高一化学 走进化学科.docx

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高一化学走进化学科

第一节走进化学科学学习资料

（一）

学习目标定位：

1.能说出化学科学的研究对象和内容，知道化学的两个基本特征。

2.能记住化学科学的形成和发展，知道20世纪化学发展的基本特征和21世纪化学科学的发展趋势。

3.认识化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。

学习活动探究

【情境引入】　古代炼丹家以丹砂（硫化汞）、雄黄（硫化砷）等为原料，开炉熔炼，企图制得仙丹，再点石成金，一两千年过去了，死于仙丹的不乏其人，点石成金终成泡影。

古代中外炼金术士毕生从事化学实验，为何最终一事无成？

这是因为他们梦想用升华等简单方法来改变常见金属的性质，把铅、铜、铁、汞等变成贵重的金、银。

殊不知用一般方法是不能改变元素的性质的，想揭开化学的神秘面纱吗？

让我们一起走进化学科学。

探究一　怎样理解化学是具有创造性和实用性的科学

【探究活动】

1．观察欣赏下列几幅图片，思考有关问题

（1）物质是怎样形成的？

物质又是如何变化的？

提示　物质是在变化过程中逐渐形成的，物质的变化分为物理变化和化学变化。

在物理变化中物质的形状、状态等发生了变化，在化学变化中有新物质生成，常伴有发光、放热等。

（2）化学科学是一门什么样的科学？

它的任务是什么？

提示　化学科学就是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的自然科学。

①化学研究的对象是分子和原子等；

②化学研究的内容是物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用；

③化学是自然科学。

2．仔细阅读下面一段文字

利用化学方法，人们从矿物、岩石以及动植物体中发现了很多有用的物质，并设法把它们提取出来或从已有的物质出发制造出来，而且通过对有关物质性质和结构的认识，根据需要创造出自然界中不存在的新物质。

现在，化学家们已发现和创造了几千万种物质，如利用合成氨技术制造出增产粮食需要的氮肥；成功研制出大量帮助人们战胜疾病的新药物；以硅及其化合物为原料制造出的芯片和光导纤维极大地丰富了人类的生活。

（1）从以上一段文字你能概括出化学的特征吗？

提示　化学的特征是认识分子和制造分子。

（2）你能否用简短的几句话或几个词语描述一下你心中的化学？

提示　化学是一门具有创造性的科学，化学还是一门在人类生产和生活中有着重要作用的实用的科学。

（3）举例说明哪些方面体现了化学的创造性？

提示　①人们从矿物、岩石及动植物体中发现了许多物质并设法把它们提取出来或从已有的物质出发制造出来。

②科学家根据需要设计并创造出新物质。

（4）举例说明哪些方面体现了化学的实用性？

提示　①合成氨技术，制造出粮食增产需要的大量氮肥。

②新药物的成功研制保证了人类的身体健康。

③合成高分子材料、芯片和光导纤维等新材料的研制和生产，使我们的生活更加丰富多彩。

【迁移应用】

1．下列描述错误的是（　　）

A．化学的特征是认识分子和制造分子，它是一门具有创造性和实用性的科学

B．人们可以利用化学变化制造出新的原子和分子

C．陶瓷、冶金及酿酒等过程中肯定发生了化学变化

D．化学家可以利用化学反应制造出自然界中不存在的物质，制造出“第二自然界”

