1、普通高中教科书化学必修第一册上海市中小学（幼儿园）课程改革委员会组织编写出 版 上海世纪出版（集团）有限公司上海科学技术出版社（上海市钦州南路 71 号邮政编码 200235）发 行上海新华书店印 刷上海中华印刷有限公司版 次2021 年 1 月第 1 版印 次2021 年 7 月第 2 次开 本890 毫米 1240 毫米1/16印 张9.5字 数214 千字书 号ISBN 9787547848975/G978定 价11.90 元版权所有未经许可不得采用任何方式擅自复制或使用本产品任何部分违者必究如发现印装质量问题或对内容有意见建议，请与本社联系。电话：02164848025，邮箱：全国物价
2、举报电话：12315 声明按照中华人民共和国著作权法第二十五条有关规定，我们已尽量寻找著作权人支付报酬。著作权人如有关于支付报酬事宜可及时与出版社联系。主编：麻生明 陈 寅本册主编：麻生明 陈 寅编写人员：（以姓氏笔画为序）王 辉 王韻华 占小红 包慧敏刘瑞婷 李锋云 沈正东 陈雪莹责任编辑：胡恺岩 孙 伟美术设计：诸梦婷1.1 物质的分类 71.2物质的量 151.3 化学中常用的实验方法 22本章复习 34 项目学习活动 如何测定气体摩尔体积 382.1海水中的氯 432.2氧化还原反应和离子反应 532.3溴和碘的提取 63本章复习 69 3.1硫及其重要化合物 753.2氮及其重要化合
3、物 843.3硫循环和氮循环 91本章复习 99项目学习活动 如何测定硫酸铜晶体中结晶水的含量 1024.1元素周期表和元素周期律 1074.2 原子结构 1194.3核外电子排布 127目 录第 1 章 化学研究的天地5绪 言 1第 2 章 海洋中的卤素资源 41第 3 章 硫、氮及其循环 73第 4 章 原子结构和化学键 1051 酸、碱和盐的溶解性表（293 K）143 化学词汇中英文对照表 144 学生必做实验索引 145 元素周期表 146附录 14324.4化学键 133本章复习 139绪 言1化学是人类在认识、探索、利用和保护自然的实践活动中，通过不断总结和完善而形成的知识体系，
4、具有创造性、实用性和有趣性。化学不仅满足人们日常生活的需求，提升人们的生活质量，而且不断促进其他领域的科学和技术的进步，已经成为一门重要的基础和中心学科。人类早在学会用火起就开始了化学实践活动。古代先民为满足生活的需求逐步掌握了陶器烧制、金属冶炼、酒醋酿造、造纸、印染等实用化学工艺。17 世纪开始，世界范围内的科学研究活动呈现出空前的繁荣，经过不少化学家的不懈努力，化学被确立为科学。19 世纪中叶起，随着元素周期律、原子结构模型的提出和发展，现代化学的雏形初步确立。我国近代化学的启蒙得从徐寿（1818 1884）说起，他从 19 世纪中叶起，先后翻译并出版了化学鉴原 化学考质中西化学材料名目表
5、 化学求数等十余部化学书籍，系统地传播了近代化学科学，带动了这一学科在中国的发展。20 世纪以后，人们对物质认识的层次由宏观进入微观，创立了许多重要化学理论，研究范围更加宽广，逐步形成了无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学等分支学科。进入 21 世纪，化学与生命、材料、信息、能源、空间科学、环境等学科之间的关系愈加密切，各学科之间的交叉融合与渗透也越来越普遍。神秘的生命过程中充满着无数奇妙的化学反应，从分子水平上认识生命过程，揭示、探索生命现象的奥秘，仍然需要化学家与生物学家的不断合作和探索。在材料科学领域，科学家以化学、物理等物质科学为基础，研究和开发具有特殊光、电、磁以及催化
6、性能的先进材料，比如非线性光学材料、高温超导材料、功能高分子材料、新能源材料等。航天技术的每一次进步都离不开化学家开发的安全可靠、高性能、图 1 徐寿创译的元素汉译名沿用至今（摘自江南制造局丛书本 化学鉴原）图 2 我国研制出新型碳纤维复合材料地铁车2低成本和高载荷的火箭推进剂，以及高能电池、高敏胶片和碳纤维等耐高温、耐辐射的特种材料，甚至航天员出舱时所穿航天服及其呼吸所需的供氧剂，都是由化学家主要通过人工合成提供的。化学与人类生活的各个方面都有着十分密切的联系。由于化肥、农药、植物生长调节剂等化学品的使用，农作物的产量大幅提高，人类摆脱饥饿。人类美好的生活离不开色香味俱佳的食品，在其生产过程
