认识化学科学

第1章认识化学科学第1节走进化学科学一、化学科学的创造性及实用性1.化学科学研究的对象:性质制备应用分子2.化学的创造性和实用性:(1)化学的创造性:化学科学的特征就是_____分子和_____分子,是一门具有创造性的科学。认识制造(2)化学的实用性。①农业:_______的化工技术,解决了人类面临的饥饿问题。②医药:新药物的成功研制,能使人类解决许多疾病。③信息:以硅及其化合物为原料制出的_____和__________引领我们进入信息时代。合成氨芯片光导纤维④材料:大量功能各异的___________材料的研制和生产,使人类生活变得丰富多彩。合成高分子二、化学科学的形成和发展1.化学科学在不同阶段的发展情况:波义耳拉瓦锡道尔顿门捷列夫2.现代化学研究的重要手段:X射线、原子吸收光谱、紫外和_____光谱、色谱、质谱、核磁共振等。红外3.我国化学家在化学研究中的重要成果:(1)1965年,我国科学家合成_____________,是首次人工合成的、具有生理活性的蛋白质。(2)1981年,我国科学家首次人工全合成酵母丙氨酸转移_________。结晶牛胰岛素核糖核酸三、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_____和_____,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。原子分子3.材料科学领域:化学将继续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_____水平上了解疾病的病理,寻求有效防治措施。分子【预习自测】1.将下列科学家及其主要贡献连线。①道尔顿 A.发现元素周期律②波义耳 B.提出原子学说③门捷列夫 C.建立燃烧现象的氧化学说④拉瓦锡 D.提出化学元素的概念答案:①—B

②—D

③—A

④—C2.化学的特征是(

)A.研究物质的变化 B.制造新物质C.认识分子和制造分子 D.用瓶瓶罐罐做实验【解析】选C。化学的特征就是认识分子和制造分子。3.下列描述中,不正确的是(

)A.化学是一门具有创造性和实用性的科学B.人们可以利用先进的技术和设备通过化学变化制造出新的原子和新的分子C.制陶、冶金及酿酒过程中,肯定发生了化学变化D.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【解析】选B。化学变化可以制造分子,不能制造原子,B项错误。4.下列做法不能体现低碳生活的是(

)A.减少食物加工过程B.注意节约用电C.尽量购买本地的、当季的食物D.大量使用薪柴为燃料【解析】选D。A项,低碳生活的核心是减少二氧化碳的排放,食物加工过程减少,可节约能源,减少二氧化碳排放,能体现,排除A;B项,目前电力的主要来源是火电,节约用电能减少二氧化碳排放,能体现,排除B;C项,本地食物能减少运输消耗、当季食物能减少贮存的能量消耗,能体现,排除C;D项,薪柴为燃料能产生大量二氧化碳,不能体现低碳生活,符合要求。5.借助于化学方法,分子是可以再分的,而原子不能用化学方法再分为更小的微粒。下列实验事实最能体现上述论点的是(

)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。化学研究的最小微粒就是原子,化学变化的过程只是涉及原子的重组过程,不会有原子种类和个数的变化。【生活链接】判断下列词语中包含的变化是物理变化还是化学变化。(1)沙里淘金(2)百炼成钢(3)死灰复燃提示:沙子中的金是金的单质,沙里淘金只是把金富集在一起,属于物理变化;百炼成钢是指将生铁中的碳等杂质通过化学反应降低其含量或除去的过程,是化学变化;死灰复燃是余烬重新燃烧,也是化学变化。知识点一、对化学科学的认识【核心突破】1.物理变化和化学变化的比较:变化物理变化化学变化定义无新物质生成的变化生成新物质的变化本质特征宏观:无其他物质生成微观:构成物质的微粒结构不变,微粒间隔可能改变宏观:有其他物质生成微观:构成物质的微粒结构变化,变成了其他物质的微粒外观特征状态、形状、大小的变化常伴随有发光、放热等现象变化物理变化化学变化区别有无新物质生成联系物理变化的过程中一定没有化学变化,但是化学变化的过程中一定会有物理变化的过程举例水由气态变成液态的过程氢气在氧气中燃烧生成水2.物理性质和化学性质的比较:内容物理性质化学性质概念物质不需要发生化学反应就能表现出来的性质物质在化学反应中表现出来的性质内容色、味、态、熔点、沸点、硬度、密度、水溶性等稳定性、酸碱性、氧化性、还原性等特性可由感官或物理仪器认知与化学反应相互依存,不可分离【易错提醒】(1)发光、发热的变化不一定是化学变化,如灯泡照明属于物理变化。(2)变色现象包括物理变色和化学变色。(3)常见的物理变化:物质的三态变化(熔化、汽化、升华、液化、凝华、凝固)、金属导电、蒸馏、粉碎等。(4)常见的化学变化:分解、化合、复分解、置换、燃烧、氧化、还原等。(5)核反应不属于化学变化的范畴。【典题通关】【典例】(2017·泰安高一检测)下列一定属于化学变化的是(

