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化学使世界变得更加绚丽多彩（学案）
本节课的内容导图
学习目标： 1.了解化学的含义；
2.知道化学的发展史；
3.认识化学对人类进步和社会发展的重要意义。
新知导学：
1、物质与物体：物质是客观存在的事物，有多少的概念，无空间大小的概念；
物体占有一定空间的物质个体，具有多少和空间大小的概念。
如：玻璃 物质 ； 玻璃杯、玻璃片、玻璃瓶等 物体
木材 物质 ； 木制课桌、板凳、门窗等 物体
尝试以其它示例说出物质与物体的关系。
2、我们周围中的物质分为两类：一类是自然界中本身就存在的物质即天然物质；另一类是人们利用天然物质加工而成的自然界中本来没有的物质。
请对你家庭住所中的物质按照天然物质和人工加工而成的物质进行分类。
提示：天然物质如水、空气、木材、天然石材、棉花等；人工加工而成的物质如塑料、橡胶、玻璃等。
3、纳米，长度单位，1纳米等于十亿分之一米。纳米材料是一种由一个或多个三维尺寸在1纳米至100纳米之间基本颗粒组成的粉状或团块状材料，并且这一基本颗粒的总数量在整个材料的所有颗粒总数中占50%以上。纳米材料与普通材料相比，在光、电、磁、热、力、化学等方面具有很多优良的性能。
4、通过阅读教材、查阅书刊、上网等方法搜集并简述我国古代劳动人民和新中国成立以后在化学方面取得成就。
提示：可以从我国古代的酒的酿制、青铜器的制造、铁的冶炼、火药的发明、造纸术的发明等方面进行描述；新中国成立以后的化学成就如结晶牛胰岛素、核糖核酸、复方蒿甲醚等物质的合成等。
合作探究：
探究主题（一）什么是化学
阅读教材P1至P2第三自然段，见下列空白处填写完整：
1、化学就在我们身边，人类的 、 、 、 都离不开化学。
2、化学的含义
化学是原子、分子水平上研究物质的 、 、 、以及 的科学。
化学不仅研究自然界中 ，还要研究和创造自然界原本不存在的 。
探究讨论：
化学的研究对象是我们周围的物质，研究内容是有关物质的 、 、 、及其 。铁是我们生活中使用量最大的金属材料，下列个关于铁的四项研究是否属于化学研究的范围？
（1）用刻划的方法判断铁的硬度
（2）铁为什么会生锈
（3）如何将铁加工成机器零件
（4）高温下铁能够发生哪些变化
探究主题（二）化学的作用
阅读教材P1第二自然段，P2第三自然段，P4第二自然段
1．保证人类生存并不断提高生活质量：
①生产 和 ，以增加粮食的产量；
②合成 ，以抑制细菌和病毒，保障人体健康；
③开发 和 ，以改善人类的生存条件；
④综合应用 和 ，以使人类生活得更美好；
2．帮助我们认识物质的 、 、内部 、 、以及变化规律，知道如何利用它们来创造新的产品，以及人类认识化学、利用化学和发现化学的历史和方法。
3．在能源、材料、医药、信息、环境和生命科学等 以及 中发挥着其他学科不能替代的重要作用。
探究讨论：
1、近百年来化学家已经设计和合成了数千万种化合物，相当于在自然界旁又创造出一个新的自然界。今天，我们都享受着人类利用化学创造出的如此丰富的物质生活，试从衣、食、住、行、医五个方面各举一例，说明化学的发展给我们的生活带来的巨大变化。
提示：（1）衣：人造纤维和合成纤维、颜料的生产使人们穿上了色彩艳丽衣服。
（2）食：化肥、农药、除草剂的研制生产，提高了农作物的产量，解决了人们的吃饭问题。
（3）住：钢材、水泥、塑钢、玻璃、塑料等建材的生产，改善了人们的居住条件。
（4）行：金属的冶炼、合成橡胶的生产使汽车进入了家庭，使出行变得更加方便、快捷。
（5）医：合成新的药物，抑制细菌和病毒，保障人体健康。
探究主题（三）化学发展史
阅读教材P3第二自然段至P4页第二自然段，将下列空白处填写完整。
1、古代化学——对物质转化的探索阶段
人类对 和简单工具的使用，改善了自身的生存条件，从而变得更加聪明和强大，继而发现了一些物质的变化，并在了解和利用这些变化的过程中制得了对人类生存具有实用价值的产品如 、 、 、 、 、 、染料等。
2、近代化学——物质研究的微观阶段
（1）道尔顿和阿伏伽德罗创立了 和 ，奠定了近代化学的理论基础，该理论的核心观点是：物质是由原子和分子构成的，分子中原子的 是化学变化的基础。
