2024-2025学年新教材高中化学第1章认识化学科学第1节走进化学科学学案鲁科版必修1

PAGE8-第1节走进化学科学[学习目标]1．了解20世纪化学发展的基本特征和21世纪发展的趋势，相识现代化学在科学技术中的地位。2．知道化学是在原子、分子层次上相识物质和制备新物质的一门科学。(重点)3．相识化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。授课提示：对应学生用书第1页一、化学科学的形成与发展1．近代化学发展的里程碑年头国籍科学家重大发觉或成就意义1661年英国波义耳提出化学元素的概念标记着近代化学的诞生1771年法国拉瓦锡提出氧化学说使近代化学取得了革命性的进展1803年英国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1811年意大利阿伏加德罗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年俄国门捷列夫发觉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2.我国国家科学技术奖中与化学有关的成果(1)国家自然科学一等奖获奖时间获奖项目获奖者1982年人工合成牛胰岛素探讨钮经义等配位场理论探讨唐敖庆等1987年分子轨道图形理论方法及其应用唐敖庆等酵母丙氨酸转移核糖核酸的人工全合成王德宝等蛋白质功能基团的修饰及其生物活性之间的定量关系邹承鲁等2002年有机分子簇集和自由基化学的探讨蒋锡虁等2006年金属协作物中多重键的反应性探讨支志明等(2)国家最高科学技术奖获奖年份2007200820242024获奖者闵恩泽、吴征镒徐光宪、王忠诚赵忠贤、屠呦呦刘永坦、钱七虎二、化学科学的探讨领域与方法1．化学科学的含义化学是一门重要的自然科学，它在原子、分子水平上探讨物质的组成、结构、性质、改变、制备和应用。2．化学科学的特征(1)从宏观和微观两个角度相识物质；(2)以符号形式表征物质；(3)在不同层面上创建物质。3．现代化学科学的探讨方法——试验与理论并重(1)试验技术手段不断升级优化波谱、色谱、X射线衍射和飞秒化学、原子示踪等已成为现代化学探讨的重要手段。(2)理论计算辅以计算机模拟来探讨物质的结构、预料物质的反应活性、探讨反应的微观过程等，成为现代化学探讨的热点。三、化学科学的探究空间1．化学科学领域：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。2．能源和资源领域：有了化学科学，人类在资源和能源的开发、利用方面大显身手，使人们更加科学、合理地开发与利用资源和能源。3．材料科学领域：化学将推动材料科学的发展，使各种新型材料的制造成为可能。4．环境领域：化学为环境问题的解决供应有力保障。5．生命科学领域：化学科学将为生命科学的发展作出更大贡献，帮助人们从分子层次上了解生命问题的本质、揭示生命运动的规律；使探讨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，为人类供应健康保障。6．信息科学领域：化学科学将大大提高信息科学的发展水平，指导人们研制功能各异的信息材料(主要是电子材料，如光电子材料)，为传感技术、通信技术和计算机技术等的发展供应重要的物质基础。■多维思索·自主预习1．近代化学诞生的标记是()A．波义耳提出化学元素的概念B．拉瓦锡建立氧化学说C．道尔顿提出原子学说D．门捷列夫发觉元素周期律答案：A2．下列不能说明化学具有创建性的是()A．化学家哈伯用催化法合成氨后，德国就能生产HNO3B．诺贝尔用硝化甘油制成了炸药，并应用于工业生产C．科学家们合成碳纳米管，用作极细的分子导线和超小型的电子器件D．