第一单元 步入化学殿堂
第一节 化学真奇妙
一、化学改变了世界
化学是一门研究物质的组成与结构、性质与变化、用途与制法的自然科学。
【知识解读】
1.组成:指物质含有哪些元素。如:由电解水试验可知,水是由氢、氧两种元素组成的。
2.结构:指物质一个分子中有几个原子及原子间的结合方式。如图 所示,一个水分子是由两个氢原子与一个氧原子构成的。
3.同种物质的组成与结构相同,组成相同的物质不一定是同一物质。如:一氧化碳和二氧化碳都是由碳元素与氧元素组成的,但是,一个一氧化碳分子是由一个碳原子与一个氧原子构成的。一个二氧化碳分子是由一个碳原子与两个氧原子构成的。所以,虽然他们组成相同但是结构不同,而不是同一物质。
4.组成与结构决定性质与变化,性质与变化决定用途与制法。
二、神奇的化学变化
1.物理变化与化学变化
物理变化 | 化学变化 | ||
概念 | 没有生成新物质的变化 | 生成新物质的变化 | |
区 别 | 宏观 | 没有生成新物质 | 有新物质生成 |
微观 | 构成物质的微粒(分子、原子、离子)本身没有变化,一般只是构成物质的微粒之间的空隙发生了变化。 | 化学变化中,分子分解成原子,原子再重新结合成新的分子。即分子本身发生了改变。 | |
外观特征 | 一般是物质的状态、形状发生改变 | 不但是物质的状态、形状发生改变,且常伴随发光、放热、变、产生气体、生成沉淀等现象 | |
联系 | 在化学变化中一定发生物理变化,而物理变化中不一定发生化学变化。 | ||
2.物理性质与化学性质
性质与变化的关系:性质决定变化。性质表示一种变化发生的可能性,变化表示这种变化正在或已经发生。
例如,碗易打碎,描述的是性质,碗仍然完好无损;而碗打碎了,描述是变化,则碗已经成为了碎瓷片。同时要注意,一些物理性质如物质的颜、形状、状态、密度、气味、味道等不需要发生任何变化就能表现出来。
物理性质与化学性质的判断:首先,判断描述的是变化还是性质,如果描述的是性质,再假设发生了变化,如果发生的变化是化学变化,则描述的是化学性质;如果发生的是物理变化或不能发生变化,则描述的是物理性质。
第二节 体验化学探究
一、科学探究
科学探究一般包括:提出问题、建立假设、收集证据(包括设计实验方案、进行实验等)、获得结论、交流评价这样几个环节。
二、实验现象和实验结论
描述实验的基本方法包括三个方面:实验操作过程、实验现象、实验结论。
【知识解读】
1.实验现象是通过人体感觉器官直接观察感觉到的,如:发光、放热、变、产生气体、生成沉淀等;实验结论是通过对现象的分析推理而得到的。
2.在描述时实验现象和实验结论不能混淆,常见的是现象中有结论,尤其是在描述现象时,不能出现生成物的名称。
3.“白烟”是由固体小颗粒组成的,“白雾”是由小液滴组成的,在现象描述时不能将二者混淆。
三、探究蜡烛的燃烧
1.观察蜡烛燃烧:①点燃蜡烛,蜡烛先熔化,再气化,最后燃烧;②蜡烛燃烧时,有黄的火焰,冒出少量的黑烟,释放出大量的热量;③蜡烛熄灭时,冒出有刺激性气味的白烟;
④蜡烛熄灭后,熔化的石蜡逐渐凝固。
2.检验蜡烛燃烧的产物:①在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,烧杯内壁有水雾出现,说明蜡烛燃烧有水生成。②在火焰上方罩一个干燥的烧杯,一会儿,迅速将烧杯倒置,倒入少量澄清石灰水。(或在火焰上方罩一个内壁沾有澄清石灰水的烧杯)可观察到澄清石灰水变浑浊,说明蜡烛燃烧有二氧化碳生成。
