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1、序言、第一單元 走進(jìn)化學(xué)世界
1、化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及變化規(guī)律的一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。
2、化學(xué)發(fā)展簡史:①古代:火(改善了人類生存的條件);翠綠色的孔雀石(人類首次利用物質(zhì)化學(xué)變化);我國勞動人民商代會制造青銅器,春秋戰(zhàn)國時會煉鐵、煉鋼,四大發(fā)明中的火藥、造紙和早期的燒瓷都說明了我國勞動人民很早就開始利用化學(xué);②近代:原子分子論(使化學(xué)真正成為一門科學(xué));門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律及元素周期表(使人們研究和學(xué)習(xí)化學(xué)有規(guī)律可循);③現(xiàn)代:納米技術(shù)(使化學(xué)在材料、能源、環(huán)境和生命科學(xué)等研究上發(fā)揮越來越重要的作用);綠色化學(xué):環(huán)境友好化學(xué),核心是利用化學(xué)原理從源頭消除污染。
2、
3、物質(zhì)的變化、性質(zhì):
(1)變化:包括物理變化和化學(xué)變化。物理變化是沒有生成其它物質(zhì)的變化;化學(xué)變化是生成其它物質(zhì)的變化,又叫做化學(xué)反應(yīng)。兩者的本質(zhì)區(qū)別在于有無新物質(zhì)生成;聯(lián)系是:化學(xué)變化發(fā)生的同時一定伴隨著物理變化,但物理變化發(fā)生的同時卻不一定發(fā)生化學(xué)變化。物理變化主要包括物質(zhì)的狀態(tài)、形狀、大小、位置等的改變,化學(xué)變化常伴隨著顏色的改變、放出氣體、生成沉淀、吸熱、放熱、發(fā)光等現(xiàn)象。(注意:現(xiàn)象不能作為判斷的依據(jù)。)
?
物理變化
化學(xué)變化(化學(xué)反應(yīng))
定義
沒有生成其他物質(zhì)的變化
生成其他物質(zhì)的變化
特征
沒有新物質(zhì)生成
有新物質(zhì)生成
從分子、原子角度
分子本身
3、不變,原子也不變但分子、原子間隔發(fā)生改變
分子發(fā)生改變,但原子不發(fā)生改變,但原子重新組合
伴隨現(xiàn)象
形態(tài)、狀態(tài)等發(fā)生改變
顏色改變,放出氣體,生成沉淀、發(fā)光、放熱等
舉例
① 冰雪融化
② 礦石粉碎
③ 石蠟熔化
④ 水結(jié)成冰
⑤ 汽油揮發(fā)
① 鐵生銹
② 呼吸
③ 燃燒
④ 食物腐敗
聯(lián)系
在化學(xué)變化過程中一定伴隨有物理變化,而在物理變化過程中不一定伴隨化學(xué)變化。
(2)性質(zhì):是物質(zhì)自身所具有的特性。包括物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),物理性質(zhì)是不需要發(fā)生化學(xué)變化就表現(xiàn)出來的性質(zhì),化學(xué)性質(zhì)是在化學(xué)變化中表現(xiàn)出來的性質(zhì)。兩者的本質(zhì)區(qū)別在于這種性質(zhì)需不需要通過化學(xué)變化
4、表現(xiàn)出來。①常見物理性質(zhì):顏色、氣味、狀態(tài)、味道、熔點、沸點、密度、硬度、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、揮發(fā)性、溶解性、潮解性等。②常見化學(xué)性質(zhì):氧化性、還原性、可燃性、助燃性、腐蝕性、金屬活動性、易分解、易生銹、穩(wěn)定性等。
?
物理性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)
定義
物質(zhì)不需發(fā)生化學(xué)變化就表現(xiàn)出來的性質(zhì)
物質(zhì)在化學(xué)變化中表現(xiàn)出來的性質(zhì)
實質(zhì)
物質(zhì)的微粒組成結(jié)構(gòu)不變所呈現(xiàn)出的性質(zhì)。
物質(zhì)的微粒組成結(jié)構(gòu)改變時所呈現(xiàn)出的性質(zhì)。
區(qū)別
感官和儀器
必須通過化學(xué)變化
舉例
顏色、狀態(tài)、氣味、熔點、沸點、硬度、溶解性、揮發(fā)性、延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性
可燃性、助燃性、氧化性、還原性、穩(wěn)定性、毒性、酸性
5、、堿性
4、蠟燭燃燒實驗;吸入空氣與呼出氣體的比較
(一)蠟燭及其燃燒的探究
⑴普通蠟燭的外觀為圓柱形固體,乳白色,手感滑膩,難溶于水,密度比水?、葡灎T被點燃時,火焰分為三層:外焰、內(nèi)焰、焰心;外焰溫度最高,內(nèi)焰最明亮,焰心溫度最低,火柴梗接觸外焰的部分首先變黑。
⑶蠟燭燃燒時,用一冷而干的燒杯罩在火焰上,燒杯內(nèi)壁有水霧生成;倒轉(zhuǎn)后倒入澄清的石灰水,震蕩發(fā)現(xiàn)石灰水變渾濁;說明蠟燭燃燒生成了水和二氧化碳。
⑷蠟燭剛熄滅時,燭心會冒出蠟燭蒸氣形成的白煙,點燃白煙,則蠟燭再次被點燃。
(二)、對人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究
?
