第1章第1节《走进化学科学》20100511

第1章认识化学科学第1节《走进化学科学》自主学习学习目标：1.了解化学研究的对象和内容。

2.了解化学发展的基本历程以及20世纪化学发展的基本特征、21世纪的发展趋势，认识现代化学作为中心学科在科学技术中的地位。

3.理解并掌握物质的物理性质、化学性质的概念，能辨别常见的物理变化与化学变化。

4.掌握常见的化学用语。

考点扫描：一、化学的研究对象和内容、特征化学是在原子、分子水平上研究物质的的自然科学。

化学的特征是。

化学是一门以为基础的、具有创造性的科学。

二、化学发展的基本历程以及20世纪化学发展的基本特征、21世纪的发展趋势人类社会开始化学实践，从开始,近现代化学史上有一些具有里程碑意义的重要史实，1661年英国化学家、物理学家提出的概念，标志着近代化学的诞生；1771年法国化学家拉瓦锡建立，使近代化学取得了革命性进展；1803年英国化学家、物理学家道尔顿提出学说，为近代化学的发展奠定了坚实的基础；1869年俄国化学家发现元素周期律，把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系。

在中国，1965年科学家在世界上首次人工全合成了；1981年科学家在世界上首次人工全合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸。

三、物理性质与化学性质、物理变化与化学变化物质不需要发生化学变化表现出来的性质叫物理性质，包括：等。

物质在发生时所表现出来的性质叫化学性质。

物理变化与化学变化的本质区别是。

从微观的角度看，前者构成物质的分子本身发生变化，只是分子之间的距离发生了改变，后者构成物质的分子本身变化，生成了，但并不发生变化。

两者的关系是：物质发生物理变化时发生了化学变化，但发生化学变化时伴随着物理变化。

四、化学用语1.元素符号：每一种元素都有一国际上统一的符号，它既代表一种元素，又可以代表这种元素的一个原子。

如O既代表，又代表一个。

水由。

2.化学式的书写规律：（1）金属单质由构成，金属单质的化学式就是其；（2）非金属单质中常温下呈气态，一般为分子，呈液态的溴（Br2）和呈固态的碘(I2)单质的分子也是双原子分子；稀有气体为分子。

其他非金属固态单质结构复杂，直接用 代表其化学式；（3）化合物mn nm Y X -+的书写原则： ①化合物中各元素化合价的代数和为 。

②绝大多数情况下，m 和n 要化简成 。

3.原子团在许多化学反应里，作为一个整体参加反应，好像一个原子一样，这样的原子集团叫做原子团。

原子团又叫做根或基团，如氢氧根 、硝酸根 、碳酸根 、硫酸根 、氯酸根 、磷酸根 、碳酸氢根 、铵根 、碳酸根 等。

值得注意的是：原子团 独立存在，只是化合物的一个组成部分，在溶液中原子团作为一个整体参加反应。

4．化合价：一种元素一定数目的原子跟其他元素一定数目的原子化合的性质，叫做这种元素的化合价。

（1）单质分子里，元素的化合价为 ，不论离子化合物还是共价化合物，其正、负化合价的代数和均为 。

（2）常见元素的化合价： 元素化合价 元素 化合价 元素 化合价 元素 化合价 元素 化合价 AgCa F C O HMg Cl Al N K Ba Br Fe Si Na Zn I Cu5．原子结构示意图、离子结构示意图：反映原子、离子 的符号。

Na 原子结构示意图： S 2－离子结构示意图：6．化学反应方程式：用化学式表示化学反应的式子。

书写化学反应方程式，须遵循两个原则：。

此外，要注意反应条件和反应规律，同样的反应物在不同条件下可能发生不同的反应。

化学反应方程式不仅体现出了反应物、生成物分别是什么，而且还告诉我们各物质的比例关系。

答案：一、化学的研究对象和内容、特征组成、结构、性质、变化、制备和应用认识分子、制造分子 实验二、化学发展的基本历程以及20世纪化学发展的基本特征、21世纪的发展趋势使用火 波义耳 化学元素 燃烧现象的氧化学说 原子学说 门捷列夫 结晶牛胰岛素三、物理性质、化学性质、物理变化、化学变化包括：颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度等。

