華東師范大學出版社華東師范大學出版社主編袁運開副主編劉炳升錢振華王順義科學KEXUE九年級上冊義務教育教科書主編袁運開副主編劉炳錢振華王順義華東師范大學出版社圖書在版編目（CIP）數據安全伴我行：湖南版.小學三年級.上安全伴我行編寫組編著.上海：華東師范大學出版社，2011.7ISBN978-7-5617-8794-6.安.安.安全教育小學課外讀物.G624.103中國版本圖書館CIP數據核字（2011）第138108號主編袁運開責任編輯劉萬紅封面設計盧曉紅出版華東師范大學出版社社址上海市中山北路3663號郵編200062網址電話021-60821666行政傳真021-62572105客服電話021-62865537門市（郵購）電話021-62869887地址上海市中山北路3663號華東師范大學校內先鋒路口網店重印浙江省出版總社發行浙江省新華書店印刷者浙江開源印務有限公司開本787109216開印張11.25字數189千字版次2014年6月第一版印次2015年6月第二次書號ISBN978-7-5675-0755-5G6504定價10.45元出版人王焰（如發現本版圖書有印訂質量問題，請與本承印公司聯系，電話：0574-87638192）科學九年級上冊義務教育教科書致同學們同學們：歡迎你們學習科學，走近科學。什么是科學？科學神秘嗎？科學要研究和解決的問題與人類認識自然、利用自然、保護自然和發展自身有怎樣的關系？通過學習你們將會有所感悟。在這套教材里將要學習的有關生命科學、物質科學和地球與空間科學領域的知識，只是一個初步的基礎，你們更要重視科學知識的產生過程和科學方法的訓練，逐步養成進行科學探究的習慣；注意科學態度、創新精神與實踐能力的培養，了解科學知識在生產實際中的應用以及科學知識的社會價值；要關注發生在周圍的自然現象和社會現象，試著用學過的科學知識去分析解釋它們，提出自己的看法并以科學的態度對待。這些方面對你們今后的工作和學習將有深遠的意義。本冊內容的主線是物質與能量。物質與能量是兩個重要的科學概念，所以我們進入九年級之后要進一步學習這兩方面的內容，先學習常見的化學反應及一些基礎的化學物質，如酸、堿、鹽及有機物。關于能量過去只是初步了解，現在要求比較深入的了解各種能量形式的性質及其應用，最后我們還要學習能量守恒與轉化定律。本教材的編寫采用探究和敘述相結合的方式，精選大量生動形象的圖片，創設探索學習的條件，開辟“活動”、“閱讀”、“思考與討論”、“視窗”、“科學技術社會環境”、“小資料”、“科學家小注”、“學生實驗”、“探究課題”與“練習”等欄目，提供多種主動學習活動的形式，愿你們喜歡。愛因斯坦曾經說過：“人類的一切經驗和感受中，以神秘感最為美妙；這是一切真正藝術創作及科學發明的靈感源泉。”祝愿你們在學習中始終保持對自然的神秘感，不斷追求科學真理，并取得成功。編者第1章化學反應1化學方程式22化合反應和分解反應73用分解反應制取氧氣104根據化學方程式的簡單計算12第2章酸與堿1生活中的酸和堿162重要的酸213重要的堿28第3章金屬與鹽1金屬362金屬的活動性順序453常見的鹽51第4章有機物1身邊的有機物582塑料、纖維和橡膠693煤、石油和天然氣78CONTENTS目錄目錄1第5章簡單機械與功1杠桿882滑輪943功與機械效率974機械能104第6章電能1電能的獲得和轉化1112電能的量度123第7章內能1物體的內能1372比熱容1453熱機1514能量的轉化與守恒158附錄1漢英詞匯索引169附錄2部分酸堿鹽的溶解性表（20）171附錄3元素周期表172后記1732科學第1章人類社會在很早以前就開始利用物質的化學變化來造福人類。從火的利用、陶器的燒制到青銅器的制造，從煉鐵、合成胰島素到設計化學反應，留下了人類探索化學反應的足跡。化學反應2科學1化學方程式化學方程式是描述物質化學變化的科學語言。質量守恒定律物質發生化學變化時，生成了新物質，參加反應的各物質的質量總和，與反應后生成的各物質的質量總和相比較，是增加，減少，還是相等呢？我們將通過以下兩個活動進行探究。1.在底部鋪有一薄層干燥細砂的錐形瓶中，放進一粒火柴頭那樣大小的白磷，用橡皮塞塞緊瓶口，把瓶子放在天平的左托盤上，在右托盤上加砝碼并調節游碼位置，使天平達到平衡。2.然后取下錐形瓶，加微熱，使白磷燃燒。觀察到瓶內出現了的現象，發生了變化。3.等錐形瓶冷卻到室溫后，再把它放回左托盤上觀察到天平的平衡（“發生變化”或“保持不變”）。