完整版人教版八年级化学教材doc.docx
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化学使世界得更加多彩
:
你或常常在思索:
怎才能是天空得更?
河水得更清澈?
物品得更丰富?
生活得更美好?
你或想了解人体的奥秘,
明新的物,来解除病人的痛苦,
使人生
活的更健康;你或想宝,那些起塑料成燃料,使汽奔,机翔;你或
想要一件件用特殊材制成的衣服,可以温度,穿上它,冬暖夏凉,甚至可以随光
的度改色⋯⋯你的些美好愿望正在通化学家的智慧和辛勤逐。
那么你一定会:
什么是化学?
在我生活的物世界里,不存在行行色色的物,而且物在不断的化着。
化
学就是要研究物及其化,它不要研究自然界已存在的无知己化,
要根据需要研
究和造自然界不存在的新物。
例如研究新型的半体,
阻几乎零的超体,
有
能力的新材料,等等。
化学在保人的生存并不断提高人的生活量方面起着重要的作
用。
例如,利用化学生化肥和,以增加粮食的量;利用化学合成物,以抑制菌
和病毒,保障人体健康。
利用化学开新能源和新材料,
以改善人的生存条件;
利用化学
合用自然源和保境,以是人生活得更加美好。
化学是如此的奇妙,在没有学化学前,你可能只知道食不是一种味品,可当
你学化学后,就会食的用途可多了!
食除可用作味品,
是一种重要的化工原
料。
利用食可以制造氧化、气和气,并而制造酸、漂白粉、塑料、肥皂和
等,其他如造、印染、有机合成和金属冶等,
也都离不开有食制造的新品。
如此,学化学后,你不但能知道物的性和用途,会儿知道他的内部成、
构以及化律,知道如何利用他利用他来制造新的品,
以及人化学、利用
化学和展化学的史和方法。
由此可,化学是研究物的成、
构性以及化律
的科学。
人化学并使之成一独立的学科,了漫曲折的程、
。
古候,人
了生存,在与自然界的种种灾行抗争中,
和利用了火。
火的和利用,
改善了人
的生存条件,并使人得明而大。
而人又了一些物的化,
如
在翠色的孔雀石等石上面燃炭火,
会有色的的生成。
就象,人在逐步了解
和利用些物化的程中,
制得了人生存具有使用价的品,如陶瓷、
器、
器、、火、酒、染料等,人提供了更多的生活和生料,人越来越离不开化学
了。
但在很的里,人化学的只停留在表象段。
到了近代,道和
阿伏加德等科学家的研究,得出一个重要的:
物是有原子和分子构成的,
分子的破
裂和原子的重新合是化学化的基。
就是,在化学化中分子会破裂,而原子不会
破裂,但可重新合成新的分子。
些点是和分析化学象本的基。
原子和
分子学的立,奠定了近代化学的基。
就像26个英文字母可以拼写出数十万个英文那,
利用化学方法分析众多的物,
成他的基本成分——元素其只有一百多种。
1869年,捷列夫了元素周期
律和元素周期表,在元素周期律指下,
利用元素之的一些律性知,
来分学物
的性,就使化学学和研究得有律可循。
在,化学家已能利用各种先的器
和分析技化学世界行微的探索,
并正在探索利用米技制造出具有特定功能的
品,使化学在材料、能源、境和生命科学等研究上越来越重要的作用。
自从化学成一独立的学科之后,化学家造出了多自然界中不存在的新物。
到二十世末,人和合成的物以超三千万种,
使人得以享用更先的科技成果,
极大地丰富了人类的物质生活。
近年来,绿色化学的提出,使更多的化学生产工艺和产品向着环境友好的方向发展,化学必将使世界变得更加绚丽多彩
