化学使世界变得更加绚丽多彩
:你或许常常在思索：怎样才能是天空变得更蓝？河水变得更清澈？物品变得更丰富？ 生活变得更美好？你或许想了
解人体的奥秘， 发明新的药物， 来解除病人的痛苦， 使人类生 活的更健康；你或许想变废为宝，让那些飞起塑料变成燃料，使汽车奔驰，飞机翱翔；你或 许想要一件件用特殊材质制成的衣服，可以调节温度，穿上它，冬暖夏凉，甚至还可以随光 的强度改变颜色……你的这些美好愿望正在通过化学家的智慧和辛勤劳动逐渐实现。
那么你一定会问：什么是化学？ 在我们生活的物质世界里，不仅存在行行色色的物质，而且物质还在不断的变化着。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无知己变化， 还要根据需要研 究和创造自然界不存在的新物质。 例如研究新型的半导体， 电阻几乎为零的超导体， 有记忆 能力的新材料， 等等。 化学在保证人类的生存并不断提高人类的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，以是人类生活得更加美好。
化学是如此的奇妙，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了！ 食盐除可用作调味品， 还是一种重要的化工原 料。利用食盐可以制造氢氧化钠、氯气和氢气，并进而制造盐酸、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， 也都离不开有食盐验制造的新产品。 诸如此类，学习化学后，你不但能知道物质的性质和用途，还会劲儿知道他们的内部组成、 结构以及变化规律， 知道如何利用他们利用他们来制造新的产品， 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，经历了漫长曲折的过程、 。古时候，人类为 了生存，在与自然界的种种灾难进行抗争中， 发现和利用了火。火的发现和利用， 改善了人 类的生存条件， 并使人类变得聪明而强大。 继而人类又陆续发现了一些物质的变化， 如发现 在翠绿色的孔雀石等矿石上面燃烧炭火， 会有红色的的铜生成。 就象这样， 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使用价值的产品，如陶瓷、 铜器、铁 器、纸、火药、酒、染料等，为人类提供了更多的生活和生产资料，人类越来越离不开化学 了。
但实在很长的时间里，人类对化学的认识还只停留在表象阶段。到了近代，道尔顿和 阿伏加德罗等科学家的研究， 得出一个重要的结论： 物质是有原子和分子构成的， 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级本质的基础。 原子论和 分子学说的创立，奠定了近代化学的基础。
就像 26 个英文字母可以拼写出数十万个英文单词那样， 利用化学方法分析众多的物质， 发现组成他们的基本成分——元素其实只有一百多种。
1869 年，门捷列夫发现了元素周期
现在，化学家们已经能利用各种先进的仪器
律和元素周期表， 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。
和分析技术对化学世界进行微观的探索， 并正在探索利用纳米技术制造出具有特定功能的产 品，使化学在材料、能源、环境和生命科学等研究上发挥越来越重要的作用。
自从化学成为一门独立的学科之后，化学家们创造出了许多自然界中不存在的新物质。 到二十世纪末， 人类发现和合成的物质以超过三千万种， 使人类得以享用更先进的科技成果， 极大地丰富了人类的物质生活。
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
第一单元 走进化学世界
课题 1 物质的变化和性质 我们知道，大到宇宙中的星体，小到肉眼看不到的粒子，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， 也不断地发生变化。 例如， 水在一定顶条件下可以变成 水蒸气和冰， 钢铁制品在潮湿的地方会慢慢生锈， 煤、木材和材草可以在空气中燃烧而发光 放热， 等等。认识物质机器变化的特点， 对于了解自然现象和规律是至关重要的， 也与我们 的日常生活密切相关。
