第1章 第1节 走进化学科学（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一化学必修第一册学习笔记（鲁科版 山东海南专版）

本讲义聚焦“走进化学科学”核心内容，系统梳理化学科学的形成与发展（古代活动、近代代表人物贡献、现代成就及我国成果），阐释其主要特征（宏微观结合认识物质、创造性及实验与理论并重的研究方法），并展望在资源能源等领域的探索空间，构建从历史到本质再到应用的完整知识支架。 该资料通过“思考”环节（如分析青蒿素提取方法）引导科学探究与实践，借助判断正误、选择题等习题培养科学思维，融入我国科学家成就案例增强科学态度与责任。课中助力教师引导互动，课后通过课时对点练帮助学生巩固知识、查漏补缺。

第1节　走进化学科学 [核心素养发展目标]　1.了解化学科学的主要特征和发展历程，熟知化学科学发展中的重大发现或成就，增强科学探究意识和创新意识。2.了解化学科学的探索空间和现代化学的“中心科学”地位，以严谨求实的科学态度对化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断，增强社会责任意识。 一、化学科学的形成与发展 1.古代的“化学活动”有烧制陶瓷、冶炼金属、酿造酒类。 2.近代化学科学在人类历史上有哪些代表人物及其重要贡献？完成下列连线。 3.现代化学科学的重大成就 4.我国化学家在化学研究中的重要成果 (1)1965年，我国科学家成功地合成了结晶牛胰岛素，这是世界上首次人工合成的、具有生理活性的蛋白质。 (2)2015年，我国科学家屠呦呦因发现抗疟新药青蒿素获得诺贝尔生理学或医学奖。 1.判断正误 (1)俄国科学家门捷列夫提出了氧化学说(　　) (2)提出分子学说是英国科学家对世界作出的重大贡献(　　) (3)现代化学科学研究，经历了由宏观向微观、由定性向定量、由静态向动态的不断深入(　　) (4)化学科学促进了生态学的发展(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√ 2.(2025·绍兴高一期末)下列属于中国化学家作出的贡献的是(　　) A.侯氏制碱法 B.原子论的提出 C.元素周期律的发现 D.化学元素概念的提出 答案　A 解析　中国科学家侯德榜发明了侯氏制碱法，A项符合题意；英国科学家道尔顿提出原子论，B不符合题意；俄国科学家门捷列夫发现了元素周期律，C不符合题意；英国科学家波义耳提出化学元素的概念，D不符合题意。 二、化学科学的主要特征 1.化学科学的概念及主要特征 (1)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)主要特征 ①从宏观和微观两个角度认识物质； ②以符号形式表征物质； ③在不同层面上创造物质。 2.化学科学的创造性 (1)发现并提取自然界中已经存在的物质。 (2)制造自然界中已经存在的物质。 (3)根据需要创造出自然界中原本不存在的、具有特殊性质或功能的新物质。 思考1　“化学的特征是认识原子、分子，并制造原子、分子”，这样理解化学科学的特征对吗？为什么？ 提示　不对。化学只能认识原子和分子，通过化学反应能制造分子，不能制造原子。 3.现代化学科学的研究方法——实验与理论并重 (1)实验技术手段不断升级优化 各种分析和测试物质结构、跟踪化学反应过程的技术如波谱、色谱、X射线衍射、飞秒化学、原子示踪等，成为现代化学研究的重要手段。 (2)理论计算辅以计算机模拟来研究物质的结构、预测物质的反应活性、研究反应的微观过程等，成为现代化学研究的热点。 思考2　阅读教材“青蒿素的发现、研究与应用之旅”，回答下列问题： (1)启发屠呦呦提取青蒿素的古代药方使用了怎样的提取方法？与屠呦呦建立的提取方法有何异同？利用了物质的哪些性质？ 