這說明在化學反應前后，總質量（“發生變化”或“保持不變”）。活動圖1.1.1驗證質量守恒定律實驗第1章化學反應31.把盛有無色氫氧化鈉溶液的短試管小心地放入盛有藍色硫酸銅溶液的錐形瓶里，塞緊瓶塞。再把盛有短試管的錐形瓶放在天平的左托盤上，在右托盤上加砝碼并調節游碼位置，使天平達到平衡。2.然后拿起錐形瓶并使它傾斜，讓短試管中的氫氧化鈉溶液倒入硫酸銅溶液中，兩種溶液接觸后，觀察到瓶內出現了的現象，發生了變化。3.再把錐形瓶放回左托盤上，觀察到天平的平衡（“發生變化”或“保持不變”）。說明在化學反應前后，總質量（“發生變化”或“保持不變”）。活動思考與討論思考與討論1.當白磷在錐形瓶中燃燒時，如果不用橡皮塞塞緊瓶口，天平是否仍能保持平衡？為什么？2.蠟燭燃燒后質量變小，是否仍然符合質量守恒定律？如何解釋？在上述活動中可以觀察到，在發生化學反應后，天平兩邊都仍舊保持平衡，說明參加化學反應的各物質的質量總和，等于反應后生成的各物質的質量總和。這個規律已被無數的實驗所證實。這個規律叫做質量守恒定律（lawoftheconservationofmass）。為了進一步從微觀角度來認識質量守恒定律，請同學們一起完成下列活動。1.試畫出氫氣分子和氧氣分子反應生成水分子的示意圖。活動4科學圖1.1.2火箭中氫氣和氧氣的反應2.從上述示意圖中，你發現在化學反應前，有原子和原子；在反應后，有原子和原子。所以說在化學反應前后，原子的種類（“發生變化”或“保持不變”）。3.從上述示意圖中，你還可以發現在化學反應前后，各種原子的數目（“發生變化”或“保持不變”）。人們認識到，在化學反應前后，原子的種類保持不變，各種原子的數目保持不變，原子的質量也保持不變，只是原子進行了重新組合，所以化學反應前后各物質的質量總和必然相等。化學方程式氫氣和氧氣反應，生成水，用文字可以表示為：氫氣+氧氣點燃水為了更準確地表示化學反應的變化過程，用化學方程式（chemicalequation）來表示化學反應（chemicalreaction）。氫氣和氧氣反應生成水，可以表示為：2H2+O2=2H2O點燃思考與討論思考與討論試比較上面兩種表示化學反應的方法。為什么說化學方程式可以更準確地表示化學反應的變化過程？第1章化學反應5小資料不同國家的科學書中，關于氫氣與氧氣反應生成水的文字表達和化學方程式表達：中文氫氣+氧氣水2H2+O2=2H2O英文hydrogen+oxygenwater2H2+O2=2H2O日文酸素+水素水2H2+O2=2H2O為了能正確地書寫化學方程式，我們要遵循以下兩條原則:（1）化學方程式必須以客觀事實為依據；（2）遵循質量守恒定律，反應前后各種原子的數目必須相等。下面以磷和氧氣反應生成五氧化二磷為例，學習如何書寫化學方程式。1.根據實驗事實，把參加反應物質（簡稱為反應物）的化學式寫在式子的左邊，把生成物質（簡稱為生成物）的化學式寫在式子的右邊，中間加一個指向生成物的箭頭。如果反應物或生成物不止一種，就分別用“+”號連接起來。P+O2P2O52.在反應物和生成物的化學式前面配上適當的系數，使在箭頭兩邊的每一種元素的原子的總數都相等。這個過程叫做化學方程式的配平。觀察上面式子箭頭左右，發現兩邊磷原子的數目和氧原子的數目都不相等，先選擇氧原子進行分析，左邊的氧原子數是2，右邊的氧原子數是5，2和5的最小公倍數是10，在P2O5前面配上系數2，在O2前面配上系數5。P+5O22P2O5再看磷原子，左邊的磷原子數是1，右邊的磷原子數是4。因此，要在P前面配上系數4，使兩邊的磷原子數變得相等。4P+5O22P2O5經檢查，式子兩邊每一種元素的原子總數都相等，那么化學方程式就配6科學平了。3.最后，把中間的箭頭換成等號。在等號的上方或下方標明特定的反應條件，并在某些生成物化學式右邊標明它們的狀態。特定的反應條件包括：點燃、加熱（可用“”號表示）、催化劑等。如果生成物中有氣體，一般要在氣體物質的化學式右邊加注“”號；同樣，如果是在溶液里的反應，生成物中有沉淀產生，一般要在沉淀物質的化學式右邊加注“”號。如果反應物中有氣體，氣體生成物不需注“”號；如果反應物中有固體，固體生成物也不需加注“”號。磷和氧氣反應生成五氧化二磷的化學方程式表示為：4P+5O2=2P2O5點燃1.配平下列化學方程式。（1）Cu+O2CuO（2）N2+H2催化劑NH3（3）KClO3MnO2KCl+O2（4）CH4+O2點燃H2O+CO22.完成下列化學反應的化學方程式。