化學(xué)必修ⅰ魯科版1.1走進(jìn)化學(xué)科學(xué) 學(xué)案8

1、第1課 走進(jìn)化學(xué)科學(xué) 課程目標(biāo)1了解化學(xué)研究的對(duì)象和內(nèi)容。2了解化學(xué)發(fā)展的基本歷程以及20世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的基本特征、21世紀(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，認(rèn)識(shí)現(xiàn)代化學(xué)作為中心學(xué)科在科學(xué)技術(shù)中的地位。3理解并掌握物質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)的概念，能辨別常見(jiàn)的物理變化與化學(xué)變化。4掌握常見(jiàn)的化學(xué)用語(yǔ)要點(diǎn)精析一、化學(xué)的研究對(duì)象和內(nèi)容、特征1、研究的對(duì)象和內(nèi)容：在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化、制備和應(yīng)用等。2、特征：（1）以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)分子、制造分子。（2）具有創(chuàng)造性、實(shí)用性：為人類(lèi)的生產(chǎn)、生活提供功能各異的大量的物質(zhì)基礎(chǔ)。它幫助我們發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識(shí)、提取、制造自然界已有的物質(zhì)，根據(jù)我們的需要，設(shè)計(jì)、創(chuàng)造自

2、然界不存在的物質(zhì)，。通過(guò)化學(xué)家們的努力，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的化合物已經(jīng)超過(guò)3500萬(wàn)種。已深入到人類(lèi)生活的各個(gè)方面，沒(méi)有化學(xué)，就沒(méi)有現(xiàn)代人類(lèi)生活。為充分有效地利用能源、資源、保護(hù)環(huán)境，為解決人類(lèi)饑餓、貧窮、疾病，為改善和豐富人類(lèi)生活的各個(gè)方面作出了重要貢獻(xiàn)。二、化學(xué)發(fā)展的基本歷程以及20世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的基本特征、21世紀(jì)的發(fā)展趨勢(shì)1、基本歷程：人類(lèi)社會(huì)開(kāi)始化學(xué)實(shí)踐，從使用火開(kāi)始,可以劃分為三個(gè)階段:使用火制陶冶金釀酒煉丹元素概念燃燒學(xué)說(shuō)原子分子論元素周期律放射化學(xué)量子化學(xué)合成化學(xué)高分子化學(xué)化學(xué)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)實(shí)用技術(shù)近代化學(xué)現(xiàn)代化學(xué)1661年英國(guó)化學(xué)家、物理學(xué)家波義耳提出元素的概念，標(biāo)志著近代化學(xué)的誕

3、生。2、20世紀(jì)的基本特征：（1）化學(xué)研究手段：從簡(jiǎn)單的試管、燒杯實(shí)驗(yàn)發(fā)展到利用試管、燒杯和許多復(fù)雜精密儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由單純的化學(xué)手段發(fā)展到化學(xué)的、物理的、計(jì)算機(jī)科學(xué)的等多種綜合性手段。（2）化學(xué)研究層面：在深度和廣度上不斷向前發(fā)展，深度上由宏觀深入到微觀，由表象深入到本質(zhì)，有定性到定量，由靜態(tài)到動(dòng)態(tài)，由平衡到非平衡不斷深入，建立了許多化學(xué)專(zhuān)門(mén)科學(xué)；廣度上由化學(xué)向其他科學(xué)滲透，建立了種類(lèi)繁多的交叉學(xué)科，并推動(dòng)了其他科學(xué)的發(fā)展。例1：人類(lèi)社會(huì)開(kāi)始化學(xué)實(shí)踐，從 開(kāi)始,近現(xiàn)代化學(xué)史上有一些具有里程碑意義的重要史實(shí)，1661年英國(guó)化學(xué)家、物理學(xué)家 提出 的概念，標(biāo)志著近代化學(xué)的誕生；1771年法國(guó)化學(xué)

