高中化学基本知识点(必修)(鲁科版)

1、高中化学（必修）（鲁科版）上册第一章 认识化学科学第1节 走进化学科学交流·研讨1. 通过初中化学课程的学习，你对化学有了哪些认识？你能否用简短的几句话或几个词语描述一下你心中的化学？2. 化学及人类生活水平的提高和人类社会的发展密切相关，研究领域十分广泛。你对化学研究的哪些问题感兴趣？一、化学科学的创造性和实用性化学是一门具有创造性的科学。化学的特征就是认识分子和制造分子。化学还是一门在人类生产和生活中有着重要作用的实用的科学。二、化学科学的形成和发展三、化学科学的探索空间交流·研讨在初步认识化学科学的基础上，你认为哪些职业及化学有关？它们涉及到哪些化学方面的内容？你最喜

2、欢其中的哪种职业？概括·整合1. 化学科学是一门什么样的科学？2. 举例说明化学科学的创造性和实用性。由此可看出，化学科学的特征是什么？3. 怎样理解“化学-21世纪的中心科学”这句话的含义？第2节 研究物质性质的方法和程序交流·研讨1. 在初中化学的学习中，你认识了哪些物质？你是通过什么方法来研究它们的性质的？2. 你认为研究一种物质的性质，应该按照怎样的程序来进行？你能通过实例说明吗？一、研究物质性质的基本方法研究物质的性质，常常运用观察、实验、分类、比较等方法。观察·思考观察金属钠及金属钠及水反应的现象在研究物质性质的过程中，可以通过实验来验证对物质性质的预

3、测或探究物质未知的性质。在进行实验时，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在不同的条件下可能会发生不同的反应。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，要仔细观察实验现象，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。活动·探究金属钠及氧气反应的实验交流·研讨1. 运用所学知识，比较金属钠及金属铁的性质。性质相同点不同点物理性质化学性质2. 根据所学的知识和已有的生活经验，预测金属可能具有哪些共同的性质。3. 在研究金属钠性质的过程中，你用到了哪些研究方法？二、研究物质性质的基本程序观察物质的外观

4、、预测物质的性质、实验和观察（设计并实施实验、观察现象）以及解释和结论（对实验现象进行分析和解释、对实验结论进行整合）是研究过程的重要环节，它们的科学组合便形成了研究物质性质的基本程序。案例：研究氯气的性质实验探究氯气能及水反应吗？身边的化学：含氯化合物的漂白作用及消毒作用概括·整合1. 你是按照什么程序、运用哪些方法研究金属钠和氯气的性质的？2. 金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的一般性质外，还具有自己的特性。请归纳金属钠的性质。物理性质-颜色状态硬度密度熔点化学性质及氧气反应：常温： 加热：及水反应：3. 氯气是一种重要的非金属单质，请你归纳氯气的性质。第3节 化学中常用的物理

5、量-物质的量联想·质疑水是大家非常熟悉的物质，它是由水分子构成的。一滴水（约0.05mL）大约含有17万亿亿个水分子。如果一个个地去数，即使分秒不停，一个人一生也无法完成这项工作。那么，怎样才能既科学又方便地知道一定量的水中含有多少个水分子呢？一、物质的量及其单位-摩尔迁移·应用通过物质的量可以把物质的宏观量（如质量、体积）及原子、分子或离子等微观粒子的数量联系起来。物质的量的单位是摩尔，简称摩，符号为mol国际上规定：1mol任何粒子所含的微粒数及0.012kg一种碳原子（12C）所含的碳原子相等。实验证明，0.012kg12C所含的碳原子数为6.02×1023

6、。6.02×1023mol-1称为阿伏加德罗常数（NA）。物质的量（n）、阿伏加德罗常数（NA）及微粒数（N）之间存在着以下关系：n=N/NA物质的量是用0.012kg12C中所含的原子数目作为标准来衡量其他微粒集体所含微粒数目多少的物理量。二、摩尔质量和气体摩尔体积交流·研讨1. 摩尔质量1mol的任何物质的质量，以克为单位时，在数值上都等于它的相对原子质量或相对分子质量。将单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，它的常用单位为g·mol-1或kg·mol-1。物质的量（n）、物质的质量（m）和物质的摩尔质量（M）之间存在着以下关系：n=m/M2.

7、 气体摩尔体积在相同的温度和压强下，1mol任何气体所占的体积是数值上近似相等。将一定的温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积（Vm），它的常用单位为L·mol-1和m3·mol-1。标准状况（简写STP，是指温度为0、压强为101kPa的状况）下，气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1。物质的量（n）、气体的体积（V）和气体摩尔体积（Vm）之间存在着以下关系：n=V/Vm迁移·应用三、物质的量浓度活动·探究配制一定体积的溶液并表示其组成以单位体积溶液中所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度（

8、CB），常用的单位为mol·L-1或mol·m-3在一定物质的量浓度的溶液中，溶质B的物质的量（n）、溶液的体积（V）和溶质的物质的量浓度（cB）之间存在着以下关系：nB=cB×V交流·研讨学习了物质的量这一物理量后，你对化学反应中的定量关系有了哪些新的认识？物质的量这一物理量就像一座桥梁，把物质的质量或体积等宏观量及微观粒子的数量联系起来。通过它，不仅可以了解一定质量或体积的物质所含的微粒个数，还可以知道化学方程式中反应物或生成物化学式前的系数之比就是它们的物质的量之比，从而能清楚地认识化学反应中各物质间的定量关系。概括·整合1. 通过物质的

