化学必修1讲义加习题(鲁科版)

[课程标准]1．知识与技能：知道化学学科的主要研究对象，了解20世纪化学发展的基本特征和21世纪化学发展的趋势；知道化学是在分子层次上认识物质和合成新物质的一门科学，了解物质的组成、结构和性质的关系，认识化学变化的本质；根据生产、生活中的应用实例或探究，了解钠和氯及其重要化合物的主要性质；认识摩尔是物质的量的基本单位，能用于进行简单的化学计算并初步学会溶液配制的实验技能。2．过程与方法：认识实验、假说、模型、比较、分类等科学方法对化学研究的作用；体验科学探究的过程，学习运用以实验为基础的实证研究方法；体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用。3．情感态度与价值观：认识并欣赏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；树立安全意识，能识别化学安全使用标识，初步形成良好的实验工作习惯；能够独立或与同学合作完成实验，记录实验现象和数据，完成实验报告，并能主动进行交流。第1节走进化学科学1．了解化学的科学含义，知道化学是在原子、分子层次上研究物质的。2．了解20世纪化学发展的基本特征和21世纪化学发展的趋势，明确现代化学作为中心学科在科学技术中的地位。3．认识并欣赏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。1．化学变化的基本特征是有新物质生成，化学变化的过程常伴随发光、放热、颜色变化、生产气体、生成沉淀等现象。2．利用化学反应得到有用的物质或获取能量是人类开展化学研究的基本目的。3．人类社会的发展离不开能源，目前人类应用最广泛的能源是煤、石油、天然气等不可再生的化石燃料。4．天然气的主要成分是甲烷。知识点一__化学科学的创造性和实用性________[自主学习]1．化学科学的含义化学是在□1________、□2________水平上研究物质的组成、□3________、□4________、变化、制备和应用的一门自然科学。2．创造性化学的特征是认识分子和制造分子并□5________不存在的物质。3．实用性(1)工业：□6________化工技术的应用。(2)医药：□7________的研制。(3)科技信息：□8________材料的合成；芯片和□9______的制造。自我校对：□1原子□2分子□3结构□4性质□5创造□6合成氨□7新药物□8高分子□9光导纤维[自我诊断]1．下列说法正确的是()A．20世纪将合成氨技术应用于工业生产的第一个国家是中国B．化学的特征是不但能认识分子和制造分子，而且还能制造原子C．保持氧气化学性质的最小微粒是氧原子D．化学科学对物质的研究已深入到了原子和分子的水平解析：选D。A项，德国科学家哈伯发明氨的工业合成法，并因此在1918年获诺贝尔化学奖；B项，化学方法无法制造原子；C项，保持氧气化学性质的最小微粒是O2分子。2．下列变化不属于化学科学研究范畴的是()A．电解水生成氢气和氧气B．合成有机高分子材料C．核裂变D．生产合成纤维和合成橡胶解析：选C。在化学变化过程中，原子的种类、数目不发生变化，原子之间重新组合生成新物质，如A、B、D三项；而C项中核裂变会发生原子种类和数目的变化，不属于化学变化，因而不属于化学科学研究的范畴。[探究释疑]化学是一门创造性和实用性的自然科学1．化学学科的创造性(1)发现物质：从矿物、岩石以及生物体中发现有用物质，并能进行提取和从已有的物质出发制造出来。(2)创造物质：能够根据需要，运用物质结构理论、化学反应的规律和现代技术，设计具有特殊性质或功能的新分子，创造出自然界中不存在的物质。科学家合成化合物的速度是惊人的，1990年合成的物质刚刚突破1000万种大关，24年后的今天，已超过5000万种。2．化学学科的实用性化学科学在人类生产和生活中有着重要的作用。试想，20世纪初，若没有合成氨的化工技术，人类就没有氮肥，将面临饥饿的威胁；若没有新药物的成功研制，人类对许多疾病将束手无策；若没有食品添加剂、化妆品、塑料、合成纤维和合成橡胶，没有芯片和光导纤维，人类的生活就不会像现在这样丰富多彩。