緒言 化學使世界變得更加絢麗多彩
一、什么是化學
世界是物質(zhì)的，化學是在分子、原子層次上研究物質(zhì)性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律的科學。其特征是研究物質(zhì)和創(chuàng)造物質(zhì)。它不僅要研究自然界已經(jīng)存在的物質(zhì)及其變化，還要根據(jù)需要研究和創(chuàng)造自然界原本不存在的新物質(zhì)。
二、化學的作用
化學在保證人類生存并不斷提高人類的生活質(zhì)量方面起著重要作用
1. 利用化學生產(chǎn)化肥和農(nóng)藥，以增加糧食的產(chǎn)量。
2. 利用化學合成藥物，抑制細菌和病毒，保障人體健康。
3. 利用化學開發(fā)新能源和新材料，以改善人類的生存條件。
4. 利用化學綜合應(yīng)用自然資源和保護環(huán)境，以使人類生活得更加美好。
三、化學發(fā)展史
1. 古代化學
① 發(fā)現(xiàn)和利用火
② 制得了對人類生存具有實用價值的產(chǎn)品，如陶瓷、紙、火藥等。
2. 近代化學
① 原子論和分子學說的創(chuàng)立，奠定了近代化學的基礎(chǔ)。
② 門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律并編制出元素周期表，使化學學習和研究變得有規(guī)律可循。
3. 現(xiàn)代化學
① 利用納米技術(shù)制造出具有特殊功能的產(chǎn)品。
② 高分子化學合成材料。綠色化學的提出。
四、如何學好化學
一、 綠色化學
綠色化學又稱環(huán)境友好化學，其核心是利用化學原理從源頭上消除污染。
綠色化學的主要特點是：
① 充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原料；
② 在無毒、無害的條件下進行反應(yīng)，以減少向環(huán)境排放廢物；
③ 提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納，實現(xiàn)“零排放”；
④ 生產(chǎn)有利于環(huán)境保護、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。
課題1 物質(zhì)的變化和性質(zhì)
一、物質(zhì)的變化
1. 物理變化：沒有生成其他物質(zhì)的變化。（只是形態(tài)的變化。）
2. 化學變化（化學反應(yīng)）：生成其他物質(zhì)的變化。（常表現(xiàn)為放熱、發(fā)光、變色、放出氣體、生成沉淀等）
3. 本質(zhì)區(qū)別：在變化中是否有其他物質(zhì)生成。
4. 實質(zhì)：構(gòu)成物質(zhì)的分子是否發(fā)生變化。
5. 聯(lián)系：在物質(zhì)發(fā)生化學變化的過程中會同時發(fā)生物理變化。在物理變化中，不一定發(fā)生化學變化。
二、物質(zhì)的性質(zhì)（描述物質(zhì)性質(zhì)時往往要注明條件）
1. 物理性質(zhì)：物質(zhì)不需要發(fā)生化學變化就表現(xiàn)出來的性質(zhì)。（由感官直接感知或由儀器測知）
如：顏色、狀態(tài)、氣味、熔點、沸點、密度、硬度、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、揮發(fā)性、溶解性、延展性等。
2. 化學性質(zhì)：物質(zhì)在化學變化中表現(xiàn)出來的性質(zhì)。（通過化學反應(yīng)可知）
如：可燃性、氧化性、還原性、穩(wěn)定性、活潑性、酸性、堿性、毒性等
