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走進化學科學 第一節(jié)《走進化學科學》教案 【教學目標】 一. 知識與技能目標 1．使學生知道化學是在原子、分子層次上認識物質(zhì)和制備新物質(zhì)的一門科學。 2．讓學生了解20世紀化學發(fā)展的基本特征和21世紀化學發(fā)展的趨勢，明確現(xiàn)代化學作為 中心學科在科學技術(shù)中的地位。 3．讓學生了解現(xiàn)代化學科學的主要分支以及在高中階段將要進行哪些化學模塊 的學習， 及這些課程模塊所包含的內(nèi)容。 二. 過程與方法目標 1．培養(yǎng)學生的自學能力和查閱相關(guān)資料進行分析概括的能力。 2．通過交流研討與實驗探究，激發(fā)學生學習化學的主動性、積極性和創(chuàng)新意識，從而悟 出學好化學的科學方法。同時訓練學生的口頭表達能力和交流能力。 三. 情感態(tài)度與價值觀目的 1．通過化學史的教學，使學生認識并欣賞化學科學對提高人類生活質(zhì)量和促進社會發(fā)展的重要作用。 2．通過化學高科技產(chǎn)品及技術(shù)介紹，聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際，了解化學學科的發(fā)展和形成過程，認識化學的創(chuàng)新性和實用性，了解我國著名的化學家在化學科學的貢獻和成就，激發(fā)學生的愛國主義情感。 3．培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度，引導學生思考“化學與社會”、“化學與職業(yè)”等問題，激發(fā)學生的社會責任感，關(guān)注與化學有關(guān)地社會問題，引領(lǐng)學生進入高中化學的學習。 【教學重點、難點】 使學生知道化學是在原子、分子層次上認識物質(zhì)制備新物質(zhì)的一門科學物質(zhì)的。 【教學過程】 [引言] 通過初中化學課程的學習，我們已經(jīng)了解了一些化學知識，面對生機勃勃、變化無窮的大自然，我們不僅要問： 是什么物質(zhì)構(gòu)成了如此豐富多彩的自然界? 物質(zhì)是怎樣形成的?物質(zhì)是如何變化的？ 怎樣才能把普通的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成更有價值的物質(zhì)? 或許你也在思考，那就讓我們一起來學習吧，相信通過今后的學習，你對化學會有一個全新的認識。 情景一：溶洞景觀圖片 [問題和思考] 溶洞是怎樣形成的？為什么溶洞的形態(tài)會發(fā)生變化？ [學生交流與討論] [實驗探究] 在澄清石灰水中通入適量的二氧化碳，觀察現(xiàn)象；繼續(xù)通入過量的二氧化碳，最后將溶液加熱煮沸，觀察現(xiàn)象。 [交流與研討] 通過初中化學課程的學習以及上面的介紹，你對化學科學有了哪些認識?你能否用簡短的幾句話或幾個詞語描述一下你心中的化學? 組織學生交流討論發(fā)言，并及時給予鼓勵。 [板書] 第一節(jié) 走進化學科學 [閱讀與講述]課本第2-3頁內(nèi)容，進入主題 [板書]—、化學是創(chuàng)造性的、實用的科學。 [交流與研討] 1、 在你的日常生活中，經(jīng)常用到哪些化學物質(zhì)？知道它們是怎樣獲得的？你能從生活中或親身體驗來談談化學實用性具體表現(xiàn)在哪里嗎？ 2、舉例說明化學科學的特征就是認識分子和制造分子；化學家能夠設(shè)計出具有特殊性質(zhì)或功能的新分子，創(chuàng)造出自然界中不存在的物質(zhì)。化學是一門具有創(chuàng)造性的科學。 [學生回答教師總結(jié)]引導學生感受：人們應用化學學科不但可以從自然界中認識、提取很多物質(zhì)，或從已有物質(zhì)出發(fā)制造這些物質(zhì)，而且能夠設(shè)計出具有特殊性質(zhì)或功能的新分子，創(chuàng)造出自然界中不存在的物質(zhì)。體會化學學科在人類的生產(chǎn)、生活中有著重要作用。 n從自然物質(zhì)中認識物質(zhì)的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)、把它們從礦物、巖石、或生物體中提取出來。 n從現(xiàn)有的物質(zhì)制造出自然界中不存在的物質(zhì)，以滿足人類科研、生產(chǎn)、生活的需求。 