人教版化学九年级上册.pdf
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1、义务教育教科书化学HUAXUE九年级上册目录绪言化学使世界变得更加绚丽多彩.1第一单元走进化学世界.5课题1物质的变化和性质.6课题2化学是一门以实验为基础的科学11课题3走进化学实验室.17第二单元我们周围的空气.25课题1空气.26课题2氧气.33课题3制取氧气.37实验活动1氧气的制取和性质.45第三单元 物质构成的奥秘.47课题1 分子和原子.48课题2原子的构成.53课题3元素.56课题4 离子.63目录 1*第四单元自然界的水.课题1 爱护水资源.课题2水的净化.课题3 水的组成.课题4化学式与化合价.6970768185第五单元化学方程式.93课题1质量守恒定律.94课题2 如何
2、正确书写化学方程式.101课题3利用化学方程式的简单计算104第六单元碳和碳的氧化物.107课题1金刚石、石墨和Go.108课题2 二氧化碳制取的研究.115课题3 二氧化碳和一氧化碳.119实验活动2 二氧化碳的实验室制取 与性质.127第七单元燃料及其利用.129课题1燃烧和灭火.130课题2燃料的合理利用与开发.138实验活动3 燃烧的条件.152附录I 初中化学实验室常用仪器.153附录H 相对原子质量表.155附录DI部分名词中英文对照表.156附录IV元素周期表2 目录绪言化学使世界变得更加绚丽多彩当你翻开这本崭新的化学课本时,一扇新的科学大门正向你徐徐打开,在 你的脑海中是否会有
3、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。例如,色泽鲜艳的衣料需要经过化学处理和印染;粮食、蔬菜的丰收需要化肥、农药 和除草剂的合理使用;水泥、钢材、玻璃、塑料等化工产品都是重要的建筑材 料;汽油、柴油是许多现代交通工具的燃料;这些都与化学密不可分。那么,什么是化学呢?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,研制新型的半导体 材料,电阻几乎为零的超导体,有记忆能力的新材料,等等。化学在保证人类生
4、存并不断提高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,以抑制 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。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以制造氢氧化钠、氯 气和氢气,并进而生产盐酸、漂白粉、塑料、肥皂和农药等,其他如造纸、纺 织、印染、有机合成和金属冶炼等,也都离不开由食盐制得的化工产品。学习 化学
5、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。由此可见,化学是研究物质的组成、结 构、性质以及变化规律的科学。人类认识化学并使之成为一门独立的学科,经过了漫长的过程。古时候,在与自然界的种种灾难进行抗争中,人类学会了使用火和简单的工具,改善了 自身的生存条件,从而变得更加聪明和强大。继而人类又陆续发现了一些物质 的变化,如在翠绿色的孔雀石等铜矿石上面燃烧炭火,会有红色的铜生成。就 像这样,人类在逐步了解和利用这些物质变化的过程中,制得了对人类生存具 有实用价值的产品,如陶器、铜
