2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第1章認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)第1節(jié)走進(jìn)化學(xué)科學(xué)學(xué)案魯科版必修第一冊(cè)

PAGEPAGE9第1節(jié)走進(jìn)化學(xué)科學(xué)發(fā)展目標(biāo)體系構(gòu)建1.能通過對(duì)化學(xué)科學(xué)的形成與發(fā)展過程、主要特征及將來探究空間的探討，相識(shí)化學(xué)是在原子、分子水平上探討物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用的一門基礎(chǔ)學(xué)科，相識(shí)并觀賞化學(xué)對(duì)人類生活、社會(huì)發(fā)展的重要作用。2.結(jié)合人類探究物質(zhì)及其變更的歷史與化學(xué)科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)，相識(shí)化學(xué)科學(xué)探討的主要內(nèi)容、領(lǐng)域和方法手段，增進(jìn)對(duì)科學(xué)家的科學(xué)看法和社會(huì)責(zé)任的相識(shí)。3.能列舉事實(shí)說明化學(xué)對(duì)人類文明的宏大貢獻(xiàn)，能自覺抵制偽科學(xué)。一、化學(xué)科學(xué)的形成與發(fā)展1．化學(xué)科學(xué)的形成最早的化學(xué)實(shí)踐活動(dòng)是火的運(yùn)用，之后人們又學(xué)會(huì)了燒制陶瓷、冶煉金屬、釀造酒類，并希望煉制出長(zhǎng)生不老的丹藥或把廉價(jià)的金屬煉制成金。在實(shí)踐活動(dòng)的基礎(chǔ)上，化學(xué)家經(jīng)過不斷的努力，近代化學(xué)漸漸形成。2．近代化學(xué)發(fā)展的里程碑年頭科學(xué)家重大發(fā)覺或成就意義或作用1661年英國(guó)科學(xué)家波義耳提出化學(xué)元素的概念近代化學(xué)誕生的標(biāo)記1777年法國(guó)科學(xué)家拉瓦錫提出氧化學(xué)說使近代化學(xué)取得了革命性的進(jìn)展1803年英國(guó)科學(xué)家道爾頓提出原子論為近代化學(xué)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)1811年意大利科學(xué)家阿伏加德羅提出分子學(xué)說系統(tǒng)地解決了在物質(zhì)組成和原子量測(cè)定方面存在的混亂問題1869年俄國(guó)科學(xué)家門捷列夫發(fā)覺了元素周期律化學(xué)元素及其化合物被納入一個(gè)統(tǒng)一的理論體系3.現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展(1)隨著人們對(duì)物質(zhì)世界的相識(shí)由宏觀向微觀、由定性向定量、由靜態(tài)向動(dòng)態(tài)的不斷深化，化學(xué)科學(xué)進(jìn)入了輝煌的現(xiàn)代化學(xué)時(shí)代。(2)放射性元素的發(fā)覺、現(xiàn)代量子化學(xué)理論的建立、化學(xué)熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)的開創(chuàng)性探討、創(chuàng)建新分子的合成化學(xué)的崛起、高分子化學(xué)的創(chuàng)立以及化學(xué)工業(yè)的快速發(fā)展等，都是現(xiàn)代化學(xué)發(fā)展中取得的重大成就。(3)我國(guó)化學(xué)家在化學(xué)探討中的重要成果①1965年，我國(guó)科學(xué)家勝利地合成了結(jié)晶牛胰島素，這是首次人工合成的、具有生理活性的蛋白質(zhì)。②2024年，我國(guó)科學(xué)家屠呦呦因發(fā)覺抗瘧新藥青蒿素獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。1.中國(guó)古代的四大獨(dú)創(chuàng)：火藥、指南針、造紙、印刷術(shù)，其中屬于化學(xué)史上的貢獻(xiàn)的是哪幾項(xiàng)？提示：火藥、造紙。