2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第1章認(rèn)識化學(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1

PAGE8-第1節(jié)走進(jìn)化學(xué)科學(xué)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．了解20世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的基本特征和21世紀(jì)發(fā)展的趨勢，相識現(xiàn)代化學(xué)在科學(xué)技術(shù)中的地位。2．知道化學(xué)是在原子、分子層次上相識物質(zhì)和制備新物質(zhì)的一門科學(xué)。(重點)3．相識化學(xué)科學(xué)對提高人類生活質(zhì)量和促進(jìn)社會發(fā)展的重要作用。授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第1頁一、化學(xué)科學(xué)的形成與發(fā)展1．近代化學(xué)發(fā)展的里程碑年頭國籍科學(xué)家重大發(fā)覺或成就意義1661年英國波義耳提出化學(xué)元素的概念標(biāo)記著近代化學(xué)的誕生1771年法國拉瓦錫提出氧化學(xué)說使近代化學(xué)取得了革命性的進(jìn)展1803年英國道爾頓提出原子學(xué)說為近代化學(xué)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)1811年意大利阿伏加德羅提出分子學(xué)說系統(tǒng)解決了在物質(zhì)組成和原子量測定方面存在的混亂問題1869年俄國門捷列夫發(fā)覺元素周期律把化學(xué)元素及其化合物納入一個統(tǒng)一的理論體系2.我國國家科學(xué)技術(shù)獎中與化學(xué)有關(guān)的成果(1)國家自然科學(xué)一等獎獲獎時間獲獎項目獲獎?wù)?982年人工合成牛胰島素探討鈕經(jīng)義等配位場理論探討唐敖慶等1987年分子軌道圖形理論方法及其應(yīng)用唐敖慶等酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸的人工全合成王德寶等蛋白質(zhì)功能基團(tuán)的修飾及其生物活性之間的定量關(guān)系鄒承魯?shù)?002年有機(jī)分子簇集和自由基化學(xué)的探討蔣錫虁等2006年金屬協(xié)作物中多重鍵的反應(yīng)性探討支志明等(2)國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲獎年份2007200820242024獲獎?wù)唛h恩澤、吳征鎰徐光憲、王忠誠趙忠賢、屠呦呦劉永坦、錢七虎二、化學(xué)科學(xué)的探討領(lǐng)域與方法1．化學(xué)科學(xué)的含義化學(xué)是一門重要的自然科學(xué)，它在原子、分子水平上探討物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、改變、制備和應(yīng)用。2．化學(xué)科學(xué)的特征(1)從宏觀和微觀兩個角度相識物質(zhì)；(2)以符號形式表征物質(zhì)；(3)在不同層面上創(chuàng)建物質(zhì)。3．現(xiàn)代化學(xué)科學(xué)的探討方法——試驗與理論并重(1)試驗技術(shù)手段不斷升級優(yōu)化波譜、色譜、X射線衍射和飛秒化學(xué)、原子示蹤等已成為現(xiàn)代化學(xué)探討的重要手段。(2)理論計算輔以計算機(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)探討的熱點。三、化學(xué)科學(xué)的探究空間1．化學(xué)科學(xué)領(lǐng)域：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。2．能源和資源領(lǐng)域：有了化學(xué)科學(xué)，人類在資源和能源的開發(fā)、利用方面大顯身手，使人們更加科學(xué)、合理地開發(fā)與利用資源和能源。