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1、1第第 1 1 章章 认识化学科学认识化学科学学习导言学习导言 章节知识概说章节知识概说 本章作为从学科内容和方法方面使学生认识化学科学的起始章，是连接义务教育阶段 化学与高中化学的纽带和桥梁，对于发展学生的科学素养，引导学生有效地进行高中阶段 的化学学习，具有非常重要的承前启后的作用。 本章介绍了化学学科的研究对象，化学学科的发展过程和趋势，通过物质的组成、结 构、性质的关系；认识化学反应的本质；引入了物质的量的单位摩尔，体会定量研究 的方法对研究和学习化学的重要作用；使学生认识化学学科的发展过程，重要作用，并介 绍了化学学习的方法。 俗话说：“磨刀不误砍柴工” 。本章通过激起学习兴趣、介绍
2、学习方法、学习化学工具 三步曲，使学生认识了化学科学。学好本章，对今后的学习有着深远的意义。 课标理念感悟课标理念感悟 1.知识与技能：知道化学是在分子层次上认识物质和合成新物质的一门科学，了解 20 世纪化学发展的基本特征和 21 世纪化学的发展趋势。了解金属钠和氯气的物理性质及主要 的化学性质；了解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积和溶液的物质的量浓度等有关化学 计量的知识。 2.过程与方法：体会观察、实验、分类、比较等科学研究方法在研究物质性质过程中 的应用，了解研究物质性质的一般程序；体会定量研究方法对学习和研究化学的重要作用。3.情感态度与价值观：通过化学科学发展过程中的典型事例，认识
3、化学科学对提高人 类生活质量和促进社会发展所起的重要作用，感受化学世界的奇妙与和谐。第第 1 1 节节 走进化学科学走进化学科学 有人说，化学中的“化”即“变化” ， “学”即“科学” ，化学实际上是研究物质“变化” 的一门“科学” 。这句话尽管不尽严谨，但谁又能说它没有道理呢？试想，溶洞奇观、碳的 燃烧、五颜六色的焰火，哪样不是化学变化呢。那么，为什么会有这样的变化，这些 变化有什么规律？我们如何控制这些变化，为人类造福？让我们一起走进神奇的化学世界 吧。 研习教材重难点研习教材重难点【温故温故知新知新】 1、物质变化的分类：物质的变化分为物理变化和化学变化两大类。物质的变化是中学 化学学习
4、的基础，贯穿整个化学学习过程，同学们应善于对这方面的知识进行归纳、总结， 加深理解，努力提高化学水平，培养相关能力。 2、化学反应的特征 （1）基本特征：化学反应的最基本特征是质量守恒定律，既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。 （2）归纳特征：从宏观和微观角度分析化学反应，可归纳为“五个不改变，两个一定 变，一个可能变” 。 “五个不改变”：从宏观上分：反应物和生成物总质量不变。元素种类不变。从 微观上分：原子种类不变。原子数目不变。原子质量不变。 “两个一定变”：从宏观上看：物质的种类一定改变。从微观上看：分子的种类 一定改变。2“一个可能变”：分子总数可能改
5、变。 研习点研习点 1 1 化学是具有创造性的、实用的科学化学是具有创造性的、实用的科学 1、化学科学的涵义：化学科学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、 变化、制备和应用的自然科学。在理解化学科学的概念时应注意以下几点： （1）化学研究的对象是原子和分子等； （2）化学研究的内容是物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用等； （3）化学是一门自然科学。 【领悟领悟整合整合】 人们在长期的认识和利用大自然的过程中，逐渐建立了研究对象不同的各门自然科学， 化学就是其中的一门。许多科学是从化学科学分支而出的。就中学化学中的知识而言，是 学习其他许多科学的基础，例如生物学、医学等都与之相
