第1章 开启化学之门 第二节 化学研究些什么

第1章  开启化学之门 第二节 化学研究些什么

教学目标：

认知目标：了解化学研究的内容

能力目标：通过实验观察，认识化学变化的特征和伴随发生的现象

情感目标：在实验探究活动中，理解观察与化学实验对化学学习的重要性

重点和难点：

1．物理变化与化学变化，物理性质与化学性质

教学内容：

导言：什么是化学？化学是一门以研究物质的性质与变化、组成与结构、用途与制法的基础自然学科。它是一门以实验为基础的学科，故在学习时，因注意实验的操作及观察

观察的内容：主要是物质原来的颜色、状态等；变化过程中的现象（例如发光、发热，火焰的颜色，放出气体，产生沉淀等）；变化后生成的气体的颜色、状态等；

P．S．烟：是固体小颗粒分散在空气中；雾：是液体小液滴分散在空气中

一．化学研究物质的性质与变化

1．实验1：蜡烛燃烧的实验观察

点燃前：红色固体，

燃烧时：黄色火焰，放出热量，蜡烛熔化为液体，有部分蜡油凝固，有少量黑烟生成

用白瓷板压在火焰上：白瓷板上有黑色的粉末状固体

从蜡烛火焰中引出“白烟”：能被点燃

用干冷的烧杯罩在火焰上方：在烧杯内壁上有水雾产生

迅速加入澄清石灰水振荡：澄清石灰水变浑浊

吹灭火焰后：产生白烟

实验2：加热试管中的火柴头

实验现象：加热一段时间后，火柴燃烧，橡皮塞蹦出

实验解释：经酒精灯加热后温度升高，使火柴燃烧，放出大量的热，试管内的气体压强急速增大，将塞子弹出

实验3：灼烧葡萄糖、砂糖、面粉实验

实验现象：有特殊气味，葡萄糖、砂糖灼烧后变黄，变黑

2．物理变化与化学变化

（1）物理变化：没有新的物质产生的变化，如三态变化等；

化学变化：通常有新物质产生的变化，如蜡烛燃烧等；

（2）化学变化的特征，或者说，化学变化与物理变化的本质区分就是有新物质产生

举例：石墨在高温高压，隔绝空气的条件下转化为金刚石（俗称钻石），该过程是化学变化

      石墨、金刚石经点燃，能燃烧生成二氧化碳，

（3）化学反应的现象：一般会伴随着发光、发热、变色、放出气体、生成沉淀等现象

但特别注意，有发光、发热、变色、放出气体或生成沉淀等现象产生的变化，不一定是化学变化。

（4）化学变化中能量的吸收或释放：

一般是通过热能进行转化，有些是放出热量，为放热反应；如碳酸氢铵受热分解是需要吸热，为吸热反应

一些是化学能与电能转化，充电电池充电时，电能转化为化学能；在放电时，化学能转化为电能

有些与光能转化，绿色植物的光合作用时吸收光能转化为化学能

3．物理性质与化学性质

（1）物理性质：不需要通过化学变化就能表现出来的性质，如：颜色、状态、熔点、沸点、密度、气味等

（2）化学性质：物质在发生化学变化时表现出来的性质，如：不稳定性，毒性，腐蚀性等

（3）物理性质与化学性质，是一种物质的属性，一般用“能”、“易”、“可以”等表述；而物理变化与化学变化则是一个过程

二．化学研究物质的组成与结构

1．对物质的组成研究（宏观方面），解释了“为什么不能点石成金、水变油”

俄国科学家门捷列夫分析了很多物质，发表了他排列的“元素周期表”

2．对物质的结构研究（微观方面），揭示了“有碳组成的金刚石与石墨为什么在物理性质上有很大的差异”

3．在实验3中的现象，揭示了“葡萄糖、砂糖、面粉在组成中都含有碳元素”

三．化学研究物质的用途与制法

1．通过对物质的研究，可以合理的利用和保护自然资源，如：综合利用水资源、化石燃料等

2．人工合成出更有价值的、更有广泛用途的新的材料、物质，如导电塑料

3．一些事例：

（1）法国化学家拉瓦锡发现了空气是由氧气和氮气组成的；

（2）我国科学家首次人工合成了结晶牛胰岛素