五四學(xué)制） 主 編：畢華林 盧 巍 副 主 編：叢祥滋 孫志學(xué) 姜承彬 責(zé)任編輯：劉 輝 義務(wù)教育教科書（五四學(xué)制） 化 學(xué) 八年級 全一冊 * 山東出版?zhèn)髅焦煞萦邢薰?山東教育出版社出版 （濟南市緯一路321號） 網(wǎng)址： 山東新華書店集團有限公司發(fā)行 印裝 * 開本：787mm1092mm 1/16 印張：10印張 插頁：2 字?jǐn)?shù)：200千字 定價：9.77元（上光） 書號：ISBN978-7-5328-7151-3 2012年7月第1版 2014年7月第3版第3次印刷 著作權(quán)所有請勿擅自用本書制作各類出版物違者必究 山東出版?zhèn)髅焦煞萦邢薰窘滩氖酆蠓?wù)電話：（0531）82098188 出 版 說 明 為了更好地滿足五四學(xué)制實驗區(qū)義務(wù)教育教學(xué)的需要， 2003年山東省教育 廳決定以全國中小學(xué)教材審定委員會初審?fù)ㄟ^的義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書 為基礎(chǔ)，委托山東教育出版社等單位改編、出版一套五四學(xué)制的義務(wù)教育課程 標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書。該套實驗教科書經(jīng)全國中小學(xué)教材審定委員會初審?fù)ㄟ^后供 山東省的煙臺、威海、淄博、萊蕪等五四學(xué)制實驗區(qū)選用，受到了廣大師生的 歡迎和肯定。 2011年7月，教育部啟動了義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教材的修訂送審工作。 山東教育出版社依據(jù)義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版），對原義務(wù)教 育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書化學(xué)（八年級全一冊）進行了修訂，于2012年5月 經(jīng)教育部審定通過，作為義務(wù)教育教科書供全國五四學(xué)制地區(qū)選用。 2012年版教材修訂由畢華林、盧巍任主編，叢祥滋、孫志學(xué)、姜承彬任 副主編。參加修訂工作的還有：亓英麗、王媛、梁青、齊玉和、崔素芳、朱思 光、朱殿光、樊勃生、東野長熙、徐迎春、周傳昌、高秀玲、石秀竹、石娟、 李愛華、李發(fā)啟等。2013年由盧巍主持對本教材進行了進一步完善。提供修 改意見的老師有：葛東修、曲海霞、張永華、馬維娟、于培海、李峰、王榮 橋、劉紅梅、孫艷華、陳麗艷、劉文靜、張云鵬、封秀玉、馬偉、馬立霞、李 友虎、郝洋等。2014年參加修訂的人員有：馬麗霞、崔素芳、馬偉、呂紅 曉、劉振國、徐迎春、辛本春、石娟、劉文靜、劉紅梅。 在教材修訂過程中，曾得到中國科學(xué)院院士、南京大學(xué)陳洪淵教授，北京 師范大學(xué)劉知新教授，華東師范大學(xué)高劍南教授，山東師范大學(xué)陳德展教授等 專家和廣大一線化學(xué)教師的指導(dǎo)和幫助；全國中小學(xué)教材審定委員會的專家們 提出了許多寶貴的意見；山東省教育廳、山東出版集團、山東省教學(xué)研究室、 煙臺市教育科學(xué)研究院、威海市教育教學(xué)研究中心、淄博市教研室、萊蕪市教 研室，以及泰安、青島、濟寧、濮陽等教研單位的領(lǐng)導(dǎo)和學(xué)科專家給予了大力 的幫助和支持。在此一并表示衷心的感謝。 山東教育出版社 致同學(xué) 親愛的同學(xué)： 從現(xiàn)在開始，你就要學(xué)習(xí)化學(xué)了，你是否對此充滿了期待和憧憬？ 說化學(xué)是一門神奇的科學(xué)，一點也不為過！是化學(xué)，給了我們認(rèn)識世界的火 眼金睛；是化學(xué)，使我們擁有了改變世界的神奇力量；是化學(xué)，為我們展現(xiàn)了物 質(zhì)變化的無窮魅力；是化學(xué)，為我們創(chuàng)造了豐富多彩的物質(zhì)世界。 與你已經(jīng)學(xué)習(xí)過的物理學(xué)和生物學(xué)等科學(xué)課程一樣，化學(xué)也有其獨特的知識 體系和思想方法。不僅如此，化學(xué)還有自己的專用語言和獨特的思維方式！ 我們期待你能在化學(xué)課上學(xué)到更多的化學(xué)知識，在探究物質(zhì)世界的活動中不 斷提高分析問題、解決問題的能力。在互相尊重、互相信任、互相關(guān)愛的學(xué)習(xí)氛 圍中，充分發(fā)揮你的天賦，不斷開發(fā)你的潛能，富有成效地學(xué)習(xí)、自信快樂地成 長，為將來成為一名合格的公民奠定堅實的基礎(chǔ)。 盡管我們力圖使這本教科書編寫得讓你喜歡，促進你對化學(xué)的學(xué)習(xí)和理解， 但化學(xué)畢竟是一門既魅力十足又充滿挑戰(zhàn)的科學(xué)，你在學(xué)習(xí)過程中一定會遇到 這樣或那樣的困難。請不要因此而氣餒甚至放棄，“成功90%的態(tài)度10的方 法”。只要你堅定信心，充分發(fā)揮自己的主動性和創(chuàng)造性，就一定能學(xué)好化學(xué)! 讓我們攜手共進，步入化學(xué)科學(xué)的殿堂吧！ 