【正文】 普通高中課程標準實驗教科書 化學 1（必修） 第一章 第一節(jié) 走進化學科學 溶洞的形態(tài)為什么會發(fā)生變化？ 自然界中的 溶洞 [實驗探究 ] 在澄清石灰水中通入 適量 的 CO2 再通入 過量 的 CO2 ， 觀察現(xiàn)象 。 實驗內(nèi)容 實驗現(xiàn)象 結 論 通入適量 的 CO2 通入過量 的 CO2 出現(xiàn)白色沉淀 白色沉淀消失 出現(xiàn)白色沉淀 由于溶洞中含有 較高濃度的 CO2 ， 發(fā)生了 CaCO3→Ca(HCO3)2 → CaCO3 的轉化 加熱得到的 澄清溶液 探空氣球和飛艇 氣球、飛艇為什么會 飛 起來？ 古代 鐵器 制造它們用到了同一種物質(zhì)，是什么？ 在實驗室和工業(yè)上如何制取它？ 現(xiàn)代煉鐵高爐 古代冶鐵圖 化學探究的 一般方法： 提出問題 觀察思考 提出假說 收集證據(jù)、驗證假說 表達交流 完善證據(jù)、得出結論 化學科學發(fā)展的幾個重要歷史時期： 1661年，英國化學家、物理學家波義耳提出 化學元素的概念，標志著近代化學的誕生。 1771年，法國化學家拉瓦錫建立燃燒現(xiàn)象的 氧化學說，使近代化學取得了革命性的進展。 1803年，英國化學家、物理學家道爾頓提出 原子學說，為近代化學的發(fā)展奠定了堅實的基礎。 1869年，俄國化學家門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律， 把化學元素及其化合物納入一個統(tǒng)一的理論體系。 門捷列夫 我國古代在化學發(fā)展方面的貢獻 用硅原子組成的兩個漢字 — 中國。此照片由中國科學院 北京真空物理實驗室提供， 照片中的每一個亮點代表一 個硅原子（放大 180萬倍）。 神舟五號返回艙號 諾貝爾化學獎（近十年） 1993年 . 穆利斯（美國人）發(fā)明“聚合酶鏈式反應”法 M. 史密斯（加拿大人）開創(chuàng)“寡聚核苷酸基定點誘變”法 1994年 . 歐拉（美國人）在碳氫化合物即烴類研究領域作出 了杰出貢獻 1995年 （德國人）、 M. 莫利納、 . 羅蘭（美國人） 闡述了對臭氧層產(chǎn)生影響的化學機理，證明了人造化學物 質(zhì)對臭氧層構成破壞作用 1996年 （美國人）、 （英國人）、 莫利（美國人）發(fā)現(xiàn)了碳元素的新形式 —— 富勒氏球（也 稱布基球） C60 1997年 （美國人）、 （英國人）、 （丹麥人）發(fā)現(xiàn)人體細胞內(nèi)負責儲藏轉移能量的離子傳輸 酶。 2020年 黑格（美國人）、麥克迪爾米德（美國人）、 白川秀樹（日本人）因發(fā)現(xiàn)能夠?qū)щ姷乃芰嫌泄? 2020年 威廉 諾爾斯 (美國人 )、野依良治 (日本人 )、 巴里 夏普萊斯 (美國人 )在“手性催化氫化反應” 領域取得成就 2020年 約翰 芬恩（美國）、田中耕一（日本）、庫爾 特 維特里希（瑞士） 發(fā)明了對生物大分子進行 確認和結構分析的方法和發(fā)明了對生物大分子 的質(zhì)譜分析法 2020年 彼得 阿格雷（美國）、羅德里克 麥金農(nóng)（美國） 在細胞膜通道方面做出的開創(chuàng)性貢獻。 化學 是在原子、分子層次上認識 物質(zhì)的結構、性質(zhì)，變化規(guī)律的自然科學。 它具有實用性和創(chuàng)造性，并有巨大的探索 空間。已成為現(xiàn)代科學中的 “中心學科” 小 結 化學 1 化學 2 有機化學基礎 物質(zhì)結構與性質(zhì) 實驗化學 化學反應原理 化學與技術 化 學 必修模塊 選修模塊 認識化學科學 化學實驗基礎 常見無機物及其應用 物質(zhì)結構基礎 化學反應與能量 化學與可持續(xù)發(fā)展 化學與生活 普通高中課程標準實驗教科書 化學 1（必修） 第一章 第二節(jié) 研究物質(zhì)性質(zhì)的程序和方法 交流 研討 在初中化學學習中，你認識了哪些物質(zhì)？ 