提示　古方中采用由青蒿绞取青蒿汁的方法。 相同点：均能提取青蒿中的有效成分； 不同点：采用的溶剂不同，古法用水，而屠呦呦使用了沸点更低的乙醚。 利用了青蒿素在水、乙醚中的溶解性差异。 (2)材料中如何体现化学是一种创造性的科学？ 提示　发现并提取了青蒿中能抗疟疾的青蒿素，在测定了其组成和结构以后，合成了青蒿中没有的双氢青蒿素，体现了化学学科的创造性。 (3)在测定青蒿素的分子结构过程中，应用到了哪些新的化学技术？ 提示　应用高分辨率质谱仪测定了青蒿素的相对分子质量；用波谱、X射线衍射法测定了青蒿素的分子结构。 青蒿素的发现、研究与应用 1.判断正误 (1)化学科学的主要特征是认识物质、表征物质和创造物质(　　) (2)通过化学变化可以生成新的原子(　　) (3)现代化学已经成为实验与理论并重的科学，但化学离不开实验，可以不需要理论指导(　　) (4)青蒿素的发现标志着中医药化学的研究达到了终结性高峰(　　) (5)利用化学反应不仅可以制造出自然界中存在的物质，还能制造出自然界中不存在的物质(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√ 2.(2025·蚌埠高一期末)化学科学技术的发展对人类文明的进步发挥了巨大的推动作用。下列有关说法错误的是(　　) A.氮肥工业生产促进粮食增产 B.芯片研发推动信息技术发展 C.农药使用对环境保护无影响 D.药物合理使用有利人类健康 答案　C 3.化学是一门具有创造性的科学。下列事实不能直接体现这一说法的是(　　) A.青蒿素的发现与合成 B.水力发电 C.新型复合材料的发明 D.“21世纪的金属”——钛的冶炼 答案　B 三、化学科学的探索空间 1.化学科学的探索空间 化学家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。化学科学还将在资源和能源、材料科学、解决环境问题、生命科学和信息科学等方面发挥着重要作用。 2.化学科学已成为“中心科学” 1.判断正误 (1)化学科学推动了生命科学的发展，可以使研究人员在分子水平上了解疾病的病理(　　) (2)化学家已能在微观层面上操纵分子和原子，组装分子材料、分子机器等(　　) (3)化学科学的发展有助于环境治理(　　) (4)化学科学帮助人们从原子层次上了解生命问题的本质，揭示生命运动的规律(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)√　(4)× 2.(2025·泰州高一期末)“碳达峰”是指中国承诺二氧化碳排放量到2030年不增加，下列措施不利于实现“碳达峰”的是(　　) A.提倡乘坐公共交通工具出行 B.利用太阳能光解H2O制H2 C.大量开采可燃冰(主要成分甲烷)作为清洁能源 D.逐步减少火力发电的占比 答案　C 3.当前，从全球范围来看，人类所面临的挑战有健康问题、能源问题、粮食问题、环境问题等。化学家们希望从化学角度，通过化学方法解决这些问题，为人类的发展与进步作出更大的贡献。化学家所研究的课题很多，其中有： ①消除汽车尾气中的有害物质 ②开发新型制冷剂取代氟利昂 ③在无污染的条件下进行化学反应 ④研制开发超导材料 ⑤合成人造皮肤和血管 ⑥开发新型、高效药品 ⑦寻找高效催化剂在低能耗下分解水得到氢气和氧气 ⑧合成高效化肥 ⑨研制植物营养液进行无土栽培 (1)属于健康问题的有　　　　(填序号，下同)。  (2)属于能源问题的有　　　　　　。  (3)属于粮食问题的有　　　　　　。  (4)属于环境问题的有　　　　　　。  答案　(1)⑤⑥　(2)④⑦　(3)⑧⑨　(4)①②③ 课时对点练 [分值：100分] [1~8题，每小题6分] 题组一　化学科学的形成与发展 1.(2025·枣庄高一期末)化学科学的形成、发展与应用过程中，下列科学家与其成就不相对应的是(　　) A.