前者没有新物质生成，后者生成了新的物质 化学变化 没有 发生了 新的分子 原子和元素的种类 不一定 一定四、化学用语1．O 既代表氧元素，又代表一个氧原子。

表示水由氢、氧两种元素组成，代表一个水分子，每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成。

2．（1）金属原子 元素符号（2）双原子单原子元素符号（3）①零②最简整数比3．OH－、NO3－、CO32－、SO42－、ClO3－、PO43－、HCO3－、NH4＋、CO32－、不能4．（1）零零（2）元素化合价元素化合价元素化合价元素化合价元素化合价Ag +1 Ca +2 F -1 C +2,+4 O -2H +1 Mg +2 Cl -1,+1,+3,+5,+7Al +3 N-3, +1, +2 +3,+4, +5K +1 Ba +2 Br -1 Fe +2,+3 Si +4 Na +1 Zn +2 I -1 Cu +1,+25．核外各电子层上电子数+1 1 2 8 1 +16 2 8 86．一是要遵重客观事实，二是要遵循质量守恒定律，即要配平反应方程式，反应前后各元素的原子个数要对应相等。

探究思考：1、从近代化学具有代表性的四位科学家的研究成果，说明近代化学发展的基本特征是什么？解析：随着西方工业革命的发展，十七世纪至十九世纪涌现了许多化学家，其中具有里程碑作用的有四位科学家，他们的研究成果展现了化学发展过程中从宏观（物质、元素）到微观（原子）、从感性（物质性质）到理性（元素周期律）这一近代化学的基本特征，为以后的现代化学的发展奠定了坚实的基础。

答案：近代化学具有代表性的四位科学家主要研究成果分别是：英国化学家、物理学家波义耳1661年提出化学元素的概念，标志着近代化学的诞生；法国化学家拉瓦锡1771年建立燃烧现象的氧化学说，使近代化学取得了革命性的进展；英国化学家、物理学家道尔顿1803年提出原子学说，为近代化学的发展奠定了坚实的基础；俄国化学家门捷列夫1869年发现元素周期律，把化学元素及化合物纳入一个统一的理论体系。

从上面四位科学家的研究成果我们清晰地看到近代化学的基本特征，即从宏观（物质、元素）到微观（原子）、从感性（物质性质）到理性（元素周期律）这一逐步深入的认识过程。

2、谈谈你对“化学就是在原子、分子水平上研究物质的自然科学”这一句话的认识？解析：从1803年道尔顿提出原子学说至今，化学始终沿着原子学说这一主线发展。

化学就是研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的自然科学，而研究物质的组成、结构、变化等离不开从微观入手，化学反应的过程实际上就是原子的重新组合的过程；20世纪许多诺贝尔化学奖获得者的研究成果也表明他们是在原子、分子的水平上研究物质的；随着现代实验手段的不断先进，也为化学在原子、分子水平上研究物质提供了得天独厚的条件。

