第一章 化学的魅力--化学让世界更美好

一、物质的运动和变化

1、分辨自然科学研究对象

自然科学——物理学、化学、生物学等等都是用不同的方式来描述与研究物质运动的。

推测研究对象

根据下列图示的各种运动，指出哪些属于物理或生物研究的对象，并推测哪些是化学学科研究的对象。

2、物质的变化

化学变化：有其他物质生成的变化。

物理变化：没有其他物质生成的变化。

化学变化和物理变化的本质区别：有没有新物质生成。

化学变化和物理变化的关系：物质在发生化学变化时，往往伴随有物理变化。

实验一：镁带燃烧

取一小段镁带（颜色_______；状态_________），用砂纸擦亮（颜色_________），用坩埚钳夹住，放在酒精灯火焰上点燃，观察现象

观察到的现象：_____________________________。

结论：_____________________。

实验二：向石灰水吹气

在洁净的试管中，加入少量澄清石灰水（颜色_________；状态_______），通过玻璃管向石灰水吹气（吹入的是____________气体）

观察到的现象：____________________；

结论：__________________________________。

实验三：把酸滴在大理石上

取一个试管，放入少量大理石碎块（颜色________；状态_________），逐滴加入盐酸溶液（颜色_________；状态________）

观察到的现象：_______________________________________。

结论：__________________________________________。

化学反应的表示方法

实验一： 

实验二： 

实验三： 

化学变化的条件和现象

化学变化的条件：常温、点燃、加热、高温、通电、催化剂等；

化学变化中常伴随的现象：发光、发热、变色、产生沉淀、生成气体。

此类现象可帮助我们判断是否发生了化学变化。

3、物质的性质

物理性质

不需要通过化学变化表现出的性质。

颜色、状态、气味、熔沸点、硬度、密度、溶解性……

化学性质

物质在化学变化中表现出的性质。

可燃性、钢铁易生锈、氧气能助燃……

小 结

物质的变化

观察、描述化学变化

书写简单化学反应式

物质的性质

观察实验：蜡烛燃烧

[看]

1、实验前物质的外观、颜色、状态等；

2、变化过程中有哪些现象产生；

3、实验后物质的外观、颜色、状态等；

4、比较实验前后的变化，判断这些变化分别属于物理还是化学变化。

蜡烛融化→固态融化成液态→液态融化成固态

蜡烛燃烧→生成二氧化碳和水

二、化学研究什么

化学的研究对象

大洋深处的“可燃冰”

金刚石内部结构

用空气中的氮气生产氮肥

开发石油、煤为原料制造合成纤维

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。

【可燃冰

“可燃冰”的主要成分是甲烷与水分子(CH4·H2O)。它的形成过程与海底石油、天然气相仿，而且密切相关。埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中，厌气性细菌把有机质分解，最后形成石油和天然气。其中许多天然气又被包进水分子中，在海底的低温与压力下又形成“可燃冰”。

1立方米“可燃冰”释放出的能量相当于1立方米的天然气。目前国际科技界公认的全球“可燃冰”总能量，是所有煤、石油、天然气总和的2～3倍。 

碳家族的兄弟俩

氮元素的作用

氮元素是农作物体内的蛋白质、核酸和生物碱等的主要成分，能促进作物的茎叶生长茂盛，叶色浓绿。

豆科植物的固氮

大气成分的79％是氮气，所以氮最重要的储存库就是大气圈，但是大多数生物又不能直接利用氮气，大气中的氮只有被固定为无机氮化合物（主要是盐和氨）以后，才能被生物所利用。

固氮的方法有物理化学法和生物法两种，其中以生物固氮法最为重要。据估计，靠物理化学法可固氮7.6×106吨/年，而生物固氮量为54×106 吨/年。

在共生固氮生物中，根瘤菌是最重要的。由于豆科植物与根瘤菌之间有密切的共生关系，豆科植物离开了根瘤菌就不能固氮，而把根瘤菌接种在其他植物上也不能固氮。

以石油为原料制造合成纤维

三、化学使生活更美好

人类文明史中的化学

酿酒

制陶瓷【马蹄窑——烧制陶器】

烧石灰【石灰窑】

早期炼铜、炼铁【越王勾践剑】

当工作人员首度开箱亮出越王勾践剑时，在场记者无不惊叹连连。一把在地下埋藏了2000多年的古剑，居然毫无锈蚀，且依然锋利无比，闪烁着炫目的青光，寒气逼人！20多层的复印纸，剑从中间“唰”一声一划全破。怪不得它是我国收藏的第一号名剑，享有“天下第一剑”的美誉。

早期炼铜、炼铁【青铜之冠——司母戊大方鼎】

商后期（约公元前十四世纪--公元前十一世纪）

我国目前已出土最负盛名的四足方鼎。高133厘米、口长110厘米、口宽79厘米、重832.84千克。立耳，柱足，腹长方形，饰饕餮纹，腹内壁铸铭文“司（或释后）母戊”三字。 

现代生活更离不开化学

低成本的钢铁冶炼方法使钢铁成为当今的主要结构材料

金属铝成为生活中金属制品的主角

化学材料——塑料用途越来越广

新型材料的开发

化学合成的各种药物为治疗疾病作出贡献

19世纪，低成本钢铁冶炼方法的发明，使钢铁产量猛增，成为当今主要的结构材料。

铝的轻盈美观，不易生锈，铝合金的可与钢铁媲美的强度和硬度，使铝成为生活中金属制品的主角。

有的塑料非常坚固，可以制造人造骨骼，人造关节，在人体中不会有排异作用，已为数百万伤病人带来福音。

四氟乙烯号称塑料王，现在是生产不粘锅的理想材料。

化学为城市建筑提供了水泥、玻璃、钢材等材料。

化学合成药物为治疗疾病作出贡献。

四、化学促进社会的发展

化学为社会进步所作的贡献

“白色污染”

研制可降解塑料解决“白色污染”

生活垃圾的处理“变废为宝”

上海老港垃圾处理走循环经济之路

上海老港生活垃圾卫生填埋场四期工程位于上海市南汇区老港镇东部，地处东海滩涂围垦区，占地320公顷，垃圾填埋区库容约为8000万吨，设计日处理垃圾4900t／d，约可使用45年，是我国目前在建的最大的生活垃圾卫生填埋场，还可利用填埋垃圾的沼气每吨发电160千瓦时。