第一单元走进化学世界
课题1物质的变化和性质
我们知道,大到宇宙中的星体,小到肉眼看不到的粒子,构成了千姿百态的物质世界。
各种物质之间存在着多种相互作用,也不断地发生变化。
例如,水在一定顶条件下可以变成
水蒸气和冰,钢铁制品在潮湿的地方会慢慢生锈,煤、木材和材草可以在空气中燃烧而发光
放热,等等。
认识物质机器变化的特点,对于了解自然现象和规律是至关重要的,也与我们
的日常生活密切相关。
一、化学变化和物理变化
【实验1—1】把盛有少量水的试管斜夹载铁架台上(如图1-1),在试管底部小心加热
到水沸腾。
把一块洁净的玻璃片(或成有水的小烧杯)移近试管口,观察玻璃片上发生
的现象。
【实验1-2】取少量胆矾(或称蓝矾)放在研钵内(如图1-2),用楮把胆矾研碎。
观
察胆矾发生的变化。
【实验1-3】将少量研碎的胆矾放入试管,向其中加入少量水,振荡直到变成澄清的溶液,再向其中滴加氢氧化钠溶液,观察试管中发生的现象。
【实验1-4】把少量碱式碳酸铜(俗称铜绿)放在干燥的试管里,用配有玻璃弯管的
橡皮塞塞住试管口,使弯管得另一端伸入盛有澄清石灰水的烧杯里。
加热,注意观察铜
绿颜色的变化和石灰水发生的变化。
在实验1-1和实验1-2中,虽然水和胆矾发生了形态的变化,但并没有生成其他的物
质。
这种没有生成其他物质的变化叫做物理变化。
我们日常看到的汽油挥发、铁水铸成
锅,拉住手热熔化等都属于物理变化。
实验1-3和实验1-4中,胆矾和碱式碳酸铜在变
化中都生成了其他物质。
这种生成其他物质的变化叫做化学变化,又叫做化学反应。
我
们日常看到的木材燃烧、铁的生锈等都属于化学变化。
化学变化的基本特征是有新物质生成,常表现为颜色改变、放出气体、生成沉淀等。
化学变化不但生成新物质,而且还伴随着能量的变化,这种能量变化常表现为吸热、放热、发光等。
这些现象常常可以帮助我们判断有没有化学现象发生。
二、化学性质和物理性质
化学是研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的科学。
我们将物质在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质。
例如:
在生活中,铁能在超市的空气中生锈,
a刚做过的实验中,胆矾的溶液与氢氧化钠溶液反应,生成氢氧化铜蓝色沉淀,碱
式碳酸铜分解生成氧化铜、二氧化碳和水等。
物质不需要发生化学变化就表现出来的性质叫做物理性质。
颜色、状态、气味、硬度、熔点、沸点、密度等都属于物质
的物理性质。
关于物质的化学性质,在今后的化学课中我们将要继续学习,这里现就现就唔知得物理性质的一些基本概念做一些简单介绍。
我们知道,当温度升高时,固态的冰会变成液态的水;在高温时,铁等金属也会变成
液态。
物质从固态变成液态叫熔化,物质的熔化温度叫做熔点。
例如,冰的熔点是0℃,铁的熔点是1535℃,锡的熔点是232℃,等等。
把水加热到一定温度时,水就会沸腾,液体沸腾时的温度叫做沸点。
实验证明,液体的沸点是随着大气压强的变化而变化的,而压强是指物体在单位面积上所受到的压力。
压强的单位是帕斯卡,简称帕,符号是Pa.大气压强是由于大气层受到重力作用而产生
的,离地面越高的地方大气越稀薄,那里的大气压强越小。
由于大气压强不是固定不变
的,我们把101kp的压强规定为标准大气压强。
物质的沸点是指在标准大气压强下,测
得的数据。
