必修一化学第一章第1节走进化学科学教案

第1章认识化学科学

第1节走进化学科学

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，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

端生成氧化铜氧化铜与氢气的反应勰貰5浴液

(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。

① 化学研究的对象是分子和原子等；

② 化学研究的内容是物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用；

③ 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①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。

②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①合成氨技术，制造出粮食增产需要的大量氮肥。②新药物的成功研制保证了人类的身体健康。③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．近代化学发展的里程碑

年代 科学家 重大发现或成就 作用

1661 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

年 JACLJLJU4^丿Ll方的诞生

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 俄国科学家门捷列 发现了元素周期律 把化学兀素及其化合物纳入一个统一的理论体系 年 夫

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年一一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

90年代末一一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. 原子一分子论的问世

D. 计算机、高效液相色谱仪和紫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一分子论。自从用原子一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：

分子齿轮和分子马达

(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

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“化学一一21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()

①新药品开发人员②质量检测师③医生④生活科学探究人员⑤“神六”飞船材料研制人员⑥新能源研究者⑦环境工作人员

A. ①③⑥⑦B.①②④⑥

C.③⑥⑦D.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】

认识分子、 化学一在原子、分子水平 在微观层次上操 创造新分子 上研究物质的自然科学 '纵分子、原子

化学科学的价化学科学的形成和 化学科

值：创造性和发展(古代化学、近 学的探

实用性 代化学、现代化学) 索空间

化学与职业

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02和N2组成的结论

C. 建立燃烧现象的氧化学说

D. 能用加热HgO的方法制取02

答案C

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IO—%的空气有利于人体健康

C. pH在5.6〜7.0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。