編者 目 錄 Contents 第一單元 步入化學(xué)殿堂 第一節(jié) 化學(xué)真奇妙 第二節(jié) 體驗化學(xué)探究 到實驗室去：化學(xué)實驗基本技能訓(xùn)練（一） 到圖書館去：你好，化學(xué)！ 2 9 14 19 第二單元 探秘水世界 第一節(jié) 運動的水分子 第二節(jié) 自然界中的水 第三節(jié) 水分子的變化 到實驗室去：化學(xué)實驗基本技能訓(xùn)練（二） 到圖書館去：卡文迪什的發(fā)現(xiàn) 26 30 36 41 44 第三單元 物質(zhì)構(gòu)成的奧秘 第一節(jié) 原子的構(gòu)成 第二節(jié) 元素 第三節(jié) 物質(zhì)組成的表示 到圖書館去：化學(xué)自有深意 50 59 66 72 第六單元 燃燒與燃料 第一節(jié) 燃燒與滅火 第二節(jié) 化石燃料的利用 第三節(jié) 大自然中的二氧化碳 到實驗室去：二氧化碳的實驗室制取與性質(zhì) 到圖書館去：地球越來越熱問題越來越燙手 122 130 136 142 144 第五單元 定量研究化學(xué)反應(yīng) 第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒 第二節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的表示 第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)中的有關(guān)計算 到實驗室去：探究燃燒的條件 到圖書館去：用天平稱出來的偉大定律 102 106 111 114 116 第四單元 我們周圍的空氣 第一節(jié) 空氣的成分 第二節(jié) 氧氣 到實驗室去：氧氣的實驗室制取與性質(zhì) 到圖書館去：點燃化學(xué)革命火種的氧氣 78 85 93 95 第一節(jié) 化學(xué)真奇妙 1 當(dāng)聽到“化學(xué)”這個詞的時候你會想到什么？在你心目中，化學(xué) 是一門什么樣的科學(xué)？它與數(shù)學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)有什么不同？化學(xué) 為什么會隨著時代的發(fā)展而成為一門中心科學(xué)？它與我們的生活有什 么關(guān)系？怎樣才能學(xué)好化學(xué)？ 1.1 化學(xué)真奇妙 化學(xué)改變了世界 神奇的化學(xué)變化 物質(zhì)構(gòu)成的奧秘 1.2 體驗化學(xué)探究 從問題開始 通過科學(xué)探究解決問題 對探究活動進行反思 到實驗室去：化學(xué)實驗基本技能訓(xùn)練（一） 第一單元 步入化學(xué)殿堂 第一單元 步入化學(xué)殿堂 2 第一節(jié) 化學(xué)真奇妙 化 學(xué) ， 顧 名 思 義 ， 是 有 關(guān) 物 質(zhì) 變 化 的 學(xué) 問 。 化 學(xué) 家 們 的 重 要 工 作 是 利 用 實 驗 的 方 法 研 究 物 質(zhì) 及 其 變 化 的 原 因 和 規(guī) 律 ， 繼 而 根 據(jù) 這 些 規(guī) 律 來 改 變 和 創(chuàng) 造 物質(zhì)。 你 知 道 嗎 ？ 汽 車 輪 胎 、 眾 多 藥 物 、 各 種 塑 料 、 包 括 你 的 書 包 和 輪 滑 裝 備 都 是 以 石 油 為 原 料 通 過 化 學(xué) 方 法 生 產(chǎn) 出 來 的 ， 這 讓 你 難 以 置 信 吧 ？ 然 而 ， 化 學(xué) 家和化學(xué)工程師們早已將這一切變成了現(xiàn)實！ 一、化學(xué)改變了世界 化 學(xué) 就 是 這 么 神 奇 ， 它 能 把 石 油 、 空 氣 、 食 鹽 等 極 為 普 通 的 物 質(zhì) 轉(zhuǎn) 變 成 功 能 各 異 的 產(chǎn) 品 ， 它 能 創(chuàng) 造 出 我 們 所 需 要 的 物 質(zhì) ， 也 能 消 除 我 們 不 需 要 的 物 質(zhì) ， 還 能 實 現(xiàn) 物 質(zhì) 與 能 量 的 轉(zhuǎn) 化 。 人 類 利 用 化 學(xué) 科 學(xué) 知 識 在 一 個 “ 純 天 然 ” 的 地 球 上 搭 建 起 一 個 五 彩 繽 紛 、 美 輪 美 奐 的 人 造 世 界 。 我 們 的 衣 、 食 、 住 、 行 都 離 不 開 化 學(xué) 科 學(xué) ， 正 是 那 些 無 處 不 在 的 化 學(xué) 制 品 ， 使 我 們 的 生 活變得多姿多彩、充滿現(xiàn)代氣息。 第一節(jié) 化學(xué)真奇妙 3 活 動 天 地 1-1 仔 細 觀 察 教 室 中 的 各 種 物 品 ， 說 一 說 哪 些 是 來 自 自 然 界 中 本 來 就 有 的 物 質(zhì) ， 哪 些 是 來 自 用 化 學(xué) 方 法 人 工 制 造 的 物 質(zhì) ？ 假 設(shè) 周 圍 所 有 化 學(xué) 制 品 在 一 瞬 間 全 部 消 失 ， 我們的生活會變成什么樣子 ？ 