(共24张PPT)
第1节 走进化学科学
1.了解化学的主要特点是在原子、分子水平上认识物质。
2.了解化学可以识别、改变和创造分子。
3.了解20世纪化学发展的基本特征和21世纪化学发展的趋势。
4.了解化学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。
一、化学科学的创造性和实用性
1.化学科学
(1)概念:化学是在 水平上研究物质的
的重要的自然科学。
(2)特征: ,具有创造性和实用性。
2.化学科学的创造性
(1)发现和制造物质;
(2)创造新物质。
原子、分子
组成、结构、性质、
变化、制备和应用
认识分子和制造分子
3.化学科学的实用性
(1)农业: 的化工技术,解决了人类面临饥饿的问题。
(2)医药: 的成功研制,使人类能对抗多种疾病。
(3)信息:以硅及其化合物为原料制成的 引领我们进入了信息时代。
合成氨
新药物
芯片和光导纤维
1.化学科学是一门什么样的科学?
【提示】 化学是一门为人类生存和发展服务的科学,它具有创造性,可以从自然界中发现并提取对人类有用的物质,甚至可以根据人类生产、生活的需要创造出具有特殊性质或功能的自然界里不存在的新物质。它还具有实用性,通过化学科学研制的物质都应能用于人类的生产、生活,使人类的生活丰富多彩。
年代 科学家 重大发现或成就 作用
1661年 提出 标志着近代化学的诞生
1771年 建立 使近代化学取得了革命性进展
1803年 提出 奠定了近代化学发展的基础
1869年 发现了 把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系
二、化学科学的形成和发展
1.古代化学实践活动
取火和保存火种、烧制陶瓷、冶炼金属、酿造酒类等。
2.近代化学发展的四个里程碑
波义耳
拉瓦锡
道尔顿
化学元素的概念
燃烧现象的氧
原子学说
元素周期律
门捷列夫
化学说
3.现代化学的发展
(1)现代化学的重大成就:放射性元素的发现、现代量子化学理论的建立、高分子化学的创立、化学热力学与动力学的开创性研究以及化学工业的迅速发展等。
(2)现代化学研究的重要手段:X射线、原子吸收光谱、紫外和红外光谱、质谱、核磁共振、交叉分子束技术、电子显微镜、激光器、晶体管和扫描隧道显微镜等。
4.我国在化学研究中的重要成果
1965年——中国科学家合成 ,是首次人工合成蛋白质。
1981年——我国科学家首次人工合成完整生物活性的 。
牛胰岛素
核糖核酸
三、化学科学的探索空间
1.在化学科学领域:化学家们可以在微观层面上操纵 ,组装分子材料、分子器件和分子机器等。
2.在能源和资源方面:化学科学将在能源和资源的合理开发、安全应用方面大显身手。
3.在材料科学方面:化学科学将继续推动材料科学的发展。
4.在环境方面:化学科学将为解决环境问题提供有力保障。
5.在医学研究方面:化学可以让研究人员在 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。
分子和原子
分子
2.怎样理解“化学——21世纪的中心科学”这句话的含义?
