第一节 化学真奇妙（教学课件）化学鲁教版五四学制2024八年级全一册

第一单元 步入化学殿堂 第一节 化学真奇妙 八年级化学全一册·鲁教版五四学制2024 学习内容导览 物质的变化与性质 2 化学改变了世界 1 3 物质构成的奥秘 2 明·学习目标 1.能通过实验现象辨识化学变化与物理变化，理解“新物质生成”是化学变化的本质特征，建立“性质决定用途”的化学思维。 2.通过“教室物品原料溯源”活动，建立“物质转化与人类生活”的关联模型。规范完成镁条燃烧、锌粒和酸反应等实验，掌握固体取用、液体滴加等基本操作。 3.通过人工合成结晶牛胰岛素、青蒿素提取等案例，感悟中国化学家攻坚克难的科研精神。激发学生对化学的兴趣，培养科学探究精神和创新意识。 3 引·新课导入 我们从早晨醒来到夜晚入睡，从吃饭穿衣到住房出行，处处都离不开化学。 人类认识化学并使之成为一门独立的科学，经历了漫长的探索过程。 引·新课导入 离开了化学变化，就不会有生命的诞生、成长与代代相传、生生不息；离开了化学变化，就不会有春华秋实的周而复始和沧海桑田的逐步变迁…… 今天的世界，之所以充满了现代气息，极大程度上要归功于化学科学的创造性贡献。 狄仁杰的迷惑 什么是化学呢？地球上无时无刻正在发生的化学变化是什么呢？ 5 化学改变了世界 01 探·知识奥秘 一、化学改变了世界 你想过吗?汽车轮胎、众多药物、各种塑料，甚至你的书包和篮球等都是以石油为原料并通过化学方法生产出来的，这让你难以置信吧?然而，化学家和化学工程师们早已将这一切变成了现实。 化学，顾名思义，是关于物质变化的学问。化学变化是化学研究的重要内容。化学就是在分子层次上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的一门基础学科。 7 探·知识奥秘 一、化学改变了世界 今天我们请来了一位大化学家——门捷列夫，让我们听听他想对同学们说些什么。 门捷列夫（1834-1907）是俄国最伟大的化学家之一，被誉为"元素周期表之父"。这位留着大胡子的科学家小时候其实是个"差生"，曾因成绩差被大学拒绝，但最终逆袭成为科学巨人。 他的最大成就是在1869年发现了元素周期律，像玩扑克牌一样把当时已知的63种元素按原子量排列，制作出第一张周期表。更神奇的是，他大胆地为尚未发现的元素留下空位，并准确预测了它们的性质。后来发现的镓、锗等新元素完美印证了他的预言！ 门捷列夫对科学充满热情，甚至曾在梦中看到元素排列成表。他不仅研究化学，还改进过伏特加配方、设计过气象气球。这位科学怪杰用一张表格改变了人类认识物质世界的方式。 8 探·知识奥秘 一、化学改变了世界 无处不在的化学制品，使我们的生活变得多姿多彩、充满现代气息。 大多数服装面料中都含有化学合成纤维 化学肥料和农药的使用提高了世界粮食产量 现代建筑和装饰材料很多来自化学工业 制造现代交通工具的材料大多是用化学方法生产的 衣 食 住 行 9 探·知识奥秘 一、化学改变了世界 观察思考：教室中物体原料的来源 仔细观察教室中的各种物体，说一说哪些是由自然界中本来就有的物质制成的，哪些是由化学方法创造的物质制成的。假设周围所有的化学制品在一瞬间全部消失，我们的生活会变成什么样子? 探·知识奥秘 一、化学改变了世界 教室中的天然木材桌椅和藤编篮子。木材取自自然界的树木，藤条来自植物，均为自然界本来就有的物质制成。 画面里的陶瓷花盆是通过化学工艺，将黏土等原料经高温烧制而成，属于化学方法创造的物质；而花盆中生长的绿植是自然界本就存在的植物。 图中教室的玻璃窗由化学方法制造而成，其原料虽来自自然界的石英砂等，经过化学加工形成透明玻璃。 讲台上的金属钢笔由金属冶炼等化学工艺制成，墨水是多种化学物质调配的产物，均为化学方法创造；教案纸张的原料来自自然界的植物纤维。 若周围化学制品瞬间消失,塑料、合成纤维、药物等都不见踪影。我们会失去衣物、电器、药品，建筑材料缺失,交通瘫痪,医疗停滞,生活退回原始状态,健康与安全难以保障,社会秩序受严重冲击。 