高中化学 第1章 第1节 走进化学科学教案 鲁科版必修第一册

第1节走进化学科学

学业要求核心素养对接

能列举化学科学发展的重要事件，说明其对

1.认识化学是在原子、分子水平上研究物质

推动社会发展的贡献，能说出其中的创新点.

的组成、结构、性质、变化及其应用的一门

促进学生在“证据推理与模型认知”“实验

基础学科，其特征是认识物质和创造物质。

探究与创新意识”“科学精神与社会责任”

2.了解化学科学的发展历程及其趋势。

等化学学科核心素养的发展。

基础•自主学习预习基础知识

［知识梳理］

知识点一化学科学的形成和发展

宋应星侯德榜屠呦呦

《天工开物》侯氏制碱法发现青蒿素

上图是我国从古代到当代的三名化学家，你能说出他们的故事吗？除此之外你对世界化学史

了解多少？请结合课本完成下列知识点:

1.古代的化学实践活动

主要有：烧制陶瓷、冶炼金属、酿造遭类、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年英国科学家波义耳提出化学元素的概念近代化学诞生的标志

1771年法国科学家拉瓦锡提出氧化学说近代化学革命性的进展

1803年英国科学家道尔顿提出原子论为近代化学发展奠定了坚实

的基础

系统地解决了在物质组成和

意大利科学家阿伏加

1811年提出分子学说原子量测定方面存在的混乱

德罗

问题

化学元素及其化合物被纳入

1869年俄国科学家门捷列夫发现了元素周期律

一个统一的理论体系

3.现代化学的发展

(1)现代化学科学的重大成就

例如：放射性元素的发现、现代量子化学理论的建立、创造新分子的合成化学的崛起、高

分子化学的创立、化学热力学与动力学的开创性研究以及化学工业的迅速发展等。

(2)现代化学研究的重要手段

例如：&射线、原子吸收光谱、紫外和红外光谱、色谱、质谱、核磁共振等。

4.化学科学形成和发展经历了三个阶段，请完成下列表格

时代主要成就实践理论特点

冶金、制药、造铜】一镌合金迨炼,无科学理论作为造其物不知其

古代化学

纸、烧制陶瓷酿酒等指导理

化学燃料的开采

原子一分子学

利用；药物化学

近代化学原子一分子学说说，元素周期律造其物知其理

兴起；冶金化学

等

探索等

微观粒子的研

现代物质结构理%;物质的合成;现代物质结构理

现代化学知其理造其物

论化学与其他学科论

的渗透等

知识点二化学科学的主要特征

球棍模型比例模型

如上图，化学是在原子、分子水平上研究物质，它究竟有什么特征？人们利用何种手段来研

究化学，请结合课本完成下列知识点：

1.化学科学的含义

化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化和应用的一门基础学科。

2.化学科学的创造性

(1)化学的特征就是认识物质和创造物质。

(2)创造性的体现

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根据需要创造自然界中不存在的具有特殊性质或功能的新物质。

3.化学科学的实用性

(1)农业一一合成氮的化工技术解决了人类面临的饥饿问题。

(2)医药一一新药物的成功研制,使人类能对抗多种疾病。

(3)信息一一以硅及其化合物为原料制成的芯片和光导纤维使人们的生活丰富多彩。

知识点三化学科学的探索空间

定向碳纳米管羟基石墨化碳纳米管

碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和

化学性能

随着化学科学的发展，碳纳米管走进人们的生活，化学科学还有哪些发展前景呢？结合课本

完成下列知识点：

1.在微观领域：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.在能源和资源方面：借助化学科学，人类能够合理、充分地利用能源和资源。

