《走进化学科学》教学设计

1《走进化学科学》教学设计【核心素养发展重点】1.能列举事实说明化学对人类文明的伟大贡献，能自觉抵制伪科学。2.能从原子、分子水平分析化学变化的内因，能运用化学符号说明物质的组成及其变化。【学业要求】1.能列举化学科学发展的重要事件；2.说明其对推动社会发展的贡献；3.能说出其中的创新点。【教学目标】1、知识与技能目标（1）使学生知道化学是在分子层次上认识物质和制备新物质的一门科学。（2）让学生了解20世纪化学发展的基本特征和21世纪化学发展的趋势，明确现代化学作为中心学科在科学技术中的地位。（3）让学生了解现代化学科学的主要分支以及在高中阶段将要进行哪些化学模块的学习，以及这些课程模块所包含的内容。（4）使学生了解进行化学科学探究的基本方法和必要技能，让学生了解高中化学的学习方法。2、过程与方法目标（1）培养学生的自学能力和查阅相关资料进行分析概括的能力。（2）通过探究课例培养学生学会运用观察、实验、比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工，同时训练学生的口头表达能力和交流能力。（3）通过对案例的探究，激发学生学习的主动性和创新意识，从而悟出学好化学的科学方法。3、情感态度与价值观目的（1）通过化学史的教学，使学生认识并欣赏化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。（2）通过化学高科技产品及技术介绍，激发学生的科学审美感和对微观世界的联想，激励学生培养自己的化学审美创造力。（3）介绍我国科学家在化学科学的贡献和成就，激发学生的爱国主义情感。（4）培养学生实事求是的科学态度，引导学生思考“化学与社会”、“化学与职业”等问题，激发学生的社会责任感，关注与化学有关地社会问题，引领学生进入高中化学的学习。【教学重点、难点】使学生知道化学是在原子、分子层次上研究物质的。【教学准备】21.金属镁、氧化铜粉末、活性炭、氢氧化钠溶液、澄清石灰水、浓盐酸、碳酸钠溶液、氯化钠溶液、石蕊试液、酚酞试液、PH试纸、酒精灯、火柴、试管、胶头滴管、玻璃片、药匙、砂纸等2.多媒体教学平台【教学方法】探究式教学【教学过程】[电脑展示]Chemistry-----What？Where？How？[引言]通过初中化学课程的学习，我们已经了解了一些化学知识，面对生机勃勃、变化无穷的大自然，我们不仅要问：是什么物质构成了如此丰富多彩的自然界？物质是怎样形成的？物质是如何变化的？怎样才能把普通的物质转化成更有价值的物质？或许你也在思考，那就让我们一起来学习吧，相信通过今天的学习，你对化学会有一个全新的认识。【自主学习】化学科学的形成与发展化学科学经历了三个过程：1．古代人类的化学实践活动火种的获取和□01保存、□02烧制陶瓷、□03冶炼金属、酿造□04酒类和炼丹等。2．近代化学发展的里程碑年代科学家重大发现或成就作用1661年英国科学家波义耳提出了□05化学元素的概念标志着□06近代化学的诞生1777年法国科学家拉瓦锡提出了□07氧化学说使□08近代化学取得了革命性的进展1803年英国科学家道尔顿提出了□09原子论为近代化学的发展奠定了□10坚实的基础1811年意大利科学家阿伏加德罗提出了□11分子学说系统地解决了在□12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年俄国科学家门捷列夫发现了□13元素周期律把□14化学元素及其化合物纳入了一个统一的理论体系3．现代化学的发展成就(1)现代化学的重大成就发现□15放射性元素，建立现代量子化学理论、创造新分子的□16合成化学，创立高分子化学、化学热力学与动力学的开创性研究等。3(2)1965年——中国科学家人工全合成的□17牛胰岛素，是首次人工合成的、具有生理活性的蛋白质，标志着人类在认识生命、探索生命奥秘的征途中迈出了关键的一步。化学科学的主要特征1．化学科学的概念化学是在□01原子、□02分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其□03应用的一门基础学科。2．