第一節(jié)走進化學科學一、知識目標1.了解化學科學的形成和發(fā)展歷程，知曉我國古代化學的貢獻以及近代化學誕生和發(fā)展的重要標志事件。2.理解化學科學的定義，掌握化學科學從宏觀和微觀兩個角度認識物質、以符號形式描述物質、在不同層面創(chuàng)造物質的主要特征。3.能準確辨析物理變化和化學變化的區(qū)別與聯系。4.了解化學科學在能源、資源、材料、環(huán)境等方面的探索空間。二、核心素養(yǎng)目標1.宏觀辨識與微觀探析：能從宏觀現象和微觀結構的角度認識化學物質及其變化，形成“結構決定性質”的觀念。2.科學態(tài)度與社會責任：認識化學科學對人類社會發(fā)展的重大貢獻，贊賞化學科學為人類創(chuàng)造的物質財富，培養(yǎng)對化學科學的興趣和社會責任感。3.科學探究與創(chuàng)新意識：通過對屠呦呦研制新藥等案例的交流研討，體會化學研究中的科學方法和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)探究能力和創(chuàng)新意識。一、教學重點化學科學的形成和發(fā)展歷程、化學科學的主要特征、物理變化和化學變化的區(qū)別。二、教學難點理解化學科學從宏觀和微觀兩個角度認識物質以及在不同層面創(chuàng)造物質的特征。本節(jié)教學內容出自魯科版2019必修第一冊第一章《認識化學科學》第一節(jié)《走進化學科學》。這節(jié)內容是高中化學學習的開篇，具有重要的引領作用，它能幫助學生建立對化學科學的整體認識，為后續(xù)具體化學知識的學習奠定基礎，在高中化學課程體系中具有不可忽視的地位。按照教材編寫意圖，本節(jié)內容涵蓋了化學科學的形成與發(fā)展、主要特征以及探索空間三個方面。化學科學的形成與發(fā)展部分，介紹了從古代到近代化學發(fā)展歷程中的關鍵人物和重要理論，讓學生了解化學學科的起源和演變；化學科學的主要特征部分，明確了化學科學的定義、特征，強調了其創(chuàng)造性和實驗與理論并重的特點，還引導學生辨析物理變化和化學變化；化學科學的探索空間部分，展示了化學在能源、材料、環(huán)境等多個領域的重要作用，讓學生認識到化學與社會發(fā)展的緊密聯系。通過這些內容的學習，學生能全面了解化學學科，體會化學的魅力和價值。教學對象是剛步入高中的學生，正處于初高中知識和思維的過渡階段。他們在初中階段已經接觸了一些基礎的化學知識，了解了常見的化學物質和簡單的化學反應，但對化學科學的整體認識還比較模糊，缺乏系統性和深入性。在思維方式上，學生正從形象思維向抽象思維轉變，邏輯思維能力有待進一步提高。他們在初中的學習中更多地依賴直觀感受和記憶，對于化學概念和原理的理解還停留在表面，缺乏對化學本質的深入探究。同時，學生還沒有形成科學的學習方法和化學學科思維，在面對復雜的化學問題時可能會感到困惑。然而，高一學生通常對新事物充滿好奇心和求知欲，具有較強的學習熱情。在教學過程中，教師應充分利用學生的這一特點，結合教材內容，通過生動有趣的實例和實驗，激發(fā)學生的學習興趣。同時，要注重知識的銜接和過渡，在學生已有的初中知識基礎上進行拓展和深化，逐步引導學生建立科學的化學思維，培養(yǎng)學生的化學學科核心素養(yǎng)。例如，在講解化學科學的形成與發(fā)展時，可以聯系初中所學的化學知識，讓學生更好地理解化學學科的發(fā)展脈絡。教學環(huán)節(jié)一課堂導入圖片展示我國古代的“煉丹術”感受中國古代化學貢獻，增強文化自信。