主线一 物质是什么(分类)
一句话串起来:先问“有几种物质”,切出混合物和纯净物(第二单元);混合物能利用各成分的性质差异分开(制氧气、净水);要把纯净物继续往下分,需要一把尺子,这把尺子就是第三单元的元素;再问“有几种元素”,切出单质和化合物,化合物里再挑出氧化物(第四单元);最后,物质属于哪一类,决定了它的化学式怎么写。
课本自己就是这样收拢的:第二单元整理与提升“一、基于空气的组成认识物质及其分类”(P50)→ 第四单元整理与提升“一、依据元素组成对纯净物进行分类”(P104)。
👇 分类总图:点“下一刀”一步步展开(复习时可以先让孩子自己画,再对照)
按课本顺序走一遍:七个台阶
①第一刀:混合物还是纯净物?
📖 第二单元 课题1 我们周围的空气 · 一、空气的组成
化学研究物质,第一步要先认出“这是一种物质还是几种物质混在一起”。课本选空气作为第一个例子:空气里有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳……所以空气是混合物。
课本 P32由两种或两种以上的物质混合而成的物质叫作混合物,组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质。
课本 P32纯净物可以用化学符号来表示,如氮气可表示为 N₂,氧气、二氧化碳可分别表示为 O₂、CO₂。
课本 P37纯净物由一种物质组成,混合物由两种或两种以上物质组成。氧气、氮气等是纯净物,空气是混合物。
怎么理解
- 判断标准只有一个:有几种物质。和“干不干净、看起来是否透明”无关。
- “组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质”这句话很重要,它是下一节“混合物能分离”的依据:各成分性质没变,就能利用性质差异把它们分开。
- 只有纯净物才能用一个化学符号表示;混合物(如空气)写不出一个化学式。这句话在第四单元会再出现(见⑥)。
判断题陷阱
洁净的空气是纯净物。
× “洁净”只说明没有污染物,空气中仍有氮气、氧气等多种物质,是混合物(课本练习P37第5题)。
液氮是纯净物。
√ 液氮只是状态变成液态,仍只含氮气一种物质。
空气中的稀有气体是纯净物。
× 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡等多种气体(P31),是混合物。
蜡烛燃烧后的产物是纯净物。
× 产物有水和二氧化碳两种物质,是混合物(课本练习P37第3题)。
🔗 ⑥:纯净物还要再分:单质与化合物 主线四:空气的成分与用途
②混合物能分开:工业制氧气
📖 第二单元 课题3 制取氧气 · 资料卡片“工业上如何大量制取氧气”
既然混合物里各成分“保持着它们各自的性质”,就可以利用性质差异把它们分开。课本第一次用这个思路,是从空气里大量得到氧气。
课本 P44液态纯净物有一定的沸点。
课本 P44由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低,所以氮气首先从液态空气中分离出来,剩下的主要是液态氧。
课本 P44通常把氧气加压后储存在蓝色的钢瓶中
怎么理解
- 利用的是沸点这种物理性质的差异。整个过程没有生成新物质,所以是物理变化(连到主线三)。
- 对比实验室制氧气:用高锰酸钾、过氧化氢分解,生成了新物质,是化学变化。同样是“得到氧气”,工业法和实验室法变化类型不同,这是常考对比。
- “剩下的主要是液态氧”:用的是“主要”,得到的并不是绝对纯的氧。
判断题陷阱
工业上分离液态空气制氧气属于分解反应。
× 没有生成新物质,是物理变化,谈不上分解反应。
液态空气升温时,氧气先蒸发出来。
× 液态氮的沸点比液态氧低,氮气首先分离出来。
🔗 主线三:物理变化与化学变化 主线四:实验室制取氧气
③天然水也是混合物:净化就是“分离”
📖 第四单元 课题1 水资源及其利用 · 三、水的净化
第二个混合物的例子是天然水。净水的每一步,本质上都是把某类杂质从混合物里分出去;分到最后得到的蒸馏水,才接近纯净物。
课本 P86自然界的河水、湖水、海水等天然水里含有许多杂质,难溶性杂质使其浑浊,可溶性杂质则可能使其有气味或颜色。
课本 P86沉降、过滤和吸附是工业生产和化学实验中分离混合物的常用方法。
课本 P88经沉降、过滤和吸附等净化处理后,浑浊的水变澄清了,但仍然不是纯水。
课本 P88含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫作硬水,不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫作软水。
课本 P88实验室用的蒸馏水是净化程度较高的水
怎么理解
- 按杂质分两类来记:难溶性杂质(使水浑浊)→ 沉降、过滤除去;可溶性杂质(气味、颜色、钙镁化合物)→ 吸附能除去一部分,蒸馏除得最彻底。
- “澄清”≠“纯净”。过滤后的水仍溶有可溶性杂质,所以还是混合物,这正是主线一的判断标准“有几种物质”。
- 软水的定义是“不含或含较少”,所以软水不一定是纯水;硬水、软水都是混合物。
判断题陷阱
河水经过滤后就得到纯水。
× 过滤只能除去难溶性杂质,仍有可溶性杂质(课本练习P95第2题C)。
软水中一定不含可溶性钙、镁化合物。
× 课本定义是“不含或含较少”。
沉降、过滤、吸附、蒸馏中,单一操作净化程度最高的是蒸馏。
√ 蒸馏水是“净化程度较高的水”(P88;练习P90第2题)。
🔗 主线五:净水实验:过滤操作要点 主线四:水资源的保护
④找一把“尺子”:元素
📖 第三单元 课题3 元素 · 一、元素
纯净物有成千上万种,要继续往下分,得有统一的标准。第三单元给出了这把尺子——元素。物质再多,也只是一百多种元素组合出来的。
课本 P72化学上将质子数(核电荷数)为 8 的所有氧原子统称为氧元素。
课本 P72可见,元素是质子数(核电荷数)相同的一类原子的总称。
课本 P73当物质发生化学变化时,原子的种类不变,元素也不会改变。
怎么理解
- 元素是一类原子的总称,只讲种类,不讲个数。所以能说“水由氢元素和氧元素组成”,不能说“由2个氢元素组成”。
- 决定是哪种元素的,只有质子数(核电荷数)。中子数、电子数变了(如原子变成离子),元素不变。
- 氧气 O₂ 和二氧化碳 CO₂ 性质完全不同,但都含氧元素(P72):“含同一种元素”不等于“是同一种物质”。
判断题陷阱
二氧化碳由1个碳元素和2个氧元素组成。
× 元素只讲种类不讲个数(课本复习与提高P105第4题A)。
质子数相同的粒子一定属于同种元素。
× 课本说的是“一类原子”。例如水分子和氖原子都含10个质子,但不是同种元素。
化学变化前后,元素的种类不变。
√ 原文P73:原子的种类不变,元素也不会改变。
🔗 主线二:元素(宏观)与原子(微观) 主线三:化学变化中元素不变
⑤元素自己也分类:看偏旁、看周期表
📖 第三单元 课题3 元素 · 二、元素符号(资料卡片)/三、元素周期表简介
分类不只用在物质上,元素本身也能分成金属、非金属、稀有气体元素。这一步后面会用到:写化学式时,“金属在左、非金属在右”(见⑦)。
课本 P75有金字旁的是金属元素,有石字旁的是固态非金属元素,有气字头的是气态非金属元素或稀有气体元素,有三点水的是液态非金属元素。只有金属元素汞例外,通常状况下它呈液态。
课本 P75元素周期表对金属元素、非金属元素和稀有气体元素用不同的颜色进行区分
课本 P75原子序数与核电荷数在数值上相同。
怎么理解
- 记口诀:金字旁=金属;石字旁=固态非金属;气字头=气态非金属或稀有气体;三点水=液态非金属。唯一例外:汞是金属,却是液态。
- 注意“金”本身(金元素)和“铁、铜”都是金字旁的金属;溴是三点水的液态非金属。
- 元素周期表里能读出:原子序数、元素符号、名称、相对原子质量;原子序数=核电荷数=质子数。
判断题陷阱
汞元素没有金字旁,所以是非金属元素。
× 汞是金属元素,是唯一的例外(P75)。
铈(Ce)属于非金属元素。
× “铈”是金字旁,属于金属元素(课本复习与提高P79第6题B)。
🔗 ⑦:化学式写法:金属在左 主线二:元素周期表
⑥第二刀:单质、化合物,再到氧化物
📖 第四单元 课题2 水的组成
有了元素这把尺子,就能对纯净物“下第二刀”。课本用的证据是电解水:水通电分解成氢气和氧气,说明水含氢、氧两种元素,水不是元素,而是化合物。
课本 P91在很长的一段时间内,水被看作一种“元素”。
课本 P94水中含有氢、氧两种元素。这种组成中含有不同种元素的纯净物叫作化合物
课本 P94由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素的叫作氧化物
课本 P94由同种元素组成的纯净物叫作单质
课本 P94水是由氢元素和氧元素组成的。在通电条件下水可以发生分解反应。
怎么理解
- 三个定义都以“纯净物”开头,这是最大的陷阱来源:先判断是不是纯净物,再数元素种类。
- 同种元素的纯净物才是单质。氧气和臭氧混在一起,只含氧元素,但它是混合物,不是单质。
- 氧化物三个条件缺一不可:①化合物 ②只有两种元素 ③其中一种是氧。高锰酸钾 KMnO₄ 含氧,但有三种元素,所以是化合物,不是氧化物(P94原文就把它列为化合物)。
- 关系是包含:氧化物 ⊂ 化合物 ⊂ 纯净物。所以“氧化物一定是化合物”对,反过来不对。
判断题陷阱
由同种元素组成的物质一定是单质。
× 定义要求是“纯净物”。氧气和臭氧的混合物只含氧元素,却是混合物。
凡是含氧元素的物质都是氧化物。
× 高锰酸钾含氧但有三种元素;氧气含氧但是单质(课本练习P95第5题(3))。
冰与水混合得到混合物。
× 冰和水是同一种物质,只是状态不同,是纯净物,并且是化合物、氧化物(课本练习P95第5题(2))。
自然界的物质都以化合物形式存在。
× 空气中的氧气、氮气就是以单质形式存在的(课本练习P95第5题(1))。
水由氢气和氧气组成。
× 水是纯净物,由氢元素和氧元素组成;水里没有氢气和氧气(课本练习P95第2题A)。
二氧化锰(MnO₂)既是化合物,又是氧化物。
√ 两种元素、其中一种是氧,属于氧化物,当然也是化合物。
