第一节 走进化学科学.ppt

1、,化学1 （必修）,普通高中课程标准试验教科书,第一章 认识化学科学 第1节 走进化学科学,山东科学技术出版社,溶洞的形态为什么会发生变化？,自然界中的 溶洞,实验探究 在澄清石灰水中通入适量的CO2 再通入过量的CO2 ，观察现象。,出现白色沉淀,白色沉淀消失,出现白色沉淀,由于溶洞中含有 较高浓度的CO2 ， 发生了 CaCO3Ca(HCO3)2 CaCO3 的转化,加热得到的 澄清溶液,1.澄清石灰水通入适量 的二氧化碳时生成难溶的 碳酸钙沉淀： C02+Ca(OH)2=CaCO3 + H2O,2.当通入过量的二氧化碳时，碳酸钙又溶解生成可溶的碳酸氢钙,加热碳酸氢钙又产生碳酸钙沉淀。 C

2、aCO3 + C02 + H2O = Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2CaCO3 + H2O + C02,3.溶洞形状的变化就是由于溶洞中含有浓度较高的二氧化碳气体与水以及碳酸钙发生上述反应的缘故。,交流*研讨1. 通过初中化学课程的学习以及上面的介绍，你对化学科学有了哪些认识?你能否用简短的几句话或几个词语描述一下你心中的化学?,化学就是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的自然科学，她对于我们认识和利用物质具有重要的作用。,化学科学就是研究各种各样的物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的自然科学，她具有创造性和实用性，她对于我们认识和利用物质具有重要的作

3、用。,交流*研讨2.化学与人类生活水平的提高和人类社会的发展密切相关，研究领域十分广泛。你对化学科学研究的哪些问题感兴趣?,化学世界神奇美妙，化学天地广袤无垠，化学科学魅力无穷，在高中阶段你将学习那些化学科学知识和方法呢？还是让这套教材带你走进化学科学吧！,目 录,一、化学是具有创造性的、实 用的科学 二、化学科学的形成和发展 三、化学科学的探索空间,一、化学是具有创造性的、实用的科学,化学学科的创造性是指：人们不但可以从自然界中认识、提取很多物质，或从已有物质出发制造这些物质，而且能够设计出具有特殊性质或功能的新分子，创造出自然界中不存在的物质。 1.从自然物质中认识物质的性质和结构、把它们

4、从矿物、岩石、或生物体中提取出来。 2.从现有的物质制造出自然界中不存在的物质，以满足人类科研、生产、生活的需求。 3.目前已发现和创造的化合物已经超过3500万种。且每年以几百万种的速度增长。,目录,化学学科的实用性是指：它在人类的生产、生活中有着重要作用。 如果没有化学科学： n20世纪初的合成氨技术人类将面临饥饿的威胁； n抗生素、抗病毒新药的成功研制人类将难以摆脱病魔； n合成塑料、纤维、橡胶、硅芯片和光导纤维人类将不可能进入信息时代； n玲琅满目的化妆品和功能各异的食品添加剂人类生活不会如此丰富多彩。,二、化学科学的形成和发展,古代： 最早的化学实践活动是地球先民们生火取食、之后人们

5、学会了烧制陶瓷、冶金、酿酒，并希望制出长生不老药或把廉价金属炼制成金。 近代： 1661年，英国化学家、物理学家波义耳提出化学元素的概念，标志着近代化学的诞生。 1771年，法国化学家拉瓦锡建立燃烧现象的氧化学说，使近代化学取得了革命性的进展。 1803年，英国化学家、物理学家道尔顿提出原子学说，为近代化学的发展奠定了坚实的基础。 1869年，俄国化学家门捷列夫发现元素周期律，把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系。 近代化学发展过程中的四个里程碑，化学始终沿着原子学说这一主线发展，也展现了化学发展过程中从宏观（物质、元素）到微观（原子），从感性（物质性质）到理性（元素周期律）这一逐步深入

