内容正文:
第一章 开启化学之门
第 1 节 认识化学科学
教学目标
1.能通过简单的实例认识化学学科的神奇魅力。
2.能以化学史为载体初步认识化学学科的形成和发展,以及我国古代杰出的化学成就。
3.能感悟化学作为中心科学的意义,体会化学对促进社会可持续发展的重要价值。
重点和难点
重点:能初步学会应用科学的方法观察化学实验、描述现象。
难点:培养学生的实验技能,操作、观察、记录、分析实验的能力。
◆知识点一 认识化学学科
1、有趣而神奇的化学
(1)化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的自然科学。
(2)化学实验观念建构:通过分析实验操作、实验条件和实验中出现的各种现象,我们可以展开思维,证实以前的一些猜想,或者从中发现未知的知识。
· 实验探究:会“跳舞”的红豆
实验操作
实验现象
实验结论或解释
烧杯中加入3匙小苏打,加入少量白醋;再加入一小把红豆,加入适量白醋
烧杯中有大量的气体产生
白醋和小苏打混合后生成的二氧化碳气体,持续产生的气体推动红豆在液体中上下翻滚
· 交流讨论:棉花燃烧实验
实验操作
实验现象
实验结论或解释
在玻璃筒里放一小团蘸有乙醚的棉花,把活塞迅速向下压,观察现象
棉花燃烧
乙醚的性质和实验操作所引发的变化,乙醚先发生燃烧,再引发棉花燃烧。
· 观察思考:烧不坏的手帕
实验操作
实验现象
实验结论或解释
将20mL95%酒精溶液和10mL水混合。将棉手帕浸入配好的混合液中,浸透后取出,轻轻拧至半干。用坩埚钳夹持,在酒精灯上点燃,并轻轻抖动手帕。观察现象
手帕燃烧,火焰熄灭后,手帕并没有被烧坏
酒精的沸点(78℃)很低,当手帕被“点燃”后,相比于水,酒精很容易从手帕中挥发出来燃烧掉,而大部分水仍然留在手帕上,保护着手帕。
· 实验探究:探究微观粒子运动的实验
实验操作
实验现象
实验结论或解释
【实验1】向烧杯A中加入20 mL 蒸馏水,滴入2~3 滴酚酞溶液,得到甲溶液。向甲溶液中滴加1~2滴浓氨水
烧杯A中溶液变红
浓氨水能使酚酞溶液变红
【实验2】在烧杯B中重新配制5 mL甲溶液。在烧杯C中加入3~5mL 浓氨水,用一个大烧杯把两个烧杯罩在一起
B烧杯中的溶液变红
浓氨水中挥发出来的构成氨气的微观粒子不断运动,并进入滴有酚酞的蒸馏水中,使溶液变红
(3)当我们走近鲜花盛开的花园时,会闻到花的香味;当我们打开酒精瓶时,会嗅到酒精的气味。这些都说明构成物质的微观粒子是在不停地运动的。
观念构建:
通过分析实验操作、实验条件和实验中出现的各种现象(如物质的状态与颜色的变化、发光、发热、形成烟雾和放出气体等),我们可以展开思维,证实以前的一些猜想,或者从中发现未知的知识。
2、化学与新材料和新技术
(1)塑料,作为高分子聚合物材料,凭借其优异的可塑性、化学稳定性和绝缘性能,在现代社会中得到广泛应用。这些材料的广泛使用显著提升了生活便利性,但同时也引发了白色污染等环境问题。
(2)“碳海绵”全碳气凝胶:利用碳纳米管和石墨烯制备出一种世界上最轻的材料,该材料由碳纳米管和石墨烯构建三维多孔结构,具有超轻、高强度和优异隔热性能等特点。可广泛用于建筑、航空航天等领域。
(3)港珠澳大桥作为 “现代世界新七大奇迹” 之一,其建设过程充分体现了化学材料与技术的重要价值。针对海洋环境中高温高湿、盐雾腐蚀等严苛条件,科研人员开发了新一代高性能防腐涂层钢筋,通过锌铝复合涂层与环氧底漆的协同作用,有效提升了钢筋的耐腐蚀性能。
即学即练
1.“神箭冲碧宇,天和傲苍穹”。下列关于火箭研究不属于化学范畴的是
A.计算火箭运行轨道
B.火箭所需燃料的开发应用
C.航天服材料的合成
D.火箭耐高温涂料的研制
◆知识点二 历史悠久的化学
1、古代的化学工艺
(1)新石器时代,我国已掌握陶瓷烧制技术。
(2)殷商时期,青铜器的冶炼与铸造工艺成熟。
(3)春秋战国时,铁的冶炼技术广泛应用,且劳动人民发现木炭、硫黄和硝石混合点燃能剧烈燃烧,为火药发明奠定基础。
2、近代化学重要发现
(1)英国化学家波义耳提出,化学需要通过实验收集观察到的现象和事实,从而认识物质的本性。
(2)法国化学家拉瓦锡建立了关于燃烧的氧化学说,运用定量实验方法研究物质及其变化。
(3)英国科学家道尔顿提出了近代原子学说。
(4)意大利科学家阿伏加德罗提出了分子学说,奠定了近代原子分子论的基础。
(5)俄国化学家门捷列夫提出了元素周期律,推动化学系统化发展。
教材延伸:
我国著名科学家
1.侯德榜,侯氏制碱法的创始人,为发展科学技术和化学工业做出了卓越贡献;
2.张青莲,测定了一些原子的相对原子质量的新值,为相对原子质量的测定做出了卓越贡献;
3.钱学森,中国航天事业的奠基人,著名空气动力学家、火箭与导弹技术专家;
4.闵恩泽,中国石油化工学家,被誉为“中国炼油催化应用科学奠基人”;
5.屠呦呦,发现青蒿素,获得诺贝尔生理学奖;
6.徐光宪,物理化学家,2008年获国家最高科学技术奖,被誉为“中国稀土之父”。
3、现代化学
20世纪初,随着研究手段和技术的进步,科学家逐步揭示了原子、分子的结构,对化学反应规律的探索、物质结构的研究得到了快速发展。伴随着人类文明的进步,化学促进了不同时代生产力的发展,是推动人类社会可持续发展的要力量。
即学即练
1.下列有关化学家和化学史的叙述中,不正确的是
A.法国科学家拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5的结论
B.英国科学家汤姆生提出元素周期律,并发明元素周期表
C.我国古代三大化学工艺为造纸、制火药、烧瓷器
D.我国化学家侯德榜在改进纯碱的生产方面做出了杰出贡献
2.化学真正成为一门独立的学科,经历了一个漫长的历史过程。下列叙述中错误的是
A.我国在古代有很多化学工艺发明较早,如造纸,制火药,烧制陶器,冶铁等
B.原子论和分子论学说的创立,奠定了近代化学的基础
C.门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表
D.虽然我们的生活需要很多化工产品,但我们不应该使用化学合成的食品添加剂,这些添加剂不利于人体健康
◆知识点三 促进社会发展的化学
1、化学通过创造新物质,解决人类各类危机,推动科技发展。
2、在农业领域,模拟自然固氮、人工模拟光合作用捕获二氧化碳并转化为有机化合物,助力解决粮食危机、缓解温室效应。
3、在材料方面,研发新型材料,强化国防与航空建设。
4、在医疗健康领域,提取和研制合成药物,用于疾病治疗与健康维护。
即学即练
1.化学科学的发展促进了人类社会的进步,化学已日益渗透到社会生活的各个方面。下列对化学学科的认识错误的是
A.化学的发展必然导致生态环境的恶化
B.合成药物的研发和使用,保障了人们的身体健康
C.新材料的研制和应用,提高了人们的生活品质
D.化肥的合理使用提高了农作物产量,缓解了人类粮食危机
2.化学使世界变得更加绚丽多彩,社会的文明和进步离不开化学,下列事实与化学无关的是
A.食物、衣料和日常用品的丰富
B.指南针的发明与应用
C.新型高分子化合物的合成
D.药物和保健品的研制
· 探究微观粒子的运动实验
1.现象:向蒸馏水中滴加酚酞溶液,溶液不变色。继续滴加浓氨水后,溶液由无色变为红色。
解释:无色酚酞溶液遇蒸馏水不变色,遇浓氨水变红。
2.现象:一段时间后,烧杯B中溶液变红。
