第1节 走进化学科学(导学案)化学鲁科版2019必修第一册
2025-10-30
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第1节 走进化学科学 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 化学科学的特点和化学研究基本方法 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 223 KB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-07-03 |
| 作者 | 紫燕 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-07-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52879211.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第1节 走进化学科学
一、知识目标
1.了解化学科学的形成和发展历程,知晓我国古代化学的贡献以及近代化学诞生和发展的重要标志事件。
2.理解化学科学的定义,掌握化学科学从宏观和微观两个角度认识物质、以符号形式描述物质、在不同层面创造物质的主要特征。
3.能准确辨析物理变化和化学变化的区别与联系。
4.了解化学科学在能源、资源、材料、环境等方面的探索空间。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:能从宏观现象和微观结构的角度认识化学物质及其变化,形成“结构决定性质”的观念。
2.科学态度与社会责任:认识化学科学对人类社会发展的重大贡献,赞赏化学科学为人类创造的物质财富,培养对化学科学的兴趣和社会责任感。
3.科学探究与创新意识:通过对屠呦呦研制新药等案例的交流研讨,体会化学研究中的科学方法和创新精神,培养探究能力和创新意识。
一、学习重点
1.化学科学的形成和发展历程。
2.化学科学的主要特征。
3.物理变化和化学变化的区别。
二、学习难点
理解化学科学从宏观和微观两个角度认识物质以及在不同层面创造物质的特征。
一、化学科学的形成与发展
1.古代的化学发展(我国的贡献)
主要有:烧制______、冶炼______、酿造______类、炼制“仙丹”等。
2.近代化学的发展
年代
科学家
重大发现或成就
意义或作用
1661年
英国科学家
(______)
提出化学
元素的概念
标志着近代化学的诞生
1777年
法国科学家
(______)
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
(______)
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
(______)
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
(______)
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
二、化学科学的主要特征
1.化学科学的定义
化学是在原子、分子水平上研究物质的______、______、______、______及其______的一门基础学科。
2.化学科学的主要特征
特征是从______和______两个角度认识物质、以______形式描述物质,在不同层面上______物质
注意:核裂变(如:原子弹爆炸等)和核聚变(如:氢弹爆炸等)不属于化学变化,即原子核内发生变化不属于化学变化
3.化学是一门具有创造性的学科
通过基因重组技术,利用大肠杆菌合成人胰岛素
利用基因工程技术对人胰岛素进行局部改造,合成了人胰岛素类似物、速效及超短效的胰岛素类似物等
4.现代化学已经发展成为实验与理论并重的学科
(1)实验技术手段不断 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 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。
活动一:古代化学发展(我国的贡献)
问题探究:结合自己的知识储备和查阅资料,详细阐述我国古代在化学方面的贡献有哪些,这些贡献对当时社会和世界文明的发展产生了怎样的影响?
活动二:近代化学的形成和发展
问题:阅读教材相关内容,完成以下表格,并查阅资料分析这些科学家的贡献之间有怎样的联系和传承?
年代
科学家
重大发现或成就
意义或作用
1661年
英国科学家_______
提出化学元素概念
标志着近代化学的诞生
1777年
法国科学家_______
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_______
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_______
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_______
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
活动三:屠呦呦研制新药案例
问题:阅读教材P5 - P6内容,查阅资料分析屠呦呦在研制新药的时候采用了哪些化学方法?青蒿素的研究经历了哪些历程?创新点在哪里?对你在今后的研究中会有什么启发?
活动四:化学科学的定义
问题:用自己的话概括化学是研究什么的学科,并结合水的例子说明化学研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用分别体现在哪些方面?