【提示】 以化学为中心,发展出很多与之相关的科学、技术和物质,如21世纪的重大话题——能源、新材料、信息技术和生命科学等都与化学有着密切的联系,所以说,化学是21世纪的中心科学。
一、理解化学科学的概念应注意的问题
1.化学研究的对象是由原子、离子和分子等微观粒子构成的物质。
2.化学研究的内容是物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用等。
3.化学是自然科学,而不是社会科学或人文科学。
4.化学反应的本质是原子的重新组合,在反应中原子的种类并没有发生改变,所以原子弹、氢弹爆炸等原子核发生了改变的反应属于核反应而不属于化学反应,不是化学研究的对象。
下列说法正确的是( )
A.化学是科学家研究的内容,与普通百姓的生活没有多大关系
B.化学研究只能认识分子,不能创造分子
C.化学家可以制造出自然界中不存在的物质
D.化工生产只会造成严重的环境污染,最终人类将毁灭在化学物质中
【名师解析】 A不正确,例如我们生活中的药物、化纤衣料、塑料、电 池、芯片、光导纤维等,都是来自化学家的科研成果,所以,化学与我们普通百姓的生活密切相关。B不正确,化学科学的特征是认识分子和制造分子,化学家能根据实际需要创造出具有特殊性质或功能的自然界中不存在的物质,例如塑料、化纤等。C项是正确的。D项不正确,化学科学的发展确实对环境造成了一定的污染,但也只有通过化学手段才能消除和治理这些污染,通过对环境友好的途径来提高生活质量,人类不会毁灭在化学物质中。故正确答案为C。
【答案】 C
二、我国在化学发展史上的光辉业绩
1. 古代:在冶金、陶瓷、酿造、造纸、火药等方面,我国走在世界
前列,我国的烧瓷技术闻名遐迩,青铜器制品世界罕见……为人类的文明进步做出了重要贡献。
2.近现代:1942年,侯德榜发明了侯氏制碱法;对配位场理论的研究和对分子轨道图形理论方法及其应用的研究取得重大突破;1965年,中国科学家合成的牛胰岛素,是世界上首次人工合成的、具有生理活性的蛋白质;1981年,我国科学家合成的酵母丙氨酸转移核糖核酸,是世界上首次人工合成的核糖核酸,这项研究带动了多种核酸类药物包括抗肿瘤药物、抗病毒药物的研制和应用;1993年底,以超真空扫描隧道显微镜(STM)为手段,用探针拨出硅晶体表面的硅原子,形成“中国”的字形,使我国在晶体表面操控原子的研究达到世界先进水平;2000年,我国科学家参加世界人类基因组破译;2002年,由我国科学家领导的人类肝脏蛋白质组计划正式启动。中国关于配合物中多重键的反应性研究达到了世界领先的水平。
在科学史上,中国有许多重大的发明和发现,以下发明和发现属于化学史上中国对世界的贡献的是( )
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.②④⑥⑧ B.①③⑤⑦
C.④⑤⑦⑧ D.①③④⑧
【名师解析】 造纸、火药,指南针、印刷技术、炼铜、炼铁、炼钢、人工合成蛋白质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。故正确答案为B。
【答案】 B
三、化学科学的研究方向
现代化学作为一门“中心科学”,在发现新物质等方面具有十分广阔的探索空间,与国计民生的各个方面联系密切。同学们应该对当今化学研究的方向有一个基本的了解,感受化学的作用与魅力,学好化学,用好化学。
(上海高考)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.研究化学反应中原子守恒关系
【名师解析】 根据质量守恒定律,在化学反应前后,原子的种类和个数保持不变。而早在1756年俄国化学家罗蒙诺索夫、1777年法国化学家拉瓦锡就通过实验总结出了质量守恒定律,1908年德国化学家朗道尔特(Landolt)及1912年英国化学家曼莱(Manley)为此做了精确度极高的实验,误差仅有千万分之一,从此,科学家一致承认了这一定律。因而研究化学反应中原子守恒关系不符合当今化学的研究方向。
【答案】 D
四、化学与社会问题
从已有的经验和社会生活实际出发,关注人类面临的与化学相关的社会问题,培养社会责任感。
