式客土法（用无污染土壤覆盖污染土壤）、深翻耕法
化学修复技术 土壤钝化修复技术（加入钝化剂，重金属经吸附、络合、沉淀、离子交换或氧化还原等反应活性降低）
生物修复技术 植物吸取修复技术（绿色功能植物从土壤中吸收重金属 Hg、Cd、As、Pb 等，再收割植物地上部分）
易错警示　核心结论：土壤资源是有限的，而人类的生存与发展对它的依赖是必然的。我们必须保护好土壤——保护土壤，就是保护我们自己的家园。生活中可从垃圾分类、减少农药化肥滥用、植树种草、不随意丢弃废旧电池与塑料等方面做起。
第4章 核心整合 · 易错警示 ① 【地球结构】地球内部由外到内是地壳—地幔—地核；地壳最薄（海洋薄、大陆厚），地核密度最大。岩石圈 = 地壳 ＋ 上地幔顶部，注意与“地壳”区分，别混用。 ② 【五种地形】记海拔界线：平原 ＜200 m；丘陵 200～500 m 且相对高度 ≤200 m；山地 ＞500 m 且相对高度 ＞200 m；高原 ＞500 m 但顶面较平；盆地是四周高、中间低。 ③ 【等高线】密陡疏缓；山顶闭合且向内数值增大；山谷凸高（常有河流）、山脊凸低（分水岭）；陡崖处等高线重叠。 ④ 【土壤剖面】自上而下是表层—淀积层—母质层；母质层最靠近基岩、是土壤的物质基础，表层有机质最丰富。形成 1 cm 表土需 100～400 年（寒冷地区约 1000 年）。 ⑤ 【土壤质地】砂土通气透水强但不保水保肥；黏土保水保肥强但通气透水差；壤土（砂粒、黏粒、粉砂粒大致等量）既通气透水又保水保肥，最宜耕种。壤土类固体约 50%（有机质 1%～5%），水和空气各约 25%。 ⑥ 【吸水失水】关键看浓度差：细胞液浓度 ＞ 土壤溶液浓度 → 吸水；反之 → 失水（施肥过多“烧苗”、浓盐水腌萝卜变软都属于失水）。 ⑦ 【运输方向】导管在木质部、自下而上运水和无机盐；筛管在韧皮部、自上而下运有机物。环剥树皮 → 上方形成枝瘤；缠铁丝 → 切断筛管 → 根部“饿死”。 ⑧ 【土壤保护】陆地仅占地表 29%，陆地中约 89% 不适宜农业生产；主要威胁是土壤污染和过度开发（水土流失、土地沙漠化）。12 月 5 日为世界土壤日。
第5章　制造技术与工程
★ 重点掌握　本章主线：从制造的定义与门类走进人工世界，认识智能制造、纳米制造、生物制造三大现代先进制造技术与工程，了解我国从制造大国迈向制造强国的“三步走”战略；再按金属 → 塑料 → 陶瓷三条材料主线，掌握各自的成型与加工工艺。重点：成型技术与铸造技术的区别、热塑性与热固性塑料的差异、陶器与瓷器的区别、陶瓷制造六道工序。
图　图5-1　制造的一般流程（需求→设计→加工→产品）
第 1 节　走进制造
▍ 一、物品的制造
当纸张被折成纸飞机、千纸鹤，铁块被加工成汤匙、冰箱，制造便发生了。这种将原材料转化为人类所需产品的工程技术就是制造（manufacture）。
制造门类众多，有电子产品制造、汽车制造、船舶制造、机械制造、化学制造、食品制造、纺织制造、医药制造等细分领域。制造出的产品创造了一个人工世界，满足了人们的衣食住行、学习娱乐、探索未知等各种需求。
◆ 方法与规律　我们所使用的每一件产品，往往都涉及多项制造技术与工程。产品质量、制造效率与制造技术密切相关，人们一直在开发更先进的制造技术、建设更高效的制造工程。