🔗 主线三:电解水:分解反应 主线五:电解水实验的证据 主线二:化学式的意义
⑦分好类有什么用:决定化学式怎么写
📖 第四单元 课题3 物质组成的表示 · 一、化学式;第四单元 课题2 方法导引“分类”
分类不是为了背名词。物质属于哪一类,直接决定化学式怎么写、怎么读。这里也回答了①留下的问题:为什么只有纯净物能写化学式。
课本 P94分类是一种科学方法。根据研究对象的共同点和差异点,将其分为不同的类别,可以帮助我们分门别类地研究和认识物质及其变化的规律。
课本 P46物质可以分为纯净物和混合物,化学反应可以分为化合反应、分解反应等。
课本 P96每种纯净物的组成是固定不变的,所以表示每种物质组成的化学式只有一个。
课本 P97书写氧化物的化学式时,一般把氧的元素符号写在右边,另一种元素符号写在左边
课本 P97由金属元素与非金属元素组成的化合物,书写其化学式时,一般把金属的元素符号写在左边,非金属的元素符号写在右边
| 单质种类 | 化学式写法(课本表4-1,P97) | 例 |
|---|
| 稀有气体 | 用元素符号表示 | He、Ne |
| 金属和固态非金属 | 习惯上用元素符号表示 | Fe、C |
| 气态非金属 | 在元素符号右下角写上表示分子中所含原子数的数字 | O₂ |
怎么理解
- 分类能一刀切下去,必须先定标准:按“几种物质”分出混合物/纯净物;按“几种元素”分出单质/化合物;按反应物、生成物种类多少,分出化合反应/分解反应(主线三)。
- 化学式能写出来,前提是“组成固定不变”,所以只有纯净物有化学式。
- 氧化物:氧在右(CO₂、Fe₃O₄);金属+非金属:金属在左(NaCl)。读的时候反过来,“某化某”:NaCl 读作氯化钠。
判断题陷阱
空气的化学式是 N₂O₂。
× 空气是混合物,组成不固定,没有化学式。
氦气的化学式是 He₂。
× 稀有气体单质直接用元素符号表示:He(表4-1)。
氧化铁的化学式写作 O₃Fe₂。
× 氧化物一般把氧写在右边:Fe₂O₃。
🔗 主线二:化学式的意义、化合价 主线三:化合反应、分解反应也是分类
主线二 物质由什么组成和构成
一句话串起来:主线一回答“这是哪一类物质”,主线二回答“它里面是什么”。课本用两套说法描述同一杯水:宏观上,水由氢元素和氧元素组成;微观上,水由水分子构成,水分子由氢原子和氧原子构成,原子又由原子核和核外电子构成;符号上,一个 H₂O 把两层意思都写进去了。第三单元从微观一层层往里看(分子→原子→原子核、电子→离子),第四单元再把它们写成化学式、化合价,并开始做计算。
课本收拢处:第三单元整理与提升“一、物质的组成与结构”“二、认识物质组成与结构的思路和方法”(宏观认识/微观认识,P78)→ 第四单元整理与提升“二、认识物质组成的表示”(化学式的宏观、微观、定性、定量,P104)。
👇 放大镜:点“放大一层”,从一杯水一路看进原子内部(氧原子结构见课本图3-11)
👇 宏观—微观—符号三角:点任意一角,看课本对同一种物质的三种说法
物质:
按课本顺序走一遍:九个台阶
①物质由看不见的粒子构成:分子的性质
📖 第三单元 课题1 分子和原子 · 一、物质由微观粒子构成
主线一一直在说“几种物质”“几种元素”,这些都是宏观说法。主线二要往里看一层:物质是由什么粒子“搭”起来的。先从分子讲起,它的三条性质能解释很多生活现象。
课本 P56科学技术的进步,证明了物质是由分子、原子等微观粒子构成的。
课本 P57分子的质量和体积通常都很小。
课本 P57微观粒子(如分子)总是在不断运动着。
课本 P57在受热的情况下,分子能量增大,运动加快。
课本 P59相同质量的同种物质在固态、液态和气态时的体积不同,表明其分子间的间隔不同。
课本 P59物体的热胀冷缩现象是因为物质分子间的间隔受热时增大,遇冷时缩小。
课本 P59可见,由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子。
| 分子的性质 | 课本给的现象(P57–59) |
|---|
| 质量和体积都很小 | 1滴水中大约有1.67×10²¹个水分子 |
| 总是在不断运动;温度越高运动越快 | 花香扩散、湿衣服晾干、蔗糖溶解、品红扩散;热水中品红扩散更快 |
| 分子之间有间隔 | 气体可压缩储存于钢瓶;热胀冷缩;同种物质三态体积不同 |
怎么理解
- 解释现象时,先判断现象属于哪一条:“闻到气味、扩散、变干”→分子在运动;“压缩、热胀冷缩、状态变化后体积变”→分子间的间隔变了。
- 热胀冷缩是间隔变大变小,不是分子本身变大变小。这是判断题最常设的坑。
- 探究实验(P58):浓氨水和酚酞溶液没有直接接触,酚酞却变红,证据就是“分子在不断运动”(详见主线五)。
判断题陷阱
水变成水蒸气后,水分子变大。
× 变大的是分子间的间隔,水分子本身不变(课本练习P95第2题D)。
物体热胀冷缩,是因为分子的大小随温度改变。
× 原文P59:是分子间的间隔受热时增大,遇冷时缩小。
湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快,是因为温度升高,分子运动加快。
√ 原文P57:受热时分子能量增大,运动加快。
气体能压缩储存于钢瓶中,说明分子之间有间隔。
√ 原文P59。
分子是保持物质化学性质的最小粒子,所以汞的化学性质由汞分子保持。
× 原文限定“由分子构成的物质”。汞由汞原子直接构成,没有汞分子(P59、P60)。
🔗 主线五:分子运动现象的探究(氨水使酚酞变红) 主线三:物理变化中分子本身不变
②分子由原子构成:同种原子 vs 不同种原子
📖 第三单元 课题1 分子和原子 · 二、分子可以分为原子
分子还能再往里看:分子由原子构成。这一步和主线一的“单质/化合物”正好对应:宏观上看几种元素,微观上看几种原子。
课本 P60分子是由原子构成的。有些分子由同种原子构成,如 1 个氧分子是由 2 个氧原子构成的
课本 P60大多数分子由两种或两种以上原子构成,如 1 个二氧化碳分子是由 1 个碳原子和 2 个氧原子构成的
课本 P60可见,在化学变化中,分子的种类可以发生变化,而原子的种类不会发生变化。因此,原子是化学变化中的最小粒子。
怎么理解
- 说“构成”要配对:分子由原子构成;说个数时要具体到“1个分子由几个原子构成”。
- 把它和主线一连起来:氧分子由同种原子构成→氧气是单质;二氧化碳分子由不同种原子构成→二氧化碳是化合物。
- 二氧化碳分子里只有氧原子,没有氧分子。“分子里含有另一种分子”是错误说法。
判断题陷阱
1个二氧化碳分子由1个碳原子和1个氧分子构成。
× 分子由原子构成,二氧化碳分子中没有氧分子(课本复习与提高P105第4题B)。
二氧化碳中含有氧分子。
× 二氧化碳由二氧化碳分子构成,其中只有氧原子。含有氧分子的是氧气以及含氧气的混合物,如液态空气(课本P79第2题)。
水分子由氢原子和氧原子构成。
√ 课本练习P95第2题B。
原子是最小的粒子,不能再分。
× 原子是“化学变化中”的最小粒子;原子本身还由原子核和核外电子构成(P60、P65)。
🔗 主线三:化学变化的微观实质:分子分成原子,原子重新组合 主线一:单质与化合物 ⑦:化学式表示分子的构成
③原子也有结构:原子核与核外电子
📖 第三单元 课题2 原子结构 · 一、原子的构成/二、原子核外电子的排布
原子是化学变化中的最小粒子,但它本身并非“实心球”,内部还有结构。弄清原子结构,才能解释两件事:为什么元素按质子数来分(⑥),离子又是怎么来的(④)。
课本 P65原子是由居其中心的原子核与核外电子构成的
课本 P65原子核一般由质子和中子构成。每个质子带 1 个单位的正电荷,每个电子带 1 个单位的负电荷,中子不带电荷。
课本 P65由于原子核内质子所带正电荷与核外电子所带负电荷数量相等、电性相反,所以原子不显电性。
课本 P70在原子中,核电荷数 = 质子数 = 核外电子数。
课本 P66最外层电子数一般不超过8个(只有1层的,电子数不超过2个)
课本 P67钠、镁、铝等金属的原子最外层电子一般都少于 4 个,在化学反应中易失去电子;氯、氧、硫、磷等非金属的原子最外层电子一般都多于 4 个,在化学反应中易得到电子
怎么理解
- 记住一个“一般”:原子核一般由质子和中子构成。氢原子核里只有1个质子、没有中子,所以“原子核都含中子”是错的。
- “核电荷数=质子数=核外电子数”只在原子中成立。离子的电子数变了,这个等式就不成立了。
- 最外层电子数决定化学性质的倾向:金属少于4个,容易失去;非金属多于4个,容易得到;稀有气体是8个(氦是2个),属于相对稳定结构。
- 原子的质量主要集中在原子核上,电子的质量很小(P68),这是⑤“相对原子质量”的伏笔。
判断题陷阱
所有原子的原子核都由质子和中子构成。
× 原文是“一般”由质子和中子构成;氢原子核中没有中子。
原子中质子带正电,电子带负电,所以原子带电。
× 两者电量相等、电性相反,原子不显电性(P65)。
在化学反应中,原子的核外电子数可能发生变化。
√ 金属原子易失电子、非金属原子易得电子,质子数不变(课本复习与提高P79第3题)。
🔗 主线一:元素由质子数决定 ④:原子得失电子形成离子
④第三种粒子:离子
📖 第三单元 课题2 原子结构 · 二、原子核外电子的排布(钠与氯气的反应)
③讲到原子会得失电子,得失之后就成了离子。到这里,构成物质的三种粒子凑齐了:分子、原子、离子。
课本 P67这种带电荷的原子叫作离子。带正电荷的原子叫作阳离子
课本 P67带负电荷的原子叫作阴离子
课本 P67带相反电荷的钠离子与氯离子相互作用就形成了氯化钠。可见,离子也是构成物质的微观粒子。
课本 P73由一百多种元素组成的上亿种物质都是由原子、分子或离子构成的
| 构成粒子 | 课本中的例子 |
|---|
| 分子 | 氧气、氢气、水、二氧化碳(P59–60) |
| 原子 | 汞(许多汞原子聚集成金属汞,P60) |
| 离子 | 氯化钠(钠离子与氯离子,P67) |
怎么理解
- 钠原子失去1个电子成为Na⁺(阳离子),氯原子得到1个电子成为Cl⁻(阴离子)。质子数不变,所以元素不变:钠离子仍属于钠元素。
- 离子符号右上角先写数字、后写正负号,数字是1时省略:Na⁺、Cl⁻(课本P67脚注:右上角的“+”“-”表示电性)。
