高中化学 第1章 认识化学科学 第1节 走进化学科学教学案 鲁科版必修1-鲁科版高一必修1化学教学案

第1节走进化学科学
[课标要求]
1．通过对化学科学的研究领域、研究方法及实用价值的学习，知道化学是在原子、分子层次上认识物质和制备新物质的一门科学。

2．通过对化学科学形成和发展历程的学习，了解20世纪化学发展的基本特征和21世纪化学的发展趋势。

1.化学研究的对象：研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用。

2．化学的特征：认识分子和制造分子。

3．近代化学家及成就：波义耳提出元素概念；拉瓦锡建立氧化学说；道尔
顿提出原子学说；门捷列夫发现元素周期律。

化学科学的创造性和实用性
1．化学科学研究的对象
化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用。

2．化学科学的创造性
化学的特征是认识分子和制造分子。

3．化学科学的实用性
农业：合成氨技术的应用；
医药：新药物的研制；
信息：芯片和光导纤维引领进入信息时代。

1．“臭氧空洞〞的形成表现了臭氧的什么性质？
提示：“臭氧空洞〞形成的原因是O3分子不稳定易分解成O2，表现了O3的化学性质。

2．核反应通常包括衰变、粒子轰击、裂变和聚变四类，你认为核反应属于化学变化吗？
提示：化学变化的最小微粒是原子，原子核发生变化的核反应不属于化学变化。

3．H2O由液态变成气态是化学变化吗？
提示：物质的三态(气态、液态、固态)变化中没有新物质的生成，只是H2O分子之间的距离变化而已，属于物理变化。

1．物理性质与化学性质的比较
物质的性质
⎩⎪
⎨
⎪⎧物理性质：如颜色、味道、气味、状态及两点熔点、
沸点、三度硬度、密度、溶解度、导电
导热性、延展性、挥发性等
化学性质：如稳定性、酸性、碱性、氧化性、还原性、
金属性、非金属性等
2．物理变化与化学变化的比较
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
特征化学性质不变化学性质发生了变化，生成了新物质
现象形状、状态等变化常伴有发光、放热、变色、产生气体、沉淀等
1．我国科学家屠呦呦因发明抗疟疾新药青蒿素而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。

青蒿素的分子式为C15H22O5。

以下有关青蒿素的说法正确的选项是( )
A．青蒿素是由碳的氧化物和氢的氧化物组成的混合物
B．青蒿素具有可燃性，可燃性属于物理性质
C．青蒿素中C、H、O的质量比为90∶11∶40
D．青蒿素的相对分子质量为141
解析：选C 青蒿素为纯净物，A项错误；可燃物燃烧生成新物质，表现为化学性质，B 项错误；青蒿素相对分子质量为282，D项错误。

2．以下变化是物理变化的是________，是化学变化的是________。

①冰融化成水
②干冰升华
③钢铁生锈
④用石灰抹的墙逐渐硬化
⑤蔗糖投入水中逐渐消失，水变甜
⑥电阻丝通电发热变红
⑦活性炭使品红溶液退色
⑧久存的白酒变得更加浓香
⑨石油分馏
⑩煤的干馏
答案：①②⑤⑥⑦⑨③④⑧⑩
[方法技巧]
(1)常见的物理变化：物质的三态变化(熔化、汽化、升华、凝华、液化、凝固)，金属导电，蒸馏、粉碎、金属受热发光。

(2)常见的化学变化：分解、化合、复分解、置换、燃烧、氧化、还原、风化等。

化学科学的形成与发展
1．化学科学的发展过程
古代实用技术近代化学现代化学
主要
冶金、制药、造纸、陶瓷等原子—分子学说现代物质结构理论成就
原子—分子学说的建立；元素
理论没有科学理论作为指导
现代物质结构理论
周期律的发现等
特点用其物不知其理用其物知其理知其理造其物
时间科学家重大发现或成就作用
1661年波义耳提出化学元素的概念标志着近代化学的诞生
1771年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的进展1803年道尔顿提出原子学说为近代化学的发展奠定了坚实的基础
把化学元素及其化合物纳入一个统一1869年门捷列夫发现元素周期律
的理论体系
1．化学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—分子学说的问世
D．中国湿法冶金技术的推广
解析：选C 一门科学的快速发展，首先源于形成了相关的理论，所以C项正确。

