第1章 開啟化學之門 第二節 化學研究些什么

第1章  開啟化學之門 第二節 化學研究些什么

教學目標 ：

認知目標：了解化學研究的內容

能力目標：通過實驗觀察，認識化學變化的特征和伴隨發生的現象

情感目標：在實驗探究活動中，理解觀察與化學實驗對化學學習的重要性

重點和難點：

1．物理變化與化學變化，物理性質與化學性質

教學內容：

導言：什么是化學？化學是一門以研究物質的性質與變化、組成與結構、用途與制法的基礎自然學科。它是一門以實驗為基礎的學科，故在學習時，因注意實驗的操作及觀察

觀察的內容：主要是物質原來的顏色、狀態等；變化過程中的現象（例如發光、發熱，火焰的顏色，放出氣體，產生沉淀等）；變化后生成的氣體的顏色、狀態等；

P．S．煙：是固體小顆粒分散在空氣中；霧：是液體小液滴分散在空氣中

一．化學研究物質的性質與變化

1．實驗1：蠟燭燃燒的實驗觀察

點燃前：紅色固體，

燃燒時：黃色火焰，放出熱量，蠟燭熔化為液體，有部分蠟油凝固，有少量黑煙生成

用白瓷板壓在火焰上：白瓷板上有黑色的粉末狀固體

從蠟燭火焰中引出“白煙”：能被點燃

用干冷的燒杯罩在火焰上方：在燒杯內壁上有水霧產生

迅速加入澄清石灰水振蕩：澄清石灰水變渾濁

吹滅火焰后：產生白煙

實驗2：加熱試管中的火柴頭

實驗現象：加熱一段時間后，火柴燃燒，橡皮塞蹦出

實驗解釋：經酒精燈加熱后溫度升高，使火柴燃燒，放出大量的熱，試管內的氣體壓強急速增大，將塞子彈出

實驗3：灼燒葡萄糖、砂糖、面粉實驗

實驗現象：有特殊氣味，葡萄糖、砂糖灼燒后變黃，變黑

2．物理變化與化學變化

（1）物理變化：沒有新的物質產生的變化，如三態變化等；

化學變化：通常有新物質產生的變化，如蠟燭燃燒等；

（2）化學變化的特征，或者說，化學變化與物理變化的本質區分就是有新物質產生

舉例：石墨在高溫高壓，隔絕空氣的條件下轉化為金剛石（俗稱鉆石），該過程是化學變化

      石墨、金剛石經點燃，能燃燒生成二氧化碳，

（3）化學反應的現象：一般會伴隨著發光、發熱、變色、放出氣體、生成沉淀等現象

但特別注意，有發光、發熱、變色、放出氣體或生成沉淀等現象產生的變化，不一定是化學變化。

（4）化學變化中能量的吸收或釋放：

一般是通過熱能進行轉化，有些是放出熱量，為放熱反應；如碳酸氫銨受熱分解是需要吸熱，為吸熱反應

一些是化學能與電能轉化，充電電池充電時，電能轉化為化學能；在放電時，化學能轉化為電能

有些與光能轉化，綠色植物的光合作用時吸收光能轉化為化學能

3．物理性質與化學性質

（1）物理性質：不需要通過化學變化就能表現出來的性質，如：顏色、狀態、熔點、沸點、密度、氣味等

（2）化學性質：物質在發生化學變化時表現出來的性質，如：不穩定性，毒性，腐蝕性等

（3）物理性質與化學性質，是一種物質的屬性，一般用“能”、“易”、“可以”等表述；而物理變化與化學變化則是一個過程

二．化學研究物質的組成與結構

1．對物質的組成研究（宏觀方面），解釋了“為什么不能點石成金、水變油”

俄國科學家門捷列夫分析了很多物質，發表了他排列的“元素周期表”

2．對物質的結構研究（微觀方面），揭示了“有碳組成的金剛石與石墨為什么在物理性質上有很大的差異”

3．在實驗3中的現象，揭示了“葡萄糖、砂糖、面粉在組成中都含有碳元素”

三．化學研究物質的用途與制法

1．通過對物質的研究，可以合理的利用和保護自然資源，如：綜合利用水資源、化石燃料等

2．人工合成出更有價值的、更有廣泛用途的新的材料、物質，如導電塑料

3．一些事例：

（1）法國化學家拉瓦錫發現了空氣是由氧氣和氮氣組成的；

（2）我國科學家首次人工合成了結晶牛胰島素

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