绪论 化学使世界变得更加绚丽多彩
化学是研究物质的一门基础学科，也就是说，化学的研究对象是物质。
化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的一门基础学科，其特征是从分子层次认识物质，通过化学变化创造物质。化学不仅研究自然界中已经存在的物质，还创造和研究自然界中原本不存在的物质。
化学的历史
在旧石器时代，人类认识火、使用火。青铜时代，人类发现在绿色的孔雀石等铜矿石上燃烧有红色的铜产生。
在长期的生产和生活实践中，人们逐步积累了大量有关物质及其变化的实用知识和技能，制得了许多对人类生存具有重要意义的用品。我国是发明陶瓷、冶金、酿造、印染、造纸和火药等较早的国家。
拉瓦锡发现了质量守恒定律，道尔顿提出了原子论，阿伏伽德罗提出了分子学说，门捷列夫发明了元素周期表。这些发现和发明使化学的研究和学习变得有规律可循。
在科学技术和社会飞速发展的今天，作为实用的、富于创造性的中心学科，化学与数学、物理、生物学等其他学科相互渗透、融合，已成为能源科学、材料科学、环境科学、生命科学、信息科学及航空航天工程等现代科学技术的重要基础。 21世纪以来，化学研究和应用更加重视绿色、低碳、循环发展，化学已成为推动社会可持续发展的重要力量，化学将使世界变得更加绚丽多彩！
第一单元 走进化学世界
（一）物质的变化和性质
一、化学变化和物理变化
没有生成新物质的变化叫做物理变化，如物态变化、溶解现象等；生成了新物质的变化叫做化学变化，又叫化学反应，如可燃物质燃烧，水滴石穿。
爆炸有可能是物理变化，也有可能是化学变化。光合作用和呼吸作用均属于化学变化。“日照香炉生紫烟”不涉及化学变化[]，“水滴石穿”涉及化学变化。过滤属于物理变化。
“熔化”指物质由固态转变为液态。“溶化”或“溶解”指物质均匀地扩散到液体中，如糖水是蔗糖的水溶液，碘酒是碘的酒精溶液。硫酸铜溶液呈蓝色，氢氧化钠溶液无色，所有溶液均透明。
实验：在实验1-1(3)中，氢氧化钠和硫酸铜生成不溶于水的蓝色固体氢氧化铜和溶于水的硫酸钠。
化学变化的特点是有新物质产生，常表现为改变颜色、气体逸出、生成沉淀等，而且往往伴随着能量的变化和转化，通常表现为放热、吸热、发光（转化为光能）等。当物质发生化学变化的同时，有可能伴随着物理变化。
二、化学性质和物理性质
物质在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质，不需要发生化学变化就能表现出来的性质叫做物理性质。常见的化学性质有可燃性、稳定性（是否易与其他物质发生化学反应）。常见的物理性质包括颜色、气味、硬度、熔点（即凝固点，仅晶体）、沸点、密度、导电性、导热性、溶解性（包括溶解度）、挥发性、吸附性、延展性。
“真金不怕火炼”描述的是金的稳定性（即使在高温下也不会被氧气氧化）。
物质的用途是由它们的性质决定的，但也不仅仅由性质决定，现实中还需要考虑到价格等因素。
（二）化学实验和科学研究
一、走进化学实验室
化学是一门以实验为基础的科学。例如，拉瓦锡使用天平进行定量研究，认识了物质燃烧的本质。
图1-1给出了一些常见的化学实验仪器及其名称。（来源：https://www.sohu.com/a/464749112_538826）
(图1-1) 一些常见的化学实验仪器及其名称
化学试剂要分类存放。
取用试剂
固体试剂通常保存在广口瓶里，取用固体试剂一般用药匙。有些块状的试剂（如大理石等）可用镊子夹取。用过的药匙或镊子要立刻擦拭干净，以备下次使用。把密度较大的块状试剂放入玻璃容器时，应该先把容器横放，把块状试剂放入容器口，再把容器慢慢地竖立起来，使块状试剂缓缓地滑到容器的底部，以免打破容器。向试管中装入粉末状试剂时，为避免试剂沾在管口或管壁上，可先将试管横放，把盛有试剂的药匙（或用小纸条折叠成的纸槽）小心地送至试管底部，然后把试管竖立起来。
【简记】块状试剂一横二放三慢竖（避免打破容器），粉末状试剂一横二放三竖（避免试剂遗留在容器壁）。
