化学的魅力-化学使世界更美好

第一章化学的魅力

1.1 化学使世界更美好

提纲要求：什么是化学，古代，近代，现代，未来的化学，物理变化，化学变化，物理性质，化学性质，体验部分化学实验。

化学：一门研究物质的组成、结构、性质、及其变化规律的自然科学。

➢古代：火药、造纸、冶炼青铜（商）、冶炼刚体（春秋战国）、瓷器、酿酒、制药➢近代：炼钢、炼铝、建筑、联合制碱法（侯德榜）、人工合成蛋白质

➢现代：塑料、合成纤维（光纤）、半导体（电脑）、药物

➢未来：绿色化学、多学科应用

1、物理变化——没有其它物质生成的变化（形状、状态的变化，例如：水的三态变化、折纸）

2、化学变化——有其它物质生成的变化（例如：呼吸作用、食物的变质、燃烧）

3、两种变化的区别与联系

➢联系：化学变化中往往伴随着物理变化，而物理变化中不一定有化学变化。

➢区别（判断依据）：有无新物质生成

•判断以下变化属于物理变化还是化学变化

吹制玻璃器皿、蜡烛燃烧、铁在2000摄氏度时化成铁水、铁生锈、电灯通电变亮、煤气燃烧、火药爆炸、轮胎爆炸、植物的光合作用、橡胶老化

物理变化：1、3、5、8

化学变化：2、4、6、7、9、10

•爆炸可为物理/化学变化

名师点击：化学变化和物理化学的区分

物理变化和化学变化是两类不同的变化，但两者之间是相互联系、相互渗透的。物理变化只是物质的状态或外形发生改变。

（1）物质状态的改变：水的沸腾、水的凝结、衣柜里放的樟脑丸一段时间后不翼而飞、病人输氧时钢瓶中液氧气化，这些均属于物质的改变。物质的变化，钢水铸造成钢锭、钢锭锻压成钢轨、钢锭用车床切削成机器零件、砂石的粉碎、小麦磨成面粉

等这些均属于外形上的变化。此外电磁现象、电热现象、振动发声以及物质的位移都属于物理变化。

（2）化学变化主要表现为物质的燃烧、火药的爆炸、钢铁锈蚀、酒的酿造、牛奶变质、矿石冶炼成金属等等。在化学变化过程里，一定同时发生物理变化，但物理变化过程里，不一定同时发生化学变化。

