第1節(jié)認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)一、知識(shí)目標(biāo)1.能通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)例認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科的神奇魅力；2.能以化學(xué)史為載體初步認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科的形成和發(fā)展，以及我國(guó)古代杰出的化學(xué)成就；3.能感悟化學(xué)作為中心科學(xué)的意義，體會(huì)化學(xué)對(duì)促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要價(jià)值。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.宏觀辨識(shí)與微觀探析：能通過(guò)觀察和分析具體的化學(xué)現(xiàn)象（如神奇的化學(xué)反應(yīng)實(shí)例），初步辨識(shí)物質(zhì)變化的宏觀表現(xiàn)（如顏色、狀態(tài)、能量的變化），并嘗試從微觀角度（原子、分子水平）理解其本質(zhì)，感受化學(xué)連接宏觀世界與微觀世界的獨(dú)特魅力。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：能基于化學(xué)史實(shí)（如陶瓷、火藥等成就，特別是我國(guó)古代貢獻(xiàn)）所提供的證據(jù)，進(jìn)行初步的邏輯推理，認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科從經(jīng)驗(yàn)積累到科學(xué)理論形成的發(fā)展脈絡(luò)，初步構(gòu)建“化學(xué)是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上不斷發(fā)展的科學(xué)”這一認(rèn)知模型，增強(qiáng)文化自信。3.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：能通過(guò)感悟化學(xué)作為“中心科學(xué)”的地位及其對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵作用（如糧食危機(jī)、能源危機(jī)、環(huán)境保護(hù)等），激發(fā)對(duì)化學(xué)科學(xué)探究的興趣；初步體會(huì)化學(xué)家在解決重大社會(huì)問(wèn)題中的創(chuàng)新思維和責(zé)任擔(dān)當(dāng)，萌生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)服務(wù)于社會(huì)發(fā)展的意識(shí)。一、學(xué)習(xí)重點(diǎn)1.能通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)例認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科的神奇魅力。二、學(xué)習(xí)難點(diǎn)1.能以化學(xué)史為載體初步認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科的形成和發(fā)展，以及我國(guó)古代杰出的化學(xué)成就。一、有趣而神奇的化學(xué)化學(xué)常通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究和揭示自然界的規(guī)律。在小蘇打與白醋的實(shí)驗(yàn)中，會(huì)觀察到產(chǎn)生大量氣泡，加入紅豆后紅豆會(huì)“跳舞”，原因是氣泡附著使紅豆上浮，氣泡破裂后下沉。蘸有乙醚的棉花在玻璃筒中被壓縮后燃燒，是因?yàn)榛钊麑?duì)空氣做功使溫度達(dá)到乙醚的著火點(diǎn)；“燒不壞的手帕”實(shí)驗(yàn)中，手帕未燒壞是因?yàn)榫凭紵龝r(shí)水分蒸發(fā)吸收熱量，使手帕溫度未達(dá)著火點(diǎn)。濃氨水揮發(fā)使酚酞溶液變紅的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：構(gòu)成物質(zhì)的微觀粒子（如氨分子）在不停地運(yùn)動(dòng)。二、歷史悠久的化學(xué)我國(guó)古代化學(xué)工藝成就包括：新石器時(shí)期燒制陶器、殷商時(shí)期冶煉青銅器、春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期鐵的冶煉，宋代《武經(jīng)總要》記載了火藥的配方。