答案：见解析。

3、在任何化学反应中，原子团都保持不变吗？解析：在有些化学反应中，原子团会发生变化，如：氯酸钾加热制O2过程中，氯酸根反应生成了Cl－。

答案：错。

自我测评：1. 19世纪中叶，门捷列夫的突出贡献是（）。

A. 提出原子学说B. 发现元素周期律C. 提出分子学说D. 发现氧气2. 化学是一门具有创造性的科学，目前化学家们发现和创造的化合物已经超过（）。

A. 100万种B. 150万种C. 1500万种D. 3500万种3. 下列不属于未来化学探索空间的是（）。

A. 能源和资源的合理开发B. 合成新材料，制备新物质C. 寻找新物种D、为治理环境找到快速灵敏的检测手段，并提出防护措施4．下列科研成果不是由我国发明或创造的是（）A．世界上第一个由人工合成的、具有生理活性的蛋白质——结晶牛胰岛素B．黑火药和造纸C．发现元素周期律D．世界上首次人工合成的酵母丙氨酸转移核糖核酸5．下列说法正确的是（）A．化学是科学家研究的内容，与普通百姓没有关系B．化学家可以制造出自然界中不存在的物质C．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D．研制艾滋病疫苗的过程中，化学将不会起到作用6．废弃的塑料称为“白色污染”，下列对于废弃塑料的处理方法中，最为合理的是（）A．将废弃塑料焚烧掉B．将废弃塑料切成碎片，混在垃圾里填埋于土壤里C．将废弃塑料倾倒于海洋中或卖给其他国家D．将废弃塑料应用化学方法加工成汽油或防水涂料7．下列对于绿色食品的基本标准的说法中，正确的是（）①呈绿色②无污染③香甜可口④无食品添加剂⑤有营养价值A．全部 B．①②⑤ C．②④⑤ D．①②③⑤8．下列科研成果与我国有关的是（）①世界上首次人工合成具有生理活性的牛胰岛素②电子计算机的开发和使用③世界上首次人工合成核糖核酸④湿法冶炼金属⑤原子—分子理论的提出A．①②③④⑤ B．①③④ C．①②③④ D．①③④⑤9．一氧化氮是大气的主要污染物之一，近几年来，又发现在生物体内存在少量的一氧化氮，它有扩张血管和增强记忆力的功能，成为当前生命科学研究的热点（1）一氧化氮是工业制取硝酸的中间产物，生成一氧化氮的化学方程式4X+5O2 =4NO+6H2O，根据质量守恒定律可以推断X的化学式为。

（2）汽车尾气中含有一氧化氮、一氧化碳等有毒气体，治理的方法是在汽车尾气的排气管上安装一个催化转换器，在催化剂的作用下，一氧化氮与一氧化碳反应可生成两种可参与大气循环的气体，该反应的化学方程式为: 。

10．当前，我国所面临的挑战有健康、环境、能源、粮食等问题。

化学家希望从化学的角度，通过化学的方法解决这些问题，为我国的发展和民族振兴作出更大的贡献。

化学界研究的课题很多，其中有①高效化肥的合成②新型医药的开发③在低耗能情况下分解水而得到氢气作为燃料④寻找废旧塑料、橡胶等化工废弃物再利用的途径⑤研制人造关节、人造血管⑥在无毒、无害条件下进行化工生产⑦研制开发超导材料⑧研制高效无磷洗衣粉。

把有助于解决上述问题的课题的序号填写在相应的横线上：（1）健康问题___________________；（2）环境问题_____________________；（3）能源问题___________________；（4）粮食问题_____________________。

答案：探究学习方法规律化学简史年代大事纪要约50万年前“北京猿人”已会用火公元前8～6千年中国(新石器时代)开始制陶器约公元前2千年中国已会铸铜公元前四世纪古希腊的德谟克利特提出朴素的原子论;古希腊的亚里斯多德提出“四元素”学说公元前140～87年中国发明了造纸术公元前一世纪至公元一世纪中国《本草经》成书,书中记载动物、植物、矿物、药物达365种十世纪中国(宋代)把火药用于制造火药箭、火球等武器1661年英国的波义耳在《怀疑派化学家》一书中给元素下了科学的定义1772年舍勒制得了氢气1773年舍勒制得了氧气1777年法国的拉瓦锡发表《燃烧概论》推翻了燃素说1803年英国道尔顿提出原子论1811年意大利的阿伏加德罗提出分子假说1860年分子学说得到世界公认1869年俄国的门捷列夫提出了他的第一个周期表1911年英国的卢瑟福提出原子核模型1934年法国的约里奥居里夫妇发现人工放射性1942年中国的侯德榜发明了联合制碱法1965年中国科学家合成出牛胰岛素,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核糖核酸2000年人类基因组破译我国古代化学成就我国是世界四大文明古国之一，在化学发展史上有过极其辉煌的业绩。