化学科学的特征化学的特征就是□04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。化学科学的探索空间展望未来，化学科学具有十分广阔的探索空间：1．化学家们已能在微观层面上操纵□01分子和□02原子，组装分子材料、分子器件和分子□03机器等。2．化学科学将在□04资源和能源的开发、利用方面大显身手。3．化学科学将继续推动材料科学的发展，使各种□05新型材料的生产成为可能。4．化学科学将为解决环境问题提供有力保障。5．化学科学能帮助研究人员在□06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。【课堂探究】一、化学科学的形成与发展拉瓦锡的氧化学说对近代化学发展有什么贡献？提示：拉瓦锡通过实验否定了燃素学说，提出了燃烧的氧化学说，并通过大量的实验让俄国化学家洛蒙诺索夫提出的质量守恒定律获得公认，使化学由定性研究到定量研究，逐步成为一门独立的自然科学。1．化学科学的形成和发展42．化学科学的实用性内容作用合成氨的化工技术制造氮肥以增产粮食，解决了饥饿对人类的威胁新药物的成功研制解决了许多疾病对人类的威胁研制和生产功能各异的合成高分子材料，如塑料、合成纤维、合成橡胶等使人类的生活更加丰富多彩制造出以硅及其化合物为原料的芯片和光导纤维使人类进入了信息时代，进一步提高了生活质量1．我国科技创新成果斐然，下列成果中获得诺贝尔奖的是()A．徐光宪建立稀土串级萃取理论B．屠呦呦发现抗疟新药青蒿素C．闵恩泽研发重油裂解催化剂D．侯德榜联合制碱法【答案】B【解析】2015年屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖，以表彰她发现青蒿素——一种用于治疗疟疾的药物。故选B。2．近代化学取得了革命性进展的标志是()A．1869年俄国科学家门捷列夫元素周期律的发现B．1803年英国科学家道尔顿原子论的建立C．1777年法国科学家拉瓦锡氧化学说的建立D．1661年英国科学家波义耳提出了化学元素的概念【答案】C【解析】1777年法国科学家拉瓦锡建立氧化学说，使近代化学取得了革命性的进展。故选C。二、化学科学的主要特征2015年10月，我国药学家屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖。颁奖词中写道，“屠呦呦发现了青蒿素，这种药品有效降低了疟疾患者的死亡率，……对全球的影响及其对人类福祉的改善是无可估量的”。1．对屠呦呦启发很大的古代药方中使用了怎样的方法？这种方法与屠呦呦创造性采用5的提取方法有何异同？青蒿素的提取利用了物质的哪些性质？屠呦呦工作的主要创新点表现在哪些方面？提示：①古代药方中使用了水萃取的方法(但不加热)。②古代药方中的方法与屠呦呦创造性使用的方法的相同点是都是在不太高的温度下用溶剂把青蒿素从植物体中溶解提取出来。不同点是所用的溶剂不同，古人用水，而屠呦呦用的是乙醚。③青蒿素在乙醚中的溶解性比在水中的大。④屠呦呦的主要创新点是用了沸点较低、青蒿素在其中的溶解性比水大的乙醚。2．青蒿素的相关研究经历了怎样的过程？这对于你了解化学科学的研究内容有哪些启示？这些研究内容之间有什么关系，用到了哪些基本的研究方法？提示：①青蒿素的研究经历了提纯、应用——临床实验、分子结构的测定和人工合成等过程。②化学是从原子、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科学。③研究的方法是：通过化学实践活动发现某物质中的某些成分用途大，所以使用化学方法对该成分进行分离、提纯，提纯后再用化学方法进行组成、结构的测定，最后分析结构进行该物质的合成和转化。3．通过了解青蒿素的发现与应用过程，你对科学家的科学态度和社会责任产生了哪些新的认识？提示：能根据文献和实际需要提出合理、科学的创新性方案，不迷信，具有严谨求实的科学态度，具有将化学成果应用于生产、生活的意识。1．正确认识化学科学的特征(1)化学反应的本质是原子的重新组合。(2)化学反应前后元素的种类不变，原子的种类和数目不变，而分子种类发生变化。