活动五:化学科学的主要特征
问题:化学科学的主要特征有哪些?分别举例说明。
活动六:物理变化和化学变化的区别
问题:根据所学知识,填写以下表格,并举例说明物理变化和化学变化的区别与联系。
内容
物理变化
化学变化
概念
生成的变化
生成的变化
现象
形状、状态等变化
常伴有 、 、 ,产生 、 等现象
本质区别
______________________
_______________________
联系
物质发生化学变化时一定伴 ,而物质发生物理变化时 发生化学变化
1.化学科学的形成与发展
古代化学的实践活动:主要是人们在生产生活中的经验积累,如陶瓷制作、青铜器铸造、酿酒等,以实践为主,对化学现象有一定的观察和利用,但缺乏系统的理论总结。
近代化学发展的里程碑:众多科学家做出了重要贡献,提出了一系列重要的理论和概念,如化学元素概念、氧化学说、原子学说、分子学说、元素周期律等,使化学从经验科学逐渐转变为理论科学,标志着近代化学的诞生和发展。
现代化学的成就:现代化学发展成为实验与理论并重的学科,拥有各种先进的分析和测试技术,如波谱、色谱、X射线衍射、飞秒化学、原子示踪等,能够在微观层面上研究物质的结构和反应过程,并且在材料科学、能源科学、生命科学等多个领域取得了巨大成就。
2.化学科学的主要特征
原子和分子水平上研究物质:化学研究深入到原子和分子层面,探究物质的组成、结构、性质和转化,例如研究水分子是由氢原子和氧原子通过共价键结合而成,以及水在不同条件下的化学反应。
宏观层面上创造物质:通过化学反应等手段,在宏观上创造出自然界中原本不存在的物质或具有新性能的物质,如合成新型材料、药物等。
以符号形式描述物质:用化学式、化学方程式等符号来简洁、准确地表达物质的组成、结构和化学反应,如用表示水,用表示氢气和氧气的反应。
理论研究与实验技术相互促进:理论研究为实验提供指导,实验技术为理论研究提供验证和数据支持。早期化学以实验为主,随着科学技术的发展,理论计算辅以计算机模拟等手段成为研究物质结构、预测反应活性的重要方法,与实验技术相辅相成,共同推动化学科学的发展。
3.化学科学的探索空间
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。例如,纳米技术通过控制原子和分子的排列来制造具有特殊性能的纳米材料。
能源和资源方面:开发新能源,如太阳能电池的研发,利用化学材料将太阳能转化为电能;提高能源的利用效率,研究高效的催化剂来促进燃料的燃烧;进行资源的合理开发和利用,如从矿石中提取金属,通过化学方法提高金属的回收率。
材料科学方面:合成新型材料,如高强度的碳纤维材料、具有特殊性能的纳米材料等。这些新型材料在航空航天、电子、汽车等领域有广泛的应用。
环境保护方面:进行环境治理,如利用化学方法处理污水、净化空气等。例如,通过化学反应去除污水中的有害物质,利用吸附剂吸附空气中的有害气体。
生命科学方面:在分子水平上了解疾病的病理,寻求有效的防治措施。例如,药物研发中利用化学合成的方法制造新的药物,针对疾病的发病机制进行治疗。
1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)为了提高农作物的产量,应大量使用化肥和农药。( )
(2)化学科学的特征之一是认识分子和制造分子。( )
(3)探索化学反应过程中物质的质量是否守恒是当前化学科学的首要任务。( )
(4)化学是科学研究的内容,与普通百姓的生活没有多大关系。( )
(5)化学研究只能认识分子,不能认识物质。( )
(6)化学家可以制造出自然界中不存在的物质。( )
(7)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。( )
2.诗词是民族灿烂文化中的瑰宝。下列诗词中涉及化学变化的是( )
A.千里冰封,万里雪飘
B.白玉为堂金作马
C.夜来风雨声,花落知多少
D.粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间
3.下列关于著名科学家的名字、 国籍和研究专业及主要贡献的对应关系中不正确的是( )
A、 道尔顿——英国——化学家、 物理学家——提出原子学说
