高中化学 第一讲 化学科学研究范畴和研究方法专题指导课件.ppt

第一讲　化学科学研究范畴和研究方法第一讲　化学科学研究范畴和研究方法考点概览考纲要求1.正确理解化学科学思想1.了解化学的主要特点是在原子、分子水平上认识物质知道化学可以识别、改变和创造分子2.了解科学探究的基本过程，学习运用以实验和推理为基础的科学探究方法认识化学是一门以实验为基础的科学3.了解定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标志2.了解“绿色化学”思想的内涵4.了解科学、技术、社会的相互关系(如化学与生活、材料、能源、环境、生命过程、信息技术的关系等)5.了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性3.正确使用化学用语6.熟记并正确书写常见元素的名称、符号、离子符号7.了解原子结构示意图、分子式、结构式和结构简式的表示方法4.掌握元素化合价分析方法8.熟悉常见元素的化合价能根据化合价正确书写化学式(分子式)，并能根据化学式判断化合价正确理解化学科学思想►知识回顾1．化学科学是以______为基础的自然科学2．化学科学研究对象是在______、________离子层次上研究物质的______、______、______相互变化以及变化过程中的能量关系原子核结构的变化主要是物理学研究对象。

3．化学科学的特征是识别________与物质，制造新________和新物质实验原子分子组成结构性质分子分子4．化学科学的发展方向：(1)微观层面上操纵________和________、组装________材料、分子器件和________机器等；(2)安全合理开发、应用________和资源；(3)开发各种新功能________；(4)改善环境；(5)合成新的________，寻找有效的预防、治疗疾病措施5． 化 学 科 学 研 究 方 法 有 __________、 ________、________、定量研究分子原子分子分子　能源材料　药物科学探究实验求证归类比较【例1】 下面是人们对于化学科学的认识，其中不正确的是(　　)A．化学是一门以实验为基础的识别分子与物质，制造新分子和新物质的实用自然科学B．化学真正成为一门科学始于俄国化学家门捷列夫发现元素周期律C．人类于21世纪初揭示了生命的遗传物质DNA的结构和遗传规律D．尿素[CO(NH2)2]是有机化合物解析：选项A正确，化学科学的主要特征是以实验为基础识别分子与物质，制造新分子和新物质；选项B错误，俄国化学家门捷列夫发现元素周期律，只是起到进一步促进了化学学科的发展的作用；选项C正确，人类于2001年初完成人类自身基因DNA的测序工作，并了解其功能；选项D正确，尿素[CO(NH2)2]是有机小分子化合物。

答案：B►课堂练习1．下列关于化学科学的认知不正确的是(　　)A．化学是一门以实验为基础与理论相结合且实用的自然科学B．化学工作者的主要任务是为人类制造新物种和提供能量C．化学特征是识别和制造分子与原子D．化学工作者们可以从矿物、岩石或生物体内提取物种，也能制造自然界中还不存在的新物种解析：化学的特征是识别和制造分子，而不制造原子答案：C2．“墙脚数枝梅，凌寒独自开，遥知不是雪，为有暗香来”(王安石《梅花》)诗人在远处就能闻到梅花味的原因是(　　)A．分子很小　　　　　　 B．分子是可分的C．分子之间有间隔 D．分子在不停地运动解析：由于分子的不停运动，低沸点物质挥发，使诗人在远处就能闻到梅花味答案：D绿色化学思想►知识回顾1．特点：是采用实现污染预防科学手段，在生产过程和终端均为________排放或________污染2．内涵：第一是减量，即减少“________”排放；第二是________，如化工生产中催化剂的使用，可以降低成本和减少废物排放；第三是________，如垃圾的回收利用可以“省资源，少污染，减成本”；第四是________，即变废为宝；第五是________，对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用有毒副作用、污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用，这是杜绝________的最根本方法。

零零三废重复使用回收　再生拒用污染【例2】 绿色化学对化学反应提出了“原子经济性”的新概念及要求理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放下列反应符合绿色化学“原子经济性”原则的是(　　)A．乙烯在加热和催化剂作用下发生加聚反应生成聚乙烯B．乙醇与乙酸在一定条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯C．甲烷与氯气在光照下发生取代反应生成氯仿D．用Cu和HNO3直接反应制Cu(NO3)2解析： “原子经济性”要求合成化学反应，不产生废弃物原子利用率越高，反应产生的废弃物越少，对环境造成的污染也越少该题选项B、C、D反应过程均有副产物产生，A反应没有副产物，原子利用率为100%符合A＋B＝C，达到零排放目的答案：A►课堂练习3．(双选)对废弃物即垃圾的分类处理属于绿色化学的范畴废旧电池的处理尤为重要，如果随意丢弃，主要会造成(　　)A．水体污染 B．大气污染C．土壤污染 D．食品污染解析：废旧电池随意丢弃，易造成重金属对水体、土壤等污染答案：AC4．(2012年广东水平测试)下列措施不符合绿色化学思想的是(　　)A．循环使用物料B．用水代替有机溶剂C．直接排放电镀废水D．发展原子利用率达到100%的化学反应解析：电镀废水含有大量重金属离子和其他有害物质，直接排放会导致水土污染。