解释:浓氨水具有挥发性,挥发出来的氨分子从烧杯C中运动到烧杯B中,溶于水后形成氨水,使烧杯B中溶液变红。
3.实验结论与拓展:
(1)无论物质处于什么状态,构成物质的微观粒子都在不停地运动。
(2)微观粒子的运动速度与温度有关。温度越高,微观粒子的运动速度越快,如湿衣服在夏天比在冬天干得快。
(3)微观粒子的质量和体积都很小,肉眼无法看到,因此我们平时看到的较小固体的运动,如尘土飞扬等不能用微观粒子的观点解释。
4.知识应用:闻到花香、酒味,湿衣服会被晒干,敞口容器中的水或酒精会不断减少,都是因为构成它们的微观粒子在不停地运动。
实践应用
1.将具有挥发性的浓氨水与酚酞罩在一个大烧杯内,一段时间后,A烧杯内溶液变红了,原因是(用微粒观解释) ;再过一段时间,C中溶液并不会变红,原因是 。
2.如图所示两个集气瓶,上瓶装的是无色空气,下瓶装的是红棕色的二氧化氮气体(二氧化氮的密度比空气大)。当抽出玻璃片后,短时间内无法看到明显现象,如果时间稍长,会观察到的现象是 ,此现象说明 。当两瓶气体混合均匀后,分子 (填“继续”或“停止”)运动。
考点一 从实验认识化学学科
【例1】如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,硝化棉燃烧起来了。下列有关说法不正确的是
A.硝化棉是可燃物
B.把活塞迅速压下去的目的之一:使温度达到硝化棉的着火点
C.燃烧时气体分子变大,活塞被顶起
D.装置内氧气量降至一定程度,火焰熄灭
【例2】将棉手帕放入白酒中浸湿,再用坩埚钳夹住,从下方点燃,待火焰熄灭后棉手帕依然完好。下列有关“烧不坏的棉手帕”实验的叙述正确的是
A. 手帕不是可燃物,不能燃烧
B. B.手帕被白酒浸湿,导致着火点降低
C. 手帕接触不到氧气,不燃烧
D. D.白酒中的水蒸发使手帕的温度达不到着火点
【例3】如图所示,在烧杯甲中装入蒸馏水,滴入2滴酚酞溶液。在烧杯乙中装入浓氨水,用一只大烧杯把甲、乙罩在一起。对上述现象的描述或解释正确的是
A.烧杯甲中溶液变红,说明水能使酚酞变红
B.烧杯甲中溶液变红,说明空气中的成分能使酚酞变红
C.烧杯甲中溶液变红,说明浓氨水中有肉眼看不见的粒子逸出,进入了甲中的溶液
D.烧杯乙中溶液不变色,说明烧杯甲溶液中的粒子静止不动
解题要点:
1.浓氨水有挥发性,能够挥发出氨气分子,氨气分子极易溶于水。
2.碱性物质(浓氨水)与酚酞溶液反应会变红。
2.分子任何时刻都在不停做无规则运动,温度越高,分子运动速率越快;
【变式1-1】如图所示,在一个厚壁玻璃筒里放入一块浸有少量乙醚的棉花,用力把活塞快速压下,棉花就会燃烧起来,这主要是因为
A.乙醚使棉花的着火点降低 B.活塞压缩筒内气体,使乙醚汽化放热
C.活塞压缩筒内气体时做功,使气体内能增大 D.活塞克服与筒壁的摩擦做功,使筒壁内能增大
【变式2-1】晚会上有同学表演小魔术“烧不坏的手帕”——将普通的手帕放在酒精与水的混合物中,浸透后取出点燃,手帕上火光熊熊,火灭后手帕完好无损,此手帕烧不着的直接原因是
A.手帕的温度未达到它的着火点
B.酒精燃烧时会吸收热量
C.酒精浸过的手帕不是可燃物
D.酒精燃烧生成的CO2隔绝了空气
解题要点:
燃烧的条件:(1)物质具有可燃性.(2)可燃物与氧气接触.(3)温度达到可燃物的着火点.三个条件必须同时具备,缺一不可。
【变式3-1】按下图甲、乙实验装置探究微粒运动,滴有酚酞试液的脱脂棉会逐渐变红,并且甲装置中的酚酞试液14秒后开始变红,乙装置中的酚酞试液6秒后开始变红。下列有关该实验的说法错误的是
A.氨气和酚酞试液发生了化学变化
B.实验还说明氨气的密度比空气大
C.实验时闻到氨味也说明微粒在不断运动
D.本实验要控制甲、乙装置中的氨水浓度和体积相同、烧杯大小相同
【变式3-2】如图所示,图①和图②是两个设计证明分子运动的实验。在图②的锥形瓶中的小瓶里装着浓氨水,锥形瓶口用一张滤纸盖住,滤纸刚刚用酚酞溶液浸过。(已知:酚酞溶液遇氨水变红)
(1)实验1:小明同学在盛有少量蒸馏水的小烧杯中滴加2到3滴酚酞溶液,再加入浓氨水。看到的现象是: 。
(2)图①中观察到的现象是 ,可以得到的结论是 。
(3)图②中观察到的现象 。
(4)在图①中的大烧杯外放一杯酚酞溶液的目的是
(5)小明对实验进行了改进,装置如图,取一条长10 cm,宽l cm的滤纸条,在滤纸条上每隔1.5~2 cm滴一小滴酚酞溶液,滴好后把滤纸条放到试管里,在试管口塞一团棉花。塞好后放在实验桌上(如图所示),用滴管吸取浓氨水,在试管口的棉花上滴10~15滴。观察到的现象是 。
考点二 化学研究对象
【例4】下列培育新质生产力的研究领域中,不属于化学研究范畴的是
A.研制碳纳米管材料 B.研制新型显示材料
C.研发数字货币加密技术 D.研发高纯稀土金属提取技术
【变式4-1】下列说法不正确的是
A.世界是由物质组成的,物质总在不断地变化
B.化学是研究物质的组成、结构、性质、制备、用途以及变化规律的科学
C.食盐不但是一种调味品,而且是一种重要的化工原料
D.化学只能研究自然界中已经存在的物质,不能创造新物质
【变式4-2】化学使世界变得绚丽多彩。必将助力龙江走向美好前程。下列有关叙述错误的是
A.利用化学开发新材料,改善人类生活
B.利用化学合成药物,保障人体健康
C.利用化学综合应用自然资源和保护环境
D.大量使用化肥,增加产量
考点三 化学发展史与科学家的贡献
【例5】著名化学家傅鹰说:“化学给人以知识,化学史给人以智慧。”下列有关化学史的说法不正确的是
A.拉瓦锡用红磷燃烧来证明氧气在空气中的含量
B.门捷列夫发现了元素周期律,并编制了元素周期表
C.张青莲主持测定了多种元素相对原子质量的新值
D.道尔顿的原子论观点在化学发展史上具有里程碑意义
【变式5-1】关于化学家的贡献叙述错误的是
A.道尔顿和拉瓦锡最先提出了原子论和分子学说
B.徐光宪为我国稀土分离作出了重要贡献
C.门捷列夫发现了元素周期律并制作了第一张元素周期表
D.卢嘉锡在X射线衍射照相和中国原子簇化学方面作出了重要贡献
【变式5-2】化学是一门以实验为基础的学科,化学的发展离不开化学家的努力,以下是几位为化学做出重大贡献的化学家①拉瓦锡②门捷列夫③道尔顿④阿伏加德罗,其中奠定近代化学基础的科学家是 和 ,发现元素周期律并制定元素周期表的化学家是 。(填序号)
考点四 化学与社会发展
【例6】下列与人类社会发展密切相关的重要领域中,主要属于化学探究领域的是
A. 观测太阳系外行星
B.绘制癌症基因图谱
B. 研制高温超导材料
D.研究火箭升空的轨道
【例7】化学对推动人类社会发展及其进步起到了至关重要的作用,以下说法错误的是
A.化学是以实验为基础的自然科学
B.绿色化学又叫环境友好化学,是指从源头上阻止污染的化学
C.化学制品一定不能存在于人类生活中,这样会使人类更安全
D.化学是自然科学中创造新物质最多的中心学科
【变式6-1】化学是材料科学、环境科学、能源科学等现代科学技术的重要基础。下列能体现化学对材料科学的贡献的是
A.研制宇航服面料
B.研发新型燃料
C.合成新型药物
D.研制粮食增产的化肥
【变式6-2】下列图示中能够体现化学造福人类和社会的是
A.①② B.①②③④ C.①③④ D.①②③
【变式7-1】在人类社会发展过程中,化学所起的作用越来越重要,下面四个同学的观点中,你认为错误的是( )
