义务教育教科书·科学九年级上册.pdf

华东师范大学出版社华东师范大学出版社主编袁运开副主编刘炳升钱振华王顺义科学KEXUE九年级上册义务教育教科书主编袁运开副主编刘炳钱振华王顺义华东师范大学出版社华东师范大学出版社图书在版编目（CIP）数据 安全伴我行：湖南版.小学三年级.上/安全伴我行编写组编著.上海：华东师范大学出版社，2011.7 ISBN 978-7-5617-8794-6.安.安.安全教育小学课外读物.G624.103中国版本图书馆 CIP 数据核字（2011）第 138108 号主 编 袁运开责任编辑 刘万红封面设计 卢晓红出 版 华东师范大学出版社社 址 上海市中山北路3663号 邮编200062网 址 电 话 021-60821666 行政传真021-62572105客服电话 021-62865537 门市（邮购）电话 021-62869887地 址 上海市中山北路3663号华东师范大学校内先锋路口网 店http:/重 印 浙江省出版总社发 行 浙江省新华书店印 刷 者浙江开源印务有限公司开本7871092 16开印张11.25字数189千字版次2014年6月第一版印次2015年6月第二次书号ISBN978-7-5675-0755-5/G6504定价10.45元出 版 人 王 焰（如发现本版图书有印订质量问题，请与本承印公司联系，电话：0574-87638192）科学九年级 上册义务教育教科书华东师范大学出版社致同学们同学们：欢迎你们学习科学，走近科学。什么是科学？科学神秘吗？科学要研究和解决的问题与人类认识自然、利用自然、保护自然和发展自身有怎样的关系？通过学习你们将会有所感悟。在这套教材里将要学习的有关生命科学、物质科学和地球与空间科学领域的知识，只是一个初步的基础，你们更要重视科学知识的产生过程和科学方法的训练，逐步养成进行科学探究的习惯；注意科学态度、创新精神与实践能力的培养，了解科学知识在生产实际中的应用以及科学知识的社会价值；要关注发生在周围的自然现象和社会现象，试着用学过的科学知识去分析解释它们，提出自己的看法并以科学的态度对待。这些方面对你们今后的工作和学习将有深远的意义。本册内容的主线是物质与能量。物质与能量是两个重要的科学概念，所以我们进入九年级之后要进一步学习这两方面的内容，先学习常见的化学反应及一些基础的化学物质，如酸、碱、盐及有机物。关于能量过去只是初步了解，现在要求比较深入的了解各种能量形式的性质及其应用，最后我们还要学习能量守恒与转化定律。本教材的编写采用探究和叙述相结合的方式，精选大量生动形象的图片，创设探索学习的条件，开辟“活动”、“阅读”、“思考与讨论”、“视窗”、“科学技术社会环境”、“小资料”、“科学家小注”、“学生实验”、“探究课题”与“练习”等栏目，提供多种主动学习活动的形式，愿你们喜欢。爱因斯坦曾经说过：“人类的一切经验和感受中，以神秘感最为美妙；这是一切真正艺术创作及科学发明的灵感源泉。”祝愿你们在学习中始终保持对自然的神秘感，不断追求科学真理，并取得成功。编 者华东师范大学出版社第1章 化学反应1化学方程式22 化合反应和分解反应73 用分解反应制取氧气104 根据化学方程式的简单计算12第2章 酸与碱1 生活中的酸和碱162 重要的酸213 重要的碱28第3章 金属与盐1 金属362 金属的活动性顺序453 常见的盐51第4章 有机物1 身边的有机物582 塑料、纤维和橡胶693 煤、石油和天然气78CONTENTS目 录目 录 1华东师范大学出版社第5章 简单机械与功1 杠杆882 滑轮943 功与机械效率974 机械能104第6章 电能1 电能的获得和转化1112 电能的量度123第7章 内能1 物体的内能1372 比热容1453 热机1514 能量的转化与守恒158附录1 汉英词汇索引169附录2 部分酸碱盐的溶解性表（20）171附录3 元素周期表172后 记 1732 科 学华东师范大学出版社第1章人类社会在很早以前就开始利用物质的化学变化来造福人类。