(3)创造新物质是指创造新分子，而不是指创造新原子或新元素。2．利用化学反应不仅可以制造出自然界中存在的物质，还能制造出自然界中不存在的物质；因此化学是一门具有实用性和创造性的科学。【知识拓展】原子的裂变、聚变不是化学变化；结晶水合物的形成和失水是化学变化。3．化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和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，将其加热变为黑色C．日本广岛原子弹的爆炸D．钢铁生锈【答案】C6【解析】A项中发生了化学反应，生成了新物质H2O、SO2，属于化学变化；B项中发生了分解反应，Cu2(OH)2CO3=====△2CuO＋H2O＋CO2↑，过程中有新物质生成，属于化学变化；C项中原子弹的爆炸，属于核反应，不属于化学变化的范畴；D项发生了化学反应，有新物质(铁锈)生成，属于化学变化。故选C。4．以下事实与化学科学的创造性无关的是()A．国家游泳馆水立方采用的覆盖膜为先进的EFET膜，具有防火、抗老化等功能B．航天英雄翟志刚穿着我国自行设计的航天服漫步太空C．北斗导航系统可为用户提供定位、导航和授时服务D．科学家研制新型药物抗击H1N1流感病毒【答案】C【解析】化学科学的创造性体现在发现新物质和创造新物质方面，EFET膜、航天服所用材料以及新型药物均属于化学科学的创造性发明。故选C。三、化学科学的探索空间请谈谈化学与社会、生活、环境等的联系。提示：人们的生活离不开化学——生活处处是化学。如在吃的食品方面，化学显得格外重要。例如：用纯碱发面制的馒头松软可口；饮用酒、食醋是用富含淀粉的粮食酿造而成的；酱油是用富含蛋白质的大豆等酿造而成的；菠菜、洋葱、竹笋等不要和豆腐混合食用——会产生草酸钙形成结石；炒菜用含碘盐时，加入盐后不要再用高温长时间炒等。现代化学作为一门“中心科学”，正以崭新的姿态与国计民生的各个领域——资源、能源的合理开发、科学应用；新型功能材料的研制；环境问题的科学防治；人类疾病病理的了解，新药物的研制等保持密切的联系，使人类生活更加幸福。5．下列有关化学科学的探索空间的说法中，不正确的是()A．开发新能源、合成新物质B．在分子水平上了解疾病的病理C．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【答案】C【解析】化学科学将在能源与资源的合理开发、安全应用方面大显身手，化学科学将继续推7动材料科学的发展，使各种新型功能材料的生产成为可能，A正确；化学科学可以让研究人员在分子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，B正确；原子是化学变化中的最小微粒，在化学变化中原子不能再分，只能重新组合形成新的分子，所以通过化学变化不能制造出新的原子，C错误；化学家们已组装出了分子齿轮和分子马达，说明可以在微观层面上操纵分子和原子，D正确。故选C。6．化学在人类社会发展中起着重要作用，展望未来，化学科学具有十分广阔的探索空间。请你分析下列四个选项，现代化学不涉及的研究领域是()A．开发新的能源B．合成新的物质C．空间形式和数量关系D．防治环境污染【答案】C【解析】现代化学和人们的生活息息相关，涉及资源开发、材料研制、环境保护、生命科学等诸多方面。而空间形式和数量关系不属于化学研究的范畴。故选C。【本课小结】【课堂巩固】1．下列科研成果不是由我国发明或创造的是()A．世界上第一个由人工全合成的、具有生理活性的蛋白质——结晶牛胰岛素B．黑火药和造纸C．世界上首次合成的酵母丙氨酸转移核糖核酸D．元素周期律【答案】D【解析】元素周期律是由俄国科学家门捷列夫发现的。故选D。2．中华民族有着光辉灿烂的发明史，下列发明创造不涉及化学反应的是()A．用胆矾炼铜B．用铁矿石炼铁C．烧结黏土制陶瓷D．打磨磁石制指南针【答案】D【解析】A项，胆矾的化学式为CuSO4·5H2O，CuSO4·5H2O―→Cu，有新物质生成，涉及化学反应；B项，铁矿石中的铁都是以化合态存在，炼铁时有新物质铁单质生成，发生了化学反应；C项，烧结黏