内容正文:
第1章 开启化学之门
第1节 认识化学科学
课堂导入
19世纪英国科学家法拉第在观察蜡烛燃烧现象后提出的值得探究的科学问题达数十个,并且这些问题的解决带来诸多新的科学发现。
书中法拉第通过一系列的实验展示,抽丝剥茧,由表及里,层层深入地将蜡烛燃烧的各种化学原理,详细介绍。其中所体现的科学思维和科学方法,历久弥新,依然可以适用于现今的基础科学教育中。
学习化学
一根蜡烛就够了
探究新知
方法导引:观 察
反应前
反应中
反应后
物质原来的颜色、状态
光焰色、烟雾气,反应条件
新生成物的颜色、状态
可以运用感官或借助仪器通过实验,观察物质及其变化的条件、现象和结果。
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探究新知
方法导引:观 察
光
火焰
烟
雾
物质燃烧都会有的现象
气体(或固体和液体的
蒸汽)燃烧有的现象
许多固体小颗粒分散
在空气中所形成的现象
许多小液滴分散在空
气中所形成的现象
4
化学研究物质的性质与变化
01
探究新知
化学研究物质的用途与制法
化学研究物质的组成和结构
化学研究物质的性质与变化
实验探究:蜡烛燃烧
探究新知
1
化学研究物质的用途与制法
化学研究物质的组成和结构
化学研究物质的性质与变化
实验步骤 实验现象 解释与结论
(1)取一段蜡烛,观察外观特征(如颜色、形状等)
(2)点燃蜡烛,观察现象
(3)在蜡烛火焰上方罩一个干燥的烧杯,观察烧杯内壁的变化
(4)迅速向上述烧杯中加入少量澄清石灰水,振荡,观察现象
(5)取一小段粗玻璃管,按图所示
方式置于火焰中,观察发生的现象
(6)吹灭蜡烛,观察实验现象
火焰分为三层,外层最明亮,内层最暗,烛芯周围的固态石蜡熔化为液态
烧杯内壁有水珠
澄清石灰水变浑浊
玻璃管口上端有“白烟”冒出
吹灭烛焰的瞬间,看到“白烟”升起;蜡烛熄灭后,液态石蜡凝固
蜡烛燃烧过程中有水生成
蜡烛燃烧过程中有二氧化碳生成
火焰中有石蜡蒸汽
“白烟”是石蜡蒸汽遇冷凝固成的固体小颗粒
白色(或其他颜色)、半透明、固体、圆柱状、有轻微的气味
交流讨论:
探究新知
2
化学研究物质的用途与制法
化学研究物质的组成和结构
化学研究物质的性质与变化
1. 酒精的挥发
7. 灼热的金刚石在液氧中燃烧
2. 植物的光合作用
3. 木炭的燃烧
4. 氯化氢和氨气混合,产生白烟
5. 金刚石加工成钻石
6. 碘化钾溶液和硝酸银溶液混合,产生黄色沉淀
判断下列变化属于物理变化还是化学变化
1. 酒精的挥发
5. 金刚石加工成钻石
热能
化学能
物质燃烧
光能
光合作用
太阳能
化学能
电 池
化学能
电能
使 用
充 电
探究新知
化学变化中伴随着能量的变化:
化学推动了人类文明的进步
物 理 性 质
化 学 性 质
不需要通过化学变化表现出来的性质
在化学变化中表现出来的性质
颜色
状态
气味
密度
导电性
挥发性
硬度
熔点
导热性
溶解性
沸点
……
可燃性
助燃性
稳定性
毒性
腐蚀性
酸碱性
氧化性
还原性
……
探究新知
化学研究物质的用途与制法
化学研究物质的组成和结构
化学研究物质的性质与变化
化学推动了人类文明的进步
实验现象 实验结论 保存注意点
取少量碳酸氢铵固体粉末放入蒸发皿中,将蒸发皿放在酒精灯上加热。观察实验现象。
3
观察思考:加热碳酸氢铵
白色固体逐渐减少,
产生有刺激性气味气体
碳酸氢铵受热分解生成水、氨气和二氧化碳
探究新知
化学研究物质的用途与制法
化学研究物质的组成和结构
化学研究物质的性质与变化
密封保存于阴凉处
化学研究物质的组成和结构
02
探究新知
化学研究物质的用途与制法
化学研究物质的组成和结构
化学研究物质的性质与变化
取少量葡萄糖、砂糖、面粉,分别放在燃烧匙中,在酒精灯上加热,直至完全烧焦,观察发生的现象。
现 象
解 释
4
实验探究:分别灼烧葡萄糖、砂糖、面粉
都有黑色残渣生成
这些物质中均含有碳元素
探究新知
化学研究物质的用途与制法
化学研究物质的组成和结构
化学研究物质的性质与变化
氧气
O2
组成元素:
氮气
N2
组成元素:
金刚石 石墨
C
组成元素:
碳酸氢铵
NH4HCO3
组成元素:
人们不断地探索物质的组成,发现世间万物仅由90多种元素组成。
探究新知
化学研究物质的用途与制法
化学研究物质的组成和结构
化学研究物质的性质与变化
氧元素
氮元素
碳元素
碳、氢、氧、氮四种元素
化学研究物质的用途与制法
03
探究新知
化学研究物质的用途与制法
化学研究物质的组成和结构
化学研究物质的性质与变化
制作钻石
电池电极
铅笔笔芯
切割玻璃
性质
用途
体 现
5
交流讨论:下列物质用途,分别利用了金刚石或石墨的哪些性质?
