1、CMYCMMYCYCMYK化学扉页9年级上7.23新.pdf 1 2013/7/23 11:37:10前 言亲爱的同学们：翻开这本书，它将会带你进入一个五彩斑斓的化学世界。在书中，我们精心为你设计了适合化学学习的各种板块和栏目。它们将引领你在科学的海洋中畅游，享受知识带给你的乐趣。这不仅有助于开阔你的视野，增进你对科学、技术与社会之间相互关系的理解，还将激发你的想象力、创造力和动手实践能力。我们真诚地希望这套教科书能引发你学习化学的兴趣，培养你对科学的热爱。?绿色印刷保护环境爱护健康亲爱的同学：你手中的这本教科书采用绿色印刷方式印刷，在它的封底印有“绿色印刷产品”标志。从2013年秋季学期起，
2、北京地区出版并使用的义务教育阶段中小学教科书全部采用绿色印刷。按照国家环境标准（HJ2503-2011）环境标志产品技术要求印刷第一部分：平版印刷，绿色印刷选用环保型纸张、油墨、胶水等原辅材料，生产过程注重节能减排，印刷产品符合人体健康要求。让我们携起手来，支持绿色印刷，选择绿色印刷产品，共同关爱环境，一起健康成长！北京市绿色印刷工程教材绿色印刷185X260.indd 22016-8-4 16:29:081目 录第 1 章 走进化学 1第一节 化学让世界更美好 2第二节实验是化学的基础 9第 2 章 空气之谜 23第一节空气 24第二节 氧气的制法 31第三节氧气的性质 35第 3 章 构成
3、物质的微粒 45第一节原子 46第二节 原子核外电子的排布 离子 53第三节分子 57第 4 章 最常见的液体水 65第一节 水的净化 66第二节 水的变化 72第三节 水资源的开发、利用和保护 762第 5 章 化学元素与物质组成的表示 83第一节 初步认识化学元素 84第二节 物质组成的表示化学式 92第三节 化合价 96第 6 章 燃烧的学问 103第一节 探索燃烧与灭火 104第二节化学反应中的能量变化 111第三节化石燃料 115第 7 章 化学反应的定量研究 125第一节 质量守恒定律 126第二节 化学方程式 131第三节 依据化学方程式的简单计算 135第 8 章 碳的世界 1
4、41第一节 碳的单质 143第二节 二氧化碳的性质和用途 147第三节 二氧化碳的实验室制法 153附录一 161附录二 1621本章将学到 化学是怎样的一门学科 化学让世界更美好 物理变化和化学变化 实验是化学的基础 化学实验基本操作我们正走进一门新学科化学。我们将初步了解化学是怎样的一门学科，化学对人类的进步和发展有哪些贡献。我们还将认识到化学实验在化学学习中的重要作用。第 1 章 走进化学2第 1 章 走进化学 图 1-1 美丽的焰火第一节 化学让世界更美好你听说过“化学”吧，你能否说出一些与化学相关联的事物和现象？你了解化学是怎样的一门学科，以及化学对人类有什么贡献吗？一、化学是怎样的
5、一门学科在日常生活中，我们常遇到这样一些问题：铝、铁等金属是从哪里来的？为什么铁容易生锈，不锈钢却不易生锈？自来水、矿泉水、纯净水有什么不同？电池为什么能够释放电能？美丽多彩的焰火是怎样产生的？对于这些问题，化学将为你提供满意的答案。什么是化学？化学是研究物质变化的科学。物质是化学的研究对象，它包括存在于大气、地壳、江河湖海、生命体中的各种物质，可以说，物质世界里的一切都在化学研究之列。化学的任务之一是认识物质和探索物质的变化规律，并把这些规律应用到科学技术与生产领域中。人们利用化学方法，并配合一些生产工艺，把石英砂转化为制造电子芯片和太阳能电池板所需的原材料硅，就是大家熟知的一个例子。除了研
6、究、提炼和制造自然界已有的物质，化学家们还创造出许多在自然界原本不存在的物质。目前已知的数千万种物质中，绝大多数是利用化学方法合成的。化学为社会发展和人类生活质量的不断提升作出了重要的贡献。化学主要是从物质变化的角度来研究大千世界纷繁复杂的事物和现象。下面我们看看化学是如何通过实验来研究物质变化的。3思考讨论以上三个实验中，物质是否都发生了变化？它们的变化有什么不同吗？观察思考 实验操作 1取一支试管，向其中加入少量冰块，在酒精灯火焰上加热。水沸腾后取一块玻璃片靠近试管口（注意不要全部蒸干）（如图 1-2 所示）。观察到的现象是 。2取一小段镁条用坩埚钳夹住，在酒精灯火焰上点燃后，迅速移到石棉
