课件68张PPT。第二节 化学研究些什么 步入化学的殿堂,展现在你面前的是一幅幅与物质有关的美丽的画卷,它将告诉你化学研究的内容;
各种各样的物质是怎样构成的?
是用什么方法来制取和合成的?
会发生那些变化?化学研究的内容:化学研究的对象:物 质物质的组成和结构
物质的性质和变化
物质的用途和制法形形色色的物质变化一、化学研究物质的性质和变化蜡烛在空气中的燃烧〖活动提示〗怎样观察?反应前反应时反应后 反应物的色、态、味光、焰、色、烟、雾、气、热、反应条件 生成物的色、态、味物质燃烧都会有的现象;气体(或固体和液体的蒸汽)燃烧所特有的现象;许多固体小颗粒分散在空气中所形成的现象;许多小液滴分散在空气中所形成的现象;光:火焰:烟:雾:蜡烛在空气中的燃烧反应前:石蜡是一种白色固体,有特殊气味,质软,不溶于水,密度比水小,熔点低。反应中:1、石蜡先熔化后汽化最后燃烧,燃烧时发光、放热,产生火焰,火焰分三层:外焰、内焰、焰心,外焰温度最高
2、干冷的烧杯罩在火焰上方,烧杯内壁有水雾;内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,石灰水变浑浊。
3、用白瓷板压在火焰上,瓷板上有黑色粉末出现,说明石蜡不完全燃烧产生炭黑。熄灭后:产生一缕白烟,迅速点燃白烟,白烟燃烧并且火焰重新窜回烛芯。结 论:石蜡完全燃烧生成二氧化碳和水。反应的文字表达式:关注物质的性质 :颜色、状态、气味、硬度、熔点、沸点,以及如石蜡能否燃烧,其燃烧的产物能否使澄清的石灰水变浑浊等 关注物质的变化 :如石蜡燃烧时是否熔化,燃烧时是否发光、发热、并有二氧化碳气体和水蒸气生成等等 关注物质的变化过程及其现象 :从以上探究实验可以体现学习化学的哪些特点? 对物质在变化前、变化中和变化后的现象进行细致的观察和描述,并进行分析和比较,以得出可靠的结论 你知道吗?酒精挥发 酒精燃烧。 铁制成铁锅 铁生锈; 水受热变成水蒸气 水通电却变成氢气和氧气;石蜡的“三态”变化 石蜡燃烧以上的变化有何异同点?从有无新物质角度考虑——物理变化变化中没有新的物质生成的变化变化中有新的物质生成的变化——化学变化1.物理变化与化学变化 物理变化:没有新物质生成的变化。
如:物质的三态变化(蒸发、升华、凝固、挥发等)、玻璃破碎、电灯发光等。化学变化:有新物质生成的变化。
如:物质的燃烧、钢铁生锈、食物腐败、植物的光合作用、生物的呼吸作用等。地球上最重要的化学变化!(太阳能→化学能)1.物理变化与化学变化的本质区别:有无新物质生成 2.物质在发生化学变化的同时,一定发生物理变化。 理解: 3.物质发生物理变化的过程中,不一定发生化学变化。 1. P11交流与讨论 2.判断下列变化分别属于哪类变化? 练习 : 1)木柴燃烧 2)木材制成桌椅
3)自行车轮胎爆炸 4)火药爆炸
5)冰块溶化 6)CO2使澄清石灰水变浑浊
7)铝制成铝锅 8)食物腐败
9)钢铁生锈 爆炸不一定是化学变化. 仔细观察下列实验,描述观察到的现象煤油燃烧产生火焰和黑烟两瓶无色的气体氯化氢和氨气混合产生白烟.在无色溶液(碘化钾)中加入另一种无色溶液(硝酸银),产生黄色沉淀P11图1--151. 化学变化时常伴随的现象:发热、发光、变色、放出气体、生成沉淀等,但不能根据这些判断某变化是否属于化学变化,如;灯泡通电发光。 理解: 2. 变化不一定只有物理变化和化学变化,如核裂变、核聚变。2、两种变化的关系有些化学变化以热能、光能、电能等形式释放出能量。
如:石蜡、酒精燃烧时都发光,并放出热量;干电池在放电时内部物质发生化学变化,释放出电能。有些化学变化,需要外界提供一定能量。
