2022化学鲁科版《走进化学科学》

化学1（必修）第一章认识化学科学第1节走进化学科学溶洞的形态为什么会发生变化？自然界中的溶洞[实验探究]

在澄清石灰水中通入适量的CO2

再通入过量的CO2

，观察现象。实验内容实验现象结论通入适量的CO2通入过量的CO2出现白色沉淀白色沉淀消失出现白色沉淀由于溶洞中含有较高浓度的CO2

，发生了CaCO3→Ca(HCO3)2→CaCO3的转化加热得到的澄清溶液

1.澄清石灰水通入适量的二氧化碳时生成难溶的碳酸钙沉淀：C02+Ca(OH)2=CaCO3+H2O2.当通入过量的二氧化碳时，碳酸钙又溶解生成可溶的碳酸氢钙,加热碳酸氢钙又产生碳酸钙沉淀。

CaCO3+C02+H2O=Ca(HCO3)2Ca(HCO3)2＝CaCO3+H2O+C02

3.溶洞形状的变化就是由于溶洞中含有浓度较高的二氧化碳气体与水以及碳酸钙发生上述反应的缘故。

交流*研讨1.通过初中化学课程的学习以及上面的介绍，你对化学科学有了哪些认识?你能否用简短的几句话或几个词语描述一下你心中的化学?

化学就是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的自然科学，她对于我们认识和利用物质具有重要的作用。

化学世界神奇美妙，化学天地广袤无垠，化学科学魅力无穷，在高中阶段你将学习那些化学科学知识和方法呢？还是让这套教材带你走进化学科学吧！化学必修模块选修模块物质结构基础化学反应与能量化学与可持续发展

化学1化学2认识化学科学化学实验基础常见无机物及其应用

有机化学基础物质结构与性质实验化学化学反应原理化学与技术化学与生活必修《化学1》的教材体系结构1、认识化学科学

2、元素与物质世界走进化学科学研究物质性质的方法和程序化学中常用的物理量-----物质的量元素与物质的分类电解质氧化剂和还原剂3、自然界中的元素

4、元素与材料世界碳的多样性硅无机非金属材料氮的循环铝金属材料硫的转化海水中的化学元素复合材料一.化学是具有创造性的、实用的科学1.从自然物质中认识物质的性质和结构、把它们从矿物、岩石、或生物体中提取出来。2.从现有的物质制造出自然界中不存在的物质，以满足人类科研、生产、生活的需求。3.目前已发现和创造的化合物已经超过3500万种。且每年以几百万种的速度增长。化学学科的实用性是指：它在人类的生产、生活中有着重要作用。

如果没有化学科学：n20世纪初的合成氨技术－－人类将面临饥饿的威胁；n抗生素、抗病毒新药的成功研制－－人类将难以摆脱病魔；n合成塑料、纤维、橡胶、硅芯片和光导纤维－－人类将不可能进入信息时代；n玲琅满目的化妆品和功能各异的食品添加剂――人类生活不会如此丰富多彩。二.化学科学的形成和发展古代：

最早的化学实践活动是地球先民们生火取食、之后人们学会了烧制陶瓷、冶金、酿酒，并希望制出长生不老药或把廉价金属炼制成金。近代：

1661年，英国化学家、物理学家波义耳提出化学元素的概念，标志着近代化学的诞生。

1771年，法国化学家拉瓦锡建立燃烧现象的氧化学说，使近代化学取得了革命性的进展。

1803年，英国化学家、物理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。

1869年，俄国化学家门捷列夫发现元素周期律，把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系。

近代化学发展过程中的四个里程碑，化学始终沿着原子学说这一主线发展，也展现了化学发展过程中从宏观（物质、元素）到微观（原子），从感性（物质性质）到理性（元素周期律）这一逐步深入的认识过程。也体现了化学是在原子、分子层次上研究物质的自然科学。

现代：现代化学的重要成就：从宏观向微观的深入研究中，发现了放射性同位素，建立了现代量子化学理论、崛起了合成化学；创立了高分子化学；化学动力学与热力学得到了开创性研究；化学工业迅速发展；并在原子、分子水平上深入对物质进行研究；现代化学的研究手段不断提高，有：X射线、原子吸收光谱、红外光谱、质谱、核磁共振和交叉分子束技术等。用于分析和测试物质结构，跟踪化学反应历程。现代化学的发展带动和促进了相关科学的进一步发展。如化学家对蛋白质化学结构的测试和合成，使人们对生命过程有了更深刻的认识，如近年来化学与生物科学共同揭示了生命的遗传物质DNA的结构和遗传规律，使生命科学进入研究基因组成、结构和功能的新阶段。阅读教材资料在线―《20世纪诺贝尔化学奖获奖成果举例》[交流与研讨]20世纪化学研究的内容和基本特征在原子分子水平上继续深入对物质进行研究；化学研究正在与其他科学领域研究相结合。诺贝尔化学奖（近十年）1993年K.B.穆利斯（美国人）发明“聚合酶链式反应”法