一、化学变化和物理变化
【实验 1— 1】 把盛有少量水的试管斜夹载铁架台上（如图 【实验 1-2 】取少量胆矾（或称蓝矾）放在研钵内（如图 察胆矾发生的变化。
1-1），在试管底部小心加热 1-2 ），用楮把胆矾研碎。观
到水沸腾。 把一块洁净的玻璃片 （或成有水的小烧杯）移近试管口，观察玻璃片上发生 的现象。
【实验 1-3 】将少量研碎的胆矾放入试管，向其中加入少量水，振荡直到变成澄清的溶 液，再向其中滴加氢氧化钠溶液，观察试管中发生的现象。
【实验 1-4 】把少量碱式碳酸铜（俗称铜绿）放在干燥的试管里，用配有玻璃弯管的 橡皮塞塞住试管口， 使弯管得另一端伸入盛有澄清石灰水的烧杯里。 绿颜色的变化和石灰水发生的变化。
在实验 1-1 和实验 1-2 中，虽然水和胆矾发生了形态的变化，但并没有生成其他的物 质。这种没有生成其他物质的变化叫做物理变化。 我们日常看到的汽油挥发、 铁水铸成 锅，拉住手热熔化等都属于物理变化。实验 1-3和实验 1-4 中，胆矾和碱式碳酸铜在变 化中都生成了其他物质。 这种生成其他物质的变化叫做化学变化， 又叫做化学反应。 我 们日常看到的木材燃烧、铁的生锈等都属于化学变化。
化学变化的基本特征是有新物质生成， 常表现为颜色改变、 放出气体、 生成沉淀等。 化学变化不但生成新物质， 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。这些现象常常可以帮助我们判断有没有化学现象发生。 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：在生活中，铁能在超市的空气中生锈， a 刚做过的实验中，胆矾的溶液与氢氧化钠溶液反应，生成氢氧化铜蓝色沉淀，碱 式碳酸铜分解生成氧化铜、 二氧化碳和水等。 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。颜色、状态、气味、硬度、熔点、沸点、密度等都属于物质 的物理性质。 关于物质的化学性质，在今后的化学课中我们将要继续学习，这里现就现就唔知得物 理性质的一些基本概念做一些简单介绍。
我们知道，当温度升高时，固态的冰会变成液态的水；在高温时，铁等金属也会变成 液态。物质从固态变成液态叫熔化，
物质的熔化温度叫做熔点。 例如，冰的熔点是0C,
铁的熔点是1535 C，锡的熔点是 232 C,等等。
把水加热到一定温度时，水就会沸腾，液体沸腾时的温度叫做沸点。实验证明，液体 的沸点是随着大气压强的变化而变化的，而压强是指物体在单位面积上所受到的压力。
压强的单位是帕斯卡，简称帕，符号是
加热， 注意观察铜
Pa. 大气压强是由于大气层受到重力作用而产生
的，离地面越高的地方大气越稀薄，那里的大气压强越小。由于大气压强不是固定不变 的，我们把 101kp 的压强规定为标准大气压强。物质的沸点是指在标准大气压强下，测 得的数据。例如，在 101kpa时，水的沸点是100C,水银的沸点是 357C,液态铁的沸 点是2750 C，等等。
对于体积相同的铁块和铝块，有经验的人只需用手分别“掂量”一下，就可以鉴别出 那块是铁，哪块是铝。这是由于体积相同的铁块和铝块，他们的质量是不相等的。物 理上是用密度来表示不同物质的这种性质差别的。密度的单位可用克
/ 厘米 3（符号
/ 升（ g/l ）来表示。例如，在 0C、
g/cm3）来表示。例如，铁的密度是7.8g/cm 3,铝的密度是2.7g/cm3',水的密度是1.0g/cm 3 等等。为使用方便，
化学上气体的密度也常用克
101kpa 时，空气的密度是 1.429g/l, 等等。
物质的熔点、沸点、密度、以及大气压强等数据，在物理、化学等手册上一般都能查 到。有关这方面的内容，在物理可课中还将进一步学习。
【实验 1-5 】分别取一集气瓶氧气和二氧化碳气体，仔细观察它们的颜色、状态和气 味等。取一根小木条 （或火柴 ）在空气中点燃，分别慢慢地放入成有氧气和二氧化碳的 集气瓶中，观察木炭燃烧情况的变化。
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。这 些事实都表明，物质的性质决定着它们在生产和生活中的用途。对物质的性质以及探 究方法的学习，一定会是你对身边的世界有更新的认识。
