1.1 走進(jìn)化學(xué)科學(xué) 教學(xué)案（建議1課時(shí)完成）[課程目標(biāo)]1．了解化學(xué)研究的對象和內(nèi)容。2．了解化學(xué)發(fā)展的基本歷程以及20世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的基本特征、21世紀(jì)的發(fā)展趨勢，認(rèn)識現(xiàn)代化學(xué)作為中心學(xué)科在科學(xué)技術(shù)中的地位。3．理解并掌握物質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)的概念，能辨別常見的物理變化與化學(xué)變化。4．掌握常見的化學(xué)用語[要點(diǎn)精析]一、化學(xué)的研究對象和內(nèi)容、特征1、研究的對象和內(nèi)容：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)用等。2、特征：（1）以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)認(rèn)識分子、制造分子。（2）具有創(chuàng)造性、實(shí)用性：①為人類的生產(chǎn)、生活提供功能各異的大量的物質(zhì)基礎(chǔ)。它幫助我們發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識、提取、制造自然界已有的物質(zhì)，根據(jù)我們的需要，設(shè)計(jì)、創(chuàng)造自然界不存在的物質(zhì)，。通過化學(xué)家們的努力，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的化合物已經(jīng)超過3500萬種。②已深入到人類生活的各個(gè)方面，沒有化學(xué)，就沒有現(xiàn)代人類生活。為充分有效地利用能源、資源、保護(hù)環(huán)境，為解決人類饑餓、貧窮、疾病，為改善和豐富人類生活的各個(gè)方面作出了重要貢獻(xiàn)。二、化學(xué)發(fā)展的基本歷程以及20世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的基本特征、21世紀(jì)的發(fā)展趨勢1、基本歷程：人類社會開始化學(xué)實(shí)踐，從使用火開始,可以劃分為三個(gè)階段:         1661年英國化學(xué)家、物理學(xué)家波義耳提出元素的概念，標(biāo)志著近代化學(xué)的誕生。2、20世紀(jì)的基本特征：（1）化學(xué)研究手段：從簡單的試管、燒杯實(shí)驗(yàn)發(fā)展到利用試管、燒杯和許多復(fù)雜精密儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由單純的化學(xué)手段發(fā)展到化學(xué)的、物理的、計(jì)算機(jī)科學(xué)的等多種綜合性手段。（2）化學(xué)研究層面：在深度和廣度上不斷向前發(fā)展，深度上由宏觀深入到微觀，由表象深入到本質(zhì)，有定性到定量，由靜態(tài)到動(dòng)態(tài)，由平衡到非平衡不斷深入，建立了許多化學(xué)專門科學(xué)；廣度上由化學(xué)向其他科學(xué)滲透，建立了種類繁多的交叉學(xué)科，并推動(dòng)了其他科學(xué)的發(fā)展。例1：人類社會開始化學(xué)實(shí)踐，從     開始,近現(xiàn)代化學(xué)史上有一些具有里程碑意義的重要史實(shí)，1661年英國化學(xué)家、物理學(xué)家        提出      的概念，標(biāo)志著近代化學(xué)的誕生；1771年法國化學(xué)家拉瓦錫建立                          ，使近代化學(xué)取得了革命性進(jìn)展；1803年英國化學(xué)家、物理學(xué)家道爾頓提出      學(xué)說，為近代化學(xué)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；1869年俄國化學(xué)家       發(fā)現(xiàn)元素周期律，把化學(xué)元素及其化合物納入一個(gè)統(tǒng)一的理論體系。在中國，1965年科學(xué)家在世界上首次人工全合成了         ；1981年科學(xué)家在世界上首次人工全合成了酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸。