包括失去结晶水、晶体转变、固相

1、绪言知识目标：通过本节课向学生简单介绍化学发展历史，使学生初步了解化学在人类进步中的一些作用。从化学在近代对人类科学进步的实际作用中，去体会“化学人类进步的关键”的简单内涵。能力目标：简单了解高中化学学科特点和学习方法。情感目标：在了解世界科学技术发展成就的同时，了解我国在化学方面的成就，激发学生崇尚科学和追求科学的热情，培养学生的爱国主义精神和为将来学生解决实际活动时的积极探索科学的精神。通过本节课的学习，明确在高中阶段学习化学学科的重要性，提高学生学习高中化学的兴趣和积极性。 教学分析和建议（1）教材分析：由于本节是高中化学第一节课，教材三个侧重点中国对化学发展的贡献；典型的科技成果；现代

2、生活中所接触的化学材料。如中国古代对化学知识的应用；从古至今对能源的利用等；人类用肉眼无法直接看到的一些原子和分子，现在已经可以通过扫描隧道显微镜看到一些原子和分子的存在。（2）教法建议：课堂总结与领悟式。结合教材的知识点和教师补充的相关化学知识，向学生展示和介绍有关内容。有条件的学校可采用课前探究式，课上归纳式。教师提前布置学生探究的有关内容，让学生全方位的查找资料，课堂的中心是学生发言，教师主持和评价。“高中化学的学科特点和学习方法”的教法建议：学生课下走访高三学生了解高中化学的学科特点和较优秀的学习方法，课上教师要补充初高中在化学知识框架侧重点的不同和高中试题类型的复杂性。 教学设计方案

3、 课题：绪言 化学-人类进步的关键教学重点：使学生了解化学在人类进步中的重要地位和作用；认识中国对化学发展的贡献和成就，培养爱国主义精神；激发学生学习化学的兴趣；了解高中化学的学习方法；培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。教学难点：中国对化学发展的贡献和成就；学生学习高中化学的方法。教学过程：引言在高中，化学仍是一门必修课。“化学人类进步的关键”这句话引自美国著名化学家、诺贝尔化学奖获得者西博格教授的一次讲话。也许我们对这句话的含意还知之甚少，相信学完本节课后一定会同意西博格教授的观点，对化学有一个全新的认识。同时希望同学们在学习前人所留下的成就之后，能立志学好高中化学，争取以后也能在

4、化学领域留下你的“足迹”。 板书 绪言 化学-人类进步的关键 板书一、超显微世界 过渡 1803年英国化学家道尔顿提出了原子论。1811年意大利物理学家阿伏加德罗在前人的基础上明确了分子概念。如果在当时是“奇妙的假说”，请同学们看现代的最新成就。 阅读教材第一页由中国科学院北京真空物理实验室提供的用硅原子组成的两个汉字“中国”的照片。 讲解照片上的两个字是在硅晶体表面，通过操纵硅原子“写出”的。“中国”两个字“笔画”的宽度约两纳米（ ），这是目前世界上最小的汉字，说明人类已进入操纵原子的时代，目前只有中国等少数国家掌握。我们应该为此感到自豪。 播放影象“超显微世界”09分55秒。 板书二、化学

5、发展阶段 1实用技术阶段 讲解 自从有了人类，化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火，用火烧煮食物，烧制陶器，冶炼青铜器和铁器，都是化学技术的应用。正是这些应用，极大地促进了当时社会生产力的发展，成为人类进步的标志。今天，化学作为一门基础学科，在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。 过渡在对“药物”和“冶金”的广泛探究之下，产生了原子-分子学说，使化学从实用技术跨入了科学之门。 板书2近代化学阶段 学生讨论 通过讨论或阅读教材，请同学们举出一些近代化学的成果？ 主要是建立了原子-分子学说。使化学从实用技术跨入了科学之门。在这一理论的指导下，人们发现了大量元素，同时揭示了物质世界的根