大多數(shù)服裝面料中都含有化學(xué)合成纖維 化學(xué)肥料和農(nóng)藥的使用將世界糧食產(chǎn)量 提高了40%60% 現(xiàn)代建筑和裝飾材料很多來自化學(xué)工業(yè) 現(xiàn)代交通工具的制作材料大多是用化學(xué) 方法生產(chǎn)的 如 今 ， 化 學(xué) 科 學(xué) 已 日 益 滲 透 到 社 會 生 活 的 各 個 方 面 ， 特 別 是 與 人 類 社 會 發(fā) 展 密 切 相 關(guān) 的 重 要 領(lǐng) 域 ， 如 信 息 科 學(xué) 、 功 能 材 料 研 制 、 能 源 開 發(fā) 利 用 、 環(huán) 境 保 護、生命過程探索等。 第一單元 步入化學(xué)殿堂 4 縱 觀 人 類 發(fā) 展 的 歷 史 ， 每 一 次 時 代 變 革 都 與 化 學(xué) 科 學(xué) 的 發(fā) 展 密 不 可 分 。 從 鉆 木 取 火 的 石 器 時 代 到 青 銅 器 時 代 、 鐵 器 時 代 ， 從 鋼 鐵 、 化 石 燃 料 得 到 廣 泛 應(yīng) 用 的 工 業(yè) 時 代 到 計 算 機 和 互 聯(lián) 網(wǎng) 技 術(shù) 飛 速 發(fā) 展 的 信 息 時 代 ， 化 學(xué) 科 學(xué) 都 是 當(dāng) 之 無 愧 的 “ 主 角 ” 。 依 靠 化 學(xué) ， 人 類 才 能 更 好 地 解 決 諸 如 能 源 危 機 、 環(huán) 境 污 染 、 疑 難 疾 病 救 治 等 重 大 問 題 ； 依 靠 化 學(xué) ， 人 類 才 能 架 設(shè) 起 從 貧 窮 走 向 繁 榮 、 從 蒙 昧 走 向 文 明 、 從 地 球 走 向 太 空 的 橋梁。 二、神奇的化學(xué)變化 化 學(xué) 改 變 世 界 的 途 徑 是 使 物 質(zhì) 發(fā) 生 化 學(xué) 變 化 。 什 么樣的變化是化學(xué)變化呢？ 化學(xué)合成功能材料、化學(xué)燃料技術(shù)的 發(fā)展，成就了中國人的飛天夢想 利用化學(xué)技術(shù)消除機動車排放的有 害氣體，研發(fā)新能源汽車、減少化 石燃料消耗 葡萄釀成酒 鐵生銹光合作用 第一節(jié) 化學(xué)真奇妙 5 生 活 經(jīng) 驗 告 訴 我 們 ， 圖 示 的 變 化 都 有 新 物 質(zhì) 生 成 。 這 種 生 成 新 物 質(zhì) 的 變 化 叫 做 化學(xué)變化， 也 叫 化 學(xué) 反應(yīng)。沒有生成新物質(zhì)的變化叫做物理變化。 怎樣知道物質(zhì)是否發(fā)生了化學(xué)變化呢？ 活 動 天 地 1-2 觀察化學(xué)變化的現(xiàn)象 實驗1. 點燃鎂條 。 實驗現(xiàn)象 實驗2. 向 試 管 中 加 入 少 量 氫 氧 化 鈉 溶 液 ， 再 滴 加 幾 滴酚酞試液 。 實驗現(xiàn)象 實驗3. 將 幾 顆 鋅 粒 放 入 試 管 中 ， 再 加 入 3 4 mL稀 鹽酸 。 實驗現(xiàn)象 實驗4. 取 3 4 mL硫 酸 銅 溶 液 于 一 試 管 內(nèi) ， 再 用 滴 管滴加4 5滴氫氧化鈉溶液 。 實驗現(xiàn)象 化 學(xué) 變 化 的 基 本 特 征 是 有 新 物 質(zhì) 生 成 ， 在 這 個 過 程 中 常 常 伴 隨 發(fā) 光 、 發(fā) 熱 、 顏 色 變 化 、 產(chǎn) 生 氣 體 、 生 成 沉 淀 等 現(xiàn) 象 。 我 們 通 常 可 以 通 過 觀 察 這 些 現(xiàn) 象 來 推 斷是否發(fā)生了化學(xué)變化。 物 質(zhì) 發(fā) 生 化 學(xué) 變 化 不 但 生 成 新 物 質(zhì) ， 還 會 伴 隨 著 能 量 變 化 。 這 種 能 量 變 化 通 常 表 現(xiàn) 為 熱 能 、 光 能 和 電 能 的 釋 放 或 吸 收 。 如 炸 藥 、 石 油 、 煤 炭 等 儲 存 的 能 量 都 是 通 過 化 學(xué) 反 應(yīng) 釋 放 出 來 的 ； 而 綠 色 植 物 則 是 通 過 第一單元 步入化學(xué)殿堂 6 化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化 三、 物質(zhì)構(gòu)成的奧秘 同 學(xué) 們 想 過 嗎 ？ 從 杯 子 中 的 水 到 遙 遠 太 空 的 恒 星，宇宙中的一切物質(zhì)是由什么構(gòu)成的？ 一 滴 水 中 約 含 有 10 21 個 水 分 子 。 如 果 能 有 一 種 儀 器 把 水 分 子 放 大 到 一 定 程 度 ， 你 會 看 到 每 個 水 分 子 都 是 由 兩 個 氫 原 子 和 一 個 氧 原 子 緊 密 結(jié) 合 在 一 起 形 成 的 ， 而 且 水 分 子 中 的 氫 原 子 和 氧 原 子 按 一 定 的 角 度 排 列成特定的空間形狀。 化 學(xué) 上 分 別 用 符 號 H、 O和 H 2 O表 示 氫 原 子 、 氧 原子和水分子。 氫 原 子 和 氧 原 子 不 僅 能 相 互 結(jié) 合 形 成 水 分 子 ， 還 能 兩 兩 自 相 結(jié) 合 形 成 氫 分 子 和 氧 分 子 （ 分 別 用 化 學(xué) 符 號 H 2 和 O 2 表 示 ） 。 