3．材料科學(xué)領(lǐng)域：化學(xué)將推動材料科學(xué)的發(fā)展，使各種新型材料的制造成為可能。4．環(huán)境領(lǐng)域：化學(xué)為環(huán)境問題的解決供應(yīng)有力保障。5．生命科學(xué)領(lǐng)域：化學(xué)科學(xué)將為生命科學(xué)的發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)，幫助人們從分子層次上了解生命問題的本質(zhì)、揭示生命運動的規(guī)律；使探討人員在分子水平上了解疾病的病理，尋求新方法，研制新藥物，為人類供應(yīng)健康保障。6．信息科學(xué)領(lǐng)域：化學(xué)科學(xué)將大大提高信息科學(xué)的發(fā)展水平，指導(dǎo)人們研制功能各異的信息材料(主要是電子材料，如光電子材料)，為傳感技術(shù)、通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)等的發(fā)展供應(yīng)重要的物質(zhì)基礎(chǔ)?！龆嗑S思索·自主預(yù)習(xí)1．近代化學(xué)誕生的標(biāo)記是()A．波義耳提出化學(xué)元素的概念B．拉瓦錫建立氧化學(xué)說C．道爾頓提出原子學(xué)說D．門捷列夫發(fā)覺元素周期律答案：A2．下列不能說明化學(xué)具有創(chuàng)建性的是()A．化學(xué)家哈伯用催化法合成氨后，德國就能生產(chǎn)HNO3B．諾貝爾用硝化甘油制成了炸藥，并應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)C．科學(xué)家們合成碳納米管，用作極細(xì)的分子導(dǎo)線和超小型的電子器件D．俄國科學(xué)家門捷列夫發(fā)覺了元素周期律答案：D3．下列物質(zhì)中，不是我國在世界上最早制取的是()A．酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸的人工全合成B．青霉素、鏈霉素的獨創(chuàng)與生產(chǎn)C．黑火藥的制造與應(yīng)用D．牛胰島素的人工合成答案：B4．化學(xué)科學(xué)具有好用性。下列敘述錯誤的是()A．氨的合成、光導(dǎo)纖維的制造，都是化學(xué)科學(xué)好用性的重要體現(xiàn)B．應(yīng)用化學(xué)科學(xué)原理，可以制造出自然界中存在和不存在的物質(zhì)C．應(yīng)用化學(xué)科學(xué)原理，可以將H2O分子重組為H2O2分子D．化學(xué)科學(xué)的利用，只有利，沒有害答案：D5．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。下列試驗事實最能體現(xiàn)上述論點的是()A．食鹽固體溶于水消逝B．打開盛濃鹽酸的試劑瓶冒白霧C．干冰露置在空氣中漸漸消逝D．紅色氧化汞粉末受熱分解成氧氣和汞答案：D授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第2頁要點一化學(xué)科學(xué)的形成與發(fā)展1．化學(xué)科學(xué)在不同階段的發(fā)展?fàn)顩r2．化學(xué)科學(xué)主要經(jīng)驗三階段的特點好用技術(shù)階段：用其物不知其理↓近代化學(xué)階段：用其物知其理↓現(xiàn)代化學(xué)階段：知其理造其物[題組過關(guān)]1．化學(xué)真正成為一門科學(xué)并較快發(fā)展，始于()A．質(zhì)量守恒定律的發(fā)覺B．中國濕法冶金技術(shù)的應(yīng)用C．原子—分子論的問世D．計算機(jī)、高效液相色譜儀和紫外可見光光度計等設(shè)備在化學(xué)探討中的應(yīng)用解析：原子—分子論的問世，使化學(xué)真正成為一門科學(xué)并較快發(fā)展。答案：C[拓展探究](1)上題中A選項，質(zhì)量守恒定律描述的內(nèi)容是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)上題中D選項描述的是化學(xué)史中________階段運用的探討方法。