匯報人：文小庫2025-11-08202X小學化學科普目錄化學基礎(chǔ)知識化學與環(huán)境14生活中的化學著名化學故事25簡單化學實驗安全與探索36202X化學基礎(chǔ)知識01PART.化學是一門自然科學，主要研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律，例如水分解為氫氣和氧氣的過程就是典型的化學變化。什么是化學研究物質(zhì)的組成與變化化學從原子、分子等微觀層面解釋宏觀現(xiàn)象，比如鐵生銹是鐵與氧氣發(fā)生化學反應(yīng)生成氧化鐵的結(jié)果。微觀與宏觀的結(jié)合化學通過實驗觀察現(xiàn)象，結(jié)合理論模型（如元素周期表）預(yù)測物質(zhì)行為，例如酸堿中和反應(yīng)可通過實驗驗證pH值變化。實驗與理論的統(tǒng)一常見化學元素氧（O）地殼中含量最高的元素，約占48.6%，是呼吸作用和燃燒反應(yīng)的關(guān)鍵參與者，廣泛存在于水、空氣和礦物中。碳（C）鐵（Fe）氫（H）宇宙中最輕且最豐富的元素，是水（H?O）的主要成分，在燃料電池中作為清潔能源載體具有重要應(yīng)用。生命的基礎(chǔ)元素，構(gòu)成有機物如葡萄糖、蛋白質(zhì)，同時也是鉆石、石墨的組成成分，具有多種同素異形體。地殼中第四大豐度元素，是血紅蛋白的核心成分，也是工業(yè)中煉鋼、制造工具的基礎(chǔ)材料?；瘜W的重要性推動科技發(fā)展化學合成新材料（如塑料、半導體）推動現(xiàn)代技術(shù)進步，例如鋰離子電池的發(fā)明依賴電化學反應(yīng)原理。改善人類生活理解自然現(xiàn)象解決環(huán)境問題化學方法處理污水（如絮凝沉淀）、開發(fā)可降解材料，助力減少污染，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。醫(yī)藥領(lǐng)域通過化學合成藥物（如阿司匹林），農(nóng)業(yè)中化肥和農(nóng)藥的使用顯著提高了作物產(chǎn)量?；瘜W解釋日常現(xiàn)象如食物腐?。ㄑ趸磻?yīng)）、光合作用（光能轉(zhuǎn)化為化學能），深化對自然的認知。202X生活中的化學02PART.水的變化過程蒸發(fā)與凝結(jié)凝固與融化水的凈化液態(tài)水受熱后轉(zhuǎn)化為水蒸氣（蒸發(fā)），遇冷又變回液態(tài)（凝結(jié)），這一過程在自然界中形成云、雨、霧等天氣現(xiàn)象。水在低溫下結(jié)成固態(tài)冰（凝固），溫度升高后冰融化為液態(tài)水（融化），這一特性影響季節(jié)變化和生態(tài)系統(tǒng)平衡。通過過濾、蒸餾等化學方法去除水中雜質(zhì)，確保飲用水安全，同時理解沉淀、吸附等凈化原理?？諝獾慕M成主要成分比例空氣主要由氮氣（約78%）、氧氣（約21%）和少量二氧化碳、氬氣等組成，不同氣體對生命活動有獨特作用。氧氣的作用氧氣支持燃燒和呼吸，是動植物生存的必需氣體，燃燒實驗可直觀展示其化學性質(zhì)。二氧化碳的特性二氧化碳無色無味，能使澄清石灰水變渾濁，是植物光合作用的原料，但過量會導致溫室效應(yīng)。食物中的化學油脂與氧化油脂暴露在空氣中會氧化變質(zhì)，抗氧化劑（如維生素E）可延緩此過程，解釋食品保存的化學原理。發(fā)酵過程酵母分解糖類產(chǎn)生二氧化碳和酒精，用于制作面包、酒類，學習微生物參與的化學變化。食物的酸堿性檸檬、醋等含酸性物質(zhì)，小蘇打、肥皂水呈堿性，可用pH試紙測試，理解酸堿中和反應(yīng)在日常中的應(yīng)用。202X簡單化學實驗03PART.酸堿指示劑反應(yīng)將碘化鉀、雙氧水與淀粉溶液混合，溶液會在特定條件下周期性變色（無色→藍黑→無色），演示氧化還原反應(yīng)的動態(tài)過程。