第1章 第1节 走进化学科学-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第一册五维课堂同步Word教案（鲁科版2019）

第一节　走进化学科学 学业水平目标 学科核心素养 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 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。促进学生在“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”等化学学科核心素养的发展 [知识梳理] 1．化学科学的形成与发展 (1)古代人类的化学实践活动 火种的获取和　保存　、　烧制　陶瓷、　冶炼　金属、酿造　酒类　和炼丹等。 (2)近代化学发展的里程碑 年代 科学家 重大发现或成就 作用 1661年 英国科学家波义耳 提出了　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 提出了　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 提出了　原子论　 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 提出了　分子学说　 系统地解决了在　物质组成和原子量(现称相对原子质量)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　 把　化学元素及其化合物　纳入了一个统一的理论体系 (3)现代化学的发展成就 ①现代化学的重大成就 发现　放射　性元素，建立现代量子化学理论、创造新分子的　合成　化学，创立高分子化学、化学热力学与动力学的开创性研究等。 ②1965年——中国科学家人工全合成的　牛胰岛素　，是首次人工合成的、具有生理活性的蛋白质，标志着人类在认识生命、探索生命奥秘的征途中迈出了关键的一步。 2．化学科学的主要特征 (1)化学科学的概念 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)化学科学的特征 化学的特征就是　从微观层面上认识物质、以符号形式表征物质、在不同层面上创造物质　。 3．化学科学的探索空间 展望未来，化学科学具有十分广阔的探索空间： (1)化学家们已能在微观层面上操纵　分子　和　原子　，组装分子材料、分子器件和分子　机器　等。 (2)化学科学将在　资源和能源的开发、利用　方面大显身手。 (3)化学科学将继续推动材料科学的发展，使各种　新型材料　的生产成为可能。 (4)化学科学将为解决环境问题提供有力保障。 (5)化学科学能帮助研究人员在　分子水平上　了解疾病的病理，寻求新方法，研制新药物，为人类提供健康保障。 [预习质检] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)化学研究的主要目的就是认识物质。( × ) (2)化学家可以制造出自然界中不存在的物质。( √ ) (3)化学研究会造成严重的环境污染，最终人类将毁灭在化学物质中。( × ) (4)化学科学与其他科学的联系不密切。( × ) 2．法国化学家拉瓦锡对近代化学的最大贡献是(　　) A．最早使用天平研究化学 B．最早提出空气是由O2和N2组成的结论 C．提出氧化学说 D．用加热HgO的方法制取O2 解析：C　[法国化学家拉瓦锡对近代化学的最大贡献是提出了氧化学说，使近代化学取得了革命性的进展。] 3．化学在人类社会发展中起着重要作用，展望未来，化学科学具有十分广阔的探索空间。请你分析下列四个选项，现代化学不涉及的研究领域是(　　) A．开发新的能源 B．合成新的物质 C．空间形式和数量关系 D．防治环境污染 解析：C　[现代化学和人们的生活息息相关，涉及资源开发、材料研制、环境保护、生命科学等诸多方面。而空间形式和数量关系不属于化学研究的范畴。] 化学科学在不同阶段的发展情况 [温馨提示]　(1)化学的发展带动了相关科学的进步。 (2)化学科学的发展，对人类文明的进步起到了巨大的推动作用，化学科学及其发展为人类的生存与发展作出了重要贡献。 [典例剖析] [例1]　下列科研成果是由中国科学家在化学研究中取得的是(　　) A．1869年发现元素周期律，把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系 B．