6、的认识过程。也体现了化学是在原子、分子层次上研究物质的自然科学。,目录,化学探究的 一般方法：,提出问题,观察思考,提出假说,收集证据、验证假说,表达交流,完善证据、得出结论,化学科学发展的几个重要历史时期：,1661年，英国化学家、物理学家波义耳提出化学元素的概念，标志着近代化学的诞生。 1771年，法国化学家拉瓦锡建立燃烧现象的氧化学说，使近代化学取得了革命性的进展。 1803年，英国化学家、物理学家道尔顿提出原子学说，为近代化学的发展奠定了坚实的基础。 1869年，俄国化学家门捷列夫发现元素周期律，把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系。,门捷列夫,现代： 现代化学的重要成就：从宏观

7、向微观的深入研究中，发现了放射性同位素，建立了现代量子化学理论、崛起了合成化学；创立了高分子化学；化学动力学与热力学得到了开创性研究；化学工业迅速发展；并在原子、分子水平上深入对物质进行研究； 现代化学的研究手段不断提高，有：X射线、原子吸收光谱、红外光谱、质谱、核磁共振和交叉分子束技术等。用于分析和测试物质结构，跟踪化学反应历程。 现代化学的发展带动和促进了相关科学的进一步发展。如化学家对蛋白质化学结构的测试和合成，使人们对生命过程有了更深刻的认识，如近年来化学与生物科学共同揭示了生命的遗传物质DNA的结构和遗传规律，使生命科学进入研究基因组成、结构和功能的新阶段。,阅读教材资料在线20世纪

8、诺贝尔化学奖获奖成果举例 交流与研讨 20世纪化学研究的内容和基本特征,在原子分子水平上继续深入对物质进行研究；化学研究正在与其他科学领域研究相结合。,我国化学对世界的贡献,约50万年前 “北京猿人”已会用火公元前86千年 中国(新石器时代)开始制陶器约公元前2千年 中国已会铸铜公元前14087年 中国发明了造纸术公元前一世纪至公元一世纪 中国本草经成书,书中记载动物、植物、矿物、药物达365种十世纪 中国(宋代)把火药用于制造火药箭、火球等武器1942年 中国的侯德榜发明了联合制碱法1965年 中国科学家合成出牛胰岛素,是首次人工合成蛋白质由硅原子排列的两个汉字-中国，由分子构成的分子齿轮和

9、分子马达，神州五号、六号飞船的发射回收。,我国古代在化学发展方面的贡献,用硅原子组成的两个汉字 中国。此照片由中国科学院 北京真空物理实验室提供， 照片中的每一个亮点代表一 个硅原子（放大180万倍）。,神舟五号返回舱,三、化学科学的探索空间,1.化学家可以在微观层面上操纵分子和原子，进行分子扩展以及组装分子材料、分子器件和分子机器（如碳纳米管分子导线、分子开关、分子磁体、分子电路和分子计算机）等。 2.利用现代化学技术，解决能源和资源的合理开发，环境污染的治理等问题，制造出对环境无害的化学品和生活用品，减少对环境的污染，保护生态环境。 3.化学科学将继续推动材料科学的发展，创造各种新型功能材

10、料不断丰富与人类的生存和发展息息相关的物质世界。 4.进一步在分子水平上了解疾病的病理，寻求有效的防治措施，促进人类的身心健康。,目录,化学是在原子、分子层次上认识 物质的结构、性质，变化规律的自然科学。 它具有实用性和创造性，并有巨大的探索 空间。已成为现代科学中的 “中心学科”。,小 结,交流与研讨 化学科学与人类生活水平的提高和人类社会的发展密切相关，研究领域十分广泛。你对化学科学研究的哪些问题感兴趣?,知识拓展,璀璨的分子明星： 1.NH3（1909年、德国哈伯） 2.硝化甘油（19世纪六十年代、瑞典诺贝尔）。 3.NO（1992评为明星分子。 1998年三位科学家因此获诺贝尔生理学和医学奖）。 4.富勒烯C60(1996年三位美、英科学家因此获诺贝尔奖)，此后还有碳纳米管等。,化学学科的分