7、网上方（如图 1-3 图 1-3 镁条燃烧第一节 化学让世界更美好 图 1-4 镁条在稀盐酸中的反应所示）。观察到的现象是 。3再取一小段镁条放入试管中，倒入少量稀盐酸（如图 1-4 所示）。观察到的现象是 。冰变成水及水蒸气，成分都是水，在变化过程中没有新物质生成，只是状态发生了变化，属于物理变化（physical change）。而镁条燃烧、镁与稀盐酸作用，都有新物质生成，属于化学变化（chemical change），也叫化学反应。燃料燃烧、食物变质、植物的光合作用、钢铁生锈等都是常见的化学变化。物质在发生化学变化时，可能伴随发光、放热、变色、产生气体或沉淀等现象。判断某一变化是否为化学
8、变化的依据是有没有新物质生成。物质都有着各自的特性。物质的有些性质不需要发生化学变化就能表现出来，如颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、导电性、导热性等，这 图 1-2 加热试管中的冰4第 1 章 走进化学类性质叫做物理性质（physical property）。物质在发生化学变化时表现出来的性质，叫做化学性质（chemical property）。可燃性、酸性、碱性、腐蚀性等都是化学性质。随着化学的发展，人们发现，组成世间万物的化学元素不过 100 多种。例如，可以供人和动植物呼吸的氧气（O2）、可吸收太阳紫外线的臭氧（O3）、燃烧的通常产物二氧化碳（CO2）以及水（H2O），都含有氧
9、元素（O）。除了从宏观元素的角度，化学还从分子、原子等微粒的角度研究物质。化学变化的本质可以认为是分子分解成原子和原子结合成新分子的过程。化学发展到今天，科学家们借助实验仪器不仅能“观察”到分子、原子，还能实现对它们的移动和排列。人们由此能更好地认识世界。物质的组成和结构与性质、用途密切相关。组成和结构决定性质，性质决定用途。例如，镁燃烧产生明亮的白光，因此，一些烟花和照明弹中都掺入镁粉。人类研究物质的组成、结构和性质的目的，就是为了更好地认识自然，建设更美好的地球家园。概括而言，化学（chemistry）是研究物质的组成、结构、性质、变化及应用的科学。二、化学的起源和发展化学成为一门学科的历
10、史其实并不很长，其起源和发展却经历了极其漫长的过程。一般将 17 世纪以前称为古代化学时期，这个时期出现了炼丹术和炼金术活动以及早期的陶瓷、玻璃、酿造、染色、造纸、炼铜、炼铁以及火药等制造工艺，所形成的化学知识具有经验性和零散性的特点。图 1-5齐刀币（战国）图 1-6青花缠枝花卉纹盘5值得一提的是，虽然炼丹术和炼金术都是在错误的物质观指导下的实践活动，但在这些实践中，人们却设计了很多专用的器皿和实验方法，并积累了大量经验和事实材料，对于化学的发展起了重要的作用。比如，魏伯阳在其著作中写道“河上姹女，灵而最神。得火则飞，不见尘埃将欲制之，黄芽为根”，描述的就是硫和汞（水银）结合成硫化汞的反应。
11、图 1-7 古代炼丹从 17 世纪中叶到 19 世纪末是化学作为一门独立学科的形成和发展时期，也称近代化学时期。17 世纪中叶，英国化学家波义耳提出近代化学元素观。19 世纪初，英国化学家道尔顿提出近代原子学说。在物质中化学元素不仅以微粒原子的形式存在，而且不同的化学元素各有其确定的质量。为了解释更多的化学现象，意大利科学家阿伏加德罗在道尔顿原子学说的基础上提出分子概念，认为由原子结合而成的分子，才是构成物质并体现其基本性质的最小微粒。从分子、原子微粒的角度来认识物质，使得人们对化学的认识趋于系统化，化学才成为一门学科，化学的发展方向、研究目标和研究方法由此进入迅猛发展的时期。随后，门捷列夫等