認同化學對解決人類發(fā)展問題的重要性，強化民族自豪感。同時引出化學的發(fā)展歷程。教學環(huán)節(jié)二化學科學的形成與發(fā)展活動一古代化學發(fā)展（我國的貢獻）【引入】同學們，在人類歷史的長河中，化學科學的發(fā)展源遠流長。早在古代，我國在化學領域就有了卓越的貢獻。比如最早的鉆木取火，我們熟知的四大發(fā)明，其中火藥、造紙術等都蘊含著豐富的化學知識。這些偉大的發(fā)明不僅推動了我國古代文明的進步，也對世界文明的發(fā)展產生了深遠的影響。接下來，讓我們一起探尋古代化學發(fā)展中我國的輝煌成就。【圖片中展示】【問題】請同學們結合自己的知識儲備和預習內容，說一說你所知道的我國古代在化學方面的貢獻有哪些？【學生思考】1.有的學生可能會提到我國古代的陶瓷制作，這是利用黏土等原料，經過高溫燒制，發(fā)生一系列物理和化學變化，制成精美的陶瓷制品。2.還有學生可能會提到青銅器的鑄造，我國古代工匠通過將銅、錫等金屬按一定比例混合熔煉，制造出各種造型精美的青銅器。3.也有學生可能會提及釀酒技術，利用糧食發(fā)酵產生酒精，這也是一個復雜的化學過程?！局v解】評價、強調：同學們說得都非常好。我國古代在化學方面的成就確實非常顯著。陶瓷制作中，黏土在高溫下發(fā)生了脫水、結晶等一系列復雜的化學變化，使其具有了堅硬、耐用的特性。青銅器的鑄造體現了我國古代高超的金屬冶煉和合金制造技術。而釀酒技術則是利用微生物的發(fā)酵作用，將糖類轉化為酒精。這些成就都充分展示了我國古代勞動人民的智慧和創(chuàng)造力。設計意圖呼應課標“弘揚中華優(yōu)秀傳統文化”，增強學科認同感。活動二近代化學的形成和發(fā)展【引入】隨著時代的發(fā)展，化學科學逐漸從古代的經驗積累走向了系統的理論研究。近代化學的形成和發(fā)展是化學史上的一個重要階段，許多偉大的科學家為近代化學的發(fā)展做出了巨大的貢獻。接下來，我們就一起了解一下近代化學發(fā)展歷程中的重要里程碑?！締栴}】請同學們閱讀教材相關內容，找出近代化學發(fā)展歷程中幾位重要科學家及其主要貢獻，并完成以下表格：年代科學家重大發(fā)現或成就意義或作用1661年英國科學家提出化學標志著近代化學的誕生1777年法國科學家根據燃燒現象提出氧化學說使近代化學取得了革命性的進展1803年英國科學家提出原子學說為近代化學的發(fā)展奠定了堅實的基礎1811年意大利科學家提出系統解決了在物質組成和原子量測定方面存在的混亂問題1869年俄國科學家發(fā)現了元素周期律化學元素及其化合物被納入一個統一的理論體系【講解】評價、強調：同學們填寫得都很準確。波義耳提出的化學元素概念，為化學研究奠定了基礎，使化學從煉金術等傳統領域中脫離出來，成為一門獨立的科學。拉瓦錫的燃燒氧化學說，糾正了當時流行的錯誤觀點，讓人們對燃燒現象有了正確的認識。道爾頓的原子學說，為化學的定量研究提供了理論依據。門捷列夫的元素周期律，揭示了元素之間的內在聯系，對化學的發(fā)展起到了巨大的推動作用。阿伏伽德羅的分子學說，完善了物質結構理論。這些科學家的貢獻相互關聯，共同推動了近代化學的發(fā)展。設計意圖用時間軸和表格梳理化學史，明確學科邊界；揭示化學從表象到本質的發(fā)展規(guī)律，強化“科學思維進階”。教學任務二化學科學的主要特征活動一化學科學的定義【引入】同學們，在了解了化學科學的發(fā)展歷程后，我們來深入探究一下化學科學的本質?