答案：使用火；波義耳；元素；燃燒現(xiàn)象的氧化學(xué)說；原子；門捷列夫；牛胰島素3、21世紀(jì)的發(fā)展趨勢：（1）化學(xué)家們可以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。（2）作為一門中心科學(xué)，為解決人類所面臨的挑戰(zhàn)作出貢獻(xiàn)。當(dāng)前，人類面臨的人口控制問題、健康問題、環(huán)境問題、能源問題、資源與可持續(xù)發(fā)展等各種問題，化學(xué)將作出其他科學(xué)不可替代的貢獻(xiàn)。三、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、物理變化、化學(xué)變化構(gòu)成物質(zhì)的微粒有分子、原子和離子，物質(zhì)由哪種微粒構(gòu)成，其化學(xué)性質(zhì)就由哪種微粒保持，而其物理性質(zhì)須有大量的微粒聚集成宏觀的物質(zhì)后才能體現(xiàn)出來。2、物質(zhì)的變化： 物  理  變  化化  學(xué)  變  化概念沒有生成新物質(zhì)的變化生成了新物質(zhì)的變化辨析物理變化與化學(xué)變化的本質(zhì)區(qū)別是前者沒有新物質(zhì)生成，后者生成了新的物質(zhì)。從微觀的角度看，前者構(gòu)成物質(zhì)的分子本身沒有發(fā)生變化，只是分子之間的距離發(fā)生了改變，后者構(gòu)成物質(zhì)的分子本身發(fā)生了變化，生成了新的分子，但原子和元素的種類并不發(fā)生變化。兩者的關(guān)系是：物質(zhì)發(fā)生物理變化時(shí)不一定發(fā)生了化學(xué)變化，但發(fā)生化學(xué)變化時(shí)一定伴隨著物理變化。例2：判斷下列變化哪些主要是物理變化，哪些主要是化學(xué)變化？①冰融化成水 ②干冰升華 ③鋼鐵生銹 ④用石灰抹的墻逐漸硬化 ⑤蔗糖投入水中逐漸消失，水變甜 ⑥電阻絲通電發(fā)熱變紅 ⑦活性炭使品紅溶液退色 ⑧久存的白酒變得更加濃香⑨石油分餾 ⑩煤的干餾 解析：判斷物理變化化學(xué)變化關(guān)鍵是看是否生成了新的物質(zhì)。冰融化成水、干冰升華只是物質(zhì)狀態(tài)的改變；蔗糖投入水中是蔗糖的分子擴(kuò)散到水中去了；電阻絲通電發(fā)熱變紅是電流通過電阻使電能轉(zhuǎn)化成熱能，斷開電源，電阻絲依然是電阻絲；活性炭使品紅溶液退色是活性炭將紅色物質(zhì)吸附在其孔道中；石油分餾是利用石油成分的沸點(diǎn)不同將石油進(jìn)行一定程度的分離；以上這些都沒有生成新的物質(zhì)。鋼鐵生銹生成了Fe2O3·nH2O ；用石灰抹的墻逐漸硬化生成了CaCO3；久存的白酒變得更加濃香是生成了乙酸乙酯；煤的干餾生成了焦炭、煤焦油、焦?fàn)t氣、粗苯、粗氨水。答案：物理變化①②⑤⑥⑦⑨；化學(xué)變化③④⑧⑩。例3：下列說法正確的是（        ）A．某物質(zhì)燃燒后生成CO2和H2O，該物質(zhì)中不一定含有O元素B．發(fā)熱發(fā)光的變化都屬于化學(xué)變化C．金屬熱脹冷縮是金屬原子體積隨溫度熱脹冷縮的結(jié)果D．兩溶液相混合，混合液的質(zhì)量和體積分別等于原來兩溶液的質(zhì)量、體積之和解析：物質(zhì)燃燒生成CO2和H2O中氧元素可能來自于原可燃物和氧氣，也可能全部來自于氧氣；電阻絲通電發(fā)熱發(fā)光，但是物理變化；金屬熱脹冷縮是金屬原子間距離發(fā)生改變的結(jié)果；兩溶液相混合，其質(zhì)量可以加和，但體積不能簡單加和。答案：A四、化學(xué)用語1、元素符號：每一種元素都有一國際上統(tǒng)一的符號，它既代表一種元素，又可以代表這種元素的一個(gè)原子。如O既代表氧元素，又代表一個(gè)氧原子。2、化學(xué)式：用元素符號表示物質(zhì)組成的式子。它代表某種物質(zhì)，表示該物質(zhì)有什么元素組成，若有分子存在，還可代表一個(gè)分子，表示每個(gè)分子中含有多少個(gè)什么原子。如H2O代表水，表示水由氫、氧兩種元素組成，代表一個(gè)水分子，每個(gè)水分子由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成。