4、家拉瓦錫建立 ，使近代化學(xué)取得了革命性進(jìn)展；1803年英國(guó)化學(xué)家、物理學(xué)家道爾頓提出 學(xué)說(shuō)，為近代化學(xué)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；1869年俄國(guó)化學(xué)家 發(fā)現(xiàn)元素周期律，把化學(xué)元素及其化合物納入一個(gè)統(tǒng)一的理論體系。在中國(guó)，1965年科學(xué)家在世界上首次人工全合成了 ；1981年科學(xué)家在世界上首次人工全合成了酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸。答案：使用火；波義耳；元素；燃燒現(xiàn)象的氧化學(xué)說(shuō)；原子；門(mén)捷列夫；牛胰島素3、21世紀(jì)的發(fā)展趨勢(shì)：（1）化學(xué)家們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。（2）作為一門(mén)中心科學(xué)，為解決人類(lèi)所面臨的挑戰(zhàn)作出貢獻(xiàn)。當(dāng)前，人類(lèi)面臨的人口控制問(wèn)題、健康問(wèn)題、環(huán)境

5、問(wèn)題、能源問(wèn)題、資源與可持續(xù)發(fā)展等各種問(wèn)題，化學(xué)將作出其他科學(xué)不可替代的貢獻(xiàn)。三、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、物理變化、化學(xué)變化1、物質(zhì)的性質(zhì)物理性質(zhì)：不需要通過(guò)化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)。通常為物質(zhì)的顏色、氣味、狀態(tài)、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度、硬度、溶解性等化學(xué)性質(zhì)：需要通過(guò)化學(xué)變化才能表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)。如鈉可以和氧氣、氯氣、水、酸等反應(yīng)構(gòu)成物質(zhì)的微粒有分子、原子和離子，物質(zhì)由哪種微粒構(gòu)成，其化學(xué)性質(zhì)就由哪種微粒保持，而其物理性質(zhì)須有大量的微粒聚集成宏觀的物質(zhì)后才能體現(xiàn)出來(lái)。2、物質(zhì)的變化：物 理 變 化化 學(xué) 變 化概念沒(méi)有生成新物質(zhì)的變化生成了新物質(zhì)的變化辨析物理變化與化學(xué)變化的本質(zhì)區(qū)別是前者沒(méi)有新物質(zhì)生

6、成，后者生成了新的物質(zhì)。從微觀的角度看，前者構(gòu)成物質(zhì)的分子本身沒(méi)有發(fā)生變化，只是分子之間的距離發(fā)生了改變，后者構(gòu)成物質(zhì)的分子本身發(fā)生了變化，生成了新的分子，但原子和元素的種類(lèi)并不發(fā)生變化。兩者的關(guān)系是：物質(zhì)發(fā)生物理變化時(shí)不一定發(fā)生了化學(xué)變化，但發(fā)生化學(xué)變化時(shí)一定伴隨著物理變化。例2：判斷下列變化哪些主要是物理變化，哪些主要是化學(xué)變化？ 冰融化成水 干冰升華 鋼鐵生銹 用石灰抹的墻逐漸硬化 蔗糖投入水中逐漸消失，水變甜 電阻絲通電發(fā)熱變紅 活性炭使品紅溶液退色 久存的白酒變得更加濃香石油分餾 煤的干餾 解析：判斷物理變化化學(xué)變化關(guān)鍵是看是否生成了新的物質(zhì)。冰融化成水、干冰升華只是物質(zhì)狀態(tài)的改變；

7、蔗糖投入水中是蔗糖的分子擴(kuò)散到水中去了；電阻絲通電發(fā)熱變紅是電流通過(guò)電阻使電能轉(zhuǎn)化成熱能，斷開(kāi)電源，電阻絲依然是電阻絲；活性炭使品紅溶液退色是活性炭將紅色物質(zhì)吸附在其孔道中；石油分餾是利用石油成分的沸點(diǎn)不同將石油進(jìn)行一定程度的分離；以上這些都沒(méi)有生成新的物質(zhì)。鋼鐵生銹生成了Fe2O3·nH2O ；用石灰抹的墻逐漸硬化生成了CaCO3；久存的白酒變得更加濃香是生成了乙酸乙酯；煤的干餾生成了焦炭、煤焦油、焦?fàn)t氣、粗苯、粗氨水。答案：物理變化；化學(xué)變化。例3：下列說(shuō)法正確的是（ ）A某物質(zhì)燃燒后生成CO2和H2O，該物質(zhì)中不一定含有O元素B發(fā)熱發(fā)光的變化都屬于化學(xué)變化C金屬熱脹冷縮是金屬原

