第1节走进化学科学1．两位美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农因为发现细胞膜水通道以及对离子通道结构和机理研究做出的开创性贡献而获得诺贝尔化学奖。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．他们的研究和化学物质有关B．他们的研究有利于研制针对一些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解析：选C。离子通道结构属于分子、原子层次。2．1998年诺贝尔化学奖授予科恩(美)和波普尔(英)，以表彰他们在理论化学领域做出的重大贡献。他们的工作使实验和理论共同协力探讨分子体系的发生，引起整个化学领域经历了一场革命性的变化。下列说法正确的是()A．化学不再是纯实验科学B．化学不再需要实验C．化学不做实验，就什么都不知道D．未来化学的发展方向还是经验化解析：选A。本题考查化学的概念。化学是一门以实验为基础的科学，化学理论对现代化学的精确化起了重要作用。化学需要实验，但不再是纯实验科学。21世纪的化学将是一门实验与理论互相推动、相互促进的科学。3．2013年12月6日～8日全国许多地方出现了严重的雾霾天气，这与大量燃烧植物秸秆有关。下列提出的几种植物秸秆处理的方法中，不正确的是()A．出售给工厂做工业原料B．就地焚烧成草木灰做植物的钾肥C．应用化学科学的有关原理和方法制成甲烷做燃料D．制成优质的牲畜饲料解析：选B。在农田里大量焚烧植物的秸秆，主要危害有污染空气、引发火灾、造成土壤板结和浪费资源等。4．下列变化不体现物质化学性质的是()A．洒落出来的汽油消失B．NH4HCO3受热分解C．CuSO4白色粉末吸水变蓝色D．铁板表面生锈解析：选A。A项，汽油消失是因为汽油具有挥发性，属于物理性质；B项，NH4HCO3受热分解是发生化学反应生成NH3、H2O和CO2，属于化学变化；C项，CuSO4粉末吸水生成CuSO4·5H2O，属于化学变化；D项，铁板生锈是铁被氧化，属于化学变化。化学变化过程中体现化学性质。5．为缓解能源危机，能源专家构想出了利用太阳能，促使燃料循环的构想图：当前，科学家还未实现这一构想。但大自然已解决了这个问题，绿色植物的光合作用就是在日光作用下，利用太阳能把CO2和H2O转变成了氧气和能源——糖类(可燃烧)：6CO2＋6H2O――→C6H12O6＋6O2。(1)若上述构想成立，试写出有关反应的化学方程式。(2)实现构想的关键问题是什么？解析：能源问题是化学与社会中的重要一项。太阳能是一种巨大、无污染、最经济的能源。可以说地球上的能源归根到底主要来自于太阳。光合作用是地球上利用光能将无机物转变成有机物的作用。上面图中箭头所示的循环过程，太阳能最终转变成热能。目前开发利用太阳能的关键是解决光能的吸收问题，故“人工叶绿素”就成为当前能源科学研究开发的热点。由题给化学方程式可知，该反应为葡萄糖燃烧反应的逆向过程，按照这一思路，可实现如下变化：2CO2――→2CO＋O22H2O――→2H2＋O2……答案：(1)CO2＋2H2O――→CH4＋2O22CO2＋4H2O――→2CH3OH＋3O22N2＋6H2O――→4NH3＋3O2(2)问题的关键是如何使燃烧产物吸收太阳能，故需要研究合成“人工叶绿素”。