物质的变化是一个错综复杂的过程，要将生产、生活和自然界里发生的所有变化截然地分为物理变化和化学变化是十分困难的。

➢实验一：澄清石灰水通入二氧化碳

•步骤：取一支试管，加入少量（1~2mL）的澄清石灰水，通过吸管向石灰水吹气。（澄清石灰水就是氢氧化钙？）

•现象：石灰水变浑浊（产生了白色的沉淀）

•文字表达式：氢氧化钙+二氧化钙碳酸钙+水

•化学方程式：

•注解：Ca(OH)2俗称熟石灰、消石灰；碳酸钙俗称大理石、石灰石

•通入过量的二氧化碳会怎么样？

➢实验二：盐酸与大理石反应

•步骤：取一支试管，放入少量大理石碎块，逐滴滴入盐酸溶液。

•现象：大理石表面产生大量气泡，大理石逐渐溶解。

•文字表达式：碳酸钙+盐酸→二氧化碳+水+氯化钙

•化学反应式：（复分解反应）

•可以换成其他酸吗？

➢实验三：镁带在空气中燃烧

•步骤：取一小段镁带，用砂纸擦亮，再用坩埚钳夹住放在酒精灯上点燃。

•现象：镁带剧烈燃烧，发现耀眼白光，产生白色固体。

•文字表达式：镁+氧气→氧化镁

•化学反应式

•为什么用砂纸擦亮？白色固体可不可以直接落在实验台上？会不会与空气中的

其他物质反应？

➢实验四：蜡烛燃烧

•步骤：取蜡烛点燃，在火焰上方罩一个干冷内壁涂有澄清石灰水的烧杯。

•现象：蜡烛安静燃烧，澄清石灰水变浑浊，烧杯内壁有冷凝水形成

•从现象分析燃烧的产物为你什么？

•文字表达式：

➢实验五：碘的升华

•步骤：取碘与试管中用酒精灯加热

•现象：碘由固态升华变成气态，瓶内充满紫色气体,停止加热，等到瓶内气体变冷时，碘又由气态凝华变成固态，紫色逐渐消失。这时会看到许多小晶粒附着

在瓶壁，使玻璃的透明度减低。

•上述五个实验都是化学变化吗？如果不是，哪些不是，哪些是。

1、物理性质——不需要通过化学变化就能表现出的性质

e.g. 颜色、状态、气味、熔沸点、硬度、密度、溶解性、挥发性、吸附性等

2、化学性质——只有通过化学变化才能表现出的性质

e.g. 可燃性、助燃性、酸碱性、氧化还原性、（不）稳定性等

【例1】在下列变化中，属于物理变化的有，属于化学变化的有。

A．食物腐败B．钢铁生锈C．用自来水制蒸馏水D．灯泡通电后发光E．镁带燃烧【解析】食物腐败是食物变质生成了新的物质，钢铁生锈是钢铁在潮湿的空气中发生氧化变成了铁锈，镁带燃烧是镁带在氧气中反应生成氧化镁，A、B、E都生成了新物质是化学变化。C用自来水制蒸馏水是把自来水加热到水的沸点，使水变成水蒸气，然后冷凝就得到蒸馏水。D灯泡通电后发光是电灯通电后灯丝导电放热而发光，并没有生成新物质。

【举一反三】分析下列变化，回答(1)～(4)的问题(若无答案，填无)。

A．电灯泡发光发热；蜡烛燃烧发光发热

B．低温下空气冷凝为液体；在低温下提高温度，氮气先挥发

C．火药受打击后爆炸；火药受潮失去爆炸力

D．矿石粉碎成矿粉；矿粉冶炼出金属

(1)前者是化学变化，后者是物理变化的是。

(2)前者是物理变化，后者是化学变化的是。

(3)两者均是化学变化的是。

(4)两者均是物理变化的是。

【例2】物质发生化学变化的本质特征是( )

A.有气体逸出B．有放热和发光现象产生

C.状态和颜色发生了变化D．有其他物质生成

【解析】A、B、C是化学变化中可能伴随的现象，所以答案为D。

【举一反三】下列关于物质变化的叙述，正确的是( )

A．需要加热才能发生的变化是化学变化

B．有新物质产生的变化一定是化学变化

C．变化中有颜色变化，可判断发生了化学变化

D．不需要加热发生的变化是物理变化

【例3】天然气常用作燃料，在通常状况下，天然气是一种无色无味的气体，难溶于水。天然气燃烧以后，生成二氧化碳和水。天然气除了可以作燃料，还可以作为化工原料。

根据上述内容回答：

(1)天然气的物理性质是：

(2)天然气的化学性质是：

(3)天然气的用途是：

【思路点拨】不必通过化学变化就能表现出来的性质是物理性质，如颜色、状态、气味、溶解性、熔点沸点等；需要通过化学变化才能表现出来的性质是化学性质，如可燃性、酸碱性等。

【解析】(1)天然气在通常状况下是一种无色无味的气体，难溶于水；

(2)天然气燃烧以后，生成二氧化碳和水；

(3)天然气除了可以作燃料，还可以作为化工原料。

【举一反三】阅读下列短文，分析并回答有关问题：

通常状况下，氯气是一种黄绿色的具有刺激性气味的气体。1L氯气大约重3．17g，密度比空气大。1L水中大约能溶解2L氯气。氢气能在氯气中燃烧，生成氯化氢气体。氯气能跟碱发生反应，工业上常用氯气跟熟石灰反应来制取漂白粉。