高中化學(xué)魯科版第一章認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)第一節(jié)走進(jìn)化學(xué)科學(xué) 精品獲獎(jiǎng)

第1章認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)第1節(jié)走進(jìn)化學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)目標(biāo)定位：1.能說(shuō)出化學(xué)科學(xué)的研究對(duì)象和內(nèi)容，知道化學(xué)的兩個(gè)基本特征。2.能記住化學(xué)科學(xué)的形成和發(fā)展，知道20世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的基本特征和21世紀(jì)化學(xué)科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)。3.認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)對(duì)提高人類(lèi)生活質(zhì)量和促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的重要作用。學(xué)習(xí)活動(dòng)探究【情境引入】古代煉丹家以丹砂(硫化汞)、雄黃(硫化砷)等為原料，開(kāi)爐熔煉，企圖制得仙丹，再點(diǎn)石成金，一兩千年過(guò)去了，死于仙丹的不乏其人，點(diǎn)石成金終成泡影。古代中外煉金術(shù)士畢生從事化學(xué)實(shí)驗(yàn)，為何最終一事無(wú)成？這是因?yàn)樗麄儔?mèng)想用升華等簡(jiǎn)單方法來(lái)改變常見(jiàn)金屬的性質(zhì)，把鉛、銅、鐵、汞等變成貴重的金、銀。殊不知用一般方法是不能改變?cè)氐男再|(zhì)的，想揭開(kāi)化學(xué)的神秘面紗嗎？讓我們一起走進(jìn)化學(xué)科學(xué)。探究一怎樣理解化學(xué)是具有創(chuàng)造性和實(shí)用性的科學(xué)【探究活動(dòng)】1．觀察欣賞下列幾幅圖片，思考有關(guān)問(wèn)題(1)物質(zhì)是怎樣形成的？物質(zhì)又是如何變化的？提示物質(zhì)是在變化過(guò)程中逐漸形成的，物質(zhì)的變化分為物理變化和化學(xué)變化。在物理變化中物質(zhì)的形狀、狀態(tài)等發(fā)生了變化，在化學(xué)變化中有新物質(zhì)生成，常伴有發(fā)光、放熱等。(2)化學(xué)科學(xué)是一門(mén)什么樣的科學(xué)？它的任務(wù)是什么？提示化學(xué)科學(xué)就是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化、制備和應(yīng)用的自然科學(xué)。①化學(xué)研究的對(duì)象是分子和原子等；②化學(xué)研究的內(nèi)容是物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化、制備和應(yīng)用；③化學(xué)是自然科學(xué)。2．仔細(xì)閱讀下面一段文字利用化學(xué)方法，人們從礦物、巖石以及動(dòng)植物體中發(fā)現(xiàn)了很多有用的物質(zhì)，并設(shè)法把它們提取出來(lái)或從已有的物質(zhì)出發(fā)制造出來(lái)，而且通過(guò)對(duì)有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)造出自然界中不存在的新物質(zhì)?，F(xiàn)在，化學(xué)家們已發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造了幾千萬(wàn)種物質(zhì)，如利用合成氨技術(shù)制造出增產(chǎn)糧食需要的氮肥；成功研制出大量幫助人們戰(zhàn)勝疾病的新藥物；以硅及其化合物為原料制造出的芯片和光導(dǎo)纖維極大地豐富了人類(lèi)的生活。(1)從以上一段文字你能概括出化學(xué)的特征嗎？