(江苏高考)空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是( )
A.推广使用燃煤脱硫技术,防治SO2污染
B.实施绿化工程,防治扬尘污染
C.研制开发燃料电池汽车,消除机动车尾气污染
D.加大石油、煤炭的开采速度,增加化石燃料的供应量
【思路点拨】 石油和煤的开采和使用是必须的,但要做到合理开采,科学使用。
【随堂笔记】 天不蓝的主要原因是空气被污染了。当前,空气污染的主要物质是大量的化石燃料不科学地使用所排放的硫的氧化物、氮氧化物和烟尘;土地沙漠化导致扬尘增加;绿化面积不足导致净化空气能力下降。
【答案】 D
1.化学真正成为一门科学并较快地发展,始于( )
A.舍勒发现氯气 B.质量守恒定律的发现
C.原子、分子论的问世 D.中国湿法冶金技术的推广
【解析】 化学科学的特征就是认识分子和制造分子,自从用原子—分子论来 研究物质的构成和性质之后,化学才得到较快的发展,真正成为一门科学。
【答案】 C
2.诺贝尔化学奖曾授予科恩(美)和波普尔(英),以表彰他们在理论化学领域
做出的重大贡献。他们的工作使实验和理论能够共同用于讨论分子体系的性
质,引起了整个化学领域的一场革命性变化。下列说法正确的是… … ( )
A.化学不再是纯实验的科学
B.化学不再需要实验
C.化学不做实验,就什么也不知道
D.未来化学的方向还是经验化
【解析】 化学是一门以实验为基础的科学,有的结论可以通过化学实验来
证实,但更要注重以化学实验为切入点进行的理论探究,使感性认识上升到
理性认识,逐渐形成理论体系。
【答案】 A
3.进入20世纪,化学科学经历了迅速发展的创新百年,取得了若干项现代化
学的重大成就。下列各项中,不属于这个时期的重大化学成就的是( )
A.放射性元素的发现 B.现代量子化学理论的建立
C.蛋白质的人工合成 D.制陶技术的成熟应用
【解析】 远在新石器时代,我们的祖先就已经能够制造出陶器,到唐宋时
期,制陶水平已经很高。其余各项都是20世纪的成就。
【答案】 D
化学科学将在能源和资源的合理开发、安全应用方面大显身手,当前我国农村地区如何处理大量的植物秸秆的问题备受关注.下列提出的几种处理植物秸秆的方法中,不正确的是… … … … … ( )
A.出售给工厂作工业原料
B.就地焚烧成草木灰作植物的钾肥
C.应用化学科学的有关原理和方法制成甲烷作燃料
D.应用化学科学的有关原理和方法制成优质的牲畜饲料
【解析】 农业生产中产生的植物秸秆是宝贵的资源,合理利用能够缓解能源危机。目前,利用秸秆的方式主要是:①作原料生产酒精、沼气;②作牲畜饲料;③作有机肥料等。草木灰中含有K2CO3,可以作钾肥,但就地焚烧不但污染环境,而且也是对资源的一种浪费。
【答案】 B
4.
5.夏天时,同学们喜欢喝汽水。在购买和贮存玻璃瓶汽水时,要注意如下问
题:①不要猛力碰撞;②不要在阳光下暴晒;③不要长时间贮藏在冰箱的
冷冻室里。请你用所学的化学知识加以解释。
【答案】 ①汽水中溶有CO2气体,且瓶内的压强高于瓶外;受到撞击时,
瓶壁所受压力失衡,玻璃瓶会发生暴裂;②如果在阳光下暴晒,瓶内的温度
升高,CO2的溶解度减小,从汽水中逸出,瓶内的压强骤增,可导致玻璃瓶
爆裂;③如果冷冻时间过长,汽水会结成冰,体积膨胀,使玻璃瓶破裂。第1章 第1节 走进化学科学3
一、选择题
1.(宁夏理综)图标所警示的是( )
A.当心火灾——氧化物 B.当心火灾——易燃物质
C.当心爆炸——自燃物质 D.当心爆炸——爆炸性物质
【解析】 本题考查学生对常用危险化学品标示图志的识别。题中图标是易燃物质的标
志。
【答案】 B
2.根据你的生活经验和所学知识判断,下列做法错误的是( )
A.电线短路着火,立即用水浇灭
B.加油站、面粉厂贴有“禁止烟火”的标志
C.焊割金属时,用稀有气体作保护气
D.做菜时油锅不慎着火,迅速用锅盖盖灭
【解析】 通常水中含有较多的杂质离子,导电性较强,故电线着火不能用水扑灭。
【答案】 A
3.在食品加工或餐饮业中的使用量要严加控制的物质是( )
A.氯化钠 B.谷氨酸钠(味精)
C.碳酸氢钠 D.亚硝酸钠
【解析】 氯化钠、谷氨酸钠(味精)是常用的安全的食品调味剂;碳酸氢钠是一种安全
