普通高中教科书·化学必修 第一册.pdf

ISBN 978-7-5499-8131-19 787549 981311审批号：苏费核（2021年）0508号举报电话：12315定价：11.95元高中化学-必修第一册-专题1.indd 12021/6/22 15:59:33主 编 王祖浩副 主 编 吴 星 刘宝剑 王云生本 册 主 编 王祖浩本册副主编 吴 星高中化学-必修第一册-专题1.indd 22021/6/22 15:59:34亲爱的同学们，祝贺你们进入高中这一人生的重要阶段。回顾初中化学学习的经历，同学们也许有过曲折，但更多的是快乐。初中化学虽然只是化学的启蒙，但你们已经初步了解了化学科学发展的历程，领略了化学符号的魅力，体验了实验探究的乐趣，初步锻炼了科学思维的能力。毫无疑问，高中阶段的化学课程将带给同学们更多的科学知识、更多动手和动脑学习的机会，帮助我们从中领悟化学博大精深的科学思想，进一步认识化学发展对人类文明的伟大贡献。化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的一门基础学科。物质结构决定物质性质，而物质性质直接关系到物质的用途。时至今日，化学家们积累起来的知识和技术虽不能解决与社会发展有关的全部问题，但也结出了丰硕的果实。与人类已知的几百万种生物相比，已知的化合物已达上亿种，近年来每年化学家创造的新物质就达数百万种以上。化学不仅与制药、石油、橡胶、造纸、建材、钢铁、食品、纺织、皮革、化肥等传统行业衰荣与共，还带动了信息、能源、航天、生命等高科技领域产业的兴起。据统计，活跃在全球与化学相关行业和领域中的科学家、工程技术人员，是一支最为庞大的研究队伍。为了保卫地球，化学家们开创了绿色化学时代。“绿色发展”已经成为我国可持续发展的基本国策。我们正在努力并且已经能够做到：使天空更清洁，从源头防治水污染，修复污染的土地，建构清洁低碳、安全高效的能源体系，实现绿色低碳的生活方式千姿百态的物质世界与高度发达的科学技术将一个飞速膨胀的知识系统呈现在我们眼前，引发了无数充满好奇的中学生的一系列疑问：物质世界为什么是这样的？为什么会发生这些变化？哪些证据能帮助我们去预测未来？在“多样”与“变化”的背后，同学们或许已隐隐发现，物质世界的变化都有其内在的规律。高中化学课程将为同学们探索这些规律提供必要的基础。如果说在初中阶段，我们只是泛舟荡漾在化学的河川之上，为沿途的旖旎风景所倾倒，那么一旦进入高中，我们会发现眼前的河面越发开阔，景色更加优美。扬起风帆，我们将遨游于神奇的化学海洋之中。我细心观察过今天的高中学生，欣喜地发现，随着时代的进步，同学们的视野更为开阔，思维愈发活跃。老师们常常在为高中生各种新奇的创意与问题惊讶甚至烦恼的同时，不能不从内心叹服他们对化学内涵的深刻理解，以及表现出来的思维潜力。有了如此乐观的基础，在高中化学学习过程中，同学们能充分领略实验探究和科学方法的重要性，学会去寻找解决复杂问题的各种突破口，尝试用化学的眼光和思维去审视我们赖以生存的物质世界，增强对自然界、对社会的责任感，为日后参加社会决策打下较为扎实的知识基础，从而获益终身。高中化学-必修第一册-专题1.indd 32021/6/22 15:59:35普通高中教科书化学（必修）是高一年级起步的化学课程，她从一系列与我们变化的时代密切相关的专题和化学研究的方法展开，教材融合了化学发展的学科线索、社会的应用价值和高中生的认知特点，揭示了化学的基础知识和重要的思想观念，大力弘扬科学精神，用生动的事例阐明化学对人类社会可持续发展中面临重大挑战时作出的巨大贡献。依据2017年修订完成的新版普通高中化学课程标准，我们积极探索化学课程学习对促进学生核心素养发展的重要影响，从内容选择、编写思路和活动设计等多个方面对化学教材进行了修订。教材的主要栏目体现了作者对化学学科特点和化学必修课程学习的认识，希望有助于同学们在阅读过程中更好地理解化学。【温故知新】在新旧知识之间架起“桥梁”，引导同学们回顾已有知识和思维经验，寻找与新学知识之间的密切联系，激发探究新知识的欲望。