所以，化学是一门在人类生产和生活中有着重要作用的实用的科学。[互动讲练]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后，德国就能生产硝酸B．科学家们合成碳纳米管，用做分子导线和超小型的电子器件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]提出一种新理论不能说明化学的创造性和实用性。合成氨、制炸药、合成碳纳米管都体现出化学的创造性，它们应用于生产和生活，则体现出化学的实用性。[答案]C[解题感悟]要注意积累一些化学知识，并分析其是反映出化学科学的实用性还是创造性或是其他方面的知识，如诺贝尔化学奖、中国化学科学的新发明或新发现等内容。[变式训练]1．科学史上，中国有许多重大的发明和发现，为现代物质文明奠定了基础。但以下发明或发现不能说明化学具有创造性和实用性的是()A．发明了火药B．最早使用炼铜、炼铁技术C．人工合成牛胰岛素D．发明印刷技术解析：选D。印刷技术与化学关联不大。知识点二__化学科学的形成、发展及未来探索空间[自主学习]1．化学科学的形成和发展2．化学科学探索空间(1)在微观层面上操纵□13________和□14________，组装分子材料、分子器件和分子机器等。(2)在□15________和□16________的合理开发、安全应用等方面大显身手，将继续推动□17________科学的发展。(3)为□18________问题的解决提供有力保障；在□19______________水平上了解疾病的病理，并寻求防治措施。自我校对：□1火种□2陶瓷□3金属□4波义耳□5化学元素□6拉瓦锡□7道尔顿□8原子□9门捷列夫□10放射性□11合成□12高分子□13分子□14原子□15能源□16资源□17材料□18环境□19分子[自我诊断]3．化学在人类社会发展中起着重要的作用，展望未来，化学科学具有十分广阔的探索空间。下列有关化学科学的叙述中，不正确的是()A．塑料降解技术与化学科学无关B．化学科学将在酸雨防治方面大有作为C．新能源的利用与化学密切相关D．随着化学科学的发展，合成材料将越来越多解析：选A。化学科学在新能源开发、合成材料、环境治理等方面有很大的探索空间。4．通过对近代化学发展的里程碑的学习，我们体会到化学是在原子、分子水平上研究物质的自然科学，请把重大成果与发现者连起来。①道尔顿a．提出化学元素的概念②波义耳b．建立氧化学说③拉瓦锡c．提出原子学说④门捷列夫d．发现元素周期律答案：①—c②—a③—b④—d[探究释疑]1．化学发展简史时代古代实用技术近代化学现代物质结构理论主要成就冶金、制药、造纸、烧制陶瓷原子­分子学说现代物质结构理论实践铜、铁合金冶炼；酿酒等化石燃料的开采利用；药物化学的兴起；冶金化学的探索等微观粒子的研究；物质的合成；化学与其他学科的渗透等理论没有科学理论做指导原子­分子学说的建立、元素周期律的发现等现代物质结构理论特点用其物不知其理用其物知其理知其理造其物2.我国化学发展史上的业绩(1)古代：冶金、陶瓷、酿酒、造纸、火药等等。(2)近现代：1965年，人工合成的牛胰岛素是世界上第一次用人工方法合成的具有生命活性的蛋白质，为人类探索生命的奥秘迈出了第一步；1981年，人工合成的酵母丙氨酸转移核糖核酸，是世界上首次人工合成的核糖核酸，这项研究带动了多种核酸类药物，包括抗肿瘤药物、抗病毒药物的研制和应用。[互动讲练]在世界上首次用人工方法合成一种具有与天然分子相同化学结构和完整生物活性的核糖核酸的国家是()A．美国B．英国C．中国D．法国[解析]我国科学家于1981年人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸，是世界上首次人工合成的核糖核酸，这项研究带动了多种核酸类药物包括抗肿瘤药物、抗病毒药物的研制和应用。[答案]C[拓展提升]化学成为21世纪的“中心科学”[变式训练]2．下列不符合当今研究方向的是()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：选D。