例如,在101kpa时,水的沸点是100℃,水银的沸点是357℃,液态铁的沸
点是2750℃,等等。
对于体积相同的铁块和铝块,有经验的人只需用手分别“掂量”一下,就可以鉴别出
那块是铁,哪块是铝。
这是由于体积相同的铁块和铝块,他们的质量是不相等的。
物
3
理上是用密度来表示不同物质的这种性质差别的。
密度的单位可用克/厘米(符号
g/cm3)来表示。
例如,铁的密度是7.8g/cm3,铝的密度是2.7g/cm3,,水的密度是1.0g/cm3
等等。
为使用方便,化学上气体的密度也常用克/升(g/l)来表示。
例如,在0℃、
101kpa时,空气的密度是1.429g/l,等等。
物质的熔点、沸点、密度、以及大气压强等数据,在物理、化学等手册上一般都能查到。
有关这方面的内容,在物理可课中还将进一步学习。
【实验1-5】分别取一集气瓶氧气和二氧化碳气体,仔细观察它们的颜色、状态和气味等。
取一根小木条(或火柴)在空气中点燃,分别慢慢地放入成有氧气和二氧化碳的集气瓶中,观察木炭燃烧情况的变化。
水和二氧化碳可以用来灭火,乙醇(俗称酒精)可作燃料,石墨可用于制铅笔芯。
这些事实都表明,物质的性质决定着它们在生产和生活中的用途。
对物质的性质以及探究方法的学习,一定会是你对身边的世界有更新的认识。
课题二化学是一门以实验为基础的科学
化学是一门以实验为基础的科学,化学的许多重大发现和研究成果都是通过实验得到的。
说来你也会感到惊讶,现在的化学实验室的前身是炼丹术士和练金术士的作坊。
炼丹术是幻想通过炼丹发明长生不老的药;炼金术士幻想通过“点石成金”使“贱金属”变成贵金属黄金。
他们的想法和做法虽然都是脱离实际的,但通过炼丹和炼金,发明了许多化学实验器具,同时也积累了大量的化学知识,发明了一些用于合成和分离物质的有效方法,如过滤、蒸馏等,为化学发展成为一门科学做出了贡献。
学习化学的一个重要途径是实验,通过实验以及对实验现象的观察、记录和分析等,可以发现和验证化学原理,学习科学探究地方法并获得化学知识。
下面我们利用实验来学习科学探究的方法。
一、对蜡烛及其燃烧的探究
活动与探究
观察和描述——对蜡烛及其燃烧的探究
蜡烛是由石蜡和棉线烛芯组成的,运用除味觉以外的所有感官,尽可能对一支蜡烛在点燃前、燃着时和熄灭后的三个阶段进行观察,并将观察到的现象在下表中作详尽的、客观的描述和记录。
你可以按下面的提示进行实验观察,也可以增加或更改某些实验观察的内容。
(1)点燃前观察蜡烛的颜色、状态、形状和硬度等,并嗅气味;从蜡烛上切下一块石蜡,把它放入水中,观察它是否溶于水,是浮在水面还是沉入水底?
说明石蜡的密度比水小还是大?
(2)点燃蜡烛仔细观察蜡烛燃烧时发生了哪些变化,火焰分为几层?
那层最
明亮?
那层最暗?
取一根火柴梗,拿住一端迅速平放入火焰中,如图1-10所示,约
1s后取出,观察并比较火柴梗在火焰的不同部位被烧的情况,说明火焰哪部分温度
最高,那部分温度最低?
你在小学学习时已经知道,二氧化碳可以使石灰水变浑浊。
分别取一个干燥的烧杯和一个用澄清的石灰水润湿内壁的烧杯,先后罩在蜡烛火焰
上方,如图1-11所示,仔细观察烧杯壁上分别有什么现象发生。
推测蜡烛燃烧后可
能生成什么物质。
(3)熄灭蜡烛观察有什么现象发生,用火柴去点蜡烛刚熄灭时的白烟,如图1-12
所示,拉住能否重新燃烧?
将你填写的表格与同学进行交流,比较谁观察到的现象多,谁的描述更细致、更准确?