你是通過什么方法在研究它們的性質(zhì)的？ 物質(zhì) 研究它們性質(zhì)的主要方法 氧氣 觀察和實驗法 氫氣 鋅的鐵 鹽酸 非金屬的通性 分類、比較法 金屬的通性 酸的通性 你認為研究一種物質(zhì)的性質(zhì)，應該按照什 么程序來進行？請舉例 觀察物理性質(zhì) 驗證或探究預測的性質(zhì) 分析現(xiàn)象并解釋 分類、比較、歸納、概括同類物質(zhì)的性質(zhì) 預測化學性質(zhì) 研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法一 ： 觀察法 含義 ：是一種有計劃、有目的的用感官 考察研究對象的方法 內(nèi)容 ：用肉眼或借助儀器（提高靈敏度） 觀察物質(zhì)的色、態(tài)、聞氣味。在此過程中不 僅要用感官搜集信息，還須同時進行積極的 思考，及時儲存和處理所搜集的信息。 觀察 要有明確而具體的目的，并對所觀察到的現(xiàn) 象進行分析和綜合。 實例： 觀察金屬鈉的物理性質(zhì)及與水的反應 【目的】 ⑴學會觀察實驗現(xiàn)象的方法； ⑵通過對所觀察到的現(xiàn)象進行分析，揭示 物質(zhì)的性質(zhì)； ⑶通過觀察認識鈉的色、態(tài)、硬度的密度的 相對大小，熔點的相對高低； ⑷通過觀察鈉與水反應的現(xiàn)象，分析鈉的化 學性質(zhì)。 金屬鈉的物理性質(zhì) 狀態(tài) 顏色 硬度的 相對大小 密度的 相對大小 延展性 固體 銀白 較軟 比水小 良好 金屬鈉與水 （水中加酚酞） 反應： 現(xiàn)象 分析（或結論） ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ⑹ 浮在水面 熔化成液態(tài)小球 在水面無規(guī)則游動 經(jīng)過處水溶液變紅 發(fā)出咝咝的聲音 用火柴可以點燃 密度比水小 反應放熱，鈉的熔點低 產(chǎn)生氣體，受力不勻 生成了可溶性堿 — NaOH 反應劇烈 生成了可燃性氣體 — H2 問題思考 能寫出鈉與水反應的化學反應程式嗎？ 你注意到金屬鈉的保存方法是什么？ 你的觀察能力與初中相比有哪些提高？ 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 少量的金屬鈉保存在煤油中 拓展 延伸 預測鈉與鹽酸的反應現(xiàn)象，推測方程式。 預測鈉與 CuSO4稀溶液的反應現(xiàn)象， 觀察并分析結果，推測化學反應方程式。 反應更劇烈 2Na+2HCl==2NaCl+H2↑ 反應劇烈，產(chǎn)生氣泡，并有藍色沉淀生成 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 2NaOH+ CuSO4 ==Cu(OH)2↓+ Na2SO4 研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法二 ： 實驗法 含義 ： 通過實驗來驗證對物質(zhì)性質(zhì)的預測 或探究物質(zhì)未知的性質(zhì)的方法。 注意 :在進行實驗時，要注意控制溫度、 壓強、溶解的濃度等條件，這是 因為同樣的反應物質(zhì)在不同的條 件下可能會發(fā)生不同的反應。 實驗的步驟 ： 實驗前 ，要明確實驗的目的要求、實驗用品 和實驗步驟等； 實驗中 ，要仔細研究實驗現(xiàn)象，并做好實驗 記錄； 實驗后 ，要寫好實驗報告，并對實驗結果進 行分析。 實例 ： 金屬鈉與氧氣反應的實驗 【閱讀 P10有關內(nèi)容】 明確實驗目的、所需儀器、實驗步驟 【實驗記錄】 實驗內(nèi)容 實驗現(xiàn)象 結 論 在空氣 中放置 在空氣 中加熱 很快失去金屬光澤 與 O2反應生成了 白色的 Na2O 劇烈燃燒，發(fā)出黃 色火焰，生成淡黃 色固體。 與 O2反應生成了 淡黃色的的 Na2O2 【 問題討論 】 這組實驗對你有何啟示？ 列舉你所知道的因條件不同影響反應 產(chǎn)物的實例。 