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第1章 认识化学科学 第1节 走进化学科学,一、化学以及化学科学的创造性和实用性 1.化学: (1)研究层次:原子和分子; (2)研究对象:物质的组成、_和应用; (3)学科性质:自然科学。,结构、性质、变化、制备,【微点拨】原子的核聚变和核裂变是原子核的变化,不是化学研究的范畴。,2.化学的创造性和实用性: (1)化学的创造性:_分子和_分子。 (2)化学科学的实用性。 农业:_的化工技术,解决了人类面临的饥饿问题。 医药:新药物的成功研制,能使人类解决许多疾病。 信息:以硅及其化合物为原料制造的_和_引领我们进入信息时代。,认识,制造,合成氨,芯片,光导纤维,二、化学科学的形成和发展 1.远古时代:远古时代人们只是学会如何取火和保存火种。 2.古代化学:古代化学的主要应用是烧制陶瓷、冶炼金属、酿造酒类。,3.近代化学“四个”里程碑:,化学元素,拉瓦锡,原子学说,元素周期律,【微点拨】道尔顿被称为“近代化学之父”。,4.现代化学: (1)现代化学的重要成就。 发现_元素; 建立现代_理论; 创造新分子的_的崛起; 创立_化学; 化学热力学和_的开创性研究; 化学工业的快速发展。,放射性,量子化学,合成化学,高分子,动力学,(2)现代化学的研究方法。 主要包括:X射线、原子吸收光谱、紫外和_光谱、色谱、质谱、核磁共振等。 (3)现代化学的作用:带动了相关科学的进一步发展。,红外,三、化学科学的探索空间 1.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:人类能更好地利用能源和资源以及处理好能源和 资源的开发利用与_之间的关系。 3.材料科学方面:使各种新型_材料的生产成为可能,进一步丰富 人类的物质世界。,分子,原子,生态环境保护,功能,【自我小测】 1.思考辨析: (1)化学的主要目的就是制备出大量的人工合成元素。 ( ) 分析:。化学的主要目的是认识物质的组成、结构、性质以及变化规律,以便更好地利用自然界中已有的物质,按照人们的要求制备自然界里没有的物质,更好地提高生活的质量。,(2)放射性元素的发现是近代化学的研究成果。 ( ) 分析:。放射性元素的发现是现代化学的研究成果。 (3)碳酸钙受热分解的过程是一个化学变化的过程。 ( ) 分析:。碳酸钙受热分解生成氧化钙和氧气。 (4)俄国化学家门捷列夫发现了燃烧现象的氧化学说。 ( ) 分析:。俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律。,2.诺贝尔化学奖曾授予科恩(美)和波普尔(英),他们的工作使实验和理论能够共同协力探讨分子体系的性质。下列说法正确的是 ( ) A.实验是认知化学的唯一手段 B.化学不再需要实验 C.化学不再是纯实验科学 D.未来化学的方向还是经验化,【解析】选C。由题中信息可知,这两位科学家使用理论和实验共同协力探讨分子体系的性质,这说明化学实验已经不再是研究化学的唯一手段。,3.下列变化不属于化学科学研究范畴的是 ( ) A.核裂变 B.合成新型有机高分子材料 C.电解水制取氢气和氧气 D.生产玻璃和水泥,【解析】选A。在化学变化过程中,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B、C、D三项;而A项中核裂变会发生原子种类和数目的变化,不属于化学变化,因而不属于化学科学研究的范畴。,4.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。下列实验事实最能体现上述论点的是( ) A.食盐固体溶于水消失 B.打开盛浓盐酸的试剂瓶冒白雾 C.干冰露置在空气中逐渐消失 D.红色氧化汞粉末受热分解成氧气和汞,【解析】选D。化学研究的最小微粒就是原子、分子,化学变化的过程只是涉及原子和分子的重组过程,不会有原子或者是分子的变化。,5.(LK必修1P3改编)下列化学史上的重要人物与成果对应正确的 是 ( ),【解析】选A。道尔顿提出的是原子学说;波义耳提出的是化学元素的概念;拉瓦锡提出的是燃烧现象的氧化学说;门捷列夫发现了元素周期律。,6.(LK必修1P8改编)下列说法正确的是 ( ) A.21世纪,化学不会研究太多的新型材料 B.化学家已经能够在分子的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 C.放射性元素的发现和现代量子理论的建立是在近代化学阶段实现的 D.英国化学家道尔顿发现了元素周期律,为近代化学的发展奠定了坚实的基础,【解析】选B。