)①导电②爆炸③缓慢氧化④工业制O2⑤铁生锈A.②③

B.③⑤C.②③④⑤ D.①②③④⑤【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)化学变化是有新物质生成的变化。(2)三态的变化不属于化学变化。【解析】选B。导电的过程既有可能是化学变化也有可能是物理变化,①不符合题意;爆炸的过程也有可能是物理变化,②不符合题意;缓慢氧化是物质缓慢与O2发生反应的过程,一定是化学变化,③符合题意;工业制O2是物质分离的过程,不涉及化学变化,④不符合题意;铁生锈是铁与空气中的O2、H2O等反应的过程,一定是化学变化,⑤符合题意。【过关训练】1.(2017·济南高一检测)下列变化体现物质化学性质的是世纪金榜导学号17854000(

)A.固体碘受热后变成紫红色碘蒸气B.打开浓盐酸瓶盖,从瓶口涌出白雾C.将氧气通过低温加压处理变成了淡蓝色液体D.用浓硫酸把纸张、木棒变黑【解析】选D。固体碘受热后变成紫红色碘蒸气的过程中只是状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化。浓盐酸具有挥发性,打开浓盐酸瓶盖,从瓶口涌出白雾的过程只是状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化。将氧气通过低温加压处理变成了淡蓝色液体的过程只是状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化。浓硫酸具有强氧化性,能使纸张、木棒等物质碳化而变黑,有新物质生成,属于化学变化;化学变化过程体现其化学性质,故选D。2.下列事实不能说明化学具有创造性的是(

)A.化学家哈伯用催化法合成氨后,德国就能生产出硝酸B.诺贝尔用硝化甘油制成了炸药,并应用于工业生产C.科学家们将合成的碳纳米管用于极细的分子导线和超小型的电子器件D.俄国科学家门捷列夫发现元素周期律【解析】选D。合成氨、制硝化甘油炸药和合成碳纳米管都体现了化学的创造性,而元素周期律属于自然界存在的重要规律,和化学的创造性无关。知识点二、化学科学的形成与发展【核心突破】时代古代实用技术近代化学现代化学主要成就冶金、制药、酿造酒类、烧制陶瓷原子—分子学说现代物质结构理论时代古代实用技术近代化学现代化学实践铜、铁合金冶炼,酿酒等化石燃料的开采利用,药物化学的兴起,冶金化学的探索等微观粒子的研究,物质的合成,化学与其他学科的渗透理论没有科学理论做指导原子—分子学说的建立,元素周期律的发现等现代物质结构理论时代古代实用技术近代化学现代化学特点造其物不知其理造其物知其理知其理造其物【易错提醒】(1)化学科学的发展是由宏观物质到微观认识的不断深入。(2)现代化学已经不是单纯依靠实验来进行相关研究的科学。现阶段化学已经具有创造性,可以创造出自然界中不存在的物质。【典题通关】【典例】(2017·宁波高一检测)化学真正成为一门科学并较快发展,始于(

)A.质量守恒定律的发现B.中国湿法冶金技术的应用C.原子—分子论的问世D.计算机、高效液相色谱仪和紫外可见分光光度计等设备在化学研究中的应用【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)掌握化学史的基本内容。(2)掌握近代化学史上的四个里程碑及相关意义。【解析】选C。道尔顿原子—分子论的问世,标志着近代化学的诞生,使化学真正成为一门科学并较快发展。【过关训练】1.(2017·保定高一检测)下列关于化学及化学科学的说法中,不正确的是(

)A.化学合成是把双刃剑,既有有利的一面,又有不利的一面B.化学科学是门捷列夫在发现元素周期律的指导下逐渐发展起来的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.没有化学科学知识就不可能对环境污染进行综合治理【解析】选B。选项A暗示了化学合成可以得到人们需要的物质,但可能会对环境造成一定的危害;选项B门捷列夫元素周期律的发现把元素及其化合物纳入了一个统一的体系,对化学科学的发展起到了很大的推动作用,但化学科学的发展始于17世纪波义耳提出化学元素的概念,故选项B错误;选项C说明各学科之间的相互作用;选项D指出了环境污染治理的途径。2.在科学史上,中国有许多重大的发明和发现,为现代物质文明奠定了基础。以下发明或发现属于化学史上中国对世界作出重大贡献的是(

)①造纸②印刷技术③火药④指南针⑤炼铜、炼铁、炼钢⑥合成有机高分子材料⑦人工合成牛胰岛素⑧提出原子—分子学说A.①②③④⑧

B.①③⑤⑦C.②④⑥ D.⑤⑥⑦⑧【解析】选B。造纸、印刷技术、火药、指南针、炼铜、炼铁、炼钢、人工合成牛胰岛素等都属于中国重大的发明和发现,对世界科学的发展做出了重大贡献。但印刷技术、指南针与化学关联不大。【补偿训练】1.下列叙述中,不符合化学史事实的是(

)A.我国古代的“四大”发明,有两项与化学有关B.法国科学家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进展C.英国科学家波义耳提出了原子学说D.以硅及其化合物为原料制成的芯片和光导纤维引领我们进入了信息时代【解析】选C。“四大”发明中火药、造纸涉及化学反应,指南针、印刷术与化学关联不大,A正确;法国科学家拉