一、化學(xué)科學(xué)的創(chuàng)造性和實(shí)用性1.化學(xué)科學(xué)的含義化學(xué)現(xiàn)在已發(fā)展成為在原子、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)用的重要的自然科學(xué)。2.化學(xué)科學(xué)的創(chuàng)造性化學(xué)的特征是認(rèn)識(shí)分子和制造分子。3.化學(xué)科學(xué)的實(shí)用性(1)農(nóng)業(yè):合成氨技術(shù)的應(yīng)用,制造出增產(chǎn)糧食所需的大量氮肥。(2)醫(yī)藥:新藥物的研制,戰(zhàn)勝了許多疾病。(3)信息:芯片和光導(dǎo)纖維引領(lǐng)進(jìn)入信息時(shí)代。
二、化學(xué)科學(xué)的形成和發(fā)展1.古代化學(xué)實(shí)踐活動(dòng)燒制陶瓷、冶煉金屬、釀造酒類。
2.近代化學(xué)發(fā)展的里程碑
3.現(xiàn)代化學(xué)階段(1)世界上現(xiàn)代化學(xué)的重大成就:放射性元素的發(fā)現(xiàn)、現(xiàn)代量子化學(xué)理論的建立、創(chuàng)造新分子的合成化學(xué)的崛起、高分子化學(xué)的創(chuàng)立、化學(xué)熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)的開(kāi)創(chuàng)性研究以及化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展等。出現(xiàn)了各種分析和測(cè)試物質(zhì)結(jié)構(gòu)、跟蹤化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的技術(shù)。(2)我國(guó)化學(xué)家在化學(xué)研究中取得的重要成果:1965年中國(guó)科學(xué)家合成牛胰島素,是世界上第一個(gè)人工合成的、具有生理活性的蛋白質(zhì)。1981年我國(guó)科學(xué)家首次人工合成酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸。
三、化學(xué)科學(xué)的探索空間1.化學(xué)家已能在微觀層面上操縱分子和原子,組裝分子材料、分子器件和分子機(jī)器等。2.化學(xué)科學(xué)將在能源和資源的合理開(kāi)發(fā)、安全應(yīng)用方面大顯身手。3.化學(xué)科學(xué)將繼續(xù)推動(dòng)材料科學(xué)的發(fā)展,使各種新型功能材料的生產(chǎn)成為可能。4.化學(xué)科學(xué)將為環(huán)境問(wèn)題的解決提供有力保障。利用化學(xué)方法,可以制造出對(duì)環(huán)境無(wú)害的化學(xué)品和生活用品,減少對(duì)環(huán)境的污染。
1.下列敘述中,錯(cuò)誤的是(　　)A.化學(xué)的基本特征就是認(rèn)識(shí)分子和制造分子B.化學(xué)反應(yīng)有新物質(zhì)生成,并遵循質(zhì)量守恒定律C.為改善食物的色、香、味并防止變質(zhì),可在其中加入大量的食品添加劑D.制陶、冶金及釀酒等過(guò)程中肯定發(fā)生了化學(xué)變化解析：化學(xué)科學(xué)的特征就是認(rèn)識(shí)分子和制造分子,化學(xué)是一門具有創(chuàng)造性和實(shí)用性的科學(xué);化學(xué)變化一定有新物質(zhì)生成且遵循質(zhì)量守恒定律;為改善食物的色、香、味并防止變質(zhì),可適量使用食品添加劑,若過(guò)量使用也會(huì)對(duì)人體健康有害;制陶、冶金及釀酒等過(guò)程中均生成了新物質(zhì),發(fā)生了化學(xué)變化。答案：C
2.下列著名科學(xué)家的名字、國(guó)籍及主要貢獻(xiàn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系中,正確的是(　　)A.波義耳——美國(guó)——提出化學(xué)元素的概念B.道爾頓——英國(guó)——提出燃素學(xué)說(shuō)C.拉瓦錫——意大利——提出帶核的原子結(jié)構(gòu)模型D.門捷列夫——俄國(guó)——發(fā)現(xiàn)元素周期律解析：波義耳是英國(guó)科學(xué)家,在1661年提出化學(xué)元素的概念,標(biāo)志著近代化學(xué)科學(xué)的誕生;拉瓦錫是法國(guó)科學(xué)家,在1771年建立燃燒現(xiàn)象的氧化學(xué)說(shuō),推翻了“燃素說(shuō)”,使近代化學(xué)取得了革命性的進(jìn)展。答案：D