（1）氧氣和氫氣點燃后生成水；（2）雙氧水（H2O2）溶液在催化劑作用下分解成水和氧氣。練習高溫高壓第1章化學反應72化合反應和分解反應化合反應和分解反應是化學反應的最基本類型。在生產、生活、科學研究中，人們接觸和研究了許多化學反應。為了研究方便，人們將化學反應進行了分類。思考與討論思考與討論1.請寫出下列反應的化學方程式：（1）鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵（2）木炭在空氣中燃燒生成二氧化碳（3）電解水產生氫氣和氧氣（4）過氧化氫在二氧化錳催化下分解產生水和氧氣2.在上述反應中，如果從反應物與生成物的數目變化來看，上述反應可以如何分類？化合反應在上述（1）、（2）兩個反應中，兩種或兩種以上物質反應生成了一種物質，這樣的反應稱為化合反應（combinationreaction）。化合反應通常伴隨著放熱、發光等放出能量的現象。8科學將少量硫粉與鐵粉混合后堆放在坩堝里或石棉網上，小心地加熱，一旦反應發生，立即停止加熱。觀察現象。如何證明上述反應的產物硫化亞鐵是不同于硫和鐵的新物質？活動硫粉與鐵粉混合加熱圖1.2.1硫粉與鐵粉反應1.每個小組從教師處領取下列物品：酒精燈、火柴、粗銅絲、砂紙。2.用砂紙將粗銅絲擦亮，再將光亮的銅絲置于酒精燈外焰加熱片刻，觀察銅絲表面有何變化。你所觀察到的現象是：3.在上述實驗中，銅與氧氣生成了氧化銅，請寫出該反應的化學方程式：你認為此反應屬于化合反應嗎？為什么？活動銅與氧氣的化合反應我們在科學（七年級）（下）中學習了氧氣的性質，知道氧氣可與許多金屬或非金屬反應，化合成氧化物，例如：碳在氧氣中燃燒可生成二氧化碳。C+O2=CO2鐵在空氣中會生銹，鐵銹的主要成分是氧化鐵。4Fe+3O2=2Fe2O3由氧元素和另一種非金屬元素組成的化合物稱為非金屬氧化物，如CO2、H2O等；由氧元素和一種金屬元素組成的化合物稱為金屬氧化物，如Fe2O3、CuO等。點燃空氣中緩慢氧化第1章化學反應9分解反應電解水產生氫氣和氧氣，過氧化氫在二氧化錳催化下生成氧氣和水，像這樣由一種物質生成兩種或兩種以上物質的反應，稱為分解反應（decompositionreaction）。有些物質不穩定，容易分解；有些物質較穩定，分解反應通常需要提供一定的條件，如水分解需要耗費電能，過氧化氫分解需要催化劑等。碳酸氫鈉（NaHCO3）是一種食品工業中常用的物質，俗稱小蘇打。它受熱易發生分解反應。用實驗的方法證明碳酸氫鈉受熱易分解，并對其分解產物做出初步判斷。1.你們的實驗方案是：2.你們所需的實驗儀器和藥品是：3.設計一個在實驗中做觀察記錄的表格。4.從教師那里領取所需的儀器和藥品，實施實驗方案，并在實驗過程中完善實驗方案。5.小結實驗成功或失敗的原因并談談你從中學到了什么。活動碳酸氫鈉分解反應的探究10科學3用分解反應制取氧氣實驗室中可用分解反應獲得氧氣。在實驗室中獲得氧氣我們知道空氣中含有氧氣和氮氣等物質，由于液態氧和氮的沸點是不同的，所以可以用空氣冷凍分離法分離空氣中的氧氣和氮氣。但液化空氣需要很大的壓強和很低的溫度，這在一般實驗室中是難以實現的。人們用分解某些物質如氯酸鉀、高錳酸鉀、過氧化氫等在實驗室中制取氧氣。下面的實驗讓我們學會用過氧化氫（俗稱雙氧水）制取氧氣。學生實驗實驗目的1.初步學會用過氧化氫制取氧氣。2.初步學會排水集氣法的操作。3.通過對比實驗了解催化劑的作用。4.初步形成樂于探究的精神。實驗器材試管、帶雙孔塞的錐形瓶、分液漏斗、玻璃導管、橡皮管、集氣瓶、玻片、水槽、過氧化氫溶液、二氧化錳、豬肝、木條、酒精燈。實驗步驟1.取三支潔凈的試管。（1）向第一支試管中加入少量過氧化氫溶液，你觀察到的現象是；（2）向第二支試管中加入少量二氧化錳（MnO2）粉末，再加入少量過氧化氫溶液，你觀察到實驗室制取氧氣第1章化學反應11的現象是；（3）向第三支試管中加入一小塊豬肝，再加入少量過氧化氫溶液，你觀察到的現象是。2.當上述第二和第三支試管加入有關物質后，在試管中伸入帶火星的木條，可以觀察到。推測從第二和第三支試管中放出的氣體可能是，二氧化錳和豬肝的作用是。比較上述三種方法，其中更適合于在實驗室制取氧氣的方法是。3.裝配實驗裝置如圖1.3.1，進行氣密性檢查。在錐形瓶中加入少量黑色的二氧化錳粉末，塞緊瓶塞。把集氣瓶裝滿水，蓋上玻片，倒置在水槽中，取走玻片。再將分液漏斗中的過氧化氫水溶液緩緩地滴入錐形瓶中，當導氣管口有均勻連續的氣泡冒出時，將導氣管口伸入瓶口，用排水法收集所產生的氣體。