第二节 研究物质性质的方法和程序

第一章第一节走进化学科学情景导入2+1=2≠3著名数学家高斯曾断言，科学规律只存在于数学之中，而化学则不属于精密科学之列。

意大利著名化学家阿伏加德罗则持另一种看法：他认为数学是一切自然王，但如果没有其他自然科学，数学就会失去自己的真正价值。

对于这一点，高斯生气的说：“对数学来说，化学充其量只能起到一个女仆的作用。

”受辱的阿伏加德罗是这样回敬的：“先生，请看吧！只要化学愿意，它就能使2+1=2，而你得数学能做到这一点吗？”【趣味思考】请你猜猜：阿伏加德罗是怎样让不可一世的高斯折服的？【点拨】：化学上许多反应都说明了这个问题，如：2H2+O22H2O。

化学真是太奇妙了！在线课堂：一、化学科学的含义【质疑激趣】：21世纪的中心科学就是现代化学科学，而化学上最基本的原理是质量守恒定律，对它是怎样理解的？而对于由一种原子变为另一种或几种原子的核反应，如：＋＋，是否是化学反应?化学科学就是在、、水平上研究物质、、、、和的自然科学。

【合作探究】1．化学研究的对象是和等；2．化学研究的内容是物质的、、、、和；3．化学是自然科学；4．原子核发生了变化属于核反应，（是或否）化学变化。

二、化学是具有创造性的、实用的科学【质疑激趣】化学与人类生活水平的提高和人类社会的发展密切相关，研究领域十分广泛。

你对化学研究的哪些问题感兴趣？１．化学科学的创造性：【自主研学】（1）．首先，人们从矿物、岩石及植物、动物等生物体中了有用物质，再物质的性质和结构，然后，就可以把它们从矿物、岩石及植物、动物等生物体中出来。

还能够从已有的物质出发出来。

（2）．根据需要，化学家们还出具有特殊性质或功能的新分子，出自然界中不存在的物质。

所以，化学科学的特征就是分子和分子，是一门具有性的科学。

２．化学科学的实用性【自主研学】化学科学是一门在人类生产和生活中有着重要作用的的科学。

如：若没有人类就没有氮肥，将面临饥饿的威胁；若没有人类就无法医治疾病，面临疾病带来的威胁；若没有、、没有和，人类的生活就不会丰富多彩。

三、化学科学的形成和发展【质疑激趣】近代化学是在怎样的基础上形成的？１．代化学的形成初期【自主研学】最早的化学实践活动是，之后人们又学会、、等，并希望制出或把廉价金属。

你知道哪些近现代化学发展中的重大发现、成就及其贡献？２．学科学的发展【自主研学】年代人物大发现、成就作用1661年法国化学家拉瓦锡原子学说把化学元素及其化合物纳入一统一的理论体系（2）．现代化学科学的发展①．现代化学的重大成就（进入20世纪后）：发现了元素，建立了理论，崛起了化学，创立了化学，也得到了开创性的研究，工业迅速发展。

②．现代化学研究的重要手段：出现了各种分析和测试物质结构、跟踪化学反应过程的技术。

如：、、、等。

③．现代化学促进的相关学科：如，对，使人们对生命过程有了更深刻的认识；共同揭示了和，使生命科学进入了研究基因组成、结构和工能的新阶段。

④．我国科学家在20世纪中叶的重要研究成果：20世纪50年代，；1959年，；1965年，；1981年，。

四、学科学的探索空间【质疑激趣】展望未来，化学科学都是具有哪些探索空间？【自主研学】１．化学科学领域：。

２．能源和资源方面：。

３．在材料科学方面：４．在环境方面：。

名师讲题模块一：化学科学的含义例1、下列所描述的变化中不属于化学变化的是（）Ａ．用一种原子制造出一种或几种新的原子：Ｂ．碳酸氢铵固体加热后转化为气态物质；Ｃ．干冰在空气中放置转化为气态物质；Ｄ．蓝矾加热后转化为白色的固体物质；解析：A是原子核的变化，属于核变化，不是化学变化；B项为NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑是有新物质生成得分解反应；C项中是物质三态的变化，属于物理变化；D项为C U SO4•5H2OC U SO4+5H2O是有新物质生成得分解反应,属于化学变化。

答案：AC。

【自主研学】１．传科学知识、介绍高新科技、揭示伪科学是科学工作者的义务，下列各项属于高新科技的是（），伪科学的是（）A．气功师用意念开门锁；B．改变脱氧核糖核酸的分子结构，改良原有物种或创新新的物种；C．降温、增压液化空气；D．水变燃料油。

２．列变化不属于化学变化的是（）A．溶洞的形成过程；B．物质的燃烧；C．矿石的粉碎；D．合成高分子。

模块二、化学科学的创造性与实用性例2．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不正确，试想，我们生活环境中的药物、化纤、塑料、电池、计算机芯片，哪一项不是来自化学家的研究成果。

B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成果。

C项正确。

D项过于悲观，想信化学一定能研究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【自主研学】3．近年来，化合物的种类增长得很快，其总数已经超过万种，A．1000 B．2000 C．3000 D．3500 ，其中大多数是，A、地球上原来就用的；B、科学家人工合成的。

形成众多化合物的元素仅有多种，I．100 II．200 III．300。

模块三、化学科学的形成和发展例3．下列关于著名科学家的名字、国籍和研究专业的对应关系中，不正确．．．的是（）A．道尔顿―英国―化学家、物理学家； B．拉瓦锡―俄国―化学家；C．门捷列夫―俄国―化学家； D．波义耳―美国―化学家、物理学家。