提示化學(xué)的特征是認(rèn)識(shí)分子和制造分子。(2)你能否用簡(jiǎn)短的幾句話或幾個(gè)詞語(yǔ)描述一下你心中的化學(xué)？提示化學(xué)是一門(mén)具有創(chuàng)造性的科學(xué)，化學(xué)還是一門(mén)在人類(lèi)生產(chǎn)和生活中有著重要作用的實(shí)用的科學(xué)。(3)舉例說(shuō)明哪些方面體現(xiàn)了化學(xué)的創(chuàng)造性？提示①人們從礦物、巖石及動(dòng)植物體中發(fā)現(xiàn)了許多物質(zhì)并設(shè)法把它們提取出來(lái)或從已有的物質(zhì)出發(fā)制造出來(lái)。②科學(xué)家根據(jù)需要設(shè)計(jì)并創(chuàng)造出新物質(zhì)。(4)舉例說(shuō)明哪些方面體現(xiàn)了化學(xué)的實(shí)用性？提示①合成氨技術(shù)，制造出糧食增產(chǎn)需要的大量氮肥。②新藥物的成功研制保證了人類(lèi)的身體健康。③合成高分子材料、芯片和光導(dǎo)纖維等新材料的研制和生產(chǎn)，使我們的生活更加豐富多彩?！具w移應(yīng)用】1．下列描述錯(cuò)誤的是()A．化學(xué)的特征是認(rèn)識(shí)分子和制造分子，它是一門(mén)具有創(chuàng)造性和實(shí)用性的科學(xué)B．人們可以利用化學(xué)變化制造出新的原子和分子C．陶瓷、冶金及釀酒等過(guò)程中肯定發(fā)生了化學(xué)變化D．化學(xué)家可以利用化學(xué)反應(yīng)制造出自然界中不存在的物質(zhì)，制造出“第二自然界”答案B2．下列說(shuō)法正確的是()A．化學(xué)是科學(xué)研究的內(nèi)容，與普通百姓的生活沒(méi)有多大的關(guān)系B．化學(xué)研究只能認(rèn)識(shí)分子，不能制造分子C．無(wú)水硫酸銅晶體變?yōu)樗{(lán)色發(fā)生了化學(xué)變化D．化學(xué)研究只會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，最終人類(lèi)將毀滅在化學(xué)物質(zhì)中答案C探究二化學(xué)科學(xué)的形成與發(fā)展【探究活動(dòng)】1．古代化學(xué)實(shí)踐活動(dòng)火的使用是人類(lèi)最早的化學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，隨后人們學(xué)會(huì)了燒制陶瓷、冶煉金屬、釀造酒類(lèi)等。2．近代化學(xué)發(fā)展的里程碑年代科學(xué)家重大發(fā)現(xiàn)或成就作用1661年英國(guó)科學(xué)家波義耳提出化學(xué)元素的概念標(biāo)志著近代化學(xué)科學(xué)的誕生1771年法國(guó)科學(xué)家拉瓦錫建立了燃燒現(xiàn)象的氧化學(xué)說(shuō)使近代化學(xué)取得了革命性的發(fā)展1803年英國(guó)科學(xué)家道爾頓提出原子學(xué)說(shuō)奠定了近代化學(xué)發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)1869年俄國(guó)科學(xué)家門(mén)捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律把化學(xué)元素及其化合物納入一個(gè)統(tǒng)一的理論體系3.現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展(1)現(xiàn)代化學(xué)研究的重要手段有：X射線、原子吸收光譜、紫外和紅外光譜、色譜、質(zhì)譜和核磁共振等。用于分析和測(cè)試物質(zhì)結(jié)構(gòu)，跟蹤化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。(2)現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展帶動(dòng)和促進(jìn)了相關(guān)科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。