11走进化学科学.docx

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11走进化学科学

第1节

走进化学科学

1.化学研究的对象：

研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用。

2．化学的特征：

认识分子和制造分子。

3．近代化学家及成就：

波义耳提出元素概念；拉瓦锡建立氧化学说；道尔顿提出原子学说；门捷列夫发现元素周期律。

4．我国的化学成果：

1965年人工合成牛胰岛素；1981年人工合成核糖核酸。

对应学生用书P2

1．什么是化学变化？

其特征是什么？

提示：

（1）定义：

有新物质生成的变化，又称化学反应。

（2）特征：

有新物质生成。

2．什么是化学性质？

包括哪些内容？

提示：

（1）定义：

物质在化学变化时表现出来的性质。

（2）内容：

金属性与非金属性；氧化性与还原性；酸性与碱性；可燃性、稳定性。

化学科学的创造性和实用性

[新知探究]

探究1　化学科学研究的对象

化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用。

探究2　化学科学的创造性

化学的特征是认识分子和制造分子。

探究3　化学科学的实用性

农业：

合成氨技术的应用；

医药：

新药物的研制；

信息：

芯片和光导纤维引领进入信息时代。

[必记结论]

（1）物质的变化包括物理变化和化学变化，化学变化中的最小微粒是原子。

（2）物质的性质包括物理性质和化学性质，保持物质化学性质的最小微粒是分子。

（3）某些元素原子的裂变、聚变等核反应，虽有新物质生成，但不属于化学变化。

（4）化学反应的实质是原子的重新组合过程。

[成功体验]

1．判断下列说法是否正确。

（1）H2O是由1个H2分子和1个O原子构成的。

（　　）

（2）核辐射过程属于化学变化。

（　　）

（3）化学变化过程中一定伴随着发光、发热、颜色变化。

（　　）

（4）化学科学的特征是制造和认识分子。

（　　）

（5）通过化学变化可以生成新的原子。

（　　）

答案：

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）√　（5）×

化学科学的形成和发展

[新知探究]

探究1　化学科学在不同阶段的发展情况

探究2　我国化学家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核糖核酸。

[成功体验]

2．通过对近代化学发展的里程碑的学习，我们体会到化学是在原子、分子水平上研究物质的自然科学，请把重大成果与发现者连起来。

①道尔顿　　　　　　　　　a．提出化学元素的概念

②波义耳b．建立氧化学说

③拉瓦锡c．提出原子学说

④门捷列夫d．发现元素周期律

答案：

①—c，②—a，③—b，④—d

化学科学的探索空间

[新知探究]

（1）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）在能源和资源的合理开发、安全应用等方面大显身手，将继续推动材料科学的发展。

（3）为环境问题的解决提供有力保障；在分子水平上了解疾病的病理，并寻求防治措施。

[成功体验]

3．判断正误。

（1）为使农作物高产，大量使用化肥和农药（　　）

（2）推广垃圾分类存放，分类回收，分类处理（　　）

（3）加大石油、煤炭的开发速度，增加化石燃料的供应（　　）

（4）随着化学科学的发展，合成材料将越来越多（　　）

（5）利用化学反应，研制出新药物使许多疑难病症得到有效治疗（　　）

答案：

（1）×　

（2）√　（3）×　（4）√　（5）√

对应学生用书P3

考查物质的变化

物理变化与化学变化的比较

物理变化

化学变化

概念

无新物质生成的变化

有新物质生成的变化

特征

化学性质不变

化学性质发生了变化，生成了新物质

现象

形状、状态等变化

常伴有发光、放热、变色、产生气体、沉淀等

联系

物质发生化学变化时一定有物理变化发生，而物质发生物理变化时不会有化学变化发生

[特别提醒]

（1）发光、发热的变化不一定是化学变化，如灯泡照明属于物理变化。

（2）变色现象包括物理变色和化学变色。

[例1]　下列关于化学反应的叙述正确的是（　　）

A．一定有新的原子生成

B．一定有新的元素生成

C．一定有新的物质生成

D．一定有颜色、沉淀、气体等现象发生

[解析]　化学反应的最基本单位是原子，不能生成新原子；元素是核电荷数相等的一类原子的总称，故化学反应也不能生成新元素；化学反应中不一定有明显现象产生，如盐酸与NaOH溶液之间的中和反应。