n目前已發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的化合物已經(jīng)超過3500萬種。且每年以幾百萬種的速度增長。 如果沒有化學科學： n20世紀初的合成氨技術(shù)－－人類將面臨饑餓的威脅； n抗生素、抗病毒新藥的成功研制－－人類將難以擺脫病魔； n合成塑料、纖維、橡膠、硅芯片和光導纖維－－人類將不可能進入信息時代； n玲瑯滿目的化妝品和功能各異的食品添加劑――人類生活不會如此豐富多彩。 [板書]二、化學科學的形成和發(fā)展 [閱讀、交流與研討] 人類社會開始化學實踐從什么活動開始？化學發(fā)展歷程分幾個階段? 在化學發(fā)展的每個階段特征是什么?列舉一些不同時期的重大發(fā)現(xiàn)或重要技術(shù)。 [學生回答教師總結(jié)] n古代：最早的化學實踐活動是地球先民們生火取食、之后人們學會了燒制陶瓷、冶金、釀酒，并希望制出長生不老藥或把廉價金屬煉制成金。 n近代： n 1661年，英國化學家、物理學家波義耳提出化學元素的概念，標志著近代化學的誕生。 n 1771年，法國化學家拉瓦錫建立燃燒現(xiàn)象的氧化學說，使近代化學取得了革命性的進展。 n 1803年，英國化學家、物理學家道爾頓提出原子學說，為近代化學的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。 n1869年，俄國化學家門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律，把化學元素及其化合物納入統(tǒng)一的理論體系。 近代化學發(fā)展過程中的四個里程碑，化學始終沿著原子學說這一主線發(fā)展，也展現(xiàn)了化學發(fā)展過程中從宏觀（物質(zhì)、元素）到微觀（原子），從感性（物質(zhì)性質(zhì)）到理性（元素周期律）這一逐步深入的認識過程。也體現(xiàn)了化學是在原子、分子層次上研究物質(zhì)的自然科學。 n現(xiàn)代： 現(xiàn)代化學的重要成就：從宏觀向微觀的深入研究中，發(fā)現(xiàn)了放射性同位素，建立了現(xiàn)代量子化學理論、崛起了合成化學；創(chuàng)立了高分子化學；化學動力學與熱力學得到了開創(chuàng)性研究；化學工業(yè)迅速發(fā)展；并在原子、分子水平上深入對物質(zhì)進行研究； 現(xiàn)代化學的研究手段不斷提高，有：X射線、原子吸收光譜、紅外光譜、質(zhì)譜、核磁共振和交叉分子束技術(shù)等。用于分析和測試物質(zhì)結(jié)構(gòu)，跟蹤化學反應歷程。 現(xiàn)代化學的發(fā)展帶動和促進了相關(guān)科學的進一步發(fā)展。如化學家對蛋白質(zhì)化學結(jié)構(gòu)的測試和合成，使人們對生命過程有了更深刻的認識，如近年來化學與生物科學共同揭示了生命的遺傳物質(zhì)DNA的結(jié)構(gòu)和遺傳規(guī)律，使生命科學進入研究基因組成、結(jié)構(gòu)和功能的新階段。 閱讀教材資料在線――20世紀諾貝爾化學獎獲獎成果舉例 [交流與研討] 20世紀化學發(fā)展的基本特征是什么？ 要引導學生從以下幾方面感受到： 研究層面：由宏觀深入到微觀，由表象深入到本質(zhì)；比如：物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的研究逐漸深入；化學反應的機理逐漸明了；人類基因已經(jīng)解碼，神秘的生命現(xiàn)象正被逐漸揭示開來。 研究手段：從簡單的試管燒杯實驗發(fā)展到利用試管燒杯和許多復雜精密儀器達到實驗設(shè)備的現(xiàn)代化；研究更加微觀化、定量化；由單純的化學手段發(fā)展到化學的、物理的、計算機科學的等多種手段。 [閱讀與講述] 課本第5—6頁 [板書] 三、化學科學的探究空間 [交流與研討] 學家們對物質(zhì)世界的研究重心逐漸朝哪些方向轉(zhuǎn)移? 2、 如何理解化學是21世紀的“中心科學”？ 提示：①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。②揭示生命現(xiàn)象的奧秘，為提高人類生活質(zhì)量，使生活更舒適、更安全、更幸福③解決人類面臨的挑戰(zhàn)。例如：人口控制問題、健康問題、環(huán)境問題、能源問題、資源與可持續(xù)發(fā)展問題等……④由化學向其他科學滲透，從單一學科發(fā)展到綜合學科、邊緣學科。 