【交流讨论】结合学习目标设置了一系列与内容有关的问题情境，引导同学们展开讨论，为理解知识和深化思维提供基础。【基础实验】要求同学们在学习中同步完成的必做实验，不仅要了解这些实验的基本原理，还要学会动手操作，切实提高自己观察、记录和分析实验现象的能力。【实验探究】引领同学们积极投身更多的实验活动，熟悉实验流程，设计探究方案，独立或合作完成实验操作，记录实验现象，基于实验证据进行推理。【观察思考】教师展示实验现象、模型、图表等，提出相关问题激发同学们思考，尝试解析其中蕴涵的化学原理，帮助同学们开启化学思维。【学以致用】在教材阐述新知识之后插入典型问题，启迪同学们运用所学知识去解决实际问题，提高知识的迁移能力。【拓展视野】提供与学习内容相关的更多生动的素材，帮助同学们在完成必修的学习任务之余，进一步开拓视野，领略化学的奇妙和魅力。【科学史话】选取相关的、意义重大的化学史实，生动地还原其发展过程，帮助同学们能从科学家的角度去思考问题，感受中外科学家的创新精神。【学科提炼】以简洁的语言介绍与化学核心知识相关的基本原理、思想方法等，尝试探索化学科学的本质特点，揭示化学知识的认识功能。化学，伴随我们一生的科学。在过去的岁月中，我们渴望了解化学，为此我们有过喜悦，也有过失望，但探索的步伐一直没有停歇。今天，当我们以一种新的姿态学习高中化学，你眼中的物质世界将会变得更加绚丽多彩！让我们充满信心，用智慧和勤奋去迎接新的学习任务，探索更多的科学奥秘，攀登更高的科学台阶，创造更加美好的明天！王祖浩 2020年6月高中化学-必修第一册-专题1.indd 42021/6/22 15:59:37第一单元 物质及其反应的分类/2第二单元 物质的化学计量/9第三单元 物质的分散系/17第一单元 氯气及氯的化合物/58第二单元 金属钠及钠的化合物/67第三单元 海洋化学资源的综合利用/78第一单元 研究物质的实验方法/28第二单元 溶液组成的定量研究/38第三单元 人类对原子结构的认识/44专题1专题3专题2物质的分类及计量从海水中获得的化学物质研究物质的基本方法15727高中化学-必修第一册-专题1.indd 52021/6/22 15:59:37第一单元 含硫化合物的性质/90第二单元 硫及其化合物的相互转化/98第三单元 防治二氧化硫对环境的污染/102第一单元 元素周期律和元素周期表/114第二单元 微粒之间的相互作用力/127第三单元 从微观结构看物质的多样性/134附录 相对原子质量表/147附录 常见酸、碱和盐的溶解性表(20 C)/148附录 中英文名词对照表/149元素周期表专题4专题5硫与环境保护微观结构与物质的多样性89113高中化学-必修第一册-专题1.indd 62021/6/22 15:59:38物质的分类及计量物质及其反应的分类物质的化学计量物质的分散系化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的一门自然科学。物质世界千姿百态，变化万千。在自然界、人类的生活和生产中，接触到的物质大多是组成和分散状态不同的混合物。在化学家的眼中，丰富多彩的化学物质可以按一定的标准进行分类，在一定条件下，物质可以发生化学反应生成新物质。化学家在研究中发现，构成物质的微粒质量很小，数量巨大，需要特殊的计量方法高中化学-必修第一册-专题1.indd 12021/6/22 15:59:392第一单元物质及其反应的分类物质世界丰富多彩，变化万千。在自然界中，100多种元素形成了上亿种组成、结构、性质各异的单质和化合物。同时，人工合成的物质种类还在不断增加。不同的物质在一定条件下可以发生相互转化。从古代“点石成金”的朴素愿望到今天各种性能优越的新材料的诞生，人类在漫长的岁月中不倦地探索着物质及其变化规律，对物质世界的认识不断拓展和深入。现在，人们不仅能充分利用自然界提供的各种物质，还能应用物质转化的规律，制备和合成大量的新物质，提高人类的生活质量，推动社会的文明进步。