化學(xué)概念的分析及特點(diǎn)
(1)化學(xué)研究?jī)?nèi)容中有研究物質(zhì)的性質(zhì)和變化,各自包含哪些內(nèi)容?(2)為什么說(shuō)化學(xué)是一門創(chuàng)造性的科學(xué)?探究提示(1)物質(zhì)的性質(zhì)包括物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì);物質(zhì)的變化包括物理變化和化學(xué)變化。(2)化學(xué)家不僅能夠認(rèn)識(shí)許多物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì),進(jìn)而能把這些物質(zhì)從礦物、巖石或生物體中提取出來(lái),而且還能根據(jù)需要,設(shè)計(jì)出具有特殊功能或性質(zhì)的新分子,創(chuàng)造出自然界中不存在的物質(zhì),所以化學(xué)是一門創(chuàng)造性的科學(xué)。
1.物理變化與化學(xué)變化
2.物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)
【例題1】 下列現(xiàn)象中,沒(méi)有發(fā)生化學(xué)變化的是(　　)A.敞口放置的澄清石灰水中有白色固體析出B.敞口放置的氯化鈉飽和溶液中有白色固體析出C.濃硫酸濺到木材上,木材變黑D.長(zhǎng)期掩埋于地下的鐵器上產(chǎn)生紅褐色斑點(diǎn)
解析：敞口放置的澄清石灰水中有白色固體析出,是因?yàn)榕c二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈣,有新物質(zhì)生成,屬于化學(xué)變化,故A不符合題意;敞口放置的氯化鈉飽和溶液中有白色固體析出,是因?yàn)樗终舭l(fā),溶劑減少,食鹽結(jié)晶,沒(méi)有新物質(zhì)生成,屬于物理變化,故B符合題意;濃硫酸濺到木材上,木材變黑,是因?yàn)闈饬蛩峋哂忻撍?使木材炭化,有新物質(zhì)生成,屬于化學(xué)變化,故C不符合題意;長(zhǎng)期掩埋于地下的鐵器上產(chǎn)生紅褐色斑點(diǎn)是有鐵銹生成,有新物質(zhì)生成,屬于化學(xué)變化,故D不符合題意。答案：B
規(guī)律方法點(diǎn)撥物理變化和化學(xué)變化的本質(zhì)區(qū)別是有無(wú)新物質(zhì)的生成,而物體形態(tài)的改變,是否發(fā)光、發(fā)熱,是否有顏色變化都不是判斷物理變化與化學(xué)變化的依據(jù)。
跟蹤訓(xùn)練1下列所描述的變化不屬于化學(xué)變化的是(　　)A.用一種原子制造出另一種或幾種原子B.碳酸氫銨受熱分解C.藍(lán)礬加熱后變?yōu)榘咨腆wD.電解水生成氫氣和氧氣
化學(xué)科學(xué)發(fā)展經(jīng)歷的階段及探索空間
有人說(shuō)“化學(xué)是一門古老而又富有活力的學(xué)科,它的成就是社會(huì)文明的標(biāo)志”。(1)化學(xué)學(xué)科形成和發(fā)展的核心線索是什么?(2)近代化學(xué)誕生的標(biāo)志是什么?探究提示(1)化學(xué)學(xué)科一直圍繞著原子學(xué)說(shuō)這一主線發(fā)展。(2)1661年英國(guó)科學(xué)家波義耳提出化學(xué)元素的概念,標(biāo)志著近代化學(xué)的誕生。
1.化學(xué)科學(xué)發(fā)展經(jīng)歷的階段
2.進(jìn)入21世紀(jì),由于化學(xué)科學(xué)的基礎(chǔ)性、實(shí)用性和創(chuàng)造性,使得化學(xué)同其他各學(xué)科的聯(lián)系愈加密切,相互滲透融合,形成了許多交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科(如下圖)。