▲ 拓展了解（不作考查要求）　科学阅读·我国古代纺织技术：我国古代纺织技术的发展可以追溯到新石器时代，当时人们使用手工纺纱器将棉花、亚麻、蚕丝等纤维材料加工成纱线，再通过手工织机将纱线织成布匹。纺车是以毛、棉、麻、丝等纤维为原料，通过人力驱动机械、利用旋转抽丝工艺制造线或纱的设备，通常有一个用手或脚驱动的轮子和一个纱锭；中国古代纺纱工具分手摇纺车、脚踏纺车、大型水力纺车等类型。1972 年出土的马王堆汉墓素纱襌衣“薄如蝉翼，轻如浮烟”，长 128 cm、袖长 190 cm、质量仅 49 g，折叠后可放入火柴盒，被誉为西汉纺织业的代表作。
▍ 二、现代制造技术与工程
随着社会的进步，制造技术由使用简单工具的手工制造发展为采用复杂机械的机器制造、自动化制造，以及当今信息社会的智能制造、纳米制造、生物制造等先进制造技术与工程。
先进制造技术 含义与要点 典型应用
智能制造 具有感知、决策、执行功能的各类制造装备的统称；是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成与融合 装有程序控制系统的数控机床（机电一体化智能制造设备）；工业机器人制造汽车；3D打印——以数字模型文件为蓝图，内装金属、陶瓷、塑料、沙等“打印材料”，与电脑连接后逐层叠加，把蓝图变成实物
纳米制造 主要研究纳米结构生长、加工、改性、组装等制造方法与工艺，以生产纳米尺度的结构与器件；大大提升了制造的精度 纳米电动机、纳米机器人、分子光电器件、纳米电路、纳米传感器、纳米智能器件
生物制造 以微生物细胞生产生物制剂，或以酶蛋白为催化剂进行化学品合成，或以生物质为原料合成能源与材料的制造模式 主要包括基因工程、酶工程、细胞工程、发酵工程等新技术；生物炼制生产生物燃料与生物材料
▲ 拓展了解（不作考查要求）　科学阅读·人工合成淀粉技术：2021 年，中国科学家历时 6 年多，实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。这项技术只需要水、二氧化碳和电，不依赖光合作用，被誉为“将是影响世界的重大颠覆性技术”。淀粉人工合成是一种新型生物制造技术。若未来成本降低、具备经济可行性，将节约耕地和淡水资源、避免农药化肥对环境的负面影响、提高人类粮食安全水平，并为实现“碳达峰”和“碳中和”提供新的技术路线。
易错警示　易错：3D打印属于智能制造（逐层叠加、数字模型驱动），不属于纳米制造，也不属于生物制造；人工合成淀粉属于生物制造。分类时要抓住核心特征：智能＝感知决策执行，纳米＝纳米尺度精度，生物＝细胞/酶/生物质。
▍ 三、从制造大国迈向制造强国
制造业是国民经济的基础，是立国之本、强国之基、兴国之器。从 2012 年到 2021 年的十年间，从奋斗者号探测万米深海沟，到C919 大型客机成功飞行，再到嫦娥探月、祝融探火、羲和逐日、北斗组网，一大批重大工程引领中国制造业不断攀上新高度。在一些重要的制造业领域，中国已经具有全球领先的竞争力，如轨道交通、通信装备、输变电装备的制造工程（中国高铁、5G 通信、特高压输电）。
同时，我国在制造技术与工程方面也面临诸多新挑战，如芯片制造、航空发动机、极小径铣刀、超精密抛光工艺、扫描电子显微镜等“卡脖子”关键技术仍落后于世界发达国家。为突破卡脖子技术，推动我国从制造大国迈向制造强国，国家制定了实现制造强国“三步走”战略：
步骤 时间节点 目标
第一步 到 2025 年 迈入制造强国行列
第二步 到 2035 年 我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平
第三步 到新中国成立一百年时 我国制造业大国地位更加巩固，综合实力进入世界制造强国前列
第 2 节　我们一起来制造
▍ 一、金属制品的制造