8、子體積隨溫度熱脹冷縮的結(jié)果D兩溶液相混合，混合液的質(zhì)量和體積分別等于原來(lái)兩溶液的質(zhì)量、體積之和解析：物質(zhì)燃燒生成CO2和H2O中氧元素可能來(lái)自于原可燃物和氧氣，也可能全部來(lái)自于氧氣；電阻絲通電發(fā)熱發(fā)光，但是物理變化；金屬熱脹冷縮是金屬原子間距離發(fā)生改變的結(jié)果；兩溶液相混合，其質(zhì)量可以加和，但體積不能簡(jiǎn)單加和。答案：A四、化學(xué)用語(yǔ)1、元素符號(hào)：每一種元素都有一國(guó)際上統(tǒng)一的符號(hào)，它既代表一種元素，又可以代表這種元素的一個(gè)原子。如O既代表氧元素，又代表一個(gè)氧原子。2、化學(xué)式：用元素符號(hào)表示物質(zhì)組成的式子。它代表某種物質(zhì)，表示該物質(zhì)有什么元素組成，若有分子存在，還可代表一個(gè)分子，表示每個(gè)分子中含有多少

9、個(gè)什么原子。如H2O代表水，表示水由氫、氧兩種元素組成，代表一個(gè)水分子，每個(gè)水分子由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成。不同類(lèi)別物質(zhì)，根據(jù)其組成特點(diǎn)，化學(xué)式的書(shū)寫(xiě)有如下規(guī)律：金屬單質(zhì)由金屬原子構(gòu)成，金屬單質(zhì)的化學(xué)式就是其元素符號(hào)；非金屬單質(zhì)中常溫下呈氣態(tài)的一般為雙原子分子，呈液態(tài)的溴和呈固態(tài)的碘單質(zhì)的分子也是雙原子分子；其他非金屬固態(tài)單質(zhì)由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，我們就直接用元素符號(hào)代表其化學(xué)式；稀有氣體為單原子分子；化合物一般可根據(jù)下列規(guī)律書(shū)寫(xiě)： X 為+n價(jià)的原子或原子團(tuán)，Y為-m價(jià)的原子或原子團(tuán)。一般將正價(jià)元素或原子團(tuán)的符號(hào)放在左邊，負(fù)價(jià)的放在右邊，但A、A、A族的非金屬元素的氣態(tài)氫化物是把負(fù)價(jià)的非金屬元素

10、符號(hào)放在左邊，正價(jià)的氫元素符號(hào)放在右邊?；衔镏懈髟鼗蟽r(jià)的代數(shù)和為零。絕大多數(shù)情況下m和n要化簡(jiǎn)成最簡(jiǎn)整數(shù)比。示例如下：純凈物單質(zhì)化合物常溫呈氣態(tài)：H2、O2、N2、Cl2常溫呈液態(tài)：Br2常溫呈固態(tài)：C、S、P、I2金屬：Fe、Cu、Al、Hg非金屬惰性氣體：He、Ne、Ar氧化物：Na2O、CaO、Fe2O3、CO2非金屬氫化物：HCl、H2S、PH3、CH4酸：HCl、H2SO4、HNO3、H2CO3堿：NaOH、Ba(OH)2、Al(OH)3鹽：KCl、NH4NO3、Na2SO4、FeCl2、FeCl3常見(jiàn)元素化合價(jià)：元素化合價(jià)元素化合價(jià)元素化合價(jià)元素化合價(jià)元素化合價(jià)Ag+1Ca+