3. 本質(zhì)區(qū)別：這種性質(zhì)是否需要經(jīng)過化學變化才能表現(xiàn)出來
4. 性質(zhì)與變化的區(qū)別
如：汽油燃燒—化學變化，汽油能燃燒—化學性質(zhì)，
鐵生銹—化學變化，鐵在潮濕的空氣里易生銹—化學性質(zhì)。
敘述性質(zhì)時，往往有：能、會、可以、易、難、具有等。
三、物質(zhì)的性質(zhì)與用途的關(guān)系：性質(zhì)決定用途，用途體現(xiàn)性質(zhì)。
課題3 走進化學實驗室
一、實驗室化學藥品取用規(guī)則
1. 安全：“三不準”原則：不能用手接觸藥品，不要把鼻孔湊到容器口聞藥品（特別是氣體）的氣味，不得嘗任何藥品的味道。
2. 節(jié)約：注意節(jié)約藥品。應(yīng)該嚴格按照實驗規(guī)定的用量取用藥品。如果沒有說明用量，一般應(yīng)該取最少量，液體1~2ml，固體只需蓋滿試管底部即可。
3. 回收：實驗剩余藥品既不能放回原瓶，也不要隨意丟棄，更不要拿出實驗室，要放入指定的容器內(nèi)。
圖1－22 藥品要分類擺放
圖1－23 常用危險化學品標志
二、化學藥品的取用
1. 固體（存放在廣口瓶里）
① 塊狀（鑷子）：一橫二放三慢豎。【以免打破容器】
② 粉末狀（藥匙或紙槽）：一斜二送三直立。【避免藥品沾在管口和管壁上】
注意：使用后的藥匙或鑷子要立刻用干凈的紙擦試干凈。
③ 定量（托盤天平）
A． 托盤天平只能用于粗略的稱量，能精確到0.1克，即用天平測量出的物體質(zhì)量只能精確到小數(shù)點后一位。
B． 左物右碼：物品的質(zhì)量=砝碼讀數(shù)+游碼讀數(shù)
若左右放顛倒了：物品的質(zhì)量=砝碼讀數(shù)—游碼讀數(shù)
C． 一般藥品放紙上稱量，腐蝕性或易潮解的藥品（如氫氧化鈉）要放在玻璃器皿(如小燒杯、表面皿)中稱量。
D． 稱量10g藥品，發(fā)現(xiàn)天平指針不平應(yīng)加減藥品。
2. 液體（存放在細口瓶里）
① 多量－直接傾倒：一倒二向三緊挨緩倒
A． 細口瓶的塞子倒放在桌子上：防止瓶塞被污染后再污染試劑瓶中的溶液。
B． 傾倒液體時瓶口緊挨著試管口緩慢傾倒：避免試劑流到試管外。
C． 手拿細口瓶傾倒液體時，貼標簽的一面向著手心：防止不慎流出的流出的液體腐蝕標簽。
D． 倒完液體后立即蓋緊瓶塞：為了防止某些藥品吸收空氣中的水分或與空氣中的某些成分反應(yīng)或揮發(fā)到空氣中，同時打開多個試劑瓶后還容易蓋錯瓶塞。
E． 用后把瓶子放回原處，標簽朝向外面：為了以后使用時便于尋找。
② 少量－用膠頭滴管：垂直、懸空，不能平放或倒置
A． 取液時：捏橡膠膠帽，將空氣排出，再伸入試劑瓶中。
B． 取液后：應(yīng)保持橡膠膠帽在上，不要平放或倒置，防止液體倒流，沾污試劑或腐蝕橡膠膠帽。
C． 滴液時：應(yīng)使滴管垂直懸空在試管口正上方，逐滴滴入，不能伸入試管內(nèi)，也不能碰管壁。
D． 用完后：用過的滴管立即用清沖洗干凈，以備再用，不要放在實驗臺或其他地方。
滴瓶上的滴管與滴瓶配套使用，滴液后應(yīng)立即插入原瓶內(nèi)，不要用水沖冼。
③ 定量－量筒
A． 讀數(shù)：量筒放平，視線與量筒內(nèi)液體凹液面的最低處保持水平。
B． 量取10ml液體時，先傾倒（手持量身并傾斜），接近刻度時改用膠頭滴管。
C． 錯誤讀法俯高仰低（父高娘低）
俯視則讀數(shù)偏高，液體的實際體積＜讀數(shù)
仰視則讀數(shù)偏低，液體的實際體積＞讀數(shù)
三、物質(zhì)的加熱
1. 酒精燈
① 構(gòu)造：燈帽、燈芯、燈芯管、燈壺
② 火焰：外焰、內(nèi)焰、焰心。外焰溫度最高，用外焰加熱。
③ 注意事項：
A． 使用前檢查：酒精量（1/4－2/3、禁止向燃著的燈里添酒精）和燈芯（燒焦或不平剪掉一些）