答案　B

2．下列说法正确的是（　　）

A．化学是科学研究的内容，与普通百姓的生活没有多大的关系

B．化学研究只能认识分子，不能制造分子

C．无水硫酸铜晶体变为蓝色发生了化学变化

D．化学研究只会造成严重的环境污染，最终人类将毁灭在化学物质中

答案　C

探究二　化学科学的形成与发展

【探究活动】

1．古代化学实践活动

火的使用是人类最早的化学实践活动，随后人们学会了烧制陶瓷、冶炼金属、酿造酒类等。

2．近代化学发展的里程碑

年代

科学家

重大发现或成就

作用

1661

年

英国科学家波义耳

提出化学元素的概念

标志着近代化学科学的诞生

1771

年

法国科学家拉瓦锡

建立了燃烧现象的氧化学说

使近代化学取得了革命性的发展

1803

年

英国科学家道尔顿

提出原子学说

奠定了近代化学发展的坚实基础

1869

年

俄国科学家门捷列夫

发现了元素周期律

把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系

3.现代化学的发展

（1）现代化学研究的重要手段有：

X射线、原子吸收光谱、紫外和红外光谱、色谱、质谱和核磁共振等。

用于分析和测试物质结构，跟踪化学反应过程。

（2）现代化学的发展带动和促进了相关科学的进一步发展。

如化学家对蛋白质化学结构的测定和合成，使人们对生命过程有了更深刻的认识；20世纪中叶，化学科学和生物科学共同揭示了生命的遗传物质DNA的结构和遗传规律，使生命科学进入研究基因组成、结构和功能的新阶段。

4．我国在化学研究中的重要成果

1965年——中国科学家合成牛胰岛素，是首次人工合成蛋白质。

1981年——我国科学家首次人工合成完整生物活性的酵母丙氨酸转移核糖核酸。

90年代末——中国对树脂糖苷的全合成和具有高抗癌活性的甾体皂甙的合成达到国际领先水平。

【迁移应用】

3．化学真正成为一门科学并较快发展，始于（　　）

A．质量守恒定律的发现

B．中国湿法冶金技术的应用

C．原子—分子论的问世

D．计算机、高效液相色谱仪和紫外可见光光度计等设备在化学研究中的应用

答案　C

解析　原子是化学变化中的最小粒子，分子是保持物质化学性质的最小粒子，人们把物质由原子、分子构成的学说叫做原子—分子论。

自从用原子—分子论来研究物质的性质和变化以后，化学才有了较快的发展，使化学真正成为了一门科学。

4．进入20世纪以后，化学科学经历了迅速发展的“创新百年”，取得了若干项现代化学的重大成就。

下列各项中，不属于这个时期的化学重大成就的是（　　）

A．放射性元素的发现

B．现代量子化学理论的建立

C．化学工业的迅速发展

D．制陶技术的成熟应用

答案　D

解析　远在新石器时代我们的祖先就已能制造出陶器，到唐宋时期，制陶水平已经很高，故答案为D。

探究三　化学科学的探索空间

【探究活动】

1．你听说过“分子齿轮”、“分子马达”吗？

根据你所掌握的知识，归纳化学科学的探索空间，完成下列知识填空：

（1）化学家可以在微观层面上操纵分子和原子，组装分子材料、分子器件和分子机器等。

（2）化学科学将在能源和资源的合理开发、安全应用方面大显身手。

（3）化学科学将继续推动材料科学的发展。

（4）化学科学将为环境问题的解决提供有力保障。

（5）化学科学可以让我们在分子水平上了解疾病的病理，寻求有效的防治措施，促进人类的身心健康。

2．怎样理解“化学——21世纪的中心科学”这句话的含义？

提示　未来科学的中心是化学科学，人类的生活水平和生活质量要通过化学的发展来提高，化学的探索空间非常广阔。

能源与资源、环境保护及高科技产品丰富了人们的生活。

3．我们如何才能走进化学科学？

提示　了解化学的研究对象、价值和研究意义、发展历史，展望科学的探索空间、从事的职业等方面，走进化学学科。

【迁移应用】

5．在你初步认识化学科学的基础上，你认为下列哪些职业与化学科学有关（　　）

①新药品开发人员　②质量检测师　③医生　④生活科学探究人员　⑤“神六”飞船材料研制人员　⑥新能源研究者　⑦环境工作人员

A．①③⑥⑦B．①②④⑥

C．③⑥⑦D．全部

答案　D

解析　迅猛发展的化学已经成为生命科学、材料科学、环境科学、能源科学、信息科学等领域的重要基础，它在解决人类社会发展过程中面临的问题、提高人类的生活质量、促使人与自然和谐相处等方面发挥着重要作用。

