高中化学第一章认识化学科学`第一节《走进化学科学》知识点鲁科版必修

第一章认识化学科学`第一节《走进化学科学》1.化学科学就是研究各种各样的物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的自然科学，她具有创造性和实用性，她对于我们认识和利用物质具有重要的作用。

我国古代化学成就2.我国是世界四大文明古国之一，在化学发展史上有过极其辉煌的业绩。

冶金、陶瓷、酿造、造纸、火药等都是在世界上发明和应用得比较早的国家。

如商代的司母戊鼎是目前已知的最大的古青铜器。

1972年在河北出土的商代铁刃青铜钺是我国目前发现的最早的铁器。

我国古代的一些书籍中很早就有关于化学的记载。

著名医药学家李时珍的巨著《本草纲目》(公元1596年)中，还记载了许多有关化学鉴定的试验方法。

第2节研究物质性质的方法和程序1研究物质的性质常常运用观察、实验、分类、比较等方法。

2.四种基本方法（1）观察法①含义：是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法。

②内容：可以直接用肉眼观察物质的颜色、状态，用鼻子闻物质的气味，也可以借助一些仪器来进行观察，提高观察的灵敏度。

人们既在观察过程中，不仅要用感官去搜集信息，还要积极地进行思考，及时储存和处理所搜集的信息。

观察要有明确而具体的目的，要对观察到的现象进行分析和综合。

（2）实验法①含义：通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质的方法。

②注意的问题：在进行实验时，必须注意实验安全。

同时要注意控制温度、压强、溶液的浓度等条件，这是因为同样的反应物质在不同的条件下可能会发生不同的反应。

③实验的步骤：在进行研究物质性质的实验前，要明确实验的目的要求、实验用品和实验步骤等；实验中，要仔细研究实验现象，并做好实验记录；实验后，要写好实验报告，并对实验结果进行分析。

（3）分类法在研究物质性质时，运用分类的方法，分门别类地对物质及其变化进行研究，可以总结出各类物质的通性和特性；反之，知道某物质的类别，我们就可推知该物质的一般性质。

（4）比较法运用比较的方法，可以找出物质性质间的异同，认识物质性质间的内在联系，对物质的性质进行归纳和概括。

● 3.案例：对金属钠的研究1、钠的物理性质软、亮、轻、低、导（软——质软，硬度小；亮——银白色金属光泽；轻——密度小，比水轻；低——熔点低；导——可导电、导热）思考：你在研究钠的物理性质过程中用到什么样的方法？提示：“软”——观察用小刀切割钠的实验；“亮”——观察钠的断面；“轻”——通过钠与水反应的实验，观察到钠浮在水面上；“低”——通过钠与水的实验，观察到钠熔成小球或通过钠与氧气反应的实验，观察到加热时钠很快熔化；“导”——首先通过分类法确定钠属于金属，然后根据金属的通性判断。

2、钠的化学性质（1）与O2反应：常温：4Na＋O2＝2Na2O (白色固体)；点燃或加热：2Na＋O2点燃Na2O2 (淡黄色固体)；（2）与Cl2反应：2Na＋Cl2点燃2NaCl；（3）与水反应：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑思考：①在钠与水反应的实验中，你能观察到什么现象？通过这些现象可以得出什么结论？②如果钠粘在烧杯壁上，很快就燃烧起来，为什么？②钠与水反应过程中放出大量的热，如果钠粘在烧杯壁上，产生的热量不能及时的散发出去，引燃产生的氢气并使钠燃烧起来。