如:绿色植物要吸收太阳能才能进行光合作用化学变化伴随着能量的吸收或释放能量的释放化学变化伴随着能量的吸收或释放物质的燃烧:化学能→热能和光能生物的呼吸作用:化学能→热能和动能等干电池的使用:化学能→电能蓄电池放电:化学能→电能能量的吸收蓄电池充电:电能→化学能植物的光合作用:太阳能→化学能看看谁回答正确1.下列变化属物理变化的是( )
A.汽油燃烧 B.石蜡熔化
C.钢铁生锈 D.光合作用2.化学变化的本质特征是( )
A.有状态变化 B.有颜色变化
C.有发光、发热 D.有新物质生成BD 3.下列变化可能属于化学变化的是( )
A. 蒸发 B. 熔化
C. 爆炸 D. 升华4.下列变化一定属于化学变化的是( )
A. 燃烧 B. 爆炸
C. 发光 D. 沉淀CA5.加热某固体产生了气体,对于这一变化的分析正确的是
( )
A. 属于化学变化
B. 属于物理变化
C. 如果是化学变化,就不可能是物理变化
D. 可能的物理变化,也可能是化学变化D 坚硬的金刚石可以加工成钻石;把灼热的金刚石放入液态氧气中,金刚石可以燃烧。在这两种情况下,金刚石分别发生了什么变化?这些变化说明金刚石具有什么性质?金刚石硬度很大,把它加工成钻石十分困难灼热的金刚石可以在液态氧气中燃烧金钢石在液态氧中燃烧3、物理性质与化学性质物理性质:物质不需要通过化学变化就能表现出来的性质。化学性质:物质在发生化学变化时表现出来的性质。 如:颜色、气味、味道、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性挥发性、导电性、导热性、延展性、吸附性、磁性等。如:可燃性、助燃性、氧化性、还原性、酸性、碱性、(不)稳定性、腐蚀性、毒性等。4、两种性质的比较 练习:阅读以下短文,回答有关问题
A.氢氧化钠又叫苛性钠或烧碱;
B.其固体极易溶于水,溶解时放出大量的热;
C.暴露在空气中能吸收空气中的二氧化碳而变质;
D.它还能跟指示剂、盐酸、氯化铁等物质发生化学反应;
E.它是一种重要的化工原料;
F.纯净的氢氧化钠是一种白色固体,其水溶液有涩味和滑
腻感。
请用序号回答:
短文中叙述氢氧化钠物理性质的有 ;
叙述氢氧化钠化学性质的有 。BFCD5、物质性质和变化的比较物质的性质决定物质的变化体现
化学变化
化学性质
物理变化
物理性质酒精容易挥发
天然气燃烧
植物的光合作用
石蜡熔化
碳酸氢铵受热分解
铁在潮湿空气中易生锈
水结成冰1.连线练习2.通过下列哪些性质可以很方便地鉴别以下各组物质,请将有关序号填在横线上。
①颜色 ②状态 ③气味 ④硬度(1)氧气和水(3)铜和铁(2)金刚石和玻璃(4)酒精和水①②③④补充:水和石灰水 食盐和碳酸氢铵 物质是由100多种元素组成的。二、化学研究物质的组成和结构1、物质的组成化学变化过程中元素种类始终不变!(宏观概念) 有的物质由一种元素组成,如氧气、金刚石、更多的物质由两种或更多种元素组成。 灼烧葡萄糖、砂糖、面粉有什么现象?说明了什么?现象:说明:都得到黑色残渣这些物质的组成中都含有碳元素燃烧匙可以直接加热 2、物质的构成物质都是由肉眼看不到的微粒构成的。 每种物质都有一定的组成和结构。物质的组成和结构不同导致了物质性质的差异。 金刚石晶体结构模型石英晶体结构模型石墨结构模型金刚石、石墨、石英的组成及其结构谜 语
一物到处有, 用棒赶不走;眼睛看不见, 手摸也没有;咀嚼无滋味, 没它活不久。
(打一物质)你知道空气的存在吗?你有哪些方法证明他的存在?