从火的利用、陶器的烧制到青铜器的制造，从炼铁、合成胰岛素到设计化学反应，留下了人类探索化学反应的足迹。化学反应华东师范大学出版社2 科 学1化学方程式化学方程式是描述物质化学变化的科学语言。质量守恒定律物质发生化学变化时，生成了新物质，参加反应的各物质的质量总和，与反应后生成的各物质的质量总和相比较，是增加，减少，还是相等呢？我们将通过以下两个活动进行探究。1.在底部铺有一薄层干燥细砂的锥形瓶中，放进一粒火柴头那样大小的白磷，用橡皮塞塞紧瓶口，把瓶子放在天平的左托盘上，在右托盘上加砝码并调节游码位置，使天平达到平衡。2.然后取下锥形瓶，加微热，使白磷燃烧。观察到瓶内出现了的现象，发生了变化。3.等锥形瓶冷却到室温后，再把它放回左托盘上，观察到天平的平衡（“发生变化”或“保持不变”）。这说明在化学反应前后，总质量（“发生变化”或“保持不变”）。活动图1.1.1 验证质量守恒定律实验华东师范大学出版社第1章 化学反应 31.把盛有无色氢氧化钠溶液的短试管小心地放入盛有蓝色硫酸铜溶液的锥形瓶里，塞紧瓶塞。再把盛有短试管的锥形瓶放在天平的左托盘上，在右托盘上加砝码并调节游码位置，使天平达到平衡。2.然后拿起锥形瓶并使它倾斜，让短试管中的氢氧化钠溶液倒入硫酸铜溶液中，两种溶液接触后，观察到瓶内出现了的现象，发生了变化。3.再把锥形瓶放回左托盘上，观察到天平的平衡（“发生变化”或“保持不变”）。说明在化学反应前后，总质量（“发生变化”或“保持不变”）。活动思考与讨论1.当白磷在锥形瓶中燃烧时，如果不用橡皮塞塞紧瓶口，天平是否仍能保持平衡？为什么？2.蜡烛燃烧后质量变小，是否仍然符合质量守恒定律？如何解释？在上述活动中可以观察到，在发生化学反应后，天平两边都仍旧保持平衡，说明参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。这个规律已被无数的实验所证实。这个规律叫做质量守恒定律（lawoftheconservationofmass）。为了进一步从微观角度来认识质量守恒定律，请同学们一起完成下列活动。1.试画出氢气分子和氧气分子反应生成水分子的示意图。活动华东师范大学出版社4 科 学图1.1.2 火箭中氢气和氧气的反应2.从上述示意图中，你发现在化学反应前，有原子和原子；在反应后，有原子和原子。所以说在化学反应前后，原子的种类（“发生变化”或“保持不变”）。3.从上述示意图中，你还可以发现在化学反应前后，各种原子的数目（“发生变化”或“保持不变”）。人们认识到，在化学反应前后，原子的种类保持不变，各种原子的数目保持不变，原子的质量也保持不变，只是原子进行了重新组合，所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等。化学方程式氢气和氧气反应，生成水，用文字可以表示为：氢气 +氧气 点燃 水为了更准确地表示化学反应的变化过程，用化学方程式（chemicalequation）来表示化学反应（chemicalreaction）。氢气和氧气反应生成水，可以表示为：2 H2+O2=2 H2O点燃思考与讨论试比较上面两种表示化学反应的方法。为什么说化学方程式可以更准确地表示化学反应的变化过程？华东师范大学出版社第1章 化学反应 5小资料不同国家的科学书中，关于氢气与氧气反应生成水的文字表达和化学方程式表达：中文氢气+氧气水2H2+O2=2H2O英文hydrogen+oxygenwater2H2+O2=2H2O日文酸素+水素水2H2+O2=2H2O为了能正确地书写化学方程式，我们要遵循以下两条原则:（1）化学方程式必须以客观事实为依据；（2）遵循质量守恒定律，反应前后各种原子的数目必须相等。下面以磷和氧气反应生成五氧化二磷为例，学习如何书写化学方程式。1.根据实验事实，把参加反应物质（简称为反应物）的化学式写在式子的左边，把生成物质（简称为生成物）的化学式写在式子的右边，中间加一个指向生成物的箭头。如果反应物或生成物不止一种，就分别用“+”号连接起来。P+O2 P2O52.