第1章 第1节 认识化学科学（教学课件）-【一本】2025-2026学年新教材九年级化学上册同步训练（沪教版2024）

这是一片玉米地，占地五亩，约3333平方米。这是一台能合成淀粉的生物反应器，大小一立方米。如果让他们进行一场淀粉合成大赛，谁能赢？答案是旗鼓相当。魔法不是科学。在中国科学院天津工业生物技术研究所，科研人员是这样。合成淀粉的第一步是把气态的二氧化碳留住，这一步依然需要阳光、二氧化碳和水。太阳能发电，电解水产生氢气，利用氢能将气态二氧化碳还原成更易溶于水的一碳化合物。第二步是重新设计低碳化合物逐步聚合成淀粉的新途径。科学家们尝试借助计算机寻找更简单高效的方法构建模型，大量计算。从近7000种反应中，他们算出了一条只需九步的基建路径。但这只是理论可行、自然合成淀粉的路径，历经上亿年进化才流畅运行。计算得出的方法要想实现，还要跨过各反应不兼容的鸿沟。办法总比困难多，解决复杂过程中的不兼容问题正是模块化的拿手好戏。就这样，工程思维被引入进来。科学家们将合成过程划分为四个功能模块，每个模块的反应物和产物是明确的，但每个模块内部都有多种可选择的反应和没像拼积木一样尝试不同的组合。终于，一条只有11步反应的淀粉合成途径运行了起来。但新方法的初级版本反应效率不够高，科学家们又从反应本身入手，改造限制反应速度的关键酶和关键别构蛋白，提高反应活性，进一步从工程上进行优化，让彼此干扰的反应分开进行，将反应效率提高了130倍。经过推算，仅有11步的人工合成路径与六十多步的自然合成相比，已经能将太阳光的理论转化效率提高3.5倍，淀粉合成速率提高8.5倍。更重要的是，新方法可以像啤酒发酵一样生产淀粉，不用占用大量的土地和淡水资源，而且这一方法的效率和速度还有很大的提高空间。科学家们正在继续优化，向终极版本进发。未来，当一座座人工合成淀粉的生物反应器有序运行起来，我们的粮食安全将更加有保障。 化学是什么？化学是创造。在实验室，我完成了人生中第一幅利用电解做出的抽象派画作，第一次合成出了阿司匹林，第一次做出了神奇的量子点。化学最让我着迷的就是能够发现、创造、调控物质世界的万千变化。化学是一门深入微观世界的科学，我们能利用扫描探针显微镜观察分子如何像搭积木一样优雅的自组装。我们还通过计算机模拟看到1万亿分之一秒内化学反应是如何发生的。化学是一门中心科学，你能想象这个由几个原子组成的小小集团的研究，却涉及六个学科的交叉吗？伏十8的生产需要加速器，彭氏的负极涉及化工新技术，而这项研究本身则是从生命科学出发，直面癌症诊断和治疗的医学难题。化学是什么？答案就藏在你对世界的好奇里。 科学小实验跳舞的红豆透明杯子里倒入两勺小苏打，然后再倒入少许自来水，用木棍搅拌一下，再少量多次的倒入白醋，每次不要倒太多哟。最后拿出妈妈煮粥用的红豆倒入瓶子里，等待几秒钟，红豆开始上下翻滚跳舞。 向烧杯中倒入95%的酒精。再掺入约同量的水。将棉布手绢进入后轻轻挤干。点燃。火焰熄灭了。想想看手绢为什么没有被烧坏？ null这是一杯水滴加了酚酞。在这一杯加入浓氨水。滴加酚酞溶液变成红色氨，能使酚酞变红。现在用钟罩把他们照在一起。我们看到原来无色的加有酚酞的水，水面慢慢变红了。而且越来越红了。再过一段较长的时间，红色扩散到整杯水使酚酞变红的肯定还是安。问题是原来水中并没有加氨，安显然是来自他旁边的烧杯中的浓氨水。那么安是怎样从一个烧杯进入到另一个烧杯里的呢？你能从微粒的观点加以解释吗？ 第1章 开启化学之门 九年级上册 (沪教版) 1.1 认识化学科学 目 录 目标导航 新课导入 新课学习 课堂小结 课堂检测 1 2 3 4 5 能通过简单的实例认识化学学科的神奇魅力； 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； 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。 目标导航 新课导入 从刀耕火种的原始社会到日新月异的现代社会，人类文明的每一次重大进步，社会的每一次重要变革，化学都起到重要的推动作用。 钻木取火 古代冶铁 工业革命 新能源开发 从刀耕火种的原始社会到日新月异的现代社会，人类文明的每一次重大进步，社会的每一次重要变革，化学都起到重要的推动作用。 化学是一门怎样的科学? 为什么具有如此重要的作用? 一、有趣而神奇的化学 新课学习 化学是研究物质的组成、结构、 性质、转化及应用的一门自然科学。 