液体试剂通常盛放在细口瓶里，常用倾倒法取用。取用一定量的液体试剂时，常用量筒量出体积。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。
取用少量液体时一般用胶头滴管。取液后的胶头滴管，应保持橡胶帽在上，不要平放或倒置，防止液体倒流沾污试剂或腐蚀橡胶帽；不要把胶头滴管放在实验台上，以免沾污胶头滴管。用过的胶头滴管要立即用水洗净（滴瓶上的滴管不要用水洗），以备再用。严禁用未经清洗的胶头滴管吸取其他试剂。
注意事项：
瓶塞要倒放在实验台上（防止试剂被污染或实验台被腐蚀）；
倾倒液体时，吸口瓶有标签的一侧要朝向手心，瓶口要紧挨着试管口，要缓慢地倒（防止瓶口滴液腐蚀标签）；
倒完液体后，要立刻盖紧瓶盖，并把试剂瓶放回原处，标签向外（防止液体试剂泄漏；方便查找试剂）。
化学试剂取用规则
不能用手直接接触试剂；
不能用鼻直接闻试剂气味（特别是气体），要采用扇闻法；
不能将试剂放入口中品尝，即使你认为这一试剂是水、食盐、白砂糖等（你不知道试剂究竟是什么，也不知道试剂纯不纯）。
取用试剂应严格按照用量取用。如果没有说明用量，一般取用1～2 mL，固体试剂一般铺满试管底。
实验剩余试剂不能放回原瓶，也不能随意丢弃，更不能拿出实验室，要放入指定的容器内，废弃的试剂要倒入指定的废液桶内。
加热
加热是最常见的反应条件，这一实验基本操作常要使用酒精灯。使用时，要注意以下几点：
（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；
（3）用完酒精灯后，不可用嘴吹灭，必须用灯帽盖灭，盖灭后轻提一下灯帽，再重新盖好；
（4）如不慎碰倒酒精灯，不要惊慌，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。
加热时要使用酒精灯的外焰（原因：外焰接触空气多，温度更高）。
用酒精灯加热试管中的液体时，还要注意以下几点：
（1）试管外壁应该干燥，试管中液体的体积不应超过试管容积的
（2）用试管夹夹持试管时，应从试管底部套上、取下；
（3）加热时，应先使试管底部均匀受热（预热），然后用酒精灯的外焰固定加热；
（4）试管口不要对着自己或他人；
（5）加热后的试管，不能立即接触冷水或用冷水冲洗（防止试管突然受冷炸裂）。
连接仪器装置
正确连接仪器装置是进行化学实验的重要环节。
（1）把玻璃导管插入带孔橡胶塞时，先把导管口用水润湿，然后对准橡胶塞上的孔稍稍用力转动，将其插入。
（2）在连接玻璃导管和乳胶管时，先把导管口用水润湿，然后稍稍用力把玻璃导管插入乳胶管。
（3）在连接橡胶塞和容器时，应把橡胶塞慢慢转动着塞进容器口。切不可把容器放在实验台上再使劲塞进塞子，以防损坏容器。
（4）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。如果有气泡冒出，说明装置不漏气；如果没有气泡冒出，要仔细寻找原因和解决办法，如塞紧或更换橡胶塞，确认装置不漏气后才能进行实验。（原理：气体热胀冷缩）
洗涤玻璃仪器
做实验必须使用干净的仪器，否则会影响实验效果。现以洗涤试管为例，说明洗涤玻璃仪器的方法。先倒净试管内的废液，再注入半试管水，振荡后把水倒掉，再注入水，振荡后再倒掉，这样连洗几次。如果内壁附有不易洗掉的物质，要用试管刷/刷洗。刷洗时须转动或上下移动试管刷，但用力不能过猛，以防损坏试管。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。洗净的玻璃仪器应放在指定的地方，如试管要倒扣在试管架上。
二、走进科学探究
用小刀切割蜡烛（由石蜡组成）说明石蜡硬度小（质软）。切割的石蜡放在水中会漂浮在水面说明石蜡密度比水小且石蜡不溶于水。
探究中干冷的烧杯内壁有水珠或水雾出现说明蜡烛（石蜡）燃烧有水产生；用内壁徒有涂有澄清石灰水的烧杯盖在燃烧的蜡烛上，观察到澄清石灰水变浑浊，说明蜡烛燃烧有二氧化碳产生。蜡烛燃烧产生的白烟是石蜡固态小颗粒，是由上升的气态石蜡凝华而成的。