A. B.
C. D.
【变式7-2】当代社会发展几乎离不开化学,关于人类利用化学的“利”与“弊”,下列说法正确的是
A.只有“利”而无“弊”,因为人类的生活和生产根本就离不开化学科学
B.只有“弊”而无“利”,因为化学产生许多有害物质比如毒品、化学武器等
C.“弊大于利”,虽然化学为人类提供了新物质和能量,但也造成了空气、水污染等环境问题
D.“利”大于弊”,虽然化学科学带来了空气、水污染等环境问题,但也提高了人们的生活质量,促进 了科学、文化的发展,只要合理利用,就可以趋利避害
基础达标
1.在一次化学活动课上,两位同学表演了一个魔术——烧不坏的手帕。用水和酒精浸湿的手帕点燃后,手帕表面燃起大火,片刻后抖动手帕,火焰熄灭,而手帕一点也没有烧坏。对此现象,下列解释合理的是:
A.手帕不是可燃物,不能燃烧
B.手帕被水浸湿,导致着火点降低
C.水蒸发时吸热,温度达不到手帕的着火点
D.酒精燃烧消耗了空气,氧气不足,手帕不会燃烧
2.2024年6月25日,“嫦娥六号”返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域。下列有关该过程的事项中属于化学学科研究范畴的是
A.返回器外观几何形状的选择
B.携带月壤所含成分的鉴定
C.返回器打开主降落伞的时间的计算
D.风速对返回器着陆姿态的影响
3.人类文明和社会可持续发展离不开科学家的贡献。下列有关科学家贡献的说法不正确的是
A.道尔顿:通过大量定量实验得出质量守恒定律
B.张青莲:精准测量铟等元素的相对原子质量
C.门捷列夫:发现元素周期律并编制元素周期表
D.阿伏加德罗:创立分子学说,奠定近代化学基础
4.化学经历了漫长的过程。下列物质的出现过程正确的顺序是
①火②青铜器③火药④纳米材料
A. ①③②④ B.②③①④
C.①②③④ D.④③②①
5.2023年9月习近平总书记在黑龙江考察调研期间首次提出了“新质生产力”。下列新质生产力与化学关系不大的是
A. 研制创新药 B.开发6G技术
C.研制新兴氢能 D.研制新材料
6.下列培育新质生产力的研究领域中,不属于化学研究范畴的是
A.研制新型航空材料 B.研制新型显示材料
C.研发5G网络技术提升网络质量 D.研发高纯稀土金属的提取技术
7.下列观点你认为不正确的是
A.化学研制新材料使人类生活更美好
B.化学的发展必然导致生态环境的恶化
C.化学学科的发展能促进人类文明的进步
D.化学在环境保护中发挥着重要的作用
8.近日国家卫健委出台了优化疫情防控的“新十条”,让生活尽快烟火如常。抗疫期间,我们积极响应国家号召,做好个人防护。下列不属于利用化学保障人体健康的是
A.工厂排放废气 B.使用75%的医用酒精
C.佩戴医用口罩 D.合成药物
9.下列事实不能体现化学造福人类的是
A.炼制汽油 B.电脑软件升级
C.生产化肥农药 D.合成药物
10.2023年第19届杭州亚运会呈现了一届“中国特色、浙江风采、杭州韵味、精彩纷呈”的体育文化盛会。下列亚运会事项与化学无直接关系的是
A. 场馆建设选用新型环保材料
B.高清信号在网络中传输
C.庆祝活动中的烟花秀
D.用消毒剂进行环境消杀
11.学习化学能让我们更好地认识生活和世界。下列说法正确的是
A.纯天然果汁中不含任何化学物质
B.用化学方法可以合成“长生不老”药
C.化学可以创造自然界中不存在的新物质
D.物体的机械运动属于化学研究的内容
12.下列有关化学史的说法不正确的是
A.居里夫人发现了放射性的元素
B.我国化学家第一次人工合成了结晶牛胰岛素
C.屠呦呦获得过诺贝尔奖
D.门捷列夫用定量的方法研究了空气的成分
13.下列对化学的认识不正确的是
A.化学不仅研究自然界已经存在的物质,还创造和研究自然界原本不存在的物质
B.化学生产百利而无一害
C.可以利用化学开发新能源和新材料,改善人类的生存条件
D.可以利用化学综合应用自然资源和保护环境,使人类生活得更美好
14.道尔顿和阿伏加德罗等科学家创立的 和 ,奠定了近代化学的基础;1869年,门捷列夫发现了 并编制出 ,使化学的学习和研究变得有规律可循。
15.化学在防治 、 问题、应对 、 等人类面临的重大挑战中发挥着不可替代的作用。
16.化学是在分子原子层次上研究物质 、 、结构与变化规律的科学。
17.科学家对原子结构的认识经历一个漫长的过程,总结原子结构的发展史及相应的原子模型。
18.当前人类所面临的挑战有能源问题、粮食问题和环境问题等。化学家们希望通过化学方法解决这些问题,为人类的发展与进步做出更大贡献。现有以下研究课题:
①合成高效化肥
②消除汽车的有害尾气
③控制温室气体的排放
④寻找高效催化剂,在低能耗情况下分解水制取氢气
⑤研制人造皮肤和血管
⑥研制植物营养液,进行无土栽培
请将上述课题归类,并把序号填在相应横线上:
(1)能源问题: ;
(2)粮食问题: ;
(3)环境问题: 。
19. 等化学家发现质量守恒定律, 和 等化学家先后提出原子论和分子学说, 等化学家发现元素周期律,使化学研究和学习变得有规律可循,为化学的发展奠定了基础。
20.在进行科学探究时,要在教师指导下明确探究目的,通过 等方法收集证据,实验时应细致 、准确描述和记录 ,并通过 得出结论,认真完成报告。
21.当前人类所面临的挑战有能源问题、粮食问题和环境问题等。化学家们希望通过化学方法解决这些问题,为人类的发展与进步做出更大贡献。现有以下研究课题:
①合成高效化肥
②消除汽车的有害尾气
③控制温室气体的排放
④寻找高效催化剂,在低能耗情况下分解水制取氢气
⑤研制人造皮肤和血管
⑥研制植物营养液,进行无土栽培
请将上述课题归类,并把序号填在相应横线上:
(1)能源问题: ;
(2)粮食问题: ;
(3)环境问题: 。
22.英国科学家 提出了《原子论》和意大利科学家 提出了《分子学说》,共同奠定了近代化学发展的基础;前俄国化学家 ,发现了元素周期律,并提出了元素周期表,从而使化学研究变得有章可循。
23.将具有挥发性的浓氨水与酚酞罩在一个大烧杯内,一段时间后,A烧杯内溶液变红了,原因是(用微粒观解释) ;再过一段时间,C中溶液并不会变红,原因是 。
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第一章 开启化学之门
第 1 节 认识化学科学
教学目标
1.能通过简单的实例认识化学学科的神奇魅力。
2.能以化学史为载体初步认识化学学科的形成和发展,以及我国古代杰出的化学成就。
3.能感悟化学作为中心科学的意义,体会化学对促进社会可持续发展的重要价值。
重点和难点
重点:能初步学会应用科学的方法观察化学实验、描述现象。
难点:培养学生的实验技能,操作、观察、记录、分析实验的能力。
◆知识点一 认识化学学科
1、有趣而神奇的化学
(1)化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的自然科学。
(2)化学实验观念建构:通过分析实验操作、实验条件和实验中出现的各种现象,我们可以展开思维,证实以前的一些猜想,或者从中发现未知的知识。
· 实验探究:会“跳舞”的红豆
实验操作
实验现象
实验结论或解释
烧杯中加入3匙小苏打,加入少量白醋;再加入一小把红豆,加入适量白醋
烧杯中有大量的气体产生
白醋和小苏打混合后生成的二氧化碳气体,持续产生的气体推动红豆在液体中上下翻滚
· 交流讨论:棉花燃烧实验
实验操作
实验现象
实验结论或解释
在玻璃筒里放一小团蘸有乙醚的棉花,把活塞迅速向下压,观察现象
棉花燃烧
乙醚的性质和实验操作所引发的变化,乙醚先发生燃烧,再引发棉花燃烧。
· 观察思考:烧不坏的手帕
实验操作
实验现象
实验结论或解释
将20mL95%酒精溶液和10mL水混合。将棉手帕浸入配好的混合液中,浸透后取出,轻轻拧至半干。用坩埚钳夹持,在酒精灯上点燃,并轻轻抖动手帕。观察现象
手帕燃烧,火焰熄灭后,手帕并没有被烧坏