近代化學(xué)理論突破：1661年波義耳提出化學(xué)需通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)物質(zhì)本性；1775年拉瓦錫建立燃燒的氧化學(xué)說(shuō)；1803年道爾頓提出原子學(xué)說(shuō)；1869年門(mén)捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律。清代學(xué)者徐壽翻譯《化學(xué)鑒原》，推動(dòng)化學(xué)知識(shí)在我國(guó)的傳播。三、促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的化學(xué)合成氨技術(shù)可生產(chǎn)氮肥，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，解決糧食危機(jī)；我國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)用二氧化碳合成淀粉，為解決能源與氣候問(wèn)題提供新路徑。化學(xué)創(chuàng)造的新材料如“碳海綿”（全碳?xì)饽z）、港珠澳大橋的防腐涂層鋼筋，體現(xiàn)了化學(xué)對(duì)科技發(fā)展的支撐作用?！爸袊?guó)稀土之父”徐光憲提出稀土分離理論，“中國(guó)催化劑之父”閔恩澤推動(dòng)煉油催化科學(xué)發(fā)展，展現(xiàn)化學(xué)對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略的貢獻(xiàn)。一、有趣而神奇的化學(xué)活動(dòng)一：會(huì)跳舞的“紅豆”問(wèn)題觀察：向小蘇打中加入白醋，觀察到的現(xiàn)象是____________；加入紅豆后，紅豆“跳舞”的原因是____________________________________。該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明化學(xué)變化常伴隨_________現(xiàn)象，可通過(guò)______方法探究物質(zhì)性質(zhì)。答案：產(chǎn)生大量氣泡；氣泡附著紅豆使其上浮，破裂后下沉；氣體生成；實(shí)驗(yàn)?；顒?dòng)二：與眾不同的燃燒問(wèn)題思考1：為什么快速壓活塞能使棉花燃燒？答案：壓活塞可能使溫度升高。問(wèn)題思考2：手帕被點(diǎn)燃后為什么沒(méi)有燒壞呢？答案：手帕可能含有特殊物質(zhì)?；顒?dòng)三：濃氨水的分子運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題推理：實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論向燒杯A中加入20mL蒸餾水，滴入2~3滴酚酞溶液得到甲溶液，向甲溶液中滴加1~2滴濃氨水，觀察現(xiàn)象。濃氨水能使酚酞溶液________在燒杯B中配制5mL甲溶液，燒杯C中加入3~5mL濃氨水，用大燒杯罩住兩個(gè)燒杯，觀察現(xiàn)象。氨分子___________答案：實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論向燒杯A中加入20mL蒸餾水，滴入2~3滴酚酞溶液得到甲溶液，向甲溶液中滴加1~2滴濃氨水，觀察現(xiàn)象。酚酞溶液變紅濃氨水能使酚酞溶液變紅在燒杯B中配制5mL甲溶液，燒杯C中加入3~5mL濃氨水，用大燒杯罩住兩個(gè)燒杯，觀察現(xiàn)象。燒杯B溶液變紅氨分子在不停地運(yùn)動(dòng)活動(dòng)四：新材料的化學(xué)創(chuàng)造歸納總結(jié)：①“碳海綿”"的特性是_____________，港珠澳大橋繩索材料的優(yōu)勢(shì)是__________________；②這些材料的研發(fā)體現(xiàn)化學(xué)的核心功能是__________________________。答案：①密度極?。粡?qiáng)度高、承重力大；②創(chuàng)造新物質(zhì)以滿足社會(huì)需求。二、歷史悠久的化學(xué)活動(dòng)一：古代化學(xué)問(wèn)題連線：將下列成就與對(duì)應(yīng)時(shí)期連線新石器時(shí)期A.鐵的冶煉殷商時(shí)期B.燒制陶器春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期C.青銅器冶煉宋代D.火藥配方記載答案：新石器時(shí)期—B；殷商時(shí)期—C；春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期—A；宋代—D。問(wèn)題思考：火藥配方的記載體現(xiàn)了古人怎樣的化學(xué)探索？答案：火藥配方說(shuō)明古人對(duì)物質(zhì)反應(yīng)的研究。活動(dòng)二：近代化學(xué)問(wèn)題填空：①______（科學(xué)家）提出化學(xué)需通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)物質(zhì)本性，奠定實(shí)驗(yàn)化學(xué)基礎(chǔ)；②門(mén)捷列夫的貢獻(xiàn)是____________________________________，使化學(xué)研究有規(guī)律可循。