2．进入20世纪以后，化学科学经历了迅速发展的时期，取得了假设干项现代化学的重大成就。

以下各项中，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
解析：选D 化学科学在20世纪后进入现代化学科学的发展阶段，研究手段向精细、综合方向发展，逐渐形成了现代物质结构理论，并带动了化学工业的迅速发展。

而制陶工艺属于古代实用技术。

3．通过对近代化学发展的里程碑的学习，我们体会到化学是在原子、分子水平上研究物质的自然科学，请把重大成果与发现者连起来。

①道尔顿a．提出化学元素的概念
②波义耳 b．建立氧化学说
③拉瓦锡 c．提出原子学说
④门捷列夫 d．发现元素周期律
答案：①—c，②—a，③—b，④—d
化学科学的探索空间
1．化学科学领域：化学家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。

2．能源和资源领域：有了化学科学，人类能够更好地利用能源和资源，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。

3．材料科学领域：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。

4．环境领域：化学为环境问题的解决提供有力保障。

5．医学领域：化学科学可以让研究人员在分子水平上了解疾病的原理，寻求有效防治措施。

1．判断正误(正确的打“√〞，错误的打“×〞)。

(1)为使农作物高产，大量使用化肥和农药( )
(2)推广垃圾分类存放，分类回收，分类处理( )
(3)加大石油、煤炭的开发速度，增加化石燃料的供应( )
(4)随着化学科学的发展，合成材料将越来越多( )
(5)利用化学反应，研制出新药物使许多疑难病症得到有效治疗( )
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√
2．以下不符合当今化学研究方向的是( )
A ．发现新物质
B ．合成新材料
C ．研究化学反应的微观过程
D ．研究化学反应中的原子守恒关系
解析：选D 通过化学研究，发现新物质、合成新材料以满足人类生活需求，A 项、B
项不符合题意；研究化学的微观过程，为化学的发展提供理论支持，C 项不符合题意；化学
反应中的原子守恒是早就被证明的理论，不需要再研究，D 项符合题意。

[三级训练·节节过关]
1．化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的基
础自然科学。

以下变化不属于化学变化的是( )
①氢气、硫黄在氧气中燃烧
②碱式碳酸铜[Cu 2(OH)2CO 3]呈现美丽的绿色，将其加热变为黑色
③日本广岛原子弹的爆炸
④将2～3滴红墨水滴入水中，加入活性炭后红色消失
A ．①②
B ．②③
C ．③④
D ．②④
解析：选C ①中发生化学反应，生成了新物质H 2O 、SO 2，属于化学变化，②中发生了
分解反应，Cu 2(OH)2CO 3=====△2CuO ＋H 2O ＋CO 2↑，有新物质生成，属于化学变化；③中原子弹
的爆炸，属于核反应，不属于化学变化的X 畴；④利用了活性炭的吸附作用，属于物理变化。

2．以下变化不表达物质化学性质的是( )
A．汽油消失
B．NH4HCO3受热分解
C．CuSO4白色粉末吸水变蓝色
D．铁板表面生锈
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，NH4HCO3受热分解是发生分解反应生成NH3、H2O和CO2，是化学变化；C项，CuSO4吸水成为CuSO4·5H2O 是化学变化；D项，铁板生锈是铁被氧化，属于化学变化。

化学变化过程中表达化学性质。

3．以下关于化学反应的表达正确的选项是( )
A．一定有新的原子生成
B．一定有新的元素生成
C．一定有新的物质生成
D．一定有颜色、沉淀、气体等现象发生
解析：选C 化学反应的基本微粒是原子，不能生成新原子；元素是核电荷数相等的一类原子的总称，故化学反应也不能生成新元素；化学反应中不一定有明显现象产生，如盐酸与NaOH溶液之间的中和反应。

4．西汉成书的《神农本草经》对于水银的描述：“味辛，寒……熔化还复为丹〞。

这里的“丹〞是指( )
A．银B．汞
C．氧化银 D．氧化汞
解析：选D 水银是单质汞，在空气中熔化过程生成氧化汞。

5．氢气是一种无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气小，具有可燃性和还原性。

试回答以下问题：
(1)上述涉及氢气的物理性质有________项，分别是_______________________________
________________________________________________________________________。