如化學(xué)家對(duì)蛋白質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)的測(cè)定和合成，使人們對(duì)生命過(guò)程有了更深刻的認(rèn)識(shí)；20世紀(jì)中葉，化學(xué)科學(xué)和生物科學(xué)共同揭示了生命的遺傳物質(zhì)DNA的結(jié)構(gòu)和遺傳規(guī)律，使生命科學(xué)進(jìn)入研究基因組成、結(jié)構(gòu)和功能的新階段。4．我國(guó)在化學(xué)研究中的重要成果1965年——中國(guó)科學(xué)家合成牛胰島素，是首次人工合成蛋白質(zhì)。1981年——我國(guó)科學(xué)家首次人工合成完整生物活性的酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸。90年代末——中國(guó)對(duì)樹(shù)脂糖苷的全合成和具有高抗癌活性的甾體皂甙的合成達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。【遷移應(yīng)用】3．化學(xué)真正成為一門(mén)科學(xué)并較快發(fā)展，始于()A．質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)B．中國(guó)濕法冶金技術(shù)的應(yīng)用C．原子—分子論的問(wèn)世D．計(jì)算機(jī)、高效液相色譜儀和紫外可見(jiàn)光光度計(jì)等設(shè)備在化學(xué)研究中的應(yīng)用答案C解析原子是化學(xué)變化中的最小粒子，分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子，人們把物質(zhì)由原子、分子構(gòu)成的學(xué)說(shuō)叫做原子—分子論。自從用原子—分子論來(lái)研究物質(zhì)的性質(zhì)和變化以后，化學(xué)才有了較快的發(fā)展，使化學(xué)真正成為了一門(mén)科學(xué)。4．進(jìn)入20世紀(jì)以后，化學(xué)科學(xué)經(jīng)歷了迅速發(fā)展的“創(chuàng)新百年”，取得了若干項(xiàng)現(xiàn)代化學(xué)的重大成就。下列各項(xiàng)中，不屬于這個(gè)時(shí)期的化學(xué)重大成就的是()A．放射性元素的發(fā)現(xiàn)B．現(xiàn)代量子化學(xué)理論的建立C．化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展D．制陶技術(shù)的成熟應(yīng)用答案D解析遠(yuǎn)在新石器時(shí)代我們的祖先就已能制造出陶器，到唐宋時(shí)期，制陶水平已經(jīng)很高，故答案為D。探究三化學(xué)科學(xué)的探索空間【探究活動(dòng)】1．你聽(tīng)說(shuō)過(guò)“分子齒輪”、“分子馬達(dá)”嗎？根據(jù)你所掌握的知識(shí)，歸納化學(xué)科學(xué)的探索空間，完成下列知識(shí)填空：(1)化學(xué)家可以在微觀層面上操縱分子和原子，組裝分子材料、分子器件和分子機(jī)器等。(2)化學(xué)科學(xué)將在能源和資源的合理開(kāi)發(fā)、安全應(yīng)用方面大顯身手。(3)化學(xué)科學(xué)將繼續(xù)推動(dòng)材料科學(xué)的發(fā)展。(4)化學(xué)科學(xué)將為環(huán)境問(wèn)題的解決提供有力保障。(5)化學(xué)科學(xué)可以讓我們?cè)诜肿铀缴狭私饧膊〉牟±?，尋求有效的防治措施，促進(jìn)人類(lèi)的身心健康。2．怎樣理解“化學(xué)——21世紀(jì)的中心科學(xué)”這句話的含義？提示未來(lái)科學(xué)的中心是化學(xué)科學(xué)，人類(lèi)的生活水平和生活質(zhì)量要通過(guò)化學(xué)的發(fā)展來(lái)提高，化學(xué)的探索空間非常廣闊。能源與資源、環(huán)境保護(hù)及高科技產(chǎn)品豐富了人們的生活。3．我們?nèi)绾尾拍茏哌M(jìn)化學(xué)科學(xué)？