与同学交流进行观察和描述的体验。
这个探究活动体现了化学学习的以下特点:
(1)关注物质的性质,如颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点、沸点,以及如石蜡能否燃烧、其燃烧产物能否使燃烧的石灰水变浑浊,等等。
(2)关注物质的变化,如石蜡受热时是否熔化,燃烧时是否发光、放热并有二氧化碳气体和水蒸气生成等等。
(3)关注物质变化的过程及其现象,即不是孤立地关注物质的某一性质或变化,
而是对物质在变化前、变化中和变化后的现象进行细致的观察和描述,并
进行比较和分析,以得出可靠的结论。
探究活动(或实验)完成后,应认真写出报告。
你可以参考以下格式写报告,也
可以自己设计报告的格式。
二、对人体吸入的空气和呼出的气体有什么不同
以下信息可供你进行探究时参考。
(1)二氧化碳可以使澄清的石灰水变成白色浑浊,在下述实验中,白色浑浊越多,
说明气体中二氧化碳越多。
(2)氧气可以使带有火星的木条复燃,木条燃烧越旺,说明氧气越多。
(3)二氧化碳可以使然着的木条熄灭。
你还可以继续查询有关资料,并通过实验验证你的假设,作出结论。
步骤1将两个集气瓶分别装满水,并用玻璃片先盖住瓶口的一小部分,然后推动
玻璃片将瓶口全部盖住,把盛满水的瓶子连同玻璃片一起倒立在水槽内,
如图1-13
所示。
将饮料管小心地插入集气瓶内,并向集气瓶馁缓缓吹气,如图
1-14
所示(注意:
换气时不要倒吸集气瓶内的水),直到集气瓶内充满呼出的气体。
在水下立即用玻
璃片将集气瓶的瓶口盖好,然后取出集气瓶放在实验桌上,如图
1-15所示。
你已
收集到一瓶呼出的气体。
利用同样的方法再收集一瓶呼出的气体。
步骤2取两个空集气瓶,其中为空气,如图
1-16
所示。
向一瓶空气和一瓶呼出
的气体各滴入少量的澄清石灰水,振荡,如图
1-17
所示,观察澄清石灰水发生的
变化并记录现象。
步骤3将燃着的小木条分别插入空气和呼出的气体中,如图
1-18
所示,观察现
象并记录。
步骤4取两块干燥的玻璃片,对着其中一块呼气,如图
1-19所示,观察玻璃片
上水蒸气的情况,并与另一块放在空气中的玻璃片作对比。
通过上述实验探究,比较人体吸入的空气和呼出的气体中所含二氧化碳、氧气、水蒸气的多少,你能得出那些初步结论?
课题3走进化学实验室
你已经知道,学习化学的一个重要途径是科学探究。
实验是科学探究的重要手段,学习化学就必然要走进化学实验室,因为这是你进行科学探究的重要场所,那里有很多仪器和药品正在等待着你,期望你利用它们来探究化学的奥秘。
当你走进化学实验室时,首先应仔细阅读实验室规则。
不要轻视这些规则,因为它们是你安全地进行实验并使实验获得成功的重要保证。
你还应该学习一些化学实验的基本操作,如应知道如何取用化学药品和怎样给物质加热等,以使你能正确、快速、安全地进行实验并获得可靠的实验结果。
下面我们来学习几项基本的化学实验操作。
一、药品的取用
实验室里所用的药品,很多是易燃、易爆、有腐蚀性或有毒的。
为保证安全,实验前要仔细阅读附录I中的药品取用规则。
1.固体药品的取用
固体药品通常保存在广口瓶里,去用固体药品通常用药匙。
有些块状的药品(如石灰石等)可用镊子夹取。
用过的药匙或镊子要立即用干净的纸擦拭干净,以备下次使用。
把密度较大的块状药品或金属颗粒放入玻璃容器时,应该先把容器横放,把药品
或金属颗粒放入容器口以后,再把容器慢慢地竖立起来,使药品或金属颗粒缓缓地容器的底部,以免打破容器。
【实验1-6】按照上述操作方法,用镊子夹取一小粒锌放入试管中,并将试管放
在试管架上。
往试管里装入固体粉末时,为避免药品沾在管口和管壁上,可先使试管倾斜,把
盛有药品的药匙(或用小纸条折叠成的纸槽)小心地送至试管底部(如图
然后使试管直立起来。
【实验1-7】按照上述操作方法,取少量碳酸钠粉末放入试管中,并将试管放在
试管架上。
2.液体药品的取用
1-25),
液体药品通常盛放在细口瓶里。
图1-26是液体药品取用的操作示意图,
该图。
仔细观察
1.细口瓶的塞子为什么要到放在桌子上?