[答案]　C

（1）常见的物理变化：

物质的三态变化（熔化、汽化、升华、凝华、液化、凝固），金属导电，蒸馏、粉碎、金属受热发光。

（2）常见的化学变化：

分解、化合、复分解、置换、燃烧、氧化、还原、风化等。

（3）核反应不属于化学变化的范畴。

[双选题]化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的基础自然科学。

下列变化不属于化学变化的是（　　）

A．氢气、硫黄在氧气中燃烧

B．碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]呈现美丽的绿色，将其加热变为黑色

C．日本广岛原子弹的爆炸

D．将2～3滴红墨水滴入水中，加入活性炭后红色消失

解析：

选CD　A项中发生了化学反应，生成了新物质H2O、SO2，属于化学变化，B项中发生了分解反应，Cu2（OH）2CO3

2CuO＋H2O＋CO2↑，过程中有新物质生成，属于化学变化；C项中原子弹的爆炸，属于核反应，不属于化学变化的范畴；D项利用了活性炭的吸附作用，属于物理变化。

考查物质的性质

物理性质和化学性质的比较

物理性质

化学性质

定义

物质不需要发生化学变化过程而表现出来的性质

物质在化学变化时表现出来的性质

内容

颜色、状态、气味、密度、硬度、溶解性、熔沸点、导电性、导热性、可塑性、挥发性、毒性、液化、升华等

金属性与非金属性；氧化性与还原性；酸性与碱性；可燃性与稳定性等。

实质

物质的分子组成和结构没有发生改变时呈现出来的性质

物质的分子组成和结构发生改变时呈现出来的性质

[例2]　下列变化不体现物质化学性质的是（　　）

A．汽油消失

B．NH4HCO3受热分解

C．CuSO4白色粉末吸水变蓝色

D．铁板表面生锈

[解析]　A项，汽油消失是因为汽油具有挥发性，是物理性质；B项，NH4HCO3受热分解是发生分解反应生成NH3、H2O和CO2，是化学变化；C项，CuSO4吸水成为CuSO4·5H2O是化学变化；D项，铁板生锈是铁被氧化，属于化学变化。

化学变化过程中体现化学性质。

[答案]　A

氢气是一种无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气小，具有可燃性和还原性。

试回答下列问题：

（1）上述涉及氢气的物理性质有________项，分别是_____________________________。

（2）上述涉及氢气的化学性质是_______________________________________________。

（3）写出H2还原氧化铜的化学方程式：

_________________________________________。

（4）实验室制备H2的化学方程式为_____________________________________________。

（5）指出H2的两项用途：

_____________________________________________________。

答案：

（1）5　颜色、气味、状态、溶解性、密度

（2）可燃性和还原性

（3）H2＋CuO

Cu＋H2O

（4）Zn＋H2SO4（稀）===ZnSO4＋H2↑（合理均可）

（5）燃料、冶炼金属、制NH3等（写出合理两项均可）

对应学生用书P4

[课堂双基落实]

1．下列变化不属于化学科学研究范畴的是（　　）

A．电解水生成氢气和氧气

B．合成有机高分子材料

C．核裂变

D．生产合成纤维和合成橡胶

解析：

选C　在化学变化过程中，原子的种类、数目不发生变化，原子之间重新组合生成新物质，如A、B、D三项；而C项中核裂变会发生原子种类和数目的变化，不属于化学变化，因而不属于化学科学研究的范畴。

2．下列变化不属于化学变化的是（　　）

A．溶洞的形成过程　　　　　　　B．物质的燃烧

C．矿石的粉碎D．合成高分子

解析：

选C　有新物质生成的变化是化学变化，矿石粉碎无新物质生成，不属于化学变化。

3．为防止污染环境，下列燃料最理想的是（　　）

A．煤B．氢气

C．石油D．植物秸秆

解析：

选B　煤、石油、植物秸秆的主要成分均为有机物，大量燃烧产生温室气体CO2，同时还产生SO2等有毒气体。

氢气燃烧产物为H2O，对空气无污染。

4．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。

当前我国农业地区大量的植物秸秆如何处理的问题备受关注。

下列提出的几种植物秸秆处理方法中，不正确的是（　　）

A．出售给工厂作工业原料

B．应用化学科学的有关原理和方法制成优质的牧畜饲料

C．就地焚烧成草木灰，作植物的钾肥

D．应用化学科学的有关原理和方法制成甲烷作燃料

解析：

选C　就地焚烧植物秸秆，不但可能引起火灾，还会因为焚烧过程中产生许多有害气体及浓烟而污染空气，与其燃烧生成的钾肥相比，是弊大于利。

5．家庭厨房实际上就是一个化学世界，柴、米、油、盐、酱、醋、糖等都属于化学物质。

请回答。

（1）加碘食盐所含的碘酸钾（KIO3）中，碘元素的化合价是________。

（2）白糖与红糖的主要成分都是蔗糖，利用活性炭的________，可将红糖脱色变成白糖，此变化为________变化。

答案：

（1）＋5　

（2）吸附性　物理

[课下综合检测]