【例題2】 進(jìn)入20世紀(jì)以后,化學(xué)科學(xué)經(jīng)歷了迅速發(fā)展的時(shí)期,取得了許多現(xiàn)代化學(xué)的重大成就。下列各項(xiàng)中,不屬于這個(gè)時(shí)期重大化學(xué)成就的是(　　)A.放射性元素的發(fā)現(xiàn)B.現(xiàn)代量子化學(xué)理論的建立C.化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展D.制陶技術(shù)的成熟解析：化學(xué)科學(xué)在20世紀(jì)后進(jìn)入現(xiàn)代化學(xué)科學(xué)的發(fā)展階段,研究手段向精細(xì)、綜合方向發(fā)展,逐漸形成了現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論,并帶動(dòng)了化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展,而制陶工藝屬于古代實(shí)用技術(shù)。答案：D
【例題3】 下列對(duì)化學(xué)科學(xué)的應(yīng)用敘述不正確的是 (　　)A.化學(xué)科學(xué)將繼續(xù)推動(dòng)材料科學(xué)的發(fā)展B.化學(xué)科學(xué)將為環(huán)境問(wèn)題的解決提供有力的保障C.化學(xué)科學(xué)在了解疾病的病理方面無(wú)能為力D.化學(xué)科學(xué)使人類能夠更好地利用能源和資源解析：化學(xué)在分子水平上了解疾病的病理,尋求有效的防治措施,促進(jìn)人類的身心健康,故選項(xiàng)C不正確。答案：C
規(guī)律方法點(diǎn)撥現(xiàn)代化學(xué)是21世紀(jì)當(dāng)之無(wú)愧的“中心科學(xué)”,其探索空間主要集中在材料、能源、環(huán)境、生命四個(gè)方面。
跟蹤訓(xùn)練2化學(xué)在人類社會(huì)發(fā)展中起著重要的作用,展望未來(lái),化學(xué)科學(xué)具有十分廣闊的探索空間。請(qǐng)你分析下列四個(gè)選項(xiàng)中現(xiàn)代化學(xué)不涉及的研究領(lǐng)域是(　　)A.開(kāi)發(fā)新的能源B.合成新的物質(zhì)C.空間形式和數(shù)量關(guān)系D.防治環(huán)境污染解析現(xiàn)代化學(xué)作為一門“中心科學(xué)”,和人們的生活息息相關(guān),涉及微觀世界、能源開(kāi)發(fā)、材料研制、環(huán)境保護(hù)、生命科學(xué)等諸多領(lǐng)域。答案C
解析：選項(xiàng)A,暗示了化學(xué)合成可以得到人們需要的物質(zhì),但可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的危害;選項(xiàng)B,門捷列夫元素周期律的發(fā)現(xiàn)把元素及其化合物納入了一個(gè)統(tǒng)一的體系,對(duì)化學(xué)科學(xué)的發(fā)展起到了很大的推動(dòng)作用,但化學(xué)科學(xué)的發(fā)展始于17世紀(jì)波義耳元素概念的提出,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;選項(xiàng)C說(shuō)明各學(xué)科之間的相互作用;選項(xiàng)D指出了環(huán)境污染治理的途徑。答案：B
1. “化學(xué),讓生活更美好”,下列敘述不能直接體現(xiàn)這一主旨的是(　　)A.風(fēng)力發(fā)電,讓能源更清潔B.光導(dǎo)纖維,讓通信更快捷C.合成藥物,讓人類更健康D.環(huán)保涂料,讓環(huán)境更宜居解析：風(fēng)力發(fā)電屬于新能源,但屬于物理變化,與化學(xué)無(wú)關(guān),因此不能直接體現(xiàn)這一主旨。光導(dǎo)纖維的傳輸能力強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng),合成藥物更有效治療疾病,使我們的身體更健康,環(huán)保涂料讓我們的環(huán)境更宜居,這些目的都是為了提升我們的生活質(zhì)量,體現(xiàn)了化學(xué)讓生活更美好的理念,故B、C、D都正確。答案：A