酒精的沸点(78℃)很低,当手帕被“点燃”后,相比于水,酒精很容易从手帕中挥发出来燃烧掉,而大部分水仍然留在手帕上,保护着手帕。
· 实验探究:探究微观粒子运动的实验
实验操作
实验现象
实验结论或解释
【实验1】向烧杯A中加入20 mL 蒸馏水,滴入2~3 滴酚酞溶液,得到甲溶液。向甲溶液中滴加1~2滴浓氨水
烧杯A中溶液变红
浓氨水能使酚酞溶液变红
【实验2】在烧杯B中重新配制5 mL甲溶液。在烧杯C中加入3~5mL 浓氨水,用一个大烧杯把两个烧杯罩在一起
B烧杯中的溶液变红
浓氨水中挥发出来的构成氨气的微观粒子不断运动,并进入滴有酚酞的蒸馏水中,使溶液变红
(3)当我们走近鲜花盛开的花园时,会闻到花的香味;当我们打开酒精瓶时,会嗅到酒精的气味。这些都说明构成物质的微观粒子是在不停地运动的。
观念构建:
通过分析实验操作、实验条件和实验中出现的各种现象,我们可以展开思维,证实以前的一些猜想,或者从中发现未知的知识。
2、化学与新材料和新技术
(1)塑料,作为高分子聚合物材料,凭借其优异的可塑性、化学稳定性和绝缘性能,在现代社会中得到广泛应用。这些材料的广泛使用显著提升了生活便利性,但同时也引发了白色污染等环境问题。
(2)“碳海绵”全碳气凝胶:利用碳纳米管和石墨烯制备出一种世界上最轻的材料,该材料由碳纳米管和石墨烯构建三维多孔结构,具有超轻、高强度和优异隔热性能等特点。可广泛用于建筑、航空航天等领域。
(3)港珠澳大桥作为 “现代世界新七大奇迹” 之一,其建设过程充分体现了化学材料与技术的重要价值。针对海洋环境中高温高湿、盐雾腐蚀等严苛条件,科研人员开发了新一代高性能防腐涂层钢筋,通过锌铝复合涂层与环氧底漆的协同作用,有效提升了钢筋的耐腐蚀性能。
即学即练
1.“神箭冲碧宇,天和傲苍穹”。下列关于火箭研究不属于化学范畴的是
A.计算火箭运行轨道
B.火箭所需燃料的开发应用
C.航天服材料的合成
D.火箭耐高温涂料的研制
【答案】A
【详解】A、计算火箭运行轨道,不属于化学范畴,故A符合题意;
B、火箭所需燃料的开发应用,涉及物质的性质和用途,属于化学范畴,故B不符合题意;
C、航天服材料的合成,属于化学物质的制备,属于化学范畴,故C不符合题意;
D、火箭耐高温涂料的研制 ,属于化学物质的制备,属于化学范畴,故D不符合题意。
故选A。
◆知识点二 历史悠久的化学
1、古代的化学工艺
(1)新石器时代,我国已掌握陶瓷烧制技术。
(2)殷商时期,青铜器的冶炼与铸造工艺成熟。
(3)春秋战国时,铁的冶炼技术广泛应用,且劳动人民发现木炭、硫黄和硝石混合点燃能剧烈燃烧,为火药发明奠定基础。
2、近代化学重要发现
(1)英国化学家波义耳提出,化学需要通过实验收集观察到的现象和事实,从而认识物质的本性。
(2)法国化学家拉瓦锡建立了关于燃烧的氧化学说,运用定量实验方法研究物质及其变化。
(3)英国科学家道尔顿提出了近代原子学说。
(4)意大利科学家阿伏加德罗提出了分子学说,奠定了近代原子分子论的基础。
(5)俄国化学家门捷列夫提出了元素周期律,推动化学系统化发展。
教材延伸:
我国著名科学家
1.侯德榜,侯氏制碱法的创始人,为发展科学技术和化学工业做出了卓越贡献;
2.张青莲,测定了一些原子的相对原子质量的新值,为相对原子质量的测定做出了卓越贡献;
3.钱学森,中国航天事业的奠基人,著名空气动力学家、火箭与导弹技术专家;
4.闵恩泽,中国石油化工学家,被誉为“中国炼油催化应用科学奠基人”;
5.屠呦呦,发现青蒿素,获得诺贝尔生理学奖;
6.徐光宪,物理化学家,2008年获国家最高科学技术奖,被誉为“中国稀土之父”。
3、现代化学
20世纪初,随着研究手段和技术的进步,科学家逐步揭示了原子、分子的结构,对化学反应规律的探索、物质结构的研究得到了快速发展。伴随着人类文明的进步,化学促进了不同时代生产力的发展,是推动人类社会可持续发展的要力量。
即学即练
1.下列有关化学家和化学史的叙述中,不正确的是
A.法国科学家拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5的结论
B.英国科学家汤姆生提出元素周期律,并发明元素周期表
C.我国古代三大化学工艺为造纸、制火药、烧瓷器
D.我国化学家侯德榜在改进纯碱的生产方面做出了杰出贡献
【答案】B
【详解】A、法国化学家拉瓦锡经实验得出空气是由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5的结论,故A正确;
B、最早发现元素之间存在联系并排列出现代元素周期表的,是俄国科学家门捷列夫,故B不正确;
C、我国古代著名的化学工艺成就有:造纸、制火药、烧瓷器,故C正确;
D、我国化学家侯德榜在改进纯碱的生产方面做出了杰出贡献,故D正确。
故选B。
2.化学真正成为一门独立的学科,经历了一个漫长的历史过程。下列叙述中错误的是
A.我国在古代有很多化学工艺发明较早,如造纸,制火药,烧制陶器,冶铁等
B.原子论和分子论学说的创立,奠定了近代化学的基础
C.门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表
D.虽然我们的生活需要很多化工产品,但我们不应该使用化学合成的食品添加剂,这些添加剂不利于人体健康
【答案】D
【详解】A、我国是世界文明古国,在古代有很多化工工艺发明较早,如造纸、制火药、烧瓷器、青铜器、冶铁、炼钢等。选项说法正确;
B、原子论和分子论学说的创立,是认识和分析化学现象及本质的基础,奠定了近代化学的基础。选项说法正确;
C、俄国化学家门捷列夫在化学上的主要贡献是发现了元素周期律,并编制出元素周期表。选项说法正确;
D、我们的生活需要很多化工产品,我们应该依法合理使用化学合成的食品添加剂,食品添加剂可以改善食品的色香味、延长食品的保质期,但不能过量使用。选项说法错误。
综上所述:选择D。
◆知识点三 促进社会发展的化学
1、化学通过创造新物质,解决人类各类危机,推动科技发展。
2、在农业领域,模拟自然固氮、人工模拟光合作用捕获二氧化碳并转化为有机化合物,助力解决粮食危机、缓解温室效应。
3、在材料方面,研发新型材料,强化国防与航空建设。
4、在医疗健康领域,提取和研制合成药物,用于疾病治疗与健康维护。
即学即练
1.化学科学的发展促进了人类社会的进步,化学已日益渗透到社会生活的各个方面。下列对化学学科的认识错误的是
A.化学的发展必然导致生态环境的恶化
B.合成药物的研发和使用,保障了人们的身体健康
C.新材料的研制和应用,提高了人们的生活品质
D.化肥的合理使用提高了农作物产量,缓解了人类粮食危机
【答案】A
【详解】A、化学的发展有利于人类对环境的保护,生态环境恶化是人为破坏造成的,所以错误;
B、利用化学可合成药物,以抑制细菌和病毒,能保障人体健康,所以正确;
C、利用化学可开发新能源和新材料,能改善人类的生活品质,所以正确;
D、利用化学可生产化肥和农药,以增加粮食产量,缓解了人类粮食危机,所以正确。
故选A。
2.化学使世界变得更加绚丽多彩,社会的文明和进步离不开化学,下列事实与化学无关的是
A.食物、衣料和日常用品的丰富 B.指南针的发明与应用
C.新型高分子化合物的合成 D.药物和保健品的研制
【答案】B
【详解】A、食物、衣料和日常用品的丰富,属于研究制取新物质,与化学有关,故A不符合题意;
B、指南针的发明与应用,属于物理学研究领域,与物理有关,与化学无关,故B符合题意;
C、新型高分子化合物的合成,属于研究制取新物质,与化学有关,故C不符合题意;
D、药品和保健品的研制,属于研究制取新物质,与化学有关,故D不符合题意;
故选:B。
一、探究微观粒子的运动实验
1.现象:向蒸馏水中滴加酚酞溶液,溶液不变色。继续滴加浓氨水后,溶液由无色变为红色。
解释:无色酚酞溶液遇蒸馏水不变色,遇浓氨水变红。
2.现象:一段时间后,烧杯B中溶液变红。
解释:浓氨水具有挥发性,挥发出来的氨分子从烧杯C中运动到烧杯B中,溶于水后形成氨水,使烧杯B中溶液变红。