新一代抗疟药——青蒿素的发现 C．1777年提出了氧化学说 D．因发明氨的工业合成方法而获得1918年诺贝尔化学奖 [解析]　B　[1869年发现元素周期律的是俄国化学家门捷列夫，故A项不符合题意；中国科学家屠呦呦多年从事中药和中西药结合研究，突出贡献是发现了青蒿素，故B项符合题意；法国化学家拉瓦锡提出了氧化学说，故C项不符合题意；因发明氨的工业合成方法而获得1918年诺贝尔化学奖的是德国人哈伯，故D项不符合题意。] [变式训练] 1．在科学史上中国有许多重大的发明和发现，为世界现代物质文明奠定了基础。以下涉及化学科学且是中国对世界重大贡献的是(　　) ①造纸　②发现了元素周期律　③提出原子论　④指南针　⑤炼铜、炼铁　⑥提出化学元素的概念　⑦人工合成牛胰岛素　⑧火药 A．①②③④　　　　　 B．②④⑦⑧ C．①⑤⑦⑧ D．③⑤⑥⑦ 解析：C　[我国四大发明中的造纸和制火药涉及化学科学，同时我国也是最早使用青铜器和冶炼铁的国家，1965年我国在世界上首次人工合成了结晶牛胰岛素，这些都是我国对世界的重大贡献。] 化学科学的主要特征 化学科学的创造性及实用性 (1)化学科学的创造性：起初人们从矿物、岩石、生物体中提取物质，后来科学家逐步制造出大量物质。可以说化学是一门具有创造性的科学。 (2)化学科学的实用性：合成氨技术的应用，解决了饥饿对人类的威胁；医药的合成，使人的寿命大大提高；芯片和光导纤维的使用，引导人们进入信息时代；食品添加剂、化妆品、塑料、橡胶、纤维的合成，使人们的生活丰富多彩。因此，化学又是一门在人类生产和生活中有着重要作用的实用性科学。 (3)化学科学的特征：从微观层面上认识物质、以符号形式表征物质、在不同层面上创造物质。 [温馨提示]　在理解化学科学的概念时应注意以下几点 (1)化学研究的对象是原子和分子等微观粒子。 (2)化学研究的内容是物质的组成、结构、性质、转化及其应用等。 (3)化学是一门自然科学。 [典例剖析] [例2]　(双选)下列各项中，主要属于化学科学研究范畴的是(　　) A．许多金属和合金具有低温下失去电阻的特性，即具有超导性 B．两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核时要释放出大量的能量，所释放出的能量可用于发电 C．美国科学家利用分子组装技术研制出世界上最小的“纳米算盘”，该算盘的算珠由球形的C60分子构成 D．天然气的主要成分甲烷是由C和H两种元素组成的 [解析]CD　[超导性不是化学的研究范畴，故A项错误；核反应不是化学变化，不属于化学科学的研究范畴，故B项错误；分子组装技术研究的对象是分子，属于化学科学的研究范畴，故C项正确；物质的组成元素是化学科学研究的内容，故D项正确。] [变式训练] 2．下列描述中不正确的是(　　) A．化学的特征就是认识分子和制造分子，它是一门具有创造性和实用性的科学 B．人们可以利用先进的技术和设备通过化学变化制造出新的原子和新的分子 C．制陶瓷、冶金及酿酒过程中，肯定发生了化学变化 D．化学家可以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 解析：B　[化学科学的特征是认识分子和制造分子，化学是一门具有创造性和实用性的科学，A项正确；化学变化可以制造分子，但不能制造原子，B项错误；制陶瓷、冶金及酿酒过程均生成了新物质，发生了化学变化，C项正确；科学家可以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，D项正确。] 化学科学的探索空间 1．随着科学技术的发展，化学实验室中出现了许多先进的仪器。例如利用色谱仪可以把某种物质从其混合物中分离出来，而X射线衍射仪、质谱仪、核磁共振仪等则可以帮助人们测定化学物质的结构，还可以跟踪化学反应的过程(示踪化学)。 2．计算机技术的兴起为化学实验研究开辟了一个新领域——计算化学。 [典例剖析] [例3]　诺贝尔化学奖获得者艾哈迈德·泽维尔开创了“飞秒(10－15s)化学”的新领域，使运用激光光谱技术观测化学反应中分子、原子的运动成为可能。你认为该技术不能观察到的是(　　) A．化学变化中反应物分子的分解 B．化学反应中原子的运动 C．化学变化中生成物分子的形成 D．原子核的内部结构 [解析]　D　[由“使运用激光光谱技术观测化学反应中分子、原子的运动成为可能”可知，该技术可以观察到原子的运动，但不能观察到原子核的内部结构，故选D项。] [变式训练] 3．