第1章 第1节 走进化学科学PPT课件

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化学科学的主要特征 问题探究 1.原子核的裂变与聚变属于化学研究的范畴吗? 提示:不属于。化学是在原子或分子水平上研究物质的一门科学。 原子核的裂变与聚变是原子核发生了改变的反应,属于核反应,不 属于化学反应,也不是化学研究的范畴。 2.“化学的特征是认识原子、分子,制造原子、分子”,这样的描述 对吗?为什么? 提示:不对。通过化学可以认识原子和分子,并能通过化学反应 制造分子,但不能制造原子。
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化学科学在不同阶段的发展情况
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温馨提示(1)化学的发展带动了相关科学的进步。 (2)化学科学的发展,对人类文明的进步起到了巨大的推动作用, 化学科学及其发展为人类的生存与发展作出了重要贡献。
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意大利科学
1811 年
家 阿伏加德罗
提出分子Байду номын сангаас说
系统地解决了在物质组成和 原子量(现称相对原子质量) 测定方面存在的混乱问题
1869 俄国科学家 年 门捷列夫
发现元素周期律
把化学元素及其化合物纳入 一个统一的理论体系
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(2)现代化学的发展 ①随着人们对物质世界的认识由宏观向微观、由定性向定量、 由静态向动态的不断深入,化学科学进入了辉煌的现代化学时代。 ②放射性元素的发现、现代量子化学理论的建立、化学热力学 与动力学的开创性研究、创造新分子的合成化学的崛起、高分子 化学的创立以及化学工业的快速发展等,都是现代化学的重大成就。 ③现代化学的发展也带动了相关科学的进步。1965年,我国科学 家合成了牛胰岛素,在世界上首次实现了蛋白质的人工合成。标志 着人类在认识生命、探索生命奥秘的征途上迈出了关键的一步。 ④化学科学与化学工业的发展将为人类社会的可持续发展作出 更大的贡献。
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对点训练1下列物质中,不是我国在世界上最早制取的是( ) A.酵母丙氨酸转移核糖核酸的人工全合成 B.青霉素、链霉素的发明与生产 C.黑火药的制造与应用 D.牛胰岛素的人工合成 答案:B 解析:我国科学家在1965年合成了牛胰岛素,成为世界上首个成 功合成具有生理活性蛋白质的国家。1981年我国又在全球首次合 成了酵母丙氨酸转移核糖核酸;我国也是最早发明火药的国家。最 早制取青霉素、链霉素的并不是中国。
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一、化学科学的形成和发展 1.化学科学的形成 最早的化学实践活动是火的使用,之后人们又学会了烧制陶瓷、 冶炼金属、酿造酒类,并希望炼制出长生不老的丹药或把廉价的金 属炼制成金。在这些实践的基础上,经过化学家的不断努力,近代 化学逐渐形成。
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1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)化学研究的主要目的就是认识分子。( ) (2)化学家可以制造出自然界中不存在的物质。( ) (3)化学研究会造成严重的环境污染,最终人类将毁灭在化学物质 中。( ) (4)化学科学与其他科学的联系不密切。( ) 答案:(1)× (2)√ (3)× (4)×
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三、化学科学的探索空间 1.化学家已能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.化学科学将在资源和能源的开发、利用方面大显身手,使人们 更加科学、合理地开发与利用资源和能源。 3.化学将继续推动材料科学的发展,使各种新型材料的制造成为 可能,进一步丰富与人类的生存和发展息息相关的物质世界。 4.化学科学将为解决环境问题提供有力保障,减少人类活动对 环境的影响,使环境监测和治理手段更加快速、灵敏,实现对环境 污染的科学防治。
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2.化学科学的发展
(1)近代化学的里程碑
年代 科学家
重大发现或成就 作 用
1661 英国科学家 年 波义耳
提出化学元素的 概念
标志着近代化学的诞生
1777 法国科学家 年 拉瓦锡
提出氧化学说
使近代化学取得了革命性的 进展
1803 英国科学家 年 道尔顿
提出原子论
为近代化学的发展奠定了坚 实的基础
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温馨提示在理解化学科学的概念时应注意以下几点 (1)化学研究的对象是原子和分子等微观粒子。 (2)化学研究的内容是物质的组成、结构、性质、转化及其应用 等。 (3)化学是一门自然科学。
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典例剖析 例2(双选)化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、 性质、转化及其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[Cu2(OH)2CO3]呈现美丽的绿色,将其加热后变为 黑色 C.原子弹的爆炸 D.将2~3滴红墨水滴入水中,加入活性炭后红色消失 答案:CD
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二、化学科学的主要特征
1.化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、
转化及其应用的一门基础学科,其特征是从宏观和微观两个角度认
识物质、以符号形式表征物质、在不同层面上创造物质。
2.利用化学方法,人们从矿物和动植物体中提取了很多有用的物
质,通过对有关物质结构和性质的认识和研究,根据需要创造出自
威胁;医药的合成,使人的寿命大大提高;芯片和光导纤维的使用,引
导人们进入信息时代;食品添加剂、化妆品、塑料、橡胶、纤维的
合成,使人们的生活丰富多彩。因此,化学又是一门在人类生产和
生活中有着重要作用的实用性科学。
(4)化学科学的特征:从微观层面上认识物质、以符号形式表征物
质、在不同层面上创造物质。