3.在材料科学方面：化学科学将继续推动材料科学的发展，使各种新型功能材料的制造成

为可能。

4.在环境保护方面：化学为坯境问题的解决提供有力保障。

5.在生命科学方面：在分子水平上了解疾病的病理，寻求有效防治措施。

微判断

（1）化学是科学家研究的内容，与普通百姓的生活没有多大关系（X）

（2）化学研究只能认识分子，不能创造分子（X）

（3）化学家可以制造出自然界中不存在的物质（J）

（4）化学研究只会造成严重的环境污染，最终人类将毁灭在化学物质中（X）

（5）1803年英国科学家道尔顿提出了化学元素的概念（X）

微训练

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

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。

答案C

2.2017年伊始，中国四分之一的国土被严重的雾霾笼罩。为了推进绿色发展、循环发展、

低碳发展和“建设美丽中国”，你认为下列做法中，不能有效减少空气中C0,含量的是（）

A.开发利用太阳能、风能、生物能、海洋能等清洁能源

B.使用节能产品，推广使用节能环保汽车

C.植树造林，增加森林植被面积

D.用脱硫处理的煤代替原煤做燃料

解析煤脱硫只能减少SOz的排放、减少酸雨，不能减少CO?的排放。

答案D

3.在科学史上中国有许多重大的发明和发现，它们为世界的现代化奠定了基础，以下发明

和发现属于化学史上中国对世界的贡献的是（）

①火药②指南针③造纸④印刷技术

⑤炼铜、炼铁、炼钢⑥合成有机高分子材料

⑦人工合成蛋白质⑧提出原子一分子学说

A.②③⑥⑧B.①③⑤⑦

C.④⑤⑦⑧I).①③④⑧

解析火药、指南针、造纸术、印刷术是中国古代的四大发明，但指南针、印刷术的发明不

是化学史上的成就，中国是最早进行炼铜和掌握炼铁技术的国家；1965年，我国科学家第

一次人工合成具有生理活性的蛋白质一一结晶牛胰岛素；合成有机高分子材料和提出原子一

分子学说都不是中国的贡献。

答案B

4.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、链霉素的发明与生产

C.黑火药的制造与应用

D.牛胰岛素的人工合成

解析我国在1965年合成牛胰岛素,成为世界上首个成功合成具有生理活性蛋白质的国家；

1981年又在全球首次合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸；我国是最早发明火药的国家；而我

国在20世纪50年代初期开始自己生产青霉素、链霉素，结束了它们全靠进口的历史。

答案B

5.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、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

解析化学科学的特征为认识分子和制造分子，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、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。

答案B

微思考

1.课本P6页图1一1一12中古代文献用的方法在化学上属于什么分离方法？

提示溶解、过滤、蒸发、结晶。

2.屠呦呦用的是乙醛，这个方法与古法有什么不同？优点是什么？

提示乙醛代替了水，乙醛为有机物，青蒿素更易溶于乙醛，且乙醛的沸点更低，更有利于

分离。

核心•互动探究突破核心任务

学习任务1化学科学的发展及探索空间探讨

交流讨给》

有人说“化学是一门古老而又富有活力的学科，它的成就是社会文明的标志”。

1.化学学科形成和发展的核心线索是什么？

提示化学学科一直围绕着原子学说这一主线发展。

2.近代化学诞生的标志是什么？

提示1661年英国科学家波义耳提出化学元素的概念，标志着近代化学的诞生。

名师归纳»

化学科学发展经历的阶段

【例题1】进入20世纪以后，化学科学经历了迅速发展的时期，取得了许多现代化学的

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

解析化学科学在20世纪后进入现代化学科学的发展阶段，研究手段向精细、综合方向发

展，逐渐形成了现代物质结构理论，并带动了化学工业的迅速发展，而制陶工艺属于古代实

用技术。

答案D

变式训练1下列对化学科学的应用叙述不正确的是（）

A.化学科学将继续推动材料科学的发展

B.化学科学将为环境问题的解决提供有力的保障

C.化学科学在了解疾病的病理方面无能为力

［）.化学科学使人类能够更好地利用能源和资源

解析化学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，故

选项C不正确。

答案C

学习任务2（核心素养）化学史的变迁

一、知识要点

古代陶瓷、冶炼金属、酿酒

近代波义耳、拉瓦锡、道尔顿、阿伏加德罗、门捷列夫的成就

X射线、原子吸收光谱、紫外和红外光谱、色谱、质谱、核磁共振等现代

现代

手段

二、核心素养

先贤的成就与贡献=增强学生的科学精神与社会责任意识

先贤的研究思路与方法"提升学生的实验探究与

现代科技手段,"创新意识及模型认知素养

【素养解题】

［典例示范］下列著名科学家的名字、国籍及主要贡献的对应关系中，错误的是（）

A.波义耳一一英国一一提出化学元素的概念

B.道尔顿——英国一一提出原子论

C.拉瓦锡一一意大利一一提出带核的原子结构模型

D.门捷列夫一一俄国一一发现元素周期律

［化学史变迁问题解题思维模型］

人物贡献考查方向、智能储备

波义耳提出元素的概念

道尔顿提出原子论

=人物、国籍、年代、贡献等

拉瓦锡提出氧化学说

门捷列夫发现元素周期律

答案C

三、对点训练

1.化学在生产和生活中有着重要作用。下列叙述中，与化学科学的实用性无关的是（）

A.高效化肥的研制使粮食大面积增产，人类逐渐摆脱了饥饿的威胁

B.新型药品的成功研制使人类的寿命得到延长

C.台风登陆，给陆地带来了大量的降水，有利于植物的生长

D.消毒剂的使用对杀灭禽流感病毒起到了很大作用

解析A、B、D三项中分别体现了化学科学在高效化肥研制、医药研制、消毒剂制备中的实

际应用，C项内容与化学无关。

答案C

2.下列不能说明化学具有创造性和实用性的是（）

A.化学家哈伯用催化法合成氨，以此工艺为基础可以生产硝酸较

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

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，它们应用于生产和生活，则体现了化学的实用性。

答案C

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

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，所以A、B、D正确；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。