6、器、铁器、纸、火药、酒、染料等,为人类提图1陕西半坡出土的人面鱼纹彩陶盆图2东汉“酿酒”画像砖拓片2 结言化学使世界变得更加绚丽多彩图3越王勾践青铜剑图4宋代鹭鸟纹蜡染褶裙供了更多的生活和生产资料,人类越来越离不开化 学了。在很长的时间里,人类对物质变化的认识还是 零散的、不系统的,更多地依赖于猜想和偶然的经 验。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,分子的破裂和原子的重新组合是化学变 化的基础。这就是说,在化学变化中分子会破裂,而原子不会破裂,但可重新组合成新的分子。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
7、立,奠定了近代化学的基础。1869年,门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素 周期表,在元素周期律指导下,利用元素之间的一 些规律性知识来分类学习物质的性质,就使化学学 习和研究变得有规律可循。图6扫描隧道显微镜用于观察原子在固体表面的 排列情况等道尔顿(J.Dalton.17661844.英国科学家)阿伏加德罗(A.Avogadro,17761856,意大利物理学家、化学家)门捷列夫(DiMendeleev,18341907,俄国化学家)绪言 3现在,在分子、原子层次上研究物质性质与变 化规律的化学不断地发展着。目前,人们发现和合 成的物质已有几千万种,其中很多是自然界中原本 不存在的,这极大
8、地改善了人类的生存和发展条 件,丰富了人们的生活。图8用隔水透气的高分子薄膜 做的鸟笼图7纳米铜用纳米(lnm=l(Tm)材料制成的用品具有很多奇特的性质。例如,纳 米铜具有超里延展性,在室温下可拉长50多倍而不出现裂纹图9单晶硅为信息技术和新能源开发 提供了基础材料图10用玻璃钢制成的船体总之,作为实用的、富于创造性的中心学科,化学在能源、材料、医药、信息、环境和生命科学等研究领域以及工农业生产中发挥着其他学科所不能替 代的重要作用。近年来,“绿色化学”的提出,使更多的化学生产工艺和产品 向着环境友好的方向发展,化学必将使世界变得更加绚丽多彩。4 绪言化学使世界变得更加绚丽多彩第一单元走进化
9、学世界课题1物质的变化和性质课题2化学是一门以实验为基础的科学课题3走进化学实验室课题1物质的变化和性质大到宇宙中的星体,小到只用肉眼看不见的粒 子,构成了千姿百态的物质世界。各种物质之间存 在着多种相互作用,也不断地发生着变化。我们每 天都生活在这样一个不断变化的物质世界里,因 此,认识物质及其变化,对于了解自然现象和规律 是至关重要的,也与我们的日常生活紧密相关。一、化学变化和物理变化我们知道,水在一定条件下可以变成水蒸气或 冰,钢铁制品在潮湿的地方会生锈,煤、木材和柴 草可以在空气中燃烧而发光放热,等等。从化学的 角度看,物质的这些变化有什么本质区别呢?让我 们先来做几个实验。图1-1水
10、的沸腾蚀实验(1)把盛有少量水的试管斜夹在铁架台上(如 图在试管底部小心加热到水沸腾。把一块 渣净的玻瑙片或盛有段水的处境桩)移近试置 旦,现寒并迅桑发生的现象2方法导引做化学实验时,应该重点观察试剂(如水、胆矶、石灰 石)的颜色、状态、气味等在实验前后发生的变化,思考为 什么发生变化。6 第一单元走进化学世界(2L要:少量硫酸铜晶便俗和胆矶或蓝殡).放 底研钱内2用砒柱把胆矶研碎2.观察并为妻胆矶发 生的变化9.(3)在2支试管中分别放入少量研碎前、后的 胆矶,并加入少量水,振荡得到澄清的硫酸铜溶 液?春跑2支试管由分.别滴加氢氧化钠濯就.2现察 并记录试管中发生的现象。(4)如图1-3所示