蜡烛燃烧的文字表达式:石蜡 + 氧气 点燃 水 + 二氧化碳
3.探究蜡烛燃烧时,要先气化,再燃烧:
用坩埚钳夹持一根短尖嘴玻璃管,将其末端插入燃着的蜡烛烛芯附近。一段时间后,用火柴在尖嘴处点燃。可观察到由烛芯导出的气体能够燃烧,说明蜡烛直接燃烧的是气态石蜡。蜡烛燃烧时,要先气化,再燃烧。
4.证明石蜡熄灭时冒出的白烟是石蜡蒸汽遇冷凝固成的石蜡固体小颗粒:
用燃着的木条去点白烟,白烟能够燃烧。
第三节 到实验室去
一、化学常用实验仪器
1.试管
使用注意事项:
① 夹持试管时,试管夹(或铁架台的铁夹)从试管底部套入,夹在距试管口1/3-1/4处(中上部);
③ 对试管加热前,要搽干外壁的水珠,先预热,再集中加热;
④ 对试管内液体加热时,试管向上,与水平方向成45度夹角,试管口不能对准自己或他人,以免液体飞溅伤人;
⑤ 加热固体药品时,试管口要略微向下倾斜(防止产生的水倒流到试管底,使试管破裂);
⑥ 试管可以直接加热。
2.烧杯
用途:常用作盛装液体,用作反应容器、配制溶液、加热液体药品等。
使用注意事项:
① 烧杯不能直接加热,加热时必须垫上石棉网;
② 配制溶液时,要用玻璃棒搅拌,玻璃棒不能碰到烧杯底或烧杯内壁;
③ 倾倒液体时,要从烧杯尖嘴处倒出。
3.酒精灯
用途:是实验室常用的加热仪器。
使用注意事项:
① 酒精灯内酒精不能超过酒精灯容积的2/3,不得少于其容积的1/3;
② 酒精灯火焰分为外焰、内焰、焰心三层。其中,外焰温度最高,加热时,要用酒精灯外焰加热。灯芯不能接触玻璃仪器;
③ 酒精灯要用火柴点燃,不能用燃着的酒精灯去点燃另一只酒精灯,也不能向燃着的酒精灯内添加酒精;
④ 酒精灯要用灯帽盖灭,不能用口吹灭;
⑤ 用完酒精灯要盖上灯帽,防止灯芯酒精挥发;
⑥ 可用于受热的仪器:试管、烧杯、蒸发皿、燃烧匙。其中试管(玻璃)、蒸发皿(陶瓷)、燃烧匙(铁或铜)可直接受热,烧杯须垫上石棉网间接受热;
⑦ 万一酒精在桌上燃烧,应立即用湿抹布盖灭。
4.量筒
用途:用于测量液体体积
使用注意事项:
① 为了保证量筒测量的准确性,量筒除了测量液体的体积之外,不可用作其它任何用途;
② 量筒测量的液体体积必须小于量筒的量程,且量筒的量程要尽量接近于所测液体的体积;
③ 读数时,量筒要放在水平台面上,视线要与凹液面最低处相平;
多一点就不准④“俯大仰小”(虎大羊小),即:
俯视读数时:测得值>实际值;仰视读数时:测得值<实际值
5.托盘天平与砝码
用途:一般用于称量固体药品的质量,能精确到0.1g。量程为100g的天平,砝码:50g1个、20g2个、10g1个、5g1个;游码示数最大为5g,分度值为0.1g
使用注意事项:
① 使用托盘天平前应先调零,调节天平横梁平衡;
② 天平不能称量热的物体, 被称物体不能直接放在托盘上,要在两边先放上等质量的纸, 易潮解的药品或有腐蚀性的药品(如氢氧化钠固体)必须放在玻璃器皿中称量;
③ 取用砝码要用镊子夹取,不能直接用手拿;
④ 正确称量为“左物右码”,即:称量物放在左盘,砝码按由大到小的顺序放在右盘。读数时:
左物右码,则:m药 = m砝码 + m游,错误操作错为右物左码,则:m药品 =m砝码 - m游码
⑤ 称量药品质量分为两种情况:
