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1、第一章认识化学科学第1节走进化学科学课件2 1 知道化学是在原子 分子层次上认识物质和制备新物质的一门科学 2 了解20世纪化学发展的基本特征和21世纪化学发展的趋势 认识现代化学作为中心学科在科学技术中的地位 3 认识化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用 4 思考 化学与社会 化学与职业 等问题 增强社会责任感 关注与化学有关的社会问题 化学是在原子 分子的层次上研究物质 大千世界 纷繁复杂 变幻多姿 面对生机勃勃 变化无穷的大自然 人们从远古时代就开始探寻 是什么物质构成了如此丰富多彩的自然界 物质是怎样形成的 物质是怎样变化的 怎样才能把普通的物质转化成更有价值的物质 在长
2、期认识和利用大自然的过程中 人们对物质的认识越来越深刻 并逐渐建立起不同的各门自然科学 化学就是在原子分子水平上研究物质的组成 结构 性质 变化 制备和应用的自然科学 它的研究对象是自然界中的各种各样的物质 大至浩瀚无边的宇宙 小到肉眼看不见的微粒 一 化学是具有创造性的 实用的科学 化学的创造性 在探索大自然奥秘的过程中 人们从矿物 岩石及植物 动物等生物体中发现了很多有用的物质 并想方设法认识物质的性质和结构 以便把它们从矿物 岩石及植物 动物等生物体中提取出来 或者从已有的物质出发制造出来 不仅如此 根据需要化学家们还设计出具有特殊性质或功能的新分子 创造出自然界不存在的物质 现在化学家
3、们发现和创造的化合物已经超过8700万种 所以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的科学 2 化学的实用性 化学还是一门在人类生产和生活中有着重要应用的实用的科学 20世纪初 没有合成氨的化工技术 就不可能制造出增产粮食所需要的大量氮肥 人类将面临饥饿的威胁 如果没有新药物的成功研制 面对许多疾病人们将束手无策 如果没有功能各异的食品添加剂 没有琳琅满目的化妆品 没有塑料合成橡胶合成纤维的大量生产 没有以硅及其化合物为原料制出的芯片和光导纤维引领我们进入信息时代 我们的生活就不会像现在这样丰富多彩 实验探究 在澄清石灰水中通入适量的CO2再通入过量的CO2 观察现象 出现白色沉
4、淀 白色沉淀消失 出现白色沉淀 由于溶洞中含有较高浓度的CO2 发生了CaCO3 Ca HCO3 2 CaCO3的转化 加热得到的澄清溶液 一 化学是具有创造性 的科学 为什么说化学具有创造性 化学就是认识分子和创造分子 为什么说化学具有实用性 设想一下没有化学的世界 实用性 发现和新创造物质达3500万种 有机玻璃 聚丙烯 聚乙烯 高分子尼龙粉末 高分子人造血管 聚四氟乙烯 PVC管材 塑料泡沫 液晶材料 光导纤维 硅芯片 信息材料 光学纤维胃镜 现代通信用光缆 记忆合金材料 低温下的超导技术 生物陶瓷 氧化锆陶瓷 氧化铝陶瓷制品 金刚石钻头 二 化学科学的形成和发展 1 古代实用化学 早期
5、的化学是一门实用技术 我国走在世界的前列 我国在商代就能制造青铜器 如司母戊鼎是目前已知的最大的青铜器 在春秋时期能炼铁 炼钢 西汉时期发明湿法炼铜 开启湿法冶金的先河 1972年在河北出土的商代铁刃青铜钺是我国目前发现的最早的铁器 著名医学家李时珍的巨著 本草纲目 记载了许多有关化学鉴定的试验方法 四大发明中有两项是化学的成就 造纸术 火药 我国的烧瓷技术世界闻名 当然炼丹术 炼金士的唯心主义错误和目光狭隘 以及封建帝王的无知 限制了我国的化学科技的进步 1 司母戊方鼎 商代 2 中国出土的青铜制品 3 人面鱼纹陶盆 陕西半坡出土 4 中国出土的精美陶器 在对药物化学和冶金化学的广泛探究下
6、1661年英国物理 化学家波义耳提出了元素的概念 标志着近代化学的诞生 1771年法国化学家拉瓦锡建立了燃烧现象的氧化学说 使近代化学取得了革命性的进展 1803年英国物理 化学家道尔顿提出了原子学说 产生了原子 分子学说 使化学从实用技术跨入了科学之门 为近代化学的发展奠定了坚实的基础 在这一理论的指导下 人们发现了大量元素 1869年俄国化学家门捷列夫把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系 揭示了物质世界的根本性规律 元素周期律 2 近代化学 进入20世纪后 随着人们对物质世界的认识由宏观向微观的深入 现代物质结构理论的建立 使物质世界的秘密进一步揭开 化学科学经历了迅速发展的创新百年
