1.1 走进化学科学2023-2024学年高一上学期化学鲁科版（2019）必修1

高中化学必修课程PAGEPAGE1第1章认识化学科学第1节走进化学科学学习目标1．了解化学科学的发展历程。2．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。3．了解化学科学的探索空间和发展趋势。知识梳理一、化学科学的形成与发展1．古代的化学实践活动主要有：烧制、冶炼、酿造类、炼制“仙丹”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3．现代化学的成就及影响(1)重大成就随着人们对物质世界的认识由向的不断深入，有：元素的发现、现代量子化学理论的建立、化学热力学与动力学的开创性研究、的合成化学的崛起、高分子化学的创立以及化学工业的迅速发展等。(2)重要影响①带动了相关科学的进步——促进了生命科学的发展，如的合成和的测定。②推动了人类文明的进步——的大量生产、新药物的成功研制、合成材料的研制与生产、的应用等。想一想：我国在化学科学领域获得国家最高科学技术奖的相关科学家有哪些？其主要成就是什么？[即时训练]1．化学成为一门科学并较快发展，始于()A．舍勒发现氧气B．质量守恒定律的发现C．原子—分子学说的问世D．中国湿法冶金技术的推广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学说的建立C．1771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化学元素概念的提出二、化学科学的主要特征1．化学科学的含义化学是在、水平上研究物质的组成、、、转化及其应用的一门基础学科。2．化学科学的主要特征化学科学是一门具有创造性的学科，其特征是从层面上认识物质、以形式描述物质、在层面上创造物质。主要表现为：(1)发现并自然界中已经存在的物质。(2)自然界中已经存在的物质。(3)根据需要自然界中不存在的具有特殊性质或功能的新物质。3．现代化学科学的发展——实践与理论并重(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。[互动探究]随着科学技术的发展一些新元素不断地被人们创造出来，创造元素其实就是使原子核发生变化，你认为原子的核变化是化学变化吗？[归纳升华](1)化学反应的本质是原子的重新组合，化学反应前后元素的种类不变，原子的种类和数目不变，而分子种类发生变化。(2)原子是化学变化中最小的微粒，分子是保持原物质化学性质的一种微粒。(3)创造新物质可以是指创造新分子，而不是指创造新原子或新元素。(4)目前可以制造出新元素，但不能通过化学方法制造新元素，创造新元素不能说成是创造新物质。[即时训练]1．下列不能说明化学具有创造性的是()A．化学家哈伯用催化法合成氨后，就能生产硝酸铵B．化学家合成碳纳米管，用作分子导线和超小型电子器件C．俄国科学家门捷列夫发现元素周期律D．诺贝尔用硝化甘油制成了炸药，并用于工业生产2．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，所释放的能量可用于发电C．自然的、人为的各种电磁波干扰和有害的电磁辐射会造成电磁污染D．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分子构成三、化学科学的探索空间1．微观领域：在微观层面上操纵和，组装分子材料、分子器件和分子机器等。2．能源和资源方面：借助化学科学，人类能够合理、充分地利用，处理好的开发利用与之间的关系。3．材料科学方面：化学将继续推动材料科学的发展，使各种材料的制造成为可能，进一步丰富与人类的生存和发展息息相关的物质世界。4．环境保护方面：化学将为解决问题提供有力保障。5．生命科学方面：化学将进一步促进医学科学的发展，帮助人们在水平上了解疾病的病理，寻求有效的防治措施，研究新的药物，为人类提供健康保障。[即时训练]1．化学在人类社会发展中起着重要的作用，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中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2．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，下列说法中不正确的是()A．塑料降解技术与化学科学无关B．新能源——可燃冰(CH4·8H2O)的利用与化学关系密切C．化学科学将在防治酸雨方面大有作为D．