7、中可以合理、合规地使用食品添加剂。防腐剂、调味剂、食用香料和色素等食品添加剂就是通过从自然界提取或通过合成技术以及安全性研究而制备的。人们在日常生活中使用的洗涤剂、消毒剂和化妆品等也都是化学品。疾病的诊断、治疗和预防是人类提高生活质量、延长寿命的前提，这得益于化学家不断研制抗病毒、抗肿瘤、抗感染的药物。1972 年，以屠呦呦为代表的我国科学家从黄花蒿中成功提取得到了青蒿素，测定了其分子结构，并证实其高效抗疟作用。随后，我国科学家又相继研制成功双氢青蒿素、蒿甲醚、青蒿琥酯等更有效的药物，被列入世界卫生组织的基本药物目录。青蒿素的发现，挽救了全球特别是发展中国家数以百万计人的生命。屠呦呦也因此获得
8、共和国勋章、诺贝尔生理学或医学奖等奖项。化学对保护人类赖以生存的环境也肩负重要责任。分析、监测环境质量，治理环境和生态污染，发展环境友好的化学技术，都离不开化学。化学家以绿色化学理念发展新的化学理论和技术，制造出有利于环境保护的化学品和生活用品，使人类与环境的互动更加自然和谐，实现社会的可持续发展。总之，毫不夸张地说，我们生活在一个不断使用化学知识创造的缤纷多彩的世界里。而化学的奇妙之处，就是基于元素周期表中百余种元素而构建出的如此绚丽多彩的物质世界。化学学科核心素养是学生必备的科学素养，也是学生终身学习和发展的重要基础之一，化学课程则是提升学生发展核心素养的重要载体。化学 必修 第一册和化学
9、 必修 第二册是根据“化学科学与实验探究”“常见的无机物及其应用”“物质结构基础与化学反应规律”“简单的有机化合物及其应用”和“化学与社会发展”等 5 个主题编写的。通过学习必修课程，同学们将认识到化学不但是揭示元素和生命奥秘的核心力量，而且在促进人类社会可持续发展中发挥着日益重要的作用。必修课程将在义务教育化学和科学课程的基础上起到巩固与提高的作用，并为学习选择性必修课程和选修课程做好必要的铺垫。为了有利于同学们积极主动地投入学习，教材设置了不同功能的栏目，这些栏目可以归纳为学习准备、概念建构、拓展延伸、巩固提升等部分。3想一想提出与正文相关的问题，供同学们思考、讨论，并解决问题。书写表达运
10、用化学特有的语言来表征物质的组成、结构与变化。提供教师演示、学生必做实验等内容。实 验 探 究概念建构通过思考讨论、书写表达、实验探究等多样的学习方式，帮助同学们进行概念建构，有效地掌握知识与技能。拓展视野提供与正文内容相关的拓展性知识。介绍化学家的成就或重要的历史事件。化学史话拓展延伸为了拓展同学们的学习视野并激发学习兴趣，教材选择了一些补充资料，供同学们进一步了解化学与科学、技术、社会和环境的联系。学习准备帮助同学们了解本章节的学习目标，建立新旧知识的关联，有助于知识结构化和网络化。梳理在学习本节前需要回顾的知识。知 识 回 放明确本节主要的学习目标，包括核心的知识内容和需达到的学业质量水
11、平等。学 习 聚 焦例题导引提供典型的例题，附以解答过程，呈现解决问题的思维模型。练习巩固设计与本章节相关的练习，并检验学习成效。素养提升从化学学科核心素养的视角对本章的核心概念与技能进行归纳。核心框图以概念图形式呈现本章的知识结构。体验分享设计了制作类、课题类的实践任务或实际问题。巩固提升在章节的末尾，提供相关的例题、练习和实践活动，并将章节的素养要点进行提炼，帮助同学们巩固所学内容。链接学科链接职业介绍化学分支领域或跨学科领域，并提供与内容相关的职业链接。高中阶段所学的化学知识只是沧海一粟，希望大家通过本课程的学习，打好基础，爱上化学，用好化学。期望有更多的同学跨入化学科学研究的殿堂，通过