6、关；就中学化学的任务而言，实 际上是借这点基础知识，以之为载体，来培养我们学习、研究自然科学的基本技能、方法 与品质的。 2、化学科学的创造性 起初人们从矿物、岩石、生物体中提取物质；后来科学家逐步制造出大量物质。科学 家合成化合物的速度是惊人的，1990 年刚刚突破 1000 万种大关，现在已超过 3700 万种。 可以说化学是一门具有创造性的科学。 3、化学科学的实用性 合成氨技术的应用，解决了饥饿对人类的威胁；医药的合成，使人的寿命大大提高； 芯片和光导纤维，引导人们进入信息时代；食品添加剂、化妆品、塑料、橡胶、纤维的合 成，使我们的生活丰富多彩。因此，化学又是一门在人类生产和生活中有着
7、重要作用的实 用的科学。 4、化学科学的特征：化学的特征是认识分子和制造分子，是一门具有创造性的、实用 的科学。 典例典例 1 1：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关系 B化学研究只能认识分子,不能创造分子 C化学家可以制造出自然界中不存在的物质 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 研析：研析：A 不正确；试想：我们生活环境中的药物、化纤、塑料、电池、计算机芯片， 哪一项不是来自化学家的研究成果？所以，化学与我们的生活密切相关。B 不正确；化学 研究不只是认识分子，还能制造分子，化纤、塑料等高分子材料都是化学研究的结果。这 样看来，C
8、 选项应该是正确的。D 项过于悲观，化学科学的发展确实对环境造成了一些负 面的影响，但也一定要相信化学一定能研制出对环境无害的化学用品和生活用品，通过对 环境友好的途径来提高生活质量。这样，人类也就不会毁灭在化学物质中。 答案：答案：C。 典例典例 2 2：下列两个成语与我们所学的化学知识有关，请简述其中的化学原理。 A、百炼成钢 B、釜底抽薪（） 你选择的成语是 。其中的化学原理： 。 研析：研析：“百炼成钢”是指将反复烧红的生铁在空气中不断锤打，转化为钢，由于生铁 中含碳较多，钢中含碳较少，生铁炼钢实际上是“降碳”的过程。釜：指古代炊具，相当 于现在的锅；薪：指柴火，“薪”在燃烧时发生了化
9、学变化。 答案：答案：A：捶打烧红的生铁时，生铁中的碳与氧气反应生成二氧化碳，使含碳量降低， 转变为钢。B：燃烧需要可燃物，减少可燃物不利于燃烧。3研习点研习点 2 2 化学科学的形成和发展化学科学的形成和发展 约 50 万年前“北京猿人”已会用火 公元前 86 千年中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年中国已会铸铜 公元前四世纪古希腊的德谟克利特提出朴素的原子论;古希腊的亚里斯多德提出 “四元素”学说 公元前 14087 年中国发明了造纸术 公元前一世纪至公元一世纪中国本草经成书,书中记载动物、植物、矿物、药 物达 365 种 公元十世纪中国(宋代)把火药用于制造火药箭、火球等武器
10、 1661 年英国的波义耳在怀疑派化学家一书中给元素下了科学的定义 1772 年舍勒制得了氢气 1773 年舍勒制得了氧气 1777 年法国的拉瓦锡发表燃烧概论推翻了燃素说 1803 年英国道尔顿提出原子论 1811 年意大利的阿伏加德罗提出分子假说 1860 年分子学说得到世界公认 1869 年俄国的门捷列夫提出了他的第一个周期表 1911 年英国的卢瑟福提出原子核模型 1934 年法国的约里奥居里夫妇发现人工放射性 1942 年中国的侯德榜发明了联合制碱法 1965 年中国科学家合成出牛胰岛素，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核糖核酸 2000 年人类