大 量 的 氫 分 子 聚 集 成 氫 氣 ， 大 量 的 氧分子聚集成氧氣。 人 類 經(jīng) 過 長 期 的 探 索 研 究 ， 認(rèn) 識 到 世 界 萬 物 都 是 由極其微小的粒子（分子、原子等）構(gòu)成的。 水分子（H 2 O） 化學(xué)反應(yīng) 儲存 能量 熱能 釋放 能量 電能 光能 化 學(xué) 反 應(yīng) （ 光 合 作 用 ） 將 太 陽 能 儲 存 起 來 。 其 實 我 們 的 身 體 就 像 一 個 復(fù) 雜 的 “ 化 學(xué) 工 廠 ” ， 食 物 、 氧 氣 、 水 等 “ 原 料 ” 每 時 每 刻 都 在 進 行 著 化 學(xué) 反 應(yīng) ， 為 我 們 的生命活動提供能量。 第一節(jié) 化學(xué)真奇妙 7 如 今 ， 科 學(xué) 家 們 已 經(jīng) 能 夠 通 過 掃 描 隧 道 顯 微 鏡 （ STM） 觀 測 到 原 子 和 分 子 ， 而 且 實 現(xiàn) 了 對 原 子 、 分 子 的 移 動 和 排 列 ， 以 及 復(fù) 制 、 改 造 和 創(chuàng) 造 分 子 。 化學(xué) 就 是 在 原 子 、 分 子 水 平 上 研 究 物 質(zhì) 及 其 變 化 規(guī) 律 的 一 門 基 礎(chǔ) 學(xué) 科 ， 它 能 指 導(dǎo) 我 們 更 好 地 認(rèn) 識 、 改 造 和 應(yīng) 用 物質(zhì)。 用STM技術(shù)將鐵原子 排列成“原子”二字 用STM技術(shù)拍攝 的硅原子圖像 用STM技術(shù)排列 一氧化碳分子 氫分子（H 2 ） 氧分子（O 2 ） H O H O 長話短說 1. 化 學(xué) 變 化 是 有 新 物 質(zhì) 生 成 的 變 化 ， 通 常 伴 隨 發(fā) 光 、 發(fā) 熱 、 顏 色 變 化 、 產(chǎn) 生 氣 體 、 生 成 沉 淀 等 現(xiàn) 象 。 通 過 化 學(xué) 變 化 ， 人 們 改 造 物 質(zhì) 世 界 并 實 現(xiàn) 物 質(zhì) 與能量的相互轉(zhuǎn)化。 2. 世 界 上 的 物 質(zhì) 都 是 由 分 子 、 原 子 等 微 小 的 粒 子 構(gòu) 成 的 。 化 學(xué) 是 在 原 子 、 分 子 水 平 上 研 究 物 質(zhì) 及 其 變 化 規(guī) 律 的 一 門 基 礎(chǔ) 自 然 科 學(xué) ， 它 能 指 導(dǎo) 我 們 更好地認(rèn)識、改造和應(yīng)用物質(zhì)。 第一單元 步入化學(xué)殿堂 8 挑 戰(zhàn) 自 我 1. 區(qū)別以下各組變化中的化學(xué)變化和物理變化 。 （ 1） 鐵生銹和鐵受熱熔化 （ 2） 咬碎食物和消化食物 （ 3） 火柴折斷和火柴點燃 （ 4） 蠟燭受熱熔化和蠟燭燃燒 2. 選擇完成下列兩個小實驗中的一個 ， 詳細記錄實驗現(xiàn)象 。 將你觀察并記錄的實 驗現(xiàn)象與同學(xué)們交流 ， 看誰更善于觀察和思考 。 實驗A ： （ 1） 將2藥匙小蘇打加入一只干凈的玻璃杯中 。 （ 2） 再加入半杯白醋 ， 蓋上硬紙片 ， 輕輕搖動玻璃杯 。 （ 3） 觀察玻璃杯內(nèi)物質(zhì)的變化情況 ， 通過觸摸感受杯子的溫度變化 。 （ 4） 取下硬紙片 ， 小心扇動玻璃杯口處的空氣 ， 聞一聞有什么氣味 。 實驗B ： （ 1） 將 一 枚 雞 蛋 放 入 一 只 干 凈 的 玻 璃 杯 里 ； 倒 入 大 約 2/3杯 白 醋 ， 觀 察 現(xiàn) 象 ， 標(biāo) 記雞蛋在杯中的位置 。 （ 2） 第 二 天 ， 觀 察 雞 蛋 殼 發(fā) 生 的 變 化 和 雞 蛋 在 杯 中 的 位 置 變 化 。 取 出 雞 蛋 ， 清 潔雞蛋殼的表面 ， 重新放回杯子中 。 （ 3） 連續(xù)操作 、 觀察一周 ， 雞蛋發(fā)生了什么變化 ？ （ 4） 兩周后 ， 取出雞蛋 ， 你又會有什么發(fā)現(xiàn) ？ 第二節(jié) 體驗化學(xué)探究 9 第二節(jié) 體驗化學(xué)探究 化 學(xué) 真 是 太 奇 妙 了 ， 它 幾 乎 無 處 不 在 ， 時 刻 影 響 著 我 們 的 生 活 ， 不 斷 地 推 動 著 人 類 社 會 向 前 發(fā) 展 。 化 學(xué) 科 學(xué) 的 每 一 項 成 果 都 是 通 過 科 學(xué) 探 究 獲 得 的 ， 科 學(xué) 探 究 也 是 我 們 學(xué) 習(xí) 化 學(xué) 的 重 要 方 式 。 那 么 ， 怎 樣 開 展 化學(xué)科學(xué)探究呢？ 一、 從問題開始 科 學(xué) 始 于 問 題 ， 如 果 沒 有 了 問 題 ， 科 學(xué) 發(fā) 展 就 走 到 了 盡 頭 。 化 學(xué) 科 學(xué) 就 是 在 不 斷 發(fā) 現(xiàn) 問 題 和 解 決 問 題 的過程中向前發(fā)展的。 觀察蠟燭燃燒并提出有探究價值的問題 你 也 許 認(rèn) 為 自 己 對 蠟 燭 燃 燒 現(xiàn) 象 再 熟 悉 不 過 了 ， 那 里 不 會 有 什 么 引 人 入 勝 的 故 事 發(fā) 生 。 