答案：C化学用语1．元素符号意义：(1)表示________元素；(2)表示这种元素的________原子；(3)表示金属元素的________；(4)表示无固定分子组成的非金属______(如：碳、硅、硫等单质)和惰性气体一种一个单质单质　原子序数质量数4．原子结构示意图如：硫原子结构示意图：右　15．化学式：使用元素符号表示________的式子称化学式，化学式是含义广泛的化学用语1)分子式：仅表示由________构成的物质如：氨NH3、二氧化碳CO2、硫酸H2SO4、乙烯C2H4、苯C6H6、葡萄糖C6H12O62)最简式：表示物质最简________个数比的式子，如：NaCl、SiO2、乙烯________、葡萄糖________、Ca(NO3)2在用于表示离子化合物、多原子的非金属单质等物质时使用最简式，习惯上称为化学式物质组成分子原子CH2CH2O(3)结构简式：一般用于表示有机物的结构，省略________键，突出基团的结构特点如乙醇的结构简式可表示为：_____________、_________________或C2H5OH4)结构式：用“－”表示________对共用电子对。

如：乙醇结构式： C—HCH3—CH2—OH　CH3CH2OH一【例3】 (双选)下列各项中表达不正确的是(　　)A．Cl的结构示意图：B．乙酸的结构简式：CH2OC．氯化钠的分子式：NaClD．H2的结构式：H—H解析：选项A正确，Cl－的原子核内有17个质子，带17个单位正电荷，核外有17个电子；选项B错误，CH2O是乙酸的最简式，其结构简式可表示为CH3COOH；选项C错误，氯化钠是离子化合物，无分子存在，NaCl是最简式；选项D正确，H2分子中原子之间只有一个共价单键答案：BC易错归纳：注意分子式与最简式、结构简式与结构式的区别离子化合物无分子式，只有最简式，如Na2SO4是最简式，不是分子式结构式需要将分子中每一个化学键进行表达如H2O2的结构式H—O—O—H►课堂练习5．下列正确表示Na的原子结构示意图的是(　　)解析：Na是11号元素，核内有11个质子，核外有11个电子答案：A6．(2012年广东学业水平考试)烧碱的化学式为(　　)A．NaCl B．NaOHC．NaHCO3 D．Na2SO4解析：NaOH俗称烧碱、火碱、苛性钠；NaCl俗称食盐；NaHCO3俗称小苏打。

答案：B化学用语►知识回顾1．含义：一种元素一定数目的原子跟其他元素一定数目的原子________的性质，叫做这种元素的化合价2．表示方法：化合价符号是在原子团的元素符号正上方用“‘－’或‘＋’加数字”的形式表示元素的化合价，数字“1”不省略如：化合3．计算原则：化合物中各元素化合价________为零4．常见元素化合价：Na、K、Ag、H：＋1；Ca、Mg、Ba、Zn：＋2；Al：＋3；Fe：＋2，＋3；Cu：＋1，＋2；Mn：＋2，＋4，＋6，＋7；F：－1；Cl、Br、I：－1，＋1，＋5，＋7；O：－2，－1；S：－2，＋4，＋6；P：－3，＋3，＋5；N：－3，＋2，＋4，＋5；C：＋2，＋4,0；Si：＋4,0代数和【例4】 (2012年广东学业水平测试)下列物质中，硫元素的化合价为＋4的是(　　)A．Na2SO3 B．SO3C．Na2SO4 D．H2SO4解析：O：－2价、Na：＋1价、H：＋1价，所以B、C、D中S为＋6价，A中S为＋4价答案：A►课堂练习7．(2011年广东学业水平测试)泡菜腌制过程中产生NaNO2，NaNO2中的N元素的化合价为(　　)A．＋2 B．＋3C．＋4 D．＋5解析：NaNO2中O：－2价、Na：＋1价，N元素化合价为＋3。

答案：B8．(2011年广东学业水平测试)P2O5中P元素的化合价为(　　)A．＋3 B．＋5C．＋4 D．＋6解析：P2O5中P元素的化合价为＋5答案：B一、单选题考点一　正确理解化学科学1．元素观是化学的重要观念之一下列有关元素的说法错误的是(　　)A．物质都是由元素组成的B．同种元素的原子核内中子数相同C．在化学变化中元素的种类不发生改变D．元素周期表中原子序数等于该元素原子核内的质子数解析：B项错误，同种元素的原子核内质子数相同答案：B2．进入20世纪后，随着人们对物质世界的认识由宏观向微观深入，化学科学经历了迅速发展的创新百年，取得了若干项现代化学的重大成就，下列各项中属于21世纪现代化学重大成就的是(　　)A．放射性元素的发现B．人工合成核糖核酸C．人工合成蛋白质D．高分子材料的广泛应用解析：1896年贝克勒发现铀的放射性1898年居里夫人发现钍的放射性这一年她和居里还发现了元素钋和镭2001年底在中国科学家首次用人工方法合成了核糖核酸答案：B3．下列对物质世界的认识中，不正确的是(　　)A．海洋中蕴藏着丰富的资源和能源B．废旧电池的回收处理是保护环境的有效途径C．使用一次性塑料袋包装食品，不利于卫生和环保D．用斧头将木块一劈为二，在这个过程中个别原子恰好分成更小微粒解析：原子核内部的核作用力非常强，在一般外力作用下不能使核内质子中子分开。