6、本性规律元素周期律。 板书3现代化学阶段 学生讨论 通过讨论或阅读教材，请同学们举出一些现代化学的成果？主要是建立了物质结构理论。使物质世界的秘密进一步揭开，合成物质大量出现。板书三、我国的贡献和成就解释我国对化学发展的贡献和在化学发展中的成就。过渡我国的四大发明有两项是化学的成就。我国的烧瓷技术世界闻名。精美的青铜制品世上罕见。（1）出示彩图，欣赏国宝（2）投影演示以下文字，了解中国前人对化学的贡献。陶瓷大约一万年以前，人们发现某些粘土容易塑造成型，而且经过焙烧变得十分坚硬，并且基本上不透水，用这种材料加工成的瓷器可以代替部分木、石、骨制的器皿，这就是瓷器。 它是人类掌握的第一种人工材料的制

7、品，也是人类利用化学手段创造的第一种自然界不存在的新物质，是人类历史上最早从事的一项化工生产。 制陶器以粘土为原料。 粘土是由某些岩石的风化产物，如云母、石英、长石、高岭土、多水高岭土、方解石以及铁质、有机物所组成。粘土中最主要的化学成分是氧化硅、氧化铝及多种（钙、镁、铁、钾、钠等）氧化物。 在8000C以上温度，粘土发生一系列复杂的化学变化，包括失去结晶水、晶体转变、固相反应和产生低共熔玻璃相的产生等。 陶器属于硅酸盐制品的一种。 陶器的特点耐火、抗氧化、不易腐蚀、不溶于水、保存长久等。 不同陶器化学组成的常用标记方法。以下列氧化物的质量分数（%）来表示， 、 、 、 、 、 、 、 、 、

8、 等。C14断代。中国陶器的制作至少已有8000年以上的历史。中国古代的酿造化学酿造食品在中国的传统食品中占据了一个特殊的地位。例如酒、醋、酱油等。中国旧时有一句俗话“开门七件事，柴、米、油、盐、酱、醋、茶”。酿造食品的制作都是通过以微生物的作用为主的生物化学过程，将粮食、豆类或果品加工成人们喜爱的食品、饮料或调料。 这个生物化学过程，古人当然不知道其化学原理，但经过长期的实践，积累了丰富的经验，掌握了高超的技艺，使酿造技术不断地得到发展。古时人类对金属的使用无论在中国还是在其他一些古老的文明发源地区，在人们使用金属的历史上，几乎都是铜器先于铁器，这是一个普遍的规律。其主要原因： （1）在自然

9、界中有天然铜，而自然界中没有天然铁（陨石是极罕见的从天外飞来物）。 （2）在远古的技术条件下，炼铜比炼铁要容易，技术难度小。主要原料孔雀石CuCO3Cu(OH)2、还原剂炭和燃料。 （3）翠绿色的孔雀石比一般的铁矿石要醒目，容易发现识别。 天然铜的纯度很高，一般只含锡、铅、锑、镍等金属杂质，总量小于0.5%。 红铜质地比较柔软，不宜于制作工具，也不适合制造兵器。而铜锡与铜铅合金，硬度较红铜要大很多，而且坚韧。锡、铅的引入可使铜的熔点低，因此更提高了铸造性能。所以冶铜工艺从冶炼铜进一步发展到有意识地冶炼青铜。从单纯冶炼孔雀石到冶炼孔雀石、锡石（ ）或孔雀石、铅矿石（如方铅矿PbS）的混合物。青铜

10、器发源地可能在中国。锌黄铜（铜锌合金）可能发源地在国外。 中国古代曾炼制流行过两种灿烂如银的白铜。白铜是一种铜镍合金，利用赤铜与镍矿石或铜、镍矿石合炼出来的；另一种是铜砷合金，是用砒石类矿物或砒霜与铜合炼出来的，这类合金中当砷含量超过10%时，则洁白如银光灿殊美。 黄金在自然界多以天然金存在，光耀醒目，容易发现和识别，所以采集和利用早。距今4000年前我国先民已经采集黄金。从中国地质学的角度考察，我国古代采集的黄金可分为沙金和山金两种。天然黄金中多少总含有一些银。随成色的高低，由深而浅，但都是黄色。古人云“其色七青、八黄、九紫、十赤，以赤为足色金也”。中国古代称之为“黄银”的一种天然金，含银高