英国科学家波义耳提出化学元素的概念 B.法国科学家拉瓦锡提出原子论 C.意大利科学家阿伏加德罗提出分子学说 D.我国科学家屠呦呦发现了青蒿素，有效降低了疟疾患者的死亡率 答案　B 解析　波义耳是英国化学家、物理学家，于1661年提出化学元素的概念，标志着近代化学的诞生，故 A正确； 英国科学家道尔顿提出原子论，为近代化学的发展奠定了坚实的基础，故 B 错误；我国科学家屠呦呦发现了青蒿素，有效降低了疟疾患者的死亡率，获得2015年诺贝尔生理学或医学奖，故 D 正确。 2.进入20世纪以后，化学科学经历了迅速发展的时期，取得了若干项现代化学的重大成就。下列各项中不属于这个时期重大化学成就的是(　　) A.放射性元素的发现 B.现代量子化学理论的建立 C.化学工业的迅速发展 D.制陶技术的成熟 答案　D 解析　制陶工艺属于古代实用技术。 题组二　化学科学及其主要特征 3.下列说法不正确的是(　　) A.“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”对青蒿素的提取属于化学变化 B.电视剧、电影里的烟雾缭绕的场景与某些化学反应有关 C.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，该过程发生了置换反应 D.新能源——可燃冰(CH4·8H2O)的利用与化学关系密切 答案　A 解析　青蒿素的提取属于物理变化，A项错误；利用一些化学反应可以产生白烟制造舞台效果，如白磷的燃烧等，B项正确；胆矾的成分是CuSO4·5H2O，该过程中发生反应：CuSO4+Fe===Cu+FeSO4，为置换反应，C项正确；可燃冰的利用体现了化学在能源领域的应用，D项正确。 4.2020年10 月7日，诺贝尔化学奖颁给两位女科学家，以表彰其“开发了一种基因组编辑方法”。下列说法不正确的是(　　) A.两位科学家获得诺贝尔化学奖而不是生理学或医学奖，是因为化学是在原子、分子的水平上研究物质的一门科学 B.化学的特征是从宏观和微观两个角度认识物质，以符号形式表征物质，在不同层面上创造物质 C.化学家在微观层面上可操纵分子和原子，组装分子材料，创造出更为优异的新物质 D.现代化学注重理论分析、推理，而不需要做化学实验 答案　D 解析　原子是化学变化中的最小微粒，分子由原子构成，化学是在分子、原子的水平上研究物质的一门科学，A正确；化学是一门以实验为基础的学科，实验是研究、学习化学的基本方法，现代化学同样需要做化学实验，D错误。 题组三　化学科学的探索空间与应用 5.两位科学家因为发现细胞膜水通道，以及对离子通道结构和机理研究作出的开创性贡献而获得诺贝尔化学奖。他们之所以获得诺贝尔化学奖而不是生理学或医学奖是因为(　　) A.他们的研究与化学物质水有关 B.他们的研究有利于研制针对一些神经系统疾病和心血管疾病的药物 C.他们的研究深入分子、原子的层次 D.他们的研究没有深入细胞的层次 答案　C 6.(2024·重庆高一检测)我国科学家在国际上首次以CO2和H2为原料，在构筑的纳米“蓄水”膜反应器中实现了二氧化碳在温和条件下一步转化为乙醇的反应，该反应微观示意图如下。有关说法错误的是(　　) A.反应前后分子种类改变，原子种类不变 B.纳米“蓄水”膜反应器中发生化学变化 C.示意图中从宏观的角度展示了化学变化中物质的变化 D.该反应能吸收CO2，缓解温室效应，还能将其转化成燃料 答案　C 解析　由图可知，二氧化碳分子和氢气分子反应生成乙醇分子和水，反应前后分子种类改变，而原子始终都是C、H、O三种，原子种类不变，A项正确；纳米“蓄水”膜反应器中二氧化碳和氢气反应生成乙醇和水，发生了化学变化，B项正确；示意图中从微观的角度展示了化学变化中物质的变化，C项错误；该反应能吸收CO2，二氧化碳可造成温室效应，即能够缓解温室效应，生成的乙醇可作燃料，D项正确。 