答案：波義耳；發(fā)現(xiàn)元素周期律并編制元素周期表。問(wèn)題思考：這些科學(xué)家的貢獻(xiàn)對(duì)化學(xué)學(xué)科發(fā)展有什么重要意義？答案：使化學(xué)從經(jīng)驗(yàn)科學(xué)走向理論科學(xué)，建立了系統(tǒng)的化學(xué)理論體系。歸納總結(jié)：徐壽的主要貢獻(xiàn)是？答案：翻譯《化學(xué)鑒原》，推動(dòng)化學(xué)知識(shí)在我國(guó)傳播，促進(jìn)了中國(guó)化學(xué)與國(guó)際接軌?；顒?dòng)三：現(xiàn)代化學(xué)歸納總結(jié)：現(xiàn)代化學(xué)的研究水平已深入到_________層次（如掃描隧道顯微鏡觀察水分子）。答案：原子和分子。問(wèn)題思考：為什么化學(xué)是“中心科學(xué)”？答案：化學(xué)連接材料、能源、生命等學(xué)科。典例：發(fā)現(xiàn)元素周期律并編制出現(xiàn)在使用的元素周期表的科學(xué)家是（）A．道爾頓B．門(mén)捷列夫C．阿伏加德羅D．拉瓦錫答案：B。道爾頓提出了原子學(xué)說(shuō)，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；門(mén)捷列夫于1869年根據(jù)化學(xué)元素性質(zhì)遞變規(guī)律提出了元素周期律，編制出元素周期表，B選項(xiàng)正確；阿伏加德羅提出了分子假說(shuō)，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；拉瓦錫建立了燃燒的氧化學(xué)說(shuō)，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。故本題答案為B。三、促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的化學(xué)活動(dòng)一：化學(xué)解決人類(lèi)面臨的各種危機(jī)問(wèn)題思考1：合成氨技術(shù)對(duì)解決糧食危機(jī)有什么重要意義？答案：提高了農(nóng)作物產(chǎn)量，保障了糧食供應(yīng)。問(wèn)題思考2：二氧化碳合成淀粉技術(shù)可能帶來(lái)哪些社會(huì)影響？答案：緩解糧食危機(jī)、減少溫室氣體排放、開(kāi)發(fā)新能源?；顒?dòng)二：化學(xué)支撐新材料研發(fā)問(wèn)題匹配：殲-20戰(zhàn)斗機(jī)A.半導(dǎo)體材料北斗芯片B.耐高溫合金光導(dǎo)纖維C.二氧化硅答案：殲-20戰(zhàn)斗機(jī)—B；北斗芯片—A；光導(dǎo)纖維—C。問(wèn)題思考：這些科技產(chǎn)品的研發(fā)體現(xiàn)了化學(xué)的什么價(jià)值？答案：化學(xué)為高端科技提供材料支撐，推動(dòng)科技進(jìn)步?；顒?dòng)三：科技報(bào)國(guó)的榜樣力量問(wèn)題簡(jiǎn)述：徐光憲被稱(chēng)為“中國(guó)稀土之父”的原因是____________________________________________；閔恩澤在化學(xué)領(lǐng)域的成就主要涉及__________________。答案：提出稀土分離全新理論，使我國(guó)稀土技術(shù)達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平；煉油催化科學(xué)。問(wèn)題思考：這些化學(xué)家的事跡給我們什么啟示？答案：要熱愛(ài)科學(xué)、報(bào)效祖國(guó)、勇于創(chuàng)新。1.化學(xué)可以幫助人們正確認(rèn)識(shí)物質(zhì)，合理利用資源。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A.空氣可以供給呼吸B.無(wú)色透明的材料只有玻璃C.某些綠色植物可將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物和氧氣D.可通過(guò)化學(xué)反應(yīng)制備抗病毒的藥物【答案】B【解析】空氣包含氧氣等氣體，能供給呼吸，A選項(xiàng)正確；無(wú)色透明的材料除玻璃外，還有塑料、水晶等，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；綠色植物通過(guò)光合作用可將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物和氧氣，C選項(xiàng)正確；化學(xué)可以通過(guò)合成反應(yīng)制備抗病毒藥物，D選項(xiàng)正確。故本題答案為B。2.