日常生活中金属制品无处不在，如铁锅、导线、金属螺丝、金属水杯、合金门窗、汽车轮毂等。把金属材料加工成零件或物品的工艺，称为金属制造技术，一般包括成型技术与铸造技术两大类。
成型技术可以让材料发生永久的形变。根据制造时工件的受力和变形，主要有轧制、挤压、拉拔、锻造、冲压等方式。生产中，人们会根据所需金属制品的形状选用不同的成型技术。
成型技术 做法 典型制品
轧制 使金属通过旋转轧辊间的缝隙而变薄、变长 钢轨
挤压 对金属施加压力使其从模孔中挤出成形 铝合金窗框
拉拔 用拉力使金属通过模孔而被拉细 铜丝
锻造 对材料施加足够大的压力使其发生永久形变，获得所需形状和尺寸的锻件 马蹄铁、农具、硬币、珠宝；现代大型锻造机已实现计算机自动控制
冲压 用压力机和模具对板材施加压力使其分离或成形 车架
◆ 方法与规律　成型技术的共同本质是利用金属的塑性——施加足够大的力使其发生永久形变而不破裂。古时铁匠用铁锤、铁砧和火炉锻造农具、硬币、珠宝；现在大多数锻造机已实现计算机自动控制。
铸造技术是将液态金属注入模具，待金属凝固后，再移除模具得到所需产品的制造技术。它是最古老的材料加工方法之一，能够以较低的成本完成复杂构件的加工，是机械制造工业的基础。常见铸造技术有砂型铸造、低压铸造、离心铸造等。随着技术发展与工业数字化、智能化进程加快，我国陆续生产出超大型智能压铸单元，引领一体化压铸产业发展，推动汽车压铸零部件向大型化、集成化发展。
▲ 拓展了解（不作考查要求）　科学阅读·手撕钢：手撕钢薄如蝉翼，厚度只有普通 A4 纸的四分之一，用手能轻易撕开，价格堪比黄金，广泛应用于航天、通信、医疗器械等高精尖制造业。例如折叠屏手机底衬加入手撕钢后，可被反复折叠 40 多万次而不变形或断裂。2016 年我国突破技术封锁研制出手撕钢；2020 年成功轧制出厚度为 0.015 mm 的手撕钢，打破了全球手撕钢领域的最薄纪录。
易错警示　易错：成型 —— 固态下发生永久形变（不改变物态，材料仍为固态，靠压力/拉力成形）；铸造 —— 液态浇注入模再凝固（经历“固态→液态→固态”的物态变化）。判断关键就看材料是否被熔化成液态。
▍ 二、塑料品的制造
塑料是由石油工业副产品制造而成的高分子聚合物。塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类：
类别 受热表现 能否反复塑形 常见品种
热塑性塑料 加热时软化，降温时硬化 可以（可反复加热重塑、可回收再利用） PE 塑料袋、PP 塑料盆、PVC 水管、PS 三角尺、PMMA 手表镜片、尼龙雨伞等
热固性塑料 制造时受热发生化学反应而导致硬化 不可以（成品加热不会软化，也不能被重新塑形） ABS 安全帽、PF 插座、UF 图钉、MF 餐具、EP 模型、FRP 浴缸、聚酯纽扣、硅胶医用材料等
易错警示　易错：区分两类塑料的关键不是“受不受热”，而是“受热后能否再次软化”。热塑性塑料受热软化、降温硬化是物理变化（状态改变，可反复）；热固性塑料受热硬化是化学变化（发生化学反应，不可逆）。因此热固性塑料不能热修补、不能重新塑形。
塑料品的制造技术主要有模压成型、挤出成型、注射成型、浇铸成型等：
工艺 做法 适用与产品
模压成型 将粉状或粒状的热固性塑料填入模具后加热、加压压制成型 热固性塑料制品
挤出成型 将原料加热成泥状，利用旋转的螺杆把原料由细孔中挤出，形成管状、丝状或条状物 主要用于生产管、板和软片等
注射成型 将粒状塑料从注射机料斗送进加热的料筒，经加热熔化呈流动状后，注入塑模中成型 大多数热塑性塑料或某些热固性塑料；最常见的塑料件成形方式