答案：D考点二　绿色化学思想6．现代国际上提出了“预防污染”，目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各环节能都实现净化和无污染的反应途径下列各项属于“预防污染”的是(　　)A．处理废弃物 B．治理污染点C．减少有毒物 D．杜绝污染源解析：处理废弃物、治理污染点、减少有毒物都属于治理污染问题，不属于“预防污染”的范畴答案：D7．下列措施符合“绿色化学”思想的是(　　)A．直接排放含磷生活污水B．大量使用氟里昂作为冰箱制冷剂C．使用可降解塑料代替不可降解塑料D．使用化学性质稳定、不易分解的有机氯农药解析：使用可降解塑料代替不可降解塑料可以减少对环境污染答案：C8．科学家正在研究开发新的能源绿色能源”目前是研究的新能源之一，高粱、玉米等绿色植物的种子经发酵、蒸馏就可以得到一种“绿色能源”这种物质是(　　)A．氢气 B．甲烷C．酒精 D．木炭解析：酒精可以通过淀粉等发酵生产，而酒精燃烧生成的CO2和H2O可通过植物光合作用生成淀粉，属于可再生能源。

答案：C考点三　化学用语11．(2012年广东学业水平考试)日常生活中常用到“加碘食盐”“含氟牙膏”等商品，这里的碘和氟应理解为(　　)A．单质 B．分子C．元素 D．氧化物解析：日常生活中常用到“加碘食盐”“含氟牙膏”等商品中属于宏观概念，应理解为元素答案：C12．下列说法正确的是(　　)A．乙酸的分子式：C2H4OB．甲烷的分子式：CH4C．乙酸的结构简式：CH3CH2OHD．乙烷的结构简式：C2H6解析：A、C、D三项错误，乙酸的分子式：C2H4O2，乙酸的结构简式：CH3COOH，乙烷的结构简式：CH3CH3B项正确答案：B13．下列粒子的结构示意图中，表示硫原子的是(　　)解析：根据核外电子排布规律判断硫的原子序数是16，核内有16个质子，核外有16个电子答案：C考点四　化合价16．下列物质中，N元素的化合价为＋2的是(　　)A．N2 B．NOC．NO2 D．HNO3解析：NO、NO2、HNO3中O元素化合价均为－2价，NO中N元素的化合价为＋2、NO2中N元素的化合价为＋4。

答案：B17．下列物质中，硫元素的化合价为＋4的是(　　)A．NaHSO3 B．SO3C．Na2SO4 D．NaHSO4解析：Na2SO3中硫元素的化合价为＋4，SO3、Na2SO4、NaHSO4中硫元素的化合价均为＋6答案：A18．在下列化合物中，氯元素化合价为＋7的是(　　)A．NaClO B．HClO2C．KClO3 D．HClO4解析：NaClO、HClO2、KClO3、HClO4氯元素化合价依次为＋1、＋3、＋5、＋7答案：D二、多选题21．二氧化碳固体俗称干冰，下列说法正确的是(　　)A．二氧化碳分子不可再分B．干冰由碳和氧两种元素组成C．二氧化碳分子由碳原子和氧气分子构成D．二氧化碳分子是保持干冰化学性质的最小微粒解析：干冰是由CO2分子组成，CO2是由碳和氧两种元素组成分子是保持物质化学性质的一种微粒答案：BD22．以色列阿龙·切哈诺沃、阿夫拉姆·赫什科和美国科学家欧文·罗斯发现了泛素调节的蛋白质降解反应机理(即蛋白质如何“死亡”的机理)，而获得诺贝尔化学奖，而不是生理学奖或医学奖的原因正确的是(　　)A．他们的研究有助于探索一些包括恶性肿瘤疾病发生的生理机理B．他们的研究进行到了细胞的层次C．他们是在蛋白质分子水平基础上进行深入研究D．他们的研究深入到原子的层次解析：蛋白质降解反应是原子之间重新组合成新分子的化学反应。

答案：CD23．下列物质名称与括号中化学符号不相符合的是(　　)A．氧(O2)B．氨水(NH3·H2O)C．纯碱(Na2CO3·10H2O)D ．明矾(KAl(SO4)2·12H2O)解析： “氧”没有指明是氧分子还是氧原子；氨水是混合物；纯碱是Na2CO3，Na2CO3·10H2O是纯碱晶体的化学式答案：ABC。