探究新知
石墨是灰黑色质软的固体
金刚石是无色透明晶体,具有特殊的光学性质
石墨能导电
金刚石硬度大
化学研究物质的用途与制法
化学研究物质的组成和结构
化学研究物质的性质与变化
决 定
变化
决 定
反 映
拓展视野:我国科学家制备金刚石的突破性成果
1988年,中国科学技术大学钱逸泰(1941-2023)带领团队以四氯化碳和金属钠为原料,在一定条件下反应制成了纳米级金刚石。5年后,该团队通过改进技术使用二氧化碳为原料制备得到金刚石。
探究新知
近年来,我国发展了更丰富且成熟的技术来制备结构优良的金刚石晶体,如2019年中科院研究人员利用化学气相沉积法,以天然金刚石的籽晶片作为“种子”,以甲烷作为“养料”,像“种粮食”一样获得精美的人造金刚石。这些成果为我国成为人造金刚石第一大国奠定了重要的基础。
钱逸泰
化石燃料
煤、石油、天然气
化学研究物质的用途与制法
化学研究物质的组成和结构
化学研究物质的性质与变化
探究新知
直接燃烧化石燃料,不仅浪费了宝贵的资源,而且会带来较为严重的环境污染。
通过化学工艺制造、合成价值更高的药物、合成纤维、塑料和合成橡胶等产品。
1. 化学研究物质的 组成 、 结构 、 性质 、转化及应用。
2. 化学更神奇之处是可以创造出性能各异的各种 新材料 。
3. 我国古代劳动人民在新石器时期就能烧制 陶器 ;殷商时期就能冶炼、铸造 青铜器 ;春秋战国时期已能熟练掌握 铁的冶炼 技术,并用于各种器皿、农具和兵器的制造。
4. 1775年前后,法国化学家 拉瓦锡 建立了关于燃烧的氧化学说;1803年,英国化学家 道尔顿 提出了原子学说;1811年,意大利科学家 阿伏
伽德罗 提出了分子假说,奠定了近代原子分子学说的基础;1869年,俄国化学家 门捷列夫 根据化学元素性质递变规律,提出了元素周期律。
组成
结构
性质
新材料
陶器
青铜器
铁的冶炼
拉瓦锡
道尔顿
阿伏
伽德罗
门捷列夫
5. 在一定条件下,可用 氮气 和 氢气 为原料通过化学反应制得氨气。氨气可用于生产 氮肥 ,对植物的生长具有重要作用。
6. 现代科学技术领域中,各种具备卓越和独特性能的材料都需要化学家运用 化学方法 研发和制造。
7. 化学科学在提取生物药物、研制合成药物、 防治传染病 、 治疗疾病 、 保持健康 和 延长寿命 等方面都发挥着巨大的作用。
氮气
氢气
氮肥
化学方法
防治传染病
治疗疾
病
保持健康
延长寿命
1. 著名高分子化学家周其凤曾写了一首歌,歌名为《化学是你,化学是我》。其中“……你我你我/要温暖漂亮/化学提供/衣装婀娜;你我你我/要吃足喝好/化学提供/营养多多;你我要飞天探地/化学提供动力几何/动力几何;即便你我的身心健康/也是化学密码解锁……”写出了化学对社会进步和人类文明的贡献。关于化学对社会进步和人类文明的贡献,下列说法不正确的是( C )
A. 药物的研发和使用,保障了人体健康
B. 新材料的研制和应用,提高了人们的生活品质
C. 化学创造了大量的新物质,解决了人类面临的所有危机
D. 化肥(如氮肥等)的合理施用提高了农作物的产量,缓解了粮食危机
C
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2. 某化妆品广告宣称自然护肤,为了标榜其成分纯属天然,高喊“我们恨化学”,受到舆论的讨伐。下列对化学的认识正确的是( A )
A. 化学是推动社会发展的重要力量
B. 纯天然的物质不含任何化学成分
C. 化学对保障人体健康毫无作用
D. 化学生产有百利而无一害
3. 小苏打和白醋混合产生了某种气体,持续产生的该气体能推动红豆在液体中上下翻滚,十分有趣,该气体是( C )
A. 氧气 B. 水蒸气
C. 二氧化碳 D. 氮气
A
C