2.倾倒液体时,瓶口为什么要紧挨着试管口?
应该快速倒还是缓慢地倒?
3.拿细口瓶倒液时,为什么细口瓶贴标签的一面要朝向手心处?
4.倒完液体后,为什么要立即盖紧瓶塞,并把瓶子放回原处?
取用一定量的液体药品,常用量筒量出体积。
量液时,量筒必须放平,视线要与
量筒内液体的凹液面的最低处保持水平(如图1-27),再读出液体的体积。
量液体时,如果视线没有与量筒内液体凹液面的最低处保持水平,而是采用仰视或俯视的方法,将会对读数产生什么影响?
取用少量液体时还可用滴管。
取液后的滴管,应保持橡胶胶帽在上,不要平放或倒置,防止液体倒流,沾污试剂或腐蚀橡胶胶帽;不要把滴管放在实验台或其他地方,以免沾污试管。
用过的滴管要立即用清水冲洗干净(滴瓶上的滴管不要用水冲洗),以备再用。
严禁用未经冲洗的滴管再吸取别的试剂。
【实验1-8】按上述方法用10ml量筒量取2ml盐酸,加入实验1-7中盛有碳酸钠粉末的试管中,观察有什么现象发生。
用滴管向盛有锌粒的试管中滴加少量盐酸,观察有什么现象发生。
二、物质的加热
1.酒精灯的使用方法
使用酒精灯时,要注意以下几点:
绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精,以免失火;绝对禁止用酒精灯引燃另一个酒精灯;用完酒精灯后,必须用灯帽盖灭,不
可用嘴去吹。
(如图1-29所示,为什么?
)不要碰到酒精灯,万一洒出的酒精在桌上燃烧起来,不要惊慌,应立刻用湿抹布扑盖。
【实验1-9】点燃酒精灯,仔细观察火焰的分层情况。
取一根火柴梗,拿住一端
迅速平放入火焰中,如图1-30所示,约1~2s后取出,观察,处在火焰哪一层的火柴梗最先碳化?
哪一层的火焰温度最高?
用酒精灯加热时,应该用哪一层火焰
加热?
熄灭酒精灯。
2.给物质加热
活动与探究
取三只试管,各加入3ml水。
将其中一支试管的底部放在酒精灯的火焰上方约
3cm
处加热;将另一支试管的底部放在靠近灯芯处加热,记录上述三种情况下将水加
热至沸腾时所需的时间。
由此实验你能得出什么结论?
讨论:
1.加热试管里的液体时,能否将试管口对着人?
为什么?
2.
如果试管外壁有水的话,能否不擦干直接加热?
为什么
?
3.
将液体加热至沸腾的试管,能否立即用冷水冲洗?
为什么
/
4.
如何给试管中的液体进行预热?