B、 拉瓦锡——法国——化学家——建立燃烧现象的氧化学说
C、 门捷列夫——俄国——化学家——发现元素周期律
D、 波义耳——美国——物理学家、化学家——提出化学元素的概念
考点一 古代化学的成就
【对应训练1】我国古代四大发明中,涉及化学变化的是( )
A. 造纸术 B. 指南针 C. 活字印刷术 D. 火药
【对应训练2】下列关于我国古代陶瓷制作的说法正确的是( )
A. 陶瓷制作过程中只发生物理变化
B. 陶瓷的主要成分是碳酸钙
C. 高温烧制是陶瓷制作的关键步骤
D. 陶瓷制品在常温下化学性质不稳定
考点二 近代化学的发展
【对应训练1】下列关于近代化学发展的说法错误的是( )
A. 波义耳提出化学元素的概念标志着近代化学的诞生
B. 拉瓦锡的燃烧氧化学说使近代化学取得了革命性的进展
C. 道尔顿的原子学说为近代化学的发展奠定了坚实的基础
D. 门捷列夫发现元素周期律是在1803年
【对应训练2】阿伏伽德罗提出分子学说解决了( )
A. 物质组成的问题
B. 原子量测定的问题
C. 化学反应中的能量变化问题
D. 物质组成和原子量测定方面存在的混乱问题
考点三 化学科学的主要特征
【对应训练1】化学在原子、分子水平上研究的内容不包括( )
A. 物质的组成
B. 物质的导电性
C. 物质的结构
D. 物质的转化
【对应训练2】化学科学从宏观和微观两个角度认识物质,下列属于从微观角度认识物质的是( )
A. 水是无色透明的液体
B. 氧气能支持燃烧
C. 水分子是由氢原子和氧原子构成
D. 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
【对应训练3】下列关于化学科学以符号形式描述物质的说法正确的是( )
A. 符号只能表示物质的组成
B. 符号不能表示物质的结构
C. 用表示氧气体现了以符号形式描述物质
D. 符号描述物质没有实际意义
考点四 化学是一门具有创造性的学科
【对应训练1】下列体现化学创造性的是( )
A. 研究水的组成
B. 发现氧气能支持燃烧
C. 合成新型塑料
D. 观察铁生锈的现象
【对应训练2】胰岛素的研究历程中,利用基因工程技术对人胰岛素进行局部改造,这体现了化学的( )
A. 认识物质的功能
B. 创造物质的功能
C. 研究物质性质的功能
D. 研究物质组成的功能
【对应训练3】在化学研究中,实验和理论的关系是( )
A. 相互独立
B. 实验为主,理论为辅
C. 理论为主,实验为辅
D. 相辅相成
考点五 化学科学的探索空间
【对应训练1】下列不属于化学在能源领域探索的是( )
A. 开发太阳能电池
B. 研究高效的催化剂促进燃料燃烧
C. 从矿石中提取金属
D. 利用化学方法将生物质转化为生物燃料
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第1节 走进化学科学
一、知识目标
1.了解化学科学的形成和发展历程,知晓我国古代化学的贡献以及近代化学诞生和发展的重要标志事件。
2.理解化学科学的定义,掌握化学科学从宏观和微观两个角度认识物质、以符号形式描述物质、在不同层面创造物质的主要特征。
3.能准确辨析物理变化和化学变化的区别与联系。
4.了解化学科学在能源、资源、材料、环境等方面的探索空间。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:能从宏观现象和微观结构的角度认识化学物质及其变化,形成“结构决定性质”的观念。
2.科学态度与社会责任:认识化学科学对人类社会发展的重大贡献,赞赏化学科学为人类创造的物质财富,培养对化学科学的兴趣和社会责任感。
3.科学探究与创新意识:通过对屠呦呦研制新药等案例的交流研讨,体会化学研究中的科学方法和创新精神,培养探究能力和创新意识。
一、学习重点
1.化学科学的形成和发展历程。
2.化学科学的主要特征。
3.物理变化和化学变化的区别。
二、学习难点
理解化学科学从宏观和微观两个角度认识物质以及在不同层面创造物质的特征。
一、化学科学的形成与发展
1.古代的化学发展(我国的贡献)
主要有:烧制陶瓷、冶炼金属、酿造酒类、炼制“仙丹”等。
2.近代化学的发展
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