(2)上述涉及氢气的化学性质是_________________________________________。

(3)写出H2还原氧化铜的化学方程式：__________________________________________
________________________________________________________________________。

(4)实验室制备H2的化学方程式为____________________________________________
________________________________________________________________________。

(5)指出H2的两项用途：_____________________________________________
________________________________________________________________________。

答案：(1)5 颜色、气味、状态、溶解性、密度
(2)可燃性和还原性
(3)H 2＋CuO=====△Cu ＋H 2O
(4)Zn ＋H 2SO 4(稀)===ZnSO 4＋H 2↑(合理均可)
(5)燃料、冶炼金属、制NH 3等(写出合理两项均可)
1．发现元素周期律的化学家是( )
A ．波义耳
B ．道尔顿
C ．李时珍
D ．门捷列夫
解析：选D 俄国科学家门捷列夫于1869年发现元素周期律。

2．以下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
解析：选C 有新物质生成的变化是化学变化，矿石粉碎无新物质生成，不属于化学变化。

3．化学变化过程中，可能发生变化的是( )
A ．质量
B ．元素种类
C ．原子数目
D ．分子种类
解析：选D 化学变化前后原子数目、元素种类均不发生变化，符合质量守恒定律，因有新物质生成，故分子种类可能发生变化。

4．以下做法不能表达低碳生活的是( )
A ．骑自行车上下班
B ．减少食品加工过程
C ．发展氢能和太阳能
D ．大量使用化石燃料
解析：选D 大量使用化石燃料(天然气、煤、石油)能产生大量CO 2，不符合低碳生活的要求。

5．人类使用材料的增多和变化，标志着人类文明的进步，以下材料与化学制备无关的是 ( )
A ．青铜器
B ．铁器
C ．石器
D ．高分子材料
解析：选C 冶金(青铜器、铁器制备)、高分子材料合成均涉及化学反应，石器加工只
需物理处理。

6．为防止污染环境，以下燃料最理想的是( )
A．煤 B．氢气
C．石油 D．植物秸秆
解析：选B 煤、石油、植物秸秆的主要成分均为有机物，大量燃烧产生温室气体CO2，同时还产生SO2等有毒气体。

氢气燃烧产物为H2O，对空气无污染。

7．宣传科学知识，介绍高新科技，推广高新技术，揭露伪科学，是科学工作者和当代中学生的义务。

以下说法中不属于伪科学的是( )
A．没有水就没有生命
B．这种饮料中不含任何化学物质
C．这种口服液中含丰富的氮、磷、镁等微量元素
D．这种环保汽车不消耗任何能源
解析：选A 任何物质都由化学元素组成，均属于化学物质；口服液中的微量元素含量不可能丰富；根据能量守恒定律可知，任何汽车都会消耗能源。

8．以下事实中，不能说明化学是具有实用性的科学的是( )
A．制造化学肥料，提高粮食产量
B．研制药物，治疗疾病
C．合成食品添加剂
D．提出更完善的化学理论
解析：选D 制造化学肥料、研制药物、合成食品添加剂均表达出化学的实用性，A项、B项、C项均不符合题意；提出更完善的化学理论不足以说明化学的实用性，D项符合题意。

9．家庭厨房实际上就是一个化学世界，柴、米、油、盐、酱、醋、糖等都属于化学物质。

请回答。

(1)加碘食盐所含的碘酸钾(KIO3)中，碘元素的化合价是________。

(2)白糖与红糖的主要成分都是蔗糖，利用活性炭的_______，可将红糖脱色变成白糖，此变化为_______变化。

答案：(1)＋5 (2)吸附性物理
10.请仔细阅读以下文字，回答有关问题。

煤是一种常用的化石燃料。

家庭用煤经过了从“煤球〞到“蜂窝煤〞的
变化。

以前人们把煤粉加工成略大于乒乓球的球体，后来人们把煤粉加工成
圆柱体，并在圆柱体内打上一些孔(如上图)。

请你分析这种变化的优点是_________
_______________________________________________________________________。