；瘜W作為一門基礎學科，它有著獨特的研究對象和研究內容。那么，到底什么是化學呢？接下來，我們就一起來學習化學科學的定義?！締栴}】請同學們閱讀教材中關于化學科學定義的內容，然后用自己的話概括一下化學是研究什么的學科。【學生思考】學生閱讀后回答，化學是在原子、分子水平上研究物質的組成、結構、性質、轉化及其應用的一門基礎學科?！局v解】評價、強調：同學們概括得很準確?；瘜W研究的對象是物質，而且是在原子、分子水平上進行研究。研究物質的組成，就是要確定物質是由哪些元素組成的；研究物質的結構，就是要了解原子、分子的排列方式和化學鍵等；研究物質的性質，包括物理性質和化學性質；研究物質的轉化，就是研究物質之間的化學反應；研究物質的應用，就是將化學知識應用到實際生活和生產中。例如，我們研究水，就要知道水是由氫和氧兩種元素組成，水分子的分子式是H2設計意圖通過符號（如H2O）、案例（核裂變）強化概念辨識?；顒佣瘜W科學的主要特征【引入】了解了化學科學的定義后，我們再來看看化學科學有哪些主要特征。這些特征是化學科學區(qū)別于其他學科的重要標志，也是化學科學獨特魅力的體現。接下來，讓我們一起揭開化學科學主要特征的神秘面紗?！締栴}】請同學們閱讀教材相關內容，思考化學科學的主要特征有哪些，并舉例說明。【學生思考】1.學生回答化學科學的特征是從宏觀和微觀兩個角度認識物質。例如，從宏觀上我們可以看到水是無色透明的液體，從微觀上我們知道水分子是由兩個氫原子和一個氧原子構成。2.以符號形式描述物質，如用H2O表示水，用CO【講解】評價、強調：同學們回答得非常好。從宏觀和微觀兩個角度認識物質，能讓我們更全面、深入地了解物質的本質。以符號形式描述物質，是化學語言的重要組成部分，它簡潔、準確地表達了物質的組成和結構。在不同層面上創(chuàng)造物質，是化學科學的重要功能，它為人類的生產和生活帶來了巨大的改變。需要注意的是，原子核內發(fā)生變化不屬于化學變化，核裂變(如：原子彈爆炸等）和核聚變（如：氫彈爆炸等）不屬于化學變化化學變化主要是原子、分子之間的重新組合。設計意圖用球棍模型搭建，建立宏微關聯能力。對比水文字描述和H2O化學式體會符號的簡潔性、通用性，培養(yǎng)學科語言活動三化學是一門具有創(chuàng)造性的學科【引入】在日常生活中，我們會發(fā)現很多化學創(chuàng)造的成果，比如各種新型材料、藥物等?；瘜W不僅僅是研究已有的物質，更重要的是能夠創(chuàng)造出自然界中原本不存在的物質。接下來，我們就以胰島素的研究為例，來看看化學是如何體現其創(chuàng)造性的?！締栴}】請同學們思考胰島素的研究經歷了發(fā)現、合成、改造等歷程，體現了化學的哪些創(chuàng)造性？【學生思考】1.首先是發(fā)現了胰島素并迅速應用到臨床，然后研究其結構通過基因重組技術，利用大腸桿菌合成人胰島素，最后利用基因工程技術對人胰島素進行局部改造，合成了人胰島素類似物、速效及超短效的胰島素類似物等。2.體現了化學能夠創(chuàng)造新的物質，滿足人類的需求，比如合成的胰島素類似物能更好地治療糖尿病?！局v解】評價、強調：同學們分析得很到位?；瘜W的創(chuàng)造性體現在它能夠通過各種技術手段，創(chuàng)造出具有特定功能的物質。在胰島素的研究中，科學家們利用基因工程等技術，改變了胰島素的分子結構，使其具有更好的治療效果。這不僅為糖尿病患者帶來了福音，也展示了化學在醫(yī)藥領域的巨大潛力?