答案C

4.不能说明化学具有创造性的是（）

A.创造新分子

B.合成新物质

C.炼制使人“长生不老”的丹药

D.设计新分子

解析生老病死是自然规律，不可能制造出“长生不老”的丹药。

答案C

5.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6和N,组成的结论

C.建立氧化学说

D.用加热HgO的方法制取

解析法国化学家拉瓦锡对近代化学的最大贡献是利用定量分析的实验手段,提出物质燃烧

现象的氧化学说从而否定了之前错误的“燃素说”。

答案C

学业•质量评价检测学习效果

［学考练］

1.下面是人们关于化学科学的各种常见认识，其中错误的是（）

A.化学面对现代H益严重的环境问题显得无能为力

B.化学将在能源、资源的合理开发和安全应用方面大显身手

C.化学的主要特点是在原子、分子水平上认识物质

D.化学是一门以实验为基础的自然科学

解析随着化学科学的发展，化学将在能源、资源的合理开发和安全应用方面大显身手，所

以A不正确，B正确。化学的主要特点是在原子、分子水平上认识物质，C正确。化学是一

门以实验为基础的自然科学，D正确。

答案A

2.化学科学使我们思维严密、摒弃迷信、学会科学地生活。当我们掌握了这门科学的基本

规律后，就可以宣传科学知识，揭露伪科学。下列各项中属于伪科学的是（）

A.用催化剂将水变为燃油（燃油由碳、氢元素组成）

B.使白磷在空气中自燃

C.用液氢发射火箭

D.用扫描隧道显微镜可观察到分子的图像

解析从水和燃油的组成元素来分析，化学科学不可能使水变为燃油。

答案A

3.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C6。分子构成

解析化学科学是在原子、分子水平上研究物质，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。

答案D

4.下列事实中，不能说明化学是具有实用性的科学的是（）

A.制造化学肥料，提高粮食产量

B.研制药物，治疗疾病

C.合成食品添加剂

D.提出更完善的化学理论

解析制造化学肥料、研制药物、合成食品添加剂均体现出化学的实用性，所以A、B、C

都符合题意；提出更完善的化学理论不能说明化学的实用性，所以D项符合题意。

答案D

5.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。

下列四个选项中，不正确的是（）

A.塑料降解技术与化学科学无关

B.新能源一一可燃冰（CH,•8H*）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

解析塑料是有机化合物，它的降解过程实际上是化学变化过程，与化学密切相关。

答案A

6.根据所给的信息和标志，判断下列说法错误的是（）

ABCD

《神农本草经》记载，

碳酸氢钠药片

麻黄能“止咳逆上级放射性物色/

气”

古代中国人己用麻黄该药是抗酸药，服用看到有该标志的丢弃贴有该标志的物品是

治疗咳嗽时喝些醋能提高药效物，应远离并报警可回收物

解析A项，麻黄具有平喘止咳的作用，常常用于治疗咳嗽，正确；B项，因碳酸氢钠可与

酸反应，可用碳酸氢钠作抗酸药，在服用时喝些醋可降低药效，错误；C项，题中所示的图

标为三级放射性标志，对人体伤害大，看到有该标志的丢弃物应报警处理，正确；D项，题

中所示的图标为可回收物的标志，正确。

答案B

7.化学在人类生活中扮演着重要角色，以下应用正确的是（）

A.用浸泡过高镒酸钾溶液的硅藻土吸收水果释放的乙烯，可达到水果保鲜的目的

B.为改善食物的色、香、味并防止变质，可在其中加入大量食品添加剂

C.使用无磷洗衣粉，可彻底解决水体富营养化问题

D.天然药物无任何毒副作用，可长期服用

解析乙烯是水果的催熟剂，高镭酸钾溶液吸收乙烯，从而达到水果保鲜的目的，故A正确;

食品安全直接关系到我们的身体健康，食品添加剂的使用必须严格控制，故B错；含磷洗衣

粉只是造成水体富营养化的原因之一，因此使用无磷洗衣粉不可能彻底解决水体富营养化的

问题，故C错；天然药物有的本身就有很大的毒性，不可长期服用，故D错。

答案A

8.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.原子一分子学说的问世D.中国湿法冶金技术的推广

解析化学成为一门科学并较快发展，始于原子一分子学说的建立。

答案c

9.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.研究化学发展的微观过程

D.研究化学反应中的原子守恒关系

解析通过化学研究，发现新物质、合成新材料以满足人类生活需求，A项、B项不符合题

意；研究化学的微观过程，为化学的发展提供理论支持，C项不符合题意：化学反应中的原

子守恒是早就被证明的理论，不需要再研究，D项符合题意。

答案D

10.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

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。

答案C

11.通过对近代化学发展的里程碑的学习，我们体会到化学是在原子、分子水平上研究物质

的自然科学，请把重大成果与发现者连起来:

①道尔顿a.提出化学元素的概念

②波义耳B.建立氧化学说

③拉瓦锡c.提出原子学说

④门捷列夫D.发现元素周期律

答案①一c,②一a,③一b,④一d

12.（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,

是一门能彻底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）。

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）化学是一门,科学，它的特征是.,同时，它也是一门

科学，在人类的生产和生活中有着重要的作用。

解析（1）泼上汽油焚烧，浪费能源，并产生污染性气体；倾倒入江河中，会造成水污染;

深埋于土壤中，会造成土壤污染和地下水污染；碾压粉碎后再回收利用，可节约资源，实现

循环利用，同时减少污染。

(2)化学是一门具有创造性和实用性的科学，它的特征就是认识分子和制造分子。

答案(DD