1777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
(阿伏伽德罗)
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
二、化学科学的主要特征
1.化学科学的定义
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
特征是从宏观和微观两个角度认识物质、以符号形式描述物质,在不同层面上创造物质
注意:核裂变(如:原子弹爆炸等)和核聚变(如:氢弹爆炸等)不属于化学变化,即原子核内发生变化不属于化学变化
3.化学是一门具有创造性的学科
通过基因重组技术,利用大肠杆菌合成人胰岛素
利用基因工程技术对人胰岛素进行局部改造,合成了人胰岛素类似物、速效及超短效的胰岛素类似物等
4.现代化学已经发展成为实验与理论并重的学科
(1)实验技术手段不断 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 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。
活动一:古代化学发展(我国的贡献)
问题探究:结合自己的知识储备和查阅资料,详细阐述我国古代在化学方面的贡献有哪些,这些贡献对当时社会和世界文明的发展产生了怎样的影响?
答案:我国古代在化学方面有众多卓越贡献。
陶瓷制作:利用黏土等原料,经过高温烧制,发生一系列物理和化学变化,制成精美的陶瓷制品。黏土在高温下发生脱水、结晶等复杂化学变化,使其具有坚硬、耐用的特性。陶瓷的制作不仅满足了人们日常生活的需求,还成为了我国文化的重要象征,通过丝绸之路传播到世界各地,对世界陶瓷工艺的发展产生了深远影响。
青铜器铸造:古代工匠将铜、锡等金属按一定比例混合熔炼,制造出各种造型精美的青铜器。这体现了我国古代高超的金属冶炼和合金制造技术,青铜器广泛应用于祭祀、军事、生活等领域,推动了我国古代文明的发展,也为世界冶金史做出了重要贡献。
酿酒技术:利用粮食发酵产生酒精,这是一个复杂的化学过程,利用了微生物的发酵作用,将糖类转化为酒精。酿酒技术丰富了人们的生活,在社交、文化等方面都有着重要意义,并且传播到周边国家和地区。
四大发明中的化学贡献:火药的发明蕴含着化学物质的燃烧和爆炸原理,它改变了战争的方式,对世界军事发展产生了重大影响;造纸术涉及到纤维的提取、加工和纸张的成型等化学和物理过程,为知识的传播和文化的传承提供了重要载体。
活动二:近代化学的形成和发展
问题:阅读教材相关内容,完成以下表格,并查阅资料分析这些科学家的贡献之间有怎样的联系和传承?
年代
科学家
重大发现或成就
意义或作用
1661年
英国科学家_______
提出化学元素概念
标志着近代化学的诞生
1777年
法国科学家_______
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_______
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_______
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_______
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
答案:波义耳 拉瓦锡 道尔顿 阿伏伽德罗 门捷列夫
这些科学家的贡献相互关联、层层递进。波义耳提出的化学元素概念为后续的研究奠定了基础,拉瓦锡的氧化学说是在对燃烧现象的深入研究上建立的,纠正了之前的错误观念,为道尔顿原子学说的提出提供了正确的理论背景。道尔顿的原子学说又为阿伏伽德罗分子学说的提出提供了基础,分子学说进一步完善了物质结构理论。门捷列夫的元素周期律则是在前面几位科学家的基础上,对化学元素进行了系统的总结和归纳,将整个化学学科纳入了一个统一的理论体系,推动了化学科学的进一步发展。
活动三:屠呦呦研制新药案例
问题:阅读教材P5 - P6内容,查阅资料分析屠呦呦在研制新药的时候采用了哪些化学方法?青蒿素的研究经历了哪些历程?创新点在哪里?对你在今后的研究中会有什么启发?
