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1、专题专题4 4 化学科学与人类文明化学科学与人类文明第一单元第一单元 化学是认识和创造物质的科学化学是认识和创造物质的科学 化学是打开物质世界的钥匙化学是打开物质世界的钥匙华光学校华光学校 张恋贞张恋贞炼炼丹丹古代化学阶段古代化学阶段 人面鱼纹陶盆人面鱼纹陶盆越王勾践青铜剑越王勾践青铜剑钻木取火钻木取火酿酿酒酒请你思考，在图请你思考，在图4-14-1中可能发生了什么反应？中可能发生了什么反应？ 材料材料11炼丹术与汞的制备：炼丹术与汞的制备：图4-1丹砂烧之成水银。丹砂烧之成水银。 葛洪葛洪抱朴子抱朴子成分：成分：HgOHgO 材料材料22湿法炼铜湿法炼铜请写出请写出这句话对应的这句话对应的化
2、学方程式化学方程式？西汉古籍记载：曾青得铁则化为铜。西汉古籍记载：曾青得铁则化为铜。 司司母母戊戊大大方方鼎鼎 材料材料33古代炼铁古代炼铁早期的炼铁早期的炼铁是是将铁矿石和将铁矿石和木炭一层夹一层的放在炼木炭一层夹一层的放在炼炉中，在炉中，在65010006501000的火的火上焙烧，利用木炭的不完上焙烧，利用木炭的不完全燃烧产生的一氧化碳使全燃烧产生的一氧化碳使铁矿石中的氧化铁还原成铁矿石中的氧化铁还原成铁。铁。请用化学反应式表示古代炼铁的原理？请用化学反应式表示古代炼铁的原理？ 材料材料44电解法冶炼金属电解法冶炼金属1919世纪初，英国化学家戴维将世纪初，英国化学家戴维将250250个
3、电池个电池串联起来，对多种熔融物分别进行电解，串联起来，对多种熔融物分别进行电解，先后制得了钠、铝等金属。先后制得了钠、铝等金属。钠的制取钠的制取 铝的制取铝的制取下图表示金属活动性顺序表中下图表示金属活动性顺序表中铜、锡、铁铜、锡、铁和和铝铝被被人类大规模开发、利用的大致年限。人类大规模开发、利用的大致年限。 K Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Au约约200年前年前约约2500年前年前约约6000年前年前约约6000年前年前K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au熔融电解法熔融电解法 热还原法热还原法热热分
4、分解解法法冶炼金属的方法冶炼金属的方法物物理理分分离离法法唐唐 刘禹锡刘禹锡“日照澄洲江雾开，淘日照澄洲江雾开，淘金金女伴满江女伴满江偎。美人首饰侯王印，尽是偎。美人首饰侯王印，尽是沙中浪底沙中浪底来。来。”金银首饰金银首饰铜芯电线铜芯电线镁铝合金飞机镁铝合金飞机镁合金汽车镁合金汽车不锈钢高压锅不锈钢高压锅金属的利用记忆钛合金镜架记忆钛合金镜架记忆合金：记忆合金：超导合金：超导合金：超导悬浮汽车超导悬浮汽车知识拓展知识拓展金金银银 铜铜 铁铁锡锡近代化学阶段近代化学阶段 创立了创立了 原子原子- -分子学说分子学说 近代化学建立的标志近代化学建立的标志 近代化学阶段近代化学阶段 建立了建立了原
5、子价键理论原子价键理论近代化学发展的里程碑近代化学发展的里程碑 鲍林鲍林第一次揭示了化学键的本质第一次揭示了化学键的本质电子的相互作用电子的相互作用相互作用有三种形式相互作用有三种形式共价键共价键离子键离子键金属键金属键近代化学阶段近代化学阶段 发现了大量元素，同时揭示了物质世界的发现了大量元素，同时揭示了物质世界的根本性规律根本性规律元素周期律元素周期律。 元素周期表近代化学阶段近代化学阶段 人工合成出了尿素人工合成出了尿素，彻底动摇了，彻底动摇了“生命力论生命力论”。 历史上曾经有人认为，有机化历史上曾经有人认为，有机化合物只能由生物的细胞在一种合物只能由生物的细胞在一种特殊力量特殊力量