俄国科学家门捷列夫发觉了元素周期律答案：D3．下列物质中，不是我国在世界上最早制取的是()A．酵母丙氨酸转移核糖核酸的人工全合成B．青霉素、链霉素的独创与生产C．黑火药的制造与应用D．牛胰岛素的人工合成答案：B4．化学科学具有好用性。下列叙述错误的是()A．氨的合成、光导纤维的制造，都是化学科学好用性的重要体现B．应用化学科学原理，可以制造出自然界中存在和不存在的物质C．应用化学科学原理，可以将H2O分子重组为H2O2分子D．化学科学的利用，只有利，没有害答案：D5．借助于化学方法，分子是可以再分的，而原子不能用化学方法再分为更小的微粒。下列试验事实最能体现上述论点的是()A．食盐固体溶于水消逝B．打开盛浓盐酸的试剂瓶冒白雾C．干冰露置在空气中渐渐消逝D．红色氧化汞粉末受热分解成氧气和汞答案：D授课提示：对应学生用书第2页要点一化学科学的形成与发展1．化学科学在不同阶段的发展状况2．化学科学主要经验三阶段的特点好用技术阶段：用其物不知其理↓近代化学阶段：用其物知其理↓现代化学阶段：知其理造其物[题组过关]1．化学真正成为一门科学并较快发展，始于()A．质量守恒定律的发觉B．中国湿法冶金技术的应用C．原子—分子论的问世D．计算机、高效液相色谱仪和紫外可见光光度计等设备在化学探讨中的应用解析：原子—分子论的问世，使化学真正成为一门科学并较快发展。答案：C[拓展探究](1)上题中A选项，质量守恒定律描述的内容是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)上题中D选项描述的是化学史中________阶段运用的探讨方法。提示：(1)在化学反应中，参与反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。(2)现代化学。2．进入20世纪以后，化学科学经验了快速发展的“创新百年”，取得了若干项现代化学的重大成就。下列各项中，不属于这个时期的重大化学成就的是()A．放射性元素的发觉B．现代量子化学理论的建立C．化学工业的快速发展D．制陶技术的成熟应用解析：放射性元素的发觉，现代量子化学理论的建立，化学工业的快速发展，均是现代化学的重大成就，而制陶技术的成熟应用是古代化学的重大成就。答案：D3．在科学史上，中国有很多重大的独创和发觉，为现代物质文明奠定了基础。以下独创或发觉属于化学史上中国对世界做出重大贡献的是()①造纸②印刷技术③火药④指南针⑤炼铜、炼铁、炼钢⑥合成有机高分子材料⑦人工合成牛胰岛素⑧提出原子—分子学说A．①②③④⑧ B．①③⑤⑦C．②④⑥ D．⑤⑥⑦⑧解析：造纸、印刷技术、火药、指南针、炼铜、炼铁、炼钢、人工合成牛胰岛素等都属于中国重大的独创和发觉，对世界科学的发展做出了贡献。但印刷技术、指南针与化学关联不大。答案：B要点二化学科学的探讨领域1．化学科学探讨的对象2．问题探究(1)物质的改变包括物理改变和化学改变，化学改变中的最小微粒是什么？(2)物质的性质包括物理性质和化学性质，保持物质化学性质的基本微粒是什么？(3)某些元素原子的裂变、聚变等核反应，有新原子生成，属不属于化学改变？(4)化学反应的实质是什么？答案：(1)原子。(2)保持物质化学性质的微粒：有的物质是分子，有的是离子，还有的是原子。(3)不属于化学改变。(4)分子分成原子，原子重新组合成新分子的过程。[题组过关]1．下列肯定属于化学改变的是()①金属导电②爆炸③物质的燃烧④工业制O2⑤铁生锈A．②③ B．③⑤C．②③④⑤ D．①②③④⑤解析：金属导电过程均为物理改变，①不符合题意；爆炸的过程也有可能是物理改变，②不符合题意；物质燃烧是物质发生反应的过程，肯定是化学改变，③符合题意；工业制O2是物质分别的过程，不涉及化学改变，④不符合题意；铁生锈是铁与空气中的O2、H2O等反应的过程，肯定是化学改变，⑤符合题意。