然 而 ， 19世 紀(jì) 英 國 科 學(xué) 家 法 拉 第 在 觀 察 蠟 燭 燃 燒 現(xiàn) 象 后 提 出 的 值 得 探 究 的 科 學(xué) 問 題 達 數(shù) 十 個 ， 并 且 這 些 問 題 的 解 決 帶 來 諸 多 新 的 科 學(xué) 發(fā) 現(xiàn) 。 現(xiàn) 在 也 請 你 嘗 試 觀 察 蠟 燭 燃 燒 現(xiàn) 象 ， 看 看 你 能 提 出 哪 些 有 探 究價值的問題 。 觀察現(xiàn)象 1. 取 一 支 蠟 燭 ， 點 燃 ， 仔 細 觀 察 剛 點 燃 時 、 燃 燒 過 程中 、 熄滅時 、 熄滅1分鐘后的現(xiàn)象 。 2. 取 一 根 火 柴 梗 ， 將 其 迅 速 插 入 蠟 燭 火 焰 中 ， 約 1 秒后取出 ， 觀察火柴梗不同部位的燒灼情況 。 活 動 天 地 1-3 提 出 一 個 問 題 ， 往 往 比 解 決 一 個 問 題 更 重 要 ， 因 為 解 決 一 個 問 題 也 許 僅 是 一 個 數(shù) 學(xué) 上 或 實 驗 上 的 技 能 而 已 ， 而 提 出 新 的 問 題 、 新 的 可 能 性 ， 從 新 的 角 度 去 看 舊 的 問 題 ， 都 需 要 有 創(chuàng) 造 性 的 想 象 力 ， 而 且 標(biāo) 志 著 科 學(xué) 的 真正進步。 愛因斯坦 第一單元 步入化學(xué)殿堂 10 3. 在 蠟 燭 火 焰 上 方 罩 上 一 個 冷 而 干 燥 的 燒 杯 ， 觀 察 燒 杯 壁 上 的 現(xiàn) 象 ； 再 將 燒 杯迅速倒置 ， 向其中加入少量澄清石灰水 ， 振蕩 ， 觀察現(xiàn)象 。 提出問題 1. ； 2. ； 3. ； 敏 銳 觀 察 和 深 入 思 考 是 提 出 問 題 的 關(guān) 鍵 。 如 果 能 做 到 仔 細 觀 察 ， 不 輕 易 放 過 任 何 “ 反 常 ” 現(xiàn) 象 ， 不 輕 信 現(xiàn) 成 的 結(jié) 論 ， 不 迷 信 權(quán) 威 觀 點 ， 養(yǎng) 成 獨 立 思 考 的 習(xí) 慣，提出有探究價值的問題就不再是一件難事了。 多 識 一 點 化學(xué)之謎 無 論 是 我 們 自 己 還 是 化 學(xué) 家 都 有 許 多 未 找 到 答 案 的 問 題 ， 這 些 謎 一 樣 的 問題，吸引了無數(shù)化學(xué)愛好者在化學(xué)科學(xué)的王國里不懈地探索。 1. 空 氣 的 組 成 是 什 么 時 候 變 成 現(xiàn) 在 這 個 樣 子 的 ， 將 來 還 會 變 嗎 ？ 空 氣 中 氧氣的含量是否會隨著二氧化碳含量的變化而變化？ 2. 如 何 設(shè) 計 各 種 “ 魔 法 分 子 ” ， 使 它 們 具 有 人 們 預(yù) 先 設(shè) 定 的 功 能 ？ 比 如 ： 設(shè)計治療癌癥的藥物分子，使它能夠只殺滅癌細胞，而不會損傷正常細胞。 3. 太 陽 能 無 窮 無 盡 ， 無 處 不 在 ， 水 也 是 普 遍 存 在 ， 利 用 太 陽 能 分 解 水 來 制 取 高 效 無 污 染 的 理 想 能 源 氫 氣 ， 是 多 么 合 算 的 事 情 ！ 但 是 ， 目 前 利 用 光能分解水還是一項有待攻克的世界性難題。 4. 光 合 作 用 是 地 球 上 最 重 要 的 化 學(xué) 反 應(yīng) 。 小 小 一 片 綠 葉 ， 在 太 陽 光 的 照 射 下 ， 就 可 以 把 水 和 二 氧 化 碳 這 兩 種 物 質(zhì) 輕 而 易 舉 地 轉(zhuǎn) 化 為 人 類 賴 以 生 存 的 基 礎(chǔ) 物 質(zhì) 碳 水 化 合 物 和 氧 氣 ， 同 時 把 太 陽 的 光 能 轉(zhuǎn) 化 為 化 學(xué) 能 儲 存 起 來 。 這 個 在 通 常 條 件 下 進 行 的 化 學(xué) 反 應(yīng) 至 今 都 無 法 在 化 學(xué) 實 驗 室 中 實 現(xiàn) ， 許 多科學(xué)家正致力于探索光合作用的奧秘。 5. 人 們 要 把 空 氣 中 的 氮 氣 轉(zhuǎn) 換 為 植 物 可 以 利 用 的 氮 肥 ， 需 要 高 溫 、 高 壓 等 條 件 ， 而 豆 科 植 物 的 根 瘤 菌 卻 在 不 知 不 覺 中 輕 松 完 成 了 這 一 過 程 ， 這 可 真 是一個謎。 第二節(jié) 體驗化學(xué)探究 11 實 驗 探 究 1-1 探究蠟燭燃燒的奧秘 發(fā)現(xiàn)并提出問題 小 明 在 觀 察 蠟 燭 燃 燒 時 發(fā) 現(xiàn) 了 這 樣 的 現(xiàn) 象 ： 蠟 燭 的 火 焰 集 中 在 燭 芯 周 圍 ， 石 蠟 在 不 斷 熔 化 而 液 態(tài) 的 石 蠟 卻 沒 有 直 接 燃 燒 。 這 是 為 什 么 呢 ？ 固 體 石 蠟是否需要變成石蠟蒸氣后才能被點燃 ？ 你提出的問題是 ： 。 猜想與假設(shè) 小 明 猜 想 ： 在 空 氣 中 點 燃 蠟 燭 時 ， 固 體 石 蠟 需 變 成 蒸 氣 才 能 燃 燒 。 你的猜想是 ： 。 設(shè)計并進行實驗 小明設(shè)計了下列實驗來驗證自己的猜想 ： 1. 