11、达20%以上，呈淡黄色。中国古代对金属银的识别、使用和冶炼较黄金稍晚些。我国发明冶金，距今约50004000年的新石器时代的晚期。中国的炼丹术炼丹术是中国古代自己独立发展起来，并流行了很久的一种方术。它的手段和目的的试图以自然界的一些矿物（偶尔用某些植物）为原料，通过人工的方法（化学加工）制造出某种性质神异的药剂（神丹大药），人服了它可致长生不死，甚至羽化成仙。炼丹一般可分为炼丹与炼金两部分。有人把中国炼丹术称为“金丹术”。炼丹术活动不仅在中国古代发生过，世界上其它的几个文明古国如希腊、印度、阿拉伯及中世纪的欧洲各国，也都先后出现过这种活动。炼丹术的方法都采用化学手段。必须进行很多的化学试验（

12、先称实验），所以设计、制造了很多原始的化学实验仪器，观察并发现了许多化学变化。因此这种方术尽管在其内容中有很多错误、消极的东西，但客观上它开阔了人类的视野，不仅人工制造出了一些自然界不存在的化合物，提取和精制了很多化学制剂，炼出了一些黄色和白色的合金，并且找到了不少解决难大症的丹药，造福人类。尤其是中国的炼丹家，还在这种活动中发明了原始火药。极大地推动了人类社会进步。炼丹术实际上就是化学的原始形式，并在世界科学史上最终孕育出了近代化学。（3）投影演示，了解近代中国的成就1965年，我国的科学工作者经过6年多坚持不懈的努力,获得了人工合成的牛胰岛素结晶。经鉴定，人工合成的胰岛素，它结构、生物活性

13、、物理化学性质、结晶形状，都和天然的牛胰岛素完全一样，这是世界上第一个人工合成的蛋白质。十多年来，这项成果经受了长期实践的检验，证明数据完整可靠，可以重复。胰岛素是一种蛋白质，它的分子量接近六千。胰岛素的分子具有蛋白质所特有的结构特征，被公认为典型的蛋白质。胰岛素分子由 A、 B两条链组成， A链有21个氨基酸，两条链通过两个二硫键连在一起。胰岛索分子还具有空间结构，也就是说它的肽链能有规律地在空间折叠起来，具有空间结构的胰岛素分子还可以整齐地排列起来形成肉眼可见的结晶体。我国的这项工作开始于1958年，首先成功地将天然胰岛素的A、B两条链拆开,再重新连接而得到了重合成的天然胰岛索结晶,为下一

14、步的人工合成确定了路线。随后拿到了人工合成的B链和A链，并分别与天然的A链和B链连接而得到了半合成的胰岛素。最后将人工合成的A链和B链连接而得到了全合成的结晶胰岛素。蛋白质是生命的重要物质基础。人工合成牛胰岛素的成功，标志着人类在探索生命奥秘的征途中向前跨进了重要的一步。开始了用人工合成方法来研究蛋白质结构与功能的新阶段，还推动了我国胰岛素分子空间结构的研究和胰岛索作用原理的研究，使我国的胰岛素研究形成了具有我国特色的体系，并培养了一批优秀的蛋白质和多肽的研究人才。在这项工作完成以后，我国的科学工作者继续改进合成方法，并合成了许多有实际应用价值的多肽激素，同时进行了更大蛋白质分子的人工合成。胰

15、岛素人工合成的成功，为我国蛋白质的基础研究和实际应用开辟了广阔的前景。板书四、化学与社会的关系板书1化学材料的分类与发展展示不锈钢材料、石墨材料、陶瓷材料、橡胶、合成纤维、半导体材料、光导纤维实物。通过观察、讨论和阅读教材了解常见化学材料。板书2能源的开发与合理利用展示石油、煤炭、汽油、煤油、柴油、乙醇、甲烷等实物。观察颜色、状态，闻气味。通过观察、讨论和阅读教材了解常用能源。板书3人类的健康与环境保护可以让学生简单畅谈，不宜过深。板书五、高中化学的知识结构和学习建议编者建议高中化学知识结构可以纵向或横向简单介绍。对学生学习建议要有说服力和感染力，对学生的新要求不宜多。参考讲述内容初中和高中化