9、量这一物理量，借助阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积和物质的量浓度可以把物质的宏观量及构成它们的微观粒子的数量联系起来。2. 物质的量这一物理量为我们认识化学反应提供了新的视角。请总结你对化学反应的新认识。第二章 元素及物质世界第1节 元素及物质的分类联想·质疑处于丰富多彩的物质世界中，你是否想过，这些物质都是如何组成的？为了更好地探讨物质的性质和用途，应该怎样对物质进行分类？各类物质之间具有怎样的关系？一、元素及物质的关系交流·研讨元素在物质中以两种形态存在，一种是游离态，一种是化合态。同种元素在不同的化合物中可能呈现不同的价态。通过对所对应物质性质的研究，可以清楚地

10、认识处于某一价态的元素的性质；反过来，通过对处于某一价态的元素性质的研究，可以更深刻地把握对应物质的性质。对于绝大多数元素来说，都能形成单质和化合物，这些物质构成了这种元素的物质家庭。迁移·应用二、物质的分类1. 物质分类的依据交流·研讨物质的组成是物质分类常用的依据。根据组成特点和所具有的性质，通常把化合物分为氧化物、酸、碱和盐。对于能及碱或酸反应的氧化物来说，又可分为酸性氧化物和碱性氧化物。实验证明，多数金属氧化物属于碱性氧化物，多数非金属氧化物属于酸性氧化物。2. 根据物质类别研究物质性质活动·探究单质、氧化物、酸、碱和盐间的关系利用物质间的反应关系，人们可

11、以研究物质的性质，制备物质以及鉴别和提纯物质。迁移·应用三、一种重要的混合物-胶体联想·质疑溶液、悬浊液及乳浊液都是由一种（或几种）物质（分散质）分散到另一种物质（分散剂）里形成的分散系。溶液中的分散质微粒是分子或离子，其微粒直径小于1nm（10-9），使溶液这种分散系表现出透明、均匀、稳定的宏观特征，而悬浊液、乳浊液中的分散质是分子的集合体或离子的集合体（呈固态或液态），其微粒直径大于100nm，使悬浊液或乳浊液这种分散系表现出浑浊、不稳定的宏观特征。还有一种分散系，其分散质的微粒直径介于1100nm之间，这种分散系称为胶体。胶体具有一些不同于溶液和浊液的独特性质。1.

12、丁达尔现象丁达尔现象是胶体中分散质微粒对可见光（波长为400700nm）散射而形成的。它在实验室里可用于鉴别胶体和溶液。2. 聚沉当向胶体中加入可溶性盐等物质时，可溶性盐产生的阳离子或阴离子所带电荷及胶体微粒所带电荷中和，从而使胶体微粒聚集成较大的微粒，在重力作用下形成沉淀析出。这种胶体形成沉淀析出的现象称为聚沉。加热或搅拌也可能引起胶体的聚沉。概括·整合1. 请补充完善下面的知识结构示意图。2. 请归纳总结单质、氧化物、酸、碱和盐之间的主要反应关系。第2节 电解质联想·质疑一、电解质及其电离1. 电解质和非电解质在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物称为电解质，酸、碱、盐

13、都是电解质；在上述两种情况下都不能导电的化合物称为非电解质，蔗糖、乙醇等都是非电解质。身边的化学电解质及细胞活动。2. 电解质的电离溶解于水或受热熔化时，离解成能够自由移动的离子的过程称为电离。实验证明：酸在溶解于水时能够发生电离，而碱、盐在溶解于水或者受热熔化时能发生电离。电离时，生成的阳离子全部是H+的化合物称为酸，生成的阴离子全部是OH-的化合物称为碱，能够生成金属阳离子（或铵离子）和酸根阴离子的化合物称为盐。电离可以用电离方程式表示。迁移·应用二、电解质在水溶液中的反应1. 离子反应观察·思考稀硫酸及氢氧化钡在水溶液中的反应迁移·应用在溶液中有离子参加的化

14、学反应称为离子反应。酸、碱和盐在溶液中互相交换成分所发生的反应是复分解反应，复分解反应实质上是一种离子反应，只有生成了难溶的物质（如BaSO4，AgCl），或难电离的物质（如H2O），或挥发性的物质（如CO2），反应才能发生。2. 离子方程式离子反应可用离子方程式表示。交流·研讨离子方程式和化学方程式都能描述化学反应，但离子方程式的描述更加本质。其实，离子方程式所表示的不仅仅是一个化学反应，而是一类化学反应，并揭示了这类化学反应的实质。利用离子反应可以检验某种（或某些）离子是否存在。概括·整合1. 电解质和非电解质是从一个新的视角对化合物分类所得到的结果。那么，什么是电解质

15、？将化合物分为电解质和非电解质的依据是什么？2. 酸、碱和盐在水溶液中能够发生电离。以氯化钠为例说明电离的实质。3. 酸、碱和盐都是电解质。如何从电解质电离的角度认识酸、碱和盐？4. 酸、碱和盐在溶液中发生的反应属于离子反应。什么是离子反应？离子方程式及一般的化学方程式有什么区别和联系？复分解反应这类离子反应发生的条件是什么？第3节 氧化剂和还原剂一、氧化还原反应1. 化学反应及元素化合价的变化交流·研讨从反应过程中元素化合价有无变化的角度，可以将化学反应分为两大类。在反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。在氧化还原反应中，反应物所含某种或某些元素化合价升高的反应称为