答案:
采用的化学方法:屠呦呦团队在研究青蒿素时,运用了提取、分离、鉴定等化学方法。他们从传统中药青蒿中提取有效成分,通过各种分离技术如萃取、层析等将青蒿中的不同成分分离出来,然后利用光谱分析等鉴定方法确定有效成分的结构。
研究历程:首先进行文献研究,从古代医书中寻找治疗疟疾的线索;然后进行实验验证,对大量的植物提取物进行筛选和测试;最后进行技术优化,不断改进提取和制备方法,提高青蒿素的产量和质量。
创新点:屠呦呦发现了青蒿素这一全新的抗疟药物,其作用机制与传统抗疟药物不同。她采用低温提取的方法,避免了青蒿素在高温下被破坏,从而成功提取出具有高效抗疟活性的青蒿素。
启发:在今后的研究中,要重视传统知识的挖掘,善于从已有的文献和经验中寻找灵感;要有严谨的科学态度和勇于尝试的精神,面对大量的实验和失败不气馁;要注重创新,敢于突破传统方法和思维的束缚,采用新的技术和手段解决问题。
活动四:化学科学的定义
问题:用自己的话概括化学是研究什么的学科,并结合水的例子说明化学研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用分别体现在哪些方面?
答案: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。
组成:水是由氢和氧两种元素组成。
结构:水分子由两个氢原子和一个氧原子通过共价键结合而成,其空间结构呈V形。
性质:物理性质方面,水是无色透明的液体,有沸点(100℃,在标准大气压下)、冰点(0℃,在标准大气压下)等;化学性质方面,水能与某些金属反应,如与钠反应生成氢氧化钠和氢气。
转化:水可以通过电解转化为氢气和氧气,也可以与二氧化碳反应生成碳酸等。
应用:水可以应用于农业灌溉,为农作物提供必要的水分;在工业生产中,水可以作为溶剂、冷却剂等。
活动五:化学科学的主要特征
问题:化学科学的主要特征有哪些?分别举例说明。
答案:从宏观和微观两个角度认识物质:从宏观上,我们可以看到水是无色透明的液体;从微观上,我们知道水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成。
以符号形式描述物质:用表示水,用表示二氧化碳,这些化学式简洁、准确地表达了物质的组成和结构。
在不同层面上创造物质:通过化学反应可以合成新的药物、材料等。例如,科学家通过化学反应合成了具有特殊性能的纳米材料,在电子、医学等领域有广泛的应用。
活动六:物理变化和化学变化的区别
问题:根据所学知识,填写以下表格,并举例说明物理变化和化学变化的区别与联系。
内容
物理变化
化学变化
概念
生成的变化
生成的变化
现象
形状、状态等变化
常伴有 、 、 ,产生 、 等现象
本质区别
______________________
_______________________
联系
物质发生化学变化时一定伴 ,而物质发生物理变化时 发生化学变化
答案:
内容
物理变化
化学变化
概念
无新物质生成的变化
有新物质生成的变化
现象
形状、状态等变化
常伴有发光、发热、变色,产生气体、沉淀等现象
本质区别
是否生成新物质
是否生成新物质
联系
物质发生化学变化时一定伴有物理变化,而物质发生物理变化时不一定发生化学变化
举例说明区别:物理变化如冰融化成水,只是物质的状态发生了改变,由固态变为液态,没有新物质生成;化学变化如铁生锈,铁与空气中的氧气、水发生化学反应,生成了铁锈(主要成分是氧化铁),有新物质生成。 蜡烛燃烧是化学变化,在燃烧过程中,蜡烛先受热熔化,这是物理变化,然后蜡烛与氧气发生化学反应,生成二氧化碳和水,所以物质发生化学变化时一定伴有物理变化。而水的三态变化(固态、液态、气态之间的转化)只是物理变化,没有发生化学变化,说明物质发生物理变化时不一定发生化学变化。