；瘜W的創(chuàng)造性還體現在其他很多方面，比如合成新型材料、開發(fā)新能源等。設計意圖胰島素合成（天然→基因工程→速效類似物）通過技術迭代案例，理解“分子設計”的創(chuàng)造性?；顒铀默F代化學已經發(fā)展成為實驗與理論并重的學科【引入】在化學科學的發(fā)展過程中，實驗和理論是相輔相成的。早期的化學主要以實驗為主，通過大量的實驗來積累經驗和發(fā)現規(guī)律。隨著科學技術的發(fā)展，各種分析和測試物質結構、跟蹤化學反應過程的技術如波譜、色譜、X射線衍射、飛秒化學、原子示蹤等，成為現代化學研究的重要手段。理論計算輔以計算機模擬來研究物質的結構、預測物質的反應活性、研究反應的微觀過程等，成為現代化學研究的熱點?，F代化學已經發(fā)展成為實驗與理論并重的學科。接下來，我們就來了解一下實驗和理論在化學科學中的重要作用。【問題】請同學們結合自己的學習和生活經驗，說一說實驗和理論在化學研究中分別有什么作用？【學生思考】1.學生回答實驗可以驗證理論的正確性，通過實驗可以發(fā)現新的物質和現象。比如通過實驗可以驗證化學反應的速率與溫度、濃度等因素的關系，也可以發(fā)現新的化合物。2.理論可以指導實驗的設計和進行，解釋實驗結果。比如根據化學動力學理論可以設計出更合理的化學反應條件。【講解】評價、強調：同學們說得都很有道理。實驗是化學研究的基礎，它能夠提供真實可靠的數據和現象。理論則是對實驗結果的總結和升華，它能夠揭示化學現象的本質和規(guī)律。在現代化學研究中，實驗和理論缺一不可。例如，在研究新材料的合成時，需要先根據理論設計出可能的合成路線，然后通過實驗來驗證和優(yōu)化；在解釋實驗結果時，又需要用理論來進行分析和推理?！灸芰Ρ嫖觥课锢碜兓突瘜W變化的區(qū)別？內容物理變化化學變化概念無新物質生成的變化有新物質生成的變化現象形狀、狀態(tài)等變化常伴有發(fā)光、發(fā)熱、變色，產生氣體、沉淀等現象本質區(qū)別是否生成新物質聯系物質發(fā)生化學變化時一定伴有物理變化，而物質發(fā)生物理變化時不一定發(fā)生化學變化【歸納升華】(1)化學反應的本質是原子的重新組合，化學反應前后元素的種類不變，原子的種類和數目不變，而分子種類發(fā)生變化。(2)原子是化學變化中最小的微粒，分子是保持原物質化學性質的一種微粒。(3)創(chuàng)造新物質可以是指創(chuàng)造新分子，而不是指創(chuàng)造新原子或新元素。(4)目前可以制造出新元素，但不能通過化學方法制造新元素，創(chuàng)造新元素不能說成是創(chuàng)造新物質?！窘涣鳌ぱ杏憽块喿x教材P5P6思考交流1、屠呦呦在研制新藥的時候采用了哪些化學方法？2、青蒿素的研究經歷了哪些歷程？創(chuàng)新點？對你在今后的研究中會有什么啟發(fā)？【歸納總結】設計意圖以屠呦呦案例為載體，滲透“文獻研究→實驗驗證→技術優(yōu)化”的科學探究路徑；核變化不屬于化學變化，概念外延框定：明確化學變化本質是原子重組（分子層面），核變屬于原子核重組（物理范疇）。結合中國科學家貢獻，深化“實驗與理論并重”的學科特點，培養(yǎng)科學倫理觀。教學任務三化學科學的探索空間活動一化學在能源、資源、材料、環(huán)境等領域的探索【引入】隨著社會的發(fā)展，人類面臨著能源短缺、資源枯竭、環(huán)境污染等諸多問題?；瘜W家已能在微觀層面上操縱分子和原子，組裝分子材料、分子器件和分子機器等。