B． 使用時：點－火柴（禁止用酒精燈引燃另一只酒精燈）、熄－燈帽蓋滅（禁止用嘴吹）
C． 不要碰倒酒精燈，萬一灑出的酒精在桌面燃燒起來，應(yīng)立即用濕布撲蓋。
2. 給試管里的物質(zhì)加熱
① 加熱時外壁必須干燥，不能驟熱驟冷，要先預(yù)熱（均勻受熱），再集中受熱（固定加熱）。防止試管受熱不均而破裂。
② 液試管夾夾在離試管口約1/3處，從管底套上取下，拇指不要按在短柄上。
③ 加熱固體時，藥品平鋪試管底部，試管口要略向下傾斜，防止冷凝水回流炸裂試管。
④ 加熱液體時，液體量不應(yīng)超過試管容積的1/3（防止液體受熱溢出），試管與桌面成約成45°的角度（增大受熱面積，防止暴沸），管口不能對著自己或別人（防止液體噴出傷人）。
⑤ 能直接加熱的儀器：試管、蒸發(fā)皿、燃燒匙。
⑥ 間接加熱：燒杯，燒瓶，錐形瓶。要墊石棉網(wǎng)。
四、連接儀器裝置
1. 把玻璃管插入帶孔橡皮塞或者連接玻璃管和膠皮管：把玻璃管口用水潤濕，然后對準孔稍微用力轉(zhuǎn)動。
2. 在容器口塞橡皮塞：轉(zhuǎn)動著塞，切不可把容器放桌子上使勁塞（容易壓破容器）。
3. 檢查裝置的氣密性：先將導(dǎo)管的一端浸入水中，用手緊握試管，稍停片刻，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開手掌，導(dǎo)管口部有水柱上升，稍停片刻，水柱并不回落，就說明裝置不漏氣。（原理：氣體的熱脹冷縮）
雙孔膠塞與錐形瓶：用彈簧夾夾緊出氣膠管，從長頸漏斗中注入水，直至長頸漏斗與錐形瓶的水形成液面差（液柱），且液面不下降，表明裝置的氣密性良好。
五、洗滌玻璃儀器
1. 洗凈標準：玻璃儀器上附著的水，既不聚成水滴，也不成股流下。
2. 試管洗滌干凈后，要倒插在試管架上晾干。
常用儀器
課題3 元素
一、元素
1. 含義：質(zhì)子數(shù)（即核電荷數(shù)）相同的一類原子的總稱。
注意：
① 元素的種類由原子的質(zhì)子數(shù)（即核電荷數(shù)）決定，質(zhì)子數(shù)不同，元素種類不同。
不同種元素最本質(zhì)的區(qū)別是質(zhì)子數(shù)不同或核電荷數(shù)不同。
② 元素只講種類，不講個數(shù)，微觀粒子既講種類又講個數(shù)。
2. 元素的分類：
① 金屬元素：除“汞”以外都是“钅”旁
② 非金屬元素：固態(tài)：“石”字旁、液態(tài)：“氵”字旁、氣態(tài)：“氣”字頭
3. 元素的分布：
① 地殼中含量前四位的元素：O（非金屬）、Si（非金屬）、Al（金屬）、Fe（金屬）
② 生物細胞（人體）中含量前四位的元素：O、C、H、N
③ 空氣中前二位的元素：N、O
二、元素符號
1. 書寫原則：一大二小
2. 表示的意義：① 表示一種元素；② 表示這種元素的一個原子；③由原子構(gòu)成的物質(zhì)還表示這種物質(zhì)。例如：H：①表示氫元素 ②表示一個氫原子
Cu：①銅元素 ②一個銅原子 ③銅這種物質(zhì)
2H：2個氫原子。
三、物質(zhì)組成的描述
物質(zhì)由元素組成。例：
水由氫元素和氧元素組成。
注意：元素只論種類，不論個數(shù)。不能說“水是由二個氫元素和一個氧元素組成”。
四、元素周期表
1. 發(fā)現(xiàn)者：俄國科學家門捷列夫 結(jié)構(gòu)：7個周期16個族
2. 元素周期表共有7個橫行和18縱行，每一個周期開頭都是金屬元素（第一周期除外），靠近尾部是非金屬元素，結(jié)尾是稀有氣體元素。在元素周期表中，原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。