你所知道的空气是怎样的?请你给大家描述一下。
你有什么办法“捕捉”到空气吗?说说你所知道的 利用下图所示的仪器,怎样把一只集气瓶中的空气“捕捉”到另一只集气瓶中?导管双孔塞分液漏斗集气瓶水槽实验步骤:
将图2-1所示集气瓶的容积划分为五等份,并加以标记。
在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装满红磷,将胶管上的止水夹夹紧,把燃烧匙内的红磷放在酒精灯火焰上点燃,并迅速伸入集气瓶内,塞紧橡皮塞,观察现象。
待集气瓶冷却到室温后,把导管插入盛水的烧杯中,打开止水夹,观察现象。一、探究空气的成分我们一起来探究空气的成分请同学们仔细观察实验演示,并注意记录观察到的实验现象。红磷在集气瓶中燃烧,消耗了什么气体?红磷在集气瓶中未能全部燃烧,说明了什么?能助燃的氧气①红磷过量,已将集气瓶中的氧气全部耗尽;②剩余的气体不能支持红磷的燃烧。 讨论与交流讨论与交流 集气瓶中剩余的气体是氮气吗?
打开止水夹后,为什么集气瓶中能吸入约占集气瓶容积
1/5的水?不完全是氮气红磷燃烧所消耗的氧气体积约占空气总体积的1/5放出热量,产生大量的白烟。水沿导管进入集气瓶且约占瓶内空气总体积的1/5。红磷燃烧时,等装置冷却到室温后打开止水夹,空气中含有氧气,且约占其总体积的1/5;剩余的约4/5的气体不可燃、不助燃、不溶于水;白色固体易溶于水空气是混合物。讨论与交流点燃让我们再多想一点红磷为什么要过量?若红磷的量不足,实验结果会怎样?
点燃的红磷(用燃烧匙)为什么要迅速伸入集气瓶并
塞紧瓶塞?如果将点燃的红磷慢慢伸入集气瓶并塞紧
瓶塞,结果又如何?
为什么要等待集气瓶冷却到室温后,再打开止水夹?
如果实验中,红磷在集气瓶里已经全部燃烧(没有剩余),对实验结果有无影响?为什么?让我们再多想一点
如用木炭代替红磷进行实验,结果会怎样?
根据此实验,又可推测出氮气有什么性质? 水不进入瓶中,因为木炭燃烧产生的二氧化碳为气体不能形成内外气压差氮气不溶于水,不可燃,不助燃1、瓶内水面上升明显小于瓶内空气总体积的1/5的可能原因:红磷量不足
装置漏气
未冷却到室温就打开了止水夹2、瓶内水面上升明显大于瓶内空气总体积的1/5的可能原因:止水夹未夹紧或未夹止水夹
插入燃烧匙太慢归纳小结:空气由很多种物质组成空气的组成在通常情况下是相对稳定的,空气的组成会不会发生改变呢?请你比较以下场所空气中氧气的含量:
(1)正在上课教室内 操场
(2)厨房 阳台
(3)白天的森林 夜晚的森林
说说你的理由。<<>在空气组成的发现过程中,许多化学家都做出了很大的贡献。想知道他们中的代表人物有哪些吗?那就请你阅读课本P14的相关内容,然后跟你旁边的同学谈谈你的感想和收获。拓 展 视 野对空气成分的研究作出重要贡献的科学家
舍 勒(瑞典) 瑞利、拉姆赛(英国)拉 瓦 锡(法国)普利斯特里(英国) 舍勒 普利斯特里(1742~1786) (1733~1804)舍勒和普利斯特利先后用不同的方法制得了( )。主要贡献氧气拉瓦锡(1743~1794) 法国化学家拉瓦锡通过 实验,第一次明确提出空气是由 和 组成的。主要贡献金属燃烧氧气氮气 英国物理学家瑞利与英国化学家拉姆赛合作,经过两年多精确的实验研究和推理分析,终于发现在空气中还存在着一种性质极不活泼的气体—— 。氩主要贡献空气的成分氮气 (体积分数)氧气 稀有气体二氧化碳 其他气体和杂质 0.03% 在通常情况下,空气中各种成分的含量保持相对稳定。78%(N2)(O2)21% 0.94%(He Ne Ar等)(CO2)0.03%1、关于空气的组成,从下列实验中你能得出什么结论?