（2）1869年，门捷列夫发现了 并编制出 ，使化学的学习和研究变得有规律可循。
3、现代化学——合成新分子阶段
（1）利用先进仪器和分析技术在 、 水平上研究物质性质与变化规律。
（2） 的提出使更多的化学生产工艺和产品向着环境友好的方向发展。
例题解析：
1、在科学史上，中国有许多重大发明，为世界的现代化奠定了基础，以下发明和发现属于化学史上中国对世界的重大贡献的是（ ）
①造纸 ②印刷技术 ③火药和中药学 ④指南针 ⑤炼铜、炼铁、炼钢 ⑥烧制陶瓷 ⑦首次人工合成蛋白质
A ①②③④⑥ B ①②③⑤⑥⑦ C ①③⑤⑥⑦ D ①②③⑤⑥
解析：化学的研究对象是物质的组成、结构、性质、变化规律以及合成等，由此可知②和④不属于化学的研究对象，其余的五项均属于化学史上的重大发明。
2、化学已经渗透到社会发展的各个方面，在①环境保护、②能源开发利用、③新材料研制、④生命过程探索等领域中，与化学科学发展密切相关的是（ ）
A、①②③ B、②③④ C、①②④ D、①②③④
解析：化学的作用就是通过研究物质的变化规律，掌握消灭有害物质和创造有益物质的方法或利用物质变化中释放出的能量为我们的生产、生活服务。①②③三项均与新物质的创造有关，④中涉及到的生物体中物质化学变化变化规律的研究， ①②③④均与化学学科有着密切的联系，故选D。
3、当前，我国所面临的挑战有健康问题、环境问题、粮食问题、能源问题、化学家们希望从化学角度通过化学方法解决问题，为我国的发展和民族的振兴做出更大贡献。化学界所研究的课题很多，其中有：①开发高效、无毒副作用的药品；②用生物细菌分解水而得到氢气作燃料；③研制开发超导材料；④研制高效无磷洗衣粉；⑤研制某些人造器官；⑥高效化肥的合成；⑦寻找快速降解塑料、橡胶等化工产品及其利用的途径；⑧开发出不产生废物的工艺。请把有助于上述问题解决的课题序号填在下面相应的横线上。
⑴健康问题 ⑵环境问题
⑶能源问题 ⑷粮食问题
解析：①用于保障人体健康 ②用于人类面临的解决能源危机现状 ③ 实现电能的无（低）损耗传输，属于能源方面的问题 ④ 解决由水质的富营养化造成的污染问题 ⑤用于保障人体健康 ⑥提高粮食产量，解决粮食问题 ⑦ 解决塑料、橡胶等废弃物造成的环境污染问题 ⑧ 解决废物造成的环境污染问题
故（1）①⑤ （2）④⑦⑧ （3）②③ （4）⑥
基础达标：
1、下列各项研究中，属于化学学科研究内容的是（ ）
A、培育新的花卉品种，增加观察价值 B、利用指南针，确定航海方向
C、综合利用石油生产优良人造纤维 D、 设计新程序，开发信息技术
2化学成为一门独立的自然科学开始于（ ）
A、火的发现和利用 B、元素概念的提出
C、原子论和分子学说的创立 D、元素周期律的发现和元素周期表的编制
3、我们的祖国是历史悠久的伟大文明古国，我们勤劳智慧的祖先在化学、化工方面有许多发明创造，包括下列选项中的 （ ）
①火药 ②指南针 ③造纸术 ④印刷术 ⑤炼铜、冶铁、炼钢 ⑥提出原子－分子论 ⑦发现元素周期表
A、②④⑥ B、①③⑤ C、①③④ D、④⑤⑦
4、钢铁是我们生活中使用最广泛的一种金属，下列有关铁的问题不属于化学研究的内容是（ ）
A、钢铁是怎样炼成的 B、钢铁为什么会生锈
C、钢铁是怎样制成零件的 D、 钢铁是由什么组成的
5、绿色化学是指（ ）
A、颜色为绿色的无害化的产品
B、只能使用、不能再生的化学产品
C、绝对不含任何化学元素的无害产品
D、采用无毒、无害原料，生产出有利环保的产品
6、下列说法错误的是（ ）
A、化学工业给人类带来的只有益处，没有坏处
B、利用化学可以研究和开发新能源
C、利用化学，可以使人类生活变得更加美好
D、 利用化学可以合成许多自然界不存在的物质
拓展提高：
1、化学是21世纪最有用、最富有创造性的中心学科。下列选项中，不属于化学研究领域的是（ ）
A．开发新能源 B．开发电脑软件 C． 防止空气污染 D．合成新材料、新物质
2、化学已经渗透到社会发展的各个方面，在①环境保护、②能源开发利用、③新材料研制、④生命过程探索等领域中，与化学科学发展密切相关的是（ ）
A、①②③ B、②③④ C、①②④ D、①②③④
