高中化学 第一章 认识化学科学 第1节 走进化学科学学案（2）鲁科版必修1.doc

第1节 走进化学科学庖丁巧解牛知识巧学升华 化学科学就是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的自然科学。 要点提示 注意此处空半格化学研究的对象是分子和原子等； 化学研究的内容是物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用； 化学是自然科学。 一、化学是具有创造性的、实用的科学 1化学科学的创造性 人们从矿物、岩石以及生物体中发现有用物质，再认识这些物质的性质和结构，然后把它们从矿物、岩石以及生物体中提取出来或从已有物质出发制造出来。 化学家能够设计出具有特殊性质或功能的新分子，创造出自然界中不存在的物质。化学科学的特征就是认识分子和制造分子，是一门具有创造性的科学。 2化学科学的实用性 化学科学在人类生产和生活中有着重要作用。 若没有合成氨的化工技术，人类就没有氮肥，将面临饥饿的威胁； 若没有新药物的成功研制，人类就无法医治疾病，将面临各种疾病给生命带来的威胁； 若没有食品添加剂、化妆品、塑料、合成纤维和橡胶，没有芯片和光导纤维，人类的生活就不会丰富多彩。 二、化学科学的形成和发展 1近代化学的形成初期 最早的化学实践活动是取火和用火。之后人们又学会烧制陶瓷、冶金、酿酒等，并希望制出长生不老药或把廉价金属炼制成金。 2化学科学的形成 古人烧制陶瓷、冶炼金属、酿造酒类，甚至冶炼所谓的“仙丹”，梦想把廉价金属制成金都是重要的化学实践活动。在此基础上，经过几代化学家的不断努力，才逐渐形成了近代化学科学。 3近代科学发展的里程碑 （1）1661年，英国化学家、物理学家提出了化学元素的概念，标志着近代化学科学的诞生。 （2）1771年，法国化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。 （3）1803年，英国化学家、物理学家道尔顿提出了原子学说，为近代化学的发展奠定了坚实的基础。 （4）1869年，俄国化学家门捷列夫，在前人工作的基础上发现元素周期律，把化学元素及其化合物纳入了一个统一的理论体系。 4现代化学的重大成就 放射性元素的发现，现代量子化学理论的建立，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，化学工业的迅速发展，都是现代化学的重大成就。 5现代化学的研究手段 X射线、原子吸收光谱、红外光谱、质谱、核磁共振、交叉分子技术等，都是现代化学研究的重要手段。 6我国化学家在现代化学科学研究中的贡献 （1）我国对配位理论的论究、对分子轨道图形理论方法及其应用的研究，取得重大突破。 （2）1965年，人工合成的结晶牛胰岛素，是世界上第一个人工合成的、具有生命活性的蛋白质。 （3）1981年，人工合成的酵母丙氨酸转移核糖核酸，是世界上首次人工合成的核糖核酸。它带动了多种药物的研制和应用。 三、化学科学的探索空间 在化学科学领域，化学家可以在微观层面上操纵分子和原子，进行分子扩展，以及组装分子材料、分子器件和分子机器（如碳纳米管分子导线、分子开关、分子磁体、分子电路、分子计算机）等。 在能源和资源方面，有了化学科学，人类能够合理开发和安全应用能源和资源，既能得到充足的能源和资源，又能处理好能源和资源的开发利用与生态环境保护之间的关系。 在材料科学方面，化学将推动材料科学的发展，使各种新型功能材料的生产成为可能。 在环境方面，化学为解决环境问题提供了有力保障，使人类能够使用无害的化妆品和生活用品，既优化了环境，又提高了生活质量。问题思路探究 问题1化学科学是一门什么样的科学？它的任务是什么？ 思路:从认识自然的过程认识化学，从化学与其他学科的关系认识化学，从化学的研究对象认识化学。 探究:它是一门自然科学。人们在长期的认识和利用大自然的过程中，逐渐建立了研究对象不同的各门自然科学，化学就是其中的一门。许多科学是从化学科学中分化出来的。