煤在燃烧时会产生许多污染物，为了减少煤燃烧时对环境的污染，可设法把煤转化成清洁的燃料。

将水蒸气通过炽热的煤层可制得较洁净的水煤气(主要成分是CO 和H 2)，请你写出该反应的化学方程式：____________________________________________________ ____________________________。

煤气厂常在家用水煤气中特意掺入少量具有难闻气味的气体，其目的是________________________________________________________________________。

答案：增大反应物之间的接触面积，使煤燃烧更充分
C ＋H 2O=====高温CO ＋H 2 当煤气泄露时，易被人们察觉
1．古诗词是历代文人为我们留下的宝贵精神财富。

以下诗句中只涉及物理变化的是
( )
A ．野火烧不尽，春风吹又生
B ．春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干
C ．只要功夫深，铁杵磨成针
D ．爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏
解析：选C A 项，涉及野草的燃烧，属化学变化；B 项，涉及蜡烛的燃烧，属化学变化；D 项，涉及火药的爆炸，属化学变化。

2．化学在人类社会发展中起着重要的作用，展望未来，化学科学具有十分广阔的探索空间。

以下有关化学科学的表达中，不正确的选项是( )
A ．塑料降解技术与化学科学无关
B ．化学科学将在酸雨防治方面大有作为
C ．新能源的利用与化学密切相关
D ．随着化学科学的发展，合成材料将越来越多
解析：选A 化学科学将在新能源开发、合成材料、环境治理等方面有很大的探索空间。

3．善于动脑的李明打算用化学知识解决生活中的一些问题，他的以下设想中不合理的是( )
A ．用食醋除去暖水瓶中的水垢
B ．用米汤检验含碘食盐中的碘酸钾(KIO 3)
C ．用纯碱溶液洗涤餐具上的油污
D．用灼烧并闻气味的方法区别纯棉织物和纯毛织物
解析：选B A项，水垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)2，二者能溶于醋酸而除去；B项，米汤中含淀粉，淀粉遇I2变蓝色，与KIO3不反应；C项，属于生活常识，可用纯碱溶液洗去油污；D项，灼烧纯毛织物有烧焦羽毛的气味，故可区别纯棉织物和纯毛织物。

4．顺式Pt(NH3)2Cl2(相对分子质量为300)是临床广泛使用的抗肿瘤药物。

以下有关该物质的说法中正确的选项是( )
A．由5种元素组成 B．含NH3分子
C．属于混合物 D．Pt元素的质量分数为65%
解析：选D 顺式Pt(NH3)2Cl2由Pt、N、H、Cl四种元素组成；该物质有确定的化学式，故为化合物(属于纯净物)，那么其中不可能含NH3分子；Pt元素的质量分数为195/300×100%＝65%。

5．明末清初著名的科学家宋应星在其《天工开物》中介绍：凡石灰经火焚炼为用。

……百里内外，土中必生可燔石，石以青色为上，黄白次之。

石必掩土内二三尺，掘取受燔，土面见风者不用。

其中的“可燔石〞指( )
A．氧化钙 B．碳酸钠
C．碳酸钙 D．氢氧化钠
解析：选C 石灰是CaO，经CaCO3在高温下焚烧获得，据“可燔石〞的物理性质及化学性质知其成分为CaCO3。

6．保护环境是每一个公民的责任。

以下做法：①推广使用无磷洗衣粉；②城市垃圾分类处理；③推广使用一次性木质筷子；④推广使用清洁能源；⑤过量使用化肥、农药；⑥推广使用无氟冰箱。

其中有利于保护环境的是( )
A．①②④⑤ B．②③④⑥
C．①②④⑥ D．③④⑤⑥
解析：选C ①推广使用无磷洗衣粉，可以有效控制“水华〞“赤潮〞等环境问题；②城市垃圾分类处理，可以有效回收资源，减轻环境污染；③推广使用一次性木质筷子，会浪费大量木材，不利于环境保护；④推广使用清洁能源，能有效控制排入大气的有害气体，减轻“酸雨〞等危害；⑤过量使用化肥、农药，会造成环境污染；⑥推广使用无氟冰箱，可以有效地减缓“臭氧层空洞〞的形成。

