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1、近代化学发展史,沈爱国,武汉大学化学与分子科学学院,你能听到什么呢？,第一部分：化学很重要它化学原来无处不在！ 第二部分：近现代化学发展与化学家神秘离奇的化学世界化学发展的壮丽景观化学大师的人格魅力化学天才的智慧之光 第三部分：化学之美鬼斧神工的变化之美巧夺天工的造化之美精密细致的构造之美理性睿智的思辨之美普度众生的真善之美和平共处的平衡之美融会贯通的和谐之美,化 学 如 此 重 要,摘自著名化学家西博格博士1979年在美国化学会成立100周年大会上的讲话。,“化学人类进步的关键！”,恩格斯,“发现摩擦生火的意义超过发明蒸汽机。”,火是如何促成人类社会的形成的呢？化学又是怎样推动人类社会的进步
2、与发展的呢？,人类社会的诞生,自燃之火,人工之火,马尼拉以南800 km的原始森林中发现了以火堆为家的塔沙代人,人类进化的摇篮,人与动物脑重的比较,人类进化的轨迹,熟食促进了大脑的发达，使人类的智力不断发展。据称，猿脑仅重350 g，而人脑重约1400 g，可见大脑是实实在在地存在着的“客观物质”。,Barbecue,人类进化的摇篮,“每一种精神活动都可追溯到和脑的化学活动有关。”,著名的奥地利精神病学家弗洛伊德,正常人与精神病凶手的脑部扫描,人类的第一把钥匙,“摩擦生火是人类对自然界的第一个伟大胜利。”（自然辩证法）,现代社会人类对“火”仍然顶礼膜拜,自由女神高举 “火”炬,奥运圣”火“采集
3、,火神普罗米修斯与元素“钷“,火烧结粘土制陶,人类第一次从事的化学工艺就是制陶。,人面鱼纹彩陶盆,古希腊陶罐,古代陶蒸笼,陶制品材料的改良及工艺提高,仰韶文化红泥细彩陶,河姆渡文化的猪纹黑陶盆,龙山文化黑陶制品,制陶工艺日臻完善,新材料的使用陶器向瓷器的转变,河南商丘出土的商代古瓷,随着釉的出现，窖温的提高和白色瓷土的采用，诞生了原始的瓷器。,中国是世界上最早制作瓷器的国家。,西汉青瓷,东晋客家上釉瓷器,陶器农耕、定居、房屋、城市,陶制农具改善农耕水平,西安市郊半坡遗址,秦砖汉瓦,人们走出了岩洞，住进了泥草房,住房条件不断改善,火烧矿石冶金,人们从烧陶工艺中掌握了高温技术，并把它用于冶炼铜矿石
4、和铁矿石。这样就出现了冶金技术，并开始采用金属代替石器和陶器，实现了生产工具的革命。于是在人类历史上继新石器时代之后，相继出现了青铜器时代和铁器时代。,氧化还原反应与青铜时代,甘肃武威的齐家文化遗址中发掘出的铜刀和铜凿,天然红铜器,氧化还原反应与青铜时代,此后由于在冶炼时，锡、铅等的引入而获得青色的铜合金青铜，这大概出现在公元前一千多年中国的早商时期。,战国时期的考工记是世界上第一部总结冶金工艺的著作。,氧化还原反应与青铜时代,司母戊鼎 （商朝时期）,青铜器的发明和使用，标志着人类物质文明发展史进入到了一个新的时代金属时代,铁社会形态变化的催化剂,商代铁刃铜钺 铜钺上所嵌的铁刃就是陨铁,人类最
5、早使用的铁是天外飞来的陨铁，在埃及等一些文明古国发现的早期铁器都是用陨铁加工成的。,铁社会形态变化的催化剂,此剑剑身为铁质,已经锈蚀；剑镡及剑首为金质,这是迄今为止所发现的少数春秋时期铁器之一。在铁剑上附以金质剑镡和剑首,说明当时以铁作剑尚较为稀少珍贵,受到特别的重视。,金镡金首铁剑 春秋时期 1957年河南省陕县后川出土 长38.7厘米,铁社会形态变化的催化剂,千锤百炼,“转炉”炼钢,炼铁、炼钢技术的工艺今非昔比化学工艺功不可没。,铁社会形态变化的催化剂,铁双镰范 （战国时期）,战国时期铁制工具得到了广泛的应用，而又以铁制农具占主导地位，从而带动了农业和手工业的发展，对封建经济的发展起到了重