探·知识奥秘 一、化学改变了世界 01 石器时代 02 青铜时代 03 铁器时代 05 信息时代 04 工业革命时代 纵观人类发展的历史，每一次时代变革都与化学科学的发展密不可分。 12 探·知识奥秘 一、化学改变了世界 化学科学已渗透到社会生活的各个方面,特别是与人类社会发展密切相关的重要领域 化学合成功能材料、化学燃料技术的发展，成就了中国人的飞天梦想 利用化学技术研制高性能电池、研发新能源汽车，可减少化石燃料的消耗 利用化学工艺制造芯片、光导纤维，研发超级计算机，使人类进入快速发展的信息时代 应对突发公共卫生事件时，利用化学手段检测病情并研发新型药物，为生命保驾护航 航空 航天 芯片 计算机 药物 医疗 新能源汽车 13 探·知识奥秘 一、化学改变了世界 我国化学领域的重大贡献 中华人民共和国成立以来，我国化学家勇于创新、团结协作、攻坚克难，取得了令人瞩目的成就，为推进科技创新和社会发展做出了重要贡献。 1965年9月17日，中国科学家在世界上首次人工合成结晶牛胰岛素，这是人类首次用化学方法合成具有完整生物活性的蛋白质，标志着我国在生命科学领域取得重大突破。这项研究由中国科学院上海生物化学研究所、北京大学等单位联合完成，历时6年半的艰苦攻关。科研人员通过人工合成A、B两条肽链，再组合成具有生物活性的胰岛素分子，其结构、结晶形态和生物活性均与天然牛胰岛素完全一致。 这一成就不仅推动了蛋白质化学研究的发展，也为后续基因工程研究奠定了基础，被国际学界誉为"继人工合成尿素后有机化学史上的又一里程碑"。 这项突破展现了我国科学家的智慧和毅力，是新中国科技发展的重要标志性成果之一，至今仍被写进各国生物化学教科书。 14 探·知识奥秘 一、化学改变了世界 我国化学领域的重大贡献 从3000万到0！今天，向她致敬！ 屠呦呦研制新型抗疟药，于2015年获诺贝尔生理学或医学奖。 新中国成立前，每年约有3000万疟疾病人，其中约30万人死亡，病死率高达1%。疟疾肆虐，研制出对抗疟疾的药物刻不容缓，屠呦呦临危受命。 1969年，时年39岁的屠呦呦开始参加代号“523”的国家疟疾防治药物研究项目。从整理中医药典籍，到走访名老中医，她汇集了640余种治疗疟疾的中药单秘验方，历经数百次实验和190多次失败，屠呦呦带领团队终于发现了青蒿素。但青蒿素对人体是否安全在当时仍然未知，为了尽快进入临床验证，屠呦呦决定以身试药。 这些突破性成果解决了氯喹耐药性疟疾的治疗难题。据世界卫生组织统计，青蒿素类药物已在全球挽救超过1000万人的生命，使非洲儿童疟疾死亡率下降58%。2015年，85岁的屠呦呦因此荣获诺贝尔生理学或医学奖，其研发历程被写入哈佛大学医学院教材。这项研究开创了从传统医药发现现代药物的成功范式，是中国科学界对全人类健康事业最杰出的贡献之一。 15 探·知识奥秘 一、化学改变了世界 化学护航， 食品安全无忧 化学赋能， 新能源动起来 化学助力， 智慧农业丰收 化学推力， 托举航天梦想 现代化学作为一门中心的、实用的、创造性的科学，正以崭新的观念和方式改变着世界，使人类的生活更加健康、安全、幸福。 16 探·知识奥秘 一、化学改变了世界 化学是 “创造的科学”，化学家不仅研究自然物质，更能创造新物质。像人工合成的大型无机纳米团簇分子，结构精巧，在工业催化等领域应用前景广，彰显化学创造新物质、赋能科技的关键作用 。 拓展阅读 17 理·核心要点 化学改变了世界 化学的 概念 化学的 作用 我国化学领域的重大贡献 化学是关于物质变化的学问。 化学变化是化学研究的重要内容。 化学就是在分子层次上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的一门基础学科。 衣：大多数服装面料中都含有化学合成纤维 食：化学肥料和农药的使用提高了世界粮食产量 住：现代建筑和装饰材料很多来自化学工业 行：制造现代交通工具的材料大多是用化学方法生产的 屠呦呦研制新型抗疟药，于2015年获诺贝尔生理学或医学奖。