碘鐘反應(yīng)金屬離子顯色將銅鹽（如硫酸銅）溶于水呈現(xiàn)藍色，鐵鹽（如氯化鐵）呈黃色，通過加熱或加入其他試劑可觀察到顏色漸變，解釋配位化學原理。利用紫甘藍汁或酚酞溶液作為天然酸堿指示劑，加入酸性物質(zhì)（如檸檬汁）會變紅，加入堿性物質(zhì)（如小蘇打溶液）會變藍或綠，直觀展示pH值變化。變色實驗氣泡生成實驗小蘇打與醋反應(yīng)將碳酸氫鈉與醋酸混合后產(chǎn)生大量二氧化碳氣泡，可用來模擬火山噴發(fā)或氣球充氣實驗，說明酸堿中和與氣體生成的關(guān)系。01酵母發(fā)酵實驗在糖水中加入活性酵母，密封后觀察氣泡產(chǎn)生，解釋微生物代謝釋放二氧化碳的生物化學過程。02過氧化氫分解使用二氧化錳催化過氧化氫分解，快速產(chǎn)生氧氣氣泡并用帶火星木條驗證，展示催化劑作用與氣體性質(zhì)。03安全燃燒演示蠟燭燃燒觀察在密閉玻璃罩中點燃蠟燭，記錄火焰逐漸熄滅的過程，說明燃燒需消耗氧氣并生成二氧化碳的化學原理。酒精棉球燃燒用鉑絲蘸取氯化鈉、氯化鉀等溶液在火焰中灼燒，觀察鈉（黃色）、鉀（紫色）等特征焰色，介紹元素光譜分析基礎(chǔ)。將少量酒精浸泡棉球點燃，展示可控燃燒現(xiàn)象，強調(diào)易燃物安全操作規(guī)范與燃燒三要素（可燃物、氧氣、著火點）。金屬焰色反應(yīng)202X化學與環(huán)境04PART.金屬材料的循環(huán)再生塑料降解與再生技術(shù)通過化學方法將廢舊金屬提純再利用，減少礦石開采對環(huán)境的破壞，同時降低能源消耗和碳排放，例如鋁罐回收可節(jié)省大量電解鋁所需的電能。開發(fā)高效催化劑促進塑料分解為單體，或通過熱解技術(shù)轉(zhuǎn)化為燃油，解決白色污染問題并實現(xiàn)資源閉環(huán)利用。資源回收利用電子廢棄物貴金屬提取采用濕法冶金技術(shù)從電路板中回收金、銀等貴金屬，既避免有害物質(zhì)泄漏又提高資源利用率。有機廢物堆肥化處理利用微生物發(fā)酵將廚余垃圾轉(zhuǎn)化為有機肥料，改善土壤結(jié)構(gòu)的同時減少填埋場甲烷排放。污染與保護使用螯合劑固定土壤中游離態(tài)重金屬，或通過植物富集作用逐步清除污染，保障農(nóng)產(chǎn)品安全與生態(tài)系統(tǒng)健康。重金屬污染修復技術(shù)研發(fā)控釋型除磷劑阻斷藻類生長所需營養(yǎng)，結(jié)合生態(tài)浮島技術(shù)重建水生植物群落平衡水質(zhì)。水體富營養(yǎng)化防治在工業(yè)煙囪安裝催化轉(zhuǎn)化裝置，將氮氧化物、硫化物等有害氣體轉(zhuǎn)化為無害氮氣、硫酸鹽等物質(zhì)。大氣污染物催化轉(zhuǎn)化010302采用光催化氧化技術(shù)分解農(nóng)藥、二噁英等難降解污染物，避免其在食物鏈中的生物累積效應(yīng)。持久性有機污染物處理04以纖維素、淀粉等可再生資源為原料生產(chǎn)包裝材料，避免石油基塑料的長期環(huán)境殘留問題。生物基可降解材料開發(fā)利用二氧化碳在超臨界狀態(tài)下的特殊性質(zhì)替代有機溶劑，實現(xiàn)無毒、可回收的清潔生產(chǎn)工藝。超臨界流體技術(shù)應(yīng)用01020304設(shè)計化學反應(yīng)時最大限度利用原料分子中的每個原子，減少副產(chǎn)物生成，如催化加氫工藝替代傳統(tǒng)氧化過程。原子經(jīng)濟性合成路線模擬酶的高效專一性特點設(shè)計催化劑，在溫和條件下實現(xiàn)高選擇性轉(zhuǎn)化，大幅降低反應(yīng)能耗。仿生催化體系構(gòu)建綠色化學概念202X著名化學故事05PART.