化学常通过实验来探究和揭示自 然界的规律。 化学是什么 化学研究物质的组成、结构、性质、转化及应用，与物理和牛物学一样，都属于自然科学。化学常通过实验来探究和揭示自然界的规律，有着独特的魅力。 你能描述和解释观察到的实验现象吗? 观察到：烧杯中有大量的气体产生。 解释：小苏打和白醋混合后生成的新的物质——二氧化碳气体。持续产生的二氧化碳能推动红豆在液体中上下翻滚。 实验探究 体验化学的趣味性 1.在一个烧杯中加入3小勺小苏打，再加入少量白醋,观察现象。2.向上述烧杯中再加入一小把红豆，加入适量白醋，观察现象。实验中可以观察到：烧杯中有大量的气体产生。 这是小苏打和白醋混合后生成的新的物质——二氧化碳气体。持续产生的二氧化碳能推动红豆在液体中上下翻滚，十分有趣。 燃烧是生活中常见的现象，而在我们的印象中，可燃物一般都需要点燃后才能燃烧。那么，不直接点燃，物质能燃烧吗? 燃烧是生活中常见的现象，而在我们的印象中，可燃物一般都需要点燃后才能燃烧。那么、不直接点燃，物质能燃烧吗? 你能解释实验现象吗? 交流讨论 乙醚燃烧 引发 棉花燃烧 实验中棉花能燃烧，实质上是由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。 所以，燃烧现象比较复杂，不能只看表面现象而是要分析燃烧产生的原因。 观察思考 烧不坏的手帕 这些奇特的实验现象背后蕴含着丰富的化学知识，通过学习化学就能揭开其中的奥秘。 以上实验似乎都给我们留下了一些“悬念”，这其实都和我们要学习的化学知识有关。这些奇特的实验现象背后蕴含着丰富的化学知识,通过学习化学就能揭开其中的奥秘。 基于实验现象展开思维 观念建构 神奇的化学实验现象，可以激发我们的思考力和想象力。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。 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。 实验探究 你如何解释产生的现象? 【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，观察现获。这一实验现象说明了什么? 【实验2】在烧杯B中重新配制5 mL甲溶液。在烧杯中加入3~5 mL浓氨水，用一个大烧杯把两个烧杯罩在一起,观察实验现象。你如何解释产生的现象? 塑料 合成橡胶 合成纤维 化学创造新物质 化学更神奇之处是可以创造出性能各异的各种新材料,如生活中随处可见的用途广泛的塑料、合成纤维和合成橡胶。 “碳海绵”的全碳气凝胶 2013年我国科研人员利用碳纳米管和石墨烯制备出一种世界上最轻的材料——称为“碳海绵”的全碳气凝胶。100 cm3大小的“碳海绵”放在花蕊上，花蕊几乎没有被压弯。这种材料还具有很好的隔热效能，可广泛应用于建筑、航空航天等领域。 港珠澳大桥 新一代高性能的防腐涂层钢筋 特殊的聚乙烯纤维 2018年10月.被称为“现代世界新七大奇迹”之一的我国港珠澳正式开通。这项“超级工程”全长55 km,是目前全球最长的跨海大桥,是当今世界最具挑战性的工程之一。它涵盖全球多项尖端科技,为保证港珠澳大桥能耐久使用120年,新材料和新技术发挥了巨大作用。例如,为抗击高温高湿的海洋气侯环境对金属的腐蚀,我国科技人员研制出新一代高性能的防腐涂层钢筋。吊起港珠澳大桥的高性能绳索由特殊的聚乙烯纤维制成,这种纤维粗细仅有头发的十分之一,一条缆绳由十几万根这样的纤维组成，强度高，承重力大。这些材料都是通过化学方法和技术制成的。 二、历史悠久的化学 新石器时代的双耳彩陶罐 商代的青铜纵目面具 战国时期的越王勾践剑 古代实用化学 我国古代劳动人民在新石器时期就能烧制陶器:股商时期就能冶炼、铸造青铜器;春秋战国时期已能熟炼隼握铁的冶炼技术，并用于各种器皿、农具和兵器的制造(如图)。 中国古代化学工艺为世界化学工艺的发展作出了重要贡献,创造了辉煌的成就。英国科技史专家李约瑟曾评价道:整个化学最重要的根源之一是从中国传出去的。 近代化学 01 波义耳 在《怀疑的化学家》中提出：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。 02 拉瓦锡 建立了关于燃烧的氧化学说。 03 道尔顿 提出了原子论。 04 阿伏伽德罗 提出了分子假说，奠定了近代原子分子论的基础。 