6．从自然资源和人类生存环境方面考虑，未来理想的燃料应是（　　）

A．煤B．石油产品C．酒精和氢气D．天然气

答案　C

解析　煤、石油和天然气都属于化石能源，随着人们的利用会消失，且不会再生；而氢气燃烧热值高、无污染、且来源广泛可再生；酒精可以利用绿色植物的秸秆、果实等发酵制得。

氢气、酒精与风能、水能、潮汐能等均属于无污染的“绿色能源”。

【核心总结】

第2节研究物质性质的方法和程序

俗话说，水火不相容。

但你知道钠这样的活泼金属可以与水剧烈反应甚至在水上可以燃烧吗？

2005年3月29日，京沪高速公路发生特大氯气泄露事故，多人伤亡，附近绿地全部枯黄，这是什么原因？

翻落的氯槽罐被移至水池，进行碱液稀释中和，消除了危险源。

你知道碱液为什么能消除氯气的危害吗？

这就需要知道它们的性质，而研究物质性质是有方法的。

我们用什么样的方法沿什么途径去研究才能更好更快的了解这些化学物质的性质呢？

研习教材重难点

研习点1研究物质性质的基本方法

【思考·提示】

思考：

在初中化学的学习中，你认识了哪些物质？

你是通过什么方法来研究它们的性质的？

提示：

物质

研究它们的性质的主要方法

物质

研究它们的性质的主要方法

氧气

观察和实验法

非金属（通性）

分类、比较法

氢气

观察和实验法

非金属（通性）

分类、比较法

锌和铁

观察和实验法

金属（通性）

分类、比较法

盐酸

观察和实验法

酸（通性）

…………

●四种基本方法

（1）观察法

①含义：

是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法。

②内容：

可以直接用肉眼观察物质的颜色、状态，用鼻子闻物质的气味，也可以借助一些仪器来进行观察，提高观察的灵敏度。

人们既在观察过程中，不仅要用感官去搜集信息，还要积极地进行思考，及时储存和处理所搜集的信息。

观察要有明确而具体的目的，要对观察到的现象进行分析和综合。

（2）实验法

①含义：

通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质的方法。

②注意的问题：

在进行实验时，必须注意实验安全。

同时要注意控制温度、压强、溶液的浓度等条件，这是因为同样的反应物质在不同的条件下可能会发生不同的反应。

③实验的步骤：

在进行研究物质性质的实验前，要明确实验的目的要求、实验用品和实验步骤等；实验中，要仔细研究实验现象，并做好实验记录；实验后，要写好实验报告，并对实验结果进行分析。

（3）分类法

在研究物质性质时，运用分类的方法，分门别类地对物质及其变化进行研究，可以总结出各类物质的通性和特性；反之，知道某物质的类别，我们就可推知该物质的一般性质。

（4）比较法

运用比较的方法，可以找出物质性质间的异同，认识物质性质间的内在联系，对物质的性质进行归纳和概括。

●案例：

对金属钠的研究

1、钠的物理性质

软、亮、轻、低、导（软——质软，硬度小；亮——银白色金属光泽；轻——密度小，比水轻；低——熔点低；导——可导电、导热）

思考：

你在研究钠的物理性质过程中用到什么样的方法？

提示：

“软”——观察用小刀切割钠的实验；“亮”——观察钠的断面；“轻”——通过钠与水反应的实验，观察到钠浮在水面上；“低”——通过钠与水的实验，观察到钠熔成小球或通过钠与氧气反应的实验，观察到加热时钠很快熔化；“导”——首先通过分类法确定钠属于金属，然后根据金属的通性判断。

2、钠的化学性质

（1）与O2反应：

常温：

4Na＋O2＝2Na2O（白色固体）；点燃或加热：

2Na＋O2Na2O2（淡黄色固体）；

（2）与Cl2反应：

2Na＋Cl22NaCl；

（3）与水反应：

2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑

思考：

①在钠与水反应的实验中，你能观察到什么现象？

通过这些现象可以得出什么结论？

②如果钠粘在烧杯壁上，很快就燃烧起来，为什么？

提示：

①

现象

结论或原因

熔（熔化成小球）

反应放热，钠的熔点低。

浮（浮在水面上）

钠的密度小。

游（四处游动）

产生的氢气不均匀，推动小球。

鸣（发出嘶嘶的响声）

产生的氢气冒出时发出声音

红（滴入酚酞，溶液变红）

产生了碱性物质。

②钠与水反应过程中放出大量的热，如果钠粘在烧杯壁上，产生的热量不能及时的散发出去，引燃