不同類別物質(zhì)，根據(jù)其組成特點(diǎn)，化學(xué)式的書寫有如下規(guī)律：①金屬單質(zhì)由金屬原子構(gòu)成，金屬單質(zhì)的化學(xué)式就是其元素符號；②非金屬單質(zhì)中常溫下呈氣態(tài)的一般為雙原子分子，呈液態(tài)的溴和呈固態(tài)的碘單質(zhì)的分子也是雙原子分子；其他非金屬固態(tài)單質(zhì)由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，我們就直接用元素符號代表其化學(xué)式；稀有氣體為單原子分子；③化合物一般可根據(jù)下列規(guī)律書寫：                                                      X 為+n價(jià)的原子或原子團(tuán)，Y為-m價(jià)的原子或原子團(tuán)。一般將正價(jià)元素或原子團(tuán)的符號放在左邊，負(fù)價(jià)的放在右邊，但ⅢA、ⅣA、ⅤA族的非金屬元素的氣態(tài)氫化物是把負(fù)價(jià)的非金屬元素符號放在左邊，正價(jià)的氫元素符號放在右邊?；衔镏懈髟鼗蟽r(jià)的代數(shù)和為零。絕大多數(shù)情況下m和n要化簡成最簡整數(shù)比。示例如下：常見元素化合價(jià)：元素化合價(jià)元素化合價(jià)元素化合價(jià)元素化合價(jià)元素化合價(jià)Ag+1Ca+2F-1C+2,+3O-2H+1Mg+2Cl-1,+1,+3,+5,+7Al+3N-3,+1,+2+3,+4,+5K+1Ba+2Br-1Fe+2,+3Si+4Na+1Zn+2I-1Cu+1,+2  常見原子團(tuán)：NH4+、NO3- 、SO42-、CO32-、HCO3-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、ClO3-、MnO4-、MnO42-3、原子結(jié)構(gòu)簡圖、離子結(jié)構(gòu)簡圖：反映原子、離子核外各電子層上電子數(shù)的符號。如鈉原子，鈉離子。4、化學(xué)反應(yīng)方程式：用化學(xué)式表示化學(xué)反應(yīng)的式子。書寫化學(xué)反應(yīng)方程式，須遵循兩個(gè)原則：一是要遵重客觀事實(shí)，即反應(yīng)物、生成物是什么，要尊重客觀事實(shí)；二是要遵循質(zhì)量守恒定律，即要配平反應(yīng)方程式，反應(yīng)前后各元素的原子個(gè)數(shù)要對應(yīng)相等。此外，要注意反應(yīng)條件和反應(yīng)規(guī)律，同樣的反應(yīng)物在不同條件下可能發(fā)生不同的反應(yīng)。化學(xué)反應(yīng)方程式不僅體現(xiàn)出了反應(yīng)物、生成物分別是什么，而且還告訴我們各物質(zhì)的比例關(guān)系。例如：2H2  +   O2       2H2O從質(zhì)量角度：    4g      32g           36g從分子數(shù)角度：    2分子   1分子        2分子從物質(zhì)的量角度：    2mol    1mol          2mol從標(biāo)況下氣體體積角度：    44.8L    22.4L從任意相同條件氣體體積角度：    2體積   1體積例4：一氧化氮是大氣的主要污染物之一，近幾年來，又發(fā)現(xiàn)在生物體內(nèi)存在少量的一氧化氮，它有擴(kuò)張血管和增強(qiáng)記憶力的功能，成為當(dāng)前生命科學(xué)研究的熱點(diǎn)（1）一氧化氮是工業(yè)制取硝酸的中間產(chǎn)物，生成一氧化氮的化學(xué)方程式4X+5O2 =4NO+6H2O，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以推斷X的化學(xué)式為       。（2）汽車尾氣中含有一氧化氮、一氧化碳等有毒氣體，治理的方法是在汽車尾氣的排氣管上安裝一個(gè)催化轉(zhuǎn)換器，在催化劑的作用下，一氧化氮與一氧化碳反應(yīng)可生成兩種可參與大氣循環(huán)的氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為                         。 答案：NH3；2CO+2NO2CO2+N2

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第1節(jié) 走進(jìn)化學(xué)科學(xué)

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