當集氣瓶中水全部被氣體排出后，用玻片蓋住瓶口后放置在桌上。我們再用帶火星的木條伸入瓶中，可以觀察到，證明該氣體是。問題討論1.如果在圖1.3.1的裝置中，不用分液漏斗，改用單孔塞和玻璃導管導出氣體，是否仍可用于制取和收集氧氣？但存在什么不足？2.如果利用固體氯酸鉀分解制取氧氣，使用的實驗裝置是否與圖1.3.1相同？請你和同學、老師一起討論，并設計分解氯酸鉀的實驗裝置。圖1.3.1實驗室制取氧氣在上述實驗中，過氧化氫分解產生了氧氣和水，有關化學方程式如下所示。2H2O2=O2+2H2O反應中，二氧化錳和豬肝是催化劑（catalyst），它們都能加快（改變）過氧化氫的分解速度。上述實驗中收集氧氣的方法是排水法，排水法是一種常用的集氣方法，適合于收集難溶或微溶于水的氣體。我們還可以用二氧化錳作催化劑，加熱分解氯酸鉀制取氧氣，有關化學方程式如下所示。2KClO3=2KCl+3O2催化劑催化劑12科學4根據化學方程式的簡單計算研究物質的轉化，不僅要知道在轉化過程中原來的物質（反應物）變成了什么新的物質（生成物），還要知道由多少反應物可以產生多少生成物。我們不僅要知道燃燒甲烷會生成水和二氧化碳，而且要進一步了解如果燃燒一定質量的甲烷會生成多少質量的二氧化碳，會對環境產生什么影響。化學方程式是計算的基礎，根據質量守恒定律配平的化學方程式，不僅表示什么物質參加反應，生成什么物質，還可以表示各反應物和生成物之間的質量比。燃燒甲烷生成水和二氧化碳的化學方程式為：CH4+2O2=2H2O+CO212+142（162）2（12+16）12+162質量比16643644就是說，每16份質量的甲烷和64份質量的氧氣反應后，生成36份質量的水和44份質量的二氧化碳。點燃思考與討論思考與討論如何根據化學方程式得出各反應物和生成物之間的質量的比例關系？是不是等于各反應物和生成物的式量比？為什么？第1章化學反應13下面我們一起來用化學方程式中各物質之間的質量的比例關系，解決本節開始時提出的問題。【例題】如果燃燒3.00108kg甲烷會生成多少千克二氧化碳？【分析】首先我們必須明確在反應物和生成物中，哪些是已知的，哪些是需要求得的。在本問題中，甲烷的質量是已知的，而二氧化碳的質量是需要求得的。【解】設3.00108kg甲烷燃燒后可以產生質量為x的二氧化碳。CH4+2O2=2H2O+CO216443.00108kgx163.00108kgx3.00108kg44168.25108kg答：3.00108kg甲烷燃燒后可以產生8.25108kg二氧化碳。點燃思考與討論思考與討論根據上面的解題過程，與老師或同學一起討論，共同小結根據化學方程式進行計算的一般步驟和方法。根據化學方程式進行計算的步驟和方法可以歸納如下：1.設未知量。2.寫出有關的化學方程式。3.根據化學方程式寫出有關物質的質量比和已知量、未知量。4.列比例式，求解。5.簡明地寫出答案。課堂練習：1.18g10的雙氧水（H2O2）溶液最多能制取氧氣多少克？2.實驗室制取氫氣的化學方程式為：H2SO4+Zn=ZnSO4+H2。如果需制取11.2L氫氣，需要含鋅80的粗鋅多少克？（在該條件下，氫氣的密度為0.0893gL）得：44x=14科學1.電解9g水，可以獲得多少克氫氣和多少克氧氣？2.若要在實驗室制取3g氫氣，需要含鋅80%的粗鋅多少克？3.實驗室制取二氧化碳的化學方程式為：CaCO3+2HCl=H2O+CO2+CaCl2。150g碳酸鈣與足量的鹽酸反應，可生成二氧化碳多少升？消耗10%的鹽酸多少克？（在該條件下，二氧化碳的密度為1.96gL）練習思考與討論思考與討論通過課堂練習，請你小結在運用化學方程式進行計算時，還要注意哪些方面的問題，并和老師或同學交流。1.參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和，這個規律叫做質量守恒定律。2.正確書寫簡單的化學方程式。3.兩種或兩種以上物質反應生成了一種物質，這樣的反應稱為化合反應；一種物質反應生成兩種或兩種以上物質，這樣的反應稱為分解反應。4.初步學會用分解反應制取氧氣。5.初步學會用排水法收集氣體。6.根據化學方程式完成簡單的計算。本章學到了什么第2章酸與堿15第2章酸與堿是人們日常生活中常見的物質，也是科學研究和工農業生產中重要的化合物。學習酸與堿的有關知識可以幫助我們更好地認識周圍的物質世界。酸與堿16科學1生活中的酸和堿醋是酸的，檸檬、山楂等水果也很酸；石灰水會“燒手”。