11、2F-1C+2,+3O-2H+1Mg+2Cl-1,+1,+3,+5,+7Al+3N-3,+1,+2+3,+4,+5K+1Ba+2Br-1Fe+2,+3Si+4Na+1Zn+2I-1Cu+1,+2常見(jiàn)原子團(tuán)：NH4+、NO3- 、SO42-、CO32-、HCO3-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、ClO3-、MnO4-、MnO42-3、原子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖、離子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖：反映原子、離子核外各電子層上電子數(shù)的符號(hào)。如鈉原子，鈉離子。4、化學(xué)反應(yīng)方程式：用化學(xué)式表示化學(xué)反應(yīng)的式子。書(shū)寫(xiě)化學(xué)反應(yīng)方程式，須遵循兩個(gè)原則：一是要遵重客觀事實(shí)，即反應(yīng)物、生成物是什么，要尊重客觀事實(shí)；二是要遵循質(zhì)量守恒定律，

12、即要配平反應(yīng)方程式，反應(yīng)前后各元素的原子個(gè)數(shù)要對(duì)應(yīng)相等。此外，要注意反應(yīng)條件和反應(yīng)規(guī)律，同樣的反應(yīng)物在不同條件下可能發(fā)生不同的反應(yīng)。化學(xué)反應(yīng)方程式不僅體現(xiàn)出了反應(yīng)物、生成物分別是什么，而且還告訴我們各物質(zhì)的比例關(guān)系。例如：2H2 + O2 2H2O從質(zhì)量角度： 4g 32g 36g從分子數(shù)角度： 2分子 1分子 2分子從物質(zhì)的量角度： 2mol 1mol 2mol從標(biāo)況下氣體體積角度： 44.8L 22.4L從任意相同條件氣體體積角度： 2體積 1體積例4：一氧化氮是大氣的主要污染物之一，近幾年來(lái)，又發(fā)現(xiàn)在生物體內(nèi)存在少量的一氧化氮，它有擴(kuò)張血管和增強(qiáng)記憶力的功能，成為當(dāng)前生命科學(xué)研究的熱點(diǎn)（

13、1）一氧化氮是工業(yè)制取硝酸的中間產(chǎn)物，生成一氧化氮的化學(xué)方程式4X+5O2 =4NO+6H2O，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以推斷X的化學(xué)式為 。（2）汽車(chē)尾氣中含有一氧化氮、一氧化碳等有毒氣體，治理的方法是在汽車(chē)尾氣的排氣管上安裝一個(gè)催化轉(zhuǎn)換器，在催化劑的作用下，一氧化氮與一氧化碳反應(yīng)可生成兩種可參與大氣循環(huán)的氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 答案：NH3；2CO+2NO2CO2+N2強(qiáng)化訓(xùn)練一、選擇題（以下各題只有一個(gè)正確答案）1人類(lèi)開(kāi)始化學(xué)實(shí)踐活動(dòng)是從下列哪項(xiàng)活動(dòng)開(kāi)始的使用火 制陶瓷 釀酒 煉丹2我國(guó)勞動(dòng)人民很早就開(kāi)始了化學(xué)實(shí)踐活動(dòng)：釀酒 煉丹 造紙 制陶瓷 制青銅器 冶鐵 制火藥。其中屬于舉世聞名

14、的三大化學(xué)工藝是（ ）A B C D319世紀(jì)，首先提出分子概念的科學(xué)家是（ ）A阿伏加德羅 B道爾頓 C拉瓦錫 D普利斯特里4中國(guó)科學(xué)院北京真空物理實(shí)驗(yàn)室研究人員于1993年年底以超真空掃描隧道顯微鏡（STM）為手段，得到用硅原子組成的兩個(gè)漢字中國(guó)，這兩個(gè)字的“筆畫(huà)”寬度約2 nm。據(jù)此可估計(jì)，硅原子的實(shí)際直徑大小約為 （ ）A 106 m B 108 m C 109 m D 107 m5為了探索月球上是否有生命存在的痕跡，就要分析月球巖石中是否包藏有碳?xì)浠衔铩？茖W(xué)家用氘鹽酸（DCl）和重水（D2O）溶液處理月球巖石樣品，對(duì)收集到的氣體加以分析，結(jié)果只發(fā)現(xiàn)有一些氣體狀態(tài)的碳氘化合物。從這個(gè)