- 由离子构成的物质里没有一个个分子,所以它的化学式(如NaCl)表示的是原子个数的最简比(P96脚注),见⑦。
判断题陷阱
构成物质的粒子只有分子和原子。
× 离子也是构成物质的微观粒子(P67)。
钠原子变成钠离子后,质子数减少了1。
× 失去的是电子,质子数不变,所以仍是钠元素。
氯化钠由氯化钠分子构成。
× 氯化钠由钠离子和氯离子构成。
🔗 主线三:离子的形成也是化学变化的一部分 ⑦:离子化合物的化学式
⑤原子太轻怎么办:相对原子质量
📖 第三单元 课题2 原子结构 · 三、相对原子质量
原子的真实质量小到没法用:1个氢原子的质量约为1.67×10⁻²⁷ kg。于是课本引入“相对质量”,它也是第四单元化学式计算(⑨)的基础。
课本 P68由于原子质量的数值太小,书写和使用都不方便,所以国际上一致同意采用相对质量
课本 P68根据这个标准,氢的相对原子质量约为 1,氧的相对原子质量约为 16。
课本 P68整个原子的质量主要集中在原子核上。
怎么理解
- 标准是碳-12原子质量的1/12(课本P70小结:以一种碳原子质量的1/12为标准)。其他原子的质量和它相比,得到的比值就是相对原子质量。
- 相对原子质量是一个比值,不是原子的真实质量,所以不能写成“16 g”或“16 kg”。
- 课本表3-2(P68)给出:质子、中子的相对质量都约等于1,电子的质量很小。所以相对原子质量在数值上约等于质子数加中子数。(这句是根据表格推出来的,不是课本原话。)
- 计算时用书后附录Ⅱ或表3-3的近似值,如H 1、C 12、O 16。
判断题陷阱
氧的相对原子质量是16 g。
× 相对原子质量是相对比值,不是以 g 为单位的真实质量。
原子的质量主要集中在原子核上。
√ 原文P68。
铟的相对原子质量为115,核电荷数为49,则其核外电子数为66。
× 核外电子数=核电荷数=49(课本复习与提高P79第5题)。
🔗 ⑨:相对分子质量的计算 主线一:元素周期表中能查到相对原子质量
⑥宏观与微观的桥:元素↔原子,元素符号
📖 第三单元 课题3 元素 · 一、元素/二、元素符号/三、元素周期表简介
主线二最关键的一节。同一件事有两种说法:宏观上说物质由元素组成,微观上说物质由分子、原子、离子构成。元素就是同一类原子的“集体名字”,元素符号把两层意思合在了一个符号里。
课本 P72可见,元素是质子数(核电荷数)相同的一类原子的总称。
课本 P74元素符号表示一种元素,还表示这种元素的一个原子。例如,元素符号 O既表示氧元素,又表示氧元素的一个原子。
课本 P74书写元素符号时应注意,由两个字母表示的元素符号,第二个字母必须小写。
课本 P75元素周期表共有 7 个横行,18 个纵列。每一个横行叫作一个周期,每一个纵列叫作一个族(8、9、10 三个纵列共同组成一个族)。
课本 P75原子序数与核电荷数在数值上相同。
课本 P73其中含量最高的是氧元素,它的质量分数接近50%,其次是硅元素。
| 说法 | 宏观(元素) | 微观(粒子) |
|---|
| 描述水 | 水由氢元素和氧元素组成 | 水由水分子构成;1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成 |
| 只讲什么 | 只讲种类,不讲个数 | 既讲种类,又讲个数 |
| 搭配动词 | 组成 | 构成 |
怎么理解
- 搭配口诀:元素配“组成”,粒子配“构成”。这是判断题的头号陷阱。
- 元素只讲种类:不能说“2个氧元素”;原子可以讲个数:可以说“2个氧原子”。
- 元素周期表一格能读出4个信息:原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。
- 地壳中含量最高的是氧元素,质量分数接近50%,其次是硅元素(P73图3-19)。
判断题陷阱
水由2个氢元素和1个氧元素组成。
× 元素只讲种类不讲个数;应说水由氢元素和氧元素组成。
水由氢原子和氧原子构成。
× 水由水分子构成;水分子才由氢原子和氧原子构成。
元素符号 O 既表示氧元素,又表示1个氧原子。
√ 原文P74。
银元素的符号写作 AG。
× 两个字母表示的元素符号,第二个字母必须小写:Ag(课本复习与提高P105第1题B)。
铈的原子序数是58,所以铈原子的质子数为58。
√ 原子序数=核电荷数=质子数(课本P79第6题)。
🔗 主线一:元素是分类的尺子 ⑦:化学式:多个元素符号的组合
⑦把宏观和微观写进一个式子:化学式
📖 第四单元 课题3 物质组成的表示 · 一、化学式
元素符号表示“一种元素+一个原子”,化学式更进一步,表示“一种物质+它的组成+它的一个分子”。主线一和主线二在这里汇合:主线一解决化学式怎么写,主线二解决化学式有哪些意义。
课本 P96这种用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子,叫作化学式
课本 P96由离子构成的物质中不存在一个个的分子,其化学式表示了该物质中各元素原子数的最简比。
课本 P97物质的组成是通过实验测定的,因此化学式的书写必须依据实验的结果。
课本 P102化学式可以表示一种物质和该物质的元素组成,也可以表示该物质的一个分子和组成元素的原子个数比。
| H₂O 的意义(课本图4-19,P96) | 角度 |
|---|
| 表示水这种物质 | 宏观 |
| 表示水由氢元素和氧元素组成 | 宏观 |
| 表示1个水分子 | 微观 |
| 表示1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成 | 微观 |
怎么理解
- 数字位置决定意思(课本“思考与讨论”P97:H、2H、H₂、2H₂):
H:氢元素;1个氢原子
2H:2个氢原子(前面加数字后只剩微观意义)
H₂:氢气;1个氢分子;1个氢分子由2个氢原子构成
2H₂:2个氢分子 - 右下角的数字表示1个分子中的原子个数;前面的数字表示粒子个数。
- 四个角度合起来看(第四单元整理与提升P104):宏观、微观、定性(有哪些元素)、定量(原子个数比、质量比)。
判断题陷阱
2个氧原子可以表示为 O₂。
× O₂表示氧气或1个氧分子;2个氧原子写作2O(课本复习与提高P105第1题D)。
2H 既表示2个氢原子,也表示氢元素。
× 符号前面加了数字,只表示微观意义:2个氢原子。
某符号表示一种物质、一个分子、两种元素组成、一个分子由三个原子构成,它可能是 H₂O。
√ 课本复习与提高P105第3题。O₂只有一种元素;NO是两个原子;HClO有三种元素。
没食子酸(C₇H₆O₅)由7个碳元素、6个氢元素、5个氧元素组成。
× 元素不讲个数。应说1个没食子酸分子由7个碳原子、6个氢原子和5个氧原子构成(课本P105第5题)。
🔗 主线一:化学式的写法由物质类别决定 ⑧:用化合价推出化学式
⑧原子按什么比例结合:化合价
📖 第四单元 课题3 物质组成的表示 · 二、化合价
为什么是 H₂O 而不是 HO?化合物里的原子个数比是固定的,课本用“化合价”揭示其中的规律。会用化合价,就能由元素推出化学式,也能由化学式反推某元素的价态。
课本 P98化合物有固定的组成,即形成化合物的元素有固定的原子个数比
课本 P98元素的化合价有正、有负,在化合物里,正、负化合价的代数和为 0。
课本 P98这样的原子团又叫作根
课本 P99金属元素与非金属元素化合时,金属元素显正价,非金属元素显负价
课本 P99一些元素在不同物质中可显不同的化合价
课本 P99在单质里,元素的化合价为 0。
怎么理解
- 口诀:化合物里代数和为0;单质里化合价为0。“代数和为0”只对化合物成立。
- 求化合价就是列方程(她刚学完方程,最顺手)。例:Na₂SO₃ 中 Na 为+1、O 为−2,设 S 为 x:2×(+1)+x+3×(−2)=0,x=+4(课本复习与提高P106第6题)。
- 写化学式按课本例题P100五步走:正左负右 → 求最小公倍数 → 求原子数 → 写在右下角 → 代入检查代数和为0。最后一步一定不能省,这是防抄错、算错的关键。
- 化合价写在元素符号正上方,先写正负号、后写数字;离子符号写在右上角,先写数字、后写正负号。两者别混(课本复习与提高P105第1题C)。
判断题陷阱
在任何物质中,各元素正、负化合价的代数和都为0。
× 原文说的是“在化合物里”;单质中元素化合价为0。
同一种元素在不同物质中化合价一定相同。
× 原文P99:一些元素在不同物质中可显不同的化合价,如锰在KMnO₄、K₂MnO₄、MnO₂中分别为+7、+6、+4(课本P101思考与讨论)。
O₂ 中氧元素的化合价为−2。
× O₂是单质,氧元素化合价为0。
已知磷为+5价、氧为−2价,磷的这种氧化物的化学式是P₂O₅。
√ 课本例题P100:(+5)×2+(−2)×5=0。
🔗 主线一:物质类别:单质与化合物 ⑦:化学式的书写规则
⑨从“有什么”到“有多少”:化学式的定量计算
📖 第四单元 课题3 物质组成的表示 · 三、物质组成的定量认识
化学式里的数字不只是原子个数。乘上⑤的相对原子质量,就能算出“各元素各占多少”。这是从定性走到定量,也为第五单元的化学方程式计算打基础。
课本 P101化学式中各原子的相对原子质量的总和,就是相对分子质量
课本 P101物质中某元素的质量分数,就是该元素的质量与组成物质的元素总质量之比。
| 计算 | 课本例子 | 关键 |
|---|
| 相对分子质量 | H₂O:1×2+16=18(P101) | 右下角数字要乘进去 |
| 元素质量比 | CO₂中 C∶O=12∶(16×2)=3∶8(P101) | 质量比≠原子个数比(1∶2) |
| 元素质量分数 | (NH₄)₂SO₄中N:14×2/132×100%≈21.2%(P102) | 分子上也要乘原子个数 |
怎么理解
- 三种计算一条线:先算相对分子质量 → 再算质量比 → 再算质量分数。
- 她最容易丢分的就是漏乘原子个数,和数学里丢系数是同一个毛病。要求每一步都写出“×个数”,算完回代检查:各元素质量加起来应等于相对分子质量。
- 括号外的数字要乘到括号里每个原子上:(NH₄)₂ 是2个N、8个H。
判断题陷阱
二氧化碳中碳原子与氧原子的质量比是1∶2。
