化學必修一新突破講義第1章第1節(jié)走進化學科學

第1節(jié)走進化學科學目標與素養(yǎng)：1.知道化學是在原子和分子的層次上認識物質和合成新物質的一門科學。(宏觀辨識與微觀探析)2.了解化學科學的形成與發(fā)展，明確現代化學作為中心科學在科學技術中的地位。(科學態(tài)度)3.認識化學科學對提高人類生活質量和促進社會發(fā)展的重要作用。(社會責任)一、化學以及化學科學的創(chuàng)造性和實用性1．化學(1)研究層次：原子和分子。(2)研究對象：物質的組成、結構、性質、變化、制備和應用。(3)學科性質：自然科學。2．化學科學的創(chuàng)造性和實用性(1)化學的特征：認識分子和制造分子。(2)化學科學的實用性①農業(yè)：合成氨的化工技術，解決了人類面臨的饑餓問題。②醫(yī)藥：新藥物的成功研制，能使人類解決許多疾病。③信息：以硅及其化合物為原料制出的芯片和光導纖維引領我們進入信息時代?！盎瘜W的特征是認識原子、分子，制造原子、分子”，這樣描述對嗎？為什么？【提示】不對?；瘜W只能認識原子和分子，通過化學反應能制造分子，不能制造原子。二、化學科學的形成和發(fā)展1．化學科學在不同階段的發(fā)展情況2．現代化學研究的重要手段X射線、原子吸收光譜、紫外和紅外光譜、色譜、質譜、核磁共振等。3．我國化學家在化學研究中取得的重要成果(1)1965年，我國科學家合成結晶牛胰島素是首次人工合成具有生理活性的蛋白質。(2)1981年，我國科學家首次人工全合成酵母丙氨酸轉移核糖核酸。(3)2015年，我國科學家屠呦呦因發(fā)現青蒿素獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。三、化學科學的探索空間1．微觀層面上：操縱分子和原子，組裝分子材料、分子器件和分子機器等。2．能源和資源方面：人類能更好地處理能源和資源以及與生態(tài)環(huán)境保護之間的關系。3．材料科學方面：使各種新型功能材料的生產成為可能，進一步豐富人類的物質世界。1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)化學研究的主要目的就是認識分子。 ()(2)化學家可以制造出自然界中不存在的物質。 ()(3)化學研究會造成嚴重的環(huán)境污染，最終人類將毀滅在化學物質中。 ()(4)化學科學與其他科學分支的聯系不密切。 ()[答案](1)×(2)√(3)×(4)×2．法國科學家拉瓦錫對近代化學的最大貢獻是()A．最早使用天平研究化學B．最早提出空氣是由O2和N2組成的結論C．建立燃燒現象的氧化學說D．能用加熱HgO的方法制取O2C[法國科學家拉瓦錫對近代化學的最大貢獻是利用定量分析的實驗手段，提出物質燃燒現象的氧化學說從而否定了之前錯誤的“燃素說”。]3．下列不符合當今化學研究方向的是()A．發(fā)現新物質B．合成新材料C．研究化學反應的微觀過程D．研究化學反應中的原子守恒關系D[D符合題意，化學反應中的原子守恒關系，即質量守恒定律，是早就被證明的理論，因此它不屬于當今化學研究的方向。A、B、C不符合題意，通過化學研究，發(fā)現新物質、合成新材料，能滿足人類日益增長的物質需求；研究化學反應的微觀過程，能為化學科學與技術的健康發(fā)展提供必要的理論支持。]對化學科學的認識1.物理變化和化學變化的比較內容物理變化化學變化定義無新物質生成的變化生成新物質的變化本質特征宏觀：無其他物質生成微觀：構成物質的微粒結構不變，微粒間隔可能改變宏觀：有其他物質生成微觀：構成物質的微粒結構變化，變成了其他物質的微粒外觀特征狀態(tài)、形狀、大小的變化常伴隨有發(fā)光、放熱等現象區(qū)別有無新物質生成聯系物理變化的過程中一定沒有化學變化，但是化學變化的過程中一定會有物理變化的過程舉例水由氣態(tài)變成液態(tài)的過程氫氣在氧氣中燃燒生成水2.物理性質和化學性質的比較內容物理性質化學性質概念物質不需要發(fā)生化學反應就能表現出來的性質物質在化學反應中表現出來的性質內容色、味、態(tài)、熔點、沸點、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或物理儀器認知與化學反應相互依存，不可分離宏觀辨識與微觀探析：正確認識化學科學的含義(1)化學是人類在認識物質、改造物質、應用物質的長期實踐中逐步探索發(fā)現而形成的一門科學，其研究重點是在原子、分子水平上認識物質的結構、組成、性質和變化規(guī)律，并據此改變或創(chuàng)造物質。(2)在化學反應中分子發(fā)生變化，而原子不變。從宏觀和微觀角度分析化學反應，不變的是反應物和生成物總質量、元素種類、原子種類和數目，但物質的種類和分子的種類一定改變。【典例】下列一定屬于化學變化的是()①導電②爆炸③緩慢氧化④工業(yè)制O2⑤鐵生銹A．②③ B．③⑤C．