据世界卫生组织统计，青蒿素类药物已在全球挽救超过1000万人的生命 1965年中国科学家在世界上首次人工合成结晶牛胰岛素，是人类首次用化学方法合成具有完整生物活性的蛋白质。 1．下列是我国“国家最高科学技术奖”的几位获得者及其部分研究领域，其中不属于化学学科研究领域的是（　 ） A．闵恩泽，石油化工催化剂研究 B．师昌绪，金属腐蚀与防护研究 C．程开甲，定向能高功率微波研究 D．屠呦呦，青蒿素的发现与提取 析·典型范例 C 2．化学为社会进步和人类文明作出了巨大贡献。下列对化学的认识，正确的是（　 ） A．化学只研究自然界已经存在的物质 B．化学的发展对环境造成了极大的危害，应该限制其发展 C．纯天然的物质不含任何化学成分 D．化学是推动社会发展的重要力量 析·典型范例 D 物质的变化与性质 02 探·知识奥秘 二、物质的变化与性质 化学改变世界的途径是使物质发生化学变化。那么,什么样的变化是化学变化呢? 光合作用 葡萄酿成酒 铁生锈 生活经验告诉我们，上图所示的变化都有新物质生成。 这种生成新物质的变化叫作化学变化，也叫化学反应。 没有生成新物质的变化叫作物理变化。 22 探·知识奥秘 二、物质的变化与性质 怎样判断物质是否发生了化学变化呢? 我们需要通过实验去验证 观察实验的步骤、方法 实验前 物质的颜色、气味、状态、味道、硬度等 实验中 实验条件、伴随的现象（如：发光、放热、生成沉淀、生成气体等) 实验后 生成物质的颜色、气味、状态、味道、硬度等 23 探·知识奥秘 二、物质的变化与性质 实验探究1：点燃镁条 实验仪器：坩埚钳、酒精灯、陶土网 实验操作：用坩埚钳夹持镁条，在酒精灯火焰上点燃。认真观察并记录实验现象。 实验现象：镁条剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体，放出大量热 镁条是一种 银白色金属 发光 发热 24 探·知识奥秘 二、物质的变化与性质 实验探究2：氢氧化钠中加入酚酞试液 酚酞试液是一 种无色溶液， 是常见的酸碱 指示剂。 氢氧化钠是一 种白色片状固 体，溶于水成 无色溶液。 实验仪器：试管、胶头滴管 实验操作：向试管加入1-2mL氢氧化钠溶液，滴加2-3滴酚酞试液，振荡，认真观察并记录实验现象。 实验现象：溶液由无色变为红色 颜色变化 25 探·知识奥秘 二、物质的变化与性质 实验探究3：锌粒与稀盐酸 锌粒是一种银白色金属颗粒 盐酸是一种或无色透明溶液 实验仪器：试管、镊子 实验操作：向试管放入2-3颗锌粒，加入1-2mL稀盐酸，认真观察并记录实验现象。 实验现象：锌粒表面产生大量气泡， 锌粒逐渐溶解。 产生气体 26 探·知识奥秘 二、物质的变化与性质 实验探究4：硫酸铜与氢氧化钠 氢氧化钠是一种白色片状固体，溶于水成无色溶液。 硫酸铜溶于水形成蓝色的溶液。 实验仪器：试管、胶头滴管 实验操作：向试管加入1-2mL硫酸铜溶液，逐滴加入氢氧化钠溶液至出现明显现象，认真观察并记录实验现象。 实验现象：立即生成蓝色絮状沉淀 生成沉淀 27 探·知识奥秘 二、物质的变化与性质 通过上述实验我们可以发现，化学变化有什么特点？ 化学变化的基本特征是有新物质生成，在这个过程中常常伴随发光、发热、颜色变化、产生气体、生成沉淀等现象。我们通常可以通过观察这些现象来推断是否有新物质生成，进而判断是否发生了化学变化。 发光发热 颜色变化 产生气体 生成沉淀 28 探·知识奥秘 二、物质的变化与性质 物质发生化学变化时不但生成了新物质，还伴随着能量变化。这种能量变化通常表现为热能、光能和电能的释放或吸收。 如炸药、石油、煤炭等储存的能量都是通过化学反应释放出来的；而绿色植物则是通过化学反应(光合作用)将太阳能储存起来的。 其实我们的身体就像一个复杂的“化学工厂”,食物、氧气、水等“原料”每时每刻都在体内进行着化学反应，为我们的生命活动提供能量。 29 探·知识奥秘 二、物质的变化与性质 思考与讨论：发光发热的一定是化学变化么？ 判断是否发生化学变化的最根本依据是 。 