7.(2024·厦门高一检测)哈工大研究团队设计了一种使用磁性材料的微型纳米生物机器人，利用旋转磁场对机器人进行远程导航，将药物输送至小鼠的组织，从而治愈了小鼠的脑瘤。该机器人制备和作用示意如图： 紫杉醇是一种抗癌药物，下列说法错误的是(　　) A.化学家能研制新药物，为人类提供健康保障 B.可以通过X射线衍射确定紫杉醇分子中各原子的空间位置 C.从植物中提取的紫杉醇药效优于通过化学合成制备出的紫杉醇 D.化学家已能在微观层面上操纵分子和原子，组装分子机器 答案　C 解析　从植物中提取的紫杉醇，与通过化学合成制备出的紫杉醇，只要是纯品，药效是相同的，C错误。 8.(2025·天津南开区高一期末)下列职业与利用14C测定文物年代相关的是(　　) A.营养师 B.环境保护工程师 C.电池研发人员 D.科技考古研究人员 答案　D 解析　测定文物年代属于科研工作，则科技考古研究人员利用14C测定文物年代，故选D。 [9~11题，每小题8分，有一个或两个选项符合题目要求] 9.中华文明源远流长，现代科技也迅猛发展。下列有关我国文明和科技的说法中不涉及化学变化的是(　　) A.青铜器皿除锈 B.节日燃放烟花 C.丝绸残片剥离 D.制造“蛟龙”号潜水器 答案　C 解析　青铜器皿除锈过程中生成新物质，涉及化学变化，故A不符合题意；燃放烟花涉及燃烧，生成新物质，涉及化学变化，故B不符合题意；丝绸残片剥离过程中没有新物质生成，是物理变化，故C符合题意；制造“蛟龙”号潜水器涉及新材料的制造，涉及化学变化，故D不符合题意。 10.(2024·厦门期末)我们应该积极宣传科学知识，揭露伪科学。下列各项中属于伪科学的是(　　) A.饮用工业酒精会使人双目失明 B.新粉刷过石灰浆的墙壁会“出汗” C.用扫描隧道显微镜可观察到分子的图像 D.用催化剂可将水变为燃油(由碳、氢元素组成) 答案　D 解析　由质量守恒定律可知：化学反应前后元素的种类和数目都不会改变，水中含有氢、氧元素，而燃油中含有碳元素，所以水不可能转化为燃油，故D项属于伪科学。 11.(2024·济南高一检测)利用“碳捕获与储存”技术可将工厂排放的CO2收集并储存，原理如图所示。 下列说法中，不正确的是(　　) A.“碳捕获与储存”有助于缓解温室效应 B.过程Ⅰ中用NaOH溶液“捕获”排放的CO2 C.过程Ⅲ和过程Ⅳ的反应类型分别为分解反应和复分解反应 D.上述过程中只有NaOH能够循环利用 答案　CD 解析　“碳捕获与储存”能减少二氧化碳的排放，有助于缓解温室效应，A正确；由图知，过程Ⅲ为分解反应，过程Ⅳ为化合反应，C错误；根据图示可知，NaOH和Ca(OH)2既参与反应，又生成，能够循环利用，D错误。 12.(7分)回答下列问题： (1)化学是一门具有　　　　的科学，它的特征是认识分子和制造分子，同时，它也是一门实用性科学，在人类生产和生活中有着重要的作用。  (2)市场上出现的“葡萄糖酸钙”“加碘食盐”“含氟牙膏”等商品中的钙、碘、氟应理解为　　　　　　(填字母)。  A.原子 B.分子 C.离子 D.元素 (3)某种麦片中含有微量极细小的还原铁粉，食用这种麦片后，铁在人体胃液(含HCl)中变成亚铁盐，其反应的化学方程式为　　　　。  答案　(1)创造性　(2)D　(3)Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ 解析　(3)人体胃液中含有盐酸，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。 13.(9分)回答下列问题： (1)“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向。