沪教九年级化学上册第1节 认识化学科学（导学案）（解析）

第1节认识化学科学一、知识目标1.能通过简单的实例认识化学学科的神奇魅力；2.能以化学史为载体初步认识化学学科的形成和发展，以及我国古代杰出的化学成就；3.能感悟化学作为中心科学的意义，体会化学对促进社会可持续发展的重要价值。二、核心素养目标1.宏观辨识与微观探析：能通过观察和分析具体的化学现象（如神奇的化学反应实例），初步辨识物质变化的宏观表现（如颜色、状态、能量的变化），并尝试从微观角度（原子、分子水平）理解其本质，感受化学连接宏观世界与微观世界的独特魅力。2.证据推理与模型认知：能基于化学史实（如陶瓷、火药等成就，特别是我国古代贡献）所提供的证据，进行初步的逻辑推理，认识化学学科从经验积累到科学理论形成的发展脉络，初步构建“化学是在实验基础上不断发展的科学”这一认知模型，增强文化自信。3.科学态度与社会责任：能通过感悟化学作为“中心科学”的地位及其对社会可持续发展的关键作用（如粮食危机、能源危机、环境保护等），激发对化学科学探究的兴趣；初步体会化学家在解决重大社会问题中的创新思维和责任担当，萌生运用化学知识服务于社会发展的意识。一、学习重点1.能通过简单的实例认识化学学科的神奇魅力。二、学习难点1.能以化学史为载体初步认识化学学科的形成和发展，以及我国古代杰出的化学成就。一、有趣而神奇的化学化学常通过实验来探究和揭示自然界的规律。在小苏打与白醋的实验中，会观察到产生大量气泡，加入红豆后红豆会“跳舞”，原因是气泡附着使红豆上浮，气泡破裂后下沉。蘸有乙醚的棉花在玻璃筒中被压缩后燃烧，是因为活塞对空气做功使温度达到乙醚的着火点；“烧不坏的手帕”实验中，手帕未烧坏是因为酒精燃烧时水分蒸发吸收热量，使手帕温度未达着火点。浓氨水挥发使酚酞溶液变红的实验说明：构成物质的微观粒子（如氨分子）在不停地运动。二、历史悠久的化学我国古代化学工艺成就包括：新石器时期烧制陶器、殷商时期冶炼青铜器、春秋战国时期铁的冶炼，宋代《武经总要》记载了火药的配方。近代化学理论突破：1661年波义耳提出化学需通过实验认识物质本性；1775年拉瓦锡建立燃烧的氧化学说；1803年道尔顿提出原子学说；1869年门捷列夫发现元素周期律。清代学者徐寿翻译《化学鉴原》，推动化学知识在我国的传播。三、促进社会发展的化学合成氨技术可生产氮肥，促进植物生长，解决粮食危机；我国科学家实现用二氧化碳合成淀粉，为解决能源与气候问题提供新路径。化学创造的新材料如“碳海绵”（全碳气凝胶）、港珠澳大桥的防腐涂层钢筋，体现了化学对科技发展的支撑作用。“中国稀土之父”徐光宪提出稀土分离理论，“中国催化剂之父”闵恩泽推动炼油催化科学发展，展现化学对国家战略的贡献。一、有趣而神奇的化学活动一：会跳舞的“红豆”问题观察：向小苏打中加入白醋，观察到的现象是____________；加入红豆后，红豆“跳舞”的原因是____________________________________。该实验说明化学变化常伴随_________现象，可通过______方法探究物质性质。答案：产生大量气泡；气泡附着红豆使其上浮，破裂后下沉；气体生成；实验。活动二：与众不同的燃烧问题思考1：为什么快速压活塞能使棉花燃烧？答案：压活塞可能使温度升高。问题思考2：手帕被点燃后为什么没有烧坏呢？答案：手帕可能含有特殊物质。活动三：浓氨水的分子运动实验问题推理：实验操作现象结论向烧杯A中加入20mL蒸馏水，滴入2~3滴酚酞溶液得到甲溶液，向甲溶液中滴加1~2滴浓氨水，观察现象。浓氨水能使酚酞溶液________在烧杯B中配制5mL甲溶液，烧杯C中加入3~5mL浓氨水，用大烧杯罩住两个烧杯，观察现象。氨分子___________答案：实验操作现象结论向烧杯A中加入20mL蒸馏水，滴入2~3滴酚酞溶液得到甲溶液，向甲溶液中滴加1~2滴浓氨水，观察现象。酚酞溶液变红浓氨水能使酚酞溶液变红在烧杯B中配制5mL甲溶液，烧杯C中加入3~5mL浓氨水，用大烧杯罩住两个烧杯，观察现象。烧杯B溶液变红氨分子在不停地运动活动四：新材料的化学创造归纳总结：①“碳海绵”"的特性是_____________，港珠澳大桥绳索材料的优势是__________________；②这些材料的研发体现化学的核心功能是__________________________。