1.化学科学的形成与发展
古代化学的实践活动:主要是人们在生产生活中的经验积累,如陶瓷制作、青铜器铸造、酿酒等,以实践为主,对化学现象有一定的观察和利用,但缺乏系统的理论总结。
近代化学发展的里程碑:众多科学家做出了重要贡献,提出了一系列重要的理论和概念,如化学元素概念、氧化学说、原子学说、分子学说、元素周期律等,使化学从经验科学逐渐转变为理论科学,标志着近代化学的诞生和发展。
现代化学的成就:现代化学发展成为实验与理论并重的学科,拥有各种先进的分析和测试技术,如波谱、色谱、X射线衍射、飞秒化学、原子示踪等,能够在微观层面上研究物质的结构和反应过程,并且在材料科学、能源科学、生命科学等多个领域取得了巨大成就。
2.化学科学的主要特征
原子和分子水平上研究物质:化学研究深入到原子和分子层面,探究物质的组成、结构、性质和转化,例如研究水分子是由氢原子和氧原子通过共价键结合而成,以及水在不同条件下的化学反应。
宏观层面上创造物质:通过化学反应等手段,在宏观上创造出自然界中原本不存在的物质或具有新性能的物质,如合成新型材料、药物等。
以符号形式描述物质:用化学式、化学方程式等符号来简洁、准确地表达物质的组成、结构和化学反应,如用表示水,用表示氢气和氧气的反应。
理论研究与实验技术相互促进:理论研究为实验提供指导,实验技术为理论研究提供验证和数据支持。早期化学以实验为主,随着科学技术的发展,理论计算辅以计算机模拟等手段成为研究物质结构、预测反应活性的重要方法,与实验技术相辅相成,共同推动化学科学的发展。
3.化学科学的探索空间
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。例如,纳米技术通过控制原子和分子的排列来制造具有特殊性能的纳米材料。
能源和资源方面:开发新能源,如太阳能电池的研发,利用化学材料将太阳能转化为电能;提高能源的利用效率,研究高效的催化剂来促进燃料的燃烧;进行资源的合理开发和利用,如从矿石中提取金属,通过化学方法提高金属的回收率。
材料科学方面:合成新型材料,如高强度的碳纤维材料、具有特殊性能的纳米材料等。这些新型材料在航空航天、电子、汽车等领域有广泛的应用。
环境保护方面:进行环境治理,如利用化学方法处理污水、净化空气等。例如,通过化学反应去除污水中的有害物质,利用吸附剂吸附空气中的有害气体。
生命科学方面:在分子水平上了解疾病的病理,寻求有效的防治措施。例如,药物研发中利用化学合成的方法制造新的药物,针对疾病的发病机制进行治疗。
1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)为了提高农作物的产量,应大量使用化肥和农药。(×)
解析:大量使用化肥和农药会造成土壤污染、水污染、农产品农药残留等问题,对环境和人体健康都有危害。应该合理使用化肥和农药,采用科学的种植方法,以实现农业的可持续发展。
(2)化学科学的特征之一是认识分子和制造分子。(√)
解析:化学科学在原子、分子水平上研究物质,能够认识分子的结构和性质,并且通过各种化学反应和技术手段制造出自然界中原本不存在的分子,满足人类的各种需求,所以该说法正确。
(3)探索化学反应过程中物质的质量是否守恒是当前化学科学的首要任务。(×)
解析:化学反应过程中物质的质量守恒是已经被证实的基本定律,不是当前化学科学的首要任务。当前化学科学的首要任务包括开发新能源、合成新型材料、解决环境问题、研究生命科学中的化学问题等。
(4)化学是科学研究的内容,与普通百姓的生活没有多大关系。(×)
解析:化学与我们的生活息息相关。我们日常生活中的衣食住行都离不开化学,如衣服的面料、食物的加工、住房的建筑材料、交通工具的燃料等都涉及化学知识。化学还在医疗、环保、能源等领域发挥着重要作用,对提高人们的生活质量和保障人类的健康有着重要意义。
