【正文】 化學(xué)：魯科版必修 1《走進(jìn)化學(xué)科學(xué)》學(xué)案 ▲ 章節(jié)知識概說 本章作為從學(xué)科內(nèi)容 和方法 方面使學(xué)生認(rèn)識化學(xué)科學(xué)的起始章，是連接義務(wù)教育階段化學(xué)與高中化學(xué)的紐帶和橋梁，對于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生有效地進(jìn)行高中階段的化學(xué)學(xué)習(xí)，具有非常重要的承前啟后的作用。 本章介紹了化學(xué)學(xué)科的研究對象，化學(xué)學(xué)科的發(fā)展過程和趨勢，通過物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的關(guān)系；認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)；引入了物質(zhì)的量的單位 —— 摩爾，體會定量研究的方法對研究和學(xué)習(xí)化學(xué)的重要作用；使學(xué)生認(rèn)識化學(xué)學(xué)科的發(fā)展過程，重要作用，并介紹了化學(xué)學(xué)習(xí)的方法。 俗話 說：“磨刀不誤砍柴工”。本章通過激起學(xué)習(xí)興趣、介紹學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)化學(xué)工具三步曲，使學(xué)生認(rèn)識了化學(xué)科學(xué)。學(xué)好本章，對今后的學(xué)習(xí)有著深遠(yuǎn)的意義。 ▲ 課標(biāo)理念感悟 ：知道化學(xué)是在分子層次上認(rèn)識物質(zhì)和合成新物質(zhì)的一門科學(xué)，了解 20世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的基本特征和 21 世紀(jì)化學(xué)的發(fā)展趨勢。了解金屬鈉和氯氣的物理性質(zhì)及主要的化學(xué)性質(zhì)；了解物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積和溶液的物質(zhì)的量濃度等有關(guān)化學(xué)計量的知識。 ：體會觀察、實(shí)驗(yàn)、分類、比較等科學(xué)研究方法在研究物質(zhì)性質(zhì)過程中的應(yīng)用，了解研究物質(zhì)性質(zhì)的 一般程序；體會定量研究方法對學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的重要作用。 ：通過化學(xué)科學(xué)發(fā)展過程中的典型事例，認(rèn)識化學(xué)科學(xué)對提高人類生活質(zhì)量和促進(jìn)社會發(fā)展所起的重要作用，感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。 第 1 節(jié) 走進(jìn)化學(xué)科學(xué) 有人說，化學(xué)中的“化”即“變化”，“學(xué)”即“科學(xué)”，化學(xué)實(shí)際上是研究物質(zhì)“變化”的一門“科學(xué)”。這句話盡管不盡嚴(yán)謹(jǐn)，但誰又能說它沒有道理呢？試想，溶洞奇觀、碳的燃燒、五顏六色的焰火??，哪樣不是化學(xué)變化呢。那么，為什么會有這樣的變化，這些變化有什么規(guī)律？我們?nèi)绾慰刂七@些變化，為人類造 福？讓我們一起走進(jìn)神奇的化學(xué)世界吧 ? 研習(xí)教材重難點(diǎn) 【溫故知新】 物質(zhì)變化的分類：物質(zhì)的變化分為物理變化和化學(xué)變化兩大類。物質(zhì)的變化是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，貫穿整個化學(xué)學(xué)習(xí)過程，同學(xué)們應(yīng)善于對這方面的知識進(jìn)行歸納、總結(jié)，加深理解，努力提高化學(xué)水平，培養(yǎng)相關(guān)能力。 化學(xué)反應(yīng)的特征 （ 1）基本特征：化學(xué)反應(yīng)的最基本特征是質(zhì)量守恒定律，既參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。 （ 2）歸納特征：從宏觀和微觀角度分析化學(xué)反應(yīng)，可歸納為“五個不改變，兩個一定變，一個可能變”。 “五 個不改變”：從宏觀上分：①反應(yīng)物和生成物總質(zhì)量不變。②元素種類不變。從微觀上分：③原子種類不變。④原子數(shù)目不變。⑤原子質(zhì)量不變。 “兩個一定變”：從宏觀上看：①物質(zhì)的種類一定改變。從微觀上看：②分子的種類一定改變。 “一個可能變”：分子總數(shù)可能改變。 