高中化学必修一 《导学案》(全套)

第1节走进化学科学

[学习目标]能列举化学科学发展的重要事件，说明其对推动社会发展的贡献，能说出其中的创新点。

一、化学科学的形成和发展

化学科学经历了三个过程：

1．古代人类的化学实践活动

火种的获取和保存、□01烧制陶瓷、冶炼金属、酿造酒类和炼丹等。

2．近代化学发展的里程碑

3．现代化学的发展成就

(1)现代化学的重大成就

发现□06放射性元素，建立现代量子化学理论、创造新分子的□07合成化学，创立高分子化学、化学热力学与动力学的开创性研究等。

(2)1965年——中国科学家人工全合成的□08牛胰岛素，是首次人工合成的、具有生理活性的蛋白质，标志着人类在认识生命、探索生命奥秘的征途中迈出了关键的一步。

(3)DNA结构的测定，使生命科学进入了研究基因组成、结构和功能的新阶段。

二、化学科学的主要特征

1．化学科学的概念

化学是在□01原子、□02分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备及其应用的一门基础学科。

2．化学科学的特征

化学的特征就是□03认识分子和制造分子。

三、化学科学的探索空间

展望未来，化学科学具有十分广阔的探索空间。

1．化学家们已能在微观层面上操纵□01分子和原子，组装分子材料、分子器件和分子机器等。

2．化学科学将在能源和资源的□02合理开发、□03安全应用方面大显身手。

3．化学科学将继续推动材料科学的发展，使各种□04新型功能材料的生产成为可能。

4．化学科学将为环境问题的解决提供有力保障。

5．化学科学能帮助研究人员在□05分子水平上了解疾病的病理，寻求有效的防治措施，促进人类的身心健康。

一、化学科学的形成与发展

[交流研讨]

拉瓦锡的氧化学说对近代化学发展的贡献？

提示：拉瓦锡通过实验否定了燃素学说，提出了燃烧现

象的氧化学说，并通过大量的实验让俄国化学家洛蒙诺索夫提出的质量守恒定律获得公认，使化学由定性研究到定量研究，逐步成为一门独立的自然科学。

[点拨提升]

1．化学科学的形成和发展

2．化学科学的实用性

[练习与活动]

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．侯德榜联合制碱法

答案 B

解析2015年10月5日屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖，以表彰她发现青蒿素——一种用于治疗疟疾的药物。

2．近代化学取得了革命性进展的标志是()

A．1869年俄国科学家门捷列夫元素周期律的发现

B．1803年英国科学家道尔顿原子学说的建立

C．1771年法国科学家拉瓦锡燃烧现象的氧化学说的建立

D．1661年英国科学家波义耳提出了化学元素的概念

答案 C

二、化学科学的主要特征

[交流研讨]

2015年10月，我国药学家屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖。颁奖词中写道，“屠呦呦发现了青蒿素，这种药品有效降低了疟疾患者的死亡率，……对全球的影响及其对人类福祉的改善是无可估量的”。

1．对屠呦呦启发很大的古代药方中使用了怎样的方法？这种方法与屠呦呦创造性采用的提取方法有何异同？青蒿素的提取利用了物质的哪些性质？屠呦呦的主要创新点表现在哪些方面？

提示：①古代药方中使用了水萃取的方法(但不加热)。

②古代药方中的方法与屠呦呦创造性使用的方法的相同点是都是在不太高的温度下用溶剂把青蒿素从植物体中溶解提取出来。不同点是所用的溶剂不同，古人用水，而屠呦呦用的是乙醚。

③青蒿素在乙醚中的溶解性比在水中的大。

④屠呦呦的主要创新点是用了沸点较低、青蒿素在其中的溶解性比水大的乙醚。

2．青蒿素的相关研究经历了怎样的过程？这对于你了解化学科学的研究内容有哪些启示？这些研究内容之间有什么关系，用到了哪些基本的研究方法？

提示：①青蒿素的研究经历了提纯、应用——临床实验、分子结构的测定和人工合成等过程。

②化学是从原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、应用及合成的一门基础科学。

③研究的方法：通过化学实践活动发现某物质中的某些成分用途大，所以使用化学方法对该成分进行分离、提纯，提纯后再用化学方法进行组成、结构的测定，最后分析结构进行该物质的合成和转化。

3．通过了解青蒿素的发现与应用过程，你对科学家的科学态度和社会责任产生了哪些新的认识？

提示：能根据文献和实际需要提出合理、科学的创新性方案，不迷信，具有严谨求实的科学态度，具有将化学成果应用于生产、生活的意识。

[点拨提升]

1．正确认识化学科学的特征

(1)化学反应的本质是原子的重新组合。

(2)化学反应前后元素的种类不变，原子的种类和数目不变，而分子种类发生变化。

(3)创造新物质是指创造新分子，而不是指创造新原子或新元素。

2．利用化学反应不仅可以制造出自然界中存在的物质，还能制造出自然界中不存在的物质；因此化学是一门具有实用性和创造性的科学。

知识拓展

原子的裂变、聚变不是化学变化；结晶水合物的形成和失水是化学变化。

[练习与活动]

3．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。下列变化不属于化学变化的是( )

A ．氢气、硫黄在氧气中燃烧

B ．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

C ．日本广岛原子弹的爆炸

D ．钢铁生锈

答案 C

解析 A 项中发生了化学反应，生成了新物质H 2O 、SO 2，属于化学变化；B

项中发生了分解反应，Cu 2(OH)2CO 3=====△

2CuO ＋H 2O ＋CO 2↑，过程中有新物质生成，属于化学变化；C 项中原子弹的爆炸，属于核反应，不属于化学变化的范畴；D 项发生了化学反应，有新物质(铁锈)生成，属于化学变化。

4．以下事实与化学科学的创造性无关的是( )

A ．国家游泳馆水立方采用的覆盖膜为先进的EFET 膜，具有防火、抗老化等功能

B ．航天英雄翟志刚穿着我国自行设计的航天服漫步太空

C ．北斗导航系统可为用户提供定位、导航和授时服务

D ．科学家研制新型药物抗击H1N1流感病毒

答案 C

解析 化学科学的创造性体现在发现新物质和创造新物质方面，EFET 膜、航天服所用材料以及新型药物均属于化学科学的创造性发明。

三、化学科学的探索空间

[交流研讨]