提示了解化學(xué)的研究對(duì)象、價(jià)值和研究意義、發(fā)展歷史，展望科學(xué)的探索空間、從事的職業(yè)等方面，走進(jìn)化學(xué)學(xué)科?！具w移應(yīng)用】5．在你初步認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)的基礎(chǔ)上，你認(rèn)為下列哪些職業(yè)與化學(xué)科學(xué)有關(guān)()①新藥品開(kāi)發(fā)人員②質(zhì)量檢測(cè)師③醫(yī)生④生活科學(xué)探究人員⑤“神六”飛船材料研制人員⑥新能源研究者⑦環(huán)境工作人員A．①③⑥⑦B．①②④⑥C．③⑥⑦D．全部答案D解析迅猛發(fā)展的化學(xué)已經(jīng)成為生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、能源科學(xué)、信息科學(xué)等領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)，它在解決人類(lèi)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中面臨的問(wèn)題、提高人類(lèi)的生活質(zhì)量、促使人與自然和諧相處等方面發(fā)揮著重要作用。6．從自然資源和人類(lèi)生存環(huán)境方面考慮，未來(lái)理想的燃料應(yīng)是()A．煤B．石油產(chǎn)品C．酒精和氫氣D．天然氣答案C解析煤、石油和天然氣都屬于化石能源，隨著人們的利用會(huì)消失，且不會(huì)再生；而氫氣燃燒熱值高、無(wú)污染、且來(lái)源廣泛可再生；酒精可以利用綠色植物的秸稈、果實(shí)等發(fā)酵制得。氫氣、酒精與風(fēng)能、水能、潮汐能等均屬于無(wú)污染的“綠色能源”?！竞诵目偨Y(jié)】學(xué)習(xí)效果評(píng)估1．下列詩(shī)句或成語(yǔ)只涉及物理變化的是()A．爆竹聲中一歲除B．鐵杵磨成針C．野火燒不盡D．百煉成鋼答案B解析A項(xiàng)涉及火藥的爆炸，C項(xiàng)涉及物質(zhì)的燃燒，D項(xiàng)涉及鐵礦石轉(zhuǎn)變成鋼，都有新物質(zhì)生成，B項(xiàng)說(shuō)的是鐵杵的直徑由大到小，無(wú)新物質(zhì)生成，屬于物理變化。2．人類(lèi)使用材料的增多和變化，標(biāo)志著人類(lèi)文明的進(jìn)步，下列材料與化學(xué)制備無(wú)關(guān)的是()A．石器B．青銅器C．鐵器D．高分子材料答案A解析許多金屬在自然界中都以化合態(tài)存在，人類(lèi)在使用這種金屬時(shí)首先要經(jīng)過(guò)使這種金屬由化合態(tài)到游離態(tài)的變化過(guò)程，所以青銅器、鐵器的使用一定伴隨著金屬的冶煉這一化學(xué)過(guò)程；高分子材料，尤其是合成高分子材料的制備，使人類(lèi)的生活大為改觀，這都是化學(xué)制備的過(guò)程；只有石器制備是物理打磨的過(guò)程。3．科學(xué)家經(jīng)過(guò)不斷的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，初步獲得了室溫下水可以變成冰的科學(xué)認(rèn)識(shí)。這說(shuō)明()A．科學(xué)實(shí)驗(yàn)是人們獲得認(rèn)識(shí)的唯一途徑B．科學(xué)實(shí)驗(yàn)是人們認(rèn)識(shí)的一個(gè)重要來(lái)源C．科學(xué)實(shí)驗(yàn)是人類(lèi)最基本的實(shí)踐活動(dòng)D．科學(xué)實(shí)驗(yàn)是認(rèn)識(shí)的最終目的答案B解析科學(xué)家經(jīng)過(guò)不斷的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，獲得了相關(guān)的科學(xué)認(rèn)識(shí)，說(shuō)明科學(xué)實(shí)驗(yàn)是獲得認(rèn)識(shí)的來(lái)源，B正確；科學(xué)實(shí)驗(yàn)不是人們獲得認(rèn)識(shí)的唯一途徑，A錯(cuò)誤；人類(lèi)最基本的實(shí)踐是生產(chǎn)實(shí)踐，C錯(cuò)誤；認(rèn)識(shí)的最終目的是指導(dǎo)實(shí)踐，D錯(cuò)誤。