16、氧化反应；反应物所含某种或某些元素化合价降低的反应称为还原反应。2. 氧化还原反应的实质观察·思考氧化还原反应的实质所有的氧化还原反应中都存在着电子转移，电子转移是氧化还原反应的实质。原子间或原子及离子间的电子转移必将引起元素化合价的变化，因此元素化合价的变化是电子转移的外观表现。二、氧化剂和还原剂交流·研讨在氧化还原反应中，所含的某种元素的化合价降低的反应物，称为氧化剂；所含的某种元素的化合价升高的反应物，称为还原剂。一种物质在氧化还原反应中究竟是做氧化剂还是做还原剂，需要考虑及之反应的物质的氧化性或还原性的相对强弱。不同的氧化剂或还原剂，因其得失电子的能力不同，其氧化能

17、力或还原能力有所不同。迁移·应用举例说明在你所了解的众多物质中，哪些物质具有氧化性可做氧化剂，哪些物质具有还原性可做还原剂。试从元素化合价的角度进行分析。在中学化学里，常见的氧化剂有氧气、氯气等活泼的非金属单质，硝酸、浓硫酸等含有较高价态元素的含氧酸，以及高锰酸钾、氯酸钾、氯化铁等含有较高价态元素的盐。活泼的金属单质可做还原剂，常见的还原剂还有碳单质、氢气等非金属单质，以及一些含有较低价态元素的氧化物和盐（如一氧化碳、二氧化硫、碘化钾、亚硫酸钠、硫酸亚铁等）。三、探究铁及其化合物的氧化性或还原性铁及其化合物在一定条件下可通过氧化还原反应相互转化，并在转化过程中表现出不同的氧化性或还原

18、性。活动·探究铁及其化合物的氧化性和还原性迁移·应用身边的化学铁元素及人体健康概括·整合1什么是氧化还原反应？它的实质是什么？如何判断一个反应是否属于氧化还原反应？2. 氧化还原反应及化合、分解、置换等反应既有联系，又有区别。以下图示反映了它们之间的联系。3氧化反应和还原反应是两个相反的过程，它们统一于一个氧化还原反应中。氧化剂和还原剂是同一氧化还原反应中既相互对立又相互依存的反应物。请用图示的方式，表示下列术语之间的关系。氧化剂 还原剂 氧化反应 还原反应 化合价升高 化合价降低 得到电子 失去电子4. 铁元素是一种重要的金属元素，铁及其化合物之间可以发生相互转

19、化。通过实例说明不同价态的铁元素之间的相互转化关系，并归纳铁及其化合物的主要性质。第三章 自然界中的元素第1节 碳的多样性联想·质疑一、多种多样的碳单质由同一种元素组成的性质不同的几种单质，叫做该元素的同素异形体。金刚石、石墨和C60是碳元素的同素异形体，氧气和臭氧（O3）是氧元素的同素异形体。结构不同，决定了碳的各种单质有着不同的性质。二、广泛存在的含碳化合物蛋白质、淀粉以及天然气的主要成分甲烷等是由碳元素及氢、氧、氮等元素中的一种或几种组成的有机化合物；大气中的二氧化碳，多种碳酸盐矿石像大理石、方解石（CaCO3）、白云石CaMg(CO3)2、菱锌矿（ZnCO3）、菱镁矿（MgC

20、O3）和菱铁矿（FeCO3）等，则是含有碳元素的无机化合物。碳酸钠和碳酸氢钠也是常见的含碳化合物。活动·探究碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质归纳总结1. 总结碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质，写出相关反应的化学方程式。2. 如何鉴别一种白色固体粉末是碳酸钠还是碳酸氢钠？三、碳及其化合物间的转化1. 自然界中碳及其化合物间的转化活动·探究模拟溶洞的“形成”2. 生产和生活中碳及其化合物间的转化概括·整合1. 完成下图，列举碳的同素异形体和含碳化合物，并总结它们的主要性质。2. 分别从下列视角总结碳及其化合物间的转化。视角1：各类物质间的转化视角2：不同价态含碳物质间的转化你可以

21、在下图中标出相应的物质及其转化关系，并写出反应的化学方程式。第2节 氮的循环联想·质疑闪电是大家非常熟悉的自然现象。你知道在雷电交加的时候，空气里的氮气和有关的含氮化合物发生了哪些化学反应，产生了哪些物质？这些化学反应和所产生的物质对于人类的生产和生活有什么意义？一、自然界中氮的循环交流·研讨1. 自然界中氮循环涉及到许多含氮物质，请指出它们的物质类别和其中氮元素的化合价。2. 自然界中氮循环包括多种多样的含氮物质的转化，有的对人类的生产、生活有益，有的则产生了负面作用，请举例说明。二、氮循环中的重要物质1. 氮气使空气中游离态的氮转化为含氮化合物叫做氮的固定，简称固氮。氨