16、学的主要区别：初中化学讲基础，高中化学注重理论、实验；初中化学多数知识是通过感受得到的，高中化学有些知识需要学生去领悟；初中化学知识面很小，高中化学涉及的知识面广而且与化学实际应用联系的多；初中化学靠学生记忆回答问题或靠模仿回答试题的较多，高中化学要求学生具有一定的分析问题、研究问题和解决问题的能力；与初中化学比较，高中化学更需要学生科学的学习方法、一定的自学能力和课外知识的积累。本节课的总结和评价根据实际完成的情况和教学效果而定。教学手段：影像和文字投影、实物展示。设计思想：本节由于是第一节化学课，学生基本上没有课堂练习，所以教师准备的资料很多，但教者可根据实际情况安排教学内容。课上安排基本

17、上是“主题情境阅读感受引导讲解讨论小结”。板书设计：绪言 化学-人类进步的关键一、超显微世界 四、化学与社会的关系二、化学发展阶段 1化学材料的分类与发展1实用技术阶段 2能源的开发与合理利用2近代化学阶段 3人类的健康与保护环境3现代化学阶段 五、高中化学的知识结构三、我国的贡献和成就 和学习建议扩充资料创立分子学说的阿佛加德罗Amedeo Avogadro 1776一1856 在物理学和化学中，有一个重要的常数叫阿佛加德罗常数。 摩尔。它表示1摩尔的任何物质所含的分子数。 在物理学和化学中，还有一常见的定律叫阿佛加德罗定律。它的内容是在同一温度、同一压强下，体积相同的任何气体所含的分子数都

18、相等，这一定律是意大利物理学家阿佛加德多于1811年提出的，在19世纪，当它没有被科学界所确认和得到科学实验的验证之前，人们通常把它称为阿佛加德罗的分子假说。假说得到科学的验证，被确认为科学的真理后，人们才称它为阿佛加德罗定律。在验证中，人们证实在温度、压强都相同的情况下，1摩尔的任何气体所占的体积都相等。例如在 、压强为760mmHg时，1摩尔任何气体的体积都接近于224升，人们由此换算出：1摩尔任何物质都含有 个分子，这一常数被人们命名为阿佛加德罗常数，以纪念这位杰出的科学家。 阿佛加德罗在科学史上占据这样一个重要地位，那么他究竟是个什么样的人呢？让我们从分子论的提出说起。分子假说的曲折经

19、历 现在，大家都认识到分子论和原子论是个有机联系的整体，它们都是关于物质结构理论的基本内容。然而在阿佛加德罗提出分子论后的50年里，人们的认识却不是这样。原子这一概念及其理论被多数化学家所接受，并被广泛地运用来推动化学的发展，然而关于分子的假说却遭到冷遇。阿佛加德罗发表的关于分子论的第一篇论文没有引起任何反响。3年后的1814年，他又发表了第二篇论文，继续阐述他的分子假说。也在这一年，法国物理学家安培，就是那个在电磁学发展中有重要贡献的安培也独立地提出了类似的分子假说，仍然没有引起化学界的重视。已清楚地认识到自己提出的分子假说在化学发展中的重要意义的阿佛加德罗很着急，在1821年他又发表了阐述

20、分子假说的第三篇论文，在文中他写道：“我是第一个注意到盖吕萨克气体实验定律可以用来测定分子量的人，而且也是第一个注意到它对道尔顿的原子论具有意义的人。沿着这种途径我得出了气体结构的假说，它在相当大程度上简化了盖，吕萨克定律的应用。”在他讲述了分子假说后，他感慨地写道：“在物理学家和化学家深入地研究原子论和分子假说之后，正如我所预言，它将要成为整个化学的基础和使化学这门科学日益完善的源泉。”尽管阿佛加德罗作了再三的努力，但是还是没有如愿，直到他1856年逝世，分子假说仍然没有被大多数化学家所承认。道尔顿的原子论发表后，测定各元素的原子量成为化学家最热门的课题。尽管采用了多种方法，但因为不承认分子

