高中化學 第一章 認識化學科學 第1節(jié) 走進化學科學學案（2）魯科版必修1.doc

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第1節(jié) 走進化學科學 庖丁巧解牛 知識巧學升華 化學科學就是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化、制備和應用的自然科學。 要點提示 注意此處空半格①化學研究的對象是分子和原子等； ②化學研究的內(nèi)容是物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化、制備和應用； ③化學是自然科學。 一、化學是具有創(chuàng)造性的、實用的科學 1．化學科學的創(chuàng)造性 人們從礦物、巖石以及生物體中發(fā)現(xiàn)有用物質(zhì)，再認識這些物質(zhì)的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，然后把它們從礦物、巖石以及生物體中提取出來或從已有物質(zhì)出發(fā)制造出來。 化學家能夠設計出具有特殊性質(zhì)或功能的新分子，創(chuàng)造出自然界中不存在的物質(zhì)?；瘜W科學的特征就是認識分子和制造分子，是一門具有創(chuàng)造性的科學。 2．化學科學的實用性 化學科學在人類生產(chǎn)和生活中有著重要作用。 若沒有合成氨的化工技術(shù)，人類就沒有氮肥，將面臨饑餓的威脅； 若沒有新藥物的成功研制，人類就無法醫(yī)治疾病，將面臨各種疾病給生命帶來的威脅； 若沒有食品添加劑、化妝品、塑料、合成纖維和橡膠，沒有芯片和光導纖維，人類的生活就不會豐富多彩。 二、化學科學的形成和發(fā)展 1．近代化學的形成初期 最早的化學實踐活動是取火和用火。之后人們又學會燒制陶瓷、冶金、釀酒等，并希望制出長生不老藥或把廉價金屬煉制成金。 2．化學科學的形成 古人燒制陶瓷、冶煉金屬、釀造酒類，甚至冶煉所謂的“仙丹”，夢想把廉價金屬制成金都是重要的化學實踐活動。在此基礎上，經(jīng)過幾代化學家的不斷努力，才逐漸形成了近代化學科學。 3．近代科學發(fā)展的里程碑 （1）1661年，英國化學家、物理學家提出了化學元素的概念，標志著近代化學科學的誕生。 （2）1771年，法國化學家拉瓦錫建立燃燒現(xiàn)象的氧化學說，使近代化學取得了革命性進展。 （3）1803年，英國化學家、物理學家道爾頓提出了原子學說，為近代化學的發(fā)展奠定了堅實的基礎。 （4）1869年，俄國化學家門捷列夫，在前人工作的基礎上發(fā)現(xiàn)元素周期律，把化學元素及其化合物納入了一個統(tǒng)一的理論體系。 4．現(xiàn)代化學的重大成就 放射性元素的發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代量子化學理論的建立，合成化學的崛起，高分子化學的創(chuàng)立，化學熱力學與動力學的開創(chuàng)性研究，化學工業(yè)的迅速發(fā)展，都是現(xiàn)代化學的重大成就。 5．現(xiàn)代化學的研究手段 X—射線、原子吸收光譜、紅外光譜、質(zhì)譜、核磁共振、交叉分子技術(shù)等，都是現(xiàn)代化學研究的重要手段。 6．我國化學家在現(xiàn)代化學科學研究中的貢獻 （1）我國對配位理論的論究、對分子軌道圖形理論方法及其應用的研究，取得重大突破。 （2）1965年，人工合成的結(jié)晶牛胰島素，是世界上第一個人工合成的、具有生命活性的蛋白質(zhì)。 （3）1981年，人工合成的酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸，是世界上首次人工合成的核糖核酸。它帶動了多種藥物的研制和應用。 三、化學科學的探索空間 在化學科學領域，化學家可以在微觀層面上操縱分子和原子，進行分子擴展，以及組裝分子材料、分子器件和分子機器（如碳納米管分子導線、分子開關(guān)、分子磁體、分子電路、分子計算機）等。 在能源和資源方面，有了化學科學，人類能夠合理開發(fā)和安全應用能源和資源，既能得到充足的能源和資源，又能處理好能源和資源的開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護之間的關(guān)系。 在材料科學方面，化學將推動材料科學的發(fā)展，使各種新型功能材料的生產(chǎn)成為可能。 在環(huán)境方面，化學為解決環(huán)境問題提供了有力保障，使人類能夠使用無害的化妝品和生活用品，既優(yōu)化了環(huán)境，又提高了生活質(zhì)量。 問題思路探究 問題1．化學科學是一門什么樣的科學？它的任務是什么？ 思路:從認識自然的過程認識化學，從化學與其他學科的關(guān)系認識化學，從化學的研究對象認識化學。 探究:它是一門自然科學。