研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法三 ： 分類法 在研究物質(zhì)性質(zhì)時，運用分類的方法， 分門別類地對物質(zhì)及其變化進行研究， 可以總結出各類物質(zhì)的通性和特性；反 之，知道某物質(zhì)的類別，我們就可推知 該物質(zhì)的一般性質(zhì)。 研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法四 ： 比較法 運用比較的方法，可以找出物質(zhì)性質(zhì)間 的異同，認識物質(zhì)性質(zhì)間的內(nèi)在聯(lián)系， 對物質(zhì)的性質(zhì)進行歸納和概括。 交流 研討 金屬鈉與鐵的比較 性質(zhì) 相同點 不同點 結論 物理 性質(zhì) 化學 性質(zhì) 均為銀白 色金屬 鈉比鐵硬度、 密度小，熔點 沸點低 均能與 O 酸、鹽溶液 反應 ①鈉常溫下能與 O2 反應，鐵常溫下不 能與 O2反應 ②鈉可在空氣中燃 燒，鐵只能在純氧 中燃燒 ③鐵可置換出 CuSO4 溶液中的 Cu， 而鈉 是先與水反應 雖都是金屬單 質(zhì)，但物理性 質(zhì)有較大差別 都是較活潑的 金屬單質(zhì)，但 鈉比鐵更活潑 【思考】歸納金屬可能具有的共性。 金屬可能具有的物理性質(zhì)： 金屬可能具有的化學性質(zhì)： ①有金屬光澤、不透明的固體； ②電和熱的良導體； ③有延展性。 ①常溫或加熱條件下與氧氣反應； ②常溫或加熱時與水反應，置換出水中的氫 （比氫活潑 ） ； ③與酸反應置換出酸中的氫 （比氫活潑） ； ④與鹽溶液應，置換出在金屬活動順序中排在它后面的 金屬（ K、 Ca、 Na先與水反應） 活動探究 由 Na2O的性質(zhì) 預測并驗證 Na2O2的性質(zhì) 性 質(zhì) Na2O Na2O2 色 態(tài) 與水 反應 與酸 反應 與 CO2 反應 白色 粉末 淡黃色 粉末 Na2O+H2O== 2NaOH 2Na2O2+2H2O== 4NaOH+O2↑ Na2O+2HCl== 2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl== 4NaCl+2H2O +O2↑ Na2O+CO2 == Na2 CO3 2Na2O+2CO2 == 2Na2 CO3+O2↑ 【結論】 氧化鈉是典型的堿性氧化物， 過氧化鈉 不是 堿性氧化物 練 習 將一小塊金屬鈉放置在空氣中較長時間，請描述 可能出現(xiàn)的現(xiàn)象，寫出可能發(fā)生的化學反應方程式。 將盛有等質(zhì)量且足量水和稀硫酸的兩個燒杯，分 托盤天平的兩個托盤上，此是時天平平衡。向盛水的 燒杯中加入 ， 盛稀硫酸的燒杯中加入 ， 請判斷反應結束后，天平的平衡情況。 研究氯氣的性質(zhì) 一、觀察氯氣的物理性質(zhì) 通常從哪些方面認識物質(zhì)的物理性質(zhì)？ 色、態(tài)、味 ， “ 二點 ” （ 熔點、沸點 ） “ 二度 ” ( 密度、硬度 ) “ 三性 ” （溶解性、導電性、導熱性） 聞氣味的方法 試驗氯氣的溶解性 飄聞（注意操作要領） 實驗 （檢驗氣體水溶性的常用方法） 案例 〖小結〗氯氣的物理性質(zhì) 顏色 氣味 水溶性 黃綠色 刺激性氣味 （ 劇毒！ ） 能溶于水 （氯水） 將盛滿氯氣的試管倒置在水中，水面上升，并呈黃綠色 二、預測氯氣的化學性質(zhì) Cl2與 O H2氫氣都是非金屬單質(zhì)，應該 具有某些類似性質(zhì)。 與 Na、 Fe、 Cu等 金屬單質(zhì)反應。 與 S、 P等 非金屬單質(zhì)反應。 但從原子結構看，氯元 素與氧元素更相似， 它 們的原子的最外層電子 數(shù)都比較多，容易得到 電子成為 8電子的穩(wěn)定結 構 ，所以都是較活潑的 非金屬元素。氧氣與氯 氣都是活潑的非金屬單質(zhì)。 預測 實驗探究 實驗內(nèi)容 實驗現(xiàn)象 生成物 C