從蠟燭上切下一塊固體石蠟 ， 放在蒸發(fā)皿里 ， 嘗試用火柴點燃 。 2. 點燃一支蠟燭 ， 待燭芯周圍有較多的石蠟油產(chǎn)生時 ， 熄滅蠟燭 ， 立即嘗試用火 柴點燃石蠟油 。 3. 用 坩 堝 鉗 夾 持 一 根 短 尖 嘴 玻 璃 管 ， 將 其 末 端 插 入 燃 著 的 蠟 燭 燭 芯 附 近 ， 一 段 時 間 后 用 火 柴 在 玻 璃 管 尖 嘴 處點燃 。 請 你 按 小 明 設(shè) 計 的 實 驗 驗 證 他 的 猜 想 或 自 行 設(shè) 計 實驗驗證你的猜想 。 結(jié)論與解釋 小 明 獲 得 的 結(jié) 論 是 ： 石 蠟 是 先 熔 化成液態(tài)再變成氣態(tài)才燃燒的 ， 因為氣態(tài)的石蠟比液態(tài)或固態(tài)的石蠟更容易被點燃 。 你獲得的實驗結(jié)論是 ： 。 反思與交流 1. 對探究過程的反思 小 明 在 實 驗 后 反 思 ： 在 試 圖 點 燃 液 態(tài) 石 蠟 油 時 ， 起 初 是 先 把 石 蠟 油 滴 到 蒸 發(fā) 皿 中 再 嘗 試 點 燃 的 ， 結(jié) 果 由 于 石 蠟 油 冷 凝 太 快 ， 始 終 未 能 得 到 液 態(tài) 石 蠟 。 后 來 想 到 的 改 進 方 法 為 ： 熄 滅 蠟 燭 后 立 即 用 火 柴 嘗 試 點 燃 燭 芯 周 圍 的 石 蠟 油 ， 獲 得 了 預(yù) 期 的 效 果 。 可 二、通過科學(xué)探究解決問題 有 了 問 題 ， 就 要 設(shè) 法 尋 找 答 案 。 如 何 尋 找 問 題 的 答 案 呢 ？ 首 先 要 根 據(jù) 以 往 的 經(jīng) 驗 或 已 有 的 知 識 ， 提 出 猜 想 或 假 設(shè) ， 然 后 通 過 實 驗 、 調(diào) 查 或 查 閱 資 料 等 方 法 收 集 證 據(jù) ， 并 對 這 些 證 據(jù) 進 行 分 析 與 歸 納 ， 得 出 結(jié) 論，最后還要對探究的過程及結(jié)論進行反思評價。 第一單元 步入化學(xué)殿堂 12 三、對探究活動進行反思 確 定 了 科 學(xué) 探 究 的 問 題 后 ， 從 設(shè) 計 實 驗 到 實 施 實 驗 需 要 “ 三 思 而 后 行 ” ； 實 驗 完 成 后 ， 還 應(yīng) “ 行 后 而 三 思 ” 。 只 有 對 探 究 活 動 的 過 程 和 結(jié) 果 進 行 認(rèn) 真 的 反 思，才能使我們不斷進步。 活 動 天 地 1-4 書寫化學(xué)探究實驗報告 當(dāng) 探 究 活 動 結(jié) 束 后 ， 還 有 一 項 重 要 的 任 務(wù) 是 對 自 己 的 探 究 活 動 進 行 反 思 ， 完 成 探 究 實 驗 報 告 。 請 你 根 據(jù) 下 列 格 式 ， 將 你 在 “ 實 驗 探 究 1-1” 中 的 探 究 活 動 寫 成 一篇完整的化學(xué)探究實驗報告 。 化學(xué)探究實驗報告 姓 名 合作者 班 級 日 期 實驗名稱： 。 實驗?zāi)康模?。 實驗步驟和現(xiàn)象： 。 實驗結(jié)論： 。 反思： 1. 對本次實驗的反思 ： 。 2. 希望進一步探究的問題 ： 。 見勤于思考是保障探究成功的關(guān)鍵 ！ 你的反思是 ： 。 2. 有待進一步研究的問題 （ 1） 從石蠟燃燒火焰的不同部位引出的氣體都能繼續(xù)燃燒嗎 ？ （ 2） 如何證明石蠟燃燒是化學(xué)變化 ？ 你還能提出哪些有待進一步研究的問題 ： 。 通 常 可 從 以 下 方 面 對 探 究 活 動 進 行 反 思 ： 探 究 方 法 是 否 科 學(xué) 、 有 效 ？ 探 究 程 序 是 否 合 理 、 簡 捷 ？ 探 究 過 程 是 否 安 全 、 環(huán) 保 ？ 有 哪 些 需 要 改 進 的 地 方 ？ 還 有 哪 些 問 題 有 待 進一步探究？ 第二節(jié) 體驗化學(xué)探究 13 化 學(xué) 科 學(xué) 的 神 奇 之 處 不 僅 在 于 它 能 改 造 物 質(zhì) 世 界 ， 還 能 豐 富 我 們 的 精 神 世 界 。 學(xué) 好 化 學(xué) ， 有 助 于 我 們 增 進 對 物 質(zhì) 世 界 的 了 解 ， 提 升 科 學(xué) 探 究 的 能 力 。 化 學(xué) 實 驗 是 化 學(xué) 科 學(xué) 發(fā) 展 和 化 學(xué) 學(xué) 習(xí) 的 重 要 途 徑 ， 在 “ 做 實 驗 ” 中 “ 學(xué) 化 學(xué) ” ， 你 會 體 驗 到 無 窮 的 樂 趣 。 讓我們到實驗室去吧！ 長話短說 1. 科 學(xué) 探 究 是 學(xué) 習(xí) 化 學(xué) 重 要 而 有 效 的 方 式 ， 化 學(xué) 實 驗 是 進 行 科 學(xué) 探 究 的 重要途徑。 2. 科 學(xué) 探 究 的 基 本 環(huán) 節(jié) 包 括 ： 提 出 問 題 、 猜 想 與 假 設(shè) 、 收 集 證 據(jù) （ 包 括設(shè) 計實驗方案、進行實驗等）、獲得結(jié)論、反思與評價、表達與交流等。 3. 