化學(xué)必修一新突破講義第1章第1節(jié)走進(jìn)化學(xué)科學(xué)

第1節(jié)走進(jìn)化學(xué)科學(xué)目標(biāo)與素養(yǎng)：1.知道化學(xué)是在原子和分子的層次上認(rèn)識(shí)物質(zhì)和合成新物質(zhì)的一門(mén)科學(xué)。(宏觀辨識(shí)與微觀探析)2.了解化學(xué)科學(xué)的形成與發(fā)展，明確現(xiàn)代化學(xué)作為中心科學(xué)在科學(xué)技術(shù)中的地位。(科學(xué)態(tài)度)3.認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)對(duì)提高人類生活質(zhì)量和促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的重要作用。(社會(huì)責(zé)任)一、化學(xué)以及化學(xué)科學(xué)的創(chuàng)造性和實(shí)用性1．化學(xué)(1)研究層次：原子和分子。(2)研究對(duì)象：物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化、制備和應(yīng)用。(3)學(xué)科性質(zhì)：自然科學(xué)。2．化學(xué)科學(xué)的創(chuàng)造性和實(shí)用性(1)化學(xué)的特征：認(rèn)識(shí)分子和制造分子。(2)化學(xué)科學(xué)的實(shí)用性①農(nóng)業(yè)：合成氨的化工技術(shù)，解決了人類面臨的饑餓問(wèn)題。②醫(yī)藥：新藥物的成功研制，能使人類解決許多疾病。③信息：以硅及其化合物為原料制出的芯片和光導(dǎo)纖維引領(lǐng)我們進(jìn)入信息時(shí)代。“化學(xué)的特征是認(rèn)識(shí)原子、分子，制造原子、分子”，這樣描述對(duì)嗎？為什么？【提示】不對(duì)?；瘜W(xué)只能認(rèn)識(shí)原子和分子，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)能制造分子，不能制造原子。二、化學(xué)科學(xué)的形成和發(fā)展1．化學(xué)科學(xué)在不同階段的發(fā)展情況2．現(xiàn)代化學(xué)研究的重要手段X射線、原子吸收光譜、紫外和紅外光譜、色譜、質(zhì)譜、核磁共振等。3．我國(guó)化學(xué)家在化學(xué)研究中取得的重要成果(1)1965年，我國(guó)科學(xué)家合成結(jié)晶牛胰島素是首次人工合成具有生理活性的蛋白質(zhì)。(2)1981年，我國(guó)科學(xué)家首次人工全合成酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸。(3)2015年，我國(guó)科學(xué)家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)青蒿素獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。三、化學(xué)科學(xué)的探索空間1．微觀層面上：操縱分子和原子，組裝分子材料、分子器件和分子機(jī)器等。2．能源和資源方面：人類能更好地處理能源和資源以及與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系。3．材料科學(xué)方面：使各種新型功能材料的生產(chǎn)成為可能，進(jìn)一步豐富人類的物質(zhì)世界。1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)化學(xué)研究的主要目的就是認(rèn)識(shí)分子。 ()(2)化學(xué)家可以制造出自然界中不存在的物質(zhì)。 ()(3)化學(xué)研究會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，最終人類將毀滅在化學(xué)物質(zhì)中。 ()(4)化學(xué)科學(xué)與其他科學(xué)分支的聯(lián)系不密切。 ()[答案](1)×(2)√(3)×(4)×2．法國(guó)科學(xué)家拉瓦錫對(duì)近代化學(xué)的最大貢獻(xiàn)是()A．最早使用天平研究化學(xué)B．最早提出空氣是由O2和N2組成的結(jié)論C．建立燃燒現(xiàn)象的氧化學(xué)說(shuō)D．能用加熱HgO的方法制取O2C[法國(guó)科學(xué)家拉瓦錫對(duì)近代化學(xué)的最大貢獻(xiàn)是利用定量分析的實(shí)驗(yàn)手段，提出物質(zhì)燃燒現(xiàn)象的氧化學(xué)說(shuō)從而否定了之前錯(cuò)誤的“燃素說(shuō)”。]3．下列不符合當(dāng)今化學(xué)研究方向的是()A．發(fā)現(xiàn)新物質(zhì)B．合成新材料C．研究化學(xué)反應(yīng)的微觀過(guò)程D．研究化學(xué)反應(yīng)中的原子守恒關(guān)系D[D符合題意，化學(xué)反應(yīng)中的原子守恒關(guān)系，即質(zhì)量守恒定律，是早就被證明的理論，因此它不屬于當(dāng)今化學(xué)研究的方向。