答案：B[拓展探究]由题干④工业制O2，结合初中所学学问写出试验室制O2过程中发生的主要反应：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑2．古诗词是古人为我们留下的珍贵精神财宝。下列诗句中只涉及物理改变的是()A．野火烧不尽，春风吹又生B．春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干C．只要功夫深，铁杵磨成针D．爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏解析：化学改变与物理改变的本质区分是改变后是否有新物质生成。A中的“野火烧不尽”、B中的“蜡炬成灰泪始干”都涉及物质的燃烧，都有“CO2”这种新物质生成；D中的“爆竹声中一岁除”涉及火药的爆炸，当然也有新物质生成；只有C中的“铁杵磨成针”只是物质由粗到细、由大到小的过程，没有新物质生成，属于物理改变。答案：C3．推断下列说法是否正确。(1)H2O是由1个H2分子和1个O原子构成的。(×)(2)核辐射过程属于化学改变。(×)(3)化学改变过程中肯定伴随着发光、发热、颜色改变。(×)(4)化学科学的特征是相识物质、描述物质和创建物质。(√)(5)通过化学改变可以生成新的原子。(×)要点三青蒿素的发觉与应用——体会科学精神和社会责任[问题探究]1．青蒿素的发觉(1)首获科学类诺贝尔奖的中国人是谁？获奖科研项目是什么？(2)启发屠呦呦提取青蒿素的古代药方是运用了怎样的提取方法？与屠呦呦建立的提取方法有何异同？(3)请你分析体会青蒿素提取利用了物质的哪些性质？(4)1972年初，屠呦呦探讨小组从青蒿中胜利获得结晶活性化合物——青蒿素Ⅱ(原称青蒿素)。提示：(1)屠呦呦，发觉了青蒿素。(2)古方中采纳由青蒿绞取青蒿汁的方法。相同点：均是提取青蒿中的成分；不同点：屠呦呦采纳乙醚在低于60℃的条件下获得青蒿提取物。(3)利用了青蒿素在水、乙醚中的溶解性。2．青蒿素的应用(1)青蒿素相关探讨经验了怎样的历程？(2)对你了解化学的探讨领域有哪些启示？这些探讨领域之间是什么关系？用到了哪些基本的探讨方法？提示：(1)青蒿素相关探讨经验了如下历程：①测定组成与结构预料；②结构测定；③合成与修饰；④应用。(2)得到的启示：化学是在原子、分子水平上探讨物质的组成、结构、性质、改变及其应用的一门学科。化学探讨领域之间的关系：物质的组成和结构eq\o(,\s\up7(确定),\s\do5(反映))物质的性质改变和应用用到的探讨方法：利用质谱仪测定相对分子质量，再结合碳氢分析数据确定分子式；借鉴已有的探讨成果，并通过试验验证，确定结构。[题组过关]1．“青蒿素是传统中医药送给世界人民的礼物，对防治疟疾等传染性疾病、维护世界人民健康具有重要意义。青蒿素的发觉是集体发掘中药的胜利范例，由此获奖是中国科学事业、中医中药走向世界的一个荣誉。”这是摘取2015年诺贝尔生理学或医学奖的中国女药学家屠呦呦，通过前往探望她的有关部门负责同志，向外界表达的获奖感言。青蒿素的分子式为C15H22O5。从化学角度分析，下列叙述错误的是()A．青蒿素的相对分子质量为282B．青蒿素能燃烧生成CO2和H2OC．青蒿素的发觉体现了将化学科学与医药科学综合应用的必要性D．青蒿素的发觉标记着中医药化学的探讨达到了终结性高峰解析：青蒿素的相对分子质量：12×15＋1×22＋16×5＝282，A项正确。青蒿素由碳、氢、氧三种元素组成，能燃烧生成CO2和H2O，B项正确。青蒿素既是一种化学物质，又是一种中医药的成分，青蒿素的发觉体现了将化学科学与医药科学综合应用的必要性，C项正确。科学的探讨和发展无止境，中医药化学亦如此，D项不正确。答案：D2．“绿色化学”是21世纪