6、生命力的作用下生命力的作用下产生，人工合成有机物是不可产生，人工合成有机物是不可能的。能的。1828年，德国化学家维年，德国化学家维勒通过蒸发氰酸铵勒通过蒸发氰酸铵（NH4CNO，一种无机化合物，由氯化铵一种无机化合物，由氯化铵和氰酸银反应制得）和氰酸银反应制得）水溶液得水溶液得到了尿素到了尿素CO(NH2)2。尿素的人尿素的人工合成，揭示了人工合成有机工合成，揭示了人工合成有机物的序幕。物的序幕。19世纪下半叶，化学形成四大分支：世纪下半叶，化学形成四大分支：无机化学无机化学分析化学分析化学有机化学有机化学物理化学物理化学建立了物质结构理论建立了物质结构理论- -量子化学量子化学 使物质世界
7、的秘密进一步揭开，打开了原子的使物质世界的秘密进一步揭开，打开了原子的大门，合成物质大量出现。大门，合成物质大量出现。 水晶及其结构现代化学阶段现代化学阶段 微观结构观测仪器：微观结构观测仪器：光学显微镜光学显微镜光学显微镜光学显微镜电子显微镜电子显微镜电子显微镜电子显微镜扫描隧道显微镜扫描隧道显微镜扫描隧道显微镜扫描隧道显微镜用硅原子组成的两个汉字用硅原子组成的两个汉字“中中国国”用用STM技术写成的字母技术写成的字母“IBM”鲍林鲍林化化学学键键理理论论的的先先驱驱现代化学阶段现代化学阶段 古代化学古代化学冶金、陶瓷、酿造、冶金、陶瓷、酿造、火药、造纸、医药火药、造纸、医药近代化学近代化学
8、原子原子-分子论分子论现代化学现代化学物质结构理论物质结构理论美国化学会前会长R.布里斯罗（Ronald Breslow）说：“化学已成为一门中心的，实用的和 创造性的科学。”请设计实验鉴别下列三种无色请设计实验鉴别下列三种无色溶液：溶液：盐酸，氢氧化钠和碳酸氢钠盐酸，氢氧化钠和碳酸氢钠酸、碱理论酸、碱理论波义耳酸、碱理论：波义耳酸、碱理论： 水溶液能溶解某些金属，水溶液能溶解某些金属，跟碱接触会失去原有特性，跟碱接触会失去原有特性，且能使石蕊试剂变红的物质且能使石蕊试剂变红的物质是是酸酸； 水溶液有苦涩味，能腐水溶液有苦涩味，能腐蚀皮肤，跟酸接触会失去原蚀皮肤，跟酸接触会失去原有特性，且能使
9、石蕊试剂变有特性，且能使石蕊试剂变蓝的物质是蓝的物质是碱碱。拉瓦锡酸、碱理论：拉瓦锡酸、碱理论：一切非金属氧化物溶于水后一切非金属氧化物溶于水后生成的物质是生成的物质是酸酸；一切金属氧化物溶于水后生一切金属氧化物溶于水后生成的物质是成的物质是碱碱。阿伦尼乌斯酸、碱理论阿伦尼乌斯酸、碱理论- -酸、碱电离理论：酸、碱电离理论：在水溶液中在水溶液中在水溶液中在水溶液中电离时产生的阳电离时产生的阳离子全是氢离子的化合物是离子全是氢离子的化合物是酸酸；在水溶液中在水溶液中在水溶液中在水溶液中电离时产生的阴电离时产生的阴离子全是氢氧根离子的化合离子全是氢氧根离子的化合物是物是碱碱。路易斯酸、碱理论路易斯
10、酸、碱理论- -酸、碱质子理论：酸、碱质子理论：凡能给出质子凡能给出质子（H+）的物质的物质是是酸酸；凡能接受质子凡能接受质子（H+）的物质的物质是是碱碱。若某物质既能给出质子又能接若某物质既能给出质子又能接受质子受质子，称之为，称之为两性物质。两性物质。写出写出NaHCONaHCO3 3在水溶液中的电离方程在水溶液中的电离方程式，式，NaHCONaHCO3 3溶液与盐酸、溶液与盐酸、NaOHNaOH溶液溶液反应的离子方程式。反应的离子方程式。依据酸碱质子理论，依据酸碱质子理论，HCOHCO3 3- -是否可称为是否可称为酸碱两性物质？酸碱两性物质？酸、碱质子理论：酸、碱质子理论：凡能接受质子凡能接受质子（H H+ +）的物质是的物质是碱碱。凡能给出质子（凡能给出质子（H H+ +）的物质是）的物质是酸酸；化化学学实实验验化化学学理理论论物物质质世世界界 建立建立解释解释总总 结结丰富丰富