浇铸成型 将液态塑料倒入模具中硬化，制成薄板等制品 热固性塑料或热塑性塑料的熔融物；如将昆虫、植物、纪念物封入树脂制成的人造琥珀
■ 温故与说明　塑料给生活带来极大便利（轻便、耐腐蚀、易成型、成本低），但大量使用后也造成“白色污染”——塑料难降解，会污染土壤和水体、危害生物。应减少一次性塑料使用、做好垃圾分类与回收。这与第4章“保护土壤”的内容相互呼应。
▍ 三、陶瓷器的制造
陶器是由黏土捏制成形后烧制而成的器具；瓷器是由陶器发展而来的。两者制造工艺接近，成品却截然不同。
比较项目 陶器 瓷器
原料 陶土：含有较多氧化铁 瓷土：氧化铁含量低、氧化铝含量高
焙烧温度 约 900 ℃ 1200 ℃ 以上
表面釉层 无釉或只有低温釉 有高温釉
质地 相对疏松、粗糙、吸水性强 致密、坚硬、光洁，敲击声清脆
中国瓷器驰名世界，被西方人誉为“瓷器之国”。中国瓷器经历了由陶器到瓷器、由青瓷到白瓷、由白瓷到彩瓷的发展过程；古时候中国瓷器通过陆上和海上的“丝绸之路”传到西亚和南亚，再由这些国家传到欧洲各国。
陶瓷器制造主要有揉泥 → 制坯 → 干燥 → 素烧 → 施釉 → 烧制六个步骤：
工序 做法与目的
揉泥 目的是排空泥料中的气泡。缺少这一工序，坯体中容易出现气泡，干燥烧制时容易破裂变形
制坯 泥揉妥后，依据最终器型做出相应的坯体。徒手成型方法有手捏成型、土条成型、压片成型
干燥 坯体成型后自然晾干
素烧 将干燥的坯体烧到 800～900 ℃，使坯体变得较牢固，减少搬运、施釉时的破损，且坯体较容易吸附釉料
施釉 釉就是陶瓷表面那层光亮、类似玻璃的物质，原料一般是矿物粉末、用水调和成釉浆。施釉即将釉浆均匀加在坯体表面，以待烧制时釉能熔在坯体表面。方法有浸釉法、淋釉法、刷釉法、荡釉法、喷釉法。可使陶瓷更实用、美观
烧制 窑炉有柴窑、煤窑、气窑、电窑。陶器烧制温度低于瓷器。目前人们通过精确控制温度，使釉料在特定温度下发生化学变化而烧制出精美成品
■ 温故与说明　陶瓷用途广泛：可制造日用餐具、卫生器具、建筑瓷砖、绝缘体、火花塞、耐酸碱的化工器皿等。近年来人们制造出更精密的陶瓷材料，具有坚硬、耐磨、耐高温、耐腐蚀和优异的光、热、电、磁等特性，被广泛应用于微电子与电气工业、机械与汽车工业、医疗器材制造、通信工程与军事国防工业（如陶瓷轴承与滚珠、陶瓷汽缸、陶瓷关节）。
易错警示　易错：陶器与瓷器的差别根源在“原料”和“烧制温度”——瓷土含铁低、含铝高，且烧制温度更高（＞1200 ℃）才形成高温釉。另外，“素烧”不等于“烧制”：素烧在施釉之前（800～900 ℃，让坯体牢固、易吸釉），烧成在施釉之后（温度更高）。
第5章 核心整合 · 易错警示 ① 【制造的定义】将原材料转化为人类所需产品的工程技术就是制造。产品往往涉及多项制造技术与工程；产品质量、制造效率与制造技术密切相关。 ② 【三大先进制造技术】智能制造（感知·决策·执行，含数控机床、工业机器人、3D打印）、纳米制造（纳米尺度结构与器件，提升精度，含纳米机器人）、生物制造（微生物细胞/酶蛋白/生物质，含基因工程、酶工程、细胞工程、发酵工程、人工合成淀粉）。 ③ 【制造强国“三步走”】2025 年迈入制造强国行列 → 2035 年达到世界制造强国阵营中等水平 → 新中国成立一百年时综合实力进入世界制造强国前列。我国领先的领域有轨道交通、通信装备、输变电装备；受制于人的“卡脖子”技术有芯片制造、航空发动机、极小径铣刀、超精密抛光工艺、扫描电子显微镜。 ④ 【金属：成型 vs 铸造】成型 = 固态下永久形变（轧制、挤压、拉拔、锻造、冲压）；铸造 = 液态金属注入模具后凝固（砂型铸造、低压铸造、离心铸造）。