一是称某药品的质量:先将药品放在天平的左盘,然后通过加减砝码和移动游码使天平横梁平衡。(砝码由大到小依次添加)如果天平横梁不平衡,则通过加减砝码或移动游码使天平衡梁恢复平衡;
二是称量一定质量的药品:应先向右盘放砝码,调节好游码,再向左盘加药品至天平横梁平衡。如果天平横梁不平衡,则通过加减药品使天平衡梁恢复平衡。
6.胶头滴管
用途: 用于移取和滴加少量液体。
使用注意事项:
① 使用时胶头在上,管口朝下保持竖直,不能平放或倒放,防止液体试剂进入胶头而使胶头被腐蚀;
② 滴管不能伸入到受滴容器内部,应该在试管口正上方1-2cm处(防止滴管沾上其他试剂而污染药品);
③ 胶头滴管中剩余的药品不能挤回原瓶,要挤入废液缸或指定容器内。用过后应立即洗涤干净,未经洗涤的滴管严禁吸取别的试剂;
④ 滴瓶上的滴管必须与滴瓶配套使用,不能互相交换。滴瓶上的滴管中用剩药品要挤回原瓶,不能挤入废液缸。
7.集气瓶(瓶口是磨毛的)
用途:①用于收集或贮存少量的气体;②也可用于进行某些物质和气体的反应。
使用注意事项:储存气体时,储存的气体密度比空气大时,集气瓶要正立;储存气体密度比空气小时,集气瓶要倒立。
8.广口瓶 (内壁是磨毛的)
用途:常用于盛放固体试剂,也可用做洗气瓶
使用注意事项:取用药品时,瓶塞要倒立在桌面上
9.细口瓶
用途:用于盛放液体试剂
使用注意事项:
①棕的细口瓶用于盛装需要避光保存的物质如硝酸银溶液;
②存放碱溶液时试剂瓶应用橡皮塞,不能用玻璃塞;
③取用药品时,瓶塞要倒立在桌面上。
10.漏斗 用于向细口容器内注入液体或用于过滤装置
11.长颈漏斗 用于向反应容器内注入液体,若用来制取气体,则长颈漏斗的下端管口要插入液面以下,形成“液封”,(防止气体从长颈漏斗中逸出)
12.分液漏斗 主要用于分离两种互不相溶且密度不同的液体,也可用于向反应容器中滴加液体,可控制液体的用量。
13.试管夹 用于夹持试管,给试管加热,使用时从试管的底部往上套,夹在试管的中上部。夹有试管时,手不能接触试管夹短柄。
14.铁架台 用于固定和支持多种仪器,常用于加热、过滤等操作
15.燃烧匙 装固体药品做燃烧实验,可以直接加热
二、化学实验基本操作
1.药剂的取用
“三不准”:①不准用手接触药品;②不准用口尝药品的味道;③不准把鼻孔凑到容器口去闻气味,要用扇闻法闻药品的味道
注意:已经取出或用剩后的药品不要再倒回原试剂瓶,也不要随意丢弃,更不能带出实验室,应交回实验室(要放入指定的容器内)。
A:固体药品的取用
取用块状固体用镊子:先把容器横放,把药品放入容器口,再把容器慢慢的竖立起来;
取用粉末状或小颗粒状的药品时要用药匙或纸槽:先将试管横放,把盛药品的药匙或纸槽小心地送入试管底部,再使试管直立
B:液体药品的取用
取用较少量时可用胶头滴管,取用较多量时可直接从试剂瓶中倾倒,斜持试管,使瓶口紧挨着试管口,让药液沿试管内壁缓慢流下。
注意:把瓶塞倒放在桌上,标签向着手心(防止试剂污染或腐蚀标签)
2.物质的加热
A:给液体加热可使用试管、烧瓶、烧杯、蒸发皿;
B:给固体加热可使用干燥的试管、蒸发皿、坩埚。
注意:
① 被加热的仪器外壁不能有水,加热前擦干,以免容器炸裂;
② 加热时玻璃仪器的底部不能触及酒精灯的灯芯,以免容器破裂;
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