21、的存在，化合物的原子组成难以确定，原子量的测定和数据呈现一片混乱，难以统一。于是部分化学家怀疑到原子量到底能否测定，甚至原子论能否成立。不承认分子假说，在有机化学领域中同样产生极大的混乱。分子不存在，分类工作就难于进行下去，例如醋酸竟可以写出19个不同的化学式。当量有时等同于原子量，有时等同于复合原子量（即分子量），有些化学家干脆认为它们是同义词，从而进一步扩大了化学式、化学分析中的混乱。无论是无机化学还是有机化学，化学家对这种混乱的局面都感到无法容忍了，强烈要求召开一次国际会议，力求通过讨论，在化学式、原子量等问题上取得统一的意见。于是1860年9月在德国卡尔斯鲁厄召开了国际化学会议。来自世

22、界各国的140名化学家在会上争论很激烈，但役达成协议。这时意大利化学家康尼查罗散发了他所写的小册子，希望大家重视研究阿佛加德罗的学说。他回顾了50年来化学发展的历程，成功的经验，失败的教训都充分证实阿佛加德罗的分子假说是正确的，他论据充分，方法严谨，很有说服力。经过50年曲折经历的化学家此时已能冷静地研究和思考，终于承认阿佛加德罗的分子假说的确是扭转这一混乱局面的唯一钥匙。阿佛加德罗的分子论终于被确认，阿佛加德罗的伟大贡献终于被发现，可惜此时他已溘然长逝了。甚至没有为后人留下一一张照片或画像。现在唯一的画像还是在他死后，按照石膏面模临摹下来的。分子论的提出 就在英国化学家道尔顿正式发表科学原子

23、论的第二年（1808年），法国化学家盖吕萨克在研究各种气体在化学反应中体积变化的关系时发现，参加同一反应的各种气体，在同温同压下，其体积成简单的整数比。这就是著名的气体化合体积实验定律，常称为盖吕萨克定律。盖吕萨克是很赞赏道尔顿的原子论的，于是将自己的化学实验结果与原子论相对照，他发现原子论认为化学反应中各种原子以简单数目相结合的观点可以由自己的实验而得到支持，于是他提出了一个新的假说：在同温同压下，相同体积的不同气体含有相同数目的原子。他自认为这一假说是对道尔顿原子论的支持和发展，并为此而高兴。 没料到，当道尔顿得知盖吕萨克的这一假说后，立即公开表示反对。因为道尔顿在研究原子论的过程中，也曾

24、作过这一假设后被他自己否定了。他认为不同元素的原子大小不会一样，其质量也不一样，因而相同体积的不同气体不可能含有相同数日的原子。更何况还有一体积氧气和一体积氮气化合生成两体积的一氧化氮的实验事实（ ）。若按盖吕萨克的假说，n个氧和2n个氮原子生成了2n个氧化氮复合原子，岂不成了一个氧化氮的复合原子由半个氧原子、半个氮原子结合而成？原子不能分，半个原子是不存在的，这是当时原子论的一个基本点。为此道尔顿当然要反对盖吕萨克的假说，他甚至指责盖吕萨克的实验有些靠不住。 盖吕萨克认为自己的实验是精确的，不能接受道尔顿的指责，于是双方展开了学术争论。他们俩人都是当时欧洲颇有名气的化学家，对他们之间的争论其