判断关键：材料是否熔化成液态。 ⑤ 【塑料：热塑 vs 热固】热塑性加热软化、降温硬化（物理变化，可反复塑形，如 PE、PP、PVC、PS）；热固性受热发生化学反应而硬化（化学变化，不可重塑，如 ABS、PF、UF、MF）。 ⑥ 【塑料四工艺】模压（热固性，加热加压）、挤出（泥状由细孔挤出，产管板软片）、注射（熔化后注入塑模，最常见）、浇铸（液态倒模硬化，如人造琥珀）。 ⑦ 【陶 vs 瓷】陶器：陶土（含铁多）、约 900 ℃、无釉或低温釉；瓷器：瓷土（含铁低、含铝高）、1200 ℃ 以上、有高温釉。 ⑧ 【陶瓷六工序】揉泥（排气泡）→ 制坯 → 干燥 → 素烧（800～900 ℃）→ 施釉 → 烧制。注意素烧在施釉之前，别与最后的“烧制”颠倒。施釉五法：浸、淋、刷、荡、喷。
整册跨章核心整合 · 高频易错
整册跨章核心整合 · 高频易错 ① 【结构层次 · 第1章】动物体：细胞 → 组织 → 器官 → 系统 → 动物体；植物体：细胞 → 组织 → 器官 → 植物体（植物没有“系统”这一层次）。这是全书最经典的结构层次对比题，务必区分。 ② 【微观世界 · 第2章】分子是保持物质化学性质的最小粒子，分子在不断运动、分子间有间隔、分子间有引力和斥力；原子是化学变化中的最小粒子。电解水实验证明水由氢元素和氧元素组成，正极氧气、负极氢气，体积比约为 1∶2。 ③ 【元素 · 原子 · 离子】元素是具有相同质子数（核电荷数）的一类原子的总称——元素是宏观概念，只讲种类不讲个数；原子是微观概念，既讲种类又讲个数。离子是带电的原子或原子团，如 Na 、Cl 、OH 、SO 。 ④ 【质量与密度 · 第3章】质量不随位置、形状、温度、状态而改变；密度 ρ ＝ m / V 是物质的特性，与质量、体积无关，但会随状态和温度改变（水结冰体积变大、密度变小，所以冰能浮在水面）。单位换算：1 g/cm ＝ 1000 kg/m 。 ⑤ 【物态变化 · 第3章】吸热三变化：熔化、汽化、升华；放热三变化：凝固、液化、凝华。晶体有固定的熔点，非晶体没有。蒸发在任何温度下都能发生且只在表面进行，沸腾需达到沸点并继续吸热、在表面和内部同时发生。 ⑥ 【变化与性质 · 第3章】判断物理变化还是化学变化的唯一依据是有无新物质生成（微观上看分子本身是否改变）。描述中带“能、可以、会、容易、具有……性”的是性质，带具体过程结果的是变化。 ⑦ 【地球与土壤 · 第4章】地球内部由外到内为地壳—地幔—地核；岩石圈 = 地壳 ＋ 上地幔顶部。等高线密陡疏缓；三类土壤中壤土类最宜耕种；植物吸水的前提是根毛细胞液浓度大于土壤溶液浓度；导管在木质部自下而上运水与无机盐，筛管在韧皮部自上而下运有机物。 ⑧ 【制造技术 · 第5章】成型 = 固态下永久形变，铸造 = 液态浇注入模再凝固；热塑性塑料可反复塑形（物理变化），热固性塑料不可重塑（化学变化）；瓷器烧制温度高于陶器（＞1200 ℃）且表面有高温釉。
高效复习建议　复习建议：① 先按章—节顺序逐节过关，重点记忆各章表格中的对比项；② 每章末尾的“核心整合 · 易错警示”务必逐条核对，这是失分最集中的地方；③ 公式与实验要理解其来龙去脉（如 ρ＝m/V 是比值定义、电解水正负极气体体积比），不要死记；④ 涉及环境与资源的内容（第4章保护土壤、第5章塑料污染）常与社会热点结合考查，注意联系生活实例。
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