3.实验结论与拓展:
(1)无论物质处于什么状态,构成物质的微观粒子都在不停地运动。
(2)微观粒子的运动速度与温度有关。温度越高,微观粒子的运动速度越快,如湿衣服在夏天比在冬天干得快。
(3)微观粒子的质量和体积都很小,肉眼无法看到,因此我们平时看到的较小固体的运动,如尘土飞扬等不能用微观粒子的观点解释。
4.知识应用:闻到花香、酒味,湿衣服会被晒干,敞口容器中的水或酒精会不断减少,都是因为构成它们的微观粒子在不停地运动。
实践应用
1.将具有挥发性的浓氨水与酚酞罩在一个大烧杯内,一段时间后,A烧杯内溶液变红了,原因是(用微粒观解释) ;再过一段时间,C中溶液并不会变红,原因是 。
【答案】氨分子在不断运动 酚酞不具有挥发性
【详解】将具有挥发性的浓氨水与酚酞罩在一个大烧杯内,一段时间后,A烧杯内溶液变红了,原因是氨分子在不断运动,挥发到空气中的氨分子运动的烧杯A内,与水反应生成氨水呈碱性所以烧杯A内溶液变红;酚酞溶液不具有挥发性,酚酞不能进入烧杯C中,所以C中溶液不会变红。
2.如图所示两个集气瓶,上瓶装的是无色空气,下瓶装的是红棕色的二氧化氮气体(二氧化氮的密度比空气大)。当抽出玻璃片后,短时间内无法看到明显现象,如果时间稍长,会观察到的现象是 ,此现象说明 。当两瓶气体混合均匀后,分子 (填“继续”或“停止”)运动。
【答案】 上瓶中的气体也变成红棕色 分子在不断地运动 继续
【详解】时间稍长,由于二氧化氮和空气中分子的运动,上瓶中也能观察到气体呈红棕色,当两瓶气体混合均匀后,分子依然不停地运动。
考点一 从实验认识化学学科
【例1】如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,硝化棉燃烧起来了。下列有关说法不正确的是
A.硝化棉是可燃物
B.把活塞迅速压下去的目的之一:使温度达到硝化棉的着火点
C.燃烧时气体分子变大,活塞被顶起
D.装置内氧气量降至一定程度,火焰熄灭
【答案】C
【详解】A、硝化棉可以燃烧,是可燃物,A正确;
B、活塞压缩气体做功,使空气的内能增加,温度升高,达到硝化棉的着火点,B正确;
C、燃烧时,活塞内空气受热膨胀,分子间隔变大,将活塞顶起,C错误;
D、筒内氧气降至一定浓度时,不能继续支持硝化棉燃烧,火焰熄灭,D正确。
故选C。
【例2】将棉手帕放入白酒中浸湿,再用坩埚钳夹住,从下方点燃,待火焰熄灭后棉手帕依然完好。下列有关“烧不坏的棉手帕”实验的叙述正确的是
A.手帕不是可燃物,不能燃烧 B.手帕被白酒浸湿,导致着火点降低
C.手帕接触不到氧气,不燃烧 D.白酒中的水蒸发使手帕的温度达不到着火点
【答案】D
【详解】将棉手帕放入白酒中浸湿,再用坩埚钳夹住,从下方点燃,待火焰熄灭后,棉手帕依然完好。原因是手帕上的水汽化吸热,使手帕的温度低于手帕的着火点;而不是手帕不是可燃物,不是手帕被白酒浸湿,导致着火点降低;不是手帕接触不到氧气,不燃烧。故选D。
【例3】如图所示,在烧杯甲中装入蒸馏水,滴入2滴酚酞溶液。在烧杯乙中装入浓氨水,用一只大烧杯把甲、乙罩在一起。对上述现象的描述或解释正确的是
A.烧杯甲中溶液变红,说明水能使酚酞变红
B.烧杯甲中溶液变红,说明空气中的成分能使酚酞变红
C.烧杯甲中溶液变红,说明浓氨水中有肉眼看不见的粒子逸出,进入了甲中的溶液
D.烧杯乙中溶液不变色,说明烧杯甲溶液中的粒子静止不动
【答案】C
【详解】A、浓氨水具有挥发性,能够挥发出氨气分子,氨气分子极易溶于水。烧杯甲中溶液变红,说乙烧杯中的浓氨水挥发出的氨气运动到甲烧杯内形成氨水,氨水呈碱性,能使酚酞变红,故A错误;
B、烧杯甲中溶液变红,说乙烧杯中的浓氨水挥发出的氨气运动到甲烧杯内形成氨水,氨水呈碱性,能使酚酞变红,不是空气中的成分使其变红,故B错误;
C、烧杯甲中溶液变红,说明浓氨水中有肉眼看不见的粒子逸出,进入了甲中的溶液,使得甲溶液呈碱性,使酚酞溶液变红色,故C正确;
D、烧杯乙中溶液不变色,不能说明烧杯甲溶液中的粒子静止不动。任何分子在时刻不停的做无规则运动,只是甲中的酚酞分子质量较大,在常温下运动速度慢。故D错误;
故选C。
解题要点:
1.浓氨水有挥发性,能够挥发出氨气分子,氨气分子极易溶于水。
2.碱性物质(浓氨水)与酚酞溶液反应会变红。
2.分子任何时刻都在不停做无规则运动,温度越高,分子运动速率越快;
【变式1-1】如图所示,在一个厚壁玻璃筒里放入一块浸有少量乙醚的棉花,用力把活塞快速压下,棉花就会燃烧起来,这主要是因为
A.乙醚使棉花的着火点降低
B.活塞压缩筒内气体,使乙醚汽化放热
C.活塞压缩筒内气体时做功,使气体内能增大
D.活塞克服与筒壁的摩擦做功,使筒壁内能增大
【答案】C
【详解】A、着火点是物质本身具有的一种属性,不会改变,不符合题意;
B、汽化是吸热,不符合题意;
C、活塞迅速向下压时,活塞压缩气体做功,将机械能转化为内能,因此空气和棉花的内能增加,温度升高,达到棉花的着火点,棉花就会燃烧,符合题意;
D、筒壁内能增大不一定能达到乙醚和棉花的着火点,不符合题意。
故选C。
【变式2-1】晚会上有同学表演小魔术“烧不坏的手帕”——将普通的手帕放在酒精与水的混合物中,浸透后取出点燃,手帕上火光熊熊,火灭后手帕完好无损,此手帕烧不着的直接原因是
A.手帕的温度未达到它的着火点
B.酒精燃烧时会吸收热量
C.酒精浸过的手帕不是可燃物
D.酒精燃烧生成的CO2隔绝了空气
【答案】A
【详解】手帕属于可燃物,与氧气充分接触。手帕没有燃烧是酒精燃烧时会吸收热量,使手帕的温度未达到它的着火点。
故选:A。
解题要点:
燃烧的条件:(1)物质具有可燃性.(2)可燃物与氧气接触.(3)温度达到可燃物的着火点.三个条件必须同时具备,缺一不可。
【变式3-1】按下图甲、乙实验装置探究微粒运动,滴有酚酞试液的脱脂棉会逐渐变红,并且甲装置中的酚酞试液14秒后开始变红,乙装置中的酚酞试液6秒后开始变红。下列有关该实验的说法错误的是
A.氨气和酚酞试液发生了化学变化
B.实验还说明氨气的密度比空气大
C.实验时闻到氨味也说明微粒在不断运动
D.本实验要控制甲、乙装置中的氨水浓度和体积相同、烧杯大小相同
【答案】B
【详解】A、酚酞溶液变红,说明氨气和酚酞溶液发生了化学变化,正确;
B、根据甲装置中的酚酞试液14秒后开始变红,乙装置中的酚酞试液6秒后开始变红,说明氨气的密度比空气小,因此甲中先处于空气上层,则空气排出后才会与酚酞接触使其变红,因此时间较长,选项错误;
C、闻到氨味说明微粒在不停运动,正确;
D、本实验要控制单一变量,所以要控制甲、乙装置中的氨水浓度和体积相同、烧杯大小相同,正确。
故选B。
【变式3-2】如图所示,图①和图②是两个设计证明分子运动的实验。在图②的锥形瓶中的小瓶里装着浓氨水,锥形瓶口用一张滤纸盖住,滤纸刚刚用酚酞溶液浸过。(已知:酚酞溶液遇氨水变红)
(1)实验1:小明同学在盛有少量蒸馏水的小烧杯中滴加2到3滴酚酞溶液,再加入浓氨水。看到的现象是: 。
(2)图①中观察到的现象是 ,可以得到的结论是 。
(3)图②中观察到的现象 。
(4)在图①中的大烧杯外放一杯酚酞溶液的目的是
(5)小明对实验进行了改进,装置如图,取一条长10 cm,宽l cm的滤纸条,在滤纸条上每隔1.5~2 cm滴一小滴酚酞溶液,滴好后把滤纸条放到试管里,在试管口塞一团棉花。塞好后放在实验桌上(如图所示),用滴管吸取浓氨水,在试管口的棉花上滴10~15滴。观察到的现象是 。
【答案】(1)溶液变红色
(2) A中的液体变成红色,B中无明显变化 氨分子在不停地运动
(3)滤纸变成红色
(4)对比作用,说明酚酞的变色与空气无关
(5)滤纸条上的酚酞试液从右往左逐渐变红色
【详解】(1)浓氨水呈碱性,酚酞遇到氨水能使变红色,所以在盛有少量蒸馏水的小烧杯中滴加2到3滴酚酞溶液,再加入浓氨水,可观察到溶液变红色。故填溶液变红色;
(2)浓氨水挥发出的氨分子不断运动到A中,形成显碱性的氨水使A中的酚酞试液变红;B中的酚酞不与碱性物质接触,故不会变色,由此可以得出分子在不断的运动的结论。故填A中的液体变成红色,B中无明显变化;分子在不停地运动;