× 1∶2是原子个数比;质量比是12∶32=3∶8(课本复习与提高P105第4题D)。
二氧化碳的相对分子质量是44。
√ 12+16×2=44(课本P105第4题C)。
相对分子质量的单位是 g。
× 相对分子质量是相对原子质量之和,和相对原子质量一样不是真实质量。
🔗 ⑤:相对原子质量 主线三:伏笔:质量守恒定律(第五单元)
主线三 物质怎么变化
一句话串起来:第一单元给出宏观判据:有没有生成新物质,据此分出物理变化和化学变化,也分出物理性质和化学性质。第二单元在氧气和制氧气两课里,按“几变几”给反应分类:化合反应(多变一)、分解反应(一变多);又按“是否与氧气反应”分出氧化反应。第三单元揭开微观本质:分子分成原子,原子重新组合成新分子,原子种类不变,所以元素不变。第四单元用一正一反两个反应(氢气燃烧、电解水)证明了水的组成,这一步把前面所有知识都用上了。
课本收拢处:第一单元学完本课题(P13)、整理与提升“二、认识物质的变化和性质”(P26);第二单元整理与提升“三、初步了解化学反应的分类”(P50);第三单元学完本课题(P63);第四单元学完本课题(P94)。
👇 动画:同一个“拆—组”过程,在不同反应里怎么发生。选一个反应,点“播放”。
按课本顺序走一遍:六个台阶
①宏观判据:有没有生成新物质
📖 第一单元 课题1 物质的变化和性质 · 一、化学变化和物理变化
主线三的第一个问题:物质变了,是“换了模样”还是“换了物质”?课本只给了一个判据:是否生成新物质。颜色、气体、沉淀、发光放热,都只是帮我们判断的线索。
课本 P10这种没有生成新物质的变化叫作物理变化。
课本 P10这种生成新物质的变化叫作化学变化,又叫化学反应。
课本 P10化学变化的特征是有新物质生成,常表现为改变颜色、放出气体、生成沉淀等。
课本 P10化学变化不但生成新物质,而且伴随着能量的变化,这种能量变化常表现为放热、吸热、发光等。
课本 P11在实验中观察到的现象(如图1-5),常常可以帮助我们判断物质是否发生了化学变化。
课本 P11在物质发生化学变化的过程中,会同时发生物理变化。
| 实验1-1(P8–10) | 变化前→变化后 | 有无新物质 | 变化类型 |
|---|
| (1)加热水至沸腾 | 液态水→水蒸气 | 无 | 物理变化 |
| (2)石蜡放入沸水 | 固态石蜡→液态石蜡 | 无 | 物理变化 |
| (3)氢氧化钠溶液+硫酸铜溶液 | →蓝色氢氧化铜沉淀等 | 有 | 化学变化 |
| (4)大理石+稀盐酸 | →二氧化碳气体等 | 有 | 化学变化 |
怎么理解
- 判据只有一个:有没有新物质。现象是线索,不是判据。发光放热的不一定是化学变化,比如灯泡通电发光(这个例子课本没有,是常见的反例);有气体冒出的也不一定是化学变化,比如水沸腾。
- 课本原话用的是“常表现为”“常常可以帮助”。判断题如果把“常”去掉,写成“有发光放热现象的变化一定是化学变化”,就是错的。
- 化学变化中一定同时有物理变化(蜡烛燃烧时,石蜡也在熔化);反过来,物理变化中不一定有化学变化。
- 这条判据会反复用到:分离液态空气(主线一②)、净水(主线一③)都是物理变化;氧气与碳、硫、铁反应(④)、电解水(⑥)都是化学变化。
判断题陷阱
有发光、放热现象的变化一定是化学变化。
× 课本说能量变化“常表现为”放热、发光,这只是线索;判据是有没有生成新物质。灯泡通电发光就是物理变化。
化学变化的过程中一定同时发生物理变化。
√ 原文P11;例如点燃蜡烛时石蜡受热熔化。
“蜡炬成灰”与“花香四溢”“冰雪消融”“沙里淘金”所含变化类型相同。
× 蜡炬成灰有新物质生成,是化学变化;其余三个都是物理变化(课本练习P13第1题)。
活字印刷涉及化学变化。
× 活字印刷没有生成新物质;陶瓷烧制、火药爆炸、粮食酿醋才涉及化学变化(课本练习P13第2题)。
碘升华、酒精挥发、水结成冰都是物理变化。
√ 都只是状态改变,没有生成新物质(课本练习P13第3题)。
🔗 主线一:分离液态空气、净水都是物理变化 主线五:实验1-1:观察与描述现象
②变化决定性质:化学性质与物理性质
📖 第一单元 课题1 物质的变化和性质 · 二、化学性质和物理性质
“变化”和“性质”最容易混。一句话分开:变化是正在发生的过程,性质是物质本身的属性(能不能、会不会)。化学性质要在化学变化中才看得出来,所以①的判据也是性质分类的判据。
课本 P11我们将物质在化学变化中表现出来的性质叫作化学性质。
课本 P11物质不需要发生化学变化就表现出来的性质叫作物理性质。物质的颜色、气味、硬度、熔点、沸点、密度等都属于它的物理性质。
课本 P11当外界条件改变时,物质的某些性质也会随着变化。因此,描述物质性质时往往要注明条件。
课本 P12物质的这些用途都是由它们的性质决定的。
怎么理解
- 看语言就能区分变化和性质:描述性质常带“能、会、可以、易、是……的”(铁能生锈、酒精易燃烧);描述变化是正在或已经发生的事(铁生锈了、酒精在燃烧)。
- 性质分类看它“要不要通过化学变化才能表现出来”:易燃烧是化学性质;易挥发、无色、有特殊气味是物理性质。
- “性质决定用途”这句话是主线四的总纲:氧气能支持燃烧→用于炼钢、气焊;氮气化学性质不活泼→作保护气。
判断题陷阱
“酒精能燃烧”描述的是化学变化。
× “能燃烧”是可燃性,属于化学性质;“酒精在燃烧”才是化学变化。
酒精“易挥发”“能与水以任意比例互溶”属于物理性质。
√ 不需要发生化学变化就能表现出来(课本练习P13第4题)。
酒精“燃烧时能生成水和二氧化碳”描述的是物理性质。
× 这是在化学变化中表现出来的,属于化学性质(课本练习P13第4题⑦)。
描述物质的性质时往往要注明条件。
√ 原文P11:外界条件改变,物质的某些性质也会随着变化。
🔗 主线四:性质决定用途 ④:氧气与碳、硫、铁的反应=氧气的化学性质
③微观本质:分子变不变
📖 第三单元 课题1 分子和原子 · 二、分子可以分为原子
第一单元只能从宏观上说“有没有新物质”,第三单元给出了微观解释:新物质就是新分子。①的判据到这里换成了粒子语言,这也是主线三跨单元最关键的一环。
课本 P59由分子构成的物质在发生物理变化时,分子本身没有发生变化。
课本 P59由分子构成的物质在发生化学变化时,一种物质的分子就会变成其他物质的分子。
课本 P60在化学变化中,分子可以分为原子,原子又可以结合成新的分子。
课本 P60可见,在化学变化中,分子的种类可以发生变化,而原子的种类不会发生变化。因此,原子是化学变化中的最小粒子。
课本 P73当物质发生化学变化时,原子的种类不变,元素也不会改变。
| 物理变化 | 化学变化 |
|---|
| 宏观(P10) | 没有生成新物质 | 生成新物质 |
| 微观(P59–60) | 分子本身不变(只是间隔、运动变化) | 分子分成原子,原子重新结合成新分子 |
| 课本例子 | 水蒸发;品红溶于水 | 过氧化氢分解;氢气在氯气中燃烧;氧化汞分解 |
| 不变的 | 分子种类 | 原子种类 → 元素种类 |
怎么理解
- 一条链背下来:分子破裂成原子 → 原子重新组合 → 新分子 → 新物质。
- 原子种类不变,所以元素种类不变(P73)。这正是电解水能证明“水含氢、氧元素”的理论依据(见⑥)。
- 伏笔:第五单元会继续讲到原子的数目和质量也不变,那就是质量守恒定律。绪论P₃提到拉瓦锡发现了质量守恒定律,前半学期只要知道这个名字。
判断题陷阱
木炭燃烧生成二氧化碳,反应前后原子种类发生了变化。
× 化学变化中原子种类不变(课本练习P63第2题B)。
水蒸发时,水分子变成了其他分子。
× 水蒸发是物理变化,分子本身没有变化(原文P59)。
在化学变化中,分子可以再分,原子不能再分。
√ 原文P60、P63(学完本课题第4条)。
空气经过液化、汽化等过程得到氮气和氧气,发生了化学变化。
× 分离液态空气只是利用沸点不同把成分分开,没有生成新物质(课本练习P63第1题D)。
化学变化中元素种类不变。
√ 原子种类不变,元素也不会改变(P73)。
🔗 主线二:分子、原子 ⑥:电解水的微观过程(图4-18)
④给反应分类(一):化合反应与氧化反应
📖 第二单元 课题2 氧气(碳、硫、铁与氧气的反应)
主线一给物质分类,主线三给反应分类。第一个分类出现在氧气这一课:碳、硫、铁与氧气的反应。注意,课本从两个不同的角度给这三个反应归类,所以得到了两个名字。
课本 P41我们把由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应,叫作化合反应。
课本 P41这三个反应还有一个共同特点:它们都是物质与氧气发生的反应。这类反应属于氧化反应。
课本 P41物质在氧气中燃烧是较剧烈的氧化反应,但并不是所有的氧化反应都像燃烧那样剧烈并发光、放热。
课本 P41有些氧化反应进行得很慢,甚至不容易被察觉,这种氧化叫作缓慢氧化。
| 反应(文字表达式) | 化合反应? | 氧化反应? |
|---|
| 碳+氧气 →(点燃)二氧化碳 | √ | √ |
| 硫+氧气 →(点燃)二氧化硫 | √ | √ |
| 铁+氧气 →(点燃)四氧化三铁 | √ | √ |
| 蜡烛燃烧:生成水和二氧化碳(P11、P50) | ×(生成两种物质) | √ |
怎么理解
- 两把尺子量的不是一件事:化合反应看“几种变一种”(多变一);氧化反应看“有没有氧气参加”。所以两者是交叉关系,不是包含关系。
- 蜡烛燃烧是氧化反应,但生成水和二氧化碳两种物质,所以不是化合反应。这是最经典的反例。
- 缓慢氧化也是氧化反应,课本举的例子有:细胞的呼吸作用、食物的腐烂、醋的酿造、农家肥的腐熟。
- 课本P94“方法导引·分类”:依据反应物和生成物种类的多少,把一些化学反应分为分解反应和化合反应;氧化反应则是看“是否与氧气反应”这个角度。
判断题陷阱
氧化反应一定是化合反应。
× 石蜡燃烧是氧化反应,但生成两种物质,不是化合反应。
化合反应一定是氧化反应。
× 化合反应只看“多变一”,不要求有氧气参加。(反例:氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,P59。)
所有氧化反应都像燃烧那样剧烈并发光、放热。