原因在于它們中含有酸或堿。酸（acid）和堿（base）是兩類與我們日常生活密切相關的化學物質。如：食醋中含有醋酸（CH3COOH），汽水等碳酸類飲料中含有碳酸（H2CO3），檸檬、柑橘、橙、菠蘿等水果中含有檸檬酸。用以粉刷墻壁和防治病蟲害的石灰水中含有一種叫做氫氧化鈣Ca（OH）2的堿；氨水（NH3H2O）也是一種堿，它是常用的化肥和一些堿性清潔劑的重要成分。圖2.1.1含堿的清潔劑圖2.1.2含有酸的水果、飲料及調味品圖2.1.3樹干上涂石灰水可防治病蟲害1.去商店或超市觀察各種物品，仔細閱讀物品標簽上的說明，找到盡可能多的含有酸或堿活動找一找生活中的酸和堿第2章酸與堿17測試溶液的酸堿性酸溶于水后，會生成酸性的溶液，且有酸的味道；堿溶于水后，會生成堿性的溶液，摸上去通常有滑膩感。早期的化學家曾用品嘗和觸摸的方法辨別酸和堿，不過這樣做很不安全，結果也不一定準確。那么，用什么方法測試溶液的酸堿性呢？用酸堿指示劑（acid-baseindicator）。常用的酸堿指示劑有石蕊試液、酚酞試液、廣泛pH試紙等。酸堿指示劑由一種或多種染料制成，在不同酸堿性的溶液中呈現不同的顏色。如：紫色石蕊試液遇酸溶液顯紅色，遇堿溶液顯藍色；無色酚酞試液遇酸溶液不變色，遇堿溶液顯紅色；廣泛pH試紙在pH分別為1、3、5、7、9、11、13時顯示的顏色恰好是彩虹的七色：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。pH小于7的溶液為酸性，pH等于7的為中性，pH大于7的則為堿性。圖2.1.4pH試紙變色范圍和一些物質的酸堿性活動的物品，并記錄其所含酸或堿的名稱。2.回憶你所接觸過的酸和堿。3.與同學交流你的觀察和回憶結果。檸檬生理鹽水純堿觀察下圖中pH試紙的顏色，指出哪些溶液是酸性的，哪些溶液是堿性的。不同物質水溶液的酸堿性18科學食醋肥皂食品干燥劑圖2.1.5不同物質水溶液的酸堿性學生實驗實驗目的1.初步學會用石蕊試液、酚酞試液測試溶液酸堿性的方法。2.初步學會用廣泛pH試紙測試溶液酸堿性的方法。實驗器材廣泛pH試紙，滴管，玻棒，點滴板，玻璃片，石蕊試液，酚酞試液，A、B、C三瓶無色溶液。實驗步驟1.兩個同學組成一個小組。每個小組從教師處獲得上述實驗器材。2.用潔凈的滴管分別吸取A、B、C三種溶液，滴入23滴在點滴板的孔穴中，向其中分別加入石蕊試液和酚酞試液12滴。觀察并記錄溶液顏色的變化。加紫色石蕊試液加無色酚酞試液A溶液B溶液C溶液3.根據上述實驗現象判斷，在A、B、C三種溶液中，酸性的溶液是；堿性的溶液是。4.用潔凈干燥的玻棒分別蘸取A、B、C三種未知溶液，點在玻璃片上的pH試紙的中間部分，把試紙顯示的顏色與標準比色卡對照，確定并記錄A、B、C溶液的pH。A溶液pH為；B溶液pH為；C溶液pH為。A、B、C三種溶液中酸性最強的是。測試溶液的酸堿性圖2.1.6測試溶液的酸堿性第2章酸與堿19問題討論通過以上實驗，你知道石蕊試液、酚酞試液和廣泛pH試紙在使用和功能方面有什么不同嗎？視窗溶液酸堿性的重要意義了解溶液的酸堿性有重要的意義。如，測定雨水的pH可以了解空氣污染的情況（通常將pH小于5.6的降水稱為酸雨）；測定河水或湖水的pH可以了解其是否被污染（我國規定生活飲用水pH標準為6.58.5）；化工生產中許多反應必須在一定pH的溶液里才能進行；人體不同器官內的液體保持不同的酸堿性，才能維持人體的健康生命活動（正常的血液pH為7.357.45，胃液為0.91.5，尿液為4.78.4）；農業生產中需要了解土壤的酸堿性來選擇種植合適的作物（大多數作物適宜在中性土壤里生長，茶樹卻適宜在pH為5.05.5的酸性土壤里生長）。圖2.1.7茶園圖2.1.8測試土壤pH為了更精確地測定溶液的酸堿性，可以使用精密pH試紙、數字pH計或酸度計。圖2.1.10酸度計圖2.1.9數字pH計20科學1.某河水樣品能使酚酞試液變成紅色，該河水是酸性的還是堿性的？2.為了比較醋和橙汁的酸性強弱，應選用的酸堿指示劑是（）。A.石蕊試液B.酚酞試液C.廣泛pH試紙3.小明的尿常規化驗報告顯示，其尿液的pH為3，你認為（）。A.這是正常值B.此值不正常，偏酸性C.此值不正常，偏堿性4.一些植物如紫卷心菜、紫蘿卜、紅蘿卜、紫羅蘭花等含有能起酸堿指示劑作用的色素，同學們可用來自制酸堿指示劑。取這些植物的有色部分洗凈搗碎后，用少量水或酒精浸泡，所得浸出液便可能是一種酸堿指示劑。