12、大家敏锐的科学观察和探究能力，发现化学之美，为人类的可持续发展贡献自己的力量！一个奇妙而有用的化学世界正等待同学们去探索、去开拓！4化学研究的天地 设施齐全、整洁有序的化学实验室，是学习和研究化学的重要场所。摄于复旦大学。第1章5第 7 章物质的分类物质的量化学中常用的实验方法1.11.21.36化学是什么？化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和与之相伴随的能量转变的科学。我们身处丰富多彩的物质世界，大到日月星辰，小到病毒细菌，无不由物质所组成。尽管物质的外表形色各异，变化无穷，但都是由基本单元原子构成的。人们运用化学科学，从分子、原子水平上研究物质及其变化规律，针对特定需求来合成新物质、制
13、造新材料、开发新能源，为人类创造更绿色、更美好的生存环境。在本章中，我们将了解物质的分类方法，学习如何计量物质和研究物质常用的实验方法。这些学习经历将帮助我们认识和体验科学家是如何研究物质和创造新物质的。物质的分类71.1身边的有机化合物第 7 章人类认识和利用大自然中水、火、光、电等手段让物质发生变化的规律，发展出各种技术，从而提炼出更纯净的物质、制造新物质，为化学学科的发展奠定了基础。面对数以亿计的物质，化学家是如何开展研究的？化学的探索方向又在何处？列举常见的物质分类方法 掌握溶液、胶体、浊液的区别和联系 知道丁达尔现象学 习 聚 焦知 识 回 放 单质和化合物 氧化物、酸、碱和盐 物质
14、三态的变化 溶液和浊液1.1物质的分类化学的研究对象是物质，化学家常根据需要将众多物质进行分类，从而更好地探索各类物质的性质及其相互转化的规律。物质分类的一般原则是将具有相似性质的物质归为同一类，从不同角度或用不同方法可形成不同的分类。根据物质的组成，可将物质分为纯净物和混合物；对于纯净物，可根据物质中所含元素的种类，分为单质和化合物；对于无机化合物，又可分为酸、碱、盐和氧化物等。此外，还可以根据物质的导电性、溶解性、聚集状态等进行分类（图 1.1）。物质的分类图 1.1物质分类方式列举在日常生活中，我们常会接触到下列物质：空气、水、铜、食盐、糖水、碳酸钙、氧气、石墨、乙醇。请你将上述物质进行
15、分类，并说出分类的依据。想一想化学研究的天地第 1 章8化学中关于物质的分类远不止以上这些。根据氧化还原反应理论，可以将物质分为氧化剂和还原剂；根据化合物在水溶液中或熔融状态下能否导电，可将其分为电解质和非电解质；根据有机化合物的分子组成中是否含有碳、氢以外的元素，分为烃和烃的衍生物，烃的衍生物又可分为含氧衍生物、含氮衍生物等。生活经验告诉我们：固体有一定的形状；液体没有固定的形状，但有固定的体积；气体没有固定的形状和体积；气体容易被压缩，而固体和液体不易被压缩。我们可以根据物质的聚集状态认识每类物质的宏观和微观状态的性质。物质在气、液、固三态时的这些特性主要与构成物质的微粒之间的平均距离、作
16、用力及运动方式等有关（图 1.2）。观察图 1.2，分析不同聚集状态物质的宏观和微观性质。图 1.2物质聚集状态的示意图聚集状态宏观性质微观性质是否有固定形状是否有固定体积微粒间距离的远近微粒间作用力的强弱气态液态固态想一想物质的分类91.1温度和压强都会对物质微粒之间的平均距离产生影响。一次性打火机内灌充的燃料是易挥发的有机化合物丁烷（常压下沸点为0.5），丁烷气体在打火机内却呈液态，请解释这一现象。在一定条件下，物质的三种聚集状态之间可以相互转化（图 1.3）。通常情况下，固体和液体的密度较大，而气体的密度较小。液体和固体也被称为物质的凝聚态。物质的体积是由构成物质的微粒数目、微粒大小和微粒之间的距离等因素决定的。图 1.3物质的三态变化拓展视野当温度达到数千摄氏度时，原子外层电子会具有足够的能量而摆脱原子核的束缚，成为自由电子，该过程称为电离。由电荷总数相等的正离子和自由电子构成的电离状态的气体称为等离子体，被视为物质的第四种存在状态，它在自然界和宇宙中普遍存在。由于等离子体的形成需要 103 105 K 的高温，高温促使化学反应速率大大加快，所以等离子体技术在化工领域应用广泛，