元素周期表發(fā)明門捷列夫的靈感與突破俄國化學家門捷列夫在1869年通過系統(tǒng)整理已知元素的性質(zhì)和原子量，發(fā)現(xiàn)元素性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化規(guī)律，從而繪制出第一張元素周期表。這一成果不僅填補了當時元素分類的空白，還成功預(yù)測了鎵、鍺等未知元素的存在及其性質(zhì)。周期表的結(jié)構(gòu)演變從最初的短周期表發(fā)展到現(xiàn)代長周期表，科學家陸續(xù)補充了惰性氣體、鑭系和錒系元素，并引入原子序數(shù)概念取代原子量排序，最終形成包含118種元素的完整體系，成為化學研究的基石工具。周期律的實際應(yīng)用元素周期表幫助科學家理解化學反應(yīng)規(guī)律，指導新材料的合成（如半導體硅），并在醫(yī)藥、能源等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，例如鋰離子電池的開發(fā)依賴對堿金屬特性的研究。居里夫人發(fā)現(xiàn)放射性現(xiàn)象的開拓性研究科學與社會影響艱苦的實驗條件居里夫婦在1898年通過數(shù)噸瀝青鈾礦的提純實驗，首次分離出釙和鐳兩種放射性元素，并創(chuàng)造“放射性”一詞描述鈾鹽發(fā)出的神秘射線，開創(chuàng)了原子物理學的新領(lǐng)域。在簡陋的棚屋實驗室中，居里夫人歷時四年完成上千次結(jié)晶操作，最終獲得0.1克氯化鐳。她的筆記本至今仍因輻射超標無法直接接觸，體現(xiàn)了科學探索的犧牲精神。居里夫人兩度獲諾貝爾獎（物理1903年、化學1911年），其發(fā)現(xiàn)推動癌癥放療技術(shù)發(fā)展，而她建立的鐳研究所培養(yǎng)出多位諾獎得主，彰顯女性在科學史上的卓越貢獻。煉丹術(shù)的化學起源中國古代煉丹家葛洪在《抱樸子》中記載汞、硫化合實驗，阿拉伯煉金術(shù)士賈比爾提出金屬轉(zhuǎn)化理論，這些早期探索雖充滿神秘色彩，卻為現(xiàn)代化學積累了蒸餾、結(jié)晶等實驗技術(shù)。偶然發(fā)現(xiàn)的重大發(fā)明1856年英國學生珀金嘗試合成抗瘧藥奎寧時，意外發(fā)明第一種合成染料“苯胺紫”；1938年杜邦公司研究制冷劑時偶然發(fā)現(xiàn)聚四氟乙烯（特氟龍），展現(xiàn)了實驗意外對工業(yè)的推動作用?；瘜W家的傳奇軼事諾貝爾因硝化甘油爆炸事故轉(zhuǎn)向研究安全炸藥；拉瓦錫在法國大革命期間被處決前仍進行人體呼吸實驗，這些故事生動呈現(xiàn)了科學探索的曲折與執(zhí)著。有趣化學歷史202X安全與探索06PART.實驗安全規(guī)則實驗時必須佩戴護目鏡、實驗服和手套，避免化學試劑直接接觸皮膚或眼睛，確保操作安全。穿戴防護裝備嚴格按照實驗步驟進行，禁止隨意混合未知化學品，防止產(chǎn)生有毒氣體或劇烈反應(yīng)。規(guī)范操作流程實驗應(yīng)在通風良好的區(qū)域進行，避免吸入有害氣體，必要時使用通風櫥或開窗通風。通風環(huán)境要求熟悉常見化學傷害的急救方法，如酸灼傷立即用大量清水沖洗，并及時尋求成人幫助。應(yīng)急處理措施家庭實驗建議使用家庭常見物品如小蘇打、醋、食用色素等進行實驗，避免接觸危險化學品，確保實驗過程無害。選擇安全材料鼓勵孩子用筆記本記錄實驗步驟和現(xiàn)象，培養(yǎng)科學觀察能力，例如觀察醋與小蘇打反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡。記錄觀察現(xiàn)象所有家庭實驗需在成人監(jiān)督下完成，家長應(yīng)提前了解實驗內(nèi)容，指導孩子正確操作。家長監(jiān)督參與010302實驗后及時清理殘留物，避免污染環(huán)境，如將廢液倒入下水道并用大量清水沖洗。環(huán)保清理原則04化學學習樂趣趣味實驗展示通過“彩虹牛奶”“火山