3、2011年1月27日上午10点“国际化学年”启动大会在巴黎联合国教科文组织总部召开。大会以“化学—人类的生活，人类的未来”为主题，鼓励青年人热爱化学，庆祝国际化学联合会和居里夫人在化学领域为人类文明所做出的重要贡献。下列安排不属于本次“国际化学年”系列活动的是
A、纪念居里夫人诺贝尔奖100周年的庆祝活动
B、庆贺国际化学联合会成立恰逢100周年的活动
C、开展多种形式鼓励青年人热爱化学的宣传活动
D、消除将掺杂使假的重大食品安全问题怪罪于化学的偏见
4、某同学对于化学在社会发展中所起的作用进行了如下探讨：
Ⅰ.一方面是化学给人类带来丰富的物质财富，于是他收集了以下七种物品：
①水泥 ② 天然大理石 ③ 腈纶毛衣 ④ 煤炭 ⑤ 食醋 ⑥ 汽油 ⑦ 医用酒精
（1）其中用化学方法制取的物品是 （填序号，下同）；
（2）其中与人类的住、行有关的是 ；
（3）其中可以食用的是 ；
（4）其中可以用于人体保健的是 ；
（5）从亲身经历中举两例说明化学在保证人类生存和提高生活质量中的重要作用。
例一： ；
例二： 。
Ⅱ.另一方面，人类面临普遍存在的环境污染现状，化学科技的发展也是难辞其咎的：
例一： ；
例二： 。
结论：化学是一把双刃剑。因此，在发展化学科技的同时，必须要践行科学发展的道路，一定要顾及物质财富的创造过程中可能对环境产生的影响。
参考答案：
探究主题（一）1. 衣、食、住、行；2. 组成、结构、性质、变化规律；已经存在的物质，新物质。探究讨论：（1）、（2）、（4）属于化学研究的范围，（3）不属于化学研究的范围。
探究主题（二）1. ①化肥、农药；②药物；③新能源、新材料；④自然资源、保护环境。2. 性质、用途、组成、结构；3. 研究领域、工农业生产
探究主题（三）1. 火；陶器、铜器、铁器、纸、火药、酒；2.（1）原子论，分子学说；重新组合；（2）元素周期律、元素周期表； 3.（1）分子、原子（2）绿色化学。
基础达标：1. C 2. C 3. B 4 . C 5. D 6. A
拓展提高：1.B 2.D 3.D 4.Ⅰ. (1)①③⑤⑥⑦ (2) ①②⑥ (3) ⑤ (4)⑦ (5) 例一：水泥、钢铁、铝合金、塑料、玻璃、陶瓷的生产使人们能够住上坚固、漂亮各式楼房；钢铁、铝合金、塑料、橡胶、玻璃的生产使人们能够乘坐上各种交通工具等。例二：新型药物的研制生产为我们身体的健康提供保障；新型燃料、材料的研制推动了航天技术的发展等。（合理即可）
Ⅱ.例一：农药、化肥的应用提高了农作物的产量，但不合理的应用对水体造成了污染；例二：塑料的生产给人们的生活带来了极大的便利，但废弃的塑料又是“白色污染”的罪魁祸首。（合理即可）
趣味阅读： 进入操纵原子时代
同学们，通过今天的学习你或许感觉到自己生活在一个令人惊奇的由化学创造的绚丽多彩的物质世界里！而当你知道在新世纪走过的十一年中，每一年都会有一千多万种新的物质在化学家的手中诞生的时候，是不是更不可思议了？其实，化学家创造新物质的秘密就是在一定条件下实现了现有物质中原子的重新组合！
原子是化学学科最重要的概念，也是构成物质最基本的粒子。早在1803年，道尔顿提出原子理论的时候，原子只不过是科学家对构成物质基本粒子的一种猜想，直到上世纪七十年代末，依然没有人目睹原子的真实面目。1981年扫描隧道显微镜（STM）研制成功以后，科学家才看到了原子的“长相”，八十年代末科学家利用飞秒照相技术（一飞秒为一千万亿分之一秒）观察到了物质诞生时原子重新组合的过程，这为创造新物质提供了事实证据。
1990年，科学家在STM下首次实现了原子的移动，将吸附在Ni(镍)表面的Xe（氙）原子进行移动，并用35个Xe原子排列成“IBM”的字样；1994年我国科学家运用单个原子移动技术在Si（硅）表面写出了最小的汉字“中国”。现在，科学家已经能够利用STM技术将不同的原子拖放在一起，这预示着可以根据生产、生活和科学研究的需要订购新物质的时代已经来临。
1959年，诺贝尔奖获得者理查德 ? 费曼曾预言“化学将变成根据人们的意愿逐个地准确放置原子的问题”，今天，我们可以毫不夸张地说，准确操纵原子时代已经来临！
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