（4）与酸反应：非常剧烈，以致爆炸；（5）与盐溶液反应：可认为是先与盐溶液中的水反应，然后再发生复分解反应（其实质都是先于溶液中的H＋反应）。

【领悟·整合】一种单质如果属于金属单质，讨论其化学性质的一般思路是，一般能和非金属单质（O2、Cl2、S等）、水、酸、盐等反应以及其他特性等。

钠在一定条件下可以与大部分非金属单质以及包括水在内的化合物反应，说明钠是一种极为活泼的金属。

3、钠的存在与保存（1）元素在自然界的存在有两种形态：游离态：元素以单质形式存在；化合态：元素以化合物形式存在。

钠的化学性质很活泼，在自然界里无游离态，只有化合态（NaCl、Na2CO3、Na2SO4、NaNO3等）（2）保存：因为常温下金属钠能跟空气中的氧气反应，还能跟水、水蒸气反应，所以金属钠保存在煤油或石蜡油中，主要是为了隔绝空气和水。

4、钠的用途（1）K—Na合金用于原子反应堆作导热剂。

（2）制备Na2O2。

（3）做电光源：高压钠灯。

（4）冶炼稀有金属。

【联想·发散】Na2O和 Na2O2：Na2O属于碱性氧化物，可以与酸、酸性氧化物、水反应。

如：Na2O＋H2O＝2NaOH；Na2O2属于过氧化物，也可以与酸、酸性氧化物、水等物质反应，所不同的是，在这些反应中一般有氧气生成：2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2↑；Na2O2可用与潜艇或宇宙飞船中的供氧剂。

4研究物质性质的基本程序首先，要观察物质的外观性质（包括物质的存在状态、颜色气味等）；第二、要对物质的性质进行预测；第三、设计并实施实验来验证所做的预测。

通过对实验现象的观察和分析，归纳出与预测相一致的性质，并对实验中所出现的特殊现象进行进一步的研究；第四、对实验现象进行分析、综合、推论，概括出物质的通性及特性。

● 5.案例：氯气1、Cl2的物理性质在通常情况下，氯气为黄绿色气体，有刺激性气味的有毒气体.易液化，能溶于水(1∶2)，氯水颜色呈淡黄色。

闻Cl2时：应距Cl2一尺左右，用手轻轻扇一下集气瓶口上方空气，让少量的Cl2进入鼻孔。

2、Cl2的化学性质（1）与金属反应2Na + Cl2点燃2NaCl(白烟)； Cu + Cl2点燃 CuCl2(棕黄色烟，加少量水显绿色，冲稀后变蓝色)；2Fe + 3Cl2点燃 2FeCl3(棕红色烟，加少量水显棕黄色)（2）与非金属反应H2 + Cl2点燃2HCl(白雾)。

纯净的H2可在Cl2中燃烧，发出苍白色火焰。

HCl（溶解度1∶500）溶于水成为盐酸.【知识·链接】化学现象中的烟、雾、气烟：大量细小固体颗粒分散在气体中的现象。

例：Cu在Cl2中燃烧生成(CuCl2)棕黄色烟。

雾：大量细小液滴分散在气体中。

例如HCl气体在空气中遇水蒸气生成的雾(盐酸小液滴)。

气：是指气态物质。

若气体无色，则肉眼看不到，气体有色才能观察到。

（3）与水反应： Cl2 + H2O ＝ HCl + HClO说明：氯气的水溶液称为氯水，由于氯气不是简单的溶于水，而是与水反应，氯水的成分和性质较为复杂。

氯水的主要成分有氯气、盐酸、次氯酸等，氯水也兼具有这几种物质的性质。

如次氯酸具有漂白性，氯水也具有漂白性。

（4）与碱反应： Cl2 + 2NaOH ＝ NaClO + NaCl + H2O（该反应可用于Cl2的尾气处理）；工业上用Cl2与石灰乳作用制漂白粉： 2Cl2 + 2Ca(OH)2＝ CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O （5）与盐溶液的置换反应：Cl2 + 2NaI ＝ 2NaCl + I2（该反应常用作Cl2的检验）； Cl2 + 2NaBr ＝ 2NaCl + Br2【启发·引申】①变价金属与Cl2反应时一般显高价。