的食用碱;亚硝酸钠具有防腐保鲜功能,但同时它也是一种潜在的致癌物质,国家对食
品中亚硝酸钠等亚硝酸盐的含量有严格的规定。
【答案】 D
4.大气中的臭氧层可使人类和其他生物免受紫外线的危害,人为因素可能使臭氧层受
到破坏。下列因素可破坏臭氧层的是( )
A.SO2的排放
B.制冷剂氟氯烃(商品名为氟利昂)的泄漏
C.CO2的排放
D.燃料的不完全燃烧
【解析】 SO2是形成“酸雨”的罪魁祸首;制冷剂氟氯烃(商品名为氟利昂)的泄漏对
臭氧层有严重的破坏作用;CO2的排放可造成“温室效应”;燃料的不完全燃烧会产生
有毒的CO气体。
【答案】 B
5.下列情况中,对环境影响程度最小的是( )
A.热电厂的大量增加
B.汽车拥有量的大幅度增长
C.化肥、农药有选择性地限量使用
D.将废旧电池及生活垃圾进行填埋处理
【解析】 热电厂是通过燃煤发电的,其大量增加会导致二氧化碳的排放量进一步增加,
加剧温室效应;汽车排放的尾气中含有氮、碳、硫的氧化物,会加剧空气污染;将废旧
电池及生活垃圾进行填埋会污染土壤以及地下水。
【答案】 C
6.近年来,国际上提出的“绿色化学”是指在化学工业生产中( )
A.对废水、废气、废渣进行处理
B.不排放任何有害物质
C.对化工厂及周围种草、种树、种花,使工厂成为花园式工厂
D.以绿色植物为原料,以生物催化剂实现化工生产的化学
【解析】 绿色化学是指在化工生产中对废水、废气、废渣等的排放进行严格的控制,
防止其对环境的污染。
【答案】 A
7.下列说法中正确的是( )
A.发光、发热的变化一定是化学变化
B.固体变成气体一定是物理变化
C.化学变化过程一定伴随着物理变化
D.物理变化过程一定伴随着化学变化
【解析】 灯泡在接通电源后发光、发热,但不是化学变化,NH4HCO3受热分解生成
CO2、NH3、H2O(g),但该过程是化学反应;化学变化中物质的状态、颜色、熔沸点等
都伴随着改变,而物理变化中没有化学变化。
【答案】 C
8.如图所示,若用1 L水来代表地球上的总水量,要比较精确地量取地球上的淡水量,
应选择的仪器是( )
A.100 mL烧杯 B.50 mL烧杯
C.100 mL量筒 D.50 mL量筒
【解析】 由所给图示不难看出,若用1 L水来代表地球上的总水量,则地球上的淡水
量为1 L×3%=0.03 L,即30 mL。因此,选取50 mL量具即可,但烧杯一般不用作量
具。
【答案】 D
9.(江苏化学)化学与生活、社会密切相关。下列说法不正确的是( )
A.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料,有利于节约资源、保护环境
B.凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害,不可食用
C.为防止电池中的重金属等污染土壤和水体,应积极开发废电池的综合利用技术
D.提倡人们购物时不用塑料袋,是为了防止白色污染
【解析】 食品添加剂既不可缺少,也不可滥用。
【答案】 B
10.(山东高考)下列由事实得出的结论错误的是( )
A.维勒用无机物合成了尿素,突破了无机物与有机物的界限
B.门捷列夫在前人工作的基础上发现了元素周期律,表明科学研究既要继承又要创新
C.C60是英国和美国化学家共同发现的,体现了国际科技合作的重要性
D.科恩和波普尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖,意味着化学已成为以理论研
究为主的学科
【解析】 化学有着极其广泛的探索空间,化学研究不仅重视实用性和创造性的研究,
如制造出尿素,合成出新物质等,也重视对化学理论的探讨,理论最终仍是用于指导实
践,因此不能说化学已成为以理论为主的学科。
【答案】 D
二、非选择题
11.面粉加工厂的车间里若悬浮着较多的面粉粉尘,遇明火就会有发生爆炸的危险。下
面是模拟粉尘爆炸的一个实验。如图所示,在小塑料桶里放入干燥面粉,点燃蜡烛,用
塑料盖盖住金属桶,迅速鼓入大量空气,不久,便会听到“砰”的一声,爆炸的气浪将
金属桶上的塑料盖掀起。试问:
(1)在上述实验中,鼓入空气的作用是 。
