高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 走进化学科学导学案及答案

这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 走进化学科学导学案及答案，共15页。学案主要包含了化学科学的形成与发展，化学科学的主要特征，化学科学的探索空间等内容，欢迎下载使用。


学业要求
1．知道化学是在原子和分子的层次上认识物质和合成新物质的一门科学。
2．了解化学科学的形成与发展，明确现代化学作为中心科学在科学技术中的地位。
3．认识化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。
知识网络
学业基础——自学·思记·尝试
一、化学科学的形成与发展
1．化学科学的形成
最早的化学实践活动是火的使用，之后人们又学会了________________、________________、________________，并希望炼制出长生不老的丹药或把廉价的金属炼制成金。在这些实践的基础上，经过化学家的不断努力，近代化学逐渐形成。
2．化学科学的发展
(1)近代化学的里程碑
(2)现代化学的发展
①认识的发展宏观向微观定性向定量静态向动态
② eq \a\vs4\al(现代,化学,成就) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(发现放射性元素,建立现代量子化学理论,化学热力学与动力学的开创性研究,创造新分子的合成化学的崛起,创立高分子化学,快速发展的化学工业,促进生态学的发展))
(3) eq \a\vs4\al(现代,化学,的贡,献 ) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(①农业方面：合成氨化工技术的掌握，制造大量氮肥,②医药方面：新药物的成功研制，战胜许多疾病,③生活方面：功能各异的合成高分子材料的研制和生产，, 使人们生活更加丰富多彩,④信息方面：以硅及其化合物为原料制出的芯片和光导纤维，, 引领人们进入信息时代))
[即学即练]
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)俄国科学家门捷列夫提出了氧化学说( )
(2)提出分子学说是英国科学家对世界作出的重大贡献( )
(3)现代化学科学研究，经历了由宏观向微观、由定性向定量、由静态向动态的不断深入( )
(4)1965年，我国科学家成功合成了结晶牛胰岛素，这是世界上首次人工合成蛋白质( )
(5)化学科学促进了生态学的发展( )
2．近代化学诞生的标志是( )
A.波义耳提出化学元素的概念
B．拉瓦锡提出氧化学说
C．道尔顿提出原子论
D．门捷列夫发现元素周期律
3．进入20世纪以后，化学科学经历了迅速发展的时期，取得了若干项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
二、化学科学的主要特征
1．化学科学的含义
化学是在________、________水平上研究物质的________、________、________、转化及其应用的一门基础学科。
2．化学科学的主要特征
①从______________两个角度认识物质②以________________表征物质③在不同层面上________________物质
3．化学科学的发展趋势
(1)现代化学已经成为________与________并重的科学。
(2)实验技术手段不断升级优化
各种分析和测试物质结构、跟踪化学反应过程的技术如波谱、色谱、____________、飞秒化学、原子示踪等，成为现代化学研究的重要手段。
(3)理论计算辅以计算机模拟来研究物质的结构、预测物质的________、研究反应的________等，成为现代化学研究的热点。
4．青蒿素的发现、研究与应用
[即学即练]
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)H2O是由1个H2和1个O构成的( )
(2)核辐射过程属于化学变化( )
(3)化学变化过程中一定伴随着发光、发热、颜色变化( )
(4)化学科学的主要特征是认识物质、表征物质和创造物质( )
(5)通过化学变化可以生成新的原子( )