× 原文P41:并不是所有的氧化反应都像燃烧那样;缓慢氧化就不剧烈。
食物腐烂、醋的酿造都包含物质的缓慢氧化。
√ 原文P41。
木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,属于化合反应。
√ 两种物质生成另一种物质(课本练习P63第2题A)。
🔗 主线四:氧气的化学性质 ⑤:分解反应:与化合反应相反
⑤给反应分类(二):分解反应,以及催化剂
📖 第二单元 课题3 制取氧气
制取氧气的两个反应,正好和④的化合反应方向相反:一种物质分成好几种。课本把这类反应叫分解反应。顺带出现了一个判断题高频概念:催化剂。
课本 P46由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应,叫作分解反应。
课本 P46这种在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫作催化剂。
课本 P46催化剂在化学反应中所起的作用叫作催化作用。
课本 P46例如,物质可以分为纯净物和混合物,化学反应可以分为化合反应、分解反应等。
| 反应(文字表达式,P44、P46) | 类型 |
|---|
| 高锰酸钾 →(加热)锰酸钾+二氧化锰+氧气 | 分解反应 |
| 过氧化氢 →(二氧化锰)水+氧气 | 分解反应;二氧化锰是催化剂 |
| 水 →(通电)氢气+氧气(P94) | 分解反应 |
怎么理解
- 化合与分解一对比就记住了:化合“多变一”,分解“一变多”。
- 催化剂定义里有三个限定,判断题会逐个挖:①能改变反应速率(课本说“改变”,不是只说“加快”);②本身的质量不变;③化学性质不变(课本没说物理性质不变)。
- 催化剂不能增加生成物的量。过氧化氢不加二氧化锰也能分解,只是很慢(P46:常温下分解缓慢)。
- 两个高频反例:二氧化锰不是所有反应的催化剂;硫酸铜等物质对过氧化氢分解也有催化作用(P46),所以催化剂也不只二氧化锰一种。
- 高锰酸钾分解时,二氧化锰是生成物,不是催化剂。同一种物质在不同反应里身份不同。
判断题陷阱
催化剂只能加快化学反应速率。
× 原文是“改变其他物质的化学反应速率”。
加入二氧化锰可以使过氧化氢分解产生更多的氧气。
× 催化剂只改变速率,不改变生成氧气的量。
化学反应前后,催化剂的质量和化学性质都没有发生变化。
√ 原文P46。
过氧化氢分解只能用二氧化锰作催化剂。
× 原文P46:硫酸铜等物质对过氧化氢的分解也具有催化作用。
加热高锰酸钾制氧气时,二氧化锰起催化作用。
× 这个反应里二氧化锰是生成物。
电解水生成氢气和氧气,属于分解反应。
√ 一种反应物生成两种物质(P94学完本课题第1条)。
🔗 主线四:实验室制取氧气 主线五:实验2-5:催化剂的探究
⑥一正一反证明水的组成:氢气燃烧与电解水
📖 第四单元 课题2 水的组成
前五个台阶在这里汇合:判据(①)、微观本质(③)、化合反应(④)、分解反应(⑤)、元素不变(③)。水的生成和水的分解两个实验一正一反,共同证明水不是元素,而是由氢、氧两种元素组成的。
课本 P91在很长的一段时间内,水被看作一种“元素”。直到18世纪末,人们通过对水的生成和分解实验的研究,才最终认识了水的组成。
课本 P91研究表明,氢气在空气或氧气里燃烧生成水。
课本 P94当水分子分解时,生成了氢原子和氧原子,2个氢原子结合成1个氢分子,很多氢分子聚集成氢气;2个氧原子结合成1个氧分子,很多氧分子聚集成氧气
课本 P94水是由氢元素和氧元素组成的。在通电条件下水可以发生分解反应。
| 水的生成 | 水的分解 |
|---|
| 文字表达式 | 氢气+氧气 →(点燃)水 | 水 →(通电)氢气+氧气 |
| 反应类型 | 化合反应(也是氧化反应) | 分解反应 |
| 证据 | 干燥的小烧杯壁上出现水雾(实验4-4,P91) | 两管都产生气体;用燃着的木条检验:正极管的气体使木条燃烧更旺(氧气),负极管的气体能燃烧(氢气)。(课本P92–93的记录表留空,让学生自己填;这里是实验结果。) |
| 推理 | 反应物只有H、O元素 → 生成的水只含H、O元素 | 生成物只有H、O元素 → 水只含H、O元素 |
| 依据 | 化学变化中元素不变(P73) | 化学变化中元素不变(P73) |
怎么理解
- 推理时要说全三步:①反应前后元素种类不变;②生成物(或反应物)中只有氢、氧两种元素;③所以水由氢、氧两种元素组成。
- 实验结果口诀“正氧负氢,氢二氧一”:负极产生的气体(氢气)和正极产生的气体(氧气)体积比约为2∶1。课本的记录表留空,这条是结论,可以和P93卡文迪什“2份体积对1份体积”对照着记。
- 科学史(P93):普里斯特利和卡文迪什其实已经做出了“氢气+氧气→水”的实验,但受错误观念束缚,没能认识到水不是元素。拉瓦锡重复了实验,又让水蒸气通过烧红的铁管得到“易燃空气”,从生成和分解两个方向得出结论。这是一个“同样的证据,需要正确的思想才能读懂”的好例子。
- 卡文迪什确认:大约2份体积的“易燃空气”与1份体积的氧气恰好化合成水(P93)。
- 微观图4-18(P94)把③的“分子→原子→新分子”画得最清楚,建议让孩子对着图复述一遍。
判断题陷阱
电解水实验说明水是由氢气和氧气组成的。
× 水是纯净物,由氢元素和氧元素组成;水里没有氢气、氧气。
电解水时,水分子分成氢原子和氧原子,原子重新结合成氢分子和氧分子。
√ 原文P94图4-18。
氢气燃烧生成水,可以证明水中含有氢元素和氧元素。
√ 反应物只含H、O元素,化学变化中元素不变(P91、P73)。
在很长一段时间内,水被看作一种“元素”。
√ 原文P91。
🔗 主线一:水是化合物、氧化物 主线五:实验活动2:电解水(P107) 主线四:氢气的性质
主线四 怎样认识一种物质
一句话串起来:认识一种物质,有一套固定的顺序:组成/成分 → 物理性质 → 化学性质 → 用途 → 制取(获得)→ 保护与安全。课本用空气、氧气把这套顺序完整走了一遍(第二单元),再到第四单元让我们自己用到水和氢气上。贯穿始终的一句话是 “物质的用途是由它们的性质决定的”(P12)。
课本收拢处:第二单元整理与提升“二、认识氧气”:性质、用途、制取方法;“初步建立物质的性质与用途的关系,知道可以用化学方法获得物质”(P50);“四、保护大气环境”(P50);第四单元整理与提升“三、水资源的利用与保护”(P104)。
👇 认识框架:选一种物质,看它的每一格。灰色格子说明前半学期还没学到,正好提醒孩子“框架是通用的,内容以后再补”。
物质:
按课本顺序走一遍:七个台阶
①先认识“空气”:成分是怎么被发现的
📖 第二单元 课题1 我们周围的空气 · 一、空气的组成
主线四的问题是:拿到一种物质,该从哪几个方面去认识它?课本第一个研究对象是空气。先弄清它由什么组成,后面才谈得上各成分的性质和用途(②),以及空气受到污染的问题(③)。
课本 P31通过实验和分析,拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成的结论。
课本 P31通过实验测定,空气的成分按体积计算,大约是:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.04%、其他气体0.02%
课本 P37空气的成分按体积计算,大约是:氮气78%、氧气21%、稀有气体等其他成分1%。
| 拉瓦锡实验(P30–31) | 现象/操作 | 说明了什么 |
|---|
| 汞在密闭容器里连续加热12天 | 部分银白色液态汞变成红色粉末;容器里空气体积减小 | 汞与空气中的一部分气体(氧气)反应了 |
| 研究剩余气体 | 既不能供给呼吸,也不能支持燃烧 | 剩余气体(他认为全部是氮气) |
| 把红色粉末再加强热 | 得到汞和氧气;氧气体积恰好等于减小的体积 | — |
| 把氧气加回剩余气体 | 所得气体性质与空气完全一样 | 空气由氧气和氮气组成 |
怎么理解
- 78%、21%是体积分数,不是质量分数。“按体积计算”这个限定词是判断题的头号陷阱。
- 拉瓦锡的结论在当时不完整:19世纪末以后人们又发现了稀有气体(P31)。这说明科学结论会随着证据的增加而修正。
- 拉瓦锡实验是“先合后分”:先让氧气与汞化合,再分解回来,两头对得上。这个思路和主线三⑥用生成、分解两个反应证明水的组成,是同一种思路。
- 课本用红磷代替汞,在课堂上测定氧气含量(P31),详见主线五。
判断题陷阱
空气中氧气的质量分数约为21%。
× 原文是“按体积计算”,21%是体积分数。
拉瓦锡通过实验得出空气由氧气和氮气组成的结论。
√ 原文P31(课本复习与提高P50第1题)。
与地球大气相比,火星大气中含量更高的是二氧化碳和氩气。
√ 火星大气:CO₂ 95%,N₂ 2.7%,Ar 1.6%;地球大气:CO₂ 0.04%,N₂ 78%,稀有气体0.94%(课本练习P37第2题)。
🔗 主线一:空气是混合物 主线五:测定空气里氧气的含量
②性质决定用途:空气中的三类宝贝
📖 第二单元 课题1 我们周围的空气 · 二、空气是一种宝贵的资源
这一节第一次完整用到主线三②里的那句话:物质的用途是由它们的性质决定的(P12)。课本讲氧气、氮气、稀有气体,每种都是先讲性质、再讲用途。复习时要求孩子把“性质→用途”连起来说,不能只背用途。
课本 P33燃料燃烧离不开氧气,医疗急救、炼钢、化工生产、气割、气焊和航空航天等都要用到氧气
课本 P33由于氮气的化学性质不活泼,因此常被用作保护气,如焊接金属时用氮气作保护气,食品包装中充入氮气以防腐。
课本 P34红磷在氮气中不能燃烧等事实,说明氮气不支持燃烧。氮气的化学性质不如氧气的活泼。
课本 P34它们都没有颜色,没有气味,化学性质很不活泼。
课本 P34稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可用于航标灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯等。
| 成分 | 关键性质 | → 用途(课本P33–34) |
|---|
| 氧气 | 能供给呼吸;支持燃烧 | 医疗急救、炼钢、气割、气焊、化工生产、航空航天 |