就中学化学的知识而言，它是学习其他许多科学的基础，例如生物学、医学等都与之相关；就中学化学的任务而言，实际上是借助这些基础知识，以之为载体，来培养学习、研究自然科学的基本技能、方法与品质。具体地说化学科学就是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的自然科学。 问题2我们如何才能走进化学科学？ 思路:了解化学的研究对象、价值和研究意义、发展历史，展望科学的探索空间、从事的职业等方面，走进化学学科。 探究:我们首先应了解化学科学是一门什么领域的科学，是研究什么学问的科学；了解这门科学有什么实际价值和意义；然后再去了解它的形成和发展过程，了解它的发展历史，以便进一步了解它对人类社会的进步所起的推动和促进作用；再跟随时代的发展步伐，展望化学科学的探索空间，以便从化学科学的发展来预测物质世界与人类社会的发展和进步；尽可能地了解与化学科学相关的实际工作和职业，以便为将来的发展方向选择职业和实际生存方式以及创造社会价值等作一定的心理准备；亲历化学科学的研究人员和工作者的学习、研究和工作过程，那就是先参阅这些化学科学书籍，用端正的科学态度和人生态度，跟随它的引领，培养良好的学习品质。 问题321世纪的中心科学是什么？现代化学科学的发展将把人类带入到什么样的生存空间？ 思路:未来科学的中心是化学科学，人类的生活水平和生活质量通过化学的发展来提高，化学的探索空间非常广阔。能源与资源环境保护及高科技产品丰富了人们的生活。 探究:21世纪的中心科学就是现代化学科学。化学科学的探索空间非常广阔，会大大改观和提高人类生存的条件和质量。化学家可以在微观层面上操纵分子与原子，进行分子扩展，组装分子材料、分子器件和机器；进而利用化学科学合理开发和安全应用能源与资源，保证我们的生态环境受到良好的保护；使新型功能材料的生产成为可能，丰富了我们的生活。点题热题新题 例1下列说法正确的是（） A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 B化学研究只能认识分子，不能创造分子 C化学家可以制造出自然界中不存在的物质 D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 解析:A选项不正确；我们生活环境中的药物、化纤、塑料、电池、计算机芯片，都来自化学家的研究成果，化学与每个人息息相关。 B选项不正确；化学研究不只是认识分子，还能创造分子，化纤、塑料等高分子都是化学研究的成果。C选项正确。 D选项过于悲观，要相信我们一定能研制出对环境无害的化学用品和生活用品，通过对环境友好的方式及优化环境的途径来提高生活质量，人类不会毁灭在化学物质中。 答案:C 深化升华 注意此处空半格根据对化学科学的认识、从化学学科的空间探索、化学对人类的贡献、环境保护等，采用逐项分析的方法解题。 例2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、物理学家玻意耳 C著名物理学家爱因斯坦 D古代的化学实践活动 解析:英国化学家、物理学家玻意耳在前人工作的基础上提出了化学元素的概念，标志着近代化学的诞生。因此，A、B、D与近代化学科学的诞生有关。 爱因斯坦是上世纪的人物，他出生时，近代化学已诞生两个世纪。 答案:C 深化升华 注意此处空半格根据教科书介绍的化学发展的里程碑，对每个阶段的发展标志有所了解包括人物、事件、学说等，特别是近代化学的发展里程碑。 例3至今，我国获得诺贝尔化学奖的科学家是（） A徐光宪B唐敖庆C李远哲D卢嘉锡 解析:台湾人李远哲曾获诺贝尔化学奖，是我国唯一获诺贝尔化学奖的科学家。 答案:C 深化升华 注意此处空半格中国大陆目前还没有获得诺贝尔化学奖的科学家，将我国获得诺贝尔奖的科学家及其奖项整理出来，便于记忆，同时增强民族自豪感。 例4人类对化学的研究经历了古代化学、_、_三个阶段。在微观层面上操纵和是现代化学研究的内容。 答案:近代化学现代化学分子原子 深化升华 注意此处空半格根据化学的发展过程回答阶段性问题，根据化学学科的空间探索回答研究内容。