15、實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是（ ）A巖石中含碳氘化合物 B巖石中不含碳氘化合物C巖石中含碳?xì)浠衔?D巖石中不含碳?xì)浠衔?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7保持氧氣化學(xué)性質(zhì)的最小微粒是（ ）A氧原子 B氧分子 C氧離子 D氧元素8下列變化屬于化學(xué)變化的是（ ）A分離液態(tài)空氣制氧氣 B海水曬鹽C用汽油作溶劑清洗掉衣服上的油污 D通過(guò)綠色植物光合作用9下列關(guān)于燃燒的說(shuō)法不正確的是（ ）A都是化學(xué)變化 B都是氧化還原反

16、應(yīng) C都是放熱反應(yīng) D都是化合反應(yīng)10化學(xué)反應(yīng)前后必定發(fā)生改變的是（ ）A分子種類(lèi) B元素種類(lèi) C原子數(shù)目 D各物質(zhì)質(zhì)量總和11某含氧酸分子式為HxROy/2，則R的化合價(jià)為（ ）Ax Bx-y Cy-x D(x-y)/212下列符號(hào)中，既能表示一種元素，又能表示一種原子，還能表示一種元素的游離態(tài)的是（ ）AO BAr CN DI13已知元素R的化合價(jià)是+5價(jià)，下列R元素的化合物分子式錯(cuò)誤的是（ ）AR2O5 BHRO3 CMg(RO3)2 DKRO214下列廣告用語(yǔ)在科學(xué)性上沒(méi)有錯(cuò)誤的是（ ）A這種飲料不含任何化學(xué)物質(zhì)B這種蒸餾水絕對(duì)純凈，其中不含任何離子C這種口服液含有豐富的氮、磷、鋅等微

17、量元素D沒(méi)有水就沒(méi)有生命15氟氯烴對(duì)大氣臭氧層有破壞作用。據(jù)報(bào)道南極上空的臭氧空洞已有三個(gè)中國(guó)的面積！科學(xué)家們呼吁人類(lèi)要保護(hù)臭氧層。大氣層中，臭氧的作用是（ ）吸收CO2 補(bǔ)充O2 吸收紅外線(xiàn) 吸收紫外線(xiàn)16合成納米材料氮化鎵曾被作為“98年中國(guó)十大科技成果”之一。已知鎵(Ga)為IIIA族元素，則氮化鎵的化學(xué)式可能是AGa3N2 BGa2N3 CGaN DGa3N二、填空題17氟氯烴破壞臭氧層的機(jī)理為：當(dāng)氟氯烴上升到大氣平流層后，在太陽(yáng)紫外線(xiàn)的作用下光解出氯原子Cl· ，它能促使O3轉(zhuǎn)化為O2，其方程式為：O3O2+O，Cl·+O3ClO·+O2，ClO

18、3;+OCl·+O2總反應(yīng)方程式為 ；Cl·在反應(yīng)中充當(dāng) （反應(yīng)物、生成物、中間產(chǎn)物、催化劑）。18現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中空襲敵人電廠(chǎng)時(shí)，經(jīng)常使用“石墨炸彈”，這種炸彈爆炸后釋放出大量的纖維狀石墨覆蓋在發(fā)電廠(chǎng)的設(shè)備上，破壞電器設(shè)備。這是利用了石墨 的性質(zhì)。襲擊躲藏在防護(hù)工事或山洞里的敵人時(shí)，常使用“油氣炸彈”，這種炸彈爆炸時(shí)首先釋放出大量可燃?xì)怏w，然后將可燃?xì)怏w引爆。這時(shí)，躲在工事或山洞里的敵人即使不被炸死，也會(huì)因窒息而死。其原因是 。19寫(xiě)出下列物質(zhì)（或其主要成分）的化學(xué)式：膽礬 明礬 綠礬 大蘇打 蘇打 小蘇打 石灰石 生石灰 熟石灰 銅綠 碳銨 硫銨 硝銨 普鈣 重鈣 漂白粉 灰錳氧 火堿 鋇餐 金剛石 單晶硅 石英 答案：1A 2D 3A 4C 5D 6D 7B 8D 9D 10A 11C 12B 13D