A、B、C不符合題意，通過(guò)化學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)新物質(zhì)、合成新材料，能滿足人類日益增長(zhǎng)的物質(zhì)需求；研究化學(xué)反應(yīng)的微觀過(guò)程，能為化學(xué)科學(xué)與技術(shù)的健康發(fā)展提供必要的理論支持。]對(duì)化學(xué)科學(xué)的認(rèn)識(shí)1.物理變化和化學(xué)變化的比較內(nèi)容物理變化化學(xué)變化定義無(wú)新物質(zhì)生成的變化生成新物質(zhì)的變化本質(zhì)特征宏觀：無(wú)其他物質(zhì)生成微觀：構(gòu)成物質(zhì)的微粒結(jié)構(gòu)不變，微粒間隔可能改變宏觀：有其他物質(zhì)生成微觀：構(gòu)成物質(zhì)的微粒結(jié)構(gòu)變化，變成了其他物質(zhì)的微粒外觀特征狀態(tài)、形狀、大小的變化常伴隨有發(fā)光、放熱等現(xiàn)象區(qū)別有無(wú)新物質(zhì)生成聯(lián)系物理變化的過(guò)程中一定沒(méi)有化學(xué)變化，但是化學(xué)變化的過(guò)程中一定會(huì)有物理變化的過(guò)程舉例水由氣態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程氫氣在氧氣中燃燒生成水2.物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的比較內(nèi)容物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)概念物質(zhì)不需要發(fā)生化學(xué)反應(yīng)就能表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)內(nèi)容色、味、態(tài)、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、硬度、密度、水溶性等穩(wěn)定性、酸堿性、氧化性、還原性等特性可由感官或物理儀器認(rèn)知與化學(xué)反應(yīng)相互依存，不可分離宏觀辨識(shí)與微觀探析：正確認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)的含義(1)化學(xué)是人類在認(rèn)識(shí)物質(zhì)、改造物質(zhì)、應(yīng)用物質(zhì)的長(zhǎng)期實(shí)踐中逐步探索發(fā)現(xiàn)而形成的一門(mén)科學(xué)，其研究重點(diǎn)是在原子、分子水平上認(rèn)識(shí)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)和變化規(guī)律，并據(jù)此改變或創(chuàng)造物質(zhì)。(2)在化學(xué)反應(yīng)中分子發(fā)生變化，而原子不變。從宏觀和微觀角度分析化學(xué)反應(yīng)，不變的是反應(yīng)物和生成物總質(zhì)量、元素種類、原子種類和數(shù)目，但物質(zhì)的種類和分子的種類一定改變。【典例】下列一定屬于化學(xué)變化的是()①導(dǎo)電②爆炸③緩慢氧化④工業(yè)制O2⑤鐵生銹A．②③ B．③⑤C．②③④⑤ D．①②③④⑤B[導(dǎo)電的過(guò)程既有可能是化學(xué)變化，也有可能是物理變化，①不符合題意；爆炸的過(guò)程也有可能是物理變化，②不符合題意；緩慢氧化是物質(zhì)緩慢與O2發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程，一定是化學(xué)變化，③符合題意；工業(yè)制O2是物質(zhì)分離的過(guò)程，不涉及化學(xué)變化，④不符合題意；鐵生銹是鐵與空氣中的O2、H2O等反應(yīng)的過(guò)程，一定是化學(xué)變化，⑤符合題意。](1)請(qǐng)列舉導(dǎo)電過(guò)程是化學(xué)變化的實(shí)例_____________________。(2)由題干④工業(yè)制O2，結(jié)合初中所學(xué)知識(shí)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制O2過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)：_____________________________________________________________________________________________。[答案](1)水溶液導(dǎo)電(2)2KMnO4eq\o(=,\s\up10(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑(或2KClO3eq\o(=,\s\up10(催化劑),\s\do8(△))2KCl＋3O2↑或2H2O2eq\o(=,\s\up10(催化劑))2H2O＋O2↑)1．下列變化體現(xiàn)物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的是()A．固體碘受熱后變成紫紅色碘蒸氣B．礦石的粉碎C．將氧氣通過(guò)低溫加壓處理變成了淡藍(lán)色液體D．