22、的合成、在放电条件下氮气及氧气直接化合等都是氮的固定。氮的固定主要有自然固氮和人工固氮（或工业固氮）两种方式。2. 一氧化氮和二氧化氮3. 氨及铵态氮肥观察·思考氨的性质（1）氨溶解于水仅仅是简单的溶解吗？喷泉呈现红色说明了什么？（2）【实验2】中的现象为什么会发生？这个实验说明浓氨水和浓盐酸各具有什么性质？（3）氨中氮元素的化合价是-3，请从化合价的角度分析，氨还可能具有什么性质？它可能及哪些物质发生反应？观察·思考铵盐的性质（1）总结铵盐的性质。（2）从离子反应的角度认识铵盐及碱溶液的反应。（3）应当怎样合理地储存和施用铵态氮肥？在实验室里常用氯化铵及氢氧化钙反应制取少

23、量氨气，用向下排空气法收集并用湿润的红色石蕊试纸检验氨气是否收集满。4. 硝酸观察·思考硝酸的氧化性（1）通过实验，你对硝酸的氧化性有了哪些认识？（2）浓硝酸通常保存在棕色试剂瓶里，这是为什么？（3）浓硝酸能及金属铁发生反应吗？三、人类活动对氮循环和环境的影响交流·研讨1. 如何减少人类活动对氮循环的影响？2. 如何减少氮氧化物对环境的影响？概括·整合1. 形成并完善本节知识结构图，总结归纳氮及其化合物的主要性质。2. 雷电高能固氮时都发生了哪些化学反应？3. 合成氨是一种重要的人工固氮方式。工业上合成氨的反应原理是什么？4. 人类生产和生活中的哪些活动会对自然界

24、中的氮循环和环境产生影响？第3节 硫的转化联想·质疑火山喷发时熔岩喷涌、浓烟滚滚，不仅释放出巨大的能量，而且产生许多含有硫元素的气体，在火山口还有硫单质出现。这是硫单质及含硫化合物的来源之一。除此之外，自然界里还有哪些含硫化合物？它们在自然界中是怎样产生和存在的？人们是怎样把它们转化成人类生产和生活所需要的物质的？在使用硫及其化合物的过程中，人们遇到了哪些问题？这些问题是如何解决的？一、自然界中的硫1. 自然界中不同价态硫元素间的转化2. 认识硫单质观察·思考硫单质的性质硫单质具有哪些物理性质和化学性质？硫有多种同素异形体，常见的有斜方硫和单斜硫。身边的化学硫磺的用途二、实

25、验室里研究不同价态硫元素间的转化活动·探究不同价态硫元素间的转化含有不同价态硫元素的物质间转化时所发生的反应属于氧化还原反应。三、酸雨及其防治交流·研讨1. 请查找资料，了解生产和生活中减少二氧化硫排放的具体措施，并结合二氧化硫的性质进行分析。2. 根据所学知识，你知道采取什么办法能解决下列问题吗？（1）治理已酸化的湖泊和土壤。（2）保护暴露在大气中的建筑。概括·整合1. 不同价态硫元素间的转化：2. 在硫磺和二氧化硫中硫元素的化合价处于中间价态，所以硫磺和二氧化硫既具有氧化性又具有还原性。那么，哪些反应分别体现了硫磺和二氧化硫的氧化性？哪些反应分别体现了硫磺和二

26、氧化硫的还原性？3. 不同价态的硫元素间是可以相互转化的，转化时所发生的反应都属于氧化还原反应。那么，哪些反应可实现不同价态硫元素之间的相互转化？4. 酸雨给人类带来种种灾害，严重威胁着生态环境。二氧化硫及酸雨的形成有什么关系？由此你想到，应如何防治酸雨？5. 人类很早就认识和应用硫及其化合物了。举例说明硫及其化合物都有哪些重要用途。第4节 海水中元素联想·质疑尝过海水的人都知道，海水又苦又咸，不能直接饮用。看来，海水中除了含有氢、氧元素外，一定还含有其他元素。那么，海水中还含有哪些元素？它们在海水中是以什么形式存在的？它们在海水中的含量如何？人类是怎样提取它们并加以利用的？一、海水

27、-元素宝库1. 常量元素氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶（Sr）、溴（Br）、硼（B）、氟（F）这11种元素在每升海水中的含量均大于1mg，称为海水中的常量元素。常量元素的总量占海水所溶解物质总量的99.9%。交流·研讨在日常生活中，除了食盐，你还接触过哪些含氯化合物？以食盐为原料可制得哪些化工产品？这些化工产品各有什么用途？请查阅资料了解有关情况，并及同学们交流。2. 微量元素在每升海水中含量低于1mg的元素称为海水中的微量元素。二、镁及海水提镁交流·研讨（1）海水提镁要用到海滩上的贝壳。那么，贝壳在生产流程中起什么作用？其主要成分发生了怎样的化学变化？（2）从海水中的Mg

28、2+到金属镁，经历了哪些化学变化？（3）在用上述方法提取镁的过程中，采取了哪些措施来提高经济效益？这对你有什么启示？观察·思考金属镁的还原性镁是较活泼的金属，它的还原性较强，不仅能及氧气反应，而且在一定条件下能及某些氧化物反应，将其中的某些元素还原出来。三、溴及海水提溴观察·思考溴单质和碘单质的物理性质（1）溴单质和碘单质分别具有哪些物理性质？（2）在保存溴单质和碘单质时应分别注意哪些问题？（3）碘容易升华的性质有什么重要用途？活动·探究氯、溴和碘单质的氧化性强弱比较（1）通过实验探究，你认为氯、溴和碘单质的氧化性强弱如何？（2）氯、溴和碘单质的氧化性强弱对于从溴