(3)图(2)的锥形瓶中的小瓶里装着浓氨水,锥形瓶口用一张滤纸盖住,滤纸刚刚用酚酞溶液浸过,则会由于浓氨水的挥发性,挥发出的氨气溶于水形成碱性的氨水,能使酚酞溶液变红,则可观察到滤纸变成红色。故填滤纸变成红色;
(4)在图(1)中的大烧杯外放一杯酚酞溶液的目的是对比作用,说明酚酞的变色与空气无关。故填对比作用,说明酚酞的变色与空气无关;
(5)浓氨水具有挥发性,且氨气分子在不停做无规则运动,而氨气溶于水后能够使得酚酞溶液变红色,所以随着氨气分子从右往左运动,则可观察到滤纸条上的酚酞试液从右往左逐渐变红色。故填滤纸条上的酚酞试液从右往左逐渐变红色;
考点二 化学研究对象
【例4】下列培育新质生产力的研究领域中,不属于化学研究范畴的是
A.研制碳纳米管材料 B.研制新型显示材料
C.研发数字货币加密技术 D.研发高纯稀土金属提取技术
【答案】C
【分析】化学是在分子、原子层次上研究物质性质、组 成、结构与变化规律的科学。
【详解】A、研制碳纳米管材料,涉及到对物质的制备,属于化学研究范畴,不符合题意;
B、研制新型显示材料,涉及到对物质的制备,属于化学研究范畴,不符合题意;
C、研发数字货币加密技术,主要是关于数字信息和加密算法等方面,与物质的性质、组成、结构等化学相关内容关系不大,不属于化学研究范畴,符合题意;
D、研发高纯稀土金属提取技术,涉及到物质间的转化,属于化学研究范畴,不符合题意。
故选C。
【变式4-1】下列说法不正确的是
A.世界是由物质组成的,物质总在不断地变化
B.化学是研究物质的组成、结构、性质、制备、用途以及变化规律的科学
C.食盐不但是一种调味品,而且是一种重要的化工原料
D.化学只能研究自然界中已经存在的物质,不能创造新物质
【答案】D
【详解】A、世界是由物质构成的,物质总是在不断地运动变化的,故正确;
B、根据化学的定义回答,化学是一门研究物质的组成、结构、性质及变化规律的自然科学,故正确;
C、食盐不但是一种调味品,而且是一种重要的化工原料可用于制取氢氧化钠等,故正确;
D、化学不仅要研究自然界已经存在的物质及其变化,还要根据需要研究和创造新物质,故错误;
故选:D。
【变式4-2】化学使世界变得绚丽多彩。必将助力龙江走向美好前程。下列有关叙述错误的是
A.利用化学开发新材料,改善人类生活
B.利用化学合成药物,保障人体健康
C.利用化学综合应用自然资源和保护环境
D.大量使用化肥,增加产量
【答案】D
【详解】A、化学研究制造新物质,利用化学开发新材料,可以改善人类生活,正确;
B、化学研究制造新物质,利用化学合成药物,能预防或治疗疾病,保障人体健康,正确;
C、化学研究研究自然界已经存在的物质,研究和创造自然界原本不存在的物质,利用化学可以综合应用自然资源和保护环境,正确;
D、大量使用化肥,会污染环境,应合理使用,错误。
故选D。
考点三 化学发展史与科学家的贡献
【例5】著名化学家傅鹰说:“化学给人以知识,化学史给人以智慧。”下列有关化学史的说法不正确的是
A.拉瓦锡用红磷燃烧来证明氧气在空气中的含量
B.门捷列夫发现了元素周期律,并编制了元素周期表
C.张青莲主持测定了多种元素相对原子质量的新值
D.道尔顿的原子论观点在化学发展史上具有里程碑意义
【答案】A
【详解】A、拉瓦锡用加热金属汞的实验证明氧气约占空气总体积的五分之一,故说法错误;
B、门捷列夫在化学上的主要贡献是发现了元素周期律,并编制出元素周期表,故说法正确;
C、张青莲测定了一些原子的相对原子质量的新值,为相对原子质量的测定做出了卓越贡献,故说法正确;
D、道尔顿在化学上的主要贡献是提出了原子论学说,故说法正确;
故选:A。
【变式5-1】关于化学家的贡献叙述错误的是
A.道尔顿和拉瓦锡最先提出了原子论和分子学说
B.徐光宪为我国稀土分离作出了重要贡献
C.门捷列夫发现了元素周期律并制作了第一张元素周期表
D.卢嘉锡在X射线衍射照相和中国原子簇化学方面作出了重要贡献
【答案】A
【详解】A、道尔顿和阿伏伽德罗先后提出原子论和分子学说,该选项叙述错误;
B、徐光宪为我国稀土分离作出了重要贡献,该选项叙述正确;
C、门捷列夫发现了元素周期律,并制作了第一张元素周期表,该选项叙述正确;
D、卢嘉锡在X射线衍射照相和中国原子簇化学方面作出了重要贡献,该选项叙述正确。
故选A。
【变式5-2】化学是一门以实验为基础的学科,化学的发展离不开化学家的努力,以下是几位为化学做出重大贡献的化学家①拉瓦锡②门捷列夫③道尔顿④阿伏加德罗,其中奠定近代化学基础的科学家是 和 ,发现元素周期律并制定元素周期表的化学家是 。(填序号)
【答案】 ③ ④ ②
【详解】道尔顿和阿伏加德罗等科学家的研究,得出了一个重要的结论:物质是由原子和分子构成的,分子中原子的重新组合是化学变化的基础。这些观点是认识和分析化学现象及其本质的基础。原子论和分子学说的创立,奠定了近代化学的基础。门捷列夫发现元素周期律并制定元素周期表。
考点四 化学与社会发展
【例6】下列与人类社会发展密切相关的重要领域中,主要属于化学探究领域的是
A.观测太阳系外行星 B.绘制癌症基因图谱
C.研制高温超导材料 D.研究火箭升空的轨道
【答案】C
【详解】A、观测太阳系外行星属于天文学研究领域,不符合题意;
B、绘制癌症基因图谱是生物医学研究领域,不符合题意;
C、 研制高温超导材料属于材料科学,属于化学研究领域,符合题意;
D、研究火箭升空的轨道属于物理学研究领域,不符合题意;
故选:C。
【例7】化学对推动人类社会发展及其进步起到了至关重要的作用,以下说法错误的是
A.化学是以实验为基础的自然科学
B.绿色化学又叫环境友好化学,是指从源头上阻止污染的化学
C.化学制品一定不能存在于人类生活中,这样会使人类更安全
D.化学是自然科学中创造新物质最多的中心学科
【答案】C
【详解】A、化学是以实验为基础的自然科学,正确;
B、绿色化学又叫环境友好化学,是指从源头上阻止污染的化学,正确;
C、化学制品的合理使用,可以提高人类生活质量,错误;
D、化学是自然科学中创造新物质最多的中心学科,正确。
故选C。
【变式6-1】化学是材料科学、环境科学、能源科学等现代科学技术的重要基础。下列能体现化学对材料科学的贡献的是
A.研制宇航服面料
B.研发新型燃料
C.合成新型药物
D.研制粮食增产的化肥
【答案】A
【详解】A、研制宇航服面料,属于化学对材料科学的贡献,符合题意;
B、研发新型燃料,是能源的开发,属于化学对能源科学的贡献,不符合题意;
C、为保障人体健康,合成药物,可以抑制细菌和病毒,保障人体健康,属于化学对医学等的贡献,不符合题意。
D、研制粮食增产的化肥,属于化学对农业的贡献,不符合题意;
故选A。
【变式6-2】下列图示中能够体现化学造福人类和社会的是
A.①② B.①②③④ C.①③④ D.①②③
【答案】B
【详解】化学是研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的基础自然科学,也就是说化学是研究物质的一门科学。
①炼制汽油用作现代交通工具的燃料,能够体现化学造福人类和社会;
②利用化学合成药物以保证人体健康,能够体现化学造福人类和社会;
③生产农药化肥以提高粮食产量,能够体现化学造福人类和社会;
④研制新型的半导体材料——单晶硅,应用于电子设备,能够体现化学造福人类和社会;
故选:B。
【变式7-1】在人类社会发展过程中,化学所起的作用越来越重要,下面四个同学的观点中,你认为错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A、不锈钢炊具属于金属材料中的合金;塑料都是合成材料,属于人造材料,故A正确;
B、化学在工业、农业、医疗等都发挥重要作用,药物的合成离不开化学变化,故B正确;
C、登月航天服是用特殊的材料制成的,制造登月航天服离不开化学,故C正确;