下列是我國(guó)國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)幾位獲得者及其部分研究領(lǐng)域，其中研究領(lǐng)域主要涉及催化科學(xué)的是（）A.閔恩澤，石油化工催化劑研究B.師昌緒，材料腐蝕研究C.徐光憲，稀土分離技術(shù)研究D.張存浩，高能化學(xué)激光研究【答案】A【解析】閔恩澤是我國(guó)煉油催化應(yīng)用科學(xué)的奠基人，研究領(lǐng)域涉及催化科學(xué)，A選項(xiàng)正確；師昌緒主要研究材料腐蝕，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；徐光憲主要研究稀土分離技術(shù)，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；張存浩主要研究高能化學(xué)激光，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。故本題答案為A。3.化學(xué)已經(jīng)滲透到社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域。下列領(lǐng)域中，化學(xué)具有重要作用的是（）①環(huán)境保護(hù)②能源開(kāi)發(fā)利用③新材料研制④糧食增產(chǎn)A.僅①②③B.僅②③④C.僅①③④D.①②③④【答案】D【解析】在環(huán)境保護(hù)方面，化學(xué)家通過(guò)二氧化碳捕獲轉(zhuǎn)化技術(shù)應(yīng)對(duì)氣候問(wèn)題；在能源開(kāi)發(fā)利用領(lǐng)域，人工模擬光合作用將二氧化碳轉(zhuǎn)化為燃料或糧食；新材料研制中，“碳海綿”全碳?xì)饽z、港珠澳大橋防腐涂層鋼筋等均為化學(xué)成果；糧食增產(chǎn)依賴合成氨技術(shù)生產(chǎn)氮肥。因此，①②③④均正確。故選D。一、有趣而神奇的化學(xué)研究本質(zhì)：化學(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及變化規(guī)律的科學(xué)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究自然規(guī)律。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：小蘇打+白醋→產(chǎn)生氣泡，紅豆“跳舞”（二氧化碳?xì)怏w推動(dòng)）；濃氨水揮發(fā)使酚酞變紅→證明分子不停運(yùn)動(dòng)；蘸乙醚棉花壓縮燃燒→做功使溫度達(dá)著火點(diǎn)；手帕燃燒未損壞→酒精燃燒時(shí)水分吸熱，溫度未達(dá)手帕著火點(diǎn)。二、歷史悠久的化學(xué)（一）古代化學(xué)工藝新石器時(shí)期：燒制陶器；殷商時(shí)期：冶煉青銅器；春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期：冶鐵技術(shù)；宋代《武經(jīng)總要》記載火藥配方，推動(dòng)人類(lèi)文明進(jìn)步。（二）近代科學(xué)理論波義耳（1661年）：提出化學(xué)需通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)物質(zhì)本性；拉瓦錫（1775年）：建立燃燒的氧化學(xué)說(shuō)，運(yùn)用定量實(shí)驗(yàn)方法；道爾頓（1803年）：提出原子學(xué)說(shuō)，奠定近代化學(xué)基礎(chǔ)；門(mén)捷列夫（1869年）：發(fā)現(xiàn)元素周期律，編制元素周期表。（三）化學(xué)傳播與現(xiàn)代發(fā)展徐壽：翻譯《化學(xué)鑒原》，推動(dòng)化學(xué)知識(shí)在我國(guó)傳播；現(xiàn)代化學(xué)：從宏觀深入到原子、分子水平，如掃描隧道顯微鏡觀察水分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)。學(xué)科價(jià)值：化學(xué)是中心科學(xué)，貫穿能源、材料、環(huán)境、生命科學(xué)等領(lǐng)域。三、促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的化學(xué)糧食與能源：合成氨技術(shù)生產(chǎn)氮肥，解決糧食危機(jī)；二氧化碳合成淀粉（2021年我國(guó)突破），緩解氣候與能源問(wèn)題。材料創(chuàng)新：“碳海綿”（全碳?xì)饽z）——世界最輕材料之一；港珠澳大橋防腐涂層鋼筋、聚乙烯纖維繩索——抗腐蝕、高強(qiáng)度?？萍寂c國(guó)防：殲-20戰(zhàn)斗機(jī)使用耐高溫合金材料；半導(dǎo)體硅片、光導(dǎo)纖維依賴化學(xué)制備；中國(guó)化學(xué)家：徐光憲——“中國(guó)稀土之父”，提出稀土分離理論；閔恩澤——“中國(guó)催化劑之父”，奠基煉油催化科學(xué)。