是否生成新物质 物理变化和化学变化的本质区别是 。 是否生成新物质 灯亮的时候发光发热，但不是化学变化，属于物理变化。 分辨一下下列生活中常见的现象，哪些属于物理变化，哪些属于化学变化。 木柴燃烧 钢铁生锈 玻璃破碎 火药爆炸 冰块融化 食物腐烂 气球爆炸 铁杵成针 化学变化 化学变化 物理变化 化学变化 物理变化 化学变化 物理变化 物理变化 30 探·知识奥秘 二、物质的变化与性质 物理性质和化学性质 我们把物质在化学变化中表现出来的性质，称为该物质的化学性质，如镁条可以燃烧，氧气可以支持燃烧，氢氧化钠能使酚酞试液变红，盐酸能与锌粒反应等。 物质不需要发生化学变化就表现出来的性质，称为该物质的物理性质，如物质的颜色、气味、密度、熔点、沸点和导电性等。 每一种物质都具有特定的物理性质和化学性质，这与物质的组成和结构密切相关。 31 探·知识奥秘 二、物质的变化与性质 物理性质和化学性质 常见的 物理性质和化学性质 物质常见的化学性质： 可燃性、助燃性、稳定性、酸性、碱性、 氧化性、还原性、腐蚀性、毒性等 物质常见的物理性质： 颜色、 气味、 状态、密度、熔点、沸点、 导电性、导热性、挥发性、吸附性、延 展性、溶解性等 32 理·核心要点 化学变化 物理变化 概 念 本质区别 伴随现象 联系 说 明 生成新物质的变化 没有生成新物质的变化 是否有新物质生成 伴随发光、发热、颜色变化、生成气体、产生沉淀等 物质的外形、状态 发生变化 有发光、放热等现象产生的变化却不一定是化学变化 化学变化过程中一定同时发生物理变化， 但在物理变化过程中不一定发生化学变化 1．探索浩瀚宇宙，建设航天强国。2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在我国酒泉卫星发射中心点火发射。4月27日，神舟二十号、神舟十九号航天员乘组移交了空间站的钥匙。5月22日，航天员乘组圆满完成第一次出舱活动。以下过程包含化学变化的是（　 ） A．火箭点火发射 B．航天员乘组移交钥匙 C．航天员打开舱门出舱 D．航天员安装空间站碎片防护装置 析·典型范例 A 2．镁带在空气中燃烧，现象不正确的是（　 ） A．产生耀眼白光 B．产生大量白雾 C．产生大量的热 D．产生白色固体 析·典型范例 B 物质构成的奥秘 03 探·知识奥秘 三、物质构成的奥秘 从杯子中的水到遥远太空中的恒星，宇宙中的一切物质都是由什么构成的? 人类经过长期的探索研究，认识到世界万物都是由极其微小的粒子(分子、原子等)构成的。如水是由水分子构成的，水分子很小很小，我们的肉眼根本就无法看到。一滴水中大约聚集有10²¹个水分子，如果能有一种仪器把水分子放大到一定程度，你会看到每个水分子都是由两个氢原子和一个氧原子紧密结合在一起形成的，而且水分子中的氢原子和氧原子按一定的角度排列成了特定的空间形状。 37 探·知识奥秘 三、物质构成的奥秘 氧原子 O 氢原子 H H2O 化学上分别用符号H、O和H2O表示氢原子、氧原子和水分子。 水是由水分子构成的，水分子很小，我们的肉眼无法观察，一滴水中大约聚集有10²¹个水分子。 每个水分子都是由两个氢原子和一个氧原子构成，氢原子和氧原子能相互结合形成水分子 H2O 38 探·知识奥秘 三、物质构成的奥秘 H2O O2 H2 两个氢原子可以紧密结合形成氢分子 H2 氢原子和氧原子能相互结合形成水分子 H2O 两个氧原子可以紧密结合形成氧分子 O2 39 探·知识奥秘 三、物质构成的奥秘 金刚石是自然界中硬度最大的物质 石墨则很软、有滑腻感。 金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但它们的性质却差异巨大。 构成物质的分子、原子等微观粒子不同，物质表现出的性质就不一样。 由相同的微观粒子构成，粒子的排列方式不同，物质表现的性质也不同。 金刚石和石墨性质的差异是由碳原子之间形成的不同的化学结构决定的。 