11、,在盛有少量石灰石(或大 理石)的试管里加入适量稀盐酸。注意观察并记录 试管和鹿杯中发生的变化。.图1-2胆矶的研碎图1-3石灰石与盐酸反应验号 实序变化前的物质变化时发生的现象变化后的物质变化后有无新 物质生成(1)液态的水液态的水(2)块状的胆矶粉末状的胆矶(3)蓝色的硫酸铜溶 液等蓝色的氢氧化铜 沉淀等(4)颗粒状石灰石(或大理石)等二氧化碳气体等在实验1(1)和实验1(2)中,液态的水经过沸腾变为水蒸气,冷却后又 变成液态的水;块状的胆矶经过研磨后变成粉末状的胆根,虽然水和胆矶发 生了形态的变化,但并没有生成其他物质。这种没有生成其他物质的变化叫 做物理变化。汽油挥发、铁水铸成锅、蜡烛
12、受热熔化等都属于物理变化。在实 验1(3)和实验1(4)中,胆矶和石灰石(或大理石)在变化中都生成了其他 课题1物质的变化和性质 7物质。这种生成其他物质的变化叫做化学变化,又叫做化学反应。木柴燃烧、铁的生锈等都属于化学变化。化学变化的基本特征是有其他物质生成,常表现为颜色改变、放出气体、生成沉淀等。化学变化不但生成其他物质,而且还伴随着能量的变化,这种 能量变化常表现为吸热、放热、发光等。上述可观察到的现象,常常可以帮 助我们判断物质是否发生了化学变化。在物质发生化学变化的过程中,会同时发生物理变化。例如,点燃蜡烛时,石蜡受热熔化是物理变化,而石蜡燃烧生成水和二氧化碳,却是化学变化.图1W化
13、学反应中伴随发生的一些现象二、化学性质和物理性质化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的科学。我们将物质在 化学变化中表现出来的性质叫做化学性质。例如,铁在潮湿的空气中生锈,铜 在潮湿的空气中生成铜绿,碳在空气中燃烧生成二氧化碳并发光、放热等;再 如,硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,石灰石与盐酸反 应生成二氧化碳气体等。物质不需要发生化学变化就表现出来的性质叫做物理性质。物质的颜色、状态、气味、硬度、熔点、沸点、密度等都属于它的物理性质,如通常状态 下,氧气是一种无色、无味的气体,水是一种无色透明的液体,胆矶是一种 蓝色的固体。了解物质的物理性质,对于研究它们的组成、结
14、构和变化也非 常重要。当外界条件改变时,物质的性质也会随着变化,因此,描述物质性质时往 往要注明条件。例如,当温度升高时,固态的冰会变成液态的水,把水加热到 8 第一单元 走进化学世界一定温度时,水就会沸腾。实验证明,液体的沸点会随着大气压强的变化而改 变,如大气稀薄的地方,大气压强变小,这时水的沸点就会降低。由于大气压 强不是固定不变的,人们把101 kPa规定为标准大气压强。表1-1 一些常见物质的物理性质(大气压强为101 kPa)物质颜色和状态(通常状况)熔点沸点出水无色液体0100铁银白色固体15352 750铝银白色固体660.372 467氧气无色气体-218.4-182.9例实
15、验1-2分别里一集气瓶氧气和一集气褥二 鼠化碳气体,仔细观察它俏的颜色和状态?闻一闻 工速取一根小木条在空气中点燃,分别慢慢地放 盛有氧气和三氧化碳的集,气瓶中,观.察木条燃烧.情况的亥化2讨论结合自己的生活经验和知识,尽可能多地描述 氧气和二氧化碳的性质,试着判断哪些属于物理性 质,哪些属于化学性质,利用哪些方法可以区分它 们,并将你的看法与同学交流。我们在生活中了解到很多事实,如水和二氧 化碳可以用来灭火,乙醇(俗称酒精)可作燃料,石墨可用于制铅笔芯,等等。物质的这些用途都 是由它们的性质决定的。对物质的性质以及探究 方法的学习,一定会使你对身边的物质世界有更 新的认识。图1一5闻气体时的