解析：拉瓦锡的国籍是法国，波义耳的国籍是英国答案：BD例4．化学是一门以实验为基础的自然科学，把这门自然科学纳入一个统一的理论体系的化学家是（）A．科学巨匠爱因斯坦； B．化学家居里夫人；C．炸药大王诺贝尔； D．化学家门捷列夫。

解析：俄国化学家门捷列夫，在前人工作的基础上，发现了元素周期律、建立了第一个元素周期表，从而把化学纳入一个统一的理论体系。

答案：D【自主研学】4．在化学史上中国有许多重大的发明和发现，它们为世界的现代化奠定了基础，以下发现和发明属于化学史上中国对世界的贡献的是（）①．火药②．指南针③．造纸④．印刷技术⑤．炼钢、炼铁⑥．合成有机高分子⑦．人工合成蛋白质⑧．提出原子―分子学说。

A．②④⑥⑧ B．①③⑤⑦ C．④⑤⑦⑧ D．①③④⑧5．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【推荐作业】成功体验T1~T10成功体验一、基础达标1．为防止污染环境，下列燃料最理想的是（）A．酒精B．氢气C．天然气D．CO2．下列物质中，一定属于人工制成的是（）A．胰岛素B．蛋白质C．纤维素D．分子齿轮和分子马达3．下列说法中，不正确．．．的是（）A．化学合成是把双刃剑，既有利又有弊B．化学学科是在门捷列夫发现元素周期律的指导下发展起来的C．相关学科的技术进步，也促进了现代化学研究的进一步发展D．没有化学学科知识就不可能对环境污染进行综合治理4．进入20世纪以后，化学科学经历了迅速发展的创新百年，取得了若干项现代化学的重大成就。

下列各项中，不属于．．．这个时期的重大成就的是（）A．放射性元素的发现B．现代量子化学理论的发展C．化学工业的迅速发展D．制陶技术的成熟应用5．法国化学家拉瓦锡对近代化学的最大贡献是（）A．最早使用天平研究化学B．最早提出空气是由O2和N2组成的结论C．建立燃烧现象的氧化学说D．能用加热HgO的方法制取O26．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才能研究的内容。

二、能力提升7．下列描述中，不正确．．．的是（）A．塑料是人工合成的，纤维、橡胶、蛋白质等高分子物质都是天然的B．化学的特征就是认识分子和制造分子，它是一门具有创造性的科学C．制陶、冶金及酿造等过程中，肯定发生了化学变化D．化学家们可以在微观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等8．下列说法中不正确．．．的是（）A．芯片的主要成分是单质硅，而光导纤维的主要成分是二氧化硅B．农业生产中广泛使用的有机氮肥尿素是人工合成的，相同质量的尿素和硝酸铵相比，尿素的肥效更高C．我国化学家曾在现代化学研究中做出过突出贡献，但截止到目前为止，我国还没有一位诺贝尔化学奖获得者D．俄国化学家门捷列夫提出了原子学说，为近代化学的发展奠定了坚实的基础9．可降解塑料是指在自然界的条件下能够自行分解的塑料，研制、生产可降塑料的主要目的是（）A．节省制造塑料的原料B．便于加工塑料产品C．扩大塑料的使用范围D．解决“白色污染”问题10．1988年诺贝尔化学奖授予科恩（美）和波普尔（英），以表彰他们在理论化学领域作出的重大贡献。

他们的工作使实验和理论能够共同协力讨论分子体系的性质，引起了整个化学领域一场革命性的变化。

下列说法正确的是（）A．化学不再是纯粹实验科学B．化学不再需要实验C．化学不做实验，就什么也不知道D．未来化学的方向还是经验化第二节研究物质性质的方法和程序情景导入:1774年，瑞典化学家舍勒在研究软锰矿（主要成分是MnO2）的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生一种黄绿色的气体，有强烈的刺鼻气味,使人十分难受。

舍勒对这种气体进行了研究，但他受当时流行的错误学说的影响，未能确认这种气体的“庐山真面目”。

后来的研究者又被当时得到广泛认同的“一切酸中含有氧”的观点所束缚，认为舍勒制得的黄绿色是“氧化的盐酸”气——一种氧化物。

英国化学家戴维曾通过多种实验想把“氧化的盐酸”中的“氧”夺取出来，但都未能实现。

直到1810年，戴维以大量实验事实为根据，确认“氧化的盐酸”不是一种化合物，而是一种新元素组成的单质。

他将这种元素命名为chlorine。

这一名称来自希腊文，有“绿色”的意思，中文译名曾为“绿气”，后改为“氯气”。

【趣味思考】：你知道戴维是如何来确定氯气是一种单质的吗？可用哪些方法和程序来研究氯气的性质？在线课堂：一、研究物质性质的方法【质疑激趣】：依据化学科学的含义可知：认识物质的性质是化学研究的一种重要任务。

则怎样才能更科学的认识物质的性质呢？【自主研学】：研究物质的性质，常常运用、、、等方法。

1．观察法：是一种的方法。

（1）．要求：观察时，要有的目的，要对观察到的现象进行和。

（2）．【观察探究】：金属钠的物理性质及钠与水反应的现象【观察目的】：①．认识金属钠的状态、颜色、硬度和密度的相对大小、熔点的相对高低。

②．认识金属钠与水的反应。

【观察内容】：①．观察盛放在试剂瓶中的金属钠。

用镊子将金属钠从试剂瓶中取出，用滤纸将其表面的煤油吸干（注意：钠存放在煤油中），在玻璃片上用小刀切下一小块钠（黄豆粒大小），观察钠块的切面。