7．借助于化学方法，可以将分子再分，而原子不能用化学方法再分为更小的微粒。

以下实验事实最能表达上述论点的是( )
A．食盐固体溶于水消失
B．打开盛浓盐酸的试剂瓶发现瓶口冒白雾
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 食盐固体因为溶解于水而消失，浓盐酸因为挥发出的HCl气体极易溶于水蒸气而导致瓶口冒白雾，于冰因为升华而导致露置在空气中逐渐消失，这些都是物理变化；氧化汞受热分解成氧气和汞的过程中生成了新物质，属于化学变化。

8．(1)“绿色化学〞是21世纪化学发展的主导方向。

“绿色化学〞要求从根本上消除污染，是一门能彻底阻止污染产生的科学。

它包括“绿色生产〞和“绿色销毁〞等内容。

据报道，某地在整顿音像市场的活动中，查获了一批盗版光盘，并进行了“绿色销毁〞。

以下做法中，属于“绿色销毁〞的是________(填字母)。

A．泼上汽油焚烧 B．倾倒入江河中
C．深埋于土壤中 D．碾压粉碎后再回收利用
(2)化学是一门创造性科学，它的特征表达在_________，同时，它也是一门实用性科学，在人类生产和生活中有着重要的作用。

(3)市场上出现的“葡萄糖酸钙〞“加碘食盐〞“含氟牙膏〞等商品中的钙、碘、氟应理解为________。

A．原子 B．分子
C．离子 D．元素
(4)某种麦片中含有微量极细小的还原铁粉，食用这种麦片后，铁在人体胃液中变成亚铁盐，其反应的化学方程式为__________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析：(1)泼上汽油焚烧，浪费能源，并产生污染性气体；倾倒入江河中，会造成水污染；深埋于土壤中，会造成土壤污染和地下水污染；碾压粉碎后再回收利用可节约资源，实现循环利用，同时减少污染。

(2)化学是一门具有创造性、实用性的科学。

它的特征表达在认识分子和制造分子上。

(3)“葡萄糖酸钙〞“加碘食盐〞“含氟牙膏〞等商品中的钙、碘、氟应理解为元素。

(4)人体胃液中含有盐酸，铁与盐酸反应生成亚铁盐。

答案：(1)D (2)认识分子和制造分子上(3)D
(4)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
9．安全生产近年来已成为社会的热点问题，三鹿奶粉事件、鞭炮爆炸、小煤窑问题等都轰动社会。

某某开县天然气井漏事故共夺去了二百多人的生命。

气井喷出的气体主要是甲
烷，另外还含有大量的硫化氢。

硫化氢(H2S)是一种有臭鸡蛋气味、剧毒的无色气体，密度比空气大，能溶于水，其水溶液叫氢硫酸。

(1)据报道，人员伤亡多是因缺乏自救防御常识造成的。

以下自救措施合理的是________(填字母)。

A．逃生时应往地势高处逆风跑
B．逃生时应往地势低处顺风跑
C．立即用浸过水或弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻
(2)为降低危害程度，人们将喷出的硫化氢点燃，燃烧时生成了两种氧化物，其中一种是最常见的空气污染物，它是________。

为减轻该气体对环境的污染，事故处理人员不断向空气中喷洒一种溶液，你认为该溶液可能是一种________(填“酸〞或“碱〞)性溶液。

(3)违反操作规程或安全设施不完备是引发事故的常见原因。

请结合某具体的化学实验，说出避免实验事故应注意的一个问题：___________________________________________。

解析：(1)气井喷出的气体会沿风势流动，故逃生时应往地势高处逆风跑。

由题意知，硫化氢能溶于水，其水溶液是氢硫酸，显酸性，自救时用浸过水和弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻，尽可能减少吸入的气体。

(2)硫化氢气体被点燃，燃烧时生成两种氧化物，其中一种是最常见的空气污染物，即SO2。

向空气中喷洒碱性溶液有利于吸收SO2、H2S等气体。

(3)可从可燃性气体的性质来思考。

答案：(1)AC (2)二氧化硫(或SO2) 碱
(3)氢气还原氧化铜时，先通一会儿氢气再加热(合理均可)。