第1节走进化学科学[学习目标定位] 1.知道化学是在原子、分子层次上认识物质和合成新物质的一门科学，认识物质的组成、结构和性质的关系，熟知化学变化的本质。
2.认识化学是一门具有创造性、实用性的科学。
3.了解化学科学形成和发展的历程，了解现代化学科学的成就和作用。
一、化学科学的形成和发展化学科学经历了三个过程：1．古代人类的化学实践活动用火烧制陶瓷、冶炼金属、酿造酒类及炼丹等。
2．近代化学发展的里程碑3.现代化学的发展成就(1)放射性元素的发现、现代量子化学理论的建立、创造新分子的合成化学的崛起、高分子化学的创立、化学热力学与动力学的开创性研究以及化学工业的迅速发展等，都是现代化学的重大成就。
(2)随着现代化学的发展，出现了各种分析和测试物质结构、跟踪化学反应过程的技术。
(3)现代化学的发展带动了相关科学的进一步发展。
1.化学科学发展的历程2．我国在化学研究中的重要成果20世纪50年代——研究并开发出了抗生素药物(如青霉素)。
1965年——世界上第一个人工合成的、具有生理活性的蛋白质——牛胰岛素。
20世纪70年代——对花生四烯酸的氧化代谢物(前列腺素等)和昆虫信息素的合成研究取得创造性进展。
1981年——我国科学家在世界上首次人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸。
20世纪90年代——具有高抗癌活性的甾体皂甙的合成达到国际领先水平。
1．在科学史上中国有许多重大的发明和发现，它们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贡献的是()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．①③⑤⑦C．④⑤⑦⑧D．①③④⑧答案B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——结晶牛胰岛素；合成有机高分子材料和提出原子—分子学说都不是中国的贡献。
规律总结2.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答案B解析我国在1965年合成牛胰岛素，成为世界上首个成功合成具有生理活性蛋白质的国家；1981年又在全球首次合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸；我国是最早发明火药的国家；而我国在20世纪50年代初期开始自己生产青霉素、链霉素，结束了它们全靠进口的历史。
二、化学科学的探索空间1．在化学科学领域：化学家可以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．在能源和资源方面：有了化学科学，人类能够合理开发和安全应用能源和资源，既能得到充足的能源和资源，又能处理好能源和资源的开发利用与生态环境保护之间的关系。
3．在材料科学方面：化学将推动材料科学的发展，使各种新型功能材料的生产成为可能。
4．在环境方面：化学为解决环境问题提供了有力保障，使人类能够使用无害的化学品和生活用品，既优化了环境，又提高了生活质量。
5．在人体健康方面：化学可以让我们在分子水平上了解疾病的病理，寻求有效的防治措施，促进身心健康。
1.随着科学技术的发展，化学实验室中出现了许多先进的仪器。
例如：利用色谱仪可以把某种物质从混合物中分离出来，而X射线仪、质谱仪、核磁共振仪等则可以帮助人们测定化学物质的结构，还可以跟踪化学反应的过程。
2．计算机技术的兴起为化学实验研究开辟了一个新领域——计算化学。
3．诺贝尔化学奖获得者艾哈迈德·泽维尔，开创了“飞秒(10－15 s)化学”的新领域，使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子的运动成为可能，你认为该技术不能观察到的是()A．化学变化中反应物分子的分解B．化学反应中原子的运动C．化学变化中生成物分子的形成D．原子核的内部结构答案D解析由“使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子的运动成为可能”知，该技术可以观察到原子的运动，但不能观察到原子核的内部结构，故选D项。
易错警示原子核的变化不属于化学变化。
4．化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。
下列说法正确的是()A．为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药B．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理C．实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源D．垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用答案D解析化肥和农药的使用可以提高农作物的产量和质量，但大量使用时会污染土壤；绿色化学的核心是实现零排放；化石燃料在自然界是有限的，在利用化石燃料的同时，还应开发其他清洁新能源。
1．在互联网上用google搜索“中央电视台每周质量报告”时，可搜索到下列被曝光的事件，其中一定涉及化学变化的是()A．用淀粉、蔗糖、奶香精、三聚氰胺等掺成“假奶粉”B．用工业石蜡等给瓜子“美容”C．用硫黄燃烧熏蒸粉丝D．用毛发水(酱色)、水、盐等兑制成“假酱油”答案C解析化学变化一定形成新物质，C项硫黄燃烧生成SO2，为化学变化，其余选项不一定有新物质生成。