| 氮气 | 化学性质不活泼 | 保护气(焊接金属、食品充氮防腐) |
| 氮气 | 含氮元素 | 制造硝酸和氮肥的重要原料 |
| 液氮 | 温度很低 | 医疗冷冻治疗;超导材料低温环境 |
| 稀有气体 | 化学性质很不活泼 | (过去曾叫惰性气体,P31脚注) |
| 稀有气体 | 通电时能发出不同颜色的光 | 航标灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯 |
| 液态氦 | 能营造低温环境 | 磁共振成像仪的超导磁体冷却 |
怎么理解
- 表达模板:“因为……(性质),所以可以用于……(用途)。”例:因为氮气的化学性质不活泼,所以可作食品包装中的保护气。
- 氮气的用途分两类:利用它不活泼(保护气),和利用它含氮元素(制硝酸、氮肥)。两者别混。
- 氧气能支持燃烧,但本身不能燃烧,所以不能当燃料(课本没有直接这么说,是根据②的“支持燃烧”推出来的)。
- 空气是混合物,不能直接用于医疗急救,医疗急救要用纯度高的氧气(课本练习P37第4题C)。
判断题陷阱
氮气的化学性质比较活泼。
× 氮气的化学性质不活泼,不如氧气活泼(P33–34;课本练习P37第4题A)。
空气中含有氧气,因此空气可直接用于医疗急救。
× 课本练习P37第4题C。
空气中的稀有气体所占比例虽小,但用途广泛。
√ 原文P34;课本练习P37第4题D。
稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,这是利用了它的化学性质。
× 通电发光时没有生成新物质,是物理性质(结合主线三①②判断)。
空气中含量较高且化学性质不活泼的气体是氮气。
√ 课本练习P37第1题。
🔗 主线三:性质分类;化学性质要在化学变化中表现 ⑤:氧气的化学性质
③用了就要护:保护大气环境
📖 第二单元 课题1 我们周围的空气 · 三、保护大气环境
认识一种物质,最后总要落到“人和它的关系”上:怎么用,怎么保护。空气和水两节课都是这个结构,这一节和⑦的水资源保护可以对照着复习。
课本 P35随着工业的发展,排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染。
课本 P35臭氧层破坏和酸雨也与空气污染有关。
课本 P36目前计入空气质量评价的主要污染物为:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物
| 空气质量评价的主要污染物(P36) | 备注 |
|---|
| 二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮 | 有害气体 |
| 可吸入颗粒物 PM₁₀、细颗粒物 PM₂.5 | 烟尘 |
| 臭氧 | 高空臭氧层保护地球,近地面的臭氧却是污染物 |
怎么理解
- 二氧化碳不在这份名单里。它是空气的成分之一(0.04%),没有计入空气质量评价的主要污染物。这是选择题的常见陷阱。
- 空气质量指数(AQI)越大,空气质量越差:0~50为一级(优),大于300为六级(严重污染)(P36表2-1)。
- 保护措施(P35):使用清洁能源、加强空气质量监测、积极植树种草等。
判断题陷阱
二氧化碳是计入空气质量评价的主要污染物之一。
× P36名单里没有二氧化碳。
臭氧层破坏与空气污染无关。
× 原文P35:臭氧层破坏和酸雨也与空气污染有关(课本练习P37第4题B)。
空气质量指数越大,空气质量越好。
× P36表2-1:指数越大,级别越高,污染越重。
🔗 ⑦:水资源保护:同样的“利用+保护”结构
④模板物质:氧气的物理性质
📖 第二单元 课题2 氧气
氧气是前半学期唯一一个按完整套路学过的物质:物理性质(④)→ 化学性质(⑤)→ 制取(⑥)→ 用途(②)。把这套顺序学熟,以后认识二氧化碳、金属等物质时就有了现成的框架。
课本 P38在标准状况下,氧气的密度是1.429 g/L,比空气的密度(1.293 g/L)略大。
课本 P38氧气不易溶于水,在室温下,1 L水只能溶解约30 mL氧气。
课本 P38在压强为101 kPa时,氧气在-183.0 ℃变为淡蓝色液体,在-218.8 ℃变为淡蓝色固体。
怎么理解
- 物理性质有什么用,见⑥:氧气不易溶于水,所以可以用排水法收集(实验活动1 P52:为什么可以用排水法收集氧气?);密度比空气略大,所以集满氧气的集气瓶要正放在实验台上(P52)。(第六单元还会学向上排空气法。)
- “不易溶于水”≠“不溶于水”。水里也溶有少量氧气,所以鱼能在水中生活(这是常见的生活例子,课本没写)。
- 氧气通常是无色气体,液态和固态时是淡蓝色。“氧气是淡蓝色的”这种说法缺少状态条件,是错的。这正好对应主线三②:描述性质往往要注明条件(P11)。
判断题陷阱
氧气极易溶于水。
× 原文P38:不易溶于水(课本练习P41第1题A)。
氧气在低温、高压时能变为液体或固体。
√ 课本练习P41第1题C。
氧气是一种淡蓝色的气体。
× 通常状况下氧气是无色气体;液态、固态时才是淡蓝色。
氧气的密度比空气略大,属于氧气的化学性质。
× 密度属于物理性质(P11;课本练习P42第4题)。
🔗 ⑥:收集方法由物理性质决定 主线三:物理性质与化学性质
⑤氧气的化学性质:比较活泼,能支持燃烧
📖 第二单元 课题2 氧气(实验2-1~2-4)
判断题最喜欢考实验现象的措辞:是“火焰”还是“白光”,是“白烟”还是“白雾”,是“生成二氧化碳”还是“生成能使澄清石灰水变浑浊的气体”。这里把课本的原话一字不差地列出来。
课本 P38带有火星的木条在氧气中能够复燃,说明氧气能支持燃烧
课本 P39硫与氧气发生化学反应,生成了一种有刺激性气味的二氧化硫(SO₂)气体,并放出热量。
课本 P40在空气中加热细铁丝时,铁丝红热,不能燃烧;但在氧气中点燃细铁丝可发生剧烈燃烧,火星四射。铁与氧气反应生成黑色的四氧化三铁(Fe₃O₄)固体。
课本 P40硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,而在氧气中燃烧得更旺,发出蓝紫色火焰。
课本 P40这说明氧气的化学性质比较活泼,同时也说明,物质在空气中燃烧,实际上是与其中的氧气发生反应,由于空气中的氧气含量相对较低,在空气中燃烧不如在氧气中剧烈。
课本 P41氧气的化学性质比较活泼,能支持燃烧,在一定条件下能与碳、硫、铁等发生反应。
| 物质 | 在空气中 | 在氧气中 | 生成物 |
|---|
| 木炭 | (课本表格留空,实验填写) | (课本表格留空,实验填写) | 二氧化碳,放出热量(P39) |
| 硫 | 微弱的淡蓝色火焰 | 燃烧更旺,蓝紫色火焰 | 有刺激性气味的二氧化硫,放出热量 |
| 细铁丝 | 红热,不能燃烧 | 剧烈燃烧,火星四射 | 黑色的四氧化三铁固体 |
怎么理解
- 木炭燃烧的现象课本留空让学生观察填写。常见答案是“空气中持续红热;氧气中发出白光、放热”,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊(澄清石灰水检验CO₂要到第六单元才系统学)。这一行不是课本原话,考试以老师讲的为准。
- 描述现象不能说出生成物的名字:“生成二氧化碳”是结论,不是现象。(这是阅卷的普遍口径。)
- 同一种物质在空气中和在氧气中燃烧,剧烈程度不同。原因课本P40说得很清楚:氧气含量不同。这是第一次出现“浓度影响反应剧烈程度”的思想。
- 铁丝实验时,集气瓶里要预先放入一些水(P40)。课本没有写原因,常见解释是防止高温熔融物溅落、炸裂瓶底。
- 氧气“比较活泼”,不是“很活泼”(课本练习P48第2题D:“氧气的化学性质很活泼”是错的)。
判断题陷阱
硫在空气中燃烧产生大量白烟,生成二氧化硫。
× 硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰(P40;课本复习与提高P50第3题C)。
细铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成四氧化三铁。
√ 课本复习与提高P50第3题B判为正确。
细铁丝在空气中也能剧烈燃烧。
× 原文P40:在空气中加热细铁丝时,铁丝红热,不能燃烧。
二氧化硫是一种没有颜色和气味的气体。
× 二氧化硫有刺激性气味(P39;课本练习P42第2题B)。
氧气的化学性质很活泼,能与所有物质发生反应。
× 原文是“比较活泼”,并且是“在一定条件下能与碳、硫、铁等发生反应”(P41)。
“支持燃烧”属于氧气的化学性质。
√ 课本练习P42第4题C。
🔗 主线三:这些反应既是化合反应也是氧化反应 主线五:实验2-1~2-4的操作与安全
⑥怎么得到它:氧气的制取(工业 vs 实验室)
📖 第二单元 课题3 制取氧气;实验活动1 氧气的实验室制取与性质
认识一种物质的最后一步,是“用化学方法获得它”(第二单元整理与提升P50)。制取方法不是凭空来的,每一步都由性质决定:用什么原料,看谁含氧、谁能分解出氧气;用什么方法收集,看物理性质;怎样检验,看化学性质。
课本 P43工业上一般采用分离空气的方法制取氧气。在实验室里,常采用高锰酸钾或过氧化氢分解等方法
课本 P43放一团棉花可以防止加热时试管内的粉末状物质进入导管。
课本 P52有些固体试剂受热时会放出水蒸气,试管口略向下倾斜可防止冷凝水流至热的试管底部,避免试管炸裂。
课本 P52导管口开始有气泡放出时,不宜立即收集。当气泡连续并比较均匀地放出时,再把导管口伸入盛满水的集气瓶。
课本 P52停止加热时,先要把导管移出水面,然后再熄灭酒精灯。
课本 P52如果先熄灭酒精灯,水槽中的水可能会倒吸入试管,使试管因骤然冷却而炸裂。
| 工业制氧(P44) | 实验室:高锰酸钾(P43–44) | 实验室:过氧化氢(P44–46) |
|---|
| 原料 | 空气 | 暗紫色固体高锰酸钾 | 过氧化氢溶液+少量二氧化锰 |
| 原理/依据 | 液态氮沸点比液态氧低,先蒸发出来 | 加热分解 | 常温分解;二氧化锰作催化剂 |
| 变化类型 | 物理变化 | 化学变化(分解反应) | 化学变化(分解反应) |