化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是(　　) A．为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药 B．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理 C．实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源 D．垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用 解析：D　[化肥和农药的使用可以提高农作物的产量和质量，但大量使用时会污染土壤。绿色化学的核心是实现零排放。化石燃料在自然界中的含量是有限的，在利用化石燃料的同时，还应开发其他清洁新能源。] 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　对应学生讲义P3 1．我国科技创新成果斐然，下列成果中获得诺贝尔奖的是(　　) A．徐光宪建立稀土串级萃取理论 B．屠呦呦发现抗疟新药青蒿素 C．闵恩泽研发重油裂解催化剂 D．侯德榜联合制碱法 解析：B　[2015年屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖，以表彰她发现青蒿素——一种用于治疗疟疾的药物。] 2．近代化学取得了革命性进展的标志是(　　) A．1869年俄国科学家门捷列夫元素周期律的发现 B．1803年英国科学家道尔顿原子论的建立 C．1777年法国科学家拉瓦锡氧化学说的建立 D．1661年英国科学家波义耳提出了化学元素的概念 解析：C　[1777年法国科学家拉瓦锡建立氧化学说，使近代化学取得了革命性的进展。] 3．化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的基础自然科学。下列变化不属于化学变化的是(　　) A．氢气、硫黄在氧气中燃烧 B．碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]呈现美丽的绿色，将其加热变为黑色 C．日本广岛原子弹的爆炸 D．钢铁生锈 解析：C　[A项中发生了化学反应，生成了新物质H2O、 SO2，属于化学变化；B项中发生了分解反应，Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑，过程中有新物质生成，属于化学变化；C项中原子弹的爆炸，属于核反应，不属于化学变化的范畴；D项发生了化学反应，有新物质(铁锈)生成，属于化学变化。] 4．以下事实与化学科学的创造性无关的是(　　) A．国家游泳馆水立方采用的覆盖膜为先进的EFET膜，具有防火、抗老化等功能 B．航天英雄翟志刚穿着我国自行设计的航天服漫步太空 C．北斗导航系统可为用户提供定位、导航和授时服务 D．科学家研制新型药物抗击新型冠状肺炎病毒 解析：C　[化学科学的创造性体现在发现新物质和创造新物质方面，EFET膜、航天服所用材料以及新型药物均属于化学科学的创造性发明。] 5．1828年，德国化学家维勒用无机化合物合成了第一种有机化合物，由此突破了无机物和有机物之间的界限，开创了有机合成的新时代。 (1)人类利用无机物合成的第一种有机化合物是　________　。 A．蛋白质　　　　 B．甲烷 C. 尿素 D．醋酸 (2)下列说法中错误的是　________　。 A．一些有机化合物可以从有机体中提炼出来 B．甲烷为有机化合物 C．有机化合物与无机化合物的性质完全不同 D．人们可以合成自然界中不存在的物质 解析：(1)1828年，德国化学家维勒在实验室里用无机化合物氰酸铵(NH4CNO)合成出有机化合物尿素[CO(NH2)2]，证明了有机物和无机物是可以相互转化的，所以C正确。(2)最早人们是从有机体中提炼出有机物，所以一些有机化合物可以从有机体中提炼出来，故A正确；无机物和有机物既有区别又有联系，无机物和有机物的性质区别并没有绝对的界限，二者性质具有一定的相似性，故C 错误； 人们通过有机合成可以获得自然界存在的有机物，还可以合成自然界中不存在的物质，故D正确。 答案：(1)C　(2)C [课堂小结] 学科网（北京）股份有限公司 $$