29、化物中提取溴有什么作用？交流·研讨1. 在海水提镁和提溴的过程中，运用了哪些分离方法？你还知道哪些分离方法？2. 通过本节的学习，你对海水的综合利用有了哪些认识？请查阅相关资料，并及同学们交流。概括·整合1. 海水的综合利用：2. 金属镁被称为“国防金属”。镁元素的哪些性质和用途使金属镁获得这一美誉？金属镁能在二氧化碳气体中燃烧，说明它具有什么性质？3. 溴单质和碘单质各具有哪些物理性质和化学性质？氯、溴、碘单质都具有氧化性，它们氧化性强弱的关系如何？在工业上是如何利用这一关系从海水中提取溴的？第四章 材料家族中的元素第1节 硅 无机非金属材料联想·质疑看到计算机

30、芯片、传导电话的光缆、化学实验室的玻璃仪器，你能想象得出它们都是以硅或硅的化合物为材料制成的吗？除了以硅酸盐为主要成分的传统无机非金属材料外，你还能知道其他无机非金属材料吗？一、单质硅及半导体材料交流·研讨1. 在前面的学习中，你已探讨过许多非金属单质，它们在性质上具有许多相似之处。硅作为非金属单质，具备这些性质吗？2. 硅能够成为一种重要的半导体材料，除了上述原因外，还可能及它具备的什么性质有关？二、二氧化硅及光导纤维交流·研讨1. 从物质分类角度来看，二氧化硅属于哪类物质？2. 二氧化硅可能具有哪些化学性质？三、硅酸盐及无机非金属材料1. 玻璃2. 水泥3. 陶瓷概括&

31、#183;整合1. 硅及其化合物间的转化和这些物质的用途如下图所示。请写出其中有关反应的化学方程式。2. 硅是一种重要的非金属元素。对碳、硫、硅、氢、氧、氯等非金属的性质进行比较分析，归纳总结非金属单质具有哪些主要的物理性质和化学性质。3. 无机非金属材料是材料世界的一大家族，它的某些成员的性质和用途你早已熟悉。通过本节学习，你对无机非金属材料有了哪些新的认识？第2节 铝 金属材料联想·质疑在我们的日常生产生活中，无论是铝合金制的飞机机身、芯片中的金属导线，还是做饭用的铁锅、喝水用的不锈钢杯，金属制品随处可见。你知道这些金属制品中含有哪些金属吗？这些金属有着怎样的性质？在金属材料中人

32、们是怎样利用金属的性质的？一、铝及铝合金1. 认识铝及其化合物交流·研讨你已经学习过钠、镁、铁等金属单质的知识，这些金属在性质上具有相似之处。讨论（1）铝作为一种金属，它可能具有哪些性质？（2）铝是一种重要的金属材料，这可能及它具有的哪些性质有关？观察·思考金属铝的还原性铝热反应，铝热剂观察·思考氢氧化铝及酸、碱溶液的反应迁移·应用生活中，你或许有这样的经验：铝制器具不能用来盛放醋、酸梅汤和碱水等物质。如果盛放这些物质的话，铝制器具就容易被腐蚀。请你尝试分析其中所发生的化学反应。2. 铝合金及其制品三、金属及金属材料冶金工业上，人们常将金属材料分为黑色金

33、属材料和有色金属材料两大类。黑色金属材料通常包括铁、锰、铬以及它们的合金，是应用最广的金属材料。除黑色金属以外的其他金属材料及其合金称为有色金属材料。1. 重要的黑色金属材料-钢铁2. 几种有色金属材料-金、银、铜概括·整合1. 对铁、镁、铝、铜、钠等金属的性质进行比较，归纳总结金属具有哪些主要的物理性质和化学性质。2. 铝是一种活泼的金属元素。铝、氧化铝和氢氧化铝各具有哪些主要的化学性质？这些性质决定着它们有些什么重要用途？3. 钢铁、铝合金等是一些重要的金属材料。金属材料一般是怎样分类的？举例说明各类金属材料的主要用途，将其填写在下图的空白处。第3节 复合材料联想·质疑

34、运动员在撑杆跳项目中使用的撑杆极富弹性，你知道它是用什么材料制成的吗？“神舟六号”载人飞船穿过大气层时，外壳和大气层摩擦产生几千摄氏度的高温，是什么材料经受了这种考验而使飞船安然无恙呢？是金属、陶瓷、还是塑料？一、认识复合材料交流·研讨请结合具体实例，讨论各种单一材料的优缺点，完成下面的表格。材料实例优点缺点金属材料钢铁无机非金属材料普通玻璃有机合成材料塑料将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的，这样的材料称为复合材料。复合材料由两部分组成，一部分称为基体，在复合材料中起黏结作用；另一部分称为增强体，在复合材料中起骨架作用。复合材料既保持了原有材料的特点，又使各组分之间协同

35、作用，形成了优于原材料的特性。交流·研讨二、形形色色的复合材料1. 生产、生活中常用的复合材料交流·研讨图434给出的是一些生产、生活中常见用品的图片，这些用品都是由一种叫做玻璃钢的复合材料制成的。请及同学们讨论玻璃钢具有什么特性？交流·研讨你经常打羽毛球吗？现在打羽毛球使用的大多是碳素球拍，但几年前用的多是铝合金球拍，人们还曾使用过木制球拍。请及同学们讨论：用于制造碳素球拍的材料有哪些优越性？它为什么会具有这些优越性？2. 航空、航天领域中的复合材料概括·整合1. 材料科学的发展过程如图439所示。2. 复合材料的发展前景不可估量。什么是复合材料？人们