答案：①密度极小；强度高、承重力大；②创造新物质以满足社会需求。二、历史悠久的化学活动一：古代化学问题连线：将下列成就与对应时期连线新石器时期A.铁的冶炼殷商时期B.烧制陶器春秋战国时期C.青铜器冶炼宋代D.火药配方记载答案：新石器时期—B；殷商时期—C；春秋战国时期—A；宋代—D。问题思考：火药配方的记载体现了古人怎样的化学探索？答案：火药配方说明古人对物质反应的研究。活动二：近代化学问题填空：①______（科学家）提出化学需通过实验认识物质本性，奠定实验化学基础；②门捷列夫的贡献是____________________________________，使化学研究有规律可循。答案：波义耳；发现元素周期律并编制元素周期表。问题思考：这些科学家的贡献对化学学科发展有什么重要意义？答案：使化学从经验科学走向理论科学，建立了系统的化学理论体系。归纳总结：徐寿的主要贡献是？答案：翻译《化学鉴原》，推动化学知识在我国传播，促进了中国化学与国际接轨。活动三：现代化学归纳总结：现代化学的研究水平已深入到_________层次（如扫描隧道显微镜观察水分子）。答案：原子和分子。问题思考：为什么化学是“中心科学”？答案：化学连接材料、能源、生命等学科。典例：发现元素周期律并编制出现在使用的元素周期表的科学家是（）A．道尔顿B．门捷列夫C．阿伏加德罗D．拉瓦锡答案：B。道尔顿提出了原子学说，A选项错误；门捷列夫于1869年根据化学元素性质递变规律提出了元素周期律，编制出元素周期表，B选项正确；阿伏加德罗提出了分子假说，C选项错误；拉瓦锡建立了燃烧的氧化学说，D选项错误。故本题答案为B。三、促进社会发展的化学活动一：化学解决人类面临的各种危机问题思考1：合成氨技术对解决粮食危机有什么重要意义？答案：提高了农作物产量，保障了粮食供应。问题思考2：二氧化碳合成淀粉技术可能带来哪些社会影响？答案：缓解粮食危机、减少温室气体排放、开发新能源。活动二：化学支撑新材料研发问题匹配：歼-20战斗机A.半导体材料北斗芯片B.耐高温合金光导纤维C.二氧化硅答案：歼-20战斗机—B；北斗芯片—A；光导纤维—C。问题思考：这些科技产品的研发体现了化学的什么价值？答案：化学为高端科技提供材料支撑，推动科技进步。活动三：科技报国的榜样力量问题简述：徐光宪被称为“中国稀土之父”的原因是____________________________________________；闵恩泽在化学领域的成就主要涉及__________________。答案：提出稀土分离全新理论，使我国稀土技术达国际先进水平；炼油催化科学。问题思考：这些化学家的事迹给我们什么启示？答案：要热爱科学、报效祖国、勇于创新。1.化学可以帮助人们正确认识物质，合理利用资源。下列说法中错误的是（）A.空气可以供给呼吸B.无色透明的材料只有玻璃C.某些绿色植物可将水和二氧化碳转化为有机物和氧气D.可通过化学反应制备抗病毒的药物【答案】B【解析】空气包含氧气等气体，能供给呼吸，A选项正确；无色透明的材料除玻璃外，还有塑料、水晶等，B选项错误；绿色植物通过光合作用可将水和二氧化碳转化为有机物和氧气，C选项正确；化学可以通过合成反应制备抗病毒药物，D选项正确。故本题答案为B。2.下列是我国国家最高科学技术奖几位获得者及其部分研究领域，其中研究领域主要涉及催化科学的是（）A.闵恩泽，石油化工催化剂研究B.师昌绪，材料腐蚀研究C.徐光宪，稀土分离技术研究D.张存浩，高能化学激光研究【答案】A【解析】闵恩泽是我国炼油催化应用科学的奠基人，研究领域涉及催化科学，A选项正确；师昌绪主要研究材料腐蚀，B选项错误；徐光宪主要研究稀土分离技术，C选项错误；张存浩主要研究高能化学激光，D选项错误。故本题答案为A。3.化学已经渗透到社会生产生活的各个领域。下列领域中，化学具有重要作用的是（）①环境保护②能源开发利用③新材料研制④粮食增产A.仅①②③B.仅②③④C.仅①③④D.①②③④【答案】D【解析】在环境保护方面，化学家通过二氧化碳捕获转化技术应对气候问题；在能源开发利用领域，人工模拟光合作用将二氧化碳转化为燃料或粮食；新材料研制中，“碳海绵”全碳气凝胶、港珠澳大桥防腐涂层钢筋等均为化学成果；粮食增产依赖合成氨技术生产氮肥。因此，①②③④均正确。故选D。一、有趣而神奇的化学研究本质：化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质及变化规律的科学，通过实验探究自然规律。