請你用上述方法自制一種酸堿指示劑，并通過實驗說明它在酸性和堿性溶液中各顯什么顏色。寫出你的實驗報告。練習圖2.1.11適合做酸堿指示劑的植物第2章酸與堿212重要的酸酸不僅使食物具有特殊的風味，酸更是重要的化工原料和產品，是化學實驗中常用的試劑。鹽酸和硫酸鹽酸（hydrochloricacid）與石灰石作用可以制取二氧化碳，人的胃液中也含有鹽酸；汽車用的鉛蓄電池中含有硫酸（sulfuricacid）；酸雨中含有極少量的硫酸和硝酸。鹽酸（HCl）、硫酸（H2SO4）和硝酸（HNO3）是化學實驗室中最常見的三種酸，也是化學工業上人們常說的“三酸兩堿”中的“三酸”。圖2.2.1鉛蓄電池中用硫酸溶液作電解液圖2.2.2鹽酸和硫酸的用途22科學1.實驗臺上有一瓶濃鹽酸、一瓶濃硫酸和一瓶蒸餾水（濃酸有腐蝕性，實驗時要特別小心，避免酸液沾在皮膚或衣物上）。2.想一想，哪些性質是物理性質，設計一個記錄濃鹽酸和濃硫酸物理性質的表格。3.通過觀察和比較，發現濃鹽酸和濃硫酸的物理性質，并記錄在上述表格中。4.與其他小組同學交流實驗結果，完善自己的實驗記錄。活動了解鹽酸和硫酸的物理性質小資料化學實驗中有時需要聞一些氣體的氣味，為了安全，不能用力猛吸，應該用手輕輕扇動，使少量的氣體進入鼻腔即可。扇氣入鼻聞氣味的正確方法圖2.2.3聞氣味的方法安全使用濃硫酸濃硫酸有強烈的腐蝕性。它能使紙張、木材、布料、皮膚等物質炭化、變黑。利用濃硫酸使蔗糖炭化可做有趣的“黑面包”實驗，如圖2.2.4所示。圖2.2.4“黑面包”實驗在蔗糖中加少量水再加入一定量的濃硫酸蔗糖炭化、膨脹，放出大量的熱第2章酸與堿231.小心地用小木棍蘸少量濃硫酸滴到一小塊棉布和一小塊滌綸布上，放置一會兒后，觀察并記錄現象。棉布上出現的現象是；滌綸布上出現的現象是；小木棍上出現的現象是。2.向試管中加入2mL水，再小心地滴入2滴濃硫酸，輕輕振蕩試管。用手觸摸試管外壁，記錄下你的感覺和解釋。3.根據以上實驗，討論應如何安全使用濃硫酸。活動濃硫酸與一些物質的反應濃硫酸與水混合，放出大量的熱，所以稀釋濃硫酸時，一定要用玻璃棒使濃硫酸沿器壁慢慢注入水中，并不斷攪拌。切不可將水倒進濃硫酸中。如果不慎將濃硫酸濺到了皮膚或衣服上，應立即用布吸干，再用大量水沖洗，然后涂上3%5%的碳酸氫鈉溶液。圖2.2.5稀釋濃硫酸學生實驗實驗目的1.學習用實驗方法探究稀鹽酸和稀硫酸的化學性質，并歸納出酸的通性。2.進一步提高對實驗現象的觀察、分析能力。探究稀鹽酸和稀硫酸的化學性質探究酸的化學性質24科學實驗器材試管、試管夾、燒杯、酒精燈、鎂條、鋅粒、銅片、石灰石、碳酸鈉（Na2CO3）、稀鹽酸、稀硫酸、氫氧化鈉溶液、石蕊試液、酚酞試液、銹鐵釘。實驗步驟1.兩個同學組成一個小組。每個小組領取上述實驗器材。2.利用以上物質設計實驗，探究稀鹽酸和稀硫酸的化學性質。3.進行實驗并將實驗結果記錄在下表中。實驗內容現象與結論化學方程式稀鹽酸和稀硫酸能與金屬反應嗎？在一定量的稀鹽酸和稀硫酸中分別加入鎂條、鋅粒和銅片。加入鎂條、鋅粒的稀鹽酸和稀硫酸中均產生氣體；加入銅片的稀鹽酸和稀硫酸中均無反應現象。結論：稀鹽酸和稀硫酸能與某些金屬反應。Mg+2HCl=MgCl2+H2Zn+2HCl=ZnCl2+H2Mg+H2SO4=MgSO4+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2第2章酸與堿25為什么稀鹽酸和稀硫酸有類似的化學性質？因為它們的水溶液中都有一種陽離子：H+。稀鹽酸和稀硫酸與活潑金屬、金屬氧化物、鹽、堿的反應，一般是H+與上述這些物質的反應，所以稀酸溶液具有一些相似的化學性質。稀鹽酸和稀硫酸都是無色的溶液，化學性質也很相似，它們有什么不同嗎？用什么方法可以區別它們？1.在分別盛有少量稀鹽酸和稀硫酸的試管中，各滴入幾滴硝酸銀溶液和幾滴稀硝酸，觀察和記錄發生的現象：稀鹽酸中發生的現象是；稀硫酸中發生的現象是。2.在分別盛有少量稀鹽酸和稀硫酸的試管中，各滴入幾滴氯化鋇溶液和幾滴稀硝酸，觀察和記錄發生的現象：稀鹽酸中發生的現象是；稀硫酸中發生的現象是。活動區別稀鹽酸和稀硫酸從上述實驗中可知，稀鹽酸與硝酸銀溶液反應，生成不溶于稀硝酸的氯化銀白色沉淀，此反應可用于檢驗鹽酸。HCl+AgNO3=AgCl+HNO3稀硫酸跟氯化鋇溶液反應，生成不溶于稀硝酸的硫酸鋇白色沉淀，稀鹽酸無此反應，此反應可用于檢驗硫酸。H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl問題討論1.