化学反应中的原子守恒关系，即质量守恒定律，从科学的层面来说，人们对它早已完全掌握并能熟练地应用了，因此它不属于当今化学研究的方向。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，能为化学科学的发展提供必要的理论支持。1.物质的性质物理性质如颜色、味道、气味、状态及两点(熔点、沸点)、三度(硬度、密度、溶解度)、导电性、导热性、延展性、挥发性等化学性质如稳定性、酸性、碱性、氧化性、还原性、金属性、非金属性等2.物质的变化物理变化化学变化概念无新物质生成的变化有新物质生成的变化特征化学性质不变化学性质发生了变化，生成了新物质现象形状、状态等变化常伴有发光、放热、变色、产生气体、沉淀等联系物质发生化学变化时一定有物理变化发生，但发生物理变化时不一定有化学变化发生1．两位美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农因为发现细胞膜水通道以及对离子通道结构和机理研究做出的开创性贡献而获得诺贝尔化学奖。他们之所以获得诺贝尔化学奖而不是生理学或医学奖是因为()A．他们的研究和化学物质有关B．他们的研究有利于研制针对一些神经系统疾病和心血管疾病的药物C．他们的研究深入到分子、原子的层次D．他们的研究深入到细胞的层次解析：选C。离子通道结构属于分子、原子层次。2．1998年诺贝尔化学奖授予科恩(美)和波普尔(英)，以表彰他们在理论化学领域做出的重大贡献。他们的工作使实验和理论共同协力探讨分子体系的发生，引起整个化学领域经历了一场革命性的变化。下列说法正确的是()A．化学不再是纯实验科学B．化学不再需要实验C．化学不做实验，就什么都不知道D．未来化学的发展方向还是经验化解析：选A。本题考查化学的概念。化学是一门以实验为基础的科学，化学理论对现代化学的精确化起了重要作用。化学需要实验，但不再是纯实验科学。21世纪的化学将是一门实验与理论互相推动、相互促进的科学。3．2013年12月6日～8日全国许多地方出现了严重的雾霾天气，这与大量燃烧植物秸秆有关。下列提出的几种植物秸秆处理的方法中，不正确的是()A．出售给工厂做工业原料B．就地焚烧成草木灰做植物的钾肥C．应用化学科学的有关原理和方法制成甲烷做燃料D．制成优质的牲畜饲料解析：选B。在农田里大量焚烧植物的秸秆，主要危害有污染空气、引发火灾、造成土壤板结和浪费资源等。4．下列变化不体现物质化学性质的是()A．洒落出来的汽油消失B．NH4HCO3受热分解C．CuSO4白色粉末吸水变蓝色D．铁板表面生锈解析：选A。A项，汽油消失是因为汽油具有挥发性，属于物理性质；B项，NH4HCO3受热分解是发生化学反应生成NH3、H2O和CO2，属于化学变化；C项，CuSO4粉末吸水生成CuSO4·5H2O，属于化学变化；D项，铁板生锈是铁被氧化，属于化学变化。化学变化过程中体现化学性质。5．为缓解能源危机，能源专家构想出了利用太阳能，促使燃料循环的构想图：当前，科学家还未实现这一构想。但大自然已解决了这个问题，绿色植物的光合作用就是在日光作用下，利用太阳能把CO2和H2O转变成了氧气和能源——糖类(可燃烧)：6CO2＋6H2O――→太阳能叶绿素C6H12O6＋6O2。(1)若上述构想成立，试写出有关反应的化学方程式。(2)实现构想的关键问题是什么？解析：能源问题是化学与社会中的重要一项。太阳能是一种巨大、无污染、最经济的能源。可以说地球上的能源归根到底主要来自于太阳。光合作用是地球上利用光能将无机物转变成有机物的作用。上面图中箭头所示的循环过程，太阳能最终转变成热能。目前开发利用太阳能的关键是解决光能的吸收问题，故“人工叶绿素”就成为当前能源科学研究开发的热点。由题给化学方程式可知，该反应为葡萄糖燃烧反应的逆向过程，按照这一思路，可实现如下变化：2CO2――→太阳能2CO＋O22H2O――→太阳能2H2＋O2……答案：(1)CO2＋2H2O――→太阳能CH4＋2O22CO2＋4H2O――→太阳能2CH3OH＋3O22N