1．化学变化过程中，可能发生变化的是（　　）

A．质量　　　　　　　　　　B．元素种类

C．原子数目D．分子种类

解析：

选D　化学变化前后原子数目、元素种类均不发生变化，符合质量守恒定律，因有新物质生成，故分子种类可能发生变化。

2．发现元素周期律的化学家是（　　）

A．波义耳B．道尔顿

C．李时珍D．门捷列夫

解析：

选D　俄国科学家门捷列夫于1869年发现元素周期律。

3．古诗词是历代文人为我们留下的宝贵精神财富。

下列诗句中只涉及物理变化的是（　　）

A．野火烧不尽，春风吹又生

B．春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干

C．只要功夫深，铁杵磨成针

D．爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏

解析：

选C　A项，涉及野草的燃烧，属于化学变化；B项，涉及蜡烛的燃烧，属于化学变化；D项，涉及火药的爆炸，属于化学变化。

4．下列做法不能体现低碳生活的是（　　）

A．注意节约用水B．减少食品加工过程

C．发展氢能和太阳能D．大量使用化石燃料

解析：

选D　大量使用化石燃料（天然气、煤、石油）能产生大量CO2，不符合低碳生活的要求。

5．宣传科学知识，介绍高新科技，推广高新技术，揭露伪科学，是科学工作者和当代中学生的义务。

下列说法中不属于伪科学的是（　　）

A．没有水就没有生命

B．这种饮料中不含任何化学物质

C．这种口服液中含丰富的氮、磷、镁等微量元素

D．这种环保汽车不消耗任何能源

解析：

选A　任何物质都由化学元素组成，均属于化学物质；口服液中的微量元素含量不可能丰富；根据能量守恒定律可知，任何汽车都会消耗能源。

6．保护环境是每一个公民的责任。

下列做法：

①推广使用无磷洗衣粉；②城市垃圾分类处理；③推广使用一次性木质筷子；④推广使用清洁能源；⑤过量使用化肥、农药；⑥推广使用无氟冰箱。

其中有利于保护环境的是（　　）

A．①②④⑤B．②③④⑥

C．①②④⑥D．③④⑤⑥

解析：

选C　①推广使用无磷洗衣粉，可以有效控制“水华”“赤潮”等环境问题；②城市垃圾分类处理，可以有效回收资源，减轻环境污染；③推广使用一次性木质筷子，会浪费大量木材，不利于环境保护；④推广使用清洁能源，能有效控制排入大气的有害气体，减轻“酸雨”等危害；⑤过量使用化肥、农药，会造成环境污染；⑥推广使用无氟冰箱，可以有效地减缓“臭氧层空洞”的形成。

7．[双选题]顺式Pt（NH3）2Cl2（相对分子质量为300）是临床广泛使用的抗肿瘤药物。

下列有关该物质的说法中正确的是（　　）

A．由4种元素组成

B．含NH3分子

C．属于混合物

D．Pt元素的质量分数为65%

解析：

选AD　顺式Pt（NH3）2Cl2由Pt、N、H、Cl四种元素组成；该物质有确定的化学式，故为化合物（属于纯净物），则其中不可能含NH3分子；Pt元素的质量分数为195/300×100%＝65%。

8.请仔细阅读下列文字，回答有关问题。

煤是一种常用的化石燃料。

家庭用煤经过了从“煤球”到“蜂窝煤”的变化。

以前人们把煤粉加工成略大于乒乓球的球体，后来人们把煤粉加工成圆柱体，并在圆柱体内打上一些孔（如上图）。

请你分析这种变化的优点是______________________________________________________________________________。

煤在燃烧时会产生许多污染物，为了减少煤燃烧时对环境的污染，可设法把煤转化成清洁的燃料。

将水蒸气通过炽热的煤层可制得较洁净的水煤气（主要成分是CO和H2），请你写出该反应的化学方程式：

_______________________________________________________。

煤气厂常在家用水煤气中特意掺入少量具有难闻气味的气体，其目的是____________。

答案：

增大反应物之间的接触面积，使煤燃烧更充分

C＋H2O

CO＋H2　当煤气泄露时，易被人们察觉

9．安全生产近年来已成为社会的热点问题，三鹿奶粉事件、鞭炮爆炸、小煤窑问题等都轰动社会。

重庆开县天然气井漏事故共夺去了二百多人的生命。

气井喷出的气体主要是甲烷，另外还含有大量的硫化氢。

硫化氢（H2S）是一种有臭鸡蛋气味、剧毒的无色气体，密度比空气大，能溶于水，其水溶液叫氢硫酸。

（1）据报道，人员伤亡多是因缺乏自救防御常识造成的。

下列自救措施合理的是_____（填序号）。

A．逃生时应往地势高处逆风跑

B．逃生时应往地势低处顺风跑

C．立即用浸过水或弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻

（2）为降低危害程度，人们将喷出的硫化氢点燃，燃烧时生成了两种氧化物，其中一种是最常见的空气污染物，它是________。

为减轻该气体对环境的污染，事故处理人员不断向空气中喷洒一种溶液，你认为该溶液可能是一种________（填“酸”或“碱”）性溶液。

（3）违反操作规程或安全设施不完备是引发事故的常见原因。

请结合某具体的化学实验，说出避免实验事故应注意的一个问题：

_______________________________________。

解析：

（1）气井喷出的气体会沿风势流动，故逃生时应往地势高处逆风跑。

由题意知，硫化氢能溶于水，其水溶液是氢硫酸，显酸性，自救时用浸过水和弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻，尽可能减少吸入的气体。

（2）硫化氢气体被点燃，燃烧时生成两种氧化物，其中一种是最常见的空气污染物，即SO2。

向空气中喷洒碱性溶液有利于吸收SO2、H2S等气体。

（3）可从可燃性气体的性质来思考。

答案：

（1）AC

（2）二氧化硫（或SO2）　碱

（3）氢气还原氧化铜时，先通一会儿氢气再加热（其他合理答案均可）