提示：(1)在化學(xué)反應(yīng)中，參與反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和。(2)現(xiàn)代化學(xué)。2．進(jìn)入20世紀(jì)以后，化學(xué)科學(xué)經(jīng)驗了快速發(fā)展的“創(chuàng)新百年”，取得了若干項現(xiàn)代化學(xué)的重大成就。下列各項中，不屬于這個時期的重大化學(xué)成就的是()A．放射性元素的發(fā)覺B．現(xiàn)代量子化學(xué)理論的建立C．化學(xué)工業(yè)的快速發(fā)展D．制陶技術(shù)的成熟應(yīng)用解析：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)工業(yè)的快速發(fā)展，均是現(xiàn)代化學(xué)的重大成就，而制陶技術(shù)的成熟應(yīng)用是古代化學(xué)的重大成就。答案：D3．在科學(xué)史上，中國有很多重大的獨創(chuàng)和發(fā)覺，為現(xiàn)代物質(zhì)文明奠定了基礎(chǔ)。以下獨創(chuàng)或發(fā)覺屬于化學(xué)史上中國對世界做出重大貢獻(xiàn)的是()①造紙②印刷技術(shù)③火藥④指南針⑤煉銅、煉鐵、煉鋼⑥合成有機(jī)高分子材料⑦人工合成牛胰島素⑧提出原子—分子學(xué)說A．①②③④⑧ B．①③⑤⑦C．②④⑥ D．⑤⑥⑦⑧解析：造紙、印刷技術(shù)、火藥、指南針、煉銅、煉鐵、煉鋼、人工合成牛胰島素等都屬于中國重大的獨創(chuàng)和發(fā)覺，對世界科學(xué)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。但印刷技術(shù)、指南針與化學(xué)關(guān)聯(lián)不大。答案：B要點二化學(xué)科學(xué)的探討領(lǐng)域1．化學(xué)科學(xué)探討的對象2．問題探究(1)物質(zhì)的改變包括物理改變和化學(xué)改變，化學(xué)改變中的最小微粒是什么？(2)物質(zhì)的性質(zhì)包括物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的基本微粒是什么？(3)某些元素原子的裂變、聚變等核反應(yīng)，有新原子生成，屬不屬于化學(xué)改變？(4)化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是什么？答案：(1)原子。(2)保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的微粒：有的物質(zhì)是分子，有的是離子，還有的是原子。(3)不屬于化學(xué)改變。(4)分子分成原子，原子重新組合成新分子的過程。[題組過關(guān)]1．下列肯定屬于化學(xué)改變的是()①金屬導(dǎo)電②爆炸③物質(zhì)的燃燒④工業(yè)制O2⑤鐵生銹A．②③ B．③⑤C．②③④⑤ D．①②③④⑤解析：金屬導(dǎo)電過程均為物理改變，①不符合題意；爆炸的過程也有可能是物理改變，②不符合題意；物質(zhì)燃燒是物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的過程，肯定是化學(xué)改變，③符合題意；工業(yè)制O2是物質(zhì)分別的過程，不涉及化學(xué)改變，④不符合題意；鐵生銹是鐵與空氣中的O2、H2O等反應(yīng)的過程，肯定是化學(xué)改變，⑤符合題意。答案：B[拓展探究]由題干④工業(yè)制O2，結(jié)合初中所學(xué)學(xué)問寫出試驗室制O2過程中發(fā)生的主要反應(yīng)：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑2．古詩詞是古人為我們留下的珍貴精神財寶。下列詩句中只涉及物理改變的是()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)送暖入屠蘇解析：化學(xué)改變與物理改變的本質(zhì)區(qū)分是改變后是否有新物質(zhì)生成。