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1、第第 1 章章 认识化学科学认识化学科学 第第 1 节节 走进化学科学走进化学科学学习目标定位：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，
2、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。 化学研究的对象是分
3、子和原子等； 化学研究的内容是物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用； 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
4、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 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。 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 合成氨技术，制造出粮食增产需要的大量氮肥。新药物的成功研制保证了 人类的身体健康。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
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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
10、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( ) 新药品开发人员 质量检测师 医生 生活科学探究人员 “神六”飞船 材料研制人员 新能源研究者 环境工作人员A B C D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
11、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】学习效果评估1下列诗句或成语只涉及物理变化的是( ) A爆竹声中一岁除 B铁杵磨成针 C野火烧不尽 D百炼成钢 答案 B 解析 A 项涉及火药的爆炸，C 项涉及物质的燃烧，D 项涉及铁矿石转
12、变成钢，都有 新物质生成，B 项说的是铁杵的直径由大到小，无新物质生成，属于物理变化。 2人类使用材料的增多和变化，标志着人类文明的进步，下列材料与化学制备无关的 是( ) A石器 B青铜器 C铁器 D高分子材料 答案 A 解析 许多金属在自然界中都以化合态存在，人类在使用这种金属时首先要经过使这 种金属由化合态到游离态的变化过程，所以青铜器、铁器的使用一定伴随着金属的冶炼这 一化学过程；高分子材料，尤其是合成高分子材料的制备，使人类的生活大为改观，这都 是化学制备的过程；只有石器制备是物理打磨的过程。 3科学家经过不断的科学实验，初步获得了室温下水可以变成冰的科学认识。这说明 ( ) A科学
13、实验是人们获得认识的唯一途径 B科学实验是人们认识的一个重要来源 C科学实验是人类最基本的实践活动 D科学实验是认识的最终目的 答案 B 解析 科学家经过不断的科学实验，获得了相关的科学认识，说明科学实验是获得认 识的来源，B 正确；科学实验不是人们获得认识的唯一途径，A 错误；人类最基本的实践 是生产实践，C 错误；认识的最终目的是指导实践，D 错误。 4为中国近代化学发展作出突出贡献的科学家是( )A李四光 B华罗庚 C侯德榜 D钱学森 答案 C 5法国化学家拉瓦锡对近代化学的最大贡献是( ) A最早使用天平研究化学 B最早提出空气是由 O2和 N2组成的结论 C建立燃烧现象的氧化学说 D
14、能用加热 HgO 的方法制取 O2 答案 CO解析 题中四项都是法国拉瓦锡的贡献。拉瓦锡的最大贡献是建立了燃烧现象的氧化学说， 纠正了化学科学上的“燃素说” 。 6与近代化学科学的诞生无关的是( ) A化学元素的概念 B英国化学家、物理学家波义耳 C著名物理学家爱因斯坦 D古代的化学实践活动 答案 C 解析 英国化学家、物理学家波义耳在前人工作的基础上提出了化学元素的概念，标 志着近代化学的诞生。这样，A、B、D 三项被排除。 7下列有关环境问题的说法正确的是( ) A燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中 SO2的含量 B臭氧的体积分数超过 104%的空气有利于人体健康 CpH 在 5.67.0
15、 的降水通常称为酸雨 D含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染 答案 A 解析 本题考查燃料脱硫、臭氧、酸雨、水体富营养化等与环境相关常识。A 项，在 加热条件下，石灰石能与二氧化硫反应生成硫酸钙与二氧化碳，使燃煤脱硫，从而减少二 氧化硫的排放；臭氧的体积分数超过 0.00005%时，会对人体、动植物等造成危害，故 B 项 不正确；正常雨水中，因溶解了少量二氧化碳，使其 pH 约为 5.6，而酸雨的 pH 应小于 5.6，故 C 项不正确；磷元素会造成水体富营养化，会造成水体污染，D 项不正确。 8请你运用所学的化学知识判断，下列有关化学观念的叙述错误的是( ) A几千万年前地球上一条恐龙体内的某个原子可能在你的身体里 B用斧头将木块一劈为二，在这个过程中个别原子恰好分成更小微粒 C一定条件下，金属钠可以成为绝缘体 D一定条件下，水在 20时能凝固成固体 答案 B 解析 根据物质不灭定律以及在化学变化中原子不可再分，只能重新组合，可推出选 项 A 正确；斧头劈木头是物理过程，不会破坏原子，选项 B 错误；金属钠变为钠蒸气时可 以成为绝缘体，C 正确；增大压强，物质的熔点会升高，选项 D 正确。 9下列由事实得出的结论错误的是( ) A