6、要的推动作用。,化学与产业革命,第一次产业革命的特征 煤的使用,第二次产业革命的标志 电力、汽车和高分子,第三次产业革命的标志 信息化时代的到来,“社会一旦有技术上的需要，则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。”,恩格斯,社会需求对化学发展的作用途径是什么呢？下面将从生产发展、军事竞争和现代文明三方面来阐述。,生产发展推动化学发展,实用和手工业化学时期,炼金术时期,医药化学时期,燃素说时期,分析化学和气体化学时期,化学革命时期,原子分子学说形成时期,有机化学诞生和发展时期,物理化学时期,以分析化学为例,军事竞争刺激化学发展,几乎所有武器都离不开化学！,黑火药与常规武器,令人悚然的化学武器
7、,现代文明要求化学发展,人类社会进入20世纪下半叶，尤其是70年代以后，大量的全球性、综合性问题不断出现，如环境问题、能源问题等等。,化学的发展史给我们的思考,英国著名科学史家李约瑟对中国古代的化学家炼丹家在化学史上的地位作了充分肯定。,“整个化学最重要的根源之一，是地地道道从中国传出去的。”,李约瑟,化学专业还热门么？,“在美国，化学这个领域有很大的工业意义和经济意义。化学始终保持很大顺差，即使在美国最强有力的时代，它都是内在实力的标志为此，必须努力把足够数量的最优秀的新生力量吸引到化学领域中来。对大学化学研究的支持必须加强，以产生世界上装备最精良的实验室，留住最有才华的教授。只有采取持久和
8、强有力的手段，才能有效地保持我们在化学这个任何一个高技术社会都极其重要的基本领域中的地位。”,美国化学科学机会调查委员会给政府的报告的结论,化学还重要吗,哈罗德克罗托,因发现了C60分子而获得1996年诺贝尔化学奖，其独特的发现创立了一个崭新的化学分支。,问：,答：,人们都说21世纪是生命科学和信息科学的世纪，您能否告诉我化学有什么用，我们为什么要学习化学呢？,正是因为21世纪是生命科学和信息科学的世纪，所以化学才更重要！,20世纪化学成就为何未获认可？,单位：万,新物种的数量递增趋势图,“化学家太谦虚！”,自然杂志2001年的评论,化 学 与 你 同 在,“农、轻、重，吃、穿、用，样样都离不
9、开化学。”,我国著名化学前辈杨石先先生,化学到底有多重要？它其实就在我们身边,化纤,染料,日常起居之衣,日常起居之食,化肥,农药,无一例外要利用化肥和农药,日常起居之住,金茂大厦,中银香港,家居住房,钢筋,水泥,日常起居之行,奔驰轿车,捷安特自行车,空中客车客机,汽油机油,橡胶,与“吃”相关的化学,人体脏器活动和肢体活动所需的能量约70%源于糖类。,纤维素是植物的主要成分，应多吃蔬菜。,营养的化学点滴,动物蛋白中，动物越小，蛋白越好。,脂类的食物来源主要是肉类、豆类。,人体内的无机盐达50多种。,人若一时得不到食物，只要有水，靠体内的营养储备，尚可维持几天乃至十几天，但若无水，很快就会死亡。,
10、味道从何而来,酸,甜,涩,辣,咸,H+,COO- (NaCl),蛋白质凝固,水果酸涩与化学催熟剂小知识,有比味精还鲜的调料么,谷氨酸,小贴士：,味精，150失去结晶水，210生成对人体有害的焦谷氨酸盐。最好只用来做汤，不能在油炸或高温烧烤时加味精。,鸟苷 （鲜度160倍于味精）,肌苷 （鲜度40倍于味精）,饮酒的学问,高分子淀粉 （如谷物等）,小分子 麦芽糖,葡萄糖,乙醇和 二氧化碳,黑曲霉,糖化,水解,酒化酶,酒,工业酒精,乙酸乙酯,酒量可以锻炼出来么？,一个人体内各种酶的多寡主要是先天决定的，遗传因素起很大作用。,酒在人体内的代谢、分解过程,食品添加剂,本产品不含添加剂属天然绿色食品。,广
11、告宣传的时髦用语,正确使用符合国家标准的食品添加剂，不但是安全无害的，而且是有益健康的。,什么是食品添加剂,为了改善食物的外观、质地或贮存性能而加入到食物中的少量非营养性物质（实际上，并不排除存在有营养的添加剂） 。,食品添加剂,防腐剂、抗氧化剂,着色剂、发色剂、漂白剂,酸味剂、甜味剂、品质改良剂,凝固剂、增稠剂、乳化剂、疏松剂等,食品添加剂之防腐剂,苯甲酸 （又名安息香酸）,前者进入人体后，在915小时即转化为马尿酸或葡萄糖苷酸，并全部随尿排出，不会在人体内积蓄。但转化过程在肝脏中进行，因此肝功能衰弱的人不宜食用；后者亦无毒性。,己二烯-2, 4-酸 （又名山梨酸）,食品添加剂之色素,小贴士