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解析:A项中的变化发生了化学反应,生成了新物质H2O、SO2,属 于化学变化。B项中的变化发生了分解反应,Cu2(OH)2CO3 2CuO+H2O+CO2↑,该过程中有新物质生成,属于化学变化。C项中 的变化属于核反应,不属于化学变化的范畴。D项所述是利用了活
然界原本不存在的、具有特殊性质或功能的新物质。所以,化学科
学是一门具有创造性的科学。
3.现代化学已经成为实验与理论并重的科学。各种分析和测试
物质结构、跟踪化学反应过程的技术如波谱、色谱、X射线衍射、
飞秒化学、原子示踪等,成为现代化学研究的重要手段。同时理论
计算辅以计算机模拟来研究物质的结构、预测物质的反应活性、
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2.法国化学家拉瓦锡对近代化学的最大贡献是( ) A.最早使用天平研究化学 B.最早提出空气是由O2和N2组成的结论 C.提出氧化学说 D.用加热HgO的方法制取O2 答案:C 解析:法国化学家拉瓦锡对近代化学的最大贡献是提出了氧化学 说,使近代化学取得了革命性的进展。
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3.下列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 答案:D 解析:化学反应中的原子守恒关系,即质量守恒定律,是早已被证 明的理论,因此它不属于当今化学研究的方向,D项符合题目要求。 通过化学研究发现新物质、合成新材料,能满足人类日益增长的物 质需求,研究化学反应的微观过程,为化学科学与技术的快速发展 提供必要的理论支持,均符合当今化学的研究方向。
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典例剖析 例1在科学史上中国有许多重大的发明和发现,以下属于化学史 上中国的发明或发现的是( ) ①火药 ②指南针 ③造纸 ④印刷技术 ⑤炼铜、炼铁、炼 钢 ⑥合成有机高分子材料 ⑦人工合成蛋白质 ⑧提出原子—分子学说 A.②③⑥⑧ B.①③⑤⑦ C.④⑤⑦⑧ D.①③④⑧ 答案:B 解析:火药、指南针、造纸术、印刷术是中国古代的四大发明, 但指南针、印刷术的发明不是化学史上的成就。中国是最早进行 炼铜和掌握炼铁技术的国家。1965年,我国科学家第一次人工合成 具有生物活性的蛋白质——牛胰岛素。合成有机高分子材料和提 出原子—分子学说都不是中国的发明或发现。
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
答案:B
解析:化学科学的特征是认识分子和制造分子,化学是一门具有
第一章 认识化学科学
第1节 走进化学科学
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1.通过了解化学的形成与发展,知道化学是在原子和分子的层次 上认识物质和合成新物质的一门科学,理解化学科学的创造性 和实用性。 2.明确化学在科学技术中的地位,学习科学家崇尚真理、勇于探 索的科学态度,强化探究意识和社会责任。 3.认识化学科学对提高人类生活质量和促进社会自身发展的重 要作用。
性炭的吸附作用,属于物理变化。
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对点训练2下列描述中不正确的是( )
A.化学的特征就是认识分子和制造分子,它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.制陶瓷、冶金及酿酒过程中,肯定发生了化学变化
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化学科学的形成与发展 问题探究 为什么说化学中的新时代是随着原子论开始的? 提示:英国化学家道尔顿于1803年提出原子学说,合理地解释了 当时的一些化学现象和规律,准确地阐明了化 学变化是原子间的化合与分解,从此结束了化学的神秘性,完成 了化学作为一门科学的第一次重大突破,使化学从实用技术跨入了 科学之门,为近代化学的发展奠定了坚实的基础,因此恩格斯在 《自然辩证法》中写道:“化学中的新时代是随着原子论开始的。”
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1.构成物质的基本微粒是分子、原子和离子。化学上常用化学式 表示物质的组成。
2.化学变化是有新物质生成的变化,又称化学反应。其特征是有 新物质生成。
3.物质的化学性质:物质在发生化学变化时表现出来的性质叫做 物质的化学性质。一般包括金属性与非金属性、氧化性与还原性、 酸性与碱性、可燃性、稳定性。
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化学科学及其特征
(1)化学科学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性
质、转化及其应用的一门基础学科。
(2)化学科学的创造性:起初人们从矿物、岩石、生物体中提取物
质,后来科学家逐步制造出大量物质。可以说化学是一门具有创造
性的科学。
(3)化学科学的实用性:合成氨技术的应用,解决了饥饿对人类的
研究反应的微观过程等,成为现代化学研究的一个热点。
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【微思考2】2015年,我国科学家屠呦呦获得诺贝尔奖。你对科 学家的科学态度和社会责任有哪些新的认识?
提示:2015年10月,我国科学家屠呦呦因发现青蒿素获得诺贝尔 生理学或医学奖。在这个殊荣背后是科学家执着的坚持和辛勤的 付出,为祖国赢得了荣誉。对中学生来说,我们应该认真学习屠呦 呦做事的执着态度和“撸起袖子加油干”的实干精神。
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(3)现代化学的贡献 ①农业方面,合成氨化工技术的掌握,制造出增产粮食所需要的 大量氮肥。 ②医药方面,新药物的成功研制,战胜了许多疾病。 ③生活方面,功能各异的食品添加剂,琳琅满目的化妆品,使人们 的生活更加丰富多彩。 ④信息方面,以硅及其化合物为原料制出的芯片和光导纤维引领 我们进入信息时代,化学科学与化学工业的发展将为人类社会的可 持续发展作出更大的贡献。 【微思考1】中国古代的四大发明是火药、指南针、造纸、印 刷术,其中属于化学史上的贡献的是哪几项? 提示:火药和造纸。
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5.化学科学将为生命科学的发展作出更大的贡献,帮助人们从 分子层次上了解生命问题的本质、揭示生命运动的规律,使研究人 员在分子水平上了解疾病的病理,寻求新方法,研制新药物,为人类 提供健康保障。
6.化学科学将大大提高信息科学的发展水平,指导人们研制功能 各异的信息材料(主要是电子材料,如光电子材料),为传感技术、通 信技术和计算机技术等的发展提供重要的物质基础。