课题二 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，化学的许多重
大发现和研究成果都是通过实验得到 的。说来你也会感到惊讶，现在的化学实验室的前身是炼丹术士和练金术士的作坊。 炼丹术是幻想通过炼丹发明长生不老的药；炼金术士幻想通过“点石成金”使“贱金 属”变成贵金属黄金。他们的想法和做法虽然都是脱离实际的，但通过炼丹和炼金， 发明了许多化学实验器具，同时也积累了大量的化学知识，发明了一些用于合成和分 离物质的有效方法，如过滤、蒸馏等，为化学发展成为一门科学做出了贡献。 学习化学的一个重要途径是实验，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原理，学习科学探究地方法并获得化学知识。
下面我们利用实验来学习科学探究的方法。 一、对蜡烛及其燃烧的探究 活动与探究
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，并将观察到的现象在下表中作详 尽的、客观的描述和记录。
你可以按下面的提示进行实验观察，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、形状和硬度等，并嗅气味；从蜡烛上切下
一块石蜡，把它放入水中，观察它是否溶于水，是浮在水面还是沉入水底？说明石 蜡的密度比水小还是大？ （ 2）点燃蜡烛 仔细观察蜡烛燃烧时发生了哪些变化，火焰分为几层？那层最 明亮？那层最暗？取一根火柴梗， 拿住一端迅速平放入火焰中， 如图 1-10 所示， 约 1s 后取出，观察并比较火柴梗在火焰的不同部位被烧的情况，说明火焰哪部分温度 最高，那部分温度最低？你在小学学习时已经知道， 二氧化碳可以使石灰水变浑浊。
分别取一个干燥的烧杯和一个用澄清的石灰水润湿内壁的烧杯，先后罩在蜡烛火焰 上方，如图 1-11 所示，仔细观察烧杯壁上分别有什么现象发生。 推测蜡烛燃烧后可 能生成什么物质。
（3） 熄灭蜡烛 观察有什么现象发生，用火柴去点蜡烛刚熄灭时的白烟，如图 1-12 所示，拉住能否重新燃
烧？ 将你填写的表格与同学进行交流，比较谁观察到的现象多，谁的描述更细致、更准 确？与同学交流进行观察和描述的体验。
这个探究活动体现了化学学习的以下特点：
（ 1） 关注物质的性质，如颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点、沸点，以及如 石蜡能否燃烧、其燃烧产物
能否使燃烧的石灰水变浑浊，等等。
（2） 关注物质的变化， 如石蜡受热时是否熔化， 燃烧时是否发光、 放热并有二氧 化碳气体和水蒸气生成等
等。
（3） 关注物质变化的过程及其现象，即不是孤立地关注物质的某一性质或变化， 而是对物质在变化前、变化
中和变化后的现象进行 细致的观察和描述，并 进行比较和分析，以得出可靠的结论。
探究活动（或实验）完成后，应认真写出报告。你可以参考以下格式写报告，也 可以自己设计报告的格式。 二、对人体吸入的空气和呼出的气体有什么不同 以下信息可供你进行探究时参考。 （1） （2） （3） 论。
步骤 1 将两个集气瓶分别装满水，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 1-13 所示。
将饮料管小心地插入集气瓶内，并向集气瓶馁缓缓吹气，如图 1-14 所示（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 1-15 所示。你已 收集到一瓶呼出的气体。 利用同样的方法再收集一瓶呼出的气体。 步骤 2 取两个空集气瓶，其中为空气，如图
二氧化碳可以使澄清的石灰水变成白色浑浊， 在下述实验中， 白色浑浊越多， 说明气体中二氧化碳越多。
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。
二氧化碳可以使然着的木条熄灭。 你还可以继续查询有关资料，并通过实验验证你的假设，作出结
1-16 所示。向一瓶空气和一瓶呼出
人教版八年级化学教材
