第1讲 走进化学世界 物质的变化和性质 - 图文

第1讲 走进化学世界 物质的变化和性质

一、趣味化学

神奇的化学世界 化学是一门神奇的科学！化学给了人类认识世界的火眼金睛，化学为我们展示了物质变化的无穷魅力。究竟化学是什么呢？一讲到化学，你们会想到什么呢？我们身边总是在发生着不同的变化，比如我们家中的厨房就有着各种变化在发生。 开水沸腾、洗菜淘米、烹饪食 物、菜刀生锈……这些变化究 竟有什么本质区别呢？你们会 区分吗？

二、新知学习

（一）什么是化学？化学研究的对象是什么？

同学们，从今天开始，我们开始学习一门新的学科——化学。你的脑海是否有这样的想法：什么是化学？化学有什么用？

其实，化学就在我们身边，人类的衣、食、住、行都离不开化学：

图1

在我们生活的物质世界里，不仅存在着形形色色的物质，而且物质还在不断地变化着。化学就是要研究物质及其变化，它不仅要研究自然界已经存在的物质，还要研究和创造自然界原本不存在的新物质。例如，研究新型的半导体材料，电阻几乎为零的超导体，有记忆能力的新材料，等等。

化学在保证人类的生存并不断提高人类的生活质量方面起着重要的作用。例如，利用化学生产化肥和农药，以增加粮食的产量；利用化学合成药物，以抵制细菌和病毒，保障人体健康；利用化学开发新能源和新材料，以改善人类的生存条件；利用化学综合应用自然资源和保护环境，以使人类生活得更加美好。

图4 研制新药

图5处理工厂排放的废气

图6水分子结构

化学核心知识已经应用于自然科学的方方面面，与其它学科相辅相成，构成了创造自然、改造自然的强大力量。化学是在分子、原子层次上研究物质的性质、组成、结构与变化规律的科学。其研究思路如下：

组成

决定

决定

研究物质 性质 变化规律

反映

决定

结构 化学是如此奇妙，在没有学习化学前，你可能只知道食盐不过是一种调味品，可当你学习化学后，就会发现食盐的用途可多啦！除了可用作调味品外，食盐还是一种重要的化工原料。利用食盐的水溶液可用制造氢氧化钠、氯气和氢气，并进而生产盐酸、漂白粉、塑料、肥皂和农药等。学习化学后，你不但能知道物质的性质和用途，还会进一步知道它们的内部组成、结构以及变化规律，知道如何利用它们来制造新的产品，以及人类认识化学、利用化学和发展化学的历史和方法。

【典型例题】

1、下列各项研究中，属于化学学科研究的内容是 （ ） A．培育新的花卉品种，增加观赏价值

B．设计新程序，开发信息技术 C．开发新能源

2、许多大城市家庭中常用煤气烧水做饭：①煤气可以作为燃料；②煤气可以燃烧； ③煤气燃烧后生成二氧化碳和水；④煤气的重要成分是一氧化碳和氢气。 化学是研究物质组成、结构、性质以及变化规律的科学。上述关于煤气的叙述中，

D．研究先进的交通网络，开发更多的地区

关于组成的是（填序号，下同）___________，关于煤气的性质的是___________， 关于煤气变化的是___________，关于煤气的用途的是___________。

（二）化学发展史

最早的化学据说是来源于古代术士炼金和炼制长生不老仙丹。总的来说经历了古代化学、近代化学和现代化学。历史上比较出名的化学发展史主要有以下几个部分： 1、萌芽阶段（古代）

我国古代劳动人民发明的陶瓷、湿法炼铜、炼铁、炼钢、造纸、火药、酿酒、酿醋、染料等，都属于化学研究的范围，具有不可替代的历史意义。

图9 越王勾践青铜剑 图10 宋代鹭鸟纹蜡染摺裙 图11 战国前期彩漆鸳鸯形盒

2、近代化学

图12 道尔顿与阿伏伽德罗

图13 扫描隧道显微镜

图7 陕西半坡出土的人面鱼纹彩陶盆

图8 东汉“酿酒”画像砖拓片

到了近代，道尔顿和阿伏加德罗等科学家的研究，得出了一个重要的结论：物质是由原子和分子构成的，分子中原子的重新组合是化学变化的基础。这些观点是认识和分析化学现象及其本质的基础。原子论和分子学说的创立，奠定了近代化学的基础。 3、门捷列夫发现了元素周期律，并编制出元素周期表，使化学学习和研究变得有规律可循

4、现代，先进仪器和分析技术的应用，使化学的研究进入微观阶段

纳米技术，也称毫微技术，是研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。是直接以原子或分子来构造，产品通常具有很多奇特的功能。目前纳米布料、服装已批量生产，像电脑工作装、无静电服、防紫外线服等纳米服装都已问世。

合成材料，随着化学不断的发展，人们发现和合成的物质已有几千万种，这极大的改善了人类的生存和发展条件。

图16 单晶硅为信息技术和新能源

开发提供了基础材料

图17 用玻璃钢制成的船体

图14 纳米铜

图15 用隔水透气的高分子薄膜

做的鸟笼

5、绿色化学（环境友好化学）

传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前全世界每年产生的有害物达3~4吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。

化学工业能否生产出对环境无害的化学品？甚至开发出不产生废物的工艺？有识之士提出了绿色化学的号召，并立即得到了全世界的积极响应。

绿色化学又称环境友好化学，它的主要特点是： （1）充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；

（2）在无毒、无害的条件下进行反应，以减少向环境排放废物；

（3）提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；

（4）生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。

绿色化学给化学家提出了一项新的挑战，其核心就是要利用化学原理从源头消除污染，国际上对此十分重视。1996年，美国设立了“绿色化学挑战奖”，以表彰那些在绿色化学领域中作出杰出贡献的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌，为子孙后代造福。

【典型例题】

3、发现元素周期律和元素周期表的科学家是 （ ） A．道尔顿

B．阿伏加德罗

C．门捷列夫

D．拉瓦锡

4、我国古代闻名于世界的化学工艺是 （ ）

A．烧陶瓷、指南针、造纸 C．烧陶瓷、造纸、冶金、制火药 A．颜色为绿色的无害化工产品

B．采用无毒、无害的原料，生产出有利于环境保护的产品

C．绝对不含任何化学元素 D．只能使用不可再生的化学原料 （三）化学的语言——元素符号

化学研究的对象是物质，物质的种类非常多，已知的就有2000多万种，如何用化学的语言来表示这些物质，并且国际通用？这就要用到我们化学里面特有的“字母”——元素符号。

外国人不认识中文

表2 一些常见元素的名称及其符号

元素 名称 氢 元素 符号 H 元素 名称 钠 元素 符号 Na 元素 名称 氩 元素 符号 Ar 元素 名称 银 元素 符号 Ag

B．烧陶瓷、冶金、地动仪 D．制火药、指南针、造纸、印刷

5、绿色化学是指 （ ）

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