随着化学的发展,21世纪,化学将继续推动材料科学的发展,使各种新型的功能材料的生产成为可能;化学家已经完全可以操纵分子;放射性元素的发现以及现代量子理论的建立均是进入21世纪以后现代化学的重大成就;道尔顿提出的是原子学说。,一、对化学科学的认识 思考探究: 信息1:水由气态变成液态; 信息2:氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水。 分析以上两个信息,思考以下两个问题: (1)两个变化过程各有什么特点? (2)两个变化过程的不同之处是什么?,【归纳总结】 物理变化和化学变化的比较,【点拨】物理性质和化学性质的比较,【典题训练】下列变化不体现物质化学性质的是 ( ) A.汽油消失 B.氯酸钾受热分解 C.CuSO4白色粉末吸水变蓝色 D.铁板表面生锈,【解题指南】解答本题时要注意以下两点: (1)有化学变化才能体现物质的化学性质; (2)日常生活中的一些现象的发生有可能是该物质的物理性质,也可能是化学性质。,【解析】选A。A项,汽油消失是因为汽油具有挥发性,是物理性质。B项,氯酸钾受热分解生成氯化钾和氧气,是化学变化;C项,CuSO4吸水成为晶体是化学变化;D项,铁板生锈是铁被氧化,属于化学变化;化学变化过程中体现化学性质。,【对点训练】 (2015济南高一检测)下列变化属于化学变化的是 ( ) A.固体碘受热后变成紫红色碘蒸气 B.打开浓盐酸瓶盖,从瓶口涌出白雾 C.将氧气通过低温加压处理变成了淡蓝色液体 D.用浓硫酸把纸张、木棒变黑,【解析】选D。固体碘受热后变成紫红色碘蒸气的过程中只是状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化。浓盐酸具有挥发性,打开浓盐酸瓶盖从瓶口涌出白雾的过程中只是状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化。将氧气通过低温加压处理变成了淡蓝色液体的过程中只是状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化。浓硫酸具有强烈的氧化性,能使纸张、木棒等物质碳化而变黑,有新物质生成,属于化学变化。,【补偿训练】(2015保定高一检测)物质发生化学变化时:电子总数 原子总数 分子总数 物质的种类 物质的总质量 物质的总能量,反应前后肯定不发生变化的是 ( ) A. B. C. D. 【解析】选B。化学反应过程符合质量守恒定律和原子守恒定律,原子是呈电中性的。,二、化学科学的形成和发展 典题探究:1.(2015保定高一检测)化学真正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.原子分子论的问世 D.中国湿法冶金技术的推广,【解题指南】解答本题时需注意以下两点: (1)熟悉化学史的相关知识; (2)知道每一个成果所处的化学发展阶段。 【解析】选C。化学真正成为一门科学始于原子分子论的诞生。,2.(2015福州高一检测)进入20世纪以后,化学科学经历了迅速发展的百年,取得了若干项现代化学的重大成就,下列各项,不属于这个时期的化学重大成就的是 ( ) 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.制陶技术的成熟应用,【解题指南】解答本题时需注意以下两点: (1)了解20世纪化学的主要成就; (2)了解我国的化学发展情况。 【解析】选D。远在新石器时代,我们的祖先就已经能够制造陶器,到唐宋时期,制陶水平已经很高,其他三项都是20世纪的成就。,【归纳总结】,【对点训练】 以下物品的发明与开发,属于化学对人体健康方面做出巨大贡献的是 ( ) A.汽车 B.青霉素 C.农药和化肥 D.电话和电视机 【解析】选B。青霉素是一种高效、低毒、临床应用广泛的重要抗生素,它的研制成功大大增强了人类抵抗细菌性感染的能力,带动了抗生素家族的诞生。,【补偿训练】下列叙述中,不符合化学史事实的是 ( ) A.我国古代的“四大”发明,有两项与化学有关 B.法国科学家拉瓦锡建立燃烧现象的氧化学说使近代化学取得了革命性进展 C.英国科学家波义耳提出了原子学说 D.以硅及其化合物为原料制成的芯片和光导纤维引领我们进入了信息时代,【解析】选C。“四大”发明中火药、造纸涉及化学反应,指南针、印刷术与化学关联不大,A正确;法国科学家拉瓦锡建立了燃烧现象的氧化学说,B正确;英国科学家道尔顿提出了原子学说,C错误;硅可作半导体材料,可应用于芯片,硅的氧化物制成光导纤维,引领人们进入了信息时代,D正确。,
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