归纳给物质加热的方法:
【实验1-10】用10ml量筒量取2ml氢氧化钠溶液,倒入试管中,然后用滴管在
该试管中滴加硫酸铜溶液,观察有什么现象发生。
按图1-31
中所示的正确加热方
法,用试管夹住该试管(夹在距试管口约
1/3处),放在酒精灯火焰上加热,
观察
有什么现象发生。
三、洗涤仪器
做实验必须用干净的仪器,否则会影响实验效果。
现以洗涤试管为例,说明洗涤仪器的方法。
先倒净试管内的废液,再注入半试管水,振荡后倒掉(如图1-32),再注入水,振荡后再倒掉,这样连续洗几次。
如果内壁附有不易洗掉的物质,要用试管刷刷
洗。
刷洗时需转动或上下移动动试管刷,但用力不能过猛,以防损坏试管。
洗过的仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下时,表示仪器已洗干净。
洗净的玻璃仪器应放在试管架上或指定的地方。
【实验1-11】按照上述方法,将实验中所用的试管和量筒等都刷洗干净,并整理实验桌和实验室。
人类每时每刻都离不开空气,
第二单元我们周围的空气
空气氧气
没有空气人类就无法生存,
制取氧气
也就没有生机勃勃的地球。
空气是
一种重要的自然资源。
课题
1
空气
一、空气是由什么组成的
二百多年前,法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。
他把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天。
发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末,同时容器里空气的
体积差不多减少了1/5。
他研究了剩余4/5体积的气体,发现这部分气体既不能共给呼吸,
也不能支持燃烧,他误认为这些气体全部都是氮气(拉丁文原意是“不能维持生命”)。
拉瓦锡又把在汞表面上所生成的红色粉末收集起来,放在另一个较小的容器里在加热,
得到了汞和氧气(化学符号为O2),而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。
他
把得到的氧气加到前一个容器里剩下的4/5体积的气体中,结果所得气体跟空气的性质完全
一样。
通过这些实验,拉瓦锡得出了空气是由氧气和氮气(化学符号为N2)组成,其中氧气约
占空气总体积的1/5的结论。
在十九世纪末以前,人们深信空气中仅含有氧气和氮气。
后来陆续发现了氦、氖、氩、
氪、氙等稀有气体,才认识到空气中除了氧气和氮气外,还有其他的成分。
目前,人们已经
能用实验方法精确地测定空气的成分。
仿照这个历史上注明实验的原理,我们来测定空气里氧气的含量。
【实验2-1】实验装置如图2-3所示。
在集气瓶内加入少量水,并做上记号。
用弹簧夹
夹紧乳胶管。
点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧。
观察红磷燃烧的现象。
待到红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,观察实验现象及水面得变化情况。
在这一反应中,红磷(化学符号为P)与空气中的氧气反应,生成一种叫做五氧化二磷
(化学符号为P2O5)的新物质。
这一反应可以用文字表示如下:
红磷+氧气→点燃五氧化二磷
集气瓶内水面上升,说明空气中的氧气被消耗了。
讨论:
拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1/5,而在我们的实验中,
为什么气体减少的体积小于1/5?
红磷席篾后瓶内还有没有残余的氧气?
实验表明,空气的成分按体积计算,大约是:
氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、
二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。
空气是由多种成分组成的,其中的氮气只由一种物质组成,它是纯净物。
由氧气、氮气、等多种纯净物组成的空气是混合物。
混合物是由两种或多种物质混合而
成的,这些物质之间没有发生反应,各自保持着各自的性质。
例如在空气中,氮气(N2)、氧
气(O2)、二氧化碳(CO2)等都保持着它们各自的性质。
二、空气是一种宝贵的资源
空气中的各种成分作为原料广泛应用与生产化肥、化工产品、炼钢、石油加工、运输、点光源等领域,是人类生产活动的重要资源。
1.氧气
过去,人们曾把氧气叫做“养气”,这充分说明了氧气的重要性。
在通常情况下,人吸
入空气就可以了,但如潜水、医疗急救等时,则需要用纯氧(或富氧空气);燃料燃烧离不开氧气,炼钢、气焊以及化工生产和宇宙航行等都要用到氧气。
2.氮气
氮气具有广泛用途,它是制硝酸和化肥的重要原料;由于氮气的化学性质不活泼,因此常用作保护气,如焊接金属时常用氮作保护气,灯泡中充氮以延长使用寿命,食品包装时充
氮以防腐;医疗上可在液氮冷冻麻醉提条件下做手术;超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。
讨论:
在测定空气中氧气含量的实验中,集气瓶内剩下的气体主要是氮气。
结合实验和日常生活经验讨论:
1.燃烧着的红磷熄灭了,这种现象说明氮气能不能支持燃烧?
2.集气瓶内水面上升一定高度后,还继续上升吗?
这种现象能不能说明氮气不易溶于
水?
3.空气所表现出来的某些性质,能不能在一定程度上代表但其的性质?
通过日常生活对空气的观察及上面的讨论,你能否描述氮气的物理性质?
请填写下表中
的空白。
从红磷在氮气中不能继续燃烧