研習(xí)點(diǎn) 1化學(xué)是具有創(chuàng)造性的、實(shí)用的科學(xué) 化學(xué)科學(xué)的涵義：化學(xué)科學(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、 變化、制備和應(yīng)用的自然科學(xué)。在理解化學(xué)科學(xué)的概念時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （ 1）化學(xué)研究的對象是原子和分子等； （ 2）化學(xué)研究的內(nèi)容是物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu) 、性質(zhì)、變化、制備和應(yīng)用等； （ 3）化學(xué)是一門自然科學(xué)。 【領(lǐng)悟整合】 人們在長期的認(rèn)識和利用大自然的過程中，逐漸建立了研究對象不同的各門自然科學(xué)，化學(xué)就是其中的一門。許多科學(xué)是從化學(xué)科學(xué)分支而出的。就中學(xué)化學(xué)中的知識而言，是學(xué)習(xí)其他許多科學(xué)的基礎(chǔ)，例如生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等都與之相關(guān)；就中學(xué)化學(xué)的任務(wù)而言，實(shí)際上是借這點(diǎn)基礎(chǔ)知識，以之為載體，來培養(yǎng)我們學(xué)習(xí)、研究自然科學(xué)的基本技能、方法與品質(zhì)的。 化學(xué)科學(xué)的創(chuàng)造性 起初人們從礦物、巖石、生物體中提取物質(zhì)；后來科學(xué)家逐步制造出大量物質(zhì)?？茖W(xué)家合成化合物的速度是 驚人的， 1990 年剛剛突破 1000 萬種大關(guān)，現(xiàn)在已超過 3700 萬種?？梢哉f化學(xué)是一門具有創(chuàng)造性的科學(xué)。 化學(xué)科學(xué)的實(shí)用性 合成氨技術(shù)的應(yīng)用，解決了饑餓對人類的威脅；醫(yī)藥的合成，使人的壽命大大提高；芯片和光導(dǎo)纖維，引導(dǎo)人們進(jìn)入信息時代；食品添加劑、化妝品、塑料、橡膠、纖維的合成，使我們的生活豐富多彩。因此，化學(xué)又是一門在人類生產(chǎn)和生活中有著重要作用的實(shí)用的科學(xué)。 化學(xué)科學(xué)的特征：化學(xué)的特征是認(rèn)識分子和制造分子，是一門具有創(chuàng)造性的、實(shí)用的科學(xué)。 典例 1： 下列說法正確的是 A．化學(xué)是科學(xué)研究的內(nèi)容 ,與普通 百姓的生活沒有多大關(guān)系 B．化學(xué)研究只能認(rèn)識分子 ,不能創(chuàng)造分子 C．化學(xué)家可以制造出自然界中不存在的物質(zhì) D．化學(xué)研究只會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染 ,最終人類將毀滅在化學(xué)物質(zhì)中 研析： A不正確；試想：我們生活環(huán)境中的藥物、化纖、塑料、電池、計算機(jī)芯片，哪一項(xiàng)不是來自化學(xué)家的研究成果？所以，化學(xué)與我們的生活密切相關(guān)。 B 不正確；化學(xué)研究不只是認(rèn)識分子，還能制造分子，化纖、塑料等高分子材料都是化學(xué)研究的結(jié)果。這樣看來，C 選項(xiàng)應(yīng)該是正確的。 D 項(xiàng)過于悲觀，化學(xué)科學(xué)的發(fā)展確實(shí)對環(huán)境造成了一些負(fù)面的影響，但也一定要相信化學(xué)一定能 研制出對環(huán)境無害的化學(xué)用品和生活用品，通過對環(huán)境友好的途徑來提高生活質(zhì)量。這樣，人類也就不會毀滅在化學(xué)物質(zhì)中。 答案： C。 典例 2： 下列兩個成語與我們所學(xué)的化學(xué)知識有關(guān)，請簡述其中的化學(xué)原理。 A、百煉成鋼 B、釜底抽薪（） 你選擇的成語是 。其中的化學(xué)原理： 。 研析： “ 百煉成鋼”是指將反復(fù)燒紅的生鐵在空氣中不斷錘打，轉(zhuǎn)化為鋼，由于生鐵中含碳較多，鋼中含碳較少，生鐵煉鋼實(shí)際上是“降碳”的過程。釜：指古代炊具，相當(dāng)于現(xiàn)在的鍋；薪：指柴火 ，“薪”在燃燒時發(fā)生了化學(xué)變化。 答案： A：捶打燒紅的生鐵時，生鐵中的碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，使含碳量降低，轉(zhuǎn)變?yōu)殇摗?B：燃燒需要可燃物，減少可燃物不利于燃燒。 研習(xí)點(diǎn) 2 化學(xué)科學(xué)的形成和發(fā)展 約 50 萬年前 —— “北京猿人”已會用火 公元前 8～ 6 千年 —— 中國 (新石器時代 )開始制陶器 約公元前 2 千年 —— 中國已會鑄銅 公元前四世紀(jì) —— 古希臘的德謨克利特提出樸素的原子論 。