12、：,大家记住，允许使用的合成色素仅四种：胭脂红、苋菜红、柠檬黄和靛蓝。因此，大家在食用或饮用有色物质一定要注意商标介绍。,胭脂红,苋菜红,柠檬黄,靛蓝,亚硝酸盐的“事事非非”,NO,亚硝基肌红蛋白,硝 酸 盐,亚硝基化菌,亚硝酸盐,乳酸,亚硝酸,分解,罐头和发酵产品的食品添加剂，还没有能替代亚硝酸盐的,“染料”趣谈,楔子,爱美是人类的天性，人类刚学会制作衣服，就千方百计使它显得更美一些，在旧石器时代，人们就用花石、彩贝和染色来点缀自己的“叶服”,古代最为珍贵的染料 具有三个别称 泰尔紫( Tyrian purple) 帝王紫(royal purple) 英文习语“出生于紫色世家”(born t
13、o the purple),可提取靛青的贝类在公元400年左右便已濒临灭绝,“染料”趣谈,蓝靛果 可食用de染料,靛蓝,Indigo,India,印度,马可波罗在东方之旅中曾看到印度河流域的人们在使用这种染料,“染料”趣谈,紫草,“满朝朱紫贵”的由来！,豆科植物 木蓝,靛蓝的 化学结构式,“染料”趣谈,茜素 1,2-二羟基蒽醌,茜草,Al3+ 玫瑰红,+,Mg2+ 紫罗兰,Ca2+ 红紫色,公元前300年，亚历山大大帝将士兵衣服用茜草染红，而使对手松懈战备，最后赢得了战争的胜利！,“染料”趣谈,藏红花素 2-萘酚-8-磺酸,番红花的花蕊柱头中含有丰富的藏红色色素,“染料”趣谈,胭脂红（洋红）
14、1-(4-磺酸-1-萘偶氮)-2- 羟基-6,8-萘二磺酸三钠盐,7万只胭脂虫,1磅胭脂红染料,身边化学点滴之致癌物,黄曲霉素为分子真菌毒素。食品中黄曲霉毒素含量在1000 ug/kg以上为极毒，其毒性为氰化钾的10倍，为砒霜的68倍。其主要污染粮油及其制品，花生及其制品最易受污染，其次是玉米、小麦、大米、豆类及甘薯。由于黄曲霉素不溶于水，不耐高温（300度即分解），所以干炒、油炸有可能破坏黄曲霉素。,黄曲霉素B1,身边化学点滴之致癌物,亚硝胺,人体内胺类物质,亚 硝 酸 盐,蔬 菜 腐 烂,腌 制 咸 菜,罐 装 食 品,发 酵 食 品,唾液和尿液,胃 酸 条 件,微波炉烧腌肉，既能保留腌肉
15、的味道，又无致癌的亚硝胺分解，原因是温度未达到185摄氏度。,身边化学点滴之致癌物,苯并芘,不 完 全 燃 烧,不适当高温加热,煤焦油、汽油、木材、垃圾、香烟等,食物中的蛋白质、脂肪和糖类等,要少吃熏制食物。不要食用“万年油”（长期反复使用的油）炸的面条、油饼等。,小贴士：,美容美发中的化学知识,护肤品,香水类,美发类,古语有言：,爱美之心，人皆有之。,美容美发中的化学知识,护肤类化妆品,防 晒 剂,美 白 剂,保 湿 剂,紫外线吸收剂,紫外线屏蔽剂,氨基苯甲酸乙酯 水杨酸苯脂 4-甲氧基肉桂酸-2-乙氧基乙酯 苯并三唑 2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮等,微小的无机物颗粒 如氧化锌、滑石粉、高岭
16、土等,含有芦荟、果酸、珍珠粉、胎盘提取液等营养成分的美白护肤品，尽管用料讲究、做工精细，但未必能被皮肤有效地吸收,SPF,美容美发中的化学知识,科隆水因创制于德国科隆城而得名，古龙水是它的另一个译音。,德国科隆大教堂 与巴黎圣母院大教堂和(梵蒂冈)罗马圣彼得大教堂并称为欧洲三大宗教建筑,“4711”科隆香水,请远离“毒品”,“美丽的”罂粟花,渗出的罂粟汁,鸦片,鸦片，英文Opium（罂粟汁）的译音，俗称大烟，划破未成熟的罂粟果实，渗出乳状汁液，经干燥后得到生鸦片。,请远离“毒品”,古柯树,古柯碱（可卡因）,可卡因是白色粉末，是从古柯树中提取的一种药物，在医疗上可作为局部麻醉剂。大剂量的可卡因能导致中枢神经传导受阻，甚至可导致窒息。过度使用可卡因致死的人，大都是极度痉挛和心力衰竭所造成的。,请远离“毒品”,
