2023学年完整公开课版化学

学化化学是研究物质的性质、组成、结构及其变化的科学。1．化学的历史发展简介

（1）化学的萌芽火加工改造酿造、染色熟食制陶、冶炼古代文明古代化学景德镇青花瓷中国河南安阳出土最大的商代青铜器（2）化学的兴起16世纪欧洲工业生产医药化学、冶金化学燃烧研究氧化理论和质量守恒定律定比定律、倍比定律、化合量定律1743-1794

1627-1691

19世纪初

近代原子论分子假说元素周期律（表）初步的无机化学体系

19世纪下半叶

建立了：化学热力学理论，化学平衡理论，并用以定量判断化学反应中物质转化的方向和条件。

同时建立了：溶液理论、电离理论、电化学和化学动力学的理论基础。物理化学的诞生，把化学从理论上提高到一个新的水平。20世纪电子、X射线和放射性同位素地质学、同位素宇宙化学核能、核化学元素周期表扩充不断补充和更新元素的观念现代化学是一门建立在实验基础上且实验与理论并驾齐驱的科学，实验与理论一直是化学研究中相互依赖、彼此促进的两个方面。进入20世纪以后，由于受到自然科学其他学科发展的影响，并广泛地应用了当代科学的理论、技术和方法，化学在认识物质的组成、结构、合成和测试等方面都有了长足的进展，而且在理论方面取得了许多重要成果。在无机化学、分析化学、有机化学和物理化学四大分支学科的基础上产生了许多新的化学分支学科。“化学——人类进步的关键”引自美国著名化学家、1951年诺贝尔化学奖获得者西博格博士“发现摩擦生火的意义超过发明蒸汽机”——恩格斯现代社会化学知识对人类社会生活的指导意义1.帮助人们了解化学与人类、自然与社会相互依存的关系。2.帮助人们提高对物质世界及其应用的认识和能力。3.帮助人们提高自我保护意识，延年益寿，保护人类赖以生存的环境，提高生活质量。化学与学科物理学生物学医学信息学化学化学与人类与生活与环境与材料与能源与生命与哲学1、化学与生活生活衣行食住质量优劣鉴别毒食物食物主要成分：水分、无机盐、碳水化合物、蛋白质、脂类、维生素等等。食品添加剂：防腐剂（苯甲酸及其钠盐）；抗氧化剂（抗坏血酸及其钠盐）；酸味剂（柠檬酸、酒石酸、苹果酸和乳酸）；着色剂（苋菜红、柠檬黄、赤藓红和亮蓝）；漂白剂（亚硫酸及其盐类）和防腐剂（亚硝酸盐）。2、化学与生命化学与药物化学元素与人体健康化学与人体衰老生命中的重要化合物水无机盐糖类脂类蛋白质核酸人体是由80多种元素所组成常量元素：标准健康成年人的元素组成为氧65％、碳18%、氢10％、氮3%、钙1.5％、磷1%、钾0.35％、硫0.25%、钠0.15％氯0.15%、镁0.05%等11种含量大于0.01％的元素称为人体常量元素。这些常量元素约占体重的99.9%。