二、化學(xué)科學(xué)的主要特征1．化學(xué)是在原子、分子水平上探討物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用的一門基礎(chǔ)學(xué)科，其特征是從宏觀和微觀兩個(gè)角度相識(shí)物質(zhì)、以符號(hào)形式表征物質(zhì)、在不同層面上創(chuàng)建物質(zhì)。2．利用化學(xué)方法，人們從礦物和動(dòng)植物體中發(fā)覺了許多有用的物質(zhì)，通過對(duì)有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的相識(shí)與探討，依據(jù)須要?jiǎng)?chuàng)建出自然界中原本不存在的、具有特別性質(zhì)或功能的新物質(zhì)。所以，化學(xué)科學(xué)是一門具有創(chuàng)建性的科學(xué)。3．現(xiàn)代化學(xué)已經(jīng)成為試驗(yàn)與理論并重的科學(xué)。各種分析和測(cè)試物質(zhì)結(jié)構(gòu)、跟蹤化學(xué)反應(yīng)過程的技術(shù)如波譜、色譜、X射線衍射、飛秒化學(xué)、原子示蹤等，成為現(xiàn)代化學(xué)探討的重要手段。同時(shí)理論計(jì)算輔以計(jì)算機(jī)模擬來探討物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、預(yù)料物質(zhì)的反應(yīng)活性、探討反應(yīng)的微觀過程等，成為現(xiàn)代化學(xué)探討的一個(gè)熱點(diǎn)。4．先進(jìn)技術(shù)手段的應(yīng)用成果——抗瘧新藥的發(fā)覺1質(zhì)譜儀用于確定物質(zhì)的組成。2核磁共振儀用于識(shí)別某些原子和數(shù)目、原子或官能團(tuán)的連接方式。3X射線衍射儀可以探測(cè)晶體中原子的位置原子坐標(biāo)。三、化學(xué)科學(xué)的探究空間1．推斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)化學(xué)探討的主要目的就是相識(shí)物質(zhì)。 ()(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)探討會(huì)造成嚴(yán)峻的環(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)的聯(lián)系不親密。 ()[答案](1)×(2)√(3)×(4)×2．法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫對(duì)近代化學(xué)的最大貢獻(xiàn)是()A．最早運(yùn)用天平探討化學(xué)B．最早提出空氣是由O2和N2組成的結(jié)論C．提出氧化學(xué)說D．用加熱HgO的方法制取O2C[法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫對(duì)近代化學(xué)的最大貢獻(xiàn)是提出了氧化學(xué)說，使近代化學(xué)取得了革命性的進(jìn)展。]3．下列描述中不正確的是()A．化學(xué)的特征就是相識(shí)分子和制造分子，它是一門具有創(chuàng)建性和好用性的科學(xué)B．人們可以利用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備通過化學(xué)變更制造出新的原子和新的分子C．制陶、冶金及釀酒過程中，確定發(fā)生了化學(xué)變更D．化學(xué)家可以在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B[化學(xué)科學(xué)的特征為相識(shí)分子和制造分子，是一門具有創(chuàng)建性和好用性的科學(xué)，A項(xiàng)正確；化學(xué)變更可以制造分子，但不能制造原子，B項(xiàng)錯(cuò)誤；制陶、冶金及釀酒過程均生成了新物質(zhì)，發(fā)生了化學(xué)變更，C項(xiàng)正確；科學(xué)家可以在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，D項(xiàng)正確。]