《走进化学科学》认识化学科学PPT

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第一部分内容：素养目标

1.通过了解化学的形成与发展,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,理解化学科学的创造性和实用性。

2.明确化学在科学技术中的地位,学习科学家崇尚真理、勇于探索的科学态度,强化探究意识和社会责任。

3.认识化学科学对提高人类生活质量和促进社会自身发展的重要作用。

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走进化学科学PPT，第二部分内容：课前篇自主预习

1.构成物质的基本微粒是分子、原子和离子。化学上常用化学式表示物质的组成。

2.化学变化是有新物质生成的变化,又称化学反应。其特征是有新物质生成。

3.物质的化学性质:物质在发生化学变化时表现出来的性质叫做物质的化学性质。一般包括金属性与非金属性、氧化性与还原性、酸性与碱性、可燃性、稳定性。

一、化学科学的形成和发展

1.化学科学的形成

最早的化学实践活动是火的使用,之后人们又学会了烧制陶瓷、冶炼金属、酿造酒类,并希望炼制出长生不老的丹药或把廉价的金属炼制成金。在这些实践的基础上,经过化学家的不断努力,近代化学逐渐形成。

2.化学科学的发展

(1)近代化学的里程碑

(2)现代化学的发展

①随着人们对物质世界的认识由宏观向微观、由定性向定量、由静态向动态的不断深入,化学科学进入了辉煌的现代化学时代。

②放射性元素的发现、现代量子化学理论的建立、化学热力学与动力学的开创性研究、创造新分子的合成化学的崛起、高分子化学的创立以及化学工业的快速发展等,都是现代化学的重大成就。

③现代化学的发展也带动了相关科学的进步。1965年,我国科学家合成了牛胰岛素,在世界上首次实现了蛋白质的人工合成。标志着人类在认识生命、探索生命奥秘的征途上迈出了关键的一步。

④化学科学与化学工业的发展将为人类社会的可持续发展作出更大的贡献。

(3)现代化学的贡献

①农业方面,合成氨化工技术的掌握,制造出增产粮食所需要的大量氮肥。

②医药方面,新药物的成功研制,战胜了许多疾病。

③生活方面,功能各异的食品添加剂,琳琅满目的化妆品,使人们的生活更加丰富多彩。

④信息方面,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,化学科学与化学工业的发展将为人类社会的可持续发展作出更大的贡献。

【微思考1】中国古代的四大发明是火药、指南针、造纸、印刷术,其中属于化学史上的贡献的是哪几项?

提示:火药和造纸。

二、化学科学的主要特征

1.化学是在原子、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学科,其特征是从宏观和微观两个角度认识物质、以符号形式表征物质、在不同层面上创造物质。

2.利用化学方法,人们从矿物和动植物体中提取了很多有用的物质,通过对有关物质结构和性质的认识和研究,根据需要创造出自然界原本不存在的、具有特殊性质或功能的新物质。所以,化学科学是一门具有创造性的科学。

3.现代化学已经成为实验与理论并重的科学。各种分析和测试物质结构、跟踪化学反应过程的技术如波谱、色谱、X射线衍射、飞秒化学、原子示踪等,成为现代化学研究的重要手段。同时理论计算辅以计算机模拟来研究物质的结构、预测物质的反应活性、研究反应的微观过程等,成为现代化学研究的一个热点。

【微思考2】2015年,我国科学家屠呦呦获得诺贝尔奖。你对科学家的科学态度和社会责任有哪些新的认识?

提示:2015年10月,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。在这个殊荣背后是科学家执着的坚持和辛勤的付出,为祖国赢得了荣誉。对中学生来说,我们应该认真学习屠呦呦做事的执着态度和“撸起袖子加油干”的实干精神。

三、化学科学的探索空间

1.化学家已能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等。

2.化学科学将在资源和能源的开发、利用方面大显身手,使人们更加科学、合理地开发与利用资源和能源。

3.化学将继续推动材料科学的发展,使各种新型材料的制造成为可能,进一步丰富与人类的生存和发展息息相关的物质世界。

4.化学科学将为解决环境问题提供有力保障,减少人类活动对

环境的影响,使环境监测和治理手段更加快速、灵敏,实现对环境污染的科学防治。

5.化学科学将为生命科学的发展作出更大的贡献,帮助人们从

分子层次上了解生命问题的本质、揭示生命运动的规律,使研究人员在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。

6.化学科学将大大提高信息科学的发展水平,指导人们研制功能各异的信息材料(主要是电子材料,如光电子材料),为传感技术、通信技术和计算机技术等的发展提供重要的物质基础。

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的联系不密切。(　　)

答案:(1)×　(2)√　(3)×　(4)×

2.法国化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.提出氧化学说

D.用加热HgO的方法制取O2

解析:法国化学家拉瓦锡对近代化学的最大贡献是提出了氧化学说,使近代化学取得了革命性的进展。

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

解析:化学反应中的原子守恒关系,即质量守恒定律,是早已被证明的理论,因此它不属于当今化学研究的方向,D项符合题目要求。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,为化学科学与技术的快速发展提供必要的理论支持,均符合当今化学的研究方向。

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走进化学科学PPT，第三部分内容：课堂篇探究学习

化学科学的形成与发展

为什么说化学中的新时代是随着原子论开始的?