(6)现代化学已经成为实验与理论并重的科学，化学既离不开实验，又需要理论指导( )
(7)青蒿素的发现标志着中医药化学的研究达到了终结性高峰( )
2．下列关于化学科学的认识错误的是( )
A．化学研究的主要手段是化学实验
B．化学所谓的变化指的是物理变化和化学变化
C．物质的化学性质取决于组成该物质的原子
D．氢弹爆炸是原子核发生了变化，所以不属于化学科学研究的领域
3．1998年诺贝尔化学奖授予科恩和波普尔，以表彰他们在理论化学领域作出的重大贡献。下列说法正确的是( )
A．化学不需要实验
B．化学不做实验，就什么都不知道
C．化学不再是纯实验科学
D．未来化学的方向是经验化
4．交流研讨
(1)启发屠呦呦提取青蒿素的古代药方使用了怎样的提取方法？与屠呦呦建立的提取方法有何异同？利用了物质的哪些性质？
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(2)屠呦呦研究小组发现，用水煎熬青蒿所得提取物无效，由此推断青蒿素具备怎样的性质？
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(3)提取青蒿素过程中是否发生了化学变化？
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(4)对青蒿素的相关研究经历了怎样的过程？其中主要用到了哪些方法？
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三、化学科学的探索空间
1．化学科学具有十分广阔的探索空间
(1)微观领域：在微观层面上操纵________和________，组装分子材料、分子器件和分子机器等。
(2)能源和资源领域：人们更加科学、合理地开发与利用资源和能源。
(3)材料科学领域：化学科学将推动________的发展，使各种新型材料的制造成为可能。
(4)环境领域：化学科学将为________的解决提供有力保障。
(5)生命科学领域：帮助人们从分子层次上了解生命问题的本质、揭示生命运动的规律；使研究人员在________水平上了解疾病的病理，寻求新方法，研制新药物，为人类提供健康保障。
(6)信息科学领域：指导人们研制功能各异的信息材料(主要是电子材料，如光电子材料)，为传感技术、通信技术和计算机技术等的发展提供重要的物质基础。
2．化学科学已成为“中心科学”
[即学即练]
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)化学科学推动了生命科学的发展，可以使研究人员在分子水平上了解疾病的病理( )
(2)化学科学的发展有助于解决含油污水中油水分离这一全球性难题( )
(3)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( )
(4)开发新能源，有利于实现“碳中和”( )
2．化学科学在人类社会中起着重要作用，展望未来，化学科学具有十分广阔的探索空间。下列说法不正确的是( )
A．塑料降解技术与化学科学无关
B．新能源——可燃冰的利用与化学科学关系密切
C．化学科学将在防治酸雨方面大有作为
D．随着科学的发展，化学科学将研制出品种更多的具有特殊性能的材料
3．诺贝尔化学奖获得者艾哈迈德·泽维尔，开创了“飞秒(10－15 s)化学”的新领域，使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子的运动成为可能，你认为该技术不能观察到的是( )
A．化学变化中反应物分子的分解
B．化学反应中原子的运动
C．化学变化中生成物分子的形成
D．原子核的内部结构
归纳总结
核心素养——合作·探究·分享
一、化学科学的发展史
[例1] 科学史上，中国有许多重要的发明和发现，为现代物质文明奠定了基础。下列各项中属于化学史上中国对世界作出的重大贡献的是( )
①造纸 ②火药 ③炼铜炼铁 ④发现元素周期律 ⑤人工合成结晶牛胰岛素 ⑥提出分子学说 ⑦提出化学元素的概念
A．①②③④ B．①②③⑤
C．②③⑤⑦ D．④⑤⑥⑦
状元随笔 熟知化学发展史中的重大事件以及对应化学家的名字和国籍。
[提升1] 科学家为人类社会的进步作出了巨大的贡献。下列研究成果与科学家的对应关系不符合事实的是( )
A．屠呦呦因发现抗疟药青蒿素而获得诺贝尔生理学或医学奖
B．侯德榜发明的侯氏制碱法推动了我国制碱工业的发展