化學(xué)科學(xué)的含義與主要特征(素養(yǎng)養(yǎng)成——宏觀辨識(shí)與微觀探析)1．原子核的裂變與聚變屬于化學(xué)探討的范疇嗎？提示：不屬于?；瘜W(xué)是在原子或分子水平上探討物質(zhì)的一門科學(xué)，原子核的裂變與聚變是原子核發(fā)生了變更的反應(yīng)，屬于核反應(yīng)，不屬于化學(xué)反應(yīng)，也不是化學(xué)探討的范疇。2．“化學(xué)的特征是相識(shí)原子、分子，制造原子、分子，”這樣的描述對(duì)嗎？為什么？提示：不對(duì)。通過化學(xué)可以相識(shí)原子和分子，并能通過化學(xué)反應(yīng)制造分子，但不能制造原子。1．化學(xué)科學(xué)2．物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)內(nèi)容物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)概念物質(zhì)不須要發(fā)生化學(xué)反應(yīng)就能表現(xiàn)出來的性質(zhì)物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出來的性質(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感知或物理儀器測(cè)知與化學(xué)反應(yīng)相互依存，不行分別3.物理變更和化學(xué)變更內(nèi)容物理變更化學(xué)變更概念無新物質(zhì)生成的變更有新物質(zhì)生成的變更本質(zhì)特征宏觀：無其他物質(zhì)生成微觀：構(gòu)成物質(zhì)的微粒結(jié)構(gòu)不變，微粒間隔可能變更宏觀：有其他物質(zhì)生成微觀：構(gòu)成物質(zhì)的微粒結(jié)構(gòu)變更，變成了其他物質(zhì)的微粒外觀特征狀態(tài)、形態(tài)、大小的變更常伴隨發(fā)光、放熱等現(xiàn)象本質(zhì)區(qū)分是否有新物質(zhì)生成舉例冰的溶化、水的汽化、木材做成課桌H2在O2中燃燒生成水1．下列屬于化學(xué)科學(xué)探討范疇的是()A．探討氫原子聚變釋放巨大能量的技術(shù)B．探討可降解高分子材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)C．探討更平安、更快速地量子通信技術(shù)D．用大口徑射電望遠(yuǎn)鏡探尋類似地球的太陽(yáng)系外行星B[氫原子聚變屬于物理科學(xué)探討的范疇，A選項(xiàng)不符合題意；物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)屬于化學(xué)探討的范疇，B選項(xiàng)符合題意；量子通信技術(shù)屬于物理科學(xué)探討的范疇，C選項(xiàng)不符合題意；探尋類似地球的太陽(yáng)系外行星屬于天文學(xué)探討的范疇，D選項(xiàng)不符合題意。]2．(素養(yǎng)題)中國(guó)科學(xué)技術(shù)高校錢逸泰教授等人以CCl4和金屬鈉為原料，在700℃時(shí)制備出納米級(jí)金剛石粉末。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．化學(xué)是一門具有創(chuàng)建性的科學(xué)B．制備過程中元素的種類發(fā)生了變更C．人們可以依據(jù)須要制備出某些新物質(zhì)D．該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)B[化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，B錯(cuò)誤。]3．下列古詩(shī)詞涉及的學(xué)問與化學(xué)變更無關(guān)的是()A．野火燒不盡，春風(fēng)吹又生B．春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干C．只要功夫深，鐵杵磨成針D．爆竹聲中一歲除，春風(fēng)送暖入屠蘇C[推斷物理變更和化學(xué)變更的方法就是看變更過程中是否有新物質(zhì)生成，沒有新物質(zhì)生成的變更是物理變更，有新物質(zhì)生成的變更是化學(xué)變更。]