内容正文:
第1节 走进化学科学
课程标准要求
学业质量水平
1.认识化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化及其应用的一门基础学科,其特征是认识物质和创造物质。
2.了解化学科学的发展历程及其趋势。
3.能列举化学科学发展的重要事件,说明其对推动社会发展的贡献,能说出其中的创新点。
1.能分析化学科学在开发利用自然资源、合成新物质、保护环境、保障人类健康、促进科技发展和社会文明等方面的价值和贡献。(水平2)
2.能说明化学科学发展在自然资源利用、材料合成、环境保护、保障人类健康、促进科学技术发展等方面的重要作用。(水平4)
一、化学科学的形成与发展
1.古代的化学实践活动
主要有:取火和保存火种、烧制陶瓷、冶炼金属、酿造酒类、炼制“仙丹”等。
2. 近代化学发展的里程碑
年代
科学家
重大发现或成就
意义或作用
1661年
英国波义耳
提出化学元素的概念
标志着近代化学的诞生
1777年
法国拉瓦锡
提出氧化学说
使近代化学取得了革命性的进展
1803年
英国道尔顿
提出原子论
为近代化学的发展奠定了坚实的基础
1811年
意大利阿伏加德罗
提出分子学说
解决了物质组成和原子量测定方面存在的混乱问题
1869年
俄国门捷列夫
发现了元素周期律
把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系
3.现代化学的发展、成就及影响
(1)发展方向:随着人们对物质世界的认识由宏观向微观、由定性向定量、由静态向动态的不断深入,化学科学迅速发展,进入了辉煌的现代化学时代。
(2)主要成就
主要有:放射性元素的发现、现代量子化学理论的建立、化学热力学与动力学的开创性研究、创造新分子的合成化学的崛起、高分子化学的创立以及化学工业的迅速发展等。
(3)重要影响
①带动了相关科学的发展——促进了生命科学和生态学的发展;
②推动了人类文明的进步——氮肥的大量生产、新药物的成功研制、合成高分子材料的研制与生产、芯片和光导纤维的应用等。
二、化学科学的主要特征
1.化学科学的含义及特征
2. 化学科学的创造性
化学科学是一门具有创造性的学科,主要表现为:
(1)发现并提取自然界中已经存在的物质。
(2)利用已有物质制造出来自然界中已经存在的物质。
(3)根据需要创造出自然界中原本不存在的、具有特殊性质或功能的新物质。
3.现代化学科学的研究手段——实验与理论并重
(1)实验手段:各种分析和测试物质结构、跟踪化学反应过程的技术,如波普、色谱、X射线衍射、飞秒化学、原子示踪等,成为现代化学研究的重要手段。
(2)理论探究:理论计算辅以计算机模拟来研究物质的结构、预测物质的反应活性、研究反应的微观过程等,成为现代化学研究的热点。
(3)应用示例——青蒿素的研究历程
其过程依次为:发现→提取→提纯→确定组成→测定结构→合成与修饰→推广使用。
三、化学科学的探索空间
1.学科体系:现代化学具有庞大的学科体系,在原有的有机化学、无机化学、物理化学、分析化学和高分子化学等学科的基础上,又发展出许多不同层次的新兴分支学科,并与材料、资源、能源、生态、环境、医药、生命、国防、信息技术等领域形成很强的交叉融合。
2.探索空间:现代化学作为一门“中心学科”,其探索空间主要有:微观领域、资源和能源、材料科学、环境问题、生命科学、信息科学等方面。
1.巧判断(对的打“√”,错的打“×”)
(1)化学是一门完全以实验为基础的自然科学(×)
(2)所有物质都是由原子、分子构成的(×)
(3)化学是一门创造性科学,通过化学可以创造新元素(×)
(4)现代化学与其他学科领域交叉融合,相互促进协同发展(√)
(5)人们可以从微观上研究物质,但不能从微观上操纵物质(×)
(6)利用化学不仅可以发现物质,还可根据人们的意愿创造物质(√)
2.连一连,把下列科学家和对应的主要成就及其意义用短线连接起来。
3.物质宏观上是由________组成的,微观上是由________构成的,其中市场上出售的“含氟牙膏”“ 加碘食盐”“富硒大米”等商品中的氟、碘、硒应理解为 ________。
①原子 ②分子 ③离子 ④元素
答案 ④ ①②③ ④
学习任务一 物质的组成与结构
今有①铜、②氯化钠、③二氧化碳、④水、⑤氢氧化钠、⑥纯硫酸、⑦氧气、⑧金刚石、⑨甲烷、⑩氩气、⑪白磷、⑫汞等12种物质,请根据初中所学化学知识讨论分析,完成下列填空:
(1)物质是由元素组成的,元素的存在形式有_____和_____两种形式。
(2)上述物质中属于单质的物质是____________,属于化合物的物质是____________,属于氧化物的物质是______________,直接由原子构成的物质是___________,由分子构成的物质是___________