36、为什么要研制复合材料？你能举例说明吗？3. 试讨论元素及其化合物的组成和性质及材料性能的关系。下册第一章 原子结构及元素周期律第1节 原子结构联想·质疑一、原子核 核素1. 原子核的构成原子是由原子核和核外电子构成的，而原子核又是由更小的微粒-质子和中子构成的。交流·研讨下表列出的是构成原子的微粒-电子、质子和中子的基本数据。微粒电子质子中子质量/kg9.109×10-311.673×10-271.675×10-27相对质量0.00054841.0071.008电量1.602×10-191.602×10-190电荷-1+10

37、请根据表中所列数据讨论：1. 在原子中，质子数、核电荷数和核外电子数之间存在着怎样的关系？为什么？2. 原子的质量主要由哪些微粒决定的？3. 如果忽略电子的质量，质子、中子的相对质量分别取其近似整数值，那么，原子的相对质量在数值上及原子核内的质子数和中子数有什么关系？对一个原子来说：核电荷数=质子数=核外电子数人们将原子核中质子数和中子数之和称为质量数。质子数（Z）+中子数（N）=质量数（A）迁移·应用2. 核素观察·思考氕、氘、氚（1）氕、氘、氚的原子结构有何异同？（2）它们是同一种元素吗？具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。氢元素有氕、氘、氚3种核素。质子

38、数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素。同位素分为稳定同位素和放射性同位素两种。放射性同位素最常见的应用是作为放射源和进行同位素示踪。二、核外电子排布交流·研讨电子极其微小，即使使用最先进的扫描隧道显微镜（STM），也只能观察到排列有序、紧密堆积的原子，而观察不到比原子小得多的电子。一个多世纪以来，科学家们主要采用建立模型的方法对核外电子的运动情况进行研究。请你查阅有关原子结构模型的资料，及同学们讨论电子在原子核外是怎样运动的。人们常用原子结构示意图来简明地表示电子在原子河外的分层排布情况。元素的性质及原子的最外层电子排布密切相关。元素的化合价数值，及原子的电子层结构特别

39、是最外层电子数有关。交流·研讨（1）请你尝试画出钙原子（核电荷数为20）和钾原子（核电荷数为19）的结构示意图。（2）通过前面的学习你已经知道，金属钠、金属镁在化学反应中表现出还原性，而氧气、氯气在化学反应中表现出氧化性，你能用原子结构的知识对这一事实进行解释吗？（3）你认为原子结构的知识对于理解物质结构和性质的关系有哪些帮助？概括·整合1. 请用图示的方法描述构成原子的各种微粒及元素、核素间的关系，以及元素、核素及同位素间的关系。2. 核外电子排布是有一定规律的。那么，电子在核外是如何排布的？原子的最外层电子排布及元素的化学性质有什么关系？3. 你认为研究原子结构有什么意

40、义？请你列举核素在生产和生活中的应用。第2节 元素周期律和元素周期表联想·质疑目前已经发现的元素有110多种。在元素周期表中，元素是有序排列的。你是否想过：元素为什么会按照这样的顺序在元素周期表中排列？它们之间存在着什么关系？人们是怎样描述这种关系的？一、元素周期律原子序数是元素在元素周期表中的序号，其数值等于原子核内的质子数或原子核外的电子数。活动·探究元素周期律初探元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化，这个规律叫做元素周期律。二、元素周期表通过元素周期表，可以了解关于某元素的名称、元素符号、相对原子质量、原子序数等信息。元素周期表还对金属元素和非金属元素进行了

41、分区。在元素周期表中，行称为周期，列称为族。交流·研讨请仔细观察元素周期表（见附录），回答问题：（1）元素周期表有多少个周期？每个周期各有多少种元素？（2）以第2周期、第3周期元素为例分析：元素周期表中位于同一周期的元素的原子结构有什么相同之处？它们是怎样递变的？（3）以第1列、第17列元素为例分析：元素周期表中位于同一列（族）的元素的原子结构有什么相同之处？它们又是怎样递变的？（4）在元素周期表中，找出你熟悉的元素的位置。（5）关于元素周期表，你还有哪些问题？1. 周期元素周期表有7个横行，也就是7个周期。周期的序数就是该周期元素原子具有的电子层数。2. 族在元素周期表中位于同一主

42、族的元素的原子最外层电子数相同，而且最外层电子数及族序数相同，它们按照电子层数递增的顺序自上而下依次排列。因此，每一主族的各元素具有相似的性质。概括·整合1. 元素之间是存在相互联系和内在变化规律的，元素周期律揭示了这种相互联系和内在变化规律。什么是元素周期律？元素周期律的实质是什么？2. 元素周期表是元素周期律的具体表现形式。常见的元素周期表的结构是怎样的？金属元素和非金属元素可怎样分区？同周期、同主族元素的原子结构各有什么特点？3. 利用元素周期表归纳总结你所学过的元素化合物知识。第3节 元素周期表的应用联想·质疑一、认识同周期元素性质的递变规律活动·探究第3

