第13讲 研究物质性质的基本方法——钠及其化合物-【暑假新高一】2023年初升高化学衔接班课程（通用版）

第13讲 研究物质性质的基本方法——钠及其化合物 本讲·学习目标 1．了解化学科学的发展历程，化学科学的探索空间和发展趋势。 2．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。 3．以钠为例了解研究物质性质的基本方法及其在化学科学研究中的应用。 4．了解钠及其氧化物的主要性质及其在生产、生活中的应用。 新知·知识精讲 【知识点1】化学科学的形成与发展 1．古代的化学实践活动 主要有：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 英国科学家 波义耳 提出化学元素的概念 标志着近代化学的诞生 1771年 法国科学家 拉瓦锡 根据燃烧现象提出氧化学说 使近代化学取得了革命性的进展 1803年 英国科学家 道尔顿 提出原子学说 为近代化学的发展奠定了坚实的基础 1811年 意大利科学家 阿伏加德罗 提出分子学说 系统解决了在物质组成和原子量测定方面存在的混乱问题 1869年 俄国科学家 门捷列夫 发现了元素周期律 化学元素及其化合物被纳入一个统一的理论体系 3．我国在化学科学领域获得国家最高科学技术奖的相关科学家及其主要成就。 姓名 获奖年限 主要成就 闵恩泽 2007 石油化工催化剂专家 徐光宪 2008 量子化学、配位化学、萃取化学、稀土化学及化学教育专家 师昌绪 2010 高温合金研究的奠基人材料腐蚀领域的开拓者 张存浩 2013 高能化学激光研究的奠基人分子反应动力学的奠基人 屠呦呦 2016 首先从中药青蒿中发现抗疟有效成分并成功提取的药学家 4．现代化学的成就及影响 (1)重大成就 随着人们对物质世界的认识由宏观向微观的不断深入，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。 (2)重要影响 ①带动了相关科学的进步——促进了生命科学的发展，如牛胰岛素的合成和DNA结构的测定。 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、合成材料的研制与生产、芯片和光导纤维的应用等。 【知识点2】化学科学的主要特征 1．化学科学的含义 化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的一门基础学科。 2．化学科学的主要特征 化学科学是一门具有创造性的学科，其特征是从微观层面上认识物质、以符号形式描述物质、在不同层面上创造物质。主要表现为： (1)发现并提取自然界中已经存在的物质。 (2)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．现代化学科学的发展——实践与理论并重 (1)实验技术手段不断升级优化推动了化学科学的快速发展。各种分析和测试物质结构、跟踪化学反应过程的技术，如射线衍射、原子吸收光谱、紫外和红外光谱、色谱、质谱、核磁共振等已经成为现代化学研究的重要手段。 (2)理论化学以理论计算为主要手段，辅以计算机模拟，在研究物质结构、预测物质的反应活性、研究反应的微观过程等领域发挥着越来越大的作用，成为化学科学的重要支撑。 【归纳总结】 (1)化学反应的本质是原子的重新组合，化学反应前后元素的种类不变，原子的种类和数目不变，而分子种类发生变化。 (2)原子是化学变化中最小的微粒，分子是保持原物质化学性质的一种微粒。 (3)创造新物质可以是指创造新分子，而不是指创造新原子或新元素。 (4)目前可以制造出新元素，但不能通过化学方法制造新元素，创造新元素不能说成是创造新物质。 【想一想】 1．随着科学技术的发展一些新元素不断地被人们创造出来，创造元素其实就是使原子核发生变化，你认为原子的核变化是化学变化吗？ 4．化学探究的应用举例：青蒿素的发现、研究与应用 2015年10月，我国药学家屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖。颁奖词中写道，“屠呦呦发现了青蒿素，这种药品有效降低了疟疾患者的死亡率”，“对全球的影响及其对人类福祉的改善是无可估量的”。在青蒿素的发现、提纯、组成与结构测定、合成与修饰、应用过程中，各个环节都有赖于化学科学的支特，饱含了一大批化学工作中的辛勤付出。 【知识点3】化学科学的探索空间 1．微观领域：在微观层面上操纵分子和原子，组装分子材料、分子器件和分子机器等。 2．能源和资源方面：借助化学科学，人类能够合理、充分地利用资源和能源，处理好资源和能源的开发利用与生态环境保护之间的关系。 3．材料科学方面：化学将继续推动材料科学的发展，使各种新型功能材料的制造成为可能，进一步丰富与人类的生存