随着化学科学的发展，合成橡胶的品种将越来越多 学习小结1．记住化学科学的形成三个阶段：古代化学的实践活动、近代化学发展的里程碑、现代化学的成就。2．理解化学科学特征的四个要点：原子和分子水平上研究物质、宏观层面上创造物质、以符号形式描述物质、理论研究与实验技术相互促进。3．知道化学科学探索的五个空间：微观领域、能源和资源方面、材料科学方面、环境保护方面、生命科学方面。当堂检测1．与近代化学科学的诞生无关的是()A．化学元素的概念 B．英国化学家、物理学家波义耳C．著名物理学家爱因斯坦 D．古代的化学实践活动2．下列不符合当今化学研究方向的是()A．发现新物质 B．合成新材料C．研究化学反应的微观过程 D．研究化学反应中的原子守恒关系3．下列变化不属于化学科学研究范畴的是()A．电解水生成氢气和氧气 B．合成有机高分子材料C．原子弹爆炸 D．生产合成纤维和合成橡胶4．当前我国农业地区产生的大量农作物秸秆将作如何处理的问题备受关注，下列关于农作物秸秆的处理方法中不正确的是()A．出售给工厂作工业原料B．就地焚烧制成草木灰作植物的钾肥C．应用有关化学原理制取沼气和有机肥料D．应用有关化学原理制成优质牲畜饲料5．安全生产近年来已成为社会的热点问题，重庆开县天然气井泄漏事故共夺去了两百多人的生命，气井喷出的气体主要是甲烷，另外还含有大量的硫化氢。硫化氢(H2S)是一种有臭鸡蛋气味、剧毒的无色气体，密度比空气大，能溶于水，其水溶液叫氢硫酸。(1)据报道，人员伤亡多是因缺乏自救防御常识造成的。下列自救措施合理的是_________(填序号)。A．逃生时应往地势高处逆风跑B．逃生时应往地势低处顺风跑C．立即用浸过水或弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻(2)为降低危害程度，人们将喷出的硫化氢点燃，燃烧时生成了两种氧化物，其中一种是最常见的空气污染物，它是_________。为减轻该气体对环境的污染，事故处理人员不断向空气中喷洒一种溶液，你认为该溶液可能是一种_________(填“酸”或“碱”)性溶液。(3)违反操作规程或安全设施不完备是引发事故的常见原因。请结合某具体的化学实验，说出避免实验事故应注意的一个问题_____________________。

参考答案知识梳理一、1.陶瓷金属酒2.波义耳拉瓦锡道尔顿阿伏加德罗门捷列夫3.(1)宏观微观放射性创造新分子(2)①牛胰岛素DNA结构②氮肥芯片和光导纤维想一想：【提示】姓名获奖年限主要成就闵恩泽2007石油化工催化剂专家徐光宪2008量子化学、配位化学、萃取化学、稀土化学及化学教育专家师昌绪2010高温合金研究的奠基人材料腐蚀领域的开拓者张存浩2013高能化学激光研究的奠基人分子反应动力学的奠基人屠呦呦2016首先从中药青蒿中发现抗疟有效成分并成功提取的药学家[即时训练]1.【答案】C2.【答案】C【解析】化学元素概念的提出标志着近代化学的诞生；氧化学说的建立使近代化学取得了革命性进展；原子学说的建立为近代化学的发展奠定了坚实的基础；元素周期律的发现为系统研究元素化合物知识提供了理论支持。二、1.原子分子结构性质2.微观符号不同(1)提取(2)制造出来(3)创造出3.(1)升级优化(2)理论计算[互动探究]【提示】不属于化学变化，因为化学是在原子、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，即发生化学变化时，原子核不发生变化，而原子核的变化不属于化学变化。[即时训练]1.【答案】C【解析】提出一种新的化学理论不能说明化学的创造性和实用性。合成氨、合成碳纳米管、制炸药都体现了化学的创造性。2.【答案】D【解析】化学科学是在原子、分子水平上研究物质的，随着技术的发展，现代化学可以在微观层面上操纵分子和原子。而更微观的核变以及电磁问题属于物理科学的研究范畴。三、1.分子原子2.资源和能源资源和能源生态环境保护3.新型功能4.环境5.分子[即时训练]1.【答案】C2.【答案】A当堂检测1.【答案】C【解析】英国科学家波义耳在前人工作的基础上提出化学元素的概念，标志着近代化学的诞生。爱因斯坦是19世纪的物理学家，他出生时，近代化学已诞生两个世纪。2.【答案】D3.【答案】C【解析】在化学变化过程中，元素的种类、原子的种类、数目不发生变化，原子之间重新组合生成新物质，如A、B、D三项；而C项中原子弹爆炸是核反应，不属于化学变化，因而不属于化学科学研究的范畴。4.【答案】B【解析】在农田里焚烧农作物秸秆有很多危害，主要表现是污染空气、引发火灾、浪费资源等。其他处理方法均正确。5