D、化学研制的过程会出现一些积极的方面和消极的方面,所以要利用化学扬长避短,故D错误。故选D。
【变式7-2】当代社会发展几乎离不开化学,关于人类利用化学的“利”与“弊”,下列说法正确的是
A.只有“利”而无“弊”,因为人类的生活和生产根本就离不开化学科学
B.只有“弊”而无“利”,因为化学产生许多有害物质比如毒品、化学武器等
C.“弊大于利”,虽然化学为人类提供了新物质和能量,但也造成了空气、水污染等环境问题
D.“利”大于弊”,虽然化学科学带来了空气、水污染等环境问题,但也提高了人们的生活质量,促进 了科学、文化的发展,只要合理利用,就可以趋利避害
【答案】D
【详解】人类的生活和生产根本就离不开化学,也离不开以化学为原料生产的塑料、橡胶、纤维、药物、化肥、农药等,由于我们现在开发的新能源还没有被广泛应用,且发电和汽车燃油、取暖等还需要大量的化学,所以现在必须离不开化学科学,化学产生许多有害物质虽然带来了很多污染,虽然化学造成空气、水污染等环境问题,但化学科学提高了人们生活质量,促进了科学、文化的发展,只要合理利用,就可以趋利避害。故选D。
基础达标
1.在一次化学活动课上,两位同学表演了一个魔术——烧不坏的手帕。用水和酒精浸湿的手帕点燃后,手帕表面燃起大火,片刻后抖动手帕,火焰熄灭,而手帕一点也没有烧坏。对此现象,下列解释合理的是:
A.手帕不是可燃物,不能燃烧
B.手帕被水浸湿,导致着火点降低
C.水蒸发时吸热,温度达不到手帕的着火点
D.酒精燃烧消耗了空气,氧气不足,手帕不会燃烧
【答案】C
【详解】A、手帕是可燃物,说手帕不是可燃物,解释不合理,不符合题意;
B、可燃物的着火点是可燃物的固有属性,不能发生改变,不符合题意;
C、水蒸发时吸热,温度达不到手帕的着火点,故手帕一点也没有烧坏,符合题意;
D、酒精燃烧消耗了空气,但手帕暴露在空气中,空气能提供充足的氧气,不符合题意。
故选C。
2.2024年6月25日,“嫦娥六号”返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域。下列有关该过程的事项中属于化学学科研究范畴的是
A.返回器外观几何形状的选择
B.携带月壤所含成分的鉴定
C.返回器打开主降落伞的时间的计算
D.风速对返回器着陆姿态的影响
【答案】B
【分析】化学是从分子层次上研究物质性质、组成、结构、转化及应用的科学。
【详解】A、返回器外观几何形状的选择,属于物理学研究的内容,不属于化学研究的范畴,故此项错误;
B、携带月壤所含成分的鉴定属于化学研究的范畴,故此项正确;
C、返回器打开主降落伞的时间的计算,属于物理学研究的内容,不属于化学研究的范畴,故此项错误;
D、风速对返回器着陆姿态的影响,属于物理学研究的内容,不属于化学研究的范畴,故此项错误。
故选B。
3.人类文明和社会可持续发展离不开科学家的贡献。下列有关科学家贡献的说法不正确的是
A.道尔顿:通过大量定量实验得出质量守恒定律
B.张青莲:精准测量铟等元素的相对原子质量
C.门捷列夫:发现元素周期律并编制元素周期表
D.阿伏加德罗:创立分子学说,奠定近代化学基础
【答案】A
【详解】A、拉瓦锡倡导并改进定量分析方法并用其验证了质量守恒定律,他称为“物质不灭定律”,A错误,符合题意;
B、张青莲精确测得铟(In)等元素的相对原子质量,被国际原子量委员会确认为新标准,B正确,不符合题意;
C、俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律并编制出了元素周期表,C正确,不符合题意;
D、阿伏加德罗创立了分子学说,奠定近代化学基础,D正确,不符合题意;
故选A。
4.化学经历了漫长的过程。下列物质的出现过程正确的顺序是
①火②青铜器③火药④纳米材料
A.①③②④ B.②③①④ C.①②③④ D.④③②①
【答案】C
【详解】①人类已有几十万年的利用火的历史;②我国在商代就能制造精美的青铜器;③火药最早应用的是我国发明的黑火药,距今已有一千多年了;④纳米材料是现代科学家们研究的一种新型材料,则上述物质的出现过程正确的顺序是①②③④。
故选:C。
5.2023年9月习近平总书记在黑龙江考察调研期间首次提出了“新质生产力”。下列新质生产力与化学关系不大的是
A.研制创新药 B.开发6G技术 C.研制新兴氢能 D.研制新材料
【答案】B
【详解】A、研制创新药,合成药物与化学有关,不符合题意;
B、开发6G技术,与信息技术学科关系最为密切,符合题意;
C、研制新兴氢能,新能源的开发与化学有关,不符合题意;
D、研制新材料,新材料的开发和利用与化学有关,不符合题意。
故选B。
6.下列培育新质生产力的研究领域中,不属于化学研究范畴的是
A.研制新型航空材料 B.研制新型显示材料
C.研发5G网络技术提升网络质量 D.研发高纯稀土金属的提取技术
【答案】C
【详解】A、研制新型航空材料涉及到物质的性质和组成,需要了解材料的化学性质、物理性质以及它们如何影响材料的整体性能,属于化学研究的范畴,不符合题意;
B、研制新型显示材料涉及到物质的性质和组成。显示材料的性能都与其化学和物理性质密切相关,是化学研究的一部分,不符合题意;
C、研发5G网络技术提升网络质量涉及到通信技术和网络架构,与物质的化学性质或组成没有直接关系,不属于化学研究的范畴,符合题意;
D、研发高纯稀土金属的提取技术涉及到从混合物中提取纯金属的过程,这需要对物质的化学性质有深入的了解,是化学研究的一个重要领域,不符合题意。
故选C。
7.下列观点你认为不正确的是
A.化学研制新材料使人类生活更美好
B.化学的发展必然导致生态环境的恶化
C.化学学科的发展能促进人类文明的进步
D.化学在环境保护中发挥着重要的作用
【答案】B
【详解】A、化学研制新材料,改善了人们的生活质量,使人类生活更美好,不符合题意;
B、虽然化学工业可能带来污染,但并不是必然的,现在很多环保技术也是化学的成果,比如污水处理、清洁能源等,符合题意;
C、化学学科的发展,推动了医药、农业、工业等多方面的进步,能促进人类文明的进步,不符合题意;
D、化学在环境保护中发挥着重要的作用,如研发可降解材料、减少污染物排放的技术等,都是化学在环保中的应用,不符合题意。
故选B。
8.近日国家卫健委出台了优化疫情防控的“新十条”,让生活尽快烟火如常。抗疫期间,我们积极响应国家号召,做好个人防护。下列不属于利用化学保障人体健康的是
A.工厂排放废气 B.使用75%的医用酒精
C.佩戴医用口罩 D.合成药物
【答案】A
【详解】A.工厂排放废气会导致环境污染,不利于保障人体健康;
B.使用75%的医用酒精可以消毒,利于保障人体健康;
C.佩戴医用口罩,可以有效过滤阻挡病毒 ,利于保障人体健康;
D.合成药物可以帮助人体杀灭一些病毒,利于保障人体健康。
故选:A。
9.下列事实不能体现化学造福人类的是
A.炼制汽油 B.电脑软件升级
C.生产化肥农药 D.合成药物
【答案】B
【分析】化学是研究物质的组成、构成、性质、以及变化规律的基础学科。
【详解】A、炼制汽油属于化学造福人类的行为,该选项不符合题意;
B、电脑软件升级,属于计算机方面的,不属于化学造福人类的行为,该选项符合题意;
C、生产化肥农药属于化学造福人类的行为,该选项不符合题意;
D、合成药物属于化学造福人类的行为,该选项不符合题意。
故选B。
10.2023年第19届杭州亚运会呈现了一届“中国特色、浙江风采、杭州韵味、精彩纷呈”的体育文化盛会。下列亚运会事项与化学无直接关系的是
A.场馆建设选用新型环保材料 B.高清信号在网络中传输
C.庆祝活动中的烟花秀 D.用消毒剂进行环境消杀
【答案】B
【详解】A、研制新型环保材料用于场馆建设,材料与化学密切相关。A不符合题意;
B、高清信号在网络中传输属于信息技术领域研究范畴。与化学无直接关系。B符合题意;
C、庆祝活动中的烟花秀,烟花燃烧、爆炸与化学密切相关。C不符合题意;
D、用消毒剂进行环境消杀,消毒剂杀死细菌、病毒与化学相关。D不符合题意。