②广义的燃烧：任何发光，发热的剧烈化学反应都可以叫燃烧。

③Cl2与碱的反应可认为Cl2先于水反应，生成HCl和HClO，HCl和HClO再与碱反应生成NaCl和NaClO 。

④漂白粉的漂白原理：Ca(ClO)2 + H2O + CO2＝ CaCO3↓ + 2HClO；起漂白杀菌作用的是HClO。

该反应也说明了碳酸（CO2 + H2O）的酸性强于次氯酸，反应原理是强酸制取弱酸。

【专题放送】氯水的成分和性质（1）氯水的成分氯水是氯气的水溶液，通常情况下为浅黄色溶液，氯水中只有部分Cl2与水反应，其化学方程式为：Cl2 + H2O ＝ HCl + HClO新制的氯水中含Cl2、H2O、HClO等分子和H+、Cl-、ClO-、OH-等离子。

（2）氯水的性质氯水的性质比较复杂，有可能存在多种成分同时作用于一种物质.在一般情况下，认为是溶液中氯分子的性质。

若为盐酸或次氯酸的性质，主要有下面几种情况：①作为盐酸的性质：当与弱酸的盐或硝酸银溶液作用时，主要作为盐酸性质，例如：氯水与Na2CO3溶液反应以及氯水与AgNO3溶液反应。

②作为次氯酸的性质：氯水用于漂白(与有机化合物色素作用)、消毒、杀菌等。

③要注意液氯与氯水的区别：液氯是纯净物，成分是Cl2分子，而氯水是混合物。

第3节化学中常用的物理量——物质的量1 物质的量及其单位——摩尔1．物质的量：物质的量是表示物质所含微粒多少的物理量，是国际单位制中七个基本物理量之一。

物质的量的符号为n。

注意：（1）这里的微粒是指分子、原子、离子、质子、中子、电子或这些粒子的特定组合等微观粒子，不能指宏观颗粒。

（2）“物质的量”是一个专用名词，不能拆开。

例如，不能说“氢气的量、硫酸的量”，而应说“氢气的物质的量、硫酸的物质的量”。

【知识·链接】基本物理量是由人们根据需要选定的，在不同学科中和不同时期，选定的基本物理量有所不同。

例如，在力学中选定的基本物理量是：长度、质量、时间；在热学领域中则采用长度、质量、时间、温度为基本物理量。

1971年前国际制中采用的基本物理量是六个，即：长度、质量、时间、电流、热力学温度、发光强度。

1971年起又增加了物质的量为基本物理量，使基本物理量增加到七个。

2．阿伏加德罗常数：我们把0.012kg12C所含的碳原子数称为阿伏加德罗常数，其近似值为6.02×1023mol－1，符号为N A。

（1）阿伏加德罗常数带有单位，其单位是mol－1。

（2）阿伏加德罗常数的准确值是0.012 kg 12C中所含有的碳原子数目，近似值是6.02×1023 mol－1。

（3）N A数值巨大，作用于宏观物质没有实际意义。

【交流·研讨】为什么选用0.012 kg 12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数？相对原子质量的确定是以一个12C原子的质量的1/12作为标准，其他原子的质量跟它比较所得的比值。

12C的相对原子质量为12。

选用12g正是因为“12”这个数值能与相对原子质量、相对分子质量联系起来。

如某原子R的相对原子质量为A r，1个12C原子质量为ag，则1个R原子的质量为A r·a/12 g，1mol R原子的质量为N A·A r·a/12 g，N A·a＝12g，所以1molR的质量即为A r·a/12 g，同理可推得1mol某分子、离子等的质量（g），其数值正好等于其相对分子质量或式量，这给物质的量的计算和应用带来极大方便。

3．摩尔：摩尔是物质的量的单位，每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒。

摩尔简称摩，符号为mol。

注意：在使用摩尔表示物质的量时，应该用化学式指明粒子的种类，而不使用该粒子的中文名称。