古希臘的亞里斯多德提出“四元素”學(xué)說 公元前 140～ 87 年 —— 中國發(fā)明了造紙術(shù) 公元前一世紀(jì)至公元一世紀(jì) —— 中國《本草經(jīng)》成書 ,書中記載 動物、 植物、礦物、藥物達(dá) 365 種 公元十世紀(jì) —— 中國 (宋代 )把火藥用于制造火藥箭、火球等武器 1661 年 —— 英國的波義耳在《懷疑派化學(xué)家》一書中給元素下了科學(xué)的定義 1772 年 —— 舍勒制得了氫氣 1773 年 —— 舍勒制得了氧氣 1777 年 —— 法國的拉瓦錫發(fā)表《燃燒概論》推翻了燃素說 1803 年 —— 英國道爾頓提出原子論 1811 年 —— 意大利的阿伏加德羅提出分子假說 1860 年 —— 分子學(xué)說得到世界公認(rèn) 1869 年 —— 俄國的門捷列夫提出了他的第一個周期表 1911 年 —— 英國的盧瑟福提出原子核模型 1934 年 —— 法國的約里 奧居里夫婦發(fā)現(xiàn)人工放射性 1942 年 —— 中國的侯德榜發(fā)明了聯(lián)合制堿法 1965 年 —— 中國科學(xué)家合成出牛胰島素，是首次人工合成蛋白質(zhì) 1981 年 —— 我國科學(xué)家首次人工合成完整生物活性的核糖核酸 2021 年 —— 人類基因組破譯 2021 年 —— 由我國科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的人類肝臟蛋白質(zhì)組計劃正式啟動 【梳理總結(jié)】 化學(xué)科學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長的發(fā)展階段。起初，化學(xué)的發(fā)展是緩慢的，“北京猿人”已會用火到中國 (新石器時代 )開始制陶器大約用了 50 萬年，但從中國科學(xué)家合成出牛胰島素，是首次人工合成蛋白質(zhì)到人類基因組破譯只用了短短的 35 年；人類發(fā)現(xiàn)和合成的物質(zhì) 1990年剛剛突破 1000 萬種大關(guān)，現(xiàn)在以超過 3700 萬種。現(xiàn)在是知識膨脹的年代，也是化學(xué)科學(xué)飛速發(fā)展的時代。同學(xué)們應(yīng)該學(xué)好包括化學(xué)在內(nèi)的科學(xué)文化知識，為化學(xué)的發(fā)展，為人類的進(jìn)步貢獻(xiàn)自己的力量。 典例 3： 為中國近代化學(xué)發(fā)展做出突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家是 A．李四光 B．華羅更 C．候德榜 D． 錢學(xué)森 研析： 題述四個選項(xiàng)中的科學(xué)家均為我國科學(xué)事業(yè)的發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn)。其中，李四光是我國當(dāng)代著名的地質(zhì)學(xué)家；華羅更是著名的數(shù)學(xué)家； 錢學(xué)森是 著名的物理學(xué)家；候 德榜被稱為 中國近代化學(xué)史上的第一顆明星， 為中國化學(xué)工業(yè)發(fā)展做出卓越貢獻(xiàn)，是中國近代化工工業(yè)的奠基人， 他發(fā)明的 聯(lián)合制堿法為中華民族爭得了榮譽(yù)。 答案： B。 典例 4： 道爾頓的原子學(xué)說曾經(jīng)起了很大作用 。 他的學(xué)說中，包含有下述三個論點(diǎn) :① 原子是不能再分的粒子 ；② 同種元素的原子的各種性質(zhì)和質(zhì)量都相同； ③ 原子是微小的實(shí)心球體。從現(xiàn)代觀點(diǎn)看，你認(rèn)為這三個論點(diǎn)中不確切的 A． 只有 ③ B． 只有 ①③ C． 只有 ②③ D． 有①②③ 研析： 本題利用初中學(xué)過 的原子結(jié)構(gòu)的有關(guān)知識，解決化學(xué)史上的有關(guān)問題，對學(xué)生能力有一定的要求。從現(xiàn)代的觀點(diǎn)來看，原子還可以再分為質(zhì)子、中子、電子，①不正確；同種元素原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相等，但中子數(shù)不一定相等，性質(zhì)也不一定完全相同，②錯誤；原子 內(nèi)有相對十分“廣闊”的空間，③也是不對的。 答案 ： D。 研習(xí)點(diǎn) 3 化學(xué)科學(xué)的探索空間 1．在化學(xué)科學(xué)領(lǐng)域，化學(xué)家可以在微觀層面上操縱分子和原子，進(jìn)行分子擴(kuò)展，以及組裝分子材料、分子器件和分子機(jī)器（如碳納米管分子導(dǎo)線、分子開關(guān)、分子磁體、分子電路、分子計算機(jī)）等。 2．在能源和資源方面：有了化學(xué)科學(xué) ，人類能夠合理開發(fā)和安全應(yīng)用能源和資源，既能得到充足的能源和資源，又能處理好能源和資源的開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系。 3．在材料科學(xué)