05 门捷列夫 根据化学元素性质递变规律，提出了元素周期律。 清代著名学者徐寿(1818—1884)及其参与翻译的《化学鉴原》 三、促进社会发展的化学 合成氨工厂 我国粮食总产量（2018~2023年） 化石能源过度消耗 导致温室效应加剧 全球气候变暖 能源短缺 开发新能源 拓展视野 我国科学家首次实现利用二氧化碳人工合成淀粉 我国自主研发的歼-20战斗机 搭载神舟十六号载人飞船的火箭成功发射 “加强国防科技工业能力建设”、“加快武器装备现代化”，对维护国家安全和世界和平至关重要。新型武器的研制和武器性能的提高同样离不开化学科学。航天航空领域所需的新型高效推进剂，高强度、耐高温、抗老化的新型材料的开发研制也都需要化学科学支撑。 工业光导纤维内窥镜 半导体硅片 40纳米级北斗双模芯片 合金人工骨骼 现代科学技术领域中,各种具备卓越和独特性能的材料都需要化学家运用化学方法研发和制造。例如在信息技术领域广泛应用的半导体硅片和在工业、医疗与通信技术等领域有重要应用的光导纤维均需要通过化学方法制取;制造具有广泛用途的纳米材料和各种合金也需要应用化学方法。 中国化学家 徐光宪 徐光宪(1920—2015 )，著名物理化学和无机化学家，在国际上首次提出了关于稀土分离的全新理论以及相关的公式和计算程序，设计出新的工艺流程，使我国稀土分离技术达到国际先进水平，被誉为“中国稀土之父”。2008年获国家最高科学技术奖。 中国化学家 闵恩泽 闵恩泽( 1924—2016)，著名石油化工专家，我国炼油催化应用科学的奠基人，石油化工技术自主创新的先行者，我国绿色化学领域的开拓者，对我国炼油工业的现代化产生了重大影响，被誉为“中国催化剂之父”。2007年获国家最高科学技术奖。 当前，我国正处于以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的进程中。 新能源 新材料 新医药 新产业 化学科学技术 课堂小结 历史悠久的化学 促进社会发展的化学 有趣而神奇的化学 1.1 认识化学科学 研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用 1、下列关于合理利用化学对人类影响的认识不正确的是（　　） A．穿着更舒适 B．粮食更紧缺 C．居住更温馨 D．出行更便捷 B 随堂练习 合理利用化学，利用农药和化肥使农业增产丰收，解决粮食危机，故B说法错误。 2、图片中不属于化学对人类贡献的是（　　） A．研制新型建筑材料 B．改良水稻品种 C．冶铁炼钢 D．合成药物 B 改良水稻品种是生物基因工程，不属于化学对人类贡献。 3、化学发展史上，提出元素周期律的科学家是（　　） A．居里夫人 B．道尔顿 C．门捷列夫 D．拉瓦锡 C 门捷列夫 俄国科学家，发现并归纳元素周期律，依照原子量，制作出世界上第一张元素周期表，并据以预见了一些尚未发现的元素。 4、下列不能体现化学促进社会发展的是（　　） A．利用化学合成药物，科学使用保障人体健康 B．利用化学研发清洁能源，推广使用减少空气污染 C．利用化学合成新型材料，提高人类的生活质量 D．利用化学开发化工材料的生产工艺，大量生产满足所有需要 D D、利用化学开发化工材料的生产工艺，大量生产满足所有需要，会浪费大量的资源和能源物质，容易造成不必要的浪费。这不能作为正方的论点。 5、以下做法符合“绿色化学”理念，可行的是（　　） A．将塑料垃圾直接焚烧 B．禁止工厂生产过程中使用任何有毒的物质 C．工厂生产过程允许先污染后治理 D．合理使用有机肥和可降解农药，增加产量 D A、将塑料垃圾直接焚烧，会产生大量的烟尘和有害气体，造成空气污染，A错误； B、工厂生产过程中可以使用有毒的物质，只要能将有害物质转化为无毒物质即可，B错误； C、工厂生产过程不允许先污染后治理，有些污染很难治理，C错误； D、合理使用有机肥和可降解农药，可以增加产量，D正确。 完成《一本•同步训练》 相关课时练习 声明 本文件著作权为一本公司所有,仅限于教师教学及其他非商业性和非盈利性用途。如发现盗用、转卖、网络传播等侵权行为,本公司将依法追究其相应法律责任。 部分素材来源于网络，如有争议，请联系“一本初中教学服务”微信公众号删改。 谢谢！ 部分图片、视频来源于网络，如有侵权，请私信联系，删除。 棉花燃烧 Lavf60.4.100 Lavf60.4.100 Lavf58.28.100 $$