3. 元素周期表與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系：
① 每一個橫行叫一個周期，同一周期，從左至右電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)依次增加。
② 每一個縱行叫一個族，同一族，從上到下電子層數(shù)依次增加，最外層上的電子數(shù)相同。
第十二單元 化學與生活
課題1 人類重要的營養(yǎng)物質(zhì)
一、六大基本營養(yǎng)素
蛋白質(zhì)、糖類、油脂、維生素、無機鹽（礦物質(zhì)）和水。
二、各種營養(yǎng)素(除水和無機鹽外)的作用及食物來源
1. 蛋白質(zhì)：
① 構(gòu)成細胞的基礎(chǔ)物質(zhì)，是機體生長及修補受損組織的主要原料。
② 食物來源：魚、肉類、蛋類、豆制品、乳制品等
③ 結(jié)構(gòu)：由多種氨基酸構(gòu)成的極為復(fù)雜的化合物
④ 攝入量：成人60～70g
⑤ 能提供能量，但較少。
2. 糖類：
① 由C、H、O三種元素組成的化合物，是人類食物的重要成分。
② 糖類包括淀粉（米飯、饅頭、玉米、馬鈴薯等）、葡萄糖、蔗糖、纖維素（可被動物消化吸收，不能被人體消化）等。
③ 主要供能物質(zhì)。
3. 油脂
① 分類：植物油脂呈液態(tài)，稱為油；動物油脂呈固態(tài)，稱為脂肪。
② 重要的供能物質(zhì)。
4. 維生素
① 功能：調(diào)節(jié)新陳代謝、預(yù)防疾病、維持身體健康。
② 來源：蔬菜、水果中。（維生素有20多種，多數(shù)在人體內(nèi)不能合成，需要從食物中攝取）
③ 缺乏某種維生素會使人患病， 如缺乏維生素A，會引起夜盲癥； 缺乏維生素C，會引起壞血病。
三、有損人體健康的一些物質(zhì)
1. CO：使血液中的血紅蛋白不能與氧氣結(jié)合，使人窒息死亡。
2. 甲醛：會與蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，破壞蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，使其變質(zhì)，對人體健康造成危害。（福爾馬林）
3. 吊白塊：用吊白塊處理的面粉不能食用。中含有
4. 黃曲霉毒素：會損害人的肝臟，誘發(fā)肝癌。
5. 甲醇：工業(yè)酒精中含有甲醇，飲用時會使人雙目失明甚至死亡。
6. 亞硝酸鈉：有毒，損害人體神經(jīng)系統(tǒng)，有時被當作食鹽誤食而中毒。向火腿腸中添加工業(yè)用鹽亞硝酸鈉，使其肉質(zhì)鮮美
7. 重金屬鹽：易與人體蛋白質(zhì)反應(yīng)，使之變性而中毒。如氯化鋇、硝酸銀等可溶性鹽。
8. 塑化劑、瘦肉精、蘇丹紅
9. 二氧化硫：熏蒸饅頭，使它更白。
10. 甜味劑：糖精、阿斯巴甜、甜蜜素？
課題2 化學元素與人類健康
一、人體的組成元素（補鐵、補鈣中，鐵、鈣指元素）
1. 組成人體的元素種類：組成人體自身的元素有50多種，其中人體中含量較多的元素有11種，最多的是氧，最多的金屬元素是鈣。（人體中含量最多的物質(zhì)是H2O）
2. 組成人體的元素的存在形式：C、H、O、N以水、糖類、油脂、蛋白質(zhì)和維生素的形式存在，其他元素以無機鹽形式存在。
二、常量元素和微量元素
1. 常量元素：人體中含量超過0.01%的元素。O、C、H、N、Ca、P、K、S 、Na 、Cl 、Mg
2. 微量元素：含量在0.01%以下的元素。鐵、鋅、硒、碘、氟等
①人體必需的 ②非必需的：Al Ba Ti ③有害的:Hg Pb Cd（含有鉛、銅、汞、砷、錳等元素的可溶性無機重金屬鹽會使體內(nèi)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞，生理活性消失，而導(dǎo)致中毒現(xiàn)象）
