走进化学世界

1、Go Into Chemical World 1、分辨自然科学研究对象、分辨自然科学研究对象 自然科学自然科学物理学、化学、生物学等物理学、化学、生物学等等都是用等都是用不同不同的方式来的方式来描述与研究描述与研究物质物质运动的。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。 物理学科物理学科 图1.1-1 图1.1-5 生物学科生物学科 图1.1-2 化学学科 图1.1-3 图1.1-4说一说说一说: 变化前后物质变化前后物质变化前后变化前后物物质质没有改变没有改变变化前后变化前后物质物质发生改变发生改变2、物质的变化、物质的变化没有其他物

2、质生成的变化没有其他物质生成的变化有其他物质生成的变化有其他物质生成的变化有没有新物质生成有没有新物质生成举例说明举例说明: :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分析蜡烛燃烧蜡烛燃烧的过程的过程蜡烛融化蜡烛融化蜡烛燃烧蜡烛燃烧蜡烛燃烧的过程中同时进行着融化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但融化的过程中却不一定燃烧物理变化物理变化化学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你认为物理变化与化学变化的关系是什么什么? ?你会观察实验吗？实验一大理石大理石白色固体白色固体滴滴 酸酸二氧化碳二氧化碳CO2反应前的

3、物质反应前的物质 反应条件反应条件 反应后的物质反应后的物质(生成物生成物)现象实验二石灰水石灰水碳酸钙碳酸钙（二氧化碳）（二氧化碳）澄清、液体澄清、液体难溶固体难溶固体CO2反应前的物质反应前的物质 反应条件反应条件 反应后的物质反应后的物质(生成物生成物)现象现象: 实验三氧化镁（氧化镁（MgOMgO）镁（镁（MgMg）银白色、银白色、金属光泽金属光泽白色粉末白色粉末点点 燃燃镁带燃烧，发出耀眼白光，放热，镁带燃烧，发出耀眼白光，放热，生成白色粉末。生成白色粉末。氧气（氧气（OO2 2）反应前的物质反应前的物质 反应条件反应条件 反应后的物质反应后的物质(生成物生成物)现象现象:化学反应的

4、表示方法化学反应的表示方法反应物反应物1+1+反应物反应物2+2+反应条件反应条件生成物生成物1+1+生成物生成物2+2+镁镁 + 氧气氧气点燃点燃氧化镁氧化镁氢氧化钙氢氧化钙 + 二氧化碳二氧化碳碳酸钙碳酸钙 + 水水碳酸钙碳酸钙 + 盐酸盐酸氯化钙氯化钙 + 水水 + 二氧化二氧化碳碳Mg + O2MgOCa(OH)2 + CO2CaCO3 + H2OCaCO3 + HClCaCl2 + H2O + CO2化学变化中常伴随的现象：化学变化中常伴随的现象： 发光、发热发光、发热 变色变色 产生沉淀产生沉淀 生成气体生成气体3、物质的性质、物质的性质 不需要通过化学变化表现出的性质不需要通过化

5、学变化表现出的性质 颜色、状态、气味、熔沸点、硬度、密颜色、状态、气味、熔沸点、硬度、密度、溶解性度、溶解性 化学性质化学性质 物质在化学变化中表现出的性质物质在化学变化中表现出的性质 可燃性、钢铁易生锈、氧气能助燃可燃性、钢铁易生锈、氧气能助燃 “ “可燃冰可燃冰”的主要成分是甲烷与水分子的主要成分是甲烷与水分子(CH(CH4 4H H2 2O)O)。它的形成过程与海底石油、天然气。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

6、然气。其中许多天然分解，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气又被包进水分子中，在海底的低温与压力下又形成又形成“可燃冰可燃冰”。 1 1立方米立方米“可燃冰可燃冰”释放出的能量相当于释放出的能量相当于164164立立方米的天然气。目前国际科技界公认的全球方米的天然气。目前国际科技界公认的全球“可燃冰可燃冰”总能量，是所有煤、石油、天然气总能量，是所有煤、石油、天然气总和的总和的2 23 3倍。倍。 可燃冰可燃冰碳家族的兄弟俩豆科植物的固氮豆科植物的固氮 大气成分的大气成分的79是氮气，所以氮最重要的储存库就是氮气，所以氮最重要的储存库就是大气圈，但是大多

7、数生物又不能直接利用氮气，大是大气圈，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。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固氮法最为重要。据估计，靠物理化学法可固氮7.6106吨吨/年，而生物固氮量为年，而生物固氮量为54106 吨吨/年。年。 在共生固氮生物中，根瘤菌是最重要的。由于豆科植在共生固氮生物中，根瘤菌是最重要的。由于豆科植物与根瘤菌之间有密切的

8、共生关系，豆科植物离开了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。不能固氮。人类文明史中的化学 酿酒酿酒 制陶瓷制陶瓷 烧石灰烧石灰 早期炼铜、炼铁早期炼铜、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，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。一把在地下埋在场记者无不惊叹连连。一把在地下埋藏了藏了2000多年的古剑，居然毫无锈蚀，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，且依然锋利无比，闪烁着炫目的青光，寒气逼人！寒气逼人！20

9、多层的复印纸，剑从中间多层的复印纸，剑从中间“唰唰”一声一划全破。怪不得它是我国一声一划全破。怪不得它是我国收藏的第一号名剑，享有收藏的第一号名剑，享有“天下第一剑天下第一剑”的美誉。的美誉。 青铜之冠司母戊大方鼎 商后期（约公元前商后期（约公元前十四世纪十四世纪-公元公元前十一世纪）我前十一世纪）我国目前已出土最负国目前已出土最负盛名的四足方鼎。盛名的四足方鼎。高高133厘米、口长厘米、口长110厘米、口宽厘米、口宽79厘米、重厘米、重832.84千克。立耳，柱足，千克。立耳，柱足，腹长方形，饰饕餮腹长方形，饰饕餮纹，腹内壁铸铭文纹，腹内壁铸铭文“司（或释后）母司（或释后）母戊戊”三字。三字

10、。 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低成本的钢铁冶炼方法使钢铁成为当今的主要结构材料的主要结构材料 金属铝成为生活中金属制品的主角金属铝成为生活中金属制品的主角 化学材料化学材料塑料用途越来越广塑料用途越来越广 新型材料的开发新型材料的开发 化学合成的各种药物为治疗疾病作出贡化学合成的各种药物为治疗疾病作出贡献献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上海南站钢结构圆形屋顶200506完工完工(直径直径256米米)铝箔包装材料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形形色色的铝制品铝合金幕墙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关节人造血管人造血管人造血管和人造血管和心脏补片心脏补片四氟乙烯号称塑料王，现在是生产不粘锅的理