图 1-1 丰富多彩的化学物质铜、铁是重要的材料粮食生产需要化肥和农药高能燃料将飞船送入太空用有机高分子材料制造的日用品固态、液态、气态物质有规则几何外形的晶体形态各异的单质水果含有可食用的有机化合物目标预览 通过本单元内容的学习，要求同学们努力达到：能通过观察和分析，辨识物质形态、物质性质及其变化的宏观现象；能从不同视角对物质及其变化进行分类。CBr2Cl2SCuSi高中化学-必修第一册-专题1.indd 22021/6/22 15:59:41物质的分类及计量专 题13面对丰富多彩、变化无穷的物质世界，你是否想过：化学家是怎样研究物质组成、结构和变化的呢？物质的种类繁多，为了方便研究，化学家需要将众多的物质按一定的标准进行分类，探索各类物质的共性和特性。我们知道，对复杂的事物可以从不同的角度进行分类。那么，化学家是如何对物质进行分类的呢？物质的分类我们知道，根据物质的存在状态、性质等可以对物质进行分类。例如，根据物质的存在状态，将物质分为气态物质、液态物质和固态物质；根据物质的导电性，将物质分为导体、半导体和绝缘体；根据物质在水中的溶解性，将物质分为可溶性物质、微溶性物质和难溶性物质。在日常生活和化学实验中，我们常会接触下列物质：空气、乙醇（C2H5OH）、水、硫酸铵、铜、碘酒、碘（I2）、氧气、石墨、食盐水、硫酸、二氧化硫、氧化铜、氢氧化铁。请将上述物质进行分类，并说明你分类的依据。将你的分类结果与同学交流。）、交流讨论分 类分类是指按照种类、等级或性质分别归类。进行分类时，人们往往通过比较事物间的相似性，把某些具有共同点或相似特征的事物归为一类，继而按类研究，以提高研究的效率。分类能使众多复杂的事物高度有序化，通常可根据事物的外部特征或事物的本质特征来进行分类。方法导引高中化学-必修第一册-专题1.indd 32021/6/22 15:59:414实验室中有下列物质，请根据它们的组成和性质，尝试对其进行分类。钠（Na）、氯气（Cl2）、氯化铁（FeCl3）、硫酸（H2SO4）、碳酸钙（CaCO3）、氧化钙（CaO）、二氧化硅（SiO2）、氢氧化钠（NaOH）、氢氧化铜Cu(OH)2、葡萄糖（C6H12O6）。其进行分类。学以致用根据物质的组成和性质，可以对物质进行图1-2所示的分类。图 1-2 物质的分类物质 混合物纯净物单质非金属单质无机化合物有机化合物金属单质 氧化物酸碱盐化合物在图1-2中，对于氧化物、酸、碱、盐等各类无机化合物，还可以依据它们在组成、性质上的差异，继续进行更为细致的分类。从化学性质上看，CaO、Na2O等氧化物能与酸反应生成盐和水，这类氧化物称为碱性氧化物（basic oxide）。CaO+2HCl=CaCl2+H2OCO2、SO2等氧化物能与碱反应生成盐和水，这类氧化物称为酸性氧化物（acid oxide）。从组成上看，HCl等不含氧元素的酸，称为无氧酸；而H2SO4和HNO3等含氧元素的酸，称为含氧酸。从溶解性上看，NaOH、KOH等碱可溶于水，称为可溶性碱；Cu(OH)2和Fe(OH)3等碱难溶于水，称为难溶性碱或难溶性氢氧化物。CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O高中化学-必修第一册-专题1.indd 42021/6/22 15:59:42物质的分类及计量专 题15物质分类研究的价值化学家根据物质的组成、状态、结构、性质等对物质进行分类。随着人们对物质结构及其变化研究的不断深入，物质的分类也将更加多样化。同一类物质在组成和性质方面往往具有相似性。对物质进行合理的分类，使表面上看起来比较杂乱的事物变得井然有序，有助于我们按物质的类别进一步研究物质的组成、结构和性质。化学家根据物质的组成、状态、结构、性质等对物质进学科提炼不同类别的物质在一定条件下可以相互转化。探索物质转化的规律，可以帮助人们制备更多生产、生活所需的新物质。物质的转化在初中阶段，我们已经学习了一些物质转化的知识。请以碳、钙两种元素的单质和化合物为例，写出下表中所列转化反应（标注