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1、专题4 化学科学与人类文明,第一单元 化学是认识和创造物质的科学,一、化学是打开物质世界的钥匙,问题1：人类对金属的制取使用研究,问题2：化学科学重要基本理论归纳,问题3：人类对酸碱概念认识的发展,交流与讨论,（1）你认为金属开发、利用的时间先后与其活动性之间存在怎样的联系？,（2）结合你学过的知识，选择34种你熟悉或感兴趣的金属，指出它们的冶炼方法，并写出有关化学方程式。通过比较你是否发现一些规律？尝试用氧化还原反应的知识解释它们。,问题1：人类对金属的制取使用研究,冶炼金属的方法,1. 热分解法,2. 热还原法,材料3电解法冶炼金属,19世纪初，英国化学家戴维将250个电池串联起来，对多种
2、熔融物进行电解，先后 制得了钠、铝等金属。,3. 电解法,材料4湿法炼铜,Fe+Cu2+= Fe2+Cu,“曾青得铁，则化为铜，外化而内不变 ”（西汉淮南万毕术记载）,4、活泼金属置换法,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au,电解法,热还原法,热分解法,科学理论的支持,问题2：化学科学重要基本理论归纳,原子学说的创立者,原 子 结 构 模 型 的 演 变,门捷列夫,元素周期律的发现者,元素周期律:元素的性质随着元素核电荷数的递增而呈周期性的变化的规律。,鲍林,第一次揭示了化学键的本质,建立了原子价键理论-近代化学发展的里程碑,相互作用,共价键,离子键
3、,金属键,现代物理技术、测试手段的发展大大拓宽了人们的观察视野。化学科学也提出了一系列基本理论，帮助人们发现了许多物质结构和性质关系的初步规律，为预测化学反应的可能性、判断化学反应的方向提供理论指导，为合成化学的发展指明了方向，为功能材料的设计提供了依据。,光学显微镜,电子显微镜,扫描隧道显微镜,用STM技术写成的字母“IBM”,问题： 1、17世纪前人们怎样判断酸碱？ 2、英国化学家波义耳是怎样定义酸碱的？ 3、拉瓦锡酸碱的含义又是什么？ 4、阿伦尼乌斯创立电离学说？ 5、什么是酸碱质子理论？,自主学习,问题3：人类对酸碱概念认识的发展,(1)17世纪以前没有理论指导，凭感觉认识酸碱(2)1
4、7世纪末波义耳提出能使石蕊试剂变红的为酸，使石蕊试液变蓝的为碱。(3)拉瓦锡认为非金属氧化物溶于水生成酸，金属氧化物溶于水生成碱。,(4)阿伦尼乌斯创立电离学说，电解质电离时产生的阳离子全为H+的为酸，电离时产生的阴离子全为OH-的为碱。（5）1923年科学家提出酸碱质子理论，凡是给出H+的为酸，凡能接受H+的为碱，既能接受H+又能给出H+的为两性物质,问 题,（1）写出NaHCO3在水溶液中的电离方程式，NaHCO3溶液与盐酸、NaOH溶液反应的离子方程式。依据酸碱质子理论，HCO3-是否可称为酸碱两性物质？,二、化学是人类创造新物质的工具,在粮食增产上科学家提出了哪些不同的建议？96页,建
5、议： 生产化肥使粮食大量增产 改良品种 杀虫剂、除草剂的使用 研究光合作用的机制,第二单元 化学是社会可持续发展的基础,问题1,随着社会的发展、科技的进步、人们生活的日益改善，同时当今社会也面临着一些问题？,能源、资源、环境等,问题2,随着科技的发展，除了传统的学科以外，现在产生了哪些新兴学科？,信息、材料、能源、环境等,一、现代科学技术的发展离不开化学,硅芯片,光导纤维,人们是怎样从自然界的石英沙中获得单晶硅的？写出反应式 。,思考：,单晶硅,1、单晶硅、光导纤维：,SiO2+2C=Si+2COSi+2Cl2=SiCl4SiCl4+2H2=Si+4HCl,高温,高温,高温,2、形状记忆合金：
6、 NiTi等合金，在温度发生变化时，它的晶格结构会发生变化，随之它的体积也发生变化，从而产生形状的变化。,3超导合金：,你知道什么是超导合金吗？,4储氢合金,TiFe和LaNi合金能大量吸收H2。为推动H2作为能源的实际应用起到重要作用,储氢合金与氢能汽车,纳米药物导弹,5、纳米材料：,纳米材料,你知道什么是纳米材料吗？,你知道印刷电路板是如何制造的吗？(分析原因，写出相关的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目),活动与探究,印刷电路板的制作方法,敷铜板,用油漆描出电路图,放入FeCl3溶液中浸泡,印刷电路板,二、解决环境问题需要化学科学,结合自己的生存环境，你认为我们现在面临了哪些环境问题？,思考 ：,汽车尾气排放,直接引起酸雨的主要物质是人为和天然排放的SOx（SO2和SO3）和NOx（NO和NO2）。,森林受到酸雨破坏,1908年的她 1969年的她,水污染使鱼大量死亡,滇池绿藻泛滥,化学对环境保护的贡献,1、燃煤烟气的脱硫 2、消除汽车尾气对环境的污染 3、回收二氧化碳,1关于“绿色化学”的特点的概述错误的是（ ） A、采用无毒无害的原料，生产有利环保、人体健康和安全的产品 B、在无毒、无害的条件下反应，减少废物向环境排放 C、充分利用能源、资源，提高原子利用率，使原料的原子都成为产品 D、尽可能利用天然植物作为原料进行化工生产，产出绿色产品,练习,