| 储存/收集 | 加压储存在蓝色钢瓶中 | 排水法(不易溶于水) | 排水法 |
怎么理解
- 操作口诀(按课本P48练习第5题的步骤):查、装、定、点、收、离、熄。谐音“茶庄定点收利息”:检查气密性 → 装入试剂(放棉花)→ 固定试管(管口略向下)→ 点燃酒精灯(先均匀加热)→ 排水法收集 → 导管离开水面 → 熄灭酒精灯。
- 每一条“注意事项”背后都有原因,课本给出的原因都是判断题素材:棉花(防粉末进导管)、管口向下(防冷凝水倒流炸裂试管)、气泡均匀再收集(开始排出的是装置里的空气)、先撤导管后熄灯(防水倒吸炸裂试管)。
- 检验氧气:把带有火星的木条伸入瓶内,木条复燃(实验2-1)。这条用的是氧气的化学性质(⑤)。
- 工业制氧是物理变化,实验室制氧是化学变化,两者分属不同的变化类型(主线三①)。
判断题陷阱
工业上分离液态空气制取氧气属于分解反应。
× 分离液态空气只利用了沸点不同,是物理变化,不是化学反应。
用排水法收集氧气时,导管口一有气泡冒出就立即收集。
× 原文P52:开始有气泡放出时不宜立即收集,要等气泡连续并比较均匀地放出。
实验结束时应先熄灭酒精灯,再把导管移出水面。
× 顺序反了,水会倒吸入试管,使试管炸裂(P52)。
用排水法可以收集不易溶于水的气体。
√ 课本练习P48第2题B。
加热高锰酸钾时,试管口要略向上倾斜。
× 试管口要略向下倾斜,防止冷凝水倒流到热的试管底部(P52脚注)。
🔗 主线三:分解反应、催化剂 主线一:工业制氧:分离混合物 主线五:实验活动1的操作
⑦套路迁移:用同一个框架看水和氢气
📖 第四单元 课题1 水资源及其利用 · 一、二;课题2 水的组成
把氧气的认识框架搬到第四单元:水按“资源与利用 → 保护”来认识(和③的空气对照);氢气按“物理性质 → 化学性质 → 使用安全”来认识(和④⑤的氧气对照)。孩子能自己套用这个框架,才算真正学会。
课本 P82淡水大约只占地球水储量的2.53%,其中大部分还以冰雪等形式分布在两极、高山和永久冻土层中,难以被人类直接利用。
课本 P83为了人类社会的可持续发展,我们必须保护水资源,既要合理利用水资源,又要防治水体污染。
课本 P85对污水进行处理(如图4-6)也是合理利用水资源的重要方式
课本 P91氢气是无色、无臭、难溶于水的气体,密度比空气的小。氢气在空气中燃烧时,产生淡蓝色火焰。
课本 P91混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸,因此点燃氢气前一定要检验其纯度
课本 P91点燃氢气时,发出尖锐爆鸣声表明气体不纯,声音很小则表示气体较纯。
| 认识框架 | 氧气(第二单元) | 氢气(第四单元) |
|---|
| 物理性质 | 无色;密度比空气略大;不易溶于水(P38) | 无色、无臭;密度比空气的小;难溶于水(P91) |
| 化学性质 | 比较活泼,能支持燃烧(P41) | 能在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰,生成水(P91) |
| 性质带来的注意事项 | — | 混有空气或氧气遇明火会爆炸 → 点燃前一定要验纯 |
| 和水的关系 | 水通电分解:正极得到氧气 | 水通电分解:负极得到氢气;氢气燃烧生成水 |
怎么理解
- 氧气“支持燃烧”,氢气“能燃烧”:一个是助燃性,一个是可燃性,别混。
- 验纯方法(P91图4-15):用拇指堵住集满氢气的试管口 → 靠近火焰 → 移开拇指点火。听到尖锐爆鸣声表示不纯,声音很小表示较纯。
- 水资源的两个关键词:合理利用(节水,如工业用水重复使用、节水灌溉、节水器具)和防治水体污染(污水处理后再利用)。两个方面缺一不可。
- 我国人均水资源量少,而且地域差距很大(P82)。
判断题陷阱
地球上水的储量很大,所以淡水资源取之不尽。
× 淡水只占约2.53%,大部分还难以直接利用(P82)。
保护水资源只需要防治水体污染。
× 原文P83:既要合理利用水资源,又要防治水体污染。
点燃氢气时发出尖锐爆鸣声,表明氢气较纯。
× 尖锐爆鸣声表明不纯;声音很小表示较纯(P91)。
氢气的密度比空气的小,难溶于水。
√ 原文P91。
氢气能支持燃烧。
× 氢气具有可燃性,本身能燃烧;支持燃烧的是氧气。
🔗 ③:空气的保护 主线三:氢气燃烧与电解水 主线一:净水:分离混合物
主线五 实验和科学探究
一句话串起来:第一单元先给出科学探究的骨架:问题 → 实验获取证据 → 分析推理 → 结论,以及保证实验可靠的基本操作。后面每个单元都有一个核心实验,回答本单元的核心问题:第二单元的红磷实验回答“空气里氧气有多少”,第三单元的氨水—酚酞实验回答“看不见的分子在不在动”,第四单元的过滤、电解水回答“怎么得到较纯的水”和“水由什么组成”。把这几个实验横向对比,就能看出化学实验的共同套路。
课本收拢处:第一单元整理与提升“三、科学探究是学习化学的重要途径”(P26);第一单元学完本课题(P24);第二单元方法导引“实验探究的一般思路”(P47)。
👇 横向对比:点表头的某个维度(例如“误差/关键”),可以只看这一列,把四个实验放在一起比较。再点一次恢复全表。
按骨架走一遍:六个台阶
①科学探究的“骨架”:问题→证据→结论
📖 第一单元 课题2 化学实验与科学探究 · 二、走进科学探究;第二单元 课题3 方法导引
主线五不是要背操作,而是要先建立一个骨架:所有实验都是为了回答一个问题,用证据支撑一个结论。后面每一个实验(③~⑥)都会套回这个骨架里看。
课本 P14化学是一门以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段,许多重大的化学发现都是通过实验得到的。
课本 P21科学探究是获取科学知识、理解科学本质、认识客观世界的重要途径。在进行科学探究时,常通过观察和实验等方法获取证据,通过分析和推理得出结论。
课本 P47通常情况下,实验探究的一般思路可归纳为:明确探究目的→设计实验方案→实施实验→获取证据→分析推理→形成结论。
课本 P10实验是认识物质的变化和性质的一种基本方法。
课本 P10要用语言和文字客观、全面、准确地对观察到的现象进行描述,为进一步研究物质及其变化提供证据。
| 探究步骤(P47) | 蜡烛及其燃烧(P21–23) | 二氧化锰的作用(P44–47) |
|---|
| 明确探究目的 | 点燃前、燃烧时、熄灭后能观察到哪些现象? | 加入少量二氧化锰是为什么? |
| 设计实验方案 | 三个阶段分别观察;干燥烧杯、澄清石灰水润湿的烧杯罩在火焰上方 | 三个对比实验:不加MnO₂/加MnO₂/反复加过氧化氢 |
| 获取证据 | 烧杯内壁现象、白烟能否被点燃等 | 带有火星的木条是否复燃;MnO₂前后的质量 |
| 形成结论 | 石蜡燃烧生成二氧化碳和水(P22) | 形成催化剂的概念(P46) |
怎么理解
- 现象和结论要分开:“烧杯内壁出现水雾”是现象,“蜡烛燃烧生成了水”是结论。
- 蜡烛探究体现了化学学习的三个特点(P22–23):关注物质的性质、关注物质的变化、关注变化的过程以及对结果的讨论和解释。这三点正好对应主线三和主线四。
- 对比实验是初中最重要的探究方法。二氧化锰探究就是靠“加与不加”的对比得出结论的。
- 探究结束要认真完成报告(P23)。
判断题陷阱
化学是一门以实验为基础的科学。
√ 原文P14。
“蜡烛燃烧生成二氧化碳和水”是对实验现象的描述。
× 这是结论;现象是烧杯内壁出现水雾、澄清石灰水变浑浊。
实验探究的一般思路是:明确探究目的→设计实验方案→实施实验→获取证据→分析推理→形成结论。
√ 原文P47方法导引。
🔗 主线三:实验1-1:用现象判断变化 主线三·⑤:催化剂
②实验基本操作:每条规定背后都有原因
📖 第一单元 课题2 化学实验与科学探究 · 一、走进化学实验室
基本操作是选择题、判断题的“送分区”,但孩子容易死记硬背、记了又忘。课本几乎每条规定都附了“为什么”(思考与讨论、想一想)。记住原因,规定自然就记住了;同时这也是在练习“结构决定功能、操作服务于安全”的思维。
课本 P16如果没有说明用量,液体一般按最少量(1~2 mL)取用,固体只需铺满试管底部。
课本 P16实验剩余试剂既不能放回原瓶,也不能随意丢弃,更不能拿出实验室,要放入指定的容器内。
课本 P17读数时,量筒必须放平,视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平,再读出液体的体积
课本 P18(1)绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精,以免失火;(2)绝对禁止用酒精灯引燃另一只酒精灯
课本 P18用完酒精灯后,不可用嘴吹灭,必须用灯帽盖灭
课本 P18万一洒出的酒精在实验台上燃烧起来,应立刻用湿抹布扑盖。
课本 P19给物质加热时,要用酒精灯的外焰
课本 P20检查装置的气密性时,可用手紧握试管,观察水中的导管口有没有气泡冒出
课本 P21洗过的玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下时,表明仪器已洗干净。
| 操作 | 规定 | 原因 |
|---|
| 倾倒液体(P17) | 瓶塞倒放;标签朝向手心;瓶口紧挨试管口 | 防止污染试剂;防止残液腐蚀标签;防止液体洒出 |
| 量筒读数(P17) | 视线与凹液面最低处保持水平 | 仰视读数偏小,俯视读数偏大(课本留作思考题) |
| 胶头滴管(P17) | 橡胶帽在上,不平放、不倒置 | 防止液体倒流沾污试剂或腐蚀橡胶帽 |
| 块状固体(P16) | 容器横放,放入后慢慢竖立 | 以免打破容器 |
| 加热液体(P19) | 液体不超过容积的1/3;试管口不对着人;先均匀受热 | 防止液体沸腾喷出伤人;防止试管受热不均炸裂 |
| 连接仪器(P20) | 导管口先用水润湿,稍稍用力转动插入 | 润湿起润滑作用,防止玻璃管折断伤手 |
怎么理解
- 量筒读数口诀“仰小俯大”:说的是读出来的数值偏小或偏大。如果问“实际量取的液体比要求的多还是少”,结论正好相反,题目问的是哪一个一定要看清。(这是根据P17思考题推出来的结论。)
