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的組成、結構、性質、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化學研究的內容是物質的組成、結構、性質、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,再認識這些物質的性質和結構,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出發(fā)制造出來。 化學家能夠設計出具有特殊性質或功能的新分子,創(chuàng)造出自然界中不存在的物質?;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和生活中有著重要作用。 若沒有合成氨的化工技術,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、質譜、核磁共振、交叉分子技術等,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。 (3)1981年,人工合成的酵母丙氨酸轉移核糖核酸,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、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;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。具體地說化學科學就是在原子、分子水平上研究物質的組成、結構、性質、變化、制備和應用的自然科學。 問題2.我們如何才能走進化學科學? 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。 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?;瘜W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量。化學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容,與普通百姓的生活沒有多大關系 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 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。 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量,人類不會毀滅在化學物質中。 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。 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容。- 配套講稿:
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