(2)下列情况下,不会发生爆炸的是 (填序号)。
①金属桶不加盖时 ②蜡烛没有点燃时 ③塑料桶中装的是煤粉时
(3)面粉厂为了避免爆炸事故发生,应采取的安全措施有 (写出一种即可)。
【解析】 本题考查燃烧的条件,爆炸及易燃、易爆物的安全知识。实验中不断地鼓入
空气,会把面粉吹起来,使金属桶内充满面粉,一旦遇到明火引起燃烧,就可能发生爆
炸。燃烧引起的爆炸是可燃物在有限的空间内燃烧才可能发生,去掉金属盖使空间扩大
了,就不容易发生爆炸,而蜡烛没有点燃根本就不会发生爆炸。
【答案】 (1)使面粉充满金属桶 (2)①② (3)严禁烟火
12.把一个洗净的鸡蛋完整地放入玻璃杯中。
(1)向杯中倒入食醋,使液面高于鸡蛋,鸡蛋静止后的状态可能是如下图所示的哪种情
况?________(填字母)。
(2)如果因杯口较窄,拿着鸡蛋的手无法伸进杯中,则放入鸡蛋的正确方法是________________________________________________________________________。
(3)约半分钟后观察到鸡蛋表面聚集了很多小气泡,并不断增多变大。小气泡中的气体
是 。写出发生反应的化学方程式: 。
【答案】 (1)C (2)把杯倾斜,使鸡蛋顺杯壁慢慢滑下
(3)CO2 CaCO3+2CH3COOH===(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O
13.据报道,苏州一女士骑自行车尾随助力车行走,因大雾堵车,该女士在路口许多助
力车排放的尾气中待久后突然昏倒,路人急忙将其送医院抢救。化学兴趣小组的同学看
到此报道后组织讨论以下两个问题,请你参与回答:
(1)该女士昏倒的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)讨论中某同学为解决助力车污染空气的问题,提出了以下几点建议,你认为切实可
行的是________,而不可行的原因是
。
①用浓NaOH溶液吸收尾气中的有毒成分
②用灼热的CuO把尾气中的有毒成分除去
③控制助力车的数量
④改进助力车的发动机结构,提高汽油燃烧的效率
【解析】 考查CO的毒性,CO与血液中的血红蛋白结合使其失去运输氧的能力,人
就会因为缺少氧气而昏迷;CO吸入过多时会造成死亡。解决助力车污染空气的问题就
是减少CO的排放。①中的NaOH与CO不反应,不能吸收CO,②中的CuO尽管能与
CO反应,但是装置复杂,没有安装的可能。
【答案】 (1)路口许多助力车排放的尾气中含有大量的有毒气体CO,在大雾中难以扩
散;人在其中待久后会吸入大量的CO,CO与血液中的血红蛋白结合使其失去运输氧
的能力,人就会因为缺少氧气而昏迷
(2)③④ ①中的NaOH与CO不反应,不能吸收CO,②中的CuO尽管能与CO反应,
但是装置复杂,没有安装的可能
14.(1)有下列六种现象:①玻璃打碎;②纸张燃烧;③铁生锈;
④日光灯发光;⑤石蜡熔化;⑥蜡烛点燃。
其中是物理变化的有________(填序号,下同),是化学变化的有________。
(2)有关镁的性质描述:①是银白色的固体;②在空气中燃烧生成白色粉末状的氧化镁
固体;③镁的密度为1.7 g/cm3;④熔点为645 ℃。
其中属于物理性质的是________(填序号,下同),属于化学性质的是________。
(3)如下图所示,回答下列问题:
①写出仪器的名称:a________;b________;c________;
d________。
②填写仪器编号:用于滴加少量液体的仪器是________;用于热源的仪器是________;
用于收集和贮存少量气体的仪器是________;可直接在酒精灯上加热的仪器是
________。
(4)加热碱式碳酸铜的实验装置中,试管口应略向________倾斜,防止________炸裂试
管。
【解析】 本题考查对初中学习的物理性质、化学性质 、物理变化、化学变化的理解
以及常见的实验仪器名称及使用,属于最基本的化学知识,也是必须要熟练掌握的内容。
【答案】 (1)①④⑤ ②③⑥ (2)①③④ ② (3)①试管 胶头滴管 酒精灯 集气
瓶 ②b c d a (4)下 生成的水回流