根據實驗結果和你已有的化學知識，歸納稀鹽酸和稀硫酸的化學性質。2.如果要歸納出酸的化學性質，你認為還需要做哪些實驗？26科學小資料有一些叮人的螞蟻會分泌蟻酸，蟻酸又叫甲酸。很久以前，人們曾將螞蟻放在大鍋里用水煮沸后提取甲酸，現在人們已能用化學方法制造甲酸了。甲酸可用來保存青飼料，在制造紙張和紡織品時也用到甲酸。蜜蜂蜇人很痛，因為蜜蜂蜇針放出的液體是酸性的，如果用肥皂或其他堿性的溶液涂抹被蜇處，可中和酸性，緩解疼痛。人體內也產生酸。人在劇烈運動時，會因缺氧而不能將葡萄糖轉化為水和二氧化碳，只能將葡萄糖轉化為乳酸，乳酸在肌肉中積累，會使人感到肌肉酸痛甚至引起肌肉痙攣（抽筋）。另一種乳酸存在于酸奶中，是細菌分解鮮奶的產物。人的胃壁分泌胃酸，胃酸是pH約為1的鹽酸，它幫助人們消化食物。但胃酸過多也會引起不適，需服用一些藥物來治療。生物體內的酸圖2.2.6肌肉酸痛和酸奶的酸味均源于乳酸1.鹽酸和硫酸溶液的密度都比水大，它們都是（填顏色、狀態）。2.濃鹽酸具有揮發性，露置于空氣中會有逸出；濃硫酸具有腐蝕性，使用時要特別小心。如果不小心沾在手上或衣服上，要。3.稀釋濃硫酸的正確方法是。4.寫出下列反應的現象和化學方程式：（1）鹽酸與鋅粒反應；（2）稀硫酸與銹鐵釘反應；練習第2章酸與堿27（3）石灰水中通入二氧化碳；（4）碳酸鈉與鹽酸反應；（5）向加有酚酞的氫氧化鈉溶液中逐滴加入足量鹽酸溶液。5.食醋中含有醋酸，雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣將雞蛋殼放在食醋中，記下你觀察到的現象，并試著解釋反應原理。6.下表是某種胃藥的有關說明。此藥可用于治療胃酸過多，寫出相關化學反應方程式。藥名氫氧化鋁復方制劑別名胃可舒、胃可必舒分類西藥；內科；抗酸藥及胃黏膜保護藥主要成分每100g內含氫氧化鋁40g、碳酸鈣25g、碳酸鎂15g、碳酸氫鈉20g、顛茄流浸膏0.333mL（或顛茄流浸膏0.25g）、薄荷油0.289mL主要用途用于治療胃酸過多、胃痛等劑型用法和用量片劑；口服，一次2g，每日34次，或于病發時服，如需繼續服用應相隔兩小時7.被蚊蟲叮咬后，皮膚會有酸脹和癢的感覺，此時若將少量肥皂水涂抹在被叮咬處，可使酸脹的感覺緩解。請對此作出解釋。28科學3重要的堿石灰水中有氫氧化鈣，堿性清潔劑中有氫氧化鈉，頭發冷燙劑中常含有氨水，它們都屬于堿。氨水還是一種氮肥，氫氧化鈣是重要的建筑材料，氫氧化鈉更是使用非常廣泛的工業原料。氫氧化鈉和氫氧化鈣1.用鑷子夾取幾塊氫氧化鈉（sodiumhydroxide）進行下列實驗（切勿用手拿），并記錄實驗現象。實驗現象觀察氫氧化鈉的顏色、狀態將氫氧化鈉在表面皿上放置一會兒將氫氧化鈉放入盛少量水的試管里，振蕩，并用手觸摸試管外壁用玻棒蘸一點氫氧化鈉稀溶液沾在手指上，是否有滑膩感？（立即用水將手指上的堿液沖洗干凈）2.取一些氫氧化鈣（calciumhydroxide）粉末，放在試管中，加少量水，振蕩，記錄你觀察到的現象。活動圖2.3.1氫氧化鈉和氫氧化鈣氫氧化鈉易溶于水，20時，溶解度為75.12g；氫氧化鈣的溶解度比氫氧化鈉小得多，20時，溶解度僅為0.165g。故做氫氧化鈣溶解實驗時，只能取很少量的氫氧化鈣粉末。第2章酸與堿293.上述實驗現象中哪些是你不能解釋的？4.通過上述實驗可歸納出氫氧化鈉和氫氧化鈣的物理性質有：氫氧化鈉的水溶液有滑膩感。氫氧化鈉暴露在空氣中時容易吸收水分，表面潮濕并形成濃溶液，這種現象叫做潮解。因此，氫氧化鈉可以用作某些氣體的干燥劑。圖2.3.2氫氧化鈉潮解圖2.3.3濃氫氧化鈉溶液溶解雞毛觀察教師的演示實驗：在盛有濃氫氧化鈉溶液的試管中放入一些雞毛，加熱，記錄你觀察到的現象。活動氫氧化鈉濃溶液對皮膚、紙張、織物有強烈的腐蝕性，所以，它的俗名叫苛性鈉、火堿或燒堿。如果不慎將堿液沾到皮膚上，要用較多水沖洗，再涂上硼酸溶液。氫氧化鈣俗稱熟石灰或消石灰，它可由生石灰（CaO）與水反應得到：CaO+H2O=Ca（OH）2反應中放出大量的熱，可使水沸騰。氫氧化鈣對皮膚、衣服等也有腐蝕作用，使用時應注意安全。30科學探究堿的化學性質學生實驗實驗目的1.學習用實驗方法探究氫氧化鈉和氫氧化鈣的化學性質，并歸納出堿的通性。2.進一步提高對實驗現象的觀察、分析能力。實驗器材試管、膠頭滴管、玻棒、氫氧化鈉稀溶液、澄清石灰水、硫酸銅溶液、氯化鐵溶液、稀鹽酸、石蕊試液、酚酞試液。實驗步驟1.