43、周期元素原子得失电子能力的比较在同一周期中，各元素原子的核外电子层数相同，但从左到右核电荷数依次增多，原子半径逐渐减小（稀有气体元素除外），原子失电子能力逐渐减弱、得电子能力逐渐增强。这种情况周而复始。因此，元素周期表清楚地体现了元素的性质随着原子序数的递增呈现的周期性变化。二、预测同主族元素的性质交流·研讨（1）元素周期表中，同主族元素原子的核外电子排布有什么特点？请你推测同主族元素的性质。（2）尝试着从你学过的物质及其变化中为你的推测寻找证据。在元素周期表中位于同一主族的元素原子的最外层电子数相同，因此同主族元素具有类似的性质。但是，同主族元素原子从上到下电子层数依次增多，原子半

44、径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱。这样，就引起了同主族元素的单质及化合物有关化学性质的递变。观察·思考预测金属钾的性质思考根据金属钾、钠的性质，预测A族其他元素单质的性质。概括·整合1. 完成下表，总结元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律。（1）从原子结构的角度分析，元素的性质为什么呈现上述递变规律？（2）怎样根据元素在元素周期表中的位置预测它的性质？2. 元素周期表的发现和元素周期表的诞生是19世纪化学科学的重大成就之一，具有重要的哲学意义、自然科学意义和实际应用价值。举例说明元素周期律和元素周期表在化学学习、科学研究和生产实践中的具体应用。第二

45、章 化学键 化学反应及能量第1节 化学键及化学反应联想·质疑在以下两个你所熟悉的化学反应中，除了物质的变化外，有能量的变化吗？如果有，是什么样的能量变化？（1）请你根据已有的知识思考：化学反应中为什么会发生物质变化？（2）请你猜测：化学反应中为什么会有能量变化？一、化学键及化学反应中的物质变化1. 化学键及物质变化相邻原子间的强相互作用称为化学键。交流·研讨研究证实，化学反应中物质变化的实质是旧化学键断裂和新化学键形成。2. 共价键和离子键交流·研讨氢气在氯气中燃烧时，氢分子和氯分子分别获得能量，使各自的化学键断裂，从效果上看，相当于分别形成氢原子、氯原子，氢原子

46、和氯原子再结合成氯化氢分子。请根据核外电子排布规律讨论：（1）氢原子和氯原子为什么有形成分子的趋势？（2）氯化氢分子是怎样形成的？原子间通过共用电子形成的化学键，叫做共价键。交流·研讨你已经知道金属钠在氯气中燃烧时能够生成氯化钠。图217是金属钠、氯气、氯化钠及它们的微观结构示意图。金属钠及氯气的反应为：讨论（1）运用核外电子排布的知识解释氯化钠是怎样形成的？（2）运用化学键的知识分析这个反应的实质。阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键，叫做离子键。3. 离子化合物及共价化合物交流·研讨下表给出的都是你熟悉的物质，请利用化学键知识分析它们的构成情况。物质形成化学键的微粒化

47、学键的类型水氨二氧化碳氯化钾氯化钙化学键将原子（或离子）按一定的数量结合在一起，形成具有固定组成的物质。人们根据化合物中所含化学键类型的不同，把含有离子键的化合物叫做离子化合物，如NaCl、KOH、CaO、MgCl2等；把只含有共价键的化合物叫做共价化合物，如HCl、H2O、CO2、CH4、NH3等。二、化学键及化学反应中的能量变化活动·探究感受化学反应中的能量变化交流·研讨从化学键的角度分析化学反应中能量变化的实质。在化学反应过程中，破坏旧化学键，需要吸收一定的能量来克服原子（或离子）间的相互作用；形成新化学键时，又要释放一定的能量。因此，在化学反应中，不仅有新物质生成，

48、而且伴随着能量变化。在化学反应过程中，如果形成新化学键释放的能量大于破裂旧化学键所需要吸收的能量，反应开始后，就会有一定的能量以热能、电能或光能等形式释放出来；如果形成新化学键释放的能量小于断裂旧化学键所需要吸收的能量，则需要不断地吸收能量才能使反应持续进行。因此，可把化学反应的过程看做“储存”在物质内部的能量（化学能）转化为热能、电能或光能等释放出来，或者是热能、电能或光能等转化为物质内部的能量（化学能）被“储存”起来的过程。迁移·应用（1）你能举出化学能转化成其他形式能的实例吗？这些转化有什么实际意义？（2）某同学用图2-1-9来表示自己对物质变化的认识过程，请你说明这幅图的含义

49、 观察物质变化的现象（颜色、状态等） 对物质的变化进行分类（化学变化、物理变化）探究物质的化学变化 分析物质的物理变化物质的变化 能量的变化 微粒间的重新组合、化学键发生变化概括·整合1. 化学反应中的物质变化和能量变化：2. 化学键及化学反应中物质变化和能量变化有着密切的关系。什么是化学键？化学键有哪些主要类型？各类化学键的主要特点是什么？3. 用简图表示物质（共价化合物、离子化合物）、微粒（原子、离子、分子）、化学键之间的关系。第2节 化学反应的快慢和限度一、化学反应的快慢联想·质疑硫酸是一种重要的化工产品。早在公元7世纪，人们就开始寻找制取硫酸的方法，但是直到1875