16、正确操作N.提示闻气体时应该小心,用 手轻轻地在瓶口扇动,使极 少量的气体飘进鼻孔。标准大气压强为10L325 kPa,本书采用101 kP这个近似值。课题1物质的变化和性质 9但)学完本源题你宣该知道1.化学是一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的自然科 学,与人类进步和社会发展的关系非常密切。2,没有生成其他物质的变化叫做物理变化;生成其他物质的变化叫 做化学变化,又叫做化学反应。3.物质在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质;不需要发生化 学变化就表现出来的性质叫做物理性质。孑缄习与应用.1.下列现象哪些是物理变化,哪些是化学变化?并简要说明判断的理由。(1)铁生锈。(2)石蜡燥化
17、。(3)纸张燃烧。(4)瓷碗破碎。(5)铜在潮湿的空气里生成铜绿。(6)潮湿的衣服被晒干了。(7)下雪后天气晴暖,雪融化。(8)在寒冷的冬天向窗玻璃上哈气,会出现一层水雾。2.物理变化和化学变化的主要区别是什么?如何判断物质是否发生化学变化?举例 说明。3.下列有关物质性质的描述中,哪些是指物理性质,哪些是指化学性质?为什么?(1)酒精能燃烧。(2)酒精能挥发。(3)水变成水蒸气。(4)以粮食为原料能酿酒。(5)二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。(6)空气是没有颜色、没有气味的气体。(7)铜的密度是8.9 g/cm疑点是1083七。(8)石灰石(或大理石)遇到盐酸后会生成二氧化碳和水。4.观察你
18、身边的物质,如水、食盐、蔗糖、铜导线等,描述一下它们的性质和用途(可以查阅有关的资料)。5.生活经验告诉我们,食物都有一定的保质期,决不能食用变质的食物。哪些现象 可以帮助我们来判断食物已经变质了?举例说明。10第一单元走进化学世界课题2化学是一门以实验为基础的科学化学是一门以实验为基础的科 学,许多化学的重大发现和研究成果 都是通过实验得到的。说来你也许会感到惊讶,化学实 验室的前身是古代炼丹术士和炼金术 士的作坊。炼丹术士想通过炼丹得到 长生不老的药,炼金术士试图靠“哲 人石”将普通金属点化成金银。他们 发明了许多实验器具及一些分离物质 的方法,如过滤、蒸馈等,同时也积 累了大量的化学知识
19、,为化学发展成 为一门科学作出了贡献。图1-6西方17世纪的化学实验室图1-8拉瓦锡纪念馆一角。拉瓦锡利用天平进行 定量研究,弄清了物质燃烧的本质图1-7中国古代炼丹设备课题2化学是一门以实跄为基础的科学 11实验是学习化学的一条重要途径。通过实验以及对实验现象的观察、记录和分 析等,可以发现和验证化学的原理,学习科学探究的方法并获彳嬲的化学知识。下面让我们一起在实验中学习科学探究的方法。一、对蜡烛及其燃烧的探究0探究图燃着的蜡烛观察和描述对蜡烛及其燃烧的探究蜡烛是由石蜡和棉线烛芯组成的。运用除味觉 以外的所有感官,尽可能对一支蜡烛在点燃前、燃 着时和熄灭后的三个阶段进行观察。你可以按下面 提
20、示的步骤进行实验观察,也可以增加或更改某些 实验观察的内容。(1)点燃前 观察蜡烛的颜色、状态、形状、硬度,闻一闻气味等c用小刀从蜡烛上切下一块石 蜡,把它放入水中,观察它是否溶于水,是浮在水 面上还是沉入水底,并判断石蜡的密度与水的相比 是小还是大。(2)点燃蜡烛仔细观察燃着的蜡烛。蜡烛燃 烧时发生了哪些变化?火焰分为几层?哪层最明 亮?哪层最暗?取一根火柴梗,拿住一端迅速平放入火焰中(如图1-10),约1s后取出,根据火柴梗在火焰不同部位被烧的情况,推测火焰哪一部分的温度最高,哪一部分的温度最低。分别取一个干燥烧杯和一个用澄清石灰水润湿内壁的烧杯,先后罩在火焰 上方(如图仔细观察烧杯壁上有