12、科学家发现元素周期律并编制了元素周期表，化学在此基础上形成了自己的科学体系。化学已经发展出无机化学、有机化学、分析化学、生物化学、物理化学、材料化学、高分子化学、环境化学等分支学科。作为一门基础学科，它是生命科学、材料科学、考古科学、信息科学、能源科学、地球科学等现代科学技术的重要基础。第一节 化学让世界更美好6第 1 章 走进化学巧除亚细亚刚毛草的故事非洲曾经有一种名为亚细亚刚毛草的寄生草，对农业危害极大且难以根除。每当粮食作物播种之后，它必然出现。它的须根粘在粮食作物的主根上，夺取营养直到粮食作物枯萎，结果使粮食大幅减产。经过化学家、农学家、生物学家合作研究，认为它的种子上应该有一种特殊的
13、“化学雷达”，能探知粮食作物生长时所渗出的信息物质。一旦得知粮食作物已经发芽，它就破土而出，不过它只能维持四天的独立生存。科学家历经艰难，终于分析出信息物质的化学结构，并在实验室里成功合成。然后在播种前把它洒到地里，“中计”的亚细亚刚毛草就匆匆破土而出，却因无法找到宿主而死亡。农民清理“战场”之后，再播种粮食就高枕无忧了。拓 展 阅 读化学离我们并不遥远，它就在我们身边。在穿衣方面，随着人造化学纤维的发明和大规模生产，棉花产量的不足和性能的局限得到弥补。化学纤维不仅满足人们对衣着多样化的需求，而且为登山、潜水、极地探险、航天等特殊环境的需求提供了有力的保障。粮食生产中也有化学的贡献。化学肥料和
14、化学农药的发明、生产和应用，保证了粮食产量持续增长，使有限的耕地基本能够满足人类对粮食的需求。面对全球人口增长、人均耕地面积下降的现状，化学还将致力于对光合作用的探索和模拟，为粮食生产的工业化作出更大贡献。联想启示我们日常生活中的物品，如果不是天然产物，往往需要通过化学方法生产而成。试列举一些用化学方法生产出来的物品。图 1-8 化学与我们的生活三、化学是创造美好生活的帮手7正如火能够给人类带来温暖和光明，也可能由于使用不当而导致火灾一样，化学在为人类创造更美好的生活的同时，却由于人们对很多物质的潜在危险认识不足，对化学废弃物的处理不够重视，致使生态环境遭到一定程度的破坏。随着环境问题的日益严
15、重，人们开始认识到应该大力发展绿色化学。绿色化学强调从源头上减少和消除工业生产对环 图 1-9 青霉素药剂药物的研制同样离不开化学。青霉素在问世之初即拯救了成千上万“二战”将士的生命。随后，化学家陆续合成了多种抗生素用于疾病的治疗。医药化学的发展，使一些曾被视为顽症的疾病，如天花、结核、疟疾等都有了特效的专用药。医药化学为近百年来人类平均寿命的大幅提高发挥了极其重要的作用。当前，用于攻克世界难题癌症、艾滋病等的新药正在不断涌现。除此之外，化学还帮助人类实现很多梦想，比如“嫦娥奔月”（探月工程）、“布云施雨”（人工降雨）等。不难看出，化学在保证人类衣食住行、提高人们生活质量和健康水平方面作出了重
16、大贡献。从开始用火的原始社会，到广泛应用各种人造物质的现代社会，人类都在享用化学成果。因此，化学是“一门中心的、实用的和创造性的科学”。四、趋利避害，用好化学这不是我的错中学生模拟法庭法官原告被告现在的环境污染就是化学造成的。图 1-12“这不是我的错”图 1-10“嫦娥”二号奔月图 1-11 向空中发射催雨剂实施人工降雨第一节 化学让世界更美好8第 1 章 走进化学练习与应用1判断下列变化是物理变化还是化学变化。（1）纸张燃烧变成灰烬。（2）塑料板在低温下变脆。（3）酒精蒸发变成蒸气。（4）铜器表面在潮湿的空气中产生铜绿。（5）火药发生爆炸。2判断下列性质是物理性质还是化学性质，并说明理由。（1）天然气可以燃烧。（2）水在低温下会结冰。（3）金属能够导电。（4）石蜡受热熔化。（5）通常条件下不锈钢制品不易生锈。3 查找资料，进一步了解化学在提高人类生活水平、促进科技进步中作出的贡献。4 你听说过有关“三聚氰胺”、“瘦肉精”等物质的报道吗？某些不法生产商把这些化学物质添加到食品和动物饲料中，危害到人畜健康，人们因此对化学产生误解。你对此有何看法？5 你如何评价化学在社会发展和提高生活质