吸入空氣
呼出氣體
結(jié)論
加入澄清的石灰水
6、
無明顯渾濁
明顯渾濁,產(chǎn)生白色沉淀
呼出氣體中CO2含量比吸入空氣多
伸入燃著的木條
木條繼續(xù)燃燒
木條熄滅
呼出氣體中O2比吸入空氣少
對玻璃片呼氣
表面干燥
玻璃片上出現(xiàn)水霧
呼出氣體中水蒸氣比吸入空氣多
5、學(xué)習(xí)化學(xué)的重要途徑——科學(xué)探究
①實驗的分類:定性試驗和定量試驗(拉瓦錫首次在實驗中引入天平,使化學(xué)實驗由定性向定量發(fā)展);驗證性實驗和探究性試驗。
②一般步驟:提出問題(確定研究對象和方向) → 猜想與假設(shè)(查閱資料) → 制定計劃(設(shè)計實驗) → 進(jìn)行實驗(觀察并記錄) → 搜集證據(jù)(對記錄的搜集、歸納和整理) → 解釋與結(jié)論(結(jié)論要針對假設(shè))
7、→ 反思與評價 → 表達(dá)與交流;
③觀察實驗的方法:變化前后物質(zhì)的狀態(tài)以及變化時所發(fā)生的現(xiàn)象。注意:及時記錄,描述現(xiàn)象時不可出現(xiàn)產(chǎn)物名稱。
6、常用儀器及使用方法
(一)容器。①可以直接加熱的儀器——試管、蒸發(fā)皿、燃燒匙;②可以間接加熱的儀器——燒杯、燒瓶、錐形瓶(墊石棉網(wǎng)——使受熱均勻);③不可加熱的儀器——量筒、漏斗、集氣瓶;④導(dǎo)致試管破損的原因——用焰心加熱;加熱時試管外壁有水;加熱固體時試管口沒有向下;制取氧氣結(jié)束時,沒有先將導(dǎo)管移出水槽再熄滅酒精燈;沒有預(yù)熱;
(二)測容器——量筒。量取液體體積時,量筒必須放平穩(wěn),視線與刻度線及量筒內(nèi)液體凹液面的最低點保持水平。俯視實際值會偏
8、小,仰視實際值會偏大。量筒的精確度為0.1毫升。在量取液體時,先傾倒,再改用膠頭滴管滴加至所需刻度。
(三)稱量器——托盤天平。(用于粗略的稱量,一般能精確到0.1克。)注意點:(1)使用前先調(diào)整零點;(2)稱量物和砝碼的位置為“左物右碼”;(3)稱量物不能直接放在托盤上。一般藥品稱量時,在兩邊托盤中各放一張質(zhì)量相同的紙,在紙上稱量。易潮解或具有腐蝕性的藥品(如氫氧化鈉),放在小燒杯或表面皿中稱量;(4)砝碼用鑷子夾取。添加砝碼時,先加質(zhì)量大的砝碼,后加質(zhì)量小的砝碼(先大后?。唬?)稱量結(jié)束后,應(yīng)使游碼歸零,砝碼放回砝碼盒。
(四)加熱器——酒精燈。(1)酒精燈的使用要注意“三不”:①不
9、可向燃著的酒精燈內(nèi)添加酒精,添加酒精時應(yīng)用漏斗;②不可用燃著的酒精燈直接點燃另一盞酒精燈;③熄滅酒精燈應(yīng)用燈帽蓋熄,不可吹熄。(2)酒精燈內(nèi)的酒精量不可超過酒精燈容積的2/3也不應(yīng)少于1/4。(3)酒精燈的火焰分為三層,外焰、內(nèi)焰、焰心,外焰溫度最高,所以用酒精燈的外焰加熱物體。(4)酒精燈在燃燒時若不慎翻倒,酒精在實驗臺上燃燒,應(yīng)及時用沙子蓋滅或濕抹布蓋滅。
(五)夾持器——鐵夾、試管夾。夾持試管時應(yīng)靠近試管口中上部。試管夾使用時不要把拇指按在短柄上。夾持試管時,應(yīng)將試管夾從試管底部往上套。
(六)分離物質(zhì)及加液的儀器——漏斗、長頸漏斗、分液漏斗。過濾時,應(yīng)使漏斗下端管口與承接燒杯內(nèi)壁