四、核心觀念總結(jié)性質(zhì)與用途：物質(zhì)性質(zhì)決定用途，如濃氨水揮發(fā)性證明分子運(yùn)動(dòng)，合成氨性質(zhì)用于糧食增產(chǎn)?？键c(diǎn)1化學(xué)研究對(duì)象1．（2025·山西陽(yáng)泉·二模）2025年第九屆亞洲冬季運(yùn)動(dòng)會(huì)的各項(xiàng)建設(shè)都離不開(kāi)中國(guó)制造，其中蘊(yùn)含著許多化學(xué)知識(shí)。下列與化學(xué)無(wú)直接關(guān)系的是（）A．5G信號(hào)的傳輸技術(shù) B．生產(chǎn)施工所用新材料C．鑄造頒獎(jiǎng)所用的獎(jiǎng)牌 D．場(chǎng)館器械的殺菌消毒【答案】A【詳解】A、5G信號(hào)的傳輸技術(shù)屬于通信工程領(lǐng)域，主要涉及電磁波和電子技術(shù)，與化學(xué)無(wú)直接關(guān)系，該選項(xiàng)正確；B、新材料的研發(fā)需化學(xué)知識(shí)，如合成與性能優(yōu)化，該選項(xiàng)錯(cuò)誤；C、獎(jiǎng)牌鑄造涉及金屬冶煉和合金制備，屬于化學(xué)工藝，該選項(xiàng)錯(cuò)誤；D、殺菌消毒通常使用化學(xué)藥劑（如消毒劑），涉及化學(xué)反應(yīng)，該選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選A。2．（2025·甘肅定西·二模）我國(guó)古代重大發(fā)明對(duì)世界文明進(jìn)程影響深遠(yuǎn)，下列發(fā)明與化學(xué)相關(guān)的是（）A．印刷術(shù) B．指南針 C．制火藥 D．地動(dòng)儀【答案】C【詳解】A、印刷的過(guò)程中沒(méi)有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，不屬于化學(xué)工藝范疇，與化學(xué)關(guān)系較小，不符合題意；B、指南針在地球的磁場(chǎng)中受磁場(chǎng)力的作用，所以會(huì)一端指南一端指北，不屬于化學(xué)工藝，與化學(xué)關(guān)系較小，不符合題意；C、火藥的主要成分有硫磺、木炭、硝酸鉀等物質(zhì)，其中的木炭是由木材隔絕空氣加熱制成，屬于化學(xué)變化，屬于化學(xué)的應(yīng)用，符合題意；D、地動(dòng)儀是一種用于監(jiān)測(cè)和指示地震方向的儀器，屬于物理學(xué)研究范疇，與化學(xué)關(guān)系不大，不符合題意。故選C。3．（2025·河南駐馬店·三模）近年來(lái)我國(guó)科技發(fā)展日新月異，科技成果層出不窮。下列研究領(lǐng)域?qū)儆诨瘜W(xué)研究范疇的是A．開(kāi)發(fā)人工智能算法 B．研發(fā)火箭新型燃料C．設(shè)定飛船發(fā)射軌道 D．探測(cè)火星淺表結(jié)構(gòu)【答案】B【詳解】A、開(kāi)發(fā)人工智能算法主要涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)等領(lǐng)域，側(cè)重于通過(guò)編程和算法設(shè)計(jì)，讓計(jì)算機(jī)模擬人類(lèi)智能，不屬于化學(xué)研究范疇，不符合題意；B、化學(xué)研究的是物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及變化規(guī)律；研發(fā)火箭新型燃料需要研究燃料的化學(xué)成分、合成方法、燃燒性能等，屬于化學(xué)研究范疇，符合題意；C、設(shè)定飛船發(fā)射軌道主要是物理學(xué)和天文學(xué)等領(lǐng)域的任務(wù)，涉及到軌道力學(xué)、天體力學(xué)等知識(shí)，利用物理原理和數(shù)學(xué)模型來(lái)計(jì)算和確定飛船的最佳發(fā)射軌道和飛行路徑，不屬于化學(xué)研究范疇，不符合題意；D、探測(cè)火星淺表結(jié)構(gòu)：主要是地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)等學(xué)科的研究?jī)?nèi)容，通過(guò)地質(zhì)探測(cè)、物理探測(cè)等手段來(lái)了解火星淺表的地質(zhì)結(jié)構(gòu)等情況，不屬于化學(xué)研究范疇，不符合題意。故選B?？键c(diǎn)2化學(xué)發(fā)展史4．（2025·河南商丘·二模）在人類(lèi)認(rèn)識(shí)化學(xué)的歷史上，化學(xué)家拉瓦錫做出了卓越的貢獻(xiàn)，被稱(chēng)為“近代化學(xué)之父”。下列有關(guān)貢獻(xiàn)與拉瓦錫有關(guān)的是（）A．發(fā)現(xiàn)青蒿素 B．發(fā)現(xiàn)元素周期律 C．發(fā)現(xiàn)質(zhì)量守恒定律 D．發(fā)現(xiàn)酸堿指示劑【答案】C【詳解】A、青蒿素由屠呦呦發(fā)現(xiàn)，與拉瓦錫無(wú)關(guān)