三、元素與人體健康的關(guān)系
1. 鈣是常量元素， 鈣可使骨骼和牙齒堅硬。幼兒及青少年缺鈣會患佝僂病和發(fā)育不良，老年人缺鈣會發(fā)生骨質(zhì)疏松，容易骨折。
奶、奶制品、豆類、蝦皮等食物中含鈣豐富。
2. K＋、Na＋可維持人體內(nèi)水分和體液有恒定的PH，是人體維持生命活動的必要條件。
3. 缺碘：甲狀腺腫大；缺鐵：缺鐵性貧血；缺鋅會引起食欲不振、生長遲緩、發(fā)育不良；缺氟易引起齲齒； Sn。
4. 含有鉛、銅、汞、砷、錳等元素的可溶性無機重金屬鹽會使體內(nèi)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞，生理活性消失，而導(dǎo)致中毒現(xiàn)象。
說明：如果人體所需的元素僅從食物和飲水中攝取不足時，可以通過食品添加劑和保健品予以補充，但要注意合理、適量。
四、對人體健康的有害物質(zhì)
課題3 有機合成材料
一、有機化合物
1. 化合物的分類
① 化合物主要分為兩大類：有機化合物和無機化合物
② 有機化合物：都含有碳元素，簡稱有機物。如甲烷、乙醇（酒精）、醋酸、蛋白質(zhì)、糖類（淀粉、葡萄糖、蔗糖）、油脂、維生素、塑料、橡膠、纖維等，其中甲烷是最簡單的有機物、相對分子質(zhì)量最小的有機物。
③ 無機化合物：不含碳元素和少數(shù)含碳元素的化合物，簡稱無機物，如氯化鈉、硫酸、氫氧化鈉等。
④ 注意：由于CO、CO2、H2CO3、CaCO3等具有無機化合物的特點，因此把它們看作無機化合物。
2. 有機物的分類
① 有機小分子化合物：相對分子質(zhì)量比較小
② 有機高分子化合物（簡稱有機高分子）：相對分子質(zhì)量比較大
3. 形成化合物種類最多的元素是碳元素。
二、有機合成材料
1. 有機高分子材料：用有機高分子化合物制成的材料
2. 有機高分子材料的分類
① 天然有機高分子材料：棉花、羊毛、天然橡膠（棉毛絲麻）
② 合成有機高分子材料（合成材料）：塑料、合成纖維、合成橡膠
3. 塑料
① 熱塑性：鏈狀結(jié)構(gòu)的高分子材料（如聚乙烯塑料）加熱時熔化，冷卻后凝固，再加熱又可以熔化，可反復(fù)加工，多次使用。
② 熱固性： 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子材料（如電木、電玉、炒鍋的把手、電源插座等），一經(jīng)加工成型后就不會受熱熔化。電木塑料具有熱固性和絕緣性，所以可用來制插座。
③ 以聚氯乙烯為材料的塑料有毒，不能用于食品包裝。
4. 纖維
① 合成纖維：滌綸（的確良）、錦綸（尼龍）、腈綸
② 天然纖維：棉花、羊毛、蠶絲
③ 合成纖維：強度高、彈性好、耐磨和耐化學腐蝕
④ 天然纖維：吸水性和透氣性好。
⑤ 區(qū)分天然纖維和合成纖維的簡單方法是灼燒聞氣味。點燃，不易起球，灰燼用手可捏碎的，產(chǎn)生燒焦羽毛的氣味，為羊毛（無氣味的為棉花）；無燒焦羽毛氣味，易起球，灰燼用手捏不碎的為滌綸（或合成纖維）。
三、合成材料帶來的污染
1. 合成材料的應(yīng)用和發(fā)展，大大方便了人類的生活。但是，合成材料的廢棄物急劇增加也帶來了環(huán)境問題，塑料廢棄物引起的“白色污染”尤為嚴重。難降解、長期堆積會對土壤、水資源、農(nóng)作物造成影響。
2. 解決“白色污染”問題的措施有：減少使用不必要的塑料制品；重復(fù)使用某些塑料制品；使用新型的、可降解的塑料；回收各種廢棄塑料。
四、說明：材料根據(jù)其組成的不同，分為四種基本材料
金屬材料：純金屬和合金
有機合成材料：塑料、合成纖維、合成橡膠
復(fù)合材料：玻璃鋼、碳纖維復(fù)合材料
無機非金屬材料：如水泥、玻璃