- 酒精灯三个“绝对禁止/不可”:不能向燃着的灯里添酒精、不能用灯引燃另一只灯、不能用嘴吹灭。三条都是为了防止失火。
- 气密性检查的原理(P20“想一想”):手的温度使试管内气体受热膨胀,从导管口逸出形成气泡;装置漏气时,气体从缝隙跑掉,就看不到气泡。
- 实验剩余试剂“三不一要”:不放回原瓶、不随意丢弃、不拿出实验室,要放入指定容器。
- 表中“原因”一栏:胶头滴管、块状固体两行是课本原话;其余几行课本只提了问题(思考与讨论、想一想),表里填的是常用答案。
判断题陷阱
实验剩余的试剂应放回原瓶,以免浪费。
× 原文P16:既不能放回原瓶,也不能随意丢弃,要放入指定的容器内。
没有说明用量时,液体一般取1~2 mL。
√ 原文P16。
给物质加热时,应该用酒精灯的焰心。
× 要用外焰(P19)。
酒精灯用完后可以用嘴吹灭。
× 必须用灯帽盖灭(P18)。
洒出的酒精在实验台上燃烧起来,应立刻用水浇灭。
× 应立刻用湿抹布扑盖(P18)。
用量筒量取液体时,俯视读数会使读数偏大。
√ 仰小俯大(由P17思考题得出)。
给试管里的液体加热,液体体积不应超过试管容积的1/2。
× 不应超过1/3(P19)。
🔗 ⑤:实验活动1:操作的综合运用
③测空气中氧气的含量:红磷实验的“为什么”
📖 第二单元 课题1 我们周围的空气 · 一、空气的组成(思考与讨论 图2-4)
这是前半学期最重要的定量实验。课本给出了原理和操作,让学生自己讨论“为什么”。讨论的关键是把每一步操作都和原理挂上钩:用掉瓶内的氧气 → 气压减小 → 水被压进来 → 进来的水的体积就等于氧气的体积。
课本 P31仿照拉瓦锡实验的原理,我们可以探究空气中氧气的含量。
课本 P31在集气瓶内加入少量水,将水面上方空间分为5等份,并做好标记。用弹簧夹夹紧乳胶管。在燃烧匙内放入足量的红磷,用酒精灯加热,点燃红磷后立即伸入瓶中,并塞紧橡胶塞。
课本 P31待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,可以观察到烧杯中的水被吸入集气瓶,瓶内液面上升。
课本 P34在探究空气中氧气含量的实验中,集气瓶内剩下的气体主要是氮气。
| 操作要求 | 为什么(结合原理推出的常用答案) | 做错了会怎样 |
|---|
| 红磷足量 | 把瓶内氧气耗尽 | 红磷不足 → 氧气没耗尽 → 结果偏小 |
| 装置气密性良好 | 防止外界空气进入 | 漏气 → 结果偏小 |
| 冷却至室温后再打开弹簧夹 | 温度高时瓶内气体膨胀 | 未冷却就打开 → 进水少 → 结果偏小 |
| 点燃后立即伸入并塞紧 | 防止瓶内空气受热逸出 | 伸入太慢 → 空气逸出 → 结果偏大 |
| 实验前夹紧弹簧夹 | 防止燃烧时瓶内空气从导管逸出 | 没夹紧 → 结果偏大 |
怎么理解
- 为什么能用红磷?因为红磷只与氧气反应,生成物五氧化二磷是固体,不会占据气体的空间(P31:生成一种叫作五氧化二磷的新物质)。如果换成木炭,生成二氧化碳气体,瓶内气压几乎不变,水就进不来。
- 偏小、偏大的判断方法:只要瓶内少消耗了气体,或从外面多进了气体,结果就偏小;只要瓶内的气体多跑出去了,结果就偏大。
- 表中“为什么”和“做错了会怎样”两列,课本没有直接写,是根据课本原理推出的常见考法,请对照老师的讲法。
- 这个实验同时证明了氮气的两条性质(P34):红磷熄灭,说明氮气不支持燃烧;液面上升到一定高度后不再上升,说明氮气不易溶于水。这就是主线四②的证据来源。
判断题陷阱
测定空气中氧气含量的实验中,红磷要足量。
√ 原文P31“足量的红磷”。
红磷燃烧熄灭后,应立即打开弹簧夹观察进水情况。
× 要待红磷熄灭并冷却至室温后再打开(P31)。
如果装置漏气,测得的氧气含量会偏大。
× 漏气会使外界空气进入,进水减少,结果偏小。
集气瓶内剩下的气体主要是氮气。
√ 原文P34。
把红磷换成木炭,也能准确测定空气中氧气的含量。
× 木炭燃烧生成二氧化碳气体,瓶内气压几乎不变。
🔗 主线四:空气成分与氮气性质 主线二:红磷、五氧化二磷是纯净物(P32)
④看不见的分子怎么“看”:分子运动的探究
📖 第三单元 课题1 分子和原子 · 实验3-1;探究分子运动现象
分子看不见,只能用间接证据来证明它在运动。这个探究的价值在于“设计”:先用对照实验确认“氨水能使酚酞变红”,再把两种溶液隔开,看它们不接触能不能变色。
课本 P56实验表明,品红在静置的水中会扩散
课本 P58氨(NH₃)易溶于水,能使无色的酚酞溶液变成红色。
课本 P58另取一个小烧杯B,加入5 mL浓氨水。用一个大烧杯罩住烧杯A和烧杯B
课本 P57在实验3-1中,如果使用的是热水,品红的扩散会更快一些。
| 步骤(P58) | 目的 | 现象(课本表格留空,学生填) |
|---|
| (1)蒸馏水中滴入酚酞 | 对照:确认水不能使酚酞变色 | 溶液无色 |
| (2)取A中溶液,滴加浓氨水 | 对照:确认氨水能使酚酞变红 | 溶液变红 |
| (3)大烧杯罩住A和B | 两种溶液不接触,A能否变红? | 几分钟后A中溶液变红 |
怎么理解
- 结论链:A和B没有接触 → A却变红 → 说明有东西从B跑到了A → 这个东西是氨分子 → 分子在不断运动。
- (1)(2)两步是对照,作用是排除干扰:证明“变红”不是蒸馏水或酚酞本身造成的,而是氨造成的。这是设计对照实验的基本思路。
- 品红在热水中扩散更快 → 温度升高,分子运动加快(主线二①)。
判断题陷阱
实验(3)中烧杯A中的溶液变红,说明酚酞分子运动到了烧杯B中。
× 是浓氨水中的氨分子运动到烧杯A中,使酚酞变红。
品红在热水中扩散得更快,说明温度越高分子运动越快。
√ 原文P57。
步骤(1)(2)可以省略,只做步骤(3)就能得出结论。
× (1)(2)是对照,用来排除“蒸馏水使酚酞变色”的可能。
🔗 主线二:分子在不断运动
⑤分离与净化:过滤操作和水的净化程度
📖 第四单元 课题1 水资源及其利用 · 三、水的净化
天然水是混合物(主线一),所以可以用物理方法一步步除去杂质。每一种方法除掉的杂质不同,叠加起来净化程度越来越高。过滤操作的“一贴二低三靠”是操作题的必考点。
课本 P86沉降、过滤和吸附是工业生产和化学实验中分离混合物的常用方法。
课本 P87明矾等物质可以使水中悬浮的杂质较快沉降,使水逐渐澄清。
课本 P87使之紧贴漏斗内壁,并使滤纸边缘略低于漏斗口。用少量水润湿滤纸,并使滤纸与漏斗内壁之间不要有气泡。
课本 P87使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,以使滤液沿烧杯壁流下。
课本 P88经沉降、过滤和吸附等净化处理后,浑浊的水变澄清了,但仍然不是纯水。
课本 P88实验室用的蒸馏水是净化程度较高的水,可以通过蒸馏自来水制取
| 过滤“一贴二低三靠”(P87) | 要求 |
|---|
| 一贴 | 滤纸紧贴漏斗内壁,中间不留气泡 |
| 二低 | 滤纸边缘略低于漏斗口;液面始终低于滤纸边缘 |
| 三靠 | 烧杯尖嘴紧靠玻璃棒;玻璃棒末端轻靠三层滤纸一边;漏斗下端管口紧靠烧杯内壁 |
怎么理解
- 净化程度由低到高:沉降(明矾使悬浮杂质较快沉降)→ 过滤(除去难溶性杂质)→ 吸附(活性炭,还能除去一些溶解的杂质和异味)→ 蒸馏(净化程度较高)。前三步之后,水仍然不是纯水。
- “三靠”里的第一靠(烧杯尖嘴靠玻璃棒)是常用口诀,P87正文写的是“沿玻璃棒慢慢向漏斗中倾倒”。
- 过滤后滤液仍浑浊的常见原因:滤纸破损、液面高于滤纸边缘、仪器不干净(这是根据P87的操作要求推出的常见考法)。
- 硬水和软水的区别在于可溶性钙、镁化合物的多少(P88)。水壶结水垢,就是因为这些化合物在加热或长久放置时生成了沉淀(P88)。
判断题陷阱
经沉降、过滤和吸附处理后的水是纯水。
× 原文P88:仍然不是纯水。
过滤时,液面要始终低于滤纸的边缘。
√ 原文P87。
过滤可以除去水中所有的杂质。
× 过滤只能除去难溶性杂质。
活性炭净水既有吸附作用,也有过滤作用。
√ P88:利用活性炭来吸附、过滤水中的杂质。
🔗 主线一:天然水是混合物;分离混合物 ⑥:跨学科实践:自制净水器
⑥电解水实验:怎样从现象推出“水的组成”
📖 第四单元 课题2 水的组成 · 探究;实验活动2 水的组成及变化的探究
电解水是前半学期证据链最长的一个实验:现象(气体)→ 检验(燃着的木条)→ 确认物质(H₂、O₂)→ 元素守恒推理 → 结论(水的组成)。主线三⑥讲了它的化学含义,这里专门讲实验本身。
课本 P92水中可加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液,以增强导电性。
课本 P107切断上述装置的电源,用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验反应中产生的气体。
课本 P1071.认识水的组成。2.了解水在通电条件下发生的变化,进一步认识分解反应。3.进一步体会科学探究的过程和方法。
| 电解水 | 与正极相连的玻璃管 | 与负极相连的玻璃管 |
|---|
| 气体体积 | 较少(约1份) | 较多(约2份) |
| 检验(燃着的木条) | 木条燃烧得更旺 | 气体能燃烧,产生淡蓝色火焰 |
| 结论 | 氧气 | 氢气 |
怎么理解
- 课本P92–93的记录表留空,表里填的是实验结果,口诀“正氧负氢,氢二氧一”。
- 加硫酸钠或氢氧化钠的作用只是增强导电性,它们本身不参与生成氢气和氧气。
- 用的是直流电源(P92)。
- 完整证据链:①两极都产生气体 → ②用燃着的木条检验,分别是氧气和氢气 → ③生成物含氧、氢两种元素 → ④化学变化中元素种类不变 → ⑤水由氢、氧两种元素组成。第④步最容易被孩子漏掉。
判断题陷阱
电解水时,与电源正极相连的玻璃管内得到的气体能燃烧。
× 正极得到氧气,能使燃着的木条燃烧得更旺;负极得到的氢气能燃烧。
电解水时加入少量硫酸钠溶液,是为了增强水的导电性。
√ 原文P92脚注。
电解水时,负极与正极产生的气体体积比约为2∶1。
√ 氢二氧一(与P93卡文迪什“2份体积对1份体积”一致)。
🔗 主线三·⑥:水的组成 主线四·⑦:氢气的性质