25、他化学家没敢轻易表态，就连当时已很有威望的瑞典化学家贝采里乌斯也在私下表示，看不出他们争论的是与非。 就在这时意大利一位名叫阿佛加德罗的物理学教授对这场争论发生了浓厚的兴趣。他仔细地考察了盖吕萨克和道尔顿的气体实验和他们的争执，发现了矛盾的焦点。1811年他写了一篇题为：“原子相对质量的测定方法及原子进入化合物的数目比例的确定”的论文，在文中他首先声明自己的观点来源于盖吕萨克的气体实验事实，接着他明确地提出了分子的概念，认为单质或化合物在游离状态下能独立存在的最小质点称作分子，单质分子由多个原子组成，他修正了盖吕萨克的假说，提出：“在同温同压下，相同体积的不同气体具有相同数目的分子。”“原子”

26、改为“分子”的一字之改，正是阿佛加德罗假说的奇妙之处。由此可见，对科学概念的理解必须一丝不苟。对此他解释说，之所以引进分子的概念是因为道尔顿的原子概念与实验事实发生了矛盾，必须用新的假说来解决这一矛盾。例如单质气体分子都是由偶数个原子组成这一假说恰好使道尔顿的原子论和气体化合体积实验定律统一起来。根据自己的假说，阿佛加德罗进一步指出，可以根据气体分子质量之比等于它们在等温等压下的密度之比来测定气态物质的分子量，也可以由化合反应中各种单质气体的体积之比来确定分子式。最后阿佛加德罗写道：“总之，读完这篇文章，我们就会注意到，我们的结果和道尔顿的结果之间有很多相同之点，道尔顿仅仅被一些不全面的看法所

27、束缚。这样一致性证明我们的假说就是道尔顿体系，只不过我们所做的，是从它与盖吕萨克所确定的一般事实之间的联系出发，补充了一些精确的方法而已。”这就是1811年阿佛加德罗提出分子假说的主要内容和基本观点。化学神秘的名字 “化学”的英文词为Chemistry，法文Chimie，德文Chemie，它们都是从一个古字、即拉丁字chemia，希腊字Xwa(Chamia)，希伯莱字Chaman或Haman，阿拉伯字Chema或Kema，埃及字Chemi演化而来的。它的最早来源难以查考。从现存资料看，最早是在埃及第四世纪的记载里出现的。所以有人认为可以假定是从埃及古字Chemi来的，不过这个名字的意义很晦涩，

28、有埃及、埃及的艺术、宗教的迷惑、隐藏、秘密或黑暗等意义。其所以有这些意义，大概因为埃及在西方是化学记载诞生的地方，也是古代化学极为发达的地方，尤其是在实用化学方面。例如，埃及在十一朝代进已有一种雕刻表示一些工人下在制造玻璃，可见至少在公元前2500年以前，埃及已知道玻璃的制造方法了。再从埃及出土的木乃伊看，可知在公元前一、二千年时已精于使用防腐剂和布帛染色等技术。所以古人用埃及或埃及的艺术来命名“化学”。至于其它几种意义，可能因为古人认为化学是一种神奇和秘密的事业以及带有宗教色彩的缘故。中国的“化学”史当然也是毫不逊色的。大约500011000年前，我们已会制作陶器，3000多年前的商朝已有高

29、度精美的青铜器，造纸、瓷器、火药更是化学史上的伟大发明。在十六、十七世纪时，中国算得上是世界最先进的国家。“化学”二字我国在1856年开始使用。最早出现在英国传教士韦廉臣在1856年出版的格物探原一书中。科学的业绩永载史册 阿佛加德罗出生在一个世代相袭的律师家庭。按照他父亲的愿望，他攻读法律，16岁时获得了法学学上学位，20岁时又获得宗教法博士学位。此后当了3年律师。蝶蝶不休的争吵和尔虞我诈的斗争使他对律师生活感到厌倦。1800年他开始研究数学、物理、化学和哲学，并发现这才是他的兴趣所在。1799年意大利物理学家伏打发明了伏打电堆，使阿佛加德罗把兴趣集中于窥视电的本性。1803年他和他兄弟费里斯联名向都灵科学院提交了一篇关于电的论文，受到了好评，第二年就被选为都灵科学院的通讯院士。这一荣誉使他下决心全力投入科学研究。1806年，阿佛加德罗被聘为都灵科学院附属学院的教师，开始了他一边教学、一边研究的新生活。由于阿佛加德罗的才识