C．道尔顿发现的元素周期律推动了人们对物质世界的认识
D．拉瓦锡提出的氧化学说使近代化学取得了革命性的进展
状元随笔 我国化学家的重要成果
(1)1965年，中国科学家合成的结晶牛胰岛素是世界上第一个人工合成的、具有生理活性的蛋白质。
(2)1981年，我国科学家人工全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。
(3)20世纪80年代，开展了对新一代抗疟药——青蒿素的全合成研究。2015年10月，屠呦呦因发现并成功提取青蒿素获得了诺贝尔生理学或医学奖。
(4)20世纪90年代末，对树脂糖苷的全合成和具有高抗癌活性的甾体皂甙的合成达到国际领先水平。
关键能力
二、物理变化和化学变化的判断
[例2] 有关下列诗句或谚语的说法正确的是( )
A．“水乳交融”包含化学变化
B．“蜡炬成灰泪始干”包含化学变化
C．“水滴石穿”“绳锯木断”均为物理变化
D．“落汤螃蟹着红袍”只是物理变化
状元随笔 判断某一现象中发生的是化学变化还是物理变化，要看是否有新物质生成。
[提升2] 古诗词是古人为我们留下的宝贵财富。下列只涉及物理变化的是( )
A．野火烧不尽，春风吹又生
B．只要功夫深，铁杵磨成针
C．爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏
D．熬胆矾铁釜，久之亦化为铜
关键能力
状元随笔
(1)在发生化学变化后，物质组成发生了改变，也就是说由原物质变成了新物质，组成物质分子的原子重新组合，但没有新元素生成。
(2)在化学变化中原子的种类和数目不变。
(3)原子核的裂变与聚变不属于化学研究的范畴。化学是在分子或原子水平上研究物质的一门科学，原子核的裂变与聚变是原子核发生的反应，属于核反应，不属于化学反应。
学考评价——夯实·测控·演练
1．我国科技创新成果斐然，下列成果中获得诺贝尔奖的是( )
A．徐光宪建立稀土串级萃取理论
B．屠呦呦发现抗疟新药青蒿素
C．闵恩泽研发重油裂解催化剂
D．侯德榜发明了联合制碱法
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，以氨为原料可以生产硝酸铵
B．科学家合成碳纳米管，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
3．下列由事实得出的结论错误的是( )
A．维勒用无机物合成了尿素，突破了无机物与有机物的界限
B．门捷列夫在前人工作的基础上发现了元素周期律，表明科学研究既要继承又要创新
C．C60是英国和美国化学家共同发现的，体现了国际科技合作的重要性
D．科恩和波普尔因在理论化学方面的贡献而获得了诺贝尔化学奖，意味着化学已成为以理论研究为主的学科
4．诗词是民族灿烂文化中的瑰宝。下列诗词中涉及化学变化的是( )
A．千里冰封，万里雪飘
B．白玉为堂金作马
C．夜来风雨声，花落知多少
D．粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间
5．我国科学家屠呦呦因发现青蒿素(一种化学物质)而获得2015年诺贝尔奖。下列关于“化学”的说法正确的是( )
A．分子是化学变化中的最小微粒
B．通过现代技术手段可以操纵原子和分子
C．原子在化学变化中可再分
D．化学科学只能认识分子
6．化学真正成为一门科学并较快发展，始于( )
A．质量守恒定律的发现
B．中国湿法冶金技术的应用
C．原子—分子论的问世
D．计算机、X射线衍射仪、紫外可见分光光度计等设备在化学研究中的应用
第1章 认识化学科学
第1节 走进化学科学
学 业 基 础
一、
1．烧制陶瓷 冶炼金属 酿造酒类
2．(1)波义耳 化学元素 拉瓦锡 氧化学说 道尔顿 原子论 阿伏加德罗 分子学说 门捷列夫 元素周期律
[即学即练]
1．答案：(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√
2．答案：A
3．答案：D
二、
1．原子 分子 组成 结构 性质
2．①宏观和微观 ②符号形成 ③创造
3．(1)实验 理论 (2)X射线衍射 (3)反应活性 微观过程
[即学即练]
1．答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)×
2．答案：C
3．答案：C
4．答案：(1)古方中采用由青蒿绞取青蒿汁的方法。