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4. 我国是古代文明非常发达的国家之一,下列选项中均属于化学工艺的是( )
A. 制火药、指南针、制造青铜器
B. 制造青铜器、印刷术、铁的冶炼与应用
C. 铁的冶炼与应用、制火药、制陶器
D. 制火药、印刷术、制陶器
5. 建立了关于燃烧的氧化学说的化学家是( A )
A. 拉瓦锡 B. 汤姆孙
C. 道尔顿 D. 阿伏伽德罗
C
A
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6. 提出了分子假说的科学家是( B )
A. 道尔顿 B. 阿伏伽德罗
C. 门捷列夫 D. 波义耳
B
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7. (2024·连云港东海段考改编)科学发展,薪火相传。为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础的科学家是( D )
8. 教材P3图1-2所示的棉花燃烧实验中棉花能燃烧的原因是 乙醚先发生燃烧,再引发棉花燃烧 。
9. 当我们打开酒精瓶时,会嗅到酒精的气味,说明构成物质的微观粒子 在不停地运动 。
D
乙醚先发生燃烧,
再引发棉花燃烧
在不
停地运动
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10. 火药的成分是( A )
A. 木炭、硫黄和硝石 B. 木炭和硫黄
C. 木炭和硝石 D. 硫黄和硝石
11. 下列说法不正确的是( D )
A. 可利用二氧化碳人工合成淀粉
B. 半导体硅片和光导纤维均需要通过化学方法制取
C. 制造纳米材料和各种合金要应用化学方法
D. 温室效应与二氧化碳无关
A
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12. 如图所示,在烧杯甲中装入蒸馏水,滴入2滴酚酞溶液。在烧杯乙中装入浓氨水,用一只大烧杯把甲、乙罩在一起。对上述现象的描述或解释正确的是( )
A. 烧杯甲中溶液变红,说明水能使酚酞变红
B. 烧杯甲中溶液变红,说明空气中的成分能使酚酞变红
C. 烧杯甲中溶液变红,说明浓氨水中有肉眼看不见的微观粒子逸出,进入了甲中的溶液
D. 烧杯乙中溶液不变色,说明烧杯甲中溶液的微观粒子静止不动
第12题
C
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13. (2024·无锡市江南中学期中)2024年巴黎奥运会充满了中国元素与中国科技。下列事项与化学无直接关系的是( D )
A. 使用清洁能源,维护空气质量
B. 加强水质检测,确保运动员健康
C. 使用废弃回收物制作奥运奖牌
D. 使用新技术实现赛事的高清转播
D
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14. 在“烧不坏的手帕”实验中(如图所示),将20mL95%的酒精溶液和10mL水混合,将一块手帕浸入混合液中,浸透后取出,轻轻拧至半干。用坩埚钳夹持手帕,在酒精灯上点燃,并轻轻抖动手帕。待火焰熄灭后,可观察到手帕并没有被烧坏。下列有关该实验的叙述正确的是( D )
A. 手帕不是可燃物,不能燃烧
B. 手帕接触不到氧气,不能燃烧
C. 被酒精浸湿后,手帕着火燃烧所需的最低温度升高了
D. 酒精中的水蒸发使温度达不到手帕着火燃烧所需的最低温度
第14题
D
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