7、 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猛发展等 都是现代化学的重大成就 如1965年 我国科学工作者首次合成了牛胰岛素结晶 20世纪80年代 合成核糖核酸 此外还合成了叶绿素 血红素 VB12 以及一些特效药 3 现代化学 1965年我国在世界上第一次人工合成蛋白质 结晶牛胰岛素 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 现在 X射线 原子吸收光谱 紫外和红外光谱 质谱 核磁共振等 已经成为现代化学研究的重要手段 现代化学的发展带动了相关科学的进一步发展 例如化学家
8、们对蛋白质化学结构的测定和合成 使人们对生命过程有了更深刻的认识 20世纪中叶 化学科学和生物科学共同揭示了生命的遗传物质DNA的结构和遗传规律 使生命科学进入研究基因组成 结构和功能的新阶段 三 化学科学的探索空间 科学家合成与DNA结构类似新分子 三 化学科学的探究空间 1 资源利用 能源开发 三 化学科学的探究空间 1 资源利用 能源开发 2 材料研制 夜光材料 三 化学科学的探究空间 地球上的主要能源追根溯源是来自太阳 材料是人类赖以生存和发展的物质基础 一直是人类进步的一个重要里程碑 例如 历史上的石器时代 青铜器时代 铁器时代都是以材料作为时代主要标志的 一种新型材料的研制成功 可
9、以引起人类文化和生活的新的变化 石器 陶瓷 铁 铜 玻璃 水泥 有机高分子 如塑料等 单晶材料等的发明 为人类进步提供重要的物质基础 没有半导体材料 便不可能有目前的计算机技术 没有耐高温 高强度的特殊结构材料 便没有今天的宇航工业 没有低损耗的光导纤维 也就没有现代的光通讯 没有有机高分子材料 人们的生活也不可能像今天这样丰富多彩 3 推动材料科学的发展 同步练习 1 下列叙述正确的是 A 1mol任何气体的体积都为22 4LB 1mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22 4LC 标准状况下 1mol水所占的体积是22 4LD 标准状况下 22 4L任何气体的物质的量都是1mol D 答
10、案D C 4 法国法国化学家拉瓦锡对近代化学的最大贡献是 A 提出原子学说B 最早提出空气是由O2和N2组成的结论C 建立燃烧现象的氧化学说D 能用加热HgO的方法抽取O2 C 5 空气是人类生存所必需的重要资源 为改善空气质量而启动的 蓝天工程 得到了全民的支持 下列措施不属于 蓝天工程 建设的是 A 推广使用燃烧脱硫技术 防治SO2污染B 实施绿化工程 防治扬尘污染C 研制开发燃料电池汽车 消除机动尾气污染D 加大石油 煤炭的开采速度 增加化石燃料的供应量 D 6 在食品加工或餐饮业中使用量特别要注意严加控制的物质是 A 氯化钠B 谷氨酸钠 味精 C 碳酸氢钠D 亚硝酸钠 D 7 下列产品
11、的使用不会对环境造成污染的是 A 含磷洗衣粉B 酒精C 氟利昂D 含汞电池 B 8 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作出的重大贡献 他们的工作使实验和理论能够共同协力探讨分子体系的性质 引起整个化学领域正在经历一场革命性的变化 下列说法正确的是A 化学不做实验 就什么都不知道B 化学不再需要实验C 化学不再是纯实验科学D 未来化学的方向是经验化 C 9 下面是人们对于化学科学的各种常见认识 其中错误的是A 化学面对现代日益严重的环境问题显的无能为力B 化学将在能源 资源的合理开发和安全应用方面大显身手C 化学是一门具有极强实用性的科学D 化学是一门以实验为基础的自然科学 10 下列不符合当今化学研究方向的是 A 发现新物质B 合成新材料C 研究化学反应的微观过程D 研究化学反应中的原子守恒关系 A D