科 學(xué) 探 究 需 要 動 手 操 作 ， 更 需 要 動 腦 思 考 ， 是 一 個 動 手 與 動 腦 緊 密 相 結(jié)合的過程。 4. 科 學(xué) 探 究 是 一 個 合 作 與 交 流 的 過 程 ， 只 有 積 極 參 與 、 充 分 表 達 交 流 才 能享受到探究的樂趣。 挑 戰(zhàn) 自 我 1. 議一議 ： 下列觀點是否正確 ？ 為什么 ？ （ 1） 當(dāng)個人的觀點與大多數(shù)人的觀點不一致時 ， 應(yīng)三緘其口 。 （ 2） 當(dāng)個人的實驗結(jié)論與書上的權(quán)威結(jié)論不一致時 ， 應(yīng)相信權(quán)威 。 （ 3） 當(dāng)個人實驗獲得了與多數(shù)人不同的結(jié)果時 ， 應(yīng)查找原因 、 重復(fù)實驗 。 （ 4） 在 進 行 實 驗 之 前 ， 應(yīng) 認(rèn) 真 分 析 實 驗 任 務(wù) ， 仔 細 設(shè) 計 好 實 驗 方 法 和 步 驟 ， 做 好一切準(zhǔn)備 。 2. 家庭小實驗 ： 食鹽是你再熟悉不過的物質(zhì)了 ， 你觀察過食鹽溶于水的過程嗎 ？ 你能通過食鹽溶于水的實驗獲得哪些發(fā)現(xiàn) ？ 提出多少問題 ？ 第一單元 步入化學(xué)殿堂 14 到實驗室去 化學(xué)實驗基本技能訓(xùn)練（一） 明確任務(wù) 1. 認(rèn)識常見的化學(xué)實驗儀器，初步學(xué)會使用酒精燈、膠頭滴管等。 2. 掌握藥品的取用、物質(zhì)的加熱等基本實驗技能。 3. 牢記化學(xué)實驗室安全規(guī)則，養(yǎng)成遵守實驗室安全規(guī)則的自覺意識。 4. 初步養(yǎng)成“動腦思考、規(guī)范操作、周密觀察、詳實記錄”的實驗習(xí)慣。 做好準(zhǔn)備 1. 認(rèn)識化學(xué)實驗室 走進化學(xué)實驗室，找一找： 電源、滅火器在哪兒？安全通道在哪兒？ 排氣扇、廢液缸在哪兒？ 化學(xué)實驗儀器、藥品在哪兒？ 2. 認(rèn)識常見的儀器 依 據(jù) 課 本 附 錄 ， 認(rèn) 識 酒 精 燈 、 膠 頭 滴 管 、 試 管 、 藥 匙 、 鑷 子 、 試 管 夾 等 儀 器的用途和使用注意事項。 友情提示 走 進 化 學(xué) 實 驗 室 ， 你 會 抑 制 不 住 內(nèi) 心 的 激 動 ， 想 馬 上 開 始 做 實 驗 。 然 而 ， 如 果 不 按 照 規(guī) 程 操 作 ， 化 學(xué) 實 驗 是 有 一 定 危 險 性 的 。 因 此 ， 你 必 須 聽 從 老 師 的 指 導(dǎo) ， 遵 守 實 驗 室 規(guī) 則 ， 確 保 實 驗 安 全 。 看 一 看 ， 下 圖 中 的 哪 些 做 法 是 不 安 全 的 ？ 怎樣做才安全？ 到實驗室去 15 化學(xué)實驗室安全規(guī)則 為 保 證 實 驗 安 全 ， 取 得 預(yù) 期 實 驗 效 果 ， 養(yǎng) 成 良 好 的 實 驗 習(xí) 慣 ， 盡 可 能 減 少 對 環(huán) 境 的 污 染，請同學(xué)們遵守以下規(guī)則： 1. 不能在實驗室內(nèi)飲食、嬉戲打鬧、大聲談話。 2. 易燃、易爆的藥品要遠離火源；避免將腐蝕性藥品沾在衣服或皮膚上。 3. 進 入 實 驗 室 前 ， 應(yīng) 明 確 實 驗 任 務(wù) 、 實 驗 步 驟 和 注 意 事 項 。 對 于 自 己 設(shè) 計 的 實 驗 方 案 ， 需征得老師同意后才能進入實驗室操作。 4. 動手 實 驗 前 ， 要 檢 查 實 驗 用 品 是 否 齊 全 ； 實 驗 進 程 中 ， 要 將 實 驗 用 品 按 順 序 擺 放 整 齊 。 5. 不要用手接觸藥品，不要把鼻孔湊到容器口聞藥品氣味，嚴(yán)禁品嘗藥品。 6. 做 實 驗 時 要 盡 可 能 佩 戴 護 目 鏡 ； 加 熱 操 作 中 ， 不 要 湊 近 被 加 熱 儀 器 直 視 觀 察 ， 不 要 將 試管口朝向自己或他人。 7. 實 驗 剩 余 藥 品 既 不 要 放 回 原 瓶 ， 也 不 要 隨 意 丟 棄 ， 更 不 能 帶 出 實 驗 室 ， 要 放 入 指 定 的 容器內(nèi)。 8. 實驗完畢后，應(yīng)及時洗滌所用器皿；儀器、藥品歸類整理，放在規(guī)定位置。 9. 注意安全用電和節(jié)約用水。離開實驗室前，務(wù)必關(guān)閉電 源和水源。 第一單元 步入化學(xué)殿堂 16 向試管中加入塊狀固體 取 用 粉 末 狀 固 體 藥 品 使 用 藥 匙 或 紙 槽 ； 取 用 塊 狀 藥 品 使 用 鑷 子 。 取 用 時 ， 先 將 試 管 平 放 ， 再 將 盛 有 藥 品 的 藥 匙 或 夾 持 固 體 的 鑷 子 伸 入 試 管 中 ， 然 后 將 試 管 直 立 ， 使 藥 品 慢 慢 滑 落 至 試 管 底 部。 向 試 管 中 傾 倒 液 體 藥 品 時 ， 先 取 下 瓶 塞 ， 倒 放 在 桌 面 上 ， 然 后 手 心 對 著 標(biāo) 簽 拿 起 瓶 子 ， 使 瓶 口 緊 靠 試 管 口，將液體緩緩倒入試管。 用 膠 頭 滴 管 向 試 管 中 滴 加 液 體 時 ， 膠 頭 滴 管 應(yīng) 垂 懸 在 試 管 口 上 方 ， 不 能 接 觸 試 管。 