(1)小白鼠放在有空气的密闭容器中可存活一段时间,说明:_______________;
(2)夏天放冰块的杯子外壁常附有一层水珠,说明:____________________;
(3)盛放澄清石灰水的试剂瓶敞口放置一段时间后,石灰水表面会有一层白膜,说明_________________。练习与实践空气中含有氧气空气中含有水蒸气空气中含有二氧化碳 2、将一只小白鼠放在内壁涂有澄清石灰水的集气瓶中,
并密封如右图所示,发现小白鼠仍可成活一段时间,且
瓶壁逐渐变模糊。回答下列问题:
(1)小白鼠能成活一段时间的原因是:
;
(2)瓶壁变模糊的原因是:
;
(3)烧杯中导管内液面高度的
变化是 ;
(4)最后瓶内剩余气体的主要成分是 。瓶内有氧气,可供小白鼠呼吸 上升 氮气 小白鼠进行呼吸作用产生了二氧化碳混合物是由两种或两种以上的物质混合而成。
(如:空气、稀有气体、XX水等)
纯净物是由一种物质组成的。
(如:氧气、氮气、水、二氧化碳等)混合物与纯净物混合物与纯净物混合物和纯净物之间区别是什么?
你还能找到那些混合物呢?
说说你知道的纯净物有哪些? 纯净物有固定的组成及性质,有特定的化学式表示; 混合物没有固定的组成及性质,没有特定的化学式表示。其各组分各自保持原有的化学性质,且相互间并未发生化学反应。 请你区别下列在日常生活中经常遇到的物质是纯净物还是混合物。
①矿泉水 ②板蓝根冲剂 ③干净的空气 ④纯净水
⑤雪碧 ⑥氧气 ⑦食醋 ⑧牛奶 ⑨稀有气体 ⑩水银练习与实践氮气的物理性质:
1、通常为无色、无味的气体;
2、不溶于水;
3、密度与空气相近;
4、降温、加压时可以液化成液氮。氮气的化学性质:
1、不可燃、不助燃;
2、不供给呼吸
3、常温下难与物质发生反应,
但在高温条件下能与其他物质反应。归纳:氮气氮气的用途性质决定用途,用途体现性质。说说氮气的性质决定了它有何用途?拓展:稀有气体稀有气体是氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪、氙等气体的总称,是混合物。
稀有气体的性质:
①化学性质稳定,一般不跟其他物质发生化学反应;
②通电时能发出各种有色的光。稀有气体的用途金刚石和石墨的用途
煤和石油的综合利用
中草药的研究阅读课本P16—P18三、化学研究物质的用途和制法 物质的“制法”就是获取这种物质的方法。如:富含淀粉的粮食经过发酵,可以制得酒精。化学实质上就是一门制造物质的科学,目前人类已经制造或提取了四千多万种物质! 物质的“用途”就是物质的应用范围,
如中草药可以治病、煤气可以做燃料、石油可以合成塑料等。 19世纪末,诺贝尔制出了安全炸药,促进了交通、采矿事业的发展;中国化学家合成出结晶牛胰岛素,获1979年的诺贝尔化学奖提名;日美科学家联手研制出导电塑料,获2000年诺贝尔化学奖;美籍华人钱永健合成出荧光蛋白质,获2008年的诺贝尔化学奖。今后,人类攻克环境污染、治愈疑难杂症、构建新型材料等还需要研制大量新的物质。因此,研究物质的制法已成为化学家最重要的任务。