用濃硫酸把紙張、木棒變黑D[根據(jù)有無(wú)新物質(zhì)生成來(lái)判斷。]2．借助于化學(xué)方法，分子是可以再分的，而原子不能用化學(xué)方法再分為更小的微粒。下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)最能體現(xiàn)上述論點(diǎn)的是()A．食鹽固體溶于水消失B．盛濃鹽酸的試劑瓶打開(kāi)冒白霧C．干冰露置在空氣中逐漸消失D．紅色氧化汞粉末受熱分解成氧氣和汞D[食鹽溶于水，應(yīng)屬于物理變化；濃鹽酸冒白霧，主要體現(xiàn)的是濃鹽酸的揮發(fā)性，揮發(fā)性屬于物理性質(zhì)；干冰在空氣中逐漸消失，是干冰的升華現(xiàn)象，也屬于物理變化；氧化汞受熱分解，則是一種化學(xué)變化。在這一過(guò)程中，氧化汞受熱分解為汞原子和氧原子，這兩種原子不可再分為更小的粒子，而是重新結(jié)合形成新的物質(zhì)，即汞單質(zhì)和氧氣。]1．化學(xué)的特征是()A．研究物質(zhì)的變化 B．制造新物質(zhì)C．認(rèn)識(shí)分子和制造分子 D．用瓶瓶罐罐做實(shí)驗(yàn)[答案]C2．下列不能說(shuō)明化學(xué)具有創(chuàng)造性和實(shí)用性的是()A．化學(xué)家哈伯用催化法合成氨后，就能生產(chǎn)硝酸銨B．化學(xué)家合成碳納米管，用作分子導(dǎo)線和超小型電子器件C．俄國(guó)科學(xué)家門(mén)捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律D．諾貝爾用硝化甘油制成了炸藥，并用于工業(yè)生產(chǎn)C[提出一種新的化學(xué)理論不能說(shuō)明化學(xué)的創(chuàng)造性和實(shí)用性。合成氨、合成碳納米管、制炸藥都體現(xiàn)了化學(xué)的創(chuàng)造性，它們應(yīng)用于生產(chǎn)和生活，則體現(xiàn)了化學(xué)的實(shí)用性。]3．化學(xué)成為一門(mén)科學(xué)并較快發(fā)展，始于()A．舍勒發(fā)現(xiàn)氧氣B．質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)C．原子—分子學(xué)說(shuō)的問(wèn)世D．中國(guó)濕法冶金技術(shù)的推廣C[一門(mén)科學(xué)的快速發(fā)展，首先源于形成了相關(guān)的理論，所以C項(xiàng)正確。][教師備選]進(jìn)入20世紀(jì)以后，化學(xué)科學(xué)經(jīng)歷了迅速發(fā)展的時(shí)期，取得了若干項(xiàng)現(xiàn)代化學(xué)的重大成就。下列各項(xiàng)中，不屬于這個(gè)時(shí)期重大化學(xué)成就的是()A．放射性元素的發(fā)現(xiàn)B．現(xiàn)代量子化學(xué)理論的建立C．化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展D．制陶技術(shù)的成熟D[化學(xué)科學(xué)在20世紀(jì)后進(jìn)入現(xiàn)代化學(xué)科學(xué)的發(fā)展階段，研究手段向精細(xì)、綜合方向發(fā)展，逐漸形成了現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論，并帶動(dòng)了化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展。而制陶工藝屬于古代實(shí)用技術(shù)。]4．化學(xué)在人類社會(huì)發(fā)展中起著重要作用，展望未來(lái)，化學(xué)科學(xué)具有十分廣闊的探索空間。下列四個(gè)選項(xiàng)中，不正確的是()A．塑料降解技術(shù)與化學(xué)科學(xué)無(wú)關(guān)B．新能源——可燃冰(CH4·8H2O)的利用與化學(xué)關(guān)系密切C．化學(xué)科學(xué)將在防治酸雨方面大有作為D．隨著化學(xué)科學(xué)的發(fā)展，合成橡膠的品種將越來(lái)越多A[塑料是有機(jī)化合物，它的降解過(guò)程實(shí)際上是化學(xué)變化過(guò)程，與化學(xué)密切相關(guān)。]5．氫氣是一種無(wú)色、無(wú)味的氣體，難溶于水，密度比空氣小，具有可燃性和還原性。試回答下列問(wèn)題：(1)上述涉及氫氣的物理性質(zhì)有________項(xiàng)，分別是_______________________________________________________________。(2)上述涉及氫氣的化學(xué)性質(zhì)是_________________________。(3)寫(xiě)出H2還原氧化銅的化學(xué)方程式：_______________________________________________________________________。(4)實(shí)驗(yàn)室制備H2的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________________________________________。(5)指出H2的兩項(xiàng)用途：_______