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第1节走进化学科学目标与素养：1.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。(宏观辨识与微观探析)2.了解化学科学的形成与发展，明确现代化学作为中心科学在科学技术中的地位。(科学态度)3.认识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。(社会责任)一、化学以及化学科学的创造性和实用性1．化学(1)研究层次：原子和分子。(2)研究对象：物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用。(3)学科性质：自然科学。2．化学科学的创造性和实用性(1)化学的特征：认识分子和制造分子。(2)化学科学的实用性①农业：合成氨的化工技术，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芯片和光导纤维引领我们进入信息时代。“化学的特征是认识原子、分子，制造原子、分子”，这样描述对吗？为什么？【提示】不对。化学只能认识原子和分子，通过化学反应能制造分子，不能制造原子。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、色谱、质谱、核磁共振等。3．我国化学家在化学研究中取得的重要成果(1)1965年，我国科学家合成结晶牛胰岛素是首次人工合成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核糖核酸。(3)2015年，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。三、化学科学的探索空间1．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．能源和资源方面：人类能更好地处理能源和资源以及与生态环境保护之间的关系。3．材料科学方面：使各种新型功能材料的生产成为可能，进一步丰富人类的物质世界。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分支的联系不密切。()[答案](1)×(2)√(3)×(4)×2．法国科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．建立燃烧现象的氧化学说D．能用加热HgO的方法制取O2C[法国科学家拉瓦锡对近代化学的最大贡献是利用定量分析的实验手段，提出物质燃烧现象的氧化学说从而否定了之前错误的“燃素说”。]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D[D符合题意，化学反应中的原子守恒关系，即质量守恒定律，是早就被证明的理论，因此它不属于当今化学研究的方向。A、B、C不符合题意，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，能为化学科学与技术的健康发展提供必要的理论支持。]对化学科学的认识1.物理变化和化学变化的比较内容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、稳定性、酸碱性、氧化性、还原性等水溶性等特性可由感官或物理仪器认知与化学反应相互依存，不可分离宏观辨识与微观探析：正确认识化学科学的含义(1)化学是人类在认识物质、改造物质、应用物质的长期实践中逐步探索发现而形成的一门科学，其研究重点是在原子、分子水平上认识物质的结构、组成、性质和变化规律，并据此改变或创造物质。(2)在化学反应中分子发生变化，而原子不变。从宏观和微观角度分析化学反应，不变的是反应物和生成物总质量、元素种类、原子种类和数目，但物质的种类和分子的种类一定改变。【典例】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．②③B．③⑤C．②③④⑤D．①②③④⑤B[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。](1)请列举导电过程是化学变化的实例_____________________。(2)由题干④工业制O2，结合初中所学知识写出实验室制O2过程中发生的主要反应：_____________________________________________________________________________________________。[答案](1)水溶液导电(2)2KMnO4=====△K2MnO4＋MnO2＋O2↑(或2KClO3=====催化剂△Cu＋H2O(4)Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑(合理均可)(5)燃料、冶炼金属、制NH3等(写出合理两项均可)