21、什么现象发生。推测蜡烛燃烧后生成 了什么物质。(3)熄灭蜡烛 观察蜡烛熄灭时有什么现象发生。用火柴去点蜡烛刚熄灭 时产生的白烟(如图蜡烛能否重新燃烧?12第一单元走进化学世界图1-10蜡烛火焰各层温度比较 图1-11在蜡烛的火焰上方罩个内 图1-12点燃蜡烛刚熄灭时壁施有澄清石灰水的烧杯 产生的白烟将你填写的表格与同学进行交流,比较谁观察到的现象更多,谁的描述更 细致、更准确?与同学交流实验的体会。探究(或实验)完成后,应认真写出报告。我们可以参考以下格式写报 告,也可以自己设计报告的格式。探究(或实验)报告姓名 合作者 班级 日期探究(或实验)名称:_探究(或实验)目的:_用品(如仪器、药品
22、等):_步骤和方法(可用图示)现象分析结论:_问题和建议:_谛题2化学是一门以实验:为基础的科学 13对蜡烛及其燃烧的探究活动,体现了化学学习的以下特点:(1)关注物质的性质。例如,石蜡的颜色、糕、气味、硬度、密度、熔点 等物理性质;石蜡能否燃烧、燃烧产物能否使澄清石灰水变浑浊等化学性质。(2)关注物质的变化。例如,受热时石蜡熔化等物理变化;燃烧时发光、放热的现象,有二氧化碳和水的生成等化学变化。(3)关注物质变化的过程以及对结果的解释和讨论。对物质在变化前、变 化中和变化后的现象,进行系统地、细致地观察和描述,而不是孤立地关注物 质的某种性质或变化,经过比较和分析等思考过程,得出可靠的结论。
23、二、对人体吸入的空气和呼出气体的探究0探究吸入的空气与呼出气体有什么不同以下信息可供我们进行科学探究时参考;我们还可以通过查询有关资料,获得更多信息并通过实验验证,得出正确的结论。(1)二氧化碳可以使澄清石灰水变成白色浑浊液,在下述实验中,白色浑浊物越多,说明气体中二氧化碳越多。(2)氧气可以使带有火星的木条复燃,木条燃烧越旺,说明氧气越多。(3)二氧化碳可以使燃着的木条熄灭。(4)空气主要是由氮气、氧气组成的,还含有二氧化碳、水蒸气等。实验中我们将主要观察呼吸前后氧气、二氧化碳、水蒸气含量的变化。步骤1取两个空集气瓶,用玻璃片将瓶口盖好(如图1-13),这样两瓶空气样品就收集好了。步骤2取另
24、外两个集气瓶,将它们分别盛满水,并用玻璃片先盖住瓶口的一小部分,然后推动玻璃片将 图1-13空气样品瓶口全部盖住,把盛满水的瓶子连同玻璃片一起倒立在水槽内(如图1-14)。将 饮料管小心地插入集气瓶内,并向集气瓶内缓缓吹气(如图1-15,注意:换气 时不要倒吸集气瓶内的水),直到集气瓶内充满呼出的气体。在水下立即用玻 璃片将集气瓶的瓶口盖好,然后取出集气瓶放在实验桌上(如图用同 样的方法再收集一瓶呼出气体的样品。与集气瓶配套使用的玻璃片一般是毛玻璃,使用时应将玻璃片的毛面向下盖好集气瓶。14第一单元走进化学世界图1-14准备收集气体加图1-15收集呼出的气体步骤3将燃着的小木条分别插入空气样品
25、和呼 出气体的样品中(如图1-17),观察现象并记录。现象结论步骤4向一瓶空气样品和一瓶呼出气体的样 品中各滴入相同滴数的澄清石灰水,振荡(如图 1-18),观察现象并记录。现象结论图1-16呼出气体的样品图1-17用燃着的小木条检验气体步骤5取两块干燥的玻璃片或镜片,对着其中 一块哈气(如图对比观察两块玻璃片或镜 片上发生的现象。澄清石灰水图1-18用澄清石灰水检验现象结论通过上述实验探究,比兢人体吸入的空气和呼 出的气体中所含二氧化碳、氧气、水蒸气的多少,你能得出哪些初步结论?图1-19对着干燥的蝴片哈气课题2化学是一门以实验为基础的科学 15亳)学完本猥国你应该知道1.从日常生活中常可以
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