人們在長期的認識和利用大自然的過程中，逐漸建立了研究對象不同的各門自然科學，化學就是其中的一門。許多科學是從化學科學中分化出來的。就中學化學的知識而言，它是學習其他許多科學的基礎，例如生物學、醫(yī)學等都與之相關(guān)；就中學化學的任務而言，實際上是借助這些基礎知識，以之為載體，來培養(yǎng)學習、研究自然科學的基本技能、方法與品質(zhì)。具體地說化學科學就是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化、制備和應用的自然科學。 問題2．我們?nèi)绾尾拍茏哌M化學科學？ 思路:了解化學的研究對象、價值和研究意義、發(fā)展歷史，展望科學的探索空間、從事的職業(yè)等方面，走進化學學科。 探究:我們首先應了解化學科學是一門什么領域的科學，是研究什么學問的科學；了解這門科學有什么實際價值和意義；然后再去了解它的形成和發(fā)展過程，了解它的發(fā)展歷史，以便進一步了解它對人類社會的進步所起的推動和促進作用；再跟隨時代的發(fā)展步伐，展望化學科學的探索空間，以便從化學科學的發(fā)展來預測物質(zhì)世界與人類社會的發(fā)展和進步；盡可能地了解與化學科學相關(guān)的實際工作和職業(yè)，以便為將來的發(fā)展方向——選擇職業(yè)和實際生存方式以及創(chuàng)造社會價值等作一定的心理準備；親歷化學科學的研究人員和工作者的學習、研究和工作過程，那就是先參閱這些化學科學書籍，用端正的科學態(tài)度和人生態(tài)度，跟隨它的引領，培養(yǎng)良好的學習品質(zhì)。 問題3．21世紀的中心科學是什么？現(xiàn)代化學科學的發(fā)展將把人類帶入到什么樣的生存空間？ 思路:未來科學的中心是化學科學，人類的生活水平和生活質(zhì)量通過化學的發(fā)展來提高，化學的探索空間非常廣闊。能源與資源環(huán)境保護及高科技產(chǎn)品豐富了人們的生活。 探究:21世紀的中心科學就是現(xiàn)代化學科學。化學科學的探索空間非常廣闊，會大大改觀和提高人類生存的條件和質(zhì)量?；瘜W家可以在微觀層面上操縱分子與原子，進行分子擴展，組裝分子材料、分子器件和機器；進而利用化學科學合理開發(fā)和安全應用能源與資源，保證我們的生態(tài)環(huán)境受到良好的保護；使新型功能材料的生產(chǎn)成為可能，豐富了我們的生活。 點題熱題新題 例1．下列說法正確的是（　?。? A．化學是科學家研究的內(nèi)容，與普通百姓的生活沒有多大關(guān)系 B．化學研究只能認識分子，不能創(chuàng)造分子 C．化學家可以制造出自然界中不存在的物質(zhì) D．化學研究只會造成嚴重的環(huán)境污染，最終人類將毀滅在化學物質(zhì)中 解析:A選項不正確；我們生活環(huán)境中的藥物、化纖、塑料、電池、計算機芯片，都來自化學家的研究成果，化學與每個人息息相關(guān)。 B選項不正確；化學研究不只是認識分子，還能創(chuàng)造分子，化纖、塑料等高分子都是化學研究的成果。C選項正確。 D選項過于悲觀，要相信我們一定能研制出對環(huán)境無害的化學用品和生活用品，通過對環(huán)境友好的方式及優(yōu)化環(huán)境的途徑來提高生活質(zhì)量，人類不會毀滅在化學物質(zhì)中。 答案:C 深化升華 注意此處空半格根據(jù)對化學科學的認識、從化學學科的空間探索、化學對人類的貢獻、環(huán)境保護等，采用逐項分析的方法解題。 例2．與近代化學科學的誕生無關(guān)的是（　　） A．化學元素的概念 B．英國化學家、物理學家玻意耳 C．著名物理學家愛因斯坦 D．古代的化學實踐活動 解析:英國化學家、物理學家玻意耳在前人工作的基礎上提出了化學元素的概念，標志著近代化學的誕生。因此，A、B、D與近代化學科學的誕生有關(guān)。 愛因斯坦是上世紀的人物，他出生時，近代化學已誕生兩個世紀。 答案:C 深化升華 注意此處空半格根據(jù)教科書介紹的化學發(fā)展的里程碑，對每個階段的發(fā)展標志有所了解包括人物、事件、學說等，特別是近代化學的發(fā)展里程碑。 例3．至今，我國獲得諾貝爾化學獎的科學家是（　?。? A．徐光憲　　　B．唐敖慶　　　　C．李遠哲　　　　D．盧嘉錫 解析:臺灣人李遠哲曾獲諾貝爾化學獎，是我國唯一獲諾貝爾化學獎的科學家。 答案:C 深化升華 注意此處空半格中國大陸目前還沒有獲得諾貝爾化學獎的科學家，將我國獲得諾貝爾獎的科學家及其獎項整理出來，便于記憶，同時增強民族自豪感。 例4．人類對化學的研究經(jīng)歷了古代化學、_________、_________三個階段。在微觀層面上操縱和是現(xiàn)代化學研究的內(nèi)容。 答案:近代化學　現(xiàn)代化學　分子　原子 深化升華 注意此處空半格根據(jù)化學的發(fā)展過程回答階段性問題，根據(jù)化學學科的空間探索回答研究內(nèi)容。