化學(xué)科學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系2018年10月3日，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予探討出利用基因變更和選擇解決人類化學(xué)領(lǐng)域問題的蛋白質(zhì)的三位科學(xué)家。隨著科學(xué)的發(fā)展，近年來興起了養(yǎng)分化學(xué)、地球化學(xué)、海洋化學(xué)等學(xué)科。請(qǐng)從化學(xué)與其他學(xué)科關(guān)系方面分析化學(xué)是一門什么樣的科學(xué)？提示：由于化學(xué)科學(xué)的基礎(chǔ)性、創(chuàng)建性和好用性，化學(xué)成為了名副其實(shí)的“中心科學(xué)”。“中心科學(xué)”—化學(xué)與各個(gè)領(lǐng)域的親密關(guān)系1．隨著社會(huì)的發(fā)展，人類日益重視環(huán)境問題。下列做法正確的是()A．采納“綠色化學(xué)”工藝，使原料盡可能完全轉(zhuǎn)化為所須要的物質(zhì)B．大量運(yùn)用農(nóng)藥和化肥，以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量C．大量運(yùn)用氟利昂作冰箱、空調(diào)的制冷劑D．地溝油蒸餾后可以當(dāng)食用油食用A[解決環(huán)境污染的根本方法是從源頭上抓起，在物質(zhì)制備過程中應(yīng)盡量使原料完全轉(zhuǎn)化為所需物質(zhì)，A項(xiàng)正確；大量運(yùn)用農(nóng)藥與化肥會(huì)造成環(huán)境污染，B項(xiàng)錯(cuò)誤；氟利昂的大量運(yùn)用會(huì)導(dǎo)致地球臭氧層被破壞，C項(xiàng)錯(cuò)誤；地溝油不能食用，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]2．下列各項(xiàng)中，與化學(xué)科學(xué)關(guān)系不大的是()A．航空航天 B．合成新藥物C．食品成分檢測(cè) D．組裝空氣壓縮機(jī)D[組裝空氣壓縮機(jī)未發(fā)生化學(xué)變更。]3．下列對(duì)化學(xué)科學(xué)的應(yīng)用敘述不正確的是()A．化學(xué)科學(xué)將接著推動(dòng)材料科學(xué)的發(fā)展B．化學(xué)科學(xué)將為環(huán)境問題的解決供應(yīng)有力的保障C．化學(xué)科學(xué)在了解疾病的病理方面無能為力D．化學(xué)科學(xué)使人類能夠更好地利用能源和資源C[化學(xué)科學(xué)具有非常廣袤的探究空間，包括材料、能源、環(huán)境、生命等各個(gè)領(lǐng)域?；瘜W(xué)科學(xué)可以使探討人員在分子水平上了解疾病的病理，并尋求有效的防治措施，故C錯(cuò)誤。]1969年，屠呦呦探討小組發(fā)覺青蒿具有抗瘧效果，但用水煎熬青蒿所得提取物無效，青蒿的乙醇提取物藥效也不高。后來，受到古藥方《肘后備急方·治寒熱諸瘧方》中“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之”絞取方法的啟發(fā)，屠呦呦運(yùn)用沸點(diǎn)比乙醇更低的乙醚(34.6℃)來提取青蒿中的有關(guān)物質(zhì)。經(jīng)過努力，最終獲得抗瘧新藥“青蒿素”。1．古藥方《肘后備急方·治寒熱諸瘧方》中運(yùn)用了怎樣的藥物提取方法？提示：攪碎、過濾等方法。2．屠呦呦采納了什么藥物提取方法？有什么優(yōu)點(diǎn)？提示：屠呦呦采納于攪碎、用有機(jī)溶劑萃取[萃取是利用物質(zhì)在兩種互不相溶(或微溶)的溶劑中溶解度的不同，使溶質(zhì)從一種溶劑中轉(zhuǎn)移到另外一種溶劑中的方法]的提取方法，用萃取的方法提取得到的青蒿素純度更高，原料運(yùn)用量更少。3．屠呦呦提取“青蒿素”利用了“青蒿素”的什么性質(zhì)？提示：利用了“青蒿素”在低溫下易溶于有機(jī)溶劑的性質(zhì)。4．通過對(duì)青蒿素的發(fā)覺、探討與應(yīng)用過程的了解，你對(duì)科學(xué)家的科學(xué)看法和社會(huì)責(zé)任產(chǎn)生了哪些新的相識(shí)？提示：通過對(duì)青蒿素的發(fā)覺、探討與應(yīng)用過程的了解，使我們相識(shí)到科學(xué)家不怕挫折、敬業(yè)奉獻(xiàn)的精神和優(yōu)良品質(zhì)；樹立從小事做起、持之以恒、主動(dòng)迎接挑戰(zhàn)的意志品質(zhì)。