综上所述:选择B。
11.学习化学能让我们更好地认识生活和世界。下列说法正确的是
A.纯天然果汁中不含任何化学物质
B.用化学方法可以合成“长生不老”药
C.化学可以创造自然界中不存在的新物质
D.物体的机械运动属于化学研究的内容
【答案】C
【详解】A、物质由元素组成,任何物质都可以称为化学物质,果汁中的水和维生素均属于化学物质,该选项说法不正确;
B、用化学方法并不能合成“长生不老”药,该选项说法不正确;
C、化学可创造自然界中不存在的新物质,如塑料,该选项说法正确;
D、物体的机械运动属于物理研究的内容,该选项说法不正确。
故选C。
12.下列有关化学史的说法不正确的是
A.居里夫人发现了放射性的元素 B.我国化学家第一次人工合成了结晶牛胰岛素
C.屠呦呦获得过诺贝尔奖 D.门捷列夫用定量的方法研究了空气的成分
【答案】D
【详解】A、居里夫人发现了放射性的元素,该选项说法正确;
B、我国化学家第一次人工合成了结晶牛胰岛素,该选项说法正确;
C、屠呦呦创制抗疟药——青蒿素,获得过诺贝尔奖,该选项说法正确;
D、拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分,该选项说法错误;
故选:D。
13.下列对化学的认识不正确的是
A.化学不仅研究自然界已经存在的物质,还创造和研究自然界原本不存在的物质
B.化学生产百利而无一害
C.可以利用化学开发新能源和新材料,改善人类的生存条件
D.可以利用化学综合应用自然资源和保护环境,使人类生活得更美好
【答案】B
【详解】A、化学就是要研究物质及其变化,它不仅要研究自然界已经存在的物质及其变化,还要根据需要研究和创造自然界不存在的新物质,故选项说法正确;
B、化学是一门实用的、富于创造性的中心学科,它既能创造出我们所需要的物质,也能消除我们不需要的物质,人类的衣食住行都离不开化学。化学是把双刃剑,只要合理正确利用就会造福人类,故选项说法错误;
C、可以利用化学开发新能源和新材料,从而改善人类的生存条件,故选项说法正确;
D、可以利用化学综合应用自然资源和保护环境,使人类生活得更美好,故选项说法正确;
故选:B。
14.道尔顿和阿伏加德罗等科学家创立的 和 ,奠定了近代化学的基础;1869年,门捷列夫发现了 并编制出 ,使化学的学习和研究变得有规律可循。
【答案】 原子论 分子学说 元素周期律 元素周期表
【详解】道尔顿和阿伏加德罗等科学家创立的原子论和分子学说,奠定了近代化学的基础;1869年,门捷列夫发现了元素周期律并编制出,使化学的学习和研究变得有规律可循,故填:原子论;分子学说;元素周期律;元素周期表。
15.化学在防治 、 问题、应对 、 等人类面临的重大挑战中发挥着不可替代的作用。
【答案】 环境污染 解决粮食 能源危机 突发公共卫生事件
【详解】化学在防治环境污染、解决粮食问题、应对能源危机、突发公共卫生事件等人类面临的重大挑战中发挥着不可替代的作用。
16.化学是在分子原子层次上研究物质 、 、结构与变化规律的科学。
【答案】 性质 组成
【详解】化学是一门以实验为基础的科学,实验是研究化学的重要手段,化学是一门在分子、原子的层次上研究物质的性质、组成、结构及变化规律的自然科学。故填:性质;组成。
17.科学家对原子结构的认识经历一个漫长的过程,总结原子结构的发展史及相应的原子模型。
【答案】1.803年英国科学家道尔顿——“实心球”模型。
2.1897年英国科学家汤姆生——“葡萄干布丁”模型。
3.1911年,英国物理学家卢瑟福——“行星”模型。
4.1913年丹麦物理学家玻尔——电子壳层模型。
5.1926年奥地利物理学家薛定谔——“电子云”模型。
【详解】1803年英国科学家道尔顿最早提出“实心球”模型;1897年英国科学家汤姆生发现了电子,提出了“葡萄干布丁”模型;1911年英国物理学家卢瑟福提出了带核的“行星”模型,1913年丹麦物理学家玻尔提出了电子分层排布的模型;1926年奥地利物理学家薛定谔提出了“电子云”模型。
18.当前人类所面临的挑战有能源问题、粮食问题和环境问题等。化学家们希望通过化学方法解决这些问题,为人类的发展与进步做出更大贡献。现有以下研究课题:
①合成高效化肥
②消除汽车的有害尾气
③控制温室气体的排放
④寻找高效催化剂,在低能耗情况下分解水制取氢气
⑤研制人造皮肤和血管
⑥研制植物营养液,进行无土栽培
请将上述课题归类,并把序号填在相应横线上:
(1)能源问题: ;
(2)粮食问题: ;
(3)环境问题: 。
【答案】(1)④
(2)①⑥
(3)②③
【详解】(1)能源问题是与人类使用有关的原料、能源有关的问题,例如氢能、核能、太阳能、化石燃料,故填:④;
(2)粮食问题是指与粮食生产有关的问题,例如化肥、植物营养液进行无土栽培等都与粮食有关,故填:①⑥;
(3)环境问题是指与环境污染与保护有关的问题,例如消除汽车尾气中的有害物质也保护了环境;控制温室气体的排放,防止产生温室效应,故填:②③。
19. 等化学家发现质量守恒定律, 和 等化学家先后提出原子论和分子学说, 等化学家发现元素周期律,使化学研究和学习变得有规律可循,为化学的发展奠定了基础。
【答案】 拉瓦锡 道尔顿 阿伏伽德罗 门捷列夫
【详解】拉瓦锡等科学家发现了质量守恒定律;
道尔顿和阿伏伽德罗等化学家先后提出了原子论和分子学说;
门捷列夫等化学家发现了元素周期律,并编制了元素周期表。
20.在进行科学探究时,要在教师指导下明确探究目的,通过 等方法收集证据,实验时应细致 、准确描述和记录 ,并通过 得出结论,认真完成报告。
【答案】 实验 观察 实验现象 分析和推理
【详解】进行化学探索实验时,在老师的指导下首先明确探究目的,通过实验等方法收集证据,实验时应细致观察、准确描述和记录实验现象,并通过分析和推理得出结论,认真完成报告。
21.当前人类所面临的挑战有能源问题、粮食问题和环境问题等。化学家们希望通过化学方法解决这些问题,为人类的发展与进步做出更大贡献。现有以下研究课题:
①合成高效化肥
②消除汽车的有害尾气
③控制温室气体的排放
④寻找高效催化剂,在低能耗情况下分解水制取氢气
⑤研制人造皮肤和血管
⑥研制植物营养液,进行无土栽培
请将上述课题归类,并把序号填在相应横线上:
(1)能源问题: ;
(2)粮食问题: ;
(3)环境问题: 。
【答案】(1)④
(2)①⑥
(3)②③
【详解】(1)能源问题是与人类使用有关的原料、能源有关的问题,例如氢能、核能、太阳能、化石燃料,故填:④;
(2)粮食问题是指与粮食生产有关的问题,例如化肥、植物营养液进行无土栽培等都与粮食有关,故填:①⑥;
(3)环境问题是指与环境污染与保护有关的问题,例如消除汽车尾气中的有害物质也保护了环境;控制温室气体的排放,防止产生温室效应,故填:②③。
22.英国科学家 提出了《原子论》和意大利科学家 提出了《分子学说》,共同奠定了近代化学发展的基础;前俄国化学家 ,发现了元素周期律,并提出了元素周期表,从而使化学研究变得有章可循。
【答案】 道尔顿 阿伏加德罗 门捷列夫
【详解】道尔顿在化学上的主要贡献是提出了原子学说;阿伏加德罗在化学上的主要贡献是提出了分子的概念,并创立了分子学说;门捷列夫在化学上的主要贡献是发现了元素周期律,并编制出元素周期表。
23.将具有挥发性的浓氨水与酚酞罩在一个大烧杯内,一段时间后,A烧杯内溶液变红了,原因是(用微粒观解释) ;再过一段时间,C中溶液并不会变红,原因是 。
【答案】 氨分子在不断运动 酚酞不具有挥发性
【详解】将具有挥发性的浓氨水与酚酞罩在一个大烧杯内,一段时间后,A烧杯内溶液变红了,原因是氨分子在不断运动,挥发到空气中的氨分子运动的烧杯A内,与水反应生成氨水呈碱性所以烧杯A内溶液变红;酚酞溶液不具有挥发性,酚酞不能进入烧杯C中,所以C中溶液不会变红。
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