A中的“野火燒不盡”、B中的“蠟炬成灰淚始干”都涉及物質(zhì)的燃燒，都有“CO2”這種新物質(zhì)生成；D中的“爆竹聲中一歲除”涉及火藥的爆炸，當(dāng)然也有新物質(zhì)生成；只有C中的“鐵杵磨成針”只是物質(zhì)由粗到細(xì)、由大到小的過程，沒有新物質(zhì)生成，屬于物理改變。答案：C3．推斷下列說法是否正確。(1)H2O是由1個H2分子和1個O原子構(gòu)成的。(×)(2)核輻射過程屬于化學(xué)改變。(×)(3)化學(xué)改變過程中肯定伴隨著發(fā)光、發(fā)熱、顏色改變。(×)(4)化學(xué)科學(xué)的特征是相識物質(zhì)、描述物質(zhì)和創(chuàng)建物質(zhì)。(√)(5)通過化學(xué)改變可以生成新的原子。(×)要點三青蒿素的發(fā)覺與應(yīng)用——體會科學(xué)精神和社會責(zé)任[問題探究]1．青蒿素的發(fā)覺(1)首獲科學(xué)類諾貝爾獎的中國人是誰？獲獎科研項目是什么？(2)啟發(fā)屠呦呦提取青蒿素的古代藥方是運用了怎樣的提取方法？與屠呦呦建立的提取方法有何異同？(3)請你分析體會青蒿素提取利用了物質(zhì)的哪些性質(zhì)？(4)1972年初，屠呦呦探討小組從青蒿中勝利獲得結(jié)晶活性化合物——青蒿素Ⅱ(原稱青蒿素)。提示：(1)屠呦呦，發(fā)覺了青蒿素。(2)古方中采納由青蒿絞取青蒿汁的方法。相同點：均是提取青蒿中的成分；不同點：屠呦呦采納乙醚在低于60℃的條件下獲得青蒿提取物。(3)利用了青蒿素在水、乙醚中的溶解性。2．青蒿素的應(yīng)用(1)青蒿素相關(guān)探討經(jīng)驗了怎樣的歷程？(2)對你了解化學(xué)的探討領(lǐng)域有哪些啟示？這些探討領(lǐng)域之間是什么關(guān)系？用到了哪些基本的探討方法？提示：(1)青蒿素相關(guān)探討經(jīng)驗了如下歷程：①測定組成與結(jié)構(gòu)預(yù)料；②結(jié)構(gòu)測定；③合成與修飾；④應(yīng)用。(2)得到的啟示：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)、改變及其應(yīng)用的一門學(xué)科?；瘜W(xué)探討領(lǐng)域之間的關(guān)系：物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)eq\o(,\s\up7(確定),\s\do5(反映))物質(zhì)的性質(zhì)改變和應(yīng)用用到的探討方法：利用質(zhì)譜儀測定相對分子質(zhì)量，再結(jié)合碳?xì)浞治鰯?shù)據(jù)確定分子式；借鑒已有的探討成果，并通過試驗驗證，確定結(jié)構(gòu)。[題組過關(guān)]1．“青蒿素是傳統(tǒng)中醫(yī)藥送給世界人民的禮物，對防治瘧疾等傳染性疾病、維護(hù)世界人民健康具有重要意義。青蒿素的發(fā)覺是集體發(fā)掘中藥的勝利范例，由此獲獎是中國科學(xué)事業(yè)、中醫(yī)中藥走向世界的一個榮譽?！边@是摘取2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎的中國女藥學(xué)家屠呦呦，通過前往探望她的有關(guān)部門負(fù)責(zé)同志，向外界表達(dá)的獲獎感言。青蒿素的分子式為C15H22O5。從化學(xué)角度分析，下列敘述錯誤的是()A．青蒿素的相對分子質(zhì)量為282B．青蒿素能燃燒生成CO2和H2OC．青蒿素的發(fā)覺體現(xiàn)了將化學(xué)科學(xué)與醫(yī)藥科學(xué)綜合應(yīng)用的必要性D．青蒿素的發(fā)覺標(biāo)記著中醫(yī)藥化學(xué)的探討達(dá)到了終結(jié)性高峰解析：青蒿素的相對分子質(zhì)量：12×15＋1×22＋16×5＝282，A項正確。青蒿素由碳、氫、氧三種元素組成，能燃燒生成CO2和H2O，B項正確。青蒿素既是一種化學(xué)物質(zhì)，又是一種中醫(yī)藥的成分，青蒿素的發(fā)覺體現(xiàn)了將化學(xué)科學(xué)與醫(yī)藥科學(xué)綜合應(yīng)用的必要性，C項正確。科學(xué)的探討和發(fā)展無止境，中醫(yī)藥化學(xué)亦如此，D項不正確。答案：D2．“綠色化學(xué)”是21世紀(jì)