2.化學(xué)科學(xué)將在能源和資源的合理開(kāi)發(fā)、安全應(yīng)用方面大顯身手,當(dāng)前我國(guó)農(nóng)村地區(qū)如何處理大量的植物秸稈的問(wèn)題備受關(guān)注。下列提出的幾種處理植物秸稈的方法中,不正確的是(　　)A.出售給工廠作工業(yè)原料B.就地焚燒成草木灰作植物的鉀肥C.應(yīng)用化學(xué)科學(xué)的有關(guān)原理和方法制成甲烷作燃料D.應(yīng)用化學(xué)科學(xué)的有關(guān)原理和方法制成優(yōu)質(zhì)的牲畜飼料解析：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的植物秸稈是寶貴的資源,合理利用能夠緩解能源危機(jī)。目前利用秸稈的方式主要是:①作原料生產(chǎn)酒精、沼氣;②作牲畜飼料;③作有機(jī)肥料等。草木灰中含有K2CO3,可以作鉀肥,但就地焚燒會(huì)污染環(huán)境,而且也是對(duì)資源的一種浪費(fèi)。答案： B
3.道爾頓的原子學(xué)說(shuō)曾系統(tǒng)闡述了微觀物質(zhì)世界。他的學(xué)說(shuō)中包含下述三個(gè)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(gè)論點(diǎn)中不確切的是(　　)A.③B.①③C.②③D.①②③解析：從現(xiàn)代的觀點(diǎn)來(lái)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(cuò)誤;原子內(nèi)有相對(duì)十分“廣闊”的空間,③不正確。答案： D
4.古詩(shī)詞是古人為我們留下的寶貴精神財(cái)富。下列詩(shī)句中只涉及物理變化的是(　　)A.野火燒不盡,春風(fēng)吹又生B.春蠶到死絲方盡,蠟炬成灰淚始干C.只要工夫深,鐵杵磨成針D.爆竹聲中一歲除,春風(fēng)送暖入屠蘇解析：化學(xué)變化與物理變化的本質(zhì)區(qū)別是變化后是否有新物質(zhì)生成。選項(xiàng)A中的“野火燒不盡”、選項(xiàng)B中的“蠟炬成灰淚始干”都涉及物質(zhì)的燃燒,都有“CO2”這種新物質(zhì)生成;選項(xiàng)D中的“爆竹聲中一歲除”涉及火藥的劇烈反應(yīng),也有新物質(zhì)生成;只有選項(xiàng)C中的“鐵杵磨成針”只是物質(zhì)由粗到細(xì)、由大到小的過(guò)程,沒(méi)有新物質(zhì)生成,屬于物理變化。答案：C
5. (1)綠色化學(xué)是21世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的主導(dǎo)方向。綠色化學(xué)要求從根本上消除污染,是一門能徹底阻止污染產(chǎn)生的科學(xué)。它包括“綠色生產(chǎn)”和“綠色銷毀”等內(nèi)容。據(jù)報(bào)道,某地在整頓音像市場(chǎng)的活動(dòng)中,查獲了一批盜版光盤,并進(jìn)行了“綠色銷毀”。以下做法中,屬于“綠色銷毀”的是　　　　(填入正確選項(xiàng)前的字母)。?A.潑上汽油焚燒B.傾倒入江河中C.深埋于土壤中D.碾壓粉碎后再回收利用(2)化學(xué)是一門具有創(chuàng)造性的科學(xué),它的特征是　　　　　　　　　　　　　　　。同時(shí),它也是一門具有實(shí)用性的科學(xué),在人類生產(chǎn)和生活中有著重要的作用。?(3)市場(chǎng)上出現(xiàn)的“葡萄糖酸鈣”“加碘食鹽”“含氟牙膏”等商品中的鈣、碘、氟應(yīng)理解為　　　　。?A.原子　B.分子C.離子D.元素
(4)某種麥片中含有微量極細(xì)小的還原鐵粉,食用這種麥片后,鐵在人體胃液(含有HCl)中變成亞鐵鹽,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?解析：(1)潑上汽油焚燒,浪費(fèi)能源,并產(chǎn)生污染性氣體;傾倒入江河中,會(huì)造成水污染;深埋于土壤中,會(huì)造成土壤污染和地下水污染;碾壓粉碎后再回收利用可節(jié)約資源,實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用,同時(shí)減少污染。(2)化學(xué)是一門具有創(chuàng)造性、實(shí)用性的科學(xué)。它的特征是認(rèn)識(shí)分子和制造分子。(3)“葡萄糖酸鈣”“加碘食鹽”“含氟牙膏”等商品中的鈣、碘、氟應(yīng)理解為元素。(4)人體胃液中含有HCl,鐵與HCl反應(yīng)生成亞鐵鹽。

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