10、緊靠,以免濾液飛濺。長頸漏斗的下端管口要插入液面以下,以防止生成的氣體從長頸漏斗口逸出。
7、化學(xué)實驗基本操作
(一)藥品的取用
1、藥品的存放:一般固體藥品放在廣口瓶中,液體藥品放在細(xì)口瓶中(少量的液體藥品可放在滴瓶中),金屬鈉存放在煤油中,白磷存放在水中。
2、藥品取用原則:①取用量:按實驗所需取用藥品。如沒有說明用量,應(yīng)取最少量,固體以蓋滿試管底部為宜,液體以1~2mL為宜。多取的試劑不可放回原瓶,也不可亂丟,更不能帶出實驗室,應(yīng)放在指定容器內(nèi)。②“三不”:不能用手拿、舌嘗、或直接用鼻聞試劑(如需嗅聞氣體的氣味,應(yīng)用手在瓶口輕輕扇動,僅使極少量的氣體進(jìn)入鼻孔)
3、固體藥品的取
11、用:①粉末狀及小顆粒狀藥品:用藥匙或V形紙槽;②塊狀及條狀藥品:用鑷子夾取。
4、液體藥品的取用:①液體試劑的傾注法:取下瓶蓋,倒放在桌上,(以免藥品被污染)。標(biāo)簽應(yīng)向著手心,(以免殘留液流下而腐蝕標(biāo)簽)。拿起試劑瓶,將瓶口緊靠試管口邊緣,緩緩地注入試劑,傾注完畢,蓋上瓶蓋,標(biāo)簽向外,放回原處。②液體試劑的滴加法:滴管的使用:a、先趕出滴管中的空氣,后吸取試劑;b、滴入試劑時,滴管要保持垂直懸于容器口上方滴加;c、使用過程中,始終保持橡膠乳頭在上,以免被試劑腐蝕;d、滴管用畢,立即用水洗滌干凈(滴瓶上的滴管除外);e、膠頭滴管使用時千萬不能伸入容器中或與器壁接觸,否則會造成試劑污染
(二)
12、連接儀器裝置及裝置氣密性檢查
裝置氣密性檢查:先將導(dǎo)管的一端浸入水中,用手緊貼容器外壁,稍停片刻,若導(dǎo)管口有氣泡冒出,松開手掌,導(dǎo)管口部有水柱上升,稍停片刻,水柱并不回落,就說明裝置不漏氣。
(三)物質(zhì)的加熱:①加熱固體時,試管口應(yīng)略下傾斜,試管受熱時先均勻受熱,再集中加熱;②加熱液體時,液體體積不超過試管容積的1/3,加熱時使試管與桌面約成45°角,受熱時,先使試管均勻受熱,然后給試管里的液體的中下部加熱,并且不時地上下移動試管,加熱時切不可將試管口對著自己或他人。
(四)過濾
操作注意事項:“一貼二低三靠”。“一貼”:濾紙緊貼漏斗的內(nèi)壁?!岸汀保簽V紙的邊緣低于漏斗口;
13、漏斗內(nèi)的液面低于濾紙的邊緣?!叭俊保郝┒废露说墓芸诰o靠燒杯內(nèi)壁;玻璃棒下端輕靠在三層濾紙的一邊;燒杯尖嘴緊靠玻璃棒中部。
過濾后,濾液仍然渾濁的可能原因有:①承接濾液的燒杯不干凈;②傾倒液體時液面高于濾紙邊緣;③濾紙破損
(五)蒸發(fā)
注意點:(1)在加熱過程中,用玻璃棒不斷攪拌(作用:加快蒸發(fā),防止由于局部溫度過高,造成液滴飛濺);(2)當(dāng)液體接近蒸干(或出現(xiàn)較多量固體)時停止加熱,利用余熱將剩余水分蒸發(fā)掉,以避免固體因受熱而迸濺出來;(3)熱的蒸發(fā)皿要用坩堝鉗夾取,熱的蒸發(fā)皿如需立即放在實驗臺上,要墊上石棉網(wǎng)。
(六)儀器的洗滌:(1)廢渣、廢液倒入廢物缸中,有用的物質(zhì)倒入指定的容器中;(2)玻璃儀器洗滌干凈的標(biāo)準(zhǔn):玻璃儀器上附著的水,既不聚成水滴,也不成股流下;(3)玻璃儀器中附有油脂:先用熱的純堿(Na2CO3)溶液或洗衣粉洗滌,再用水沖洗;(4)玻璃儀器中附有難溶于水的堿、堿性氧化物、碳酸鹽:先用稀鹽酸溶解,再用水沖洗;(5)儀器洗干凈后,不能亂放,試管洗滌干凈后,要倒插在試管架上晾干。