2．下列描述中不正确的是()A．化学的特征就是认识分子和制造分子，它是一门具有创造性和实用性的科学B．人们可以利用先进的技术和设备通过化学变化制造出新的原子和新的分子C．制陶、冶金及酿酒过程中，肯定发生了化学变化D．化学家可以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答案B解析化学科学的特征为认识分子和制造分子，是一门具有创造性和实用性的科学，A项正确；化学变化可以制造分子，但不能制造原子，B项错误；制陶、冶金及酿酒过程均生成了新物质，发生了化学变化，C项正确；科学家可以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，D项正确。
3．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．制陶技术的成熟答案D解析化学科学在20世纪后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。
而制陶工艺属于古代实用技术。
4．以下事实与化学科学的创造性无关的是()A．国家游泳馆水立方采用的覆盖膜为先进的EFET膜，具有防火、抗老化等功能B．航天英雄翟志刚穿着我国自行设计的航天服漫步太空C．朝鲜核试验引发朝鲜半岛核危机D．科学家研制新型药物抗击H1N1流感病毒答案C解析化学科学的创造性体现在发现新物质和创造自然界没有的新物质方面，EFET膜、航天服所用材料以及新型药物均属于创造性发明，核试验与此无关。
5．下列做法不能体现低碳生活的是()A．减少食物加工过程B．注意节约用电C．尽量购买本地的、当季的食物D．大量使用薪柴作燃料答案D解析减少食物的加工过程和注意节约用电，可减少能量的消耗，减少释放CO2的量，符合“低碳生活”的理念；尽量购买本地的、当季的食物，可减少运输过程中的能量损耗，减少CO2的排放，符合“低碳生活”的理念；薪柴燃烧会释放出CO2，不符合“低碳生活”的理念。
[基础过关]题组1化学科学的含义1．下列说法正确的是()A．化学是科学研究的内容，与普通百姓的生活没有多大关系B．化学研究只能认识分子，不能创造分子C．化学家可以制造出自然界中不存在的物质D．化学研究只会造成严重的环境污染，最终人类将毁灭在化学物质中答案C2．下列有关化学科学说法中正确的是()A．原子弹的爆炸属于化学变化B．随着化学科学的进步和发展，自然界的一切都将以人的意志为转移C．人们可以利用先进的技术和设备制造出新的原子D．人们可以利用先进的技术和设备制造出新的分子答案D解析化学变化是原子的重新组合，原子本身不变，而原子弹爆炸是核变化，原子发生了变化，所以原子弹的爆炸不属于化学变化研究的范畴；随着化学科学的发展和提高，人们认识世界和改造世界的能力进一步提高，可以创造出自然界中不存在的物质，但是任何变化都要符合自然规律，而自然规律是不以人的意志为转移的；化学的特征是认识分子和制造分子，但不能制造新的原子。
3．古诗词是古人为我们留下的宝贵精神财富。
下列诗句中只涉及物理变化的是()A．野火烧不尽，春风吹又生B．春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干C．只要功夫深，铁杵磨成针D．爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏答案C4．下列各项内容中，属于化学科学研究内容的是()A．利用指南针确定航海方向B．培育新品种，增加农作物产量C．综合利用石油生产优质人造纤维D．利用滑轮提升重物答案C解析A、D项属于物理学研究内容；B项属于生物学的研究内容；C项是制造新物质，属于化学科学的研究内容。
题组2化学科学发展的历程5．化学真正成为一门科学并较快发展，始于()A．质量守恒定律的发现B．中国湿法冶金技术的应用C．原子—分子论的问世D．计算机、高效液相色谱仪和紫外可见光光度计等设备在化学研究中的应用答案C解析原子是化学变化中的最小粒子，分子是保持物质化学性质的最小粒子，人们把物质由原子、分子构成的学说叫做原子—分子论。
自从用原子—分子论来研究物质的性质和变化以后，化学才有了较快的发展，使化学真正成为一门科学。
6．十九世纪中叶，俄国化学家门捷列夫的突出贡献是()A．提出原子学说B．提出分子学说C．发现氧气D．发现元素周期律答案D7．人类使用材料的增多和变化标志着人类文明的进步，下列材料与化学制备无关的是()A．铁器B．青铜器C．高分子材料D．石器答案D8．纳米技术开辟了高分子材料的新天地，在北京奥运工程中，就使用了我国最近研制的一项新成果“纳米塑料”。
下列说法不正确的是()A．“纳米”是塑料的名称B．“纳米”是长度单位C．“纳米塑料”是高分子化合物D．“纳米聚乙烯”的物理性质比普通聚乙烯优异答案A题组3化学科学探索的空间9．彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农两位美国科学家因为发现细胞膜水通道，以及对离子通道的结构和机理研究作出的开创性贡献而获得2003年诺贝尔化学奖。
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．他们的研究与化学物质——水有关B．他们的研究有利于研制一些针对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答案C解析解此题需关注这几个字：“获得2003年诺贝尔化学奖而不是生理学或医学奖”，从而想到化学的研究范畴，选出正确答案。
10．以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。
下列做法违背发展低碳经济的是()A．发展氢能和太阳能B．限制塑料制品的使用C．提高原子利用率，发展绿色化学D．尽量用纯液态有机物代替水作溶剂答案D解析所谓低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。