实验现象：小苏打+白醋→产生气泡，红豆“跳舞”（二氧化碳气体推动）；浓氨水挥发使酚酞变红→证明分子不停运动；蘸乙醚棉花压缩燃烧→做功使温度达着火点；手帕燃烧未损坏→酒精燃烧时水分吸热，温度未达手帕着火点。二、历史悠久的化学（一）古代化学工艺新石器时期：烧制陶器；殷商时期：冶炼青铜器；春秋战国时期：冶铁技术；宋代《武经总要》记载火药配方，推动人类文明进步。（二）近代科学理论波义耳（1661年）：提出化学需通过实验认识物质本性；拉瓦锡（1775年）：建立燃烧的氧化学说，运用定量实验方法；道尔顿（1803年）：提出原子学说，奠定近代化学基础；门捷列夫（1869年）：发现元素周期律，编制元素周期表。（三）化学传播与现代发展徐寿：翻译《化学鉴原》，推动化学知识在我国传播；现代化学：从宏观深入到原子、分子水平，如扫描隧道显微镜观察水分子内部结构。学科价值：化学是中心科学，贯穿能源、材料、环境、生命科学等领域。三、促进社会发展的化学粮食与能源：合成氨技术生产氮肥，解决粮食危机；二氧化碳合成淀粉（2021年我国突破），缓解气候与能源问题。材料创新：“碳海绵”（全碳气凝胶）——世界最轻材料之一；港珠澳大桥防腐涂层钢筋、聚乙烯纤维绳索——抗腐蚀、高强度。科技与国防：歼-20战斗机使用耐高温合金材料；半导体硅片、光导纤维依赖化学制备；中国化学家：徐光宪——“中国稀土之父”，提出稀土分离理论；闵恩泽——“中国催化剂之父”，奠基炼油催化科学。四、核心观念总结性质与用途：物质性质决定用途，如浓氨水挥发性证明分子运动，合成氨性质用于粮食增产。考点1化学研究对象1．（2025·山西阳泉·二模）2025年第九届亚洲冬季运动会的各项建设都离不开中国制造，其中蕴含着许多化学知识。下列与化学无直接关系的是（）A．5G信号的传输技术 B．生产施工所用新材料C．铸造颁奖所用的奖牌 D．场馆器械的杀菌消毒【答案】A【详解】A、5G信号的传输技术属于通信工程领域，主要涉及电磁波和电子技术，与化学无直接关系，该选项正确；B、新材料的研发需化学知识，如合成与性能优化，该选项错误；C、奖牌铸造涉及金属冶炼和合金制备，属于化学工艺，该选项错误；D、杀菌消毒通常使用化学药剂（如消毒剂），涉及化学反应，该选项错误。故选A。2．（2025·甘肃定西·二模）我国古代重大发明对世界文明进程影响深远，下列发明与化学相关的是（）A．印刷术 B．指南针 C．制火药 D．地动仪【答案】C【详解】A、印刷的过程中没有新物质生成，属于物理变化，不属于化学工艺范畴，与化学关系较小，不符合题意；B、指南针在地球的磁场中受磁场力的作用，所以会一端指南一端指北，不属于化学工艺，与化学关系较小，不符合题意；C、火药的主要成分有硫磺、木炭、硝酸钾等物质，其中的木炭是由木材隔绝空气加热制成，属于化学变化，属于化学的应用，符合题意；D、地动仪是一种用于监测和指示地震方向的仪器，属于物理学研究范畴，与化学关系不大，不符合题意。故选C。3．（2025·河南驻马店·三模）近年来我国科技发展日新月异，科技成果层出不穷。下列研究领域属于化学研究范畴的是A．开发人工智能算法 B．研发火箭新型燃料C．设定飞船发射轨道 D．探测火星浅表结构【答案】B【详解】A、开发人工智能算法主要涉及计算机科学、数学等领域，侧重于通过编程和算法设计，让计算机模拟人类智能，不属于化学研究范畴，不符合题意；B、化学研究的是物质的组成、结构、性质以及变化规律；研发火箭新型燃料需要研究燃料的化学成分、合成方法、燃烧性能等，属于化学研究范畴，符合题意；C、设定飞船发射轨道主要是物理学和天文学等领域的任务，涉及到轨道力学、天体力学等知识，利用物理原理和数学模型来计算和确定飞船的最佳发射轨道和飞行路径，不属于化学研究范畴，不符合题意；D、探测火星浅表结构：主要是地质学、地球物理学等学科的研究内容，通过地质探测、物理探测等手段来了解火星浅表的地质结构等情况，不属于化学研究范畴，不符合题意。故选B。考点2化学发展史4．（2025·河南商丘·二模）在人类认识化学的历史上，化学家拉瓦锡做出了卓越的贡献，被称为“近代化学之父”。下列有关贡献与拉瓦锡有关的是（）A．发现青蒿素 B．发现元素周期律 C．发现质量守恒定律 D．发现酸碱指示剂【答案】C【详解】A、青蒿素由屠呦呦发现，与拉瓦锡无关