通過本情境素材中屠呦呦從古藥方獲得啟發(fā)，努力探究“青蒿素”的提取方法，最終勝利的實(shí)例，提升了學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)，通過“抗瘧新藥”對(duì)全球人類健康的貢獻(xiàn)的認(rèn)知，增加了學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。1．下列有關(guān)化學(xué)的說法正確的是()A．化學(xué)是科學(xué)家探討的內(nèi)容，與一般百姓的生活沒多大關(guān)系B．人們可以利用化學(xué)反應(yīng)制造出新的元素C．化學(xué)家不能制造出自然界中不存在的物質(zhì)D．制陶、冶金及釀酒等過程中確定發(fā)生化學(xué)變更D[化學(xué)科學(xué)具有好用性，與人類生產(chǎn)和生活親密相關(guān)，A錯(cuò)誤；化學(xué)反應(yīng)中原子不能再分，只能重新組合形成新的分子，所以化學(xué)變更不能創(chuàng)建新的元素，B錯(cuò)誤；現(xiàn)代化學(xué)的快速發(fā)展已可以使化學(xué)家在微觀的層面上操縱分子和原子，制造出一些自然界中不存在的物質(zhì)，C錯(cuò)誤；制陶、冶金及釀酒等過程中均生成了新物質(zhì)，發(fā)生了化學(xué)變更，D正確。]2．與近代化學(xué)科學(xué)的誕生無關(guān)的是()A．化學(xué)元素的概念B．英國(guó)化學(xué)家、物理學(xué)家波義耳C．聞名物理學(xué)家愛因斯坦D．古代的化學(xué)實(shí)踐活動(dòng)C[1661年波義耳在前人工作的基礎(chǔ)上提出元素的概念，標(biāo)記著近代化學(xué)的誕生，A、B正確；任何事物都是相互聯(lián)系的，現(xiàn)代化學(xué)的產(chǎn)生離不開古代的化學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，D正確；量子化學(xué)理論是現(xiàn)代化學(xué)理論，對(duì)近代化學(xué)的發(fā)展無影響，C錯(cuò)誤。]3．下列不符合當(dāng)今化學(xué)探討方向的是()A．發(fā)覺新物質(zhì)B．合成新材料C．探討化學(xué)反應(yīng)的微觀過程D．探討化學(xué)反應(yīng)中的原子守恒關(guān)系D[探討化學(xué)反應(yīng)中的原子守恒關(guān)系是近代化學(xué)的探討范疇。]4．(素養(yǎng)題)兩位美國(guó)科學(xué)家彼得·阿格雷和羅德里克·麥金農(nóng)因?yàn)榘l(fā)覺細(xì)胞膜水通道以及對(duì)離子通道結(jié)構(gòu)和機(jī)理探討做出的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。他們之所以獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)而不是生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)是因?yàn)?)A．他們的探討和化學(xué)物質(zhì)有關(guān)B．他們的探討有利于研制針對(duì)一些神經(jīng)系統(tǒng)疾病和心血管疾病的藥物C．他們的探討深化到分子、原子的層次D．他們的探討深化到細(xì)胞的層次C[化學(xué)科學(xué)探討層次是分子、原子的層次。]5．下列我國(guó)古代的技術(shù)應(yīng)用中，其工作原理不涉及化學(xué)反應(yīng)的是()A.火藥運(yùn)用B.糧食釀酒C.轉(zhuǎn)輪排字D.鐵的冶煉C[A.火藥爆炸時(shí)的化學(xué)反應(yīng)為2KNO3＋S＋3C=K2S＋N2↑＋3CO2↑；B.糧食釀酒的過程是淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖，葡萄糖經(jīng)發(fā)酵轉(zhuǎn)化為酒精，涉及的化學(xué)反應(yīng)有(C6H10O5)n＋nH2Oeq\o(→,\s\up10(酶))nC6H12O6，C6H12O6eq\o(→,\s\up10(酒化酶))