M.史密斯（加拿大人）开创“寡聚核苷酸基定点诱变”法1994年G.A.欧拉（美国人）在碳氢化合物即烃类研究领域作出了杰出贡献1995年P.克鲁岑（德国人）、M.莫利纳、F.S.罗兰（美国人）

阐述了对臭氧层产生影响的化学机理，证明了人造化学物质对臭氧层构成破坏作用1996年R.F.柯尔（美国人）、H.W.克罗托因（英国人）、R.E.斯莫利（美国人）发现了碳元素的新形式——富勒氏球（也称布基球）C601997年P.B.博耶（美国人）、J.E.沃克尔（英国人）、J.C.斯科（丹麦人）发现人体细胞内负责储藏转移能量的离子传输酶。2000年黑格（美国人）、麦克迪尔米德（美国人）、白川秀树（日本人）因发现能够导电的塑料有功2001年威廉·诺尔斯(美国人)、野依良治(日本人)、巴里·夏普莱斯(美国人)在“手性催化氢化反应”领域取得成就2002年约翰·芬恩（美国）、田中耕一（日本）、库尔特·维特里希（瑞士）发明了对生物大分子进行确认和结构分析的方法和发明了对生物大分子的质谱分析法2003年彼得·阿格雷（美国）、罗德里克·麦金农（美国）在细胞膜通道方面做出的开创性贡献。我国化学对世界的贡献约50万年前“北京猿人”已会用火

公元前8～6千年

中国(新石器时代)开始制陶器

约公元前2千年

中国已会铸铜

公元前140～87年

中国发明了造纸术

公元前一世纪至公元一世纪

中国《本草经》成书,书中记载动物、植物、矿物、药物达365种

十世纪

中国(宋代)把火药用于制造火药箭、火球等武器

1942年

中国的侯德榜发明了联合制碱法

1965年

中国科学家合成出牛胰岛素,是首次人工合成蛋白质

由硅原子排列的两个汉字----中国，由分子构成的分子齿轮和分子马达，神州五号、六号飞船的发射回收。

我国古代在化学发展方面的贡献用硅原子组成的两个汉字—中国。此照片由中国科学院北京真空物理实验室提供，照片中的每一个亮点代表一个硅原子（放大180万倍）。神舟五号返回舱三.化学科学的探索空间1.化学家可以在微观层面上操纵分子和原子，进行分子扩展以及组装分子材料、分子器件和分子机器（如碳纳米管分子导线、分子开关、分子磁体、分子电路和分子计算机）等。2.利用现代化学技术，解决能源和资源的合理开发，环境污染的治理等问题，制造出对环境无害的化学品和生活用品，减少对环境的污染，保护生态环境。3.化学科学将继续推动材料科学的发展，创造各种新型功能材料不断丰富与人类的生存和发展息息相关的物质世界。4.进一步在分子水平上了解疾病的病理，寻求有效的防治措施，促进人类的身心健康。

化学是在原子、分子层次上认识物质的结构、性质，变化规律的自然科学。它具有实用性和创造性，并有巨大的探索空间。已成为现代科学中的“中心学科”。小结[交流与研讨]

化学科学与人类生活水平的提高和人类社会的发展密切相关，研究领域十分广泛。你对化学科学研究的哪些问题感兴趣?

1.走进化学科学化学科学的特点

化学－在原子、分子水平研究物质的自然科学价值一门有创造性的一门有创造性的发展古代、近代、现代探索永无止境的空间认识分子创造新分子在微粒层次上操纵原子分子化学与职业读工科大学读理科大学药物研究员、化工产设计员、产品检验师等化学科研员、化学教师、医生师、环境保护工作人员等2.研究物质的方法和程序3.化学中常用的物理量知识拓展璀璨的分子明星：1.NH3（1909年、德国哈伯）2.硝化甘油（19世纪六十年代、瑞典诺贝尔）。3.NO（1992评为明星分子。

1998年三位科学家因此获诺贝尔生理学和医学奖）。4.富勒烯C60(1996年三位美、英科学家因此获诺贝尔奖)，此后还有碳纳米管等。化学学科的分支和发展：传统的无机化学、有机化学、分析化学、物理化学。20世纪50年代后发展了高分子化学、化学工程学、环境化学、生物化学、地球化学、量子化学、结构化学等。下列描述中不正确的是()A.塑料是人工合成的,纤维，橡胶，蛋白质等高分子物质都是天然的B.化学的特征就是认识分子和制造分子，它是一门创造性的科学C.制陶，冶金等过程中肯