4．為中國(guó)近代化學(xué)發(fā)展作出突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家是()A．李四光B．華羅庚C．侯德榜D．錢(qián)學(xué)森答案C5．法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫對(duì)近代化學(xué)的最大貢獻(xiàn)是()A．最早使用天平研究化學(xué)B．最早提出空氣是由O2和N2組成的結(jié)論C．建立燃燒現(xiàn)象的氧化學(xué)說(shuō)D．能用加熱HgO的方法制取O2答案C解析題中四項(xiàng)都是法國(guó)拉瓦錫的貢獻(xiàn)。拉瓦錫的最大貢獻(xiàn)是建立了燃燒現(xiàn)象的氧化學(xué)說(shuō)，糾正了化學(xué)科學(xué)上的“燃素說(shuō)”。6．與近代化學(xué)科學(xué)的誕生無(wú)關(guān)的是()A．化學(xué)元素的概念B．英國(guó)化學(xué)家、物理學(xué)家波義耳C．著名物理學(xué)家愛(ài)因斯坦D．古代的化學(xué)實(shí)踐活動(dòng)答案C解析英國(guó)化學(xué)家、物理學(xué)家波義耳在前人工作的基礎(chǔ)上提出了化學(xué)元素的概念，標(biāo)志著近代化學(xué)的誕生。這樣，A、B、D三項(xiàng)被排除。7．下列有關(guān)環(huán)境問(wèn)題的說(shuō)法正確的是()A．燃煤時(shí)加入適量石灰石，可減少?gòu)U氣中SO2的含量B．臭氧的體積分?jǐn)?shù)超過(guò)10－4%的空氣有利于人體健康C．pH在～的降水通常稱(chēng)為酸雨D．含磷合成洗滌劑易于被細(xì)菌分解，故不會(huì)導(dǎo)致水體污染答案A解析本題考查燃料脫硫、臭氧、酸雨、水體富營(yíng)養(yǎng)化等與環(huán)境相關(guān)常識(shí)。A項(xiàng)，在加熱條件下，石灰石能與二氧化硫反應(yīng)生成硫酸鈣與二氧化碳，使燃煤脫硫，從而減少二氧化硫的排放；臭氧的體積分?jǐn)?shù)超過(guò)%時(shí)，會(huì)對(duì)人體、動(dòng)植物等造成危害，故B項(xiàng)不正確；正常雨水中，因溶解了少量二氧化碳，使其pH約為，而酸雨的pH應(yīng)小于，故C項(xiàng)不正確；磷元素會(huì)造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，會(huì)造成水體污染，D項(xiàng)不正確。8．請(qǐng)你運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識(shí)判斷，下列有關(guān)化學(xué)觀念的敘述錯(cuò)誤的是()A．幾千萬(wàn)年前地球上一條恐龍?bào)w內(nèi)的某個(gè)原子可能在你的身體里B．用斧頭將木塊一劈為二，在這個(gè)過(guò)程中個(gè)別原子恰好分成更小微粒C．一定條件下，金屬鈉可以成為絕緣體D．一定條件下，水在20℃時(shí)能凝固成固體答案B解析根據(jù)物質(zhì)不滅定律以及在化學(xué)變化中原子不可再分，只能重新組合，可推出選項(xiàng)A正確；斧頭劈木頭是物理過(guò)程，不會(huì)破壞原子，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；金屬鈉變?yōu)殁c蒸氣時(shí)可以成為絕緣體，C正確；增大壓強(qiáng)，物質(zhì)的熔點(diǎn)會(huì)升高，選項(xiàng)D正確。9．下列由事實(shí)得出的結(jié)論錯(cuò)誤的是()A．維勒用無(wú)機(jī)物合成了尿素，突破了無(wú)機(jī)物與有機(jī)物的界限B．門(mén)捷列夫在前人工作的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了元素周期律，表明科學(xué)研究既要繼承又要?jiǎng)?chuàng)新C．C60是英國(guó)和美國(guó)化學(xué)家共同發(fā)現(xiàn)的，體現(xiàn)了國(guó)際科技合作的重要性D．