微量元素：铁、锌、铜、锰、铬、硒、钼、钴、氟等，称为微量元素（铁又称半微量元素）微量元素在人体内的含量真是微乎其微，微量元素通过与蛋白质和其他有机基团结合，形成了酶、激素、维生素等生物大分子，发挥着重要的生理生化功能。人体各常量元素的作用钙Ca钙占人体重的1.7%左右，99%以羟基磷酸钙的形式存在于骨骼和牙齿中，血液中占0.1%。离子态的钙可促进凝血酶原转变为凝血酶，使伤口处的血液凝固。钙在其它多种生理过程都有重要作用，如在肌肉的伸缩运动中，它能活化ATP酶，保持肌体正常运动。磷P成年人体中磷的含量约为700克，80%以不溶性磷酸盐的形式沉积于骨骼和牙齿中，其余主要集中在细胞内液中。它是细胞内液中含量最多的阴离子，是构成骨质、核酸的基本成份，既是肌体内代谢过程的储能和释能物质，又是细胞内的主要缓冲剂镁Mg镁在人体中含量约为体重的0.05%，它是生物必需的营养元素之一。人体中镁50%沉积于骨骼中，其次在细胞内部，血液中只占2%，镁和钙一样具有保护神经的作用，是很好的镇静剂，严重缺镁时，会使大脑的思维混乱，丧失方向感，产生幻觉，甚至精神错乱。（排骨可以有效补充人体中所需钙元素，骨质中也富含磷元素）钠、钾、氯（Na,K,Cl）钠、钾、氯是人体内的宏量元素，分别占体重的0.15%、0.35%、0.15%，钾主要存在于细胞内液中，钠则存在于细胞外液中。而氯则在细胞内、外体液中都存在。这三种物质能使体液维持接近中性；决定组织中水分多寡。Na+在体内起钠泵的作用，调节渗透压，给全身输送水分，使养分从肠中进入血液，再由血液进入细胞中。它们对于内分泌也非常重要，钾有助于神经系统传达信息。氯用于形成胃酸。这三种物质每天均会随尿液、汗液排出体外，健康人每天的摄取量与排出量大致相同，保证了这三种物质在体内的含量基本不变。氯化钠注射液保湿产品（丙三醇又叫甘油）防皱产品第一个抗菌素——青霉素青霉素：在医治肺炎、淋病、梅毒、脑膜炎、气性坏疽、创伤感染以及其他传染病方面特别有效。青霉素的种类很多，主要是R基团的不同，例如，R为C6H5一CH2—为G型。其中G型是应用最广泛的一种。目前青霉素的生产仍是以生化方法即发酵制备为主。链霉素(C21H39N70l2)：是对结核杆菌有较强抑制作用的抗生素，对革兰阴性和阳性细菌皆有效。氯霉素(C11H12Cl2N205)：是世界上第一个用化学方法全合成的抗菌素，对革兰阳性和阴性细菌及克立茨体、衣原体等微生物都有抑制作用。临床上主要用于抑制伤寒、副伤寒。其他抗生素还有用于治疗头癣和手足癣的灰黄霉素、用于治疗白血病的正定霉素和阿霉素、用于治疗结核和麻风的利福霉素、能抑制肺炎双球菌和白喉杆菌的红霉素、能抑制结核杆菌的新霉素和卡那霉素、可用作抗肿瘤药物的博莱霉素等。四环素(C22H24N208)：它能抑制微生物的蛋白质的合成，它对克立茨体、革兰阳性和阴性细菌、螺旋体以及一些大型病毒均有抑制作用，用于治疗肺炎、败血症、斑疹伤寒、尿道感染、细菌性痢疾和肠内阿米巴痢疾。博莱霉素结构百浪多息对氨基苯磺酰胺对氨基苯甲酸依靠阻滞合成细菌生长所必需的维生素叶酸来抑制细菌，对于多种球菌(如脑膜炎双球菌、溶血性链球菌、肺炎球菌、葡萄球菌、淋球菌、痢疾杆菌、大肠杆菌、鼠疫杆菌)以及某真菌(放线菌)和疟原虫都有抑制作用。临床上用于治疗脑脊髓炎、上呼吸道感染、泌尿道感染、肠道感染、眼部感染、疟疾等疾病。2)、磺胺类药物阿斯匹林是人类常用的具有解热和镇痛等作用的一种药品，它的学名叫乙酰水杨酸。复方阿斯匹林由阿斯匹林、非那西汀和咖啡因三种药物组成。因为这三种药的拉丁文字头分别为A、P、C，所以又叫APC。2300多年前，西方医学的奠基人、希腊生理和医学家希波克拉底就已发现，水杨柳树的叶和皮具有镇痛和退热作用，但弄不清它的有效成份。1853年，德国化学家杰尔赫首次合成水杨酸盐类的前身—纯水杨酸。具有退热止痛作用，但毒性大，对胃有强烈的刺激。1897年，另一位德国化学家霍夫曼为解除父亲的风湿病之苦，将纯水杨酸制成乙酰水杨酸，这即是沿用至今的阿斯匹林。它保持了纯水杨酸的退热止痛作用，毒性和副作用却大为降低。1899年，德国化学家拜尔创立了以工业方法制造阿斯匹林的工艺，大量生产阿斯匹林，畅销全球。3)、阿斯匹林(aspirin)4)治疗高血压病药物心得安:又称盐酸普洛萘尔，可单独应用或与大多数其他抗高血压药联合应用。应用中不易引起体位性低血压。也可用于心绞痛的长期治疗。利血平为肾上腺素神经抑制药，可阻止肾上腺素神经末稍内介质的贮存，将囊泡中具有升压作用的介质耗竭。促进血压下降。可与血管扩张药硫酸双肼屈嗪和利尿降压药氢氯噻嗪共同使用，称为复方利血平。5)治疗动脉粥样硬化药物3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A(HMGCoA)还原酶，在肝脏中对胆固醇的形成起着重要作用。6)治疗心力衰竭的药物多巴胺咖啡因茶碱7)抗病毒药物病毒唑