在反应物和生成物的化学式前面配上适当的系数，使在箭头两边的每一种元素的原子的总数都相等。这个过程叫做化学方程式的配平。观察上面式子箭头左右，发现两边磷原子的数目和氧原子的数目都不相等，先选择氧原子进行分析，左边的氧原子数是2，右边的氧原子数是5，2和5的最小公倍数是10，在P2O5前面配上系数2，在O2前面配上系数5。P+5O2 2 P2O5再看磷原子，左边的磷原子数是1，右边的磷原子数是4。因此，要在P前面配上系数4，使两边的磷原子数变得相等。4P+5O2 2 P2O5经检查，式子两边每一种元素的原子总数都相等，那么化学方程式就配华东师范大学出版社6 科 学平了。3.最后，把中间的箭头换成等号。在等号的上方或下方标明特定的反应条件，并在某些生成物化学式右边标明它们的状态。特定的反应条件包括：点燃、加热（可用“”号表示）、催化剂等。如果生成物中有气体，一般要在气体物质的化学式右边加注“”号；同样，如果是在溶液里的反应，生成物中有沉淀产生，一般要在沉淀物质的化学式右边加注“”号。如果反应物中有气体，气体生成物不需注“”号；如果反应物中有固体，固体生成物也不需加注“”号。磷和氧气反应生成五氧化二磷的化学方程式表示为：4P+5O2=2P2O5点燃1.配平下列化学方程式。（1）Cu+O2 CuO（2）N2+H2催化剂NH3（3）KClO3MnO2KCl+O2（4）CH4+O2点燃H2O+CO22.完成下列化学反应的化学方程式。（1）氧气和氢气点燃后生成水；（2）双氧水（H2O2）溶液在催化剂作用下分解成水和氧气。练习高温高压华东师范大学出版社第1章 化学反应 72化合反应和分解反应化合反应和分解反应是化学反应的最基本类型。在生产、生活、科学研究中，人们接触和研究了许多化学反应。为了研究方便，人们将化学反应进行了分类。思考与讨论1.请写出下列反应的化学方程式：（1）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁（2）木炭在空气中燃烧生成二氧化碳（3）电解水产生氢气和氧气（4）过氧化氢在二氧化锰催化下分解产生水和氧气2.在上述反应中，如果从反应物与生成物的数目变化来看，上述反应可以如何分类？化合反应在上述（1）、（2）两个反应中，两种或两种以上物质反应生成了一种物质，这样的反应称为化合反应（combinationreaction）。化合反应通常伴随着放热、发光等放出能量的现象。华东师范大学出版社8 科 学将少量硫粉与铁粉混合后堆放在坩埚里或石棉网上，小心地加热，一旦反应发生，立即停止加热。观察现象。如何证明上述反应的产物硫化亚铁是不同于硫和铁的新物质？活动硫粉与铁粉混合加热图1.2.1 硫粉与铁粉反应1.每个小组从教师处领取下列物品：酒精灯、火柴、粗铜丝、砂纸。2.用砂纸将粗铜丝擦亮，再将光亮的铜丝置于酒精灯外焰加热片刻，观察铜丝表面有何变化。你所观察到的现象是：3.在上述实验中，铜与氧气生成了氧化铜，请写出该反应的化学方程式：你认为此反应属于化合反应吗？为什么？活动铜与氧气的化合反应我们在 科学（七年级）（下）中学习了氧气的性质，知道氧气可与许多金属或非金属反应，化合成氧化物，例如：碳在氧气中燃烧可生成二氧化碳。C+O2=CO2铁在空气中会生锈，铁锈的主要成分是氧化铁。4Fe+3O2=2Fe2O3由氧元素和另一种非金属元素组成的化合物称为非金属氧化物，如CO2、H2O等；由氧元素和一种金属元素组成的化合物称为金属氧化物，如Fe2O3、CuO等。点燃空气中缓慢氧化华东师范大学出版社第1章 化学反应 9分解反应电解水产生氢气和氧气，过氧化氢在二氧化锰催化下生成氧气和水，像这样由一种物质生成两种或两种以上物质的反应，称为分解反应（decompositionreaction）。有些物质不稳定，容易分解；有些物质较稳定，分解反应通常需要提供一定的条件，如水分解需要耗费电能，过氧化氢分解需要催化剂等。碳酸氢钠（NaHCO3）是一种食品工业中常用的物质，俗称小苏打。它受热易发生分解反应。用实验的方法证明碳酸氢钠受热易