提示:英国化学家道尔顿于1803年提出原子学说,合理地解释了当时的一些化学现象和规律,准确地阐明了化

学变化是原子间的化合与分解,从此结束了化学的神秘性,完成了化学作为一门科学的第一次重大突破,使化学从实用技术跨入了科学之门,为近代化学的发展奠定了坚实的基础,因此恩格斯在《自然辩证法》中写道:“化学中的新时代是随着原子论开始的。”

化学科学在不同阶段的发展情况

温馨提示(1)化学的发展带动了相关科学的进步。

(2)化学科学的发展,对人类文明的进步起到了巨大的推动作用,化学科学及其发展为人类的生存与发展作出了重要贡献。

例1在科学史上中国有许多重大的发明和发现,以下属于化学史上中国的发明或发现的是(　　)

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.②③⑥⑧B.①③⑤⑦   C.④⑤⑦⑧   D.①③④⑧

解析:火药、指南针、造纸术、印刷术是中国古代的四大发明,但指南针、印刷术的发明不是化学史上的成就。中国是最早进行炼铜和掌握炼铁技术的国家。1965年,我国科学家第一次人工合成具有生物活性的蛋白质——牛胰岛素。合成有机高分子材料和提出原子—分子学说都不是中国的发明或发现。

对点训练1下列物质中,不是我国在世界上最早制取的是(　　)

A.酵母丙氨酸转移核糖核酸的人工全合成

B.青霉素、链霉素的发明与生产

C.黑火药的制造与应用

D.牛胰岛素的人工合成

解析:我国科学家在1965年合成了牛胰岛素,成为世界上首个成功合成具有生理活性蛋白质的国家。1981年我国又在全球首次合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸;我国也是最早发明火药的国家。最早制取青霉素、链霉素的并不是中国。

化学科学的主要特征

1.原子核的裂变与聚变属于化学研究的范畴吗?

提示:不属于。化学是在原子或分子水平上研究物质的一门科学。原子核的裂变与聚变是原子核发生了改变的反应,属于核反应,不属于化学反应,也不是化学研究的范畴。

2.“化学的特征是认识原子、分子,制造原子、分子”,这样的描述对吗?为什么?

提示:不对。通过化学可以认识原子和分子,并能通过化学反应制造分子,但不能制造原子。

化学科学及其特征

(1)化学科学是在原子、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学科。

(2)化学科学的创造性:起初人们从矿物、岩石、生物体中提取物质,后来科学家逐步制造出大量物质。可以说化学是一门具有创造性的科学。

(3)化学科学的实用性:合成氨技术的应用,解决了饥饿对人类的威胁;医药的合成,使人的寿命大大提高;芯片和光导纤维的使用,引导人们进入信息时代;食品添加剂、化妆品、塑料、橡胶、纤维的合成,使人们的生活丰富多彩。因此,化学又是一门在人类生产和生活中有着重要作用的实用性科学。

(4)化学科学的特征: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。

温馨提示在理解化学科学的概念时应注意以下几点

(1)化学研究的对象是原子和分子等微观粒子。

(2)化学研究的内容是物质的组成、结构、性质、转化及其应用等。

(3)化学是一门自然科学。

例2(双选)化学是在原子、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,将其加热后变为黑色

C.原子弹的爆炸

D.将2~3滴红墨水滴入水中,加入活性炭后红色消失

答案:CD

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走进化学科学PPT，第四部分内容：随堂检测

1.“化学,让生活更美好”,下列叙述不能直接体现这一主旨的是(　　)

A.风力发电,让能源更清洁

B.光导纤维,让通信更快捷

C.合成药物,让人类更健康

D.环保涂料,让环境更宜居

解析:风力发电属于物理变化,与化学无关,因此不能直接体现这一主旨。光导纤维传输光的能力强、抗干扰能力强,合成药物更有效治疗疾病,使我们的身体更健康,环保涂料让我们的环境更宜居,这些目的都是为了提升我们的生活质量,体现了化学让生活更美好的理念,故B、C、D都正确。

2.下列不能说明化学具有创造性和实用性的是(　　)

A.化学家哈伯用催化法合成氨,以氨为原料可以生产硝酸铵

B.化学家合成碳纳米管,用作分子导线和超小型电子器件

C.俄国科学家门捷列夫发现元素周期律

D.诺贝尔用硝化甘油制成了炸药,并用于工业生产

解析:提出一种新的化学理论不能说明化学的创造性和实用性。合成氨、合成碳纳米管及制炸药都体现了化学的创造性,这些物质广泛应用于生产和生活,体现了化学的实用性。

3.化学成为一门科学并较快发展,始于(　　)

A.舍勒发现氧气  B.质量守恒定律的发现

C.原子—分子学说的提出  D.中国湿法冶金技术的推广

解析:一门科学的快速发展,首先源于形成了相关的理论,所以C项正确。

4.进入20世纪以后,化学科学经历了迅速发展的时期,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.化学工业的迅速发展

D.制陶技术的成熟

解析:化学科学在20世纪进入现代化学科学的发展阶段,研究手段向精细、综合方向发展,逐渐形成了现代物质结构理论,并带动了化学工业的迅速发展。而制陶技术的成熟属于古代实用技术。

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