Ribavirin（三氮畦唑核苷、Virazole）盐酸金刚乙胺阿昔洛韦3、化学与环境环境污染环境保护加强大气质量监测、改善环境状况，使用清洁能源，积极植树、造林、种草等A、大气污染B、水污染C、土壤污染禁止污水的任意排放；加强对新技术、新工艺的研究与应用；力争实现无污染生产。控制污染源，植树造林较少荒漠化CO2、NO2等温室气体SO2、氮氧化物等酸性气体氟氯烃污染有毒气体泄漏粉尘污染有毒气体的泄漏（1）未经处理而排放的工业废水；（2）未经处理而排放的生活污水；（3）大量使用化肥、农药、除草剂而造成的农田污水；（4）堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾；（5）森林砍伐，水土流失；（6）因过度开采，产生矿山污水。①化学污染物。包括无机污染物和有机污染物。前者如汞、镉、铅、砷等重金属，过量的氮、磷植物营养元素以及氧化物和硫化物等;后者如各种化学农药、石油及其裂解产物,以及其他各类有机合成产物等。②物理污染物。指来自工厂、矿山的固体废弃物如尾矿、废石、粉煤灰和工业垃圾等。③生物污染物。指带有各种病菌的城市垃圾和由卫生设施（包括医院）排出的废水、废物以及厩肥等。④放射性污染物。主要存在于核原料开采和大气层核爆炸地区，以锶和铯等在土壤中生存期长的放射性元素为主。智能材料4、化学与材料新型碳材料新型合金材料功能陶瓷材料新型有机高分子材料功能复合材料功能奇异的纳米材料钛金计算机钛金插座板钛金支架托

股骨远端髁支持接骨板纯钛腕关节融合接骨板4.5mm髋部钩状接骨板锁定加压接骨板空心钛螺钉钛合金髋动力螺钉钛骨植入物X光透视图美国中程空对空导弹

复合材料浴缸复合材料钢筋5、化学与能源可燃冰氢能燃料电池煤、石油、天然气由旧能源到新能源

砖木取火蒸汽机油田发电厂核能氢氧焰水针剂拉丝封口氢能源运载火箭太阳能供电燃料手机电池烟煤

2008北京奥运会火炬长72cm，重985g，燃烧时间15min，能在每小时65km的强风和每小时50mm的大雨情况下保持燃烧。在工艺上采用轻薄高品质铝合金和中空塑件设计，十分轻盈。下半部喷涂高触感塑胶漆，手感舒适不易滑落。火炬主体材料为铝合金。2008北京奥运火炬燃烧中的化学2008北京奥运会火炬

2、

氢燃烧时放出热量：

氢的燃烧热为28900KJ／Kg,大约是汽油燃烧热的三倍。且反应产物是水，对环境没有污染，所以人们把氢称作清洁能源。

3、氢能源的主要特点(1)重量最轻的元素。(2)导热性最好的气体，比大多数气体的导热系数高出10倍。(3)自然界存在最普遍的元素。据估计它构成了宇宙质量的75％。主要以化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。(4)除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，是汽油发热值的3倍。(5)燃烧性能好，无毒等

。

液氢用作火箭燃料液氢、液氨或储氢合金贮存的氢气用作汽车燃料氢的生产成本高于化石燃料，推广使用尚有困难。5、氢能源的利用

（二）燃料电池——改变未来世界的新科技

燃料电池(FuelCell)——将存在于燃料（还原剂）和氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。燃料电池的概念是1839年英国科学家G.R.Grove提出的，至今已有大约160年的历史。

可燃冰——天然气水合物，一种非常有优势的能源。一个全世界各国科学家、政治家、老百姓都特别关注的重大前沿课题2010年5月1号凌晨我国科学家在中国南海北部发现了可燃冰。（三）能源新发现——可燃冰

纯净的可燃冰，它大部分都是可以燃烧的甲烷（天然气），还有一部分乙烷，乙烷也能够烧。可燃冰的纯度一般都在70％-80％左右，但我国南海的可燃冰报告的数据纯度可达99.7％-99.9％。可燃冰的组成神秘的可燃冰

可燃冰是分子的结合体。