科恩和波普爾因理論化學(xué)方向的貢獻(xiàn)獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，意味著化學(xué)已成為以理論研究為主的學(xué)科答案D解析本題主要考查學(xué)生分析和判斷問(wèn)題的能力，A、B、C項(xiàng)中敘述的內(nèi)容比較常見(jiàn)，應(yīng)該可以分析出其中的辯證關(guān)系；D項(xiàng)中理論化學(xué)的發(fā)展，并不意味著否定化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性，應(yīng)明確“化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)”，故正確答案為D。10．化學(xué)科學(xué)將在能源和資源的合理開(kāi)發(fā)、安全應(yīng)用方面大顯身手。當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)地區(qū)大量的植物秸稈如何處理的問(wèn)題備受關(guān)注。下列提出的幾種植物秸稈處理的方法中，不正確的是()A．出售給工廠做工業(yè)原料B．就地焚燒成草木灰做植物的鉀肥C．應(yīng)用化學(xué)科學(xué)的有關(guān)原理和方法制成甲烷作為燃料D．應(yīng)用化學(xué)科學(xué)的有關(guān)原理和方法制成優(yōu)質(zhì)的牲畜飼料答案B解析在農(nóng)田里大量焚燒植物的秸稈，主要危害有：污染空氣、引發(fā)火災(zāi)、烘烤植物和浪費(fèi)資源等。與此相比，產(chǎn)生的那點(diǎn)鉀肥是微不足道的。11．21世紀(jì)新材料是高新技術(shù)的突破口，只有更好地開(kāi)發(fā)和應(yīng)用具有特殊性能的新材料，才能擁有更強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)潛力。下列各學(xué)科，對(duì)于新材料的開(kāi)發(fā)和研制最具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的是()A．物理B．化學(xué)C．地理D．生物答案B解析化學(xué)在向眾多學(xué)科廣泛滲透，化學(xué)技術(shù)與現(xiàn)代科技也廣泛綜合，已經(jīng)發(fā)展為人類(lèi)繼續(xù)生存和發(fā)展的關(guān)鍵學(xué)科，被譽(yù)為“21世紀(jì)的中心科學(xué)”。12．(1)“綠色化學(xué)”是21世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的主導(dǎo)方向?！熬G色化學(xué)”要求從根本上消除污染，是一門(mén)能徹底阻止污染產(chǎn)生的科學(xué)。它包括“綠色生產(chǎn)”和“綠色銷(xiāo)毀”等內(nèi)容。據(jù)報(bào)道，某地在整頓音像市場(chǎng)的活動(dòng)中，查獲了一批盜版光盤(pán)，并進(jìn)行了“綠色銷(xiāo)毀”。以下做法中，屬于“綠色銷(xiāo)毀”的是__________(填字母)。A．潑上汽油焚燒B．傾倒入江河中C．深埋于土壤中D．碾壓粉碎后再回收利用(2)化學(xué)是一門(mén)創(chuàng)造性科學(xué)，它的特征體現(xiàn)在________，同時(shí)，它也是一門(mén)實(shí)用性科學(xué)，在人類(lèi)生產(chǎn)和生活中有著重要的作用。答案(1)D(2)認(rèn)識(shí)分子和制造分子解析(1)潑上汽油焚燒，浪費(fèi)能源，并產(chǎn)生污染性氣體；傾倒入江河中，會(huì)造成水污染；深埋于土壤中，會(huì)造成土壤污染和地下水污染；碾壓粉碎后再回收利用可節(jié)約資源，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，同時(shí)減少污染。(2)化學(xué)是一門(mén)具有創(chuàng)造性、實(shí)用性的科學(xué)。它的特征體現(xiàn)在認(rèn)識(shí)分子和制造