提示：從化學與以下幾個方面的聯(lián)系上加以理解： ①化學與科學技術(shù)的聯(lián)系；②化學與科學發(fā)展史的聯(lián)系；③化學與材料的聯(lián)系；④化學與能源的聯(lián)系；⑤化學與環(huán)境的聯(lián)系；⑥化學與生命科學的聯(lián)系。 n1.化學家可以在微觀層面上操縱分子和原子，進行分子擴展以及組裝分子材料、分子器件和分子機器（如碳納米管分子導線、分子開關(guān)、分子磁體、分子電路和分子計算機）等。 n2.利用現(xiàn)代化學技術(shù)，解決能源和資源的合理開發(fā)，環(huán)境污染的治理等問題，制造出對環(huán)境無害的化學品和生活用品，減少對環(huán)境的污染，保護生態(tài)環(huán)境。 n3.化學科學將繼續(xù)推動材料科學的發(fā)展，創(chuàng)造各種新型功能材料不斷豐富與人類的生存和發(fā)展息息相關(guān)的物質(zhì)世界。 n4.進一步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。 小結(jié)： 化學是在原子、分子層次上認識物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)，變化規(guī)律的自然科學。它具有實用性和創(chuàng)造性，并有巨大的探索空間。已成為現(xiàn)代科學中的 “中心學科”。 [師生交流與思考]1、化學科學與人類生活水平的提高和人類社會的發(fā)展密切相關(guān)，研究領(lǐng)域十分廣泛。你對化學科學研究的哪些問題感興趣?（由學生自由發(fā)揮，各抒己見） [電腦展示] 與化學緊密相關(guān)的的一些產(chǎn)品和職業(yè)，如：新型藥物、導電塑料、新型建筑材料、藥物研制人員、化學科研人員、化學教師、化工廠工人、質(zhì)檢人員、環(huán)境保護工作人員、醫(yī)生等。有統(tǒng)計數(shù)字顯示發(fā)達國家科研人員中，50％是化學、化工專家。選擇化學會使我們未來的發(fā)展方向非常廣闊 2．高中階段你將走過怎樣的化學學習歷程？你對高中化學的哪些選修模塊感興趣？ [電腦展示]高中化學課程學分構(gòu)成，三個階段的中學化學課程，必修模塊內(nèi)容簡介，必修《化學1》、《化學2》的教材體系結(jié)構(gòu)，選修模塊內(nèi)容簡介。 知識拓展 璀璨的分子明星： 1.NH3（1909年、德國哈伯） 2.硝化甘油（19世紀六十年代、瑞典諾貝爾）。 3.NO（1992評為明星分子。 1998年三位科學家因此獲諾貝爾生理學和醫(yī)學獎）。 4.富勒烯C60(1996年三位美、英科學家因此獲諾貝爾獎)，此后還有碳納米管等。 化學學科的分支和發(fā)展： 傳統(tǒng)的無機化學、有機化學、分析化學、物理化學。20世紀50年代后發(fā)展了高分子化學、化學工程學、環(huán)境化學、生物化學、地球化學、量子化學、結(jié)構(gòu)化學等。 [結(jié)束語] n我國的經(jīng)濟發(fā)展越來越離不開化學，我國的高校有250多個化學院系，各類化學研究機構(gòu)近千個，化學在我國成為一門中心學科已是不爭的事實。我國石油與石油化工企業(yè)有80萬家之多。 我國所面臨的人口控制、健康、環(huán)境、能源、資源與可持續(xù)性發(fā)展等問題，都需要我國化學家們從化學角度、用化學方法來解決這些問題。 通過今天的學習，我們深深地感到生活中化學無處不在?；瘜W在人類進步中起到十分關(guān)鍵的作用。今天，化學已發(fā)展成為材料科學、生命科學、環(huán)境科學和能源科學的重要基礎(chǔ)，成為推進現(xiàn)代社會文明和科學技術(shù)進步的重要力量，并且在為解決人類面臨的一系列危機，如能源危機、環(huán)境危機和糧食危機等做出積極的貢獻。相信大家一定特別想學好化學，也一定能學好化學，化學也將為你自己的發(fā)展提供一個舞臺，實現(xiàn)你的心中的夢想。 我衷心希望在座的同學們部分同學們，將成為21世紀我國化學科研隊伍或化學工作者中的一員佼佼者，為振興我國化學事業(yè)奉獻自己的聰明才智。 課后作業(yè)： 寫一篇課后感。通過這節(jié)課的教學，你感受到化學就在你身邊了嗎？化學能將為你自己的發(fā)展提供一個舞臺嗎？ 。。。。。。 （文體不限，至少400字 ）