向試管中傾倒液體 向試管中滴加液體 動手實驗 實驗一 藥品的取用 【技能訓(xùn)練】 向試管中加入粉末狀固體 A B C 【實戰(zhàn)演練】 1. 向 試 管 中 倒 入 少 量 液 體 A， 然 后 向 其 中 加 35滴 液 體 B， 振 蕩 試 管 ， 觀 察 現(xiàn) 象 。 用 同 樣 的 方 法 ， 分 別 向 盛 有 少 量 液 體 A和 液 體 B的 試 管 中 滴 加 液 體 C， 觀 察 現(xiàn) 象 。 氫氧化鈉 溶液 硫酸銅 溶液 酚酞試液 到實驗室去 17 實驗現(xiàn)象 氫氧化鈉溶液+硫酸銅溶液 氫氧化鈉溶液+酚酞試液 硫酸銅溶液+酚酞試液 2. 在 試 管 中 加 入 23塊 石 灰 石 ， 用 膠 頭 滴 管 向 試 管 中 滴 入 約 2 mL稀 鹽 酸 ， 觀 察石灰石表面發(fā)生的變化，然后將一根燃著的木條放在試管口，觀察現(xiàn)象。 現(xiàn)象 外焰 內(nèi)焰 焰心 給 試 管 中 的 液 體 加 熱 時 ， 液 體 的 體 積 不 得 超 過 試 管 容 積 的 1/3。 將 試 管 夾 夾 持 在 離 試 管 口 約 1/3處 ， 使 試 管 傾 斜 。 先 將 試管預(yù)熱，加熱過程中要不斷地上下稍稍移動試管。 取 下 燈 帽 ， 用 火 柴 點 燃 酒 精 燈 ； 用 溫 度 較 高 的 外 焰 給 物 質(zhì)加熱；用燈帽蓋滅酒精燈。 注意： 不 要 手 持 試 管 加 熱 ， 不 要 觸 碰 剛 加 熱 完 的 試 管 ， 以 免 被 燙 傷 。 加 熱 時 切 不 可 讓 試 管 口 對 著 自 己 或 他 人 ， 以 免 液 體 沸騰濺出傷人。 酒精燈的使用 實驗二 物質(zhì)的加熱 【技能訓(xùn)練】 給試管里的液體加熱 注意： 切 忌 向 燃 著 的 酒 精 燈 內(nèi) 添 加 酒 精 。 酒 精 燈 內(nèi) 添 加 的 酒 精 量 一 般 控 制 在 酒 精 燈 容 量 的 1/3至 2/3。 不 能 用 燃 著 的 酒 精 燈 去點燃另一個酒精燈。 第一單元 步入化學(xué)殿堂 18 首 先 放 置 好 酒 精 燈 ， 然 后 根 據(jù) 酒 精 燈 火 焰 的 高 度 將 盛 有 藥品的試管固定在鐵架臺上，試管口略向下傾斜。 先 將 試 管 均 勻 加 熱 ， 然 后 將 酒 精 燈 固 定 在 有 藥 品 的 部 位 加熱。 給試管里的固體加熱 【實戰(zhàn)演練】 1. 取少量氧化銅粉末，裝入試管中，再向試管中加入約2 mL稀鹽酸，振蕩試 管，觀察現(xiàn)象。然后加熱試管，觀察現(xiàn)象。 現(xiàn)象 2. 取 少 量 硫 酸 銅 晶 體 ， 放 入 試 管 中 ， 將 試 管 固 定 在 鐵 架 臺 上 ， 用 酒 精 燈 加 熱 試管，觀察現(xiàn)象。 現(xiàn)象 反思交流 1. 在化學(xué)實驗基本技能訓(xùn)練中，你有哪些經(jīng)驗要與同伴分享？ 2. 結(jié)合對本實驗的體驗，談?wù)劵瘜W(xué)實驗中應(yīng)該注意哪些安全事項？ 3. 下 面 是 一 些 危 險 化 學(xué) 品 標(biāo) 識 ， 請 登 錄 互 聯(lián) 網(wǎng) 查 詢 了 解 有 關(guān) 危 險 化 學(xué) 品 的 更 多信息。 到圖書館去 19 到圖書館去 你好，化學(xué)！ 跟化學(xué)第一次親密接觸 當(dāng) 你 聽 到 “ 化 學(xué) ” 這 個 詞 的 時 候 ， 眼 前 可 能 會 浮 現(xiàn) 出 這 樣 的 景 象 ： 一 臉 嚴(yán) 肅 的 科 學(xué) 家 正 在 實 驗 室 里 “ 鼓 搗 ” 那 些 瓶 瓶 罐 罐 ， 里 面 盛 的 “ 神 秘 物 質(zhì) ” 正 在 “ 咕 咕 ” 冒 泡 ， 或者“ ”作響，或者發(fā)生神奇的顏色變化 化學(xué)改變了世界 的 確 ， 我 們 頭 腦 中 化 學(xué) 家 的 形 象 往 往 被 影 視 等 媒 體 “ 藝 術(shù) 加 工 ” 過 。 然 而 ， 影 視 作 品 中 的 “ 化 學(xué) ” 未 必 有 你 想 象 的 那 么 “ 失 真 ” 。 拍 攝 于 1961年 的 好 萊 塢 電 影 烏 龍 博 士 講 述 了 一 位 “ 瘋 狂 ” 的 化 學(xué) 教 授 的 故 事 ： 他 偶 然 制 出 一 種 叫 做 “ 飛 天 法 寶 （ Flubber） ” 的 物 質(zhì) ， 這 種 物 質(zhì) 可 以 擺 脫 地 心 引 力 、 漂 浮 在 空 中 。 這 本 是 一 個 虛 構(gòu) 的 科 幻 故 事 ， 然 而 ， 幾 年 之 后 （ 1965年 ） ， 一 位 化 學(xué) 家 真 的 制 造 出 一 種 類 似 于 “ 飛 天 法 寶 ” 的 東 西，即后來在市場上大受歡迎的“超級彈跳球（Superball） ” 。 影 視 作 品 中 的 化 學(xué) 家 經(jīng) 過 藝 術(shù) 夸 張 ， 一 個 比 一 個 神 奇 ； 然 而 ， 任 何 一 個 生 活 在 20世 紀(jì) 初 的 人 ， 不 論 他 如 何 神 奇 ， 都 想 象 不 到 21世 紀(jì) 的 世 界 會 變 成 什 么 樣 子 。 看 一 看 我 們 周 圍 吧 ， 似 乎 沒