化學科學還將在資源和能源、材料科學、解決環(huán)境問題、生命科學和信息科學等方面發(fā)揮著重要作用。接下來，我們就來了解一下化學在能源、資源、材料、環(huán)境等領域的探索空間。【問題】請同學們結合教材內容和生活實際，舉例說明化學在能源、資源、材料、環(huán)境等領域有哪些應用和探索？【學生思考】1.在能源領域，化學可以開發(fā)新能源，如太陽能電池的研發(fā)，利用化學材料將太陽能轉化為電能；還可以提高能源的利用效率，如研究高效的催化劑來促進燃料的燃燒。2.在資源領域，化學可以進行資源的合理開發(fā)和利用，如從礦石中提取金屬，通過化學方法提高金屬的回收率。3.在材料領域，化學可以合成新型材料，如高強度的碳纖維材料、具有特殊性能的納米材料等。4.在環(huán)境領域，化學可以進行環(huán)境治理，如利用化學方法處理污水、凈化空氣等?！局v解】評價、強調：同學們舉的例子都很恰當?；瘜W在能源領域的探索，有助于緩解能源危機，實現能源的可持續(xù)發(fā)展；在資源領域的應用，能夠提高資源的利用效率，減少資源的浪費；在材料領域的創(chuàng)新，為科技的發(fā)展提供了物質基礎；在環(huán)境領域的治理，能夠改善環(huán)境質量，保護人類的生存環(huán)境?；瘜W科學可以讓我們在分子水平上了解疾病的病理，尋求有效的防治措施，促進人類的身心健康。設計意圖將抽象探索方向具象為現實問題解決方案，強化“化學驅動人類進步”的價值觀?；顒佣瘜W科學已成為“中心科學”【圖片展示】未來科學的中心是化學科學，人類的生活水平和生活質量要通過化學的發(fā)展來提高，化學的探索空間非常廣闊。能源與資源、環(huán)境保護及高科技產品豐富了人們的生活教學任務四高中化學的結構【引入】化學世界神奇美妙，化學天地廣袤無垠，化學科學魅力無窮！進入高中階段，同學們一定很想知道自己將面對哪些化學知識和方法，將走過怎樣的化學學習歷程？如何提升化學學科核心素養(yǎng)？【教材體系展示】1.必修課程2.選擇性必修課程3.選修課程1．記住化學科學的形成三個階段：古代化學的實踐活動、近代化學發(fā)展的里程碑、現代化學的成就。2．理解化學科學特征的四個要點：原子和分子水平上研究物質、宏觀層面上創(chuàng)造物質、以符號形式描述物質、理論研究與實驗技術相互促進。3．知道化學科學探索的五個空間：微觀領域、能源和資源方面、材料科學方面、環(huán)境保護方面、生命科學方面。第一節(jié)走進化學科學一、化學科學的形成與發(fā)展1.古代化學發(fā)展（我國的貢獻）2.近代化學的形成和發(fā)展1661年波義耳（英）提出化學元素概念1774年拉瓦錫（法）提出燃燒的氧化學說1803年道爾頓（英）提出原子學說1811年阿伏伽德羅（意）提出分子學說1869年門捷列夫（俄）發(fā)現元素周期律二、化學科學的主要特征1.定義：在原子、分子水平上研究物質的組成、結構、性質、轉化及其應用的基礎學科2.特征：從宏觀和微觀兩個角度認識物質、以符號形式描述物質，在不同層面上創(chuàng)造物質3.創(chuàng)造性學科（胰島素為例）4.實驗與理論并重5.物理變化和化學變化區(qū)別概念現象本質區(qū)別聯系三、化學科學的探索空間1.能源、資源合理開發(fā)2.材料科學3.環(huán)境治理4.分子機器四、高中課程結構1.必修課程2.選擇性必修課程3.選修課程1．判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)為了提