②③④⑤ D．①②③④⑤B[導電的過程既有可能是化學變化，也有可能是物理變化，①不符合題意；爆炸的過程也有可能是物理變化，②不符合題意；緩慢氧化是物質緩慢與O2發(fā)生反應的過程，一定是化學變化，③符合題意；工業(yè)制O2是物質分離的過程，不涉及化學變化，④不符合題意；鐵生銹是鐵與空氣中的O2、H2O等反應的過程，一定是化學變化，⑤符合題意。](1)請列舉導電過程是化學變化的實例_____________________。(2)由題干④工業(yè)制O2，結合初中所學知識寫出實驗室制O2過程中發(fā)生的主要反應：_____________________________________________________________________________________________。[答案](1)水溶液導電(2)2KMnO4eq\o(=,\s\up10(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑(或2KClO3eq\o(=,\s\up10(催化劑),\s\do8(△))2KCl＋3O2↑或2H2O2eq\o(=,\s\up10(催化劑))2H2O＋O2↑)1．下列變化體現物質化學性質的是()A．固體碘受熱后變成紫紅色碘蒸氣B．礦石的粉碎C．將氧氣通過低溫加壓處理變成了淡藍色液體D．用濃硫酸把紙張、木棒變黑D[根據有無新物質生成來判斷。]2．借助于化學方法，分子是可以再分的，而原子不能用化學方法再分為更小的微粒。下列實驗事實最能體現上述論點的是()A．食鹽固體溶于水消失B．盛濃鹽酸的試劑瓶打開冒白霧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D[食鹽溶于水，應屬于物理變化；濃鹽酸冒白霧，主要體現的是濃鹽酸的揮發(fā)性，揮發(fā)性屬于物理性質；干冰在空氣中逐漸消失，是干冰的升華現象，也屬于物理變化；氧化汞受熱分解，則是一種化學變化。在這一過程中，氧化汞受熱分解為汞原子和氧原子，這兩種原子不可再分為更小的粒子，而是重新結合形成新的物質，即汞單質和氧氣。]1．化學的特征是()A．研究物質的變化 B．制造新物質C．認識分子和制造分子 D．用瓶瓶罐罐做實驗[答案]C2．下列不能說明化學具有創(chuàng)造性和實用性的是()A．化學家哈伯用催化法合成氨后，就能生產硝酸銨B．化學家合成碳納米管，用作分子導線和超小型電子器件C．俄國科學家門捷列夫發(fā)現元素周期律D．諾貝爾用硝化甘油制成了炸藥，并用于工業(yè)生產C[提出一種新的化學理論不能說明化學的創(chuàng)造性和實用性。合成氨、合成碳納米管、制炸藥都體現了化學的創(chuàng)造性，它們應用于生產和生活，則體現了化學的實用性。]3．化學成為一門科學并較快發(fā)展，始于()A．舍勒發(fā)現氧氣B．質量守恒定律的發(fā)現C．原子—分子學說的問世D．中國濕法冶金技術的推廣C[一門科學的快速發(fā)展，首先源于形成了相關的理論，所以C項正確。][教師備選]進入20世紀以后，化學科學經歷了迅速發(fā)展的時期，取得了若干項現代化學的重大成就。下列各項中，不屬于這個時期重大化學成就的是()A．放射性元素的發(fā)現B．現代量子化學理論的建立C．化學工業(yè)的迅速發(fā)展D．制陶技術的成熟D[化學科學在20世紀后進入現代化學科學的發(fā)展階段，研究手段向精細、綜合方向發(fā)展，逐漸形成了現代物質結構理論，并帶動了化學工業(yè)的迅速發(fā)展。而制陶工藝屬于古代實用技術。]4．化學在人類社會發(fā)展中起著重要作用，展望未來，化學科學具有十分廣闊的探索空間。下列四個選項中，不正確的是()A．塑料降解技術與化學科學無關B．新能源——可燃冰(CH4·8H2O)的利用與化學關系密切C．化學科學將在防治酸雨方面大有作為D．隨著化學科學的發(fā)展，合成橡膠的品種將越來越多A[塑料是有機化合物，它的降解過程實際上是化學變化過程，與化學密切相關。]5．氫氣是一種無色、無味的氣體，難溶于水，密度比空氣小，具有可燃性和還原性。試回答下列問題：(1)上述涉及氫氣的物理性質有________項，分別是_______________________________________________________________。(2)上述涉及氫氣的化學性質是_________________________。(3)寫出H2還原氧化銅的化學方程式：_______________________________________________________________________。(4)實驗室制備H2的化學方程式為___________________________________________________________________________。(5)指出H2的兩項用途：_______