结构决定性质 40 探·知识奥秘 三、物质构成的奥秘 用STM技术拍摄的硅原子图像 用STM技术将101个铁原子排列成最小的汉字 用STM技术将一氧化碳分子排列成“分子小人” 如今，科学家们不仅能够通过扫描隧道显微镜(STM)观测到原子和分子，而且实现了对原子、分子的移动、排列和复制。 化学就是在分子层次上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的一门基础学科，它指导着我们更科学地认识、改造和应用物质。 物质内部原子、分子的连接方式、空间排布和顺序就是物质的化学结构。洞悉化学结构是研究物质化学性质的重要基础。 41 2.化学上分别用符号H、O和H2O表示氢原子、氧原子和水分子。 3.水是由水分子构成的 4.每个水分子都是由两个氢原子和一个氧原子构成。 5.两个氢原子可以紧密结合形成氢分子 H2 6.两个氧原子可以紧密结合形成氧分子 O2 7.金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但它们的性质却差异巨大，由碳原子之间形成的不同的化学结构决定的。 物质构成的奥秘 物质的构成 化学 的研究范畴 1.化学就是在分子层次上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的一门基础学科 2.物质内部原子、分子的连接方式、空间排布和顺序就是物质的化学结构。洞悉化学结构是研究物质化学性质的重要基础。 理·核心要点 1.世界万物都是由极其微小的粒子(分子、原子等)构成的。 42 1．化学是一门实用的、富有创造性的学科。下列关于化学的说法，错误的是（　 ） A．化学只研究自然界已经存在的物质 B．化学是在分子、原子层次上研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的一门基础学科 C．利用化学生产化肥和农药，以增加粮食的产量 D．绿色化学使更多的化学生产工艺和产品向着环境友好的方向发展 析·典型范例 A 2．学习任何一门学科，首要了解它研究的主要内容。化学研究的主要内容是（　 ） ①物质的性质    ②物质的组成与结构     ③物质的转化及应用    ④生物体生命活动规律 A．①②③ B．③④ C．①③ D．②④ 析·典型范例 A 化学真奇妙 化学改变了世界 物质的变化与性质 理·核心要点 物质构成的奥秘 化学变化是化学研究的重要内容。 1965年中国科学家在世界上首次人工合成结晶牛胰岛素，是人类首次用化学方法合成具有完整生物活性的蛋白质。 屠呦呦研制新型抗疟药，于2015年获诺贝尔生理学或医学奖。据世界卫生组织统计，青蒿素类药物已在全球挽救超过1000万人的生命。 化学变化：发光、发热、颜色变化、产生气体、生成沉淀等现象。 判断是否发生化学变化的最根本依据是是否有新物质生成。 化学性质： 物理性质： 可燃性、助燃性、稳定性、酸性、碱性、 氧化性、还原性、腐蚀性、毒性等 颜色、 气味、 状态、密度、熔点、沸点、 导电性、导热性、挥发性、吸附性、延 展性、溶解性等 化学就是在分子层次上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的一门基础学科 洞悉化学结构是研究物质化学性质的重要基础。 45 1.下列叙述中，前者是化学变化，后者是化学性质的是（　 ） A．纯铁具有银白色金属光泽，质软；铁制品放在潮湿的空气中容易生锈 B．二氧化碳使澄清石灰水变浑浊；汽油易燃烧 C．酒精易挥发；衣柜里的樟脑丸逐渐变小 D．食盐易溶于水；水结成冰 练·技能实战 B 46 2.2024年11月4日神舟十八号载人飞船返回舱返回地球的过程中发生化学变化的是（　 ） A．表面隔热材料升华吸热 B．穿越大气层时通讯暂时中断 C．降落伞打开后迅速下降 D．表面材料的高温氧化 练·技能实战 D 47 THANKS! 谢谢观看 八年级化学全一册·鲁教版五四学制2024 Lavf58.46.101 $$