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化学科普知识漫谈 第一讲 绪论 化学学科的特点及学科发展的状况 开篇语 化学既是关于自然的科学 又是关于人的科学 因为现代化学不仅是认识生命过程和进化的手段 也是人类生存手段和劳动获得解放的手段 它的各个研究领域无不直接或间接地关系到人的发展问题 随着社会的化学化和化学的社会化趋势广泛而深入的发展 现代化学正成为满足社会需要的 一门中心 实用和创造性的科学 创造着现代物质文明和精神文明 深刻地影响着人的全面发展 教学目标 了解化学的有关知识和学科特点 培养学生正确的科学观 科学的社会观 提高科学素养 学会用化学的观点 增强分析社会实际问题 进行评论性思考和判断等方面的能力 1 绪论 化学学科的特点及学科发展的状况 讲授内容 2 化学的基础知识简介 1 化学学科的基石 元素 原子和分子 2 物质的聚集状态 3 物质的化学变化 3 化学与人类社会关注的几个热点 1 化学与健康 2 化学与环境 3 化学与能源 4 化学与材料 5 化学与武器 4 专题讨论 教学要求 参考文献 联系方式联系时间 1 1化学的研究对象及其显著特点 一 化学是一门基础性的自然学科和实验学科 1 化学的研究对象 化学的定义 化学是研究物质及其变化的科学 化学主要是在原子 分子或离子等层次上研究物质的组成 结构 性能 相互变化及变化过程中的能量关系的科学 注意几个关键词 1 化学是研究物质及其变化的 2 化学研究对象的层次是原子 分子或离子 3 主要 与 次要 2 化学研究的方法 化学实验的重要性 化学既是一门自然学科 但同其它学科相比 其显著特点是更强调其实验和实践性 所以 也是一门实验学科 化学实验的主要内容与方法 二 化学是一门中心的 实用的和创造性的科学 化学在社会发展的地位与作用 1 科学家的代表性论述 已故中科院前院长卢嘉锡院士 前美国化学会会长 美国哥伦比亚大学R 布里斯罗 国际会议 2 化学与其他学科的联络图 第一层次 化学与应用化学第二层次 无机化学 分析化学 有机化学 物理与结构化学 高分子化学第三层次 化学工程 生物化学 药物化学 环境化学 材料化学 地球化学 宇宙化学 核化学 海洋化学等 3 化学与当今人类社会关注的热点问题 1 化学与人类的衣 食 住 行 相当广泛 2 化学与健康 3 化学与能源 4 化学与环境 5 化学与材料 6 化学使人类世界五彩缤纷 4 为什么说化学又是富有创造性的科学 既研究自然界已有或现存的物质 并通过分析了解它们的组成 结构和性能 按原来的样子把它们复制出来 还要研究自然界本来没有的物质 如三大合成材料 橡胶 纤维 塑料 功能性材料 药物等等 1 2 化学学科的历史变迁及发展状况 化学历史的发展 大致可以分为三个时期 有不同的看法 一 古代化学时期 从化学萌芽到17世纪中叶以前 二 近代化学时期 17世纪后半叶到19世纪末 三 现代化学时期 19世纪末 21世纪 一 古代化学时期 从化学萌芽到17世纪中叶以前 1 主要特点 以实用化学为主 化学知识来源于具体工艺过程的经验 实用性 经验性和灵散性 化学作为一门科学尚未诞生 有些具有神秘色彩 主要包括 燃烧 炼丹术 炼金术 造纸术 医药化学等 2 主要代表性科学家 李时珍 明代科学家 本草纲目 是包括化学 药物学 矿物学 地质学 动物学 植物学 生物学的药物学全书 对许多无机药物进行了分类 详细记载了它们的工艺技术 如蒸馏 蒸发 升华 重结晶 燃烧等 化学性质和用途等 被称其为 东方医药巨典 宋应星 明代科学家 天工开物 是我国古代科学技术名著 详细记载了当时的手工业和化学生产过程 如金属冶炼 制瓷 造纸 染色 酿造 火药等 其它著作有 论气 论天 野议 等 二 近代化学时期 17世纪后半叶到19世纪末 1 主要特点 化学学科的确立并快速发展 有许多化学上的新发现和发展 形成了一系列化学概念 定律和理论 产生建立了化学的四大分支学科 无机化学 分析化学 有机化学 物理化学 化学工业迅速发展 如 制酸工业 制碱工业 合成氨工业 染料工业 有机合成工业等 2 主要代表性科学家及贡献 玻意耳 首次提出了科学的元素概念 1661 拉瓦锡 提出了氧化学说 1777 道尔顿 原子论 气体分压定律 被称为 化学之父 1827 阿佛加德罗 提出分子假说 1811 门捷列夫 元素周期律 1869 盖斯等 热化学计算定律 吉布斯等 化学平衡定律 三 现代化学时期 19世纪末 21世纪 1 主要特点 1 发展速度更快 更加日新月异 2 化学研究由宏观到微观 由定性到定量 由稳定态到亚稳态 由经验上升到理论 3 化学的数字化程度大大加强 电子计算机在化学中的应用日益扩大 4 实验水平日益提高 一大批实验和测试仪器诞生和应用 表现为精密度高 实验效率高 自动化程度高 5 新的分支学科和交叉边缘学科大量增加 化学内部二级学科的界限越来越模糊 化学同其他学科的关系也愈来愈密切 化学已被公认为是一门中心科学 当前全球最关注的社会热点问题都与化学密切相关 2 主要代表性科学家及贡献 汤姆逊 电子的发现 贝莱尔 放射性的发现 居里夫人 镭