(5)化学研究只能认识分子,不能认识物质。(×)
解析:化学研究不仅能认识分子,还能认识物质的组成、结构、性质、转化及其应用。化学研究从微观的分子层面到宏观的物质层面,通过对分子的研究来理解物质的性质和变化规律,从而更好地认识和利用物质。
(6)化学家可以制造出自然界中不存在的物质。(√)
解析:化学具有创造性,化学家可以通过各种化学反应和技术手段,如合成、改性等,制造出自然界中原本不存在的物质,如新型材料、药物等,满足人类的各种需求。
(7)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。(×)
解析:化学研究在一定程度上可能会对环境造成影响,但这并不是化学研究的本意。化学科学也在致力于解决环境问题,开发绿色化学技术,减少污染物的排放,实现可持续发展。同时,化学研究也为人类带来了许多福祉,如开发新能源、合成药物、改善生活条件等,不能片面地认为化学研究只会造成环境污染。
2.诗词是民族灿烂文化中的瑰宝。下列诗词中涉及化学变化的是( )
A.千里冰封,万里雪飘
B.白玉为堂金作马
C.夜来风雨声,花落知多少
D.粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间
【答案】D
【解析】A选项“千里冰封,万里雪飘”描述的是水的状态变化,由液态变为固态,属于物理变化。
B选项“白玉为堂金作马”只是物质的形态和用途发生了改变,没有新物质生成,属于物理变化。
C选项“夜来风雨声,花落知多少”描述的是自然现象,没有涉及化学变化。
D选项“粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间”涉及到碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳的化学反应,有新物质生成,属于化学变化。
3.下列关于著名科学家的名字、 国籍和研究专业及主要贡献的对应关系中不正确的是( )
A、 道尔顿——英国——化学家、 物理学家——提出原子学说
B、 拉瓦锡——法国——化学家——建立燃烧现象的氧化学说
C、 门捷列夫——俄国——化学家——发现元素周期律
D、 波义耳——美国——物理学家、化学家——提出化学元素的概念
【答案】D
【解析】波义耳是英国物理学家、化学家,他在1661年提出了化学元素的概念,而不是美国科学家,所以D选项对应关系不正确;A、B、C选项的对应关系均正确。
考点一 古代化学的成就
【对应训练1】我国古代四大发明中,涉及化学变化的是( )
A. 造纸术 B. 指南针 C. 活字印刷术 D. 火药
【答案】AD
【解析】造纸术过程中,需要对原料进行蒸煮、漂白等处理,有新物质生成,属于化学变化;火药爆炸是剧烈的氧化反应,有新物质生成,属于化学变化;指南针利用的是磁体的指向性,没有新物质生成,属于物理变化;活字印刷术主要是排版和印刷过程,没有新物质生成,属于物理变化。
【对应训练2】下列关于我国古代陶瓷制作的说法正确的是( )
A. 陶瓷制作过程中只发生物理变化
B. 陶瓷的主要成分是碳酸钙
C. 高温烧制是陶瓷制作的关键步骤
D. 陶瓷制品在常温下化学性质不稳定
【答案】C
【解析】陶瓷制作过程中,黏土在高温下发生了化学变化,A选项错误;陶瓷的主要成分是硅酸盐等,不是碳酸钙,B选项错误;高温烧制使黏土发生化学变化,形成具有一定性能的陶瓷,是关键步骤,C选项正确;陶瓷制品在常温下化学性质稳定,D选项错误。
考点二 近代化学的发展
【对应训练1】下列关于近代化学发展的说法错误的是( )
A. 波义耳提出化学元素的概念标志着近代化学的诞生
B. 拉瓦锡的燃烧氧化学说使近代化学取得了革命性的进展
C. 道尔顿的原子学说为近代化学的发展奠定了坚实的基础
D. 门捷列夫发现元素周期律是在1803年