“绿色化学”要求从根本上消除污染，是一门能阻止污染产生的科学。它包括“绿色生产”和“绿色销毁”等内容。据报道，某地在整顿音像市场的活动中，查获了一大批盗版光盘，并进行了“绿色销毁”。以下做法中，属于“绿色销毁”的是　　(填字母，下同)。 A.泼上汽油焚烧 B.倾倒入江河中 C.深埋于土壤中 D.碾压粉碎后再回收利用 (2)国际上提出的“绿色化学”是指在化学工业生产中　　　　。  A.对废水、废气、废渣进行严格的处理 B.不排放任何有害的物质 C.在化工厂周围种草、种花，将其变成花园式工厂 D.以绿色植物为原料，以生物催化剂实现化工过程 (3)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，其特征是　　　　。 答案　(1)D　(2)B　(3)从宏观和微观两个角度认识物质、以符号形式表征物质、在不同层面上创造物质 解析　(1)“绿色化学”要求从根本上消除污染，对盗版光盘进行“绿色销毁”，焚烧、倾倒入江河中、深埋于土壤中都会对环境产生不利影响，将盗版光盘碾压粉碎后再回收利用可节约资源，实现资源的循环利用，同时减少污染，D符合题意。 (2)“绿色化学”是指利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，也称环境友好化学。对废水、废气、废渣进行严格的处理，不属于“绿色化学”，A错误；不排放任何有害的物质，是从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，属于“绿色化学”，B正确；在化工厂周围种草、种花，将其变成花园式工厂，并不能减少工厂废气、废液和废渣的排放，不属于“绿色化学”，C错误；以绿色植物为原料，以生物催化剂实现化工过程，不一定能减少有害物质的排放，不一定符合“绿色化学”，D错误。 14.(12分)(1)铜是生命必需的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。请完成下列问题： ①在西汉古籍《淮南万毕术》中曾有“曾青得铁则化为铜”之说，试写出该句描述的现象所涉及的反应的化学方程式：　　　　　　　。  ②铜器表面有时会生成铜绿[主要成分为Cu2(OH)2CO3]，这层铜绿可用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式：　　　　　　　。  (2)为缓解能源危机，能源专家构想出了利用太阳能促使燃料循环的构想图： 当前，科学家还未实现这一构想。但大自然已经解决了这个问题，绿色植物的光合作用就是在日光作用下，利用太阳能把CO2和H2O转变成了能源物质葡萄糖(可燃烧)：6CO2+6H2OC6H12O6+6O2。 ①分别写出CH3OH、NH3在空气或氧气中燃烧的化学方程式。 CH3OH燃烧：　　　　；NH3燃烧：　　　　。  ②在此构想的物质循环中，太阳能最终转化为　　　　能。 ③实现上述构想的关键问题是　　　　　　　。 答案　(1)①Fe+CuSO4===FeSO4+Cu ②Cu2(OH)2CO3+4HCl===2CuCl2+CO2↑+3H2O　(2)①2CH3OH+3O22CO2+4H2O　4NH3+3O22N2+6H2O　②热　③寻求使燃烧产物吸收太阳能，转变为燃料的高效催化剂(其他合理答案也可) 解析　(1)①“曾青得铁则化为铜”是铁从硫酸铜中置换出铜。②铜绿可用盐酸除去。(2)①由物质转化关系可以看出CH3OH燃烧最终变成CO2和H2O，NH3燃烧变成N2和H2O，据此可以写出反应的化学方程式。②由能量转化关系可以看出，燃烧产物吸收太阳能转化成反应物中的化学能，反应物燃烧时又将化学能转化为热能。③实现构想的关键是寻求高效的催化剂，实现燃烧产物吸收太阳能转变为燃料。 学科网（北京）股份有限公司 $