相同点：均是提取青蒿中的成分；
不同点：屠呦呦采用乙醚在低于60℃的条件下获得青蒿提取物。
利用了青蒿素在水、乙醚中的溶解性差异。
(2)高温易分解。
(3)否。只发生了物理变化。
(4)青蒿素的发现与提取、确定组成、测定结构、合成与修饰等。青蒿素冷浸提取法，选用先进的现代化实验仪器，如高分辨率质谱仪、X射线衍射仪等。
三、
1．(1)分子 原子 (3)材料科学 (4)环境问题 (5)分子
[即学即练]
1．答案：(1)√ (2)√ (3)× (4)√
2．解析：塑料降解技术有新物质生成，发生了化学变化，与化学科学有关，故A错误；可燃冰是天然气水合物，是清洁能源，新能源的利用与化学科学密切相关，故B正确；防治酸雨是利用酸性物质和碱性物质发生反应，与化学科学相关，故C正确。
答案：A
3．解析：由“使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子的运动成为可能”知，该技术可以观察到原子的运动，但不能观察到原子核的内部结构，故选D项。
答案：D
核 心 素 养
[例1] 解析：造纸、火药、炼铜炼铁、人工合成结晶牛胰岛素都属于化学史上中国对世界作出的重大贡献。
答案：B
[提升1] 答案：C
[例2] 解析：“水乳交融”过程中没有新物质产生，属于物理变化，故A错误。“蜡炬成灰泪始干”包含蜡烛的燃烧过程，这一过程中有新物质生成，属于化学变化，故B正确。石头中含有碳酸钙，碳酸钙与水和空气中的二氧化碳反应生成可溶的碳酸氢钙，造成“水滴石穿”的现象，此过程中包含化学变化，“绳锯木断”的过程中没有新物质生成，属于物理变化，故C错误。螃蟹被煮熟时发生了化学变化，故D错误。
答案：B
[提升2] 解析：化学变化野火烧不尽爆竹声中Fe+CuSO4===FeSO4+Cu均涉及燃烧
物理变化：铁杵磨成针。
答案：B
学考评价
1．解析：屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。
答案：B
2．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、合成碳纳米管及制炸药都体现了化学的创造性，这些物质广泛应用于生产和生活，体现了化学的实用性。
答案：C
3．解析：化学是一门以实验为基础的学科，因此D项错误。
答案：D
4．解析：“千里冰封，万里雪飘”的过程中没有新物质生成，属于物理变化；“白玉为堂金作马”的过程中只是金、玉的形状发生改变，没有新物质生成，属于物理变化；“夜来风雨声，花落知多少”的过程中没有新物质生成，属于物理变化；“粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间”发生了碳酸钙分解生成生石灰和二氧化碳、生石灰与水反应生成熟石灰、熟石灰与二氧化碳反应生成碳酸钙和水的反应，属于化学变化。
答案：D
5．解析：原子是化学变化中的最小微粒，A项错误；得益于化学科学和现代技术手段的发展，化学家已经能够在微观层面上操纵原子和分子，B项正确；原子是化学变化中的最小微粒，在化学反应中原子不可再分，C项错误；化学科学不仅能认识分子，也能创造分子，D项错误。
答案：B
6．解析：原子是化学变化中的最小粒子，分子是保持物质化学性质的最小粒子。自从用原子—分子论来研究物质的性质和变化后，化学才有了较快的发展，成为了一门科学。
答案：C年代
科学家
重大发现或成就
作用
1661年
英国科学家________
提出________的概念
标志着近代化学的诞生
1777年
法国科学家________
提出________
使近代化学取得了革命性的进展
1803年
英国科学家________
提出________
为近代化学的发展奠定了坚实的基础
1811年
意大利科学家______
提出________
系统地解决了在物质组成和原子量(现称相对原子质量)测定方面存在的混乱问题
1869年
俄国科学家________
发现________
把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系
内容
物理变化
化学变化
概念
无新物质生成的变化
有新物质生成的变化
现象
形状、状态等变化
常伴有发光、发热、变色，产生气体、沉淀等现象
本质区别
是否生成新物质
联系
物质发生化学变化时一定伴有物理变化，而物质发生物理变化时不一定发生化学变化