【答案】D
【解析】门捷列夫发现元素周期律是在1869年,而不是1803年,D选项错误;A、B、C选项说法均正确。
【对应训练2】阿伏伽德罗提出分子学说解决了( )
A. 物质组成的问题
B. 原子量测定的问题
C. 化学反应中的能量变化问题
D. 物质组成和原子量测定方面存在的混乱问题
【答案】D
【解析】阿伏伽德罗提出分子学说,系统地解决了在物质组成和原子量测定方面存在的混乱问题,D选项正确;A、B选项表述不全面;分子学说与化学反应中的能量变化问题无关,C选项错误。
考点三 化学科学的主要特征
【对应训练1】化学在原子、分子水平上研究的内容不包括( )
A. 物质的组成
B. 物质的导电性
C. 物质的结构
D. 物质的转化
【答案】B
【解析】物质的导电性属于物理性质,但不是在原子、分子水平上研究的内容,化学在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用,A、C、D选项均是在原子、分子水平上研究的内容,B选项符合题意
【对应训练2】化学科学从宏观和微观两个角度认识物质,下列属于从微观角度认识物质的是( )
A. 水是无色透明的液体
B. 氧气能支持燃烧
C. 水分子是由氢原子和氧原子构成
D. 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
【答案】C
【解析】A、B、D选项都是从宏观角度描述物质的性质和现象,而C选项是从微观角度描述水分子的构成,C选项符合题意。
【对应训练3】下列关于化学科学以符号形式描述物质的说法正确的是( )
A. 符号只能表示物质的组成
B. 符号不能表示物质的结构
C. 用表示氧气体现了以符号形式描述物质
D. 符号描述物质没有实际意义
【答案】C
【解析】化学符号既能表示物质的组成,也能表示物质的结构,A、B选项错误;用表示氧气,简洁准确地描述了氧气的组成和结构,体现了以符号形式描述物质,C选项正确;符号描述物质具有重要的实际意义,它方便了化学研究和交流,D选项错误。
考点四 化学是一门具有创造性的学科
【对应训练1】下列体现化学创造性的是( )
A. 研究水的组成
B. 发现氧气能支持燃烧
C. 合成新型塑料
D. 观察铁生锈的现象
【答案】C
【解析】合成新型塑料是创造出了自然界中原本不存在的物质,体现了化学的创造性,C选项正确;研究水的组成、发现氧气能支持燃烧、观察铁生锈的现象都是对已有物质的研究和认识,没有创造新物质,A、B、D选项不符合题意。
【对应训练2】胰岛素的研究历程中,利用基因工程技术对人胰岛素进行局部改造,这体现了化学的( )
A. 认识物质的功能
B. 创造物质的功能
C. 研究物质性质的功能
D. 研究物质组成的功能
【答案】B
【解析】对人胰岛素进行局部改造,合成了新的胰岛素类似物,创造出了新的物质,体现了化学创造物质的功能,B选项正确;A、C、D选项均不符合题意。
【对应训练3】在化学研究中,实验和理论的关系是( )
A. 相互独立
B. 实验为主,理论为辅
C. 理论为主,实验为辅
D. 相辅相成
【答案】D
【解析】在化学研究中,实验和理论是相辅相成的关系,实验为理论提供依据,理论指导实
考点五 化学科学的探索空间
【对应训练1】下列不属于化学在能源领域探索的是( )
A. 开发太阳能电池
B. 研究高效的催化剂促进燃料燃烧
C. 从矿石中提取金属
D. 利用化学方法将生物质转化为生物燃料
【答案】C
【解析】从矿石中提取金属属于资源领域的应用,不属于能源领域的探索,C选项符合题意;A、B、D选项均属于化学在能源领域的探索。
验的进行,D选项正确;A、B、C选项说法均错误。
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