50、年，德国化学家麦塞尔用铂做催化剂并在催化氧化前将二氧化硫和氧气净化，才使硫酸生产有了较大的发展。而后硫酸工业的每次突破性进展都是因为使用了新型、高效的催化剂而引起的。那么，催化剂为什么有如此重要的作用？硫酸生产中，二氧化硫转化为三氧化硫为什么通常在较高的温度下进行？活动·探究认识化学反应的快慢物质之间能否发生化学反应以及可能发生的化学反应的快慢是由物质本身的性质决定的，但是可以通过改变反应物的浓度、反应的温度、反应物间的接触面积等条件来调控化学反应速率。通常情况下，增加反应物浓度、升高温度、增大反应物间的接触面积以及使用催化剂可以提高化学反应速率。二、化学反应的限度联想·质

51、疑在以前的学习中，你所接触的化学反应一般都进行得很完全。例如，镁条燃烧后只剩下白色的氧化镁，金属钠及水反应后最终得到澄清的溶液那么，是不是所有的化学反应都能进行得很完全呢？1. 可逆反应在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应称为可逆反应。在可逆反应的化学方程式中，用“”号代替“=”。2. 化学平衡在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，反应物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生变化，正反应速率和逆反应速率相等，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。当可逆反应达到化学平衡时，无论是正反应还是逆反应，都在继续进行着，因而化学平衡是一种动态平衡。观察·思考温度对化学平衡的影响当条件改变

52、时，原来的化学平衡将被破坏，并在新的条件下建立起新的化学平衡，即发生化学平衡的移动。大量的科学实验证明，化学平衡的移动通常受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响。概括·整合1. 填写下表，总结影响化学反应速率的因素。条件条件改变对化学反应速率的影响浓度温度催化剂2. 平衡是一种普遍存在的现象。什么是化学平衡？它具有哪些特点？3. 通过本节学习，你对化学反应又有了哪些新的认识？第3节 化学反应的利用联想·质疑到目前为止，你已经学习了许多化学反应，认识到化学反应及人们的日常生活和化工生产有着密切的联系。在日常生活和化工生产中，化学反应都有哪些应用？你知道日用陶瓷材料是利用什么原

53、料通过什么样的化学反应制得的吗？人造卫星里的燃料电池利用的又是什么化学反应？一、利用化学反应制备物质活动·探究氯气的制取二、化学反应为人类提供能量交流·研讨活动·探究原电池的工作原理概括·整合1. 面对纷繁复杂的化学反应，为了研究和应用的方便，人们从不同的角度对它们进行了分类。 化学反应化合、分解、置换和 有些反应为 有些反应为 吸收能量的反应和复分解四种基本反应 可逆反应 氧化还原反应 释放能量的反应2. 化学反应有许多重要的应用 化学反应 物质变化 能量变化 制备物质 提供能量（1）在实验室里和工业上各是利用什么化学反应来制备氯气的？你还能举出实验室

54、里和工业上利用化学反应制备物质的实例吗？（2）怎样证明化学能及热能、电能或光能之间能发生相互转化？（3）根据你对化学反应的规律、实质及应用的认识，进一步丰富以上有关化学反应的图示。第三章 重要的有机化合物第1节 认识有机化合物联想·质疑在日常生活中，我们随时随地都有可能接触到种类不同的有机化合物。你能说出哪些物质是有机化合物吗？想一想，它们在性质和功能上各有什么特点？它们的性质为什么会有这样的特点？一、有机化合物的性质观察·思考甲烷的化学性质迁移·应用可燃性气体及空气混合后，遇火能够引起爆炸的浓度范围称为爆炸极限，一般用该气体在混合气中的体积分数来表示。能引起爆炸

55、的最低浓度称为爆炸下限，能引起爆炸的最高浓度称为爆炸上限。例如，甲烷的爆炸极限为4.9%16%。我国的许多煤矿都是瓦斯含量较高的煤矿，容易发生瓦斯爆炸事故，造成人员伤亡和财产损失。请你分析，在什么情况下容易发生矿井瓦斯爆炸？对此应该采取哪些安全措施？有机化合物分子里的某些原子（或原子团）被其他原子（或原子团）代替的反应叫做取代反应。身边的化学几种麻醉剂二、有机化合物的结构特点在有机化合物里，有一类物质是仅由碳和氢两种元素组成的，这类有机化合物总称为烃。烃也叫碳氢化合物。活动·探究烷烃的结构具有相同分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象；具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分

56、异构体。有机化合物结构的多样性是导致有机化合物种类繁多、数量巨大的主要原因，而且正是这种结构的多样性，使有机化合物大家族异彩纷呈，拥有许多性质奇妙、功能特异的物质。概括·整合1. 有机化合物种类繁多、数量巨大，这及有机化合物的结构多样性有关。有机化合物结构的多样性主要体现在分子中碳原子的结合方式和同分异构现象上。碳原子的结构有何特点？有机化合物分子中碳原子间都可以怎样结合？什么是同分异构现象？2. 列表说明甲烷的组成、结构、性质和主要用途。组成结构物理性质化学性质主要用途3. 烷烃的结构有什么特点？第2节 石油和煤 重要的烃一石油的炼制 乙烯联想·质疑加油站里通常有不同型号的汽油和柴油。你知道它们是怎样用石油制得的吗？以石油为原料还能制得哪些物质？它们有什么性质和用途？1. 石油的炼制石油主要是由分子中含有不同数目碳原子的烃组成的复杂混合物。通过加热和冷凝，可以把石油分成不同沸点范围的产物，这种方法叫做石油的分馏。为了提高轻质液体燃料的产量和