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GoIntoChemicalWorld 走进化学世界 1 1化学使世界更美好 一 物质的运动和变化 1 分辨自然科学研究对象 自然科学 物理学 化学 生物学等等都是用不同的方式来描述与研究物质运动的 根据下列图示的各种运动 指出哪些属于物理或生物研究的对象 并推测哪些是化学学科研究的对象 物理学科图1 1 1图1 1 5 生物学科图1 1 2 化学学科图1 1 3图1 1 4 说一说 变化前后物质 变化前后物质没有改变 变化前后物质发生改变 2 物质的变化 物理变化没有其他物质生成的变化化学变化有其他物质生成的变化化学变化和物理变化的本质区别 有没有新物质生成 举例说明 生活中哪些属于物理变化 哪些属于化学变化 物理变化与化学变化的区别 是否生成新的物质 分析蜡烛燃烧的过程 蜡烛融化 蜡烛燃烧 蜡烛燃烧的过程中同时进行着融化但融化的过程中却不一定燃烧 物理变化 化学变化 同时发生 你认为物理变化与化学变化的关系是什么 你会观察实验吗 实验一 大理石 白色固体 滴酸 二氧化碳 固体物质溶解 产生气泡 CO2 反应前的物质反应条件反应后的物质 生成物 现象 实验二 石灰水 碳酸钙 石灰水变浑浊 二氧化碳 澄清 液体 难溶固体 CO2 反应前的物质反应条件反应后的物质 生成物 现象 实验三 氧化镁 MgO 镁 Mg 银白色 金属光泽 白色粉末 点燃 镁带燃烧 发出耀眼白光 放热 生成白色粉末 氧气 O2 反应前的物质反应条件反应后的物质 生成物 现象 化学反应的表示方法 反应物1 反应物2 反应条件 生成物1 生成物2 实验三 镁 氧气 点燃 氧化镁 实验二 氢氧化钙 二氧化碳 碳酸钙 水 实验一 碳酸钙 盐酸 氯化钙 水 二氧化碳 Mg O2 MgO Ca OH 2 CO2 CaCO3 H2O CaCO3 HCl CaCl2 H2O CO2 化学变化中常伴随的现象 发光 发热变色产生沉淀生成气体 此类现象可帮助我们判断是否发生了化学变化 3 物质的性质 物理性质不需要通过化学变化表现出的性质颜色 状态 气味 熔沸点 硬度 密度 溶解性 化学性质物质在化学变化中表现出的性质可燃性 钢铁易生锈 氧气能助燃 二 化学研究什么 1 1化学使世界更美好 可燃冰 的主要成分是甲烷与水分子 CH4 H2O 它的形成过程与海底石油 天然气相仿 而且密切相关 埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中 厌气性细菌把有机质分解 最后形成石油和天然气 其中许多天然气又被包进水分子中 在海底的低温与压力下又形成 可燃冰 1立方米 可燃冰 释放出的能量相当于164立方米的天然气 目前国际科技界公认的全球 可燃冰 总能量 是所有煤 石油 天然气总和的2 3倍 可燃冰 碳家族的兄弟俩 豆科植物的固氮 大气成分的79 是氮气 所以氮最重要的储存库就是大气圈 但是大多数生物又不能直接利用氮气 大气中的氮只有被固定为无机氮化合物 主要是硝酸盐和氨 以后 才能被生物所利用 固氮的方法有物理化学法和生物法两种 其中以生物固氮法最为重要 据估计 靠物理化学法可固氮7 6 106吨 年 而生物固氮量为54 106吨 年 在共生固氮生物中 根瘤菌是最重要的 由于豆科植物与根瘤菌之间有密切的共生关系 豆科植物离开了根瘤菌就不能固氮 而把根瘤菌接种在其他植物上也不能固氮 以石油为原料制造合成纤维 三 化学使生活更美好 人类文明史中的化学 酿酒制陶瓷烧石灰早期炼铜 炼铁 马蹄窑 烧制陶器 石灰窑 越王勾践剑 当工作人员首度开箱亮出越王勾践剑时 在场记者无不惊叹连连 一把在地下埋藏了2000多年的古剑 居然毫无锈蚀 且依然锋利无比 闪烁着炫目的青光 寒气逼人 20多层的复印纸 剑从中间 唰 一声一划全破 怪不得它是我国收藏的第一号名剑 享有 天下第一剑 的美誉 青铜之冠 司母戊大方鼎 商后期 约公元前十四世纪 公元前十一世纪 我国目前已出土最负盛名的四足方鼎 高133厘米 口长110厘米 口宽79厘米 重832 84千克 立耳 柱足 腹长方形 饰饕餮纹 腹内壁铸铭文 司 或释后 母戊 三字 现代生活更离不开化学 低成本的钢铁冶炼方法使钢铁成为当今的主要结构材料金属铝成为生活中金属制品的主角化学材料 塑料用途越来越广新型材料的开发化学合成的各种药物为治疗疾病作出贡献 19世纪低成本钢铁冶炼方法的发明 使钢铁产量猛增 成为当今主要的结构材料 上海南站钢结构圆形屋顶200506完工 直径256米 铝箔包装材料 铝的轻盈美观 不易生锈 铝合金的可与钢铁媲美的强度和硬度 使铝成为生活中金属制品的主角 形形色色的铝制品 铝合金幕墙 有的塑料非常坚固 可以制造人造骨骼 人造关节 在人体中不会有排异作用 已为数百万伤病人带来福音 人造关节 人造血管 人造血管和心脏补片 四氟乙烯号称塑料王 现在是生产不粘锅的理想材料 化学为城市建筑提供了水泥 玻璃 钢材等材料 国家大剧院的玻