11、基因组破译 2002 年由我国科学家领导的人类肝脏蛋白质组计划正式启动 【梳理梳理总结总结】 化学科学的发展经历了漫长的发展阶段。起初，化学的发展是缓慢的， “北京猿人”已 会用火到中国(新石器时代)开始制陶器大约用了 50 万年，但从中国科学家合成出牛胰岛素， 是首次人工合成蛋白质到人类基因组破译只用了短短的 35 年；人类发现和合成的物质 1990 年刚刚突破 1000 万种大关，现在以超过 3700 万种。现在是知识膨胀的年代，也是化 学科学飞速发展的时代。同学们应该学好包括化学在内的科学文化知识，为化学的发展， 为人类的进步贡献自己的力量。 典例典例 3 3：为中国近代化学发展做出突出
12、贡献的科学家是 A李四光 B华罗更 C候德榜 D钱学森 研析：研析：题述四个选项中的科学家均为我国科学事业的发展做出了突出的贡献。其中， 李四光是我国当代著名的地质学家；华罗更是著名的数学家；钱学森是著名的物理学家； 候德榜被称为中国近代化学史上的第一颗明星，为中国化学工业发展做出卓越贡献，是中 国近代化工工业的奠基人，他发明的联合制碱法为中华民族争得了荣誉。 答案：答案：B。 典例典例 4：道尔顿的原子学说曾经起了很大作用。他的学说中，包含有下述三个论点: 原子是不能再分的粒子；同种元素的原子的各种性质和质量都相同；原子是微小的实 心球体。从现代观点看，你认为这三个论点中不确切的 A只有 B
13、只有 C只有 D有4研析：研析：本题利用初中学过的原子结构的有关知识，解决化学史上的有关问题，对学生 能力有一定的要求。从现代的观点来看，原子还可以再分为质子、中子、电子，不正确； 同种元素原子核内质子数相等，但中子数不一定相等，性质也不一定完全相同，错误； 原子内有相对十分“广阔”的空间，也是不对的。 答案：答案：D。 研习点研习点 3 3 化学科学的探索空间化学科学的探索空间 1在化学科学领域，化学家可以在微观层面上操纵分子和原子，进行分子扩展，以及 组装分子材料、分子器件和分子机器（如碳纳米管分子导线、分子开关、分子磁体、分子 电路、分子计算机）等。 2在能源和资源方面：有了化学科学，人
14、类能够合理开发和安全应用能源和资源，既 能得到充足的能源和资源，又能处理好能源和资源的开发利用与生态环境保护之间的关系。3在材料科学方面：化学将推动材料科学的发展，使各种新型功能材料的生产成为可 能。 4在环境方面：化学为解决环境问题提供了有力保障，使人类能够使用无害的化妆品 和生活用品，既优化了环境，又提高了生活质量。 【归纳归纳整理整理】 20 世纪以来，化学发展的趋势可以归纳为：由宏观向微观、由定性向定量、由稳定态 向亚稳定态发展，由经验逐渐上升到理论，再用于指导设计和开创新的研究。一方面，为 生产和技术部门提供尽可能多的新物质、新材料；另一方面，在与其他自然科学相互渗透 的进程中不断产
15、生新学科，并向探索生命科学和宇宙起源的方向发展。 典例典例 5 5： 1998 年诺贝尔化学奖授予科恩（美）和波普尔（英） ，以表彰他们在理论化 学领域作出的重大贡献。他们的工作使实验和理论能够共同协力探讨分子体系的性质，引 起整个化学领域正在经历一场革命性的变化。下列说法正确的是 A化学不再是纯实验科学 B化学不再需要实验 C化学不做实验，就什么都不知道 D未来化学的方向还是经验化 研析：研析：化学是以实验为基础的科学，但是，近年来理论推导和大型计算机的仿真计算 也已经成为了研究化学的新的手段，正如题中信息所说，这两位科学家使理论和实验共同 协力探讨分子体系的性质，这说明化学实验已经不再是研究化学的惟一手段。 答案：答案：A。 典例典例 6 6：化学在人类社会发展中起着重要的作用，展望未来，化学科学具有十分广阔 的探索空间。请你分析下列四个选项中现代化学不涉及的研究领域是 A开发新的能源 B合成新的物质 C空间形式和数量关系 D防治环境污染 研析：研析：现代化学日益成为一门“中心科学” ，和人们的生活息息相关。研究领域涉及微 观世界、能源开发、材料研制、环境保护、生命科