兩個同學組成一個小組。每個小組領取上述實驗器材。2.設計實驗探究氫氧化鈉和氫氧化鈣的化學性質。3.進行實驗并將實驗結果記錄在下表中。實驗內容現象與結論化學方程式氫氧化鈉和氫氧化鈣能與二氧化碳反應嗎？向一定量的氫氧化鈉溶液和澄清石灰水中分別通入二氧化碳氣體。問題討論1.根據實驗結果和你已有的化學知識，歸納氫氧化鈉和氫氧化鈣的化學性質。2.如果要歸納出堿的化學性質，你認為還需要做哪些實驗？探究氫氧化鈉和氫氧化鈣的化學性質第2章酸與堿31為什么氫氧化鈉和氫氧化鈣有類似的化學性質？因為它們的水溶液中都有一種陰離子：OH-。氫氧化鈉和氫氧化鈣與非金屬氧化物、酸、鹽的反應，一般是OH-與上述這些物質的反應。所以堿具有一些相似的化學性質。堿的用途氫氧化鈉和氫氧化鈣的上述化學性質在生產和生活中有廣泛的應用。如：中和酸性廢水，制造農藥波爾多液，凈化工廠廢氣等。氫氧化鈉是重要的化工原料，廣泛應用于肥皂、石油、造紙、紡織和印染等工業。氫氧化鈣是建筑材料，也用于改良酸性土壤、配制農藥和制漂白粉等。除了氫氧化鈉和氫氧化鈣，常用的堿還有氫氧化鉀、氨水等。圖2.3.4向酸化的湖水中施撒生石灰可降低其酸性46位同學組成一個小組，利用圖書館、互聯網等收集有關堿的用途的資料，并在全班進行交流。活動小資料人們很早就制得了醋，從植物中也發現了一些酸，于是認為有酸味的物質就是酸，能使石灰石等冒氣泡的物質就是酸。1663年，英國化學家波義耳（R.Boyle16271691）利用一些植物的汁液作為酸的指示劑，給酸作出定義：能夠溶解很人們逐步認識酸和堿32科學多物質，能把植物的藍色變成紅色，與堿作用時失去它原來性質的物質就是酸。18世紀，人們開始從物質的組成上研究酸。1777年，法國化學家拉瓦錫在分析了硫酸、硝酸、磷酸等酸的成分后，提出“一切酸中都含有氧”的觀點。但1811年，英國化學家戴維（H.Davy，17781829）用實驗證明了鹽酸中不含有氧，后來又發現五氧化二碘（I2O5）只有溶于水后才具有酸性（HIO3），于是提出：只有氫才是酸不可缺少的元素。1887年，瑞典化學家阿累尼烏斯（S.A.Arrhenius18591927）經過多年的實驗與思考創立了電離學說，指出：酸是能夠在水溶液中產生氫離子（H+）的化合物，堿是能夠在水溶液中產生氫氧根離子（OH-）的化合物，酸堿中和反應的實質就是H+和OH-結合成水，同時生成鹽的過程。阿累尼烏斯的酸堿理論被稱為近代酸堿理論，它正確地定義和說明了水溶液中的酸和堿。隨著對非水溶劑的研究和電子、質子的發現，酸和堿的概念還在不斷地發展。閱讀氫氧化鈉與肥皂制造傳說古埃及一位法老的廚師，一次偶爾將一勺熱牛油倒進草木灰中，當他的手觸及混有牛油的草木灰，再清洗時，意外地發現手洗得特別干凈，于是發明了肥皂。公元1世紀羅馬人將草木灰和動物脂肪一起放進水里煮沸，并不斷攪拌，直到呈稠厚狀，然后用其擦洗身上的污垢。化學家研究發現，氫氧化鈉與脂肪反應可產生肥皂和甘油。肥皂在濃的食鹽溶液中不溶解，而甘油在食鹽溶液中溶解度很大。因而，可以用加入食鹽的方法把肥皂和甘油分開。工業生產中就是將油脂與燒堿放在容器中熬煮，經過一段時間后加入食鹽粉末，鍋中便浮出一層黏稠的膏狀物，用刮板刮出，洗滌后加入適當輔料，如松香、硅酸鈉等，放置于模中，冷卻后就成了一塊塊肥皂。如果不用氫氧化鈉而用氫氧化鉀與油脂反應，則可制得液體皂。圖2.3.6肥皂圖2.3.5阿累尼烏斯第2章酸與堿33氫氧化鈉可腐蝕葉肉，利用此原理可制作葉脈書簽。1.選擇外形完整、大小合適、葉脈清晰的樹葉。2.用水將葉片洗凈，放在約10%的氫氧化鈉溶液中煮沸610min，當葉肉呈黃色后取出葉片，用水將葉片上的堿液沖洗干凈。3.將葉片平放在玻璃板上，用舊牙刷或試管刷輕輕刷去葉肉。將剩下的葉脈放在水中漂洗干凈并晾干后，夾入書中壓平即可。4.若要葉脈書簽有漂亮的顏色，可將葉脈漂洗后晾至半干，用紅墨水或其他染料著色，再晾干壓平。活動制作葉脈書簽圖2.3.7葉脈書簽1.某工廠排放的廢液可能是堿性的，請利用你學過的知識設計兩種檢測堿性廢液的方法。2.下列關于氫氧化鈉的描述中錯誤的是（）。A.易溶于水，溶解時放出大量的熱B.對皮膚有強烈的腐蝕作用C.水溶液能使石蕊試液變紅D.能除去油污3.下列關于氫氧化鈣用途的敘述中錯誤的是（）。A.可用于粉刷墻壁B.可用于改良酸性土壤C.骨折的病人要上石膏以固定骨折處，石膏就是氫氧化鈣D.氫氧化鈣與硫酸銅混合可配制農藥波爾多液4.在某些食品的包裝袋內，有一個裝有白色顆粒狀固體的