化学----人类进步的关键

化学- 人类进步的关键,制作人 李文华,“化学人类进步的关键”摘自著名化学家西博格博士 1979年在美国化学会成立100周年大会上的讲话。纵观化学 发展的历史，我们就会发现：化学对社会的发展和人 类的进步产生了多么巨大的作用。 西博格（Glenn Theodore Seabory，19121999）是美国 核化学家。1940年他与麦克米伦（E.M.Mcmillan）等人共 同发现了94号元素钚。在第二次世界大战期间，他领导的芝 加哥大学冶金实验室，创立了生产原子弹材料钚的化学流程， 这是核武器研制成功的一个关键步骤。 1944年，他提出了锕系元素概念与它们的电子结构，这不仅使近代元素周期表趋于完整，而且为后来逐一合成人工超铀元素指明了方向。战后，他长期从事合成超铀元素的研究工作，与其同事一起发现了9个超铀元素。他还参与了许多有重要实际应用价值的放射性核素的发现工作，如钚239、铀233、铁59、碘131、钴57和钴60等。20世纪90年代，他致力于超重核的探索和锕系元素的重离子核反应的研究。 他和麦克米伦（E.M.Mcmillan）因发现并研究超铀元素而共同获得1951年诺贝尔化学奖。,金刚石,最小的汉字,超真空扫描隧道显微镜,一、化学研究的对象 以原子或分子形式存在的物质。,二、化学的发展史,习题,1.在医学巨著中，记载了许多化学鉴定的方法。 2.1965年，我国科学工作者在世界上第一次用化学方法合成了具有生物活性的蛋白质是。 3.1981年，我国科学工作者又在世界上首次用人工方法合成了一种与天然分子相同化学结构和完整生物活性的为人类探索生命的秘密迈出了第一步。,三、化学与生活 1.材料的分类 （1）化学组成和特性。 （2）使用功能。 2.化学在现代社会发展过程中的重要性。 3.现代化学的发展方向。,四.化学的学习方法 *重视实验技能的提高， 注意观察身边的化学问题， 勤于思考，重视培养自学的能力。 预习思考听讲记录练习提高课本落实主动学习 *国外流行的一种“SQ3R”学习法。,实用技术,近代化学,现代化学,冶金、酿酒、火药、造纸等,原子分子学说,现代物质结构理论,化学发展史,材料是人类赖以生存和发展的物质基础，一直是人类进步的一个重要里程碑。 例如，历史上的石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以材料作为时代主要标志的。一种新型材料的研制成功，可以引起人类文化和生活的新的变化。 石器、陶瓷、铁、铜、玻璃、水泥、有机高分子（如塑料等）、单晶材料等的发明，为人类进步提供重要的物质基础。 没有半导体材料，便不可能有目前的计算机技术；没有耐高温、高强度的特殊结构材料，便没有今天的宇航工业；没有低损耗的光导纤维，也就没有现代的光通讯；没有有机高分子材料，人们的生活也不可能像今天这样丰富多彩。,按化学组成和特性分,无机非金属材料,金属材料:,高分子材料：塑料、合成橡胶、合成纤维,金刚石钻头,隐形飞机（特殊光学材料）,(压电陶瓷),合金,利用材料的力学和理、化性质，广泛应用于机械制造、工程建设、交通运输等各个工业部门,利用材料的热、光、电、磁等性能用于电子、激光、通讯、能源和生物工程等许多高新技术领域。,高压钠灯灯管,高纯氧化铝透明陶瓷管,氧化铝陶瓷制品,红宝石和蓝宝石及人造宝石,光学纤维胃镜,现代通信用光缆,用光导纤维做手术，不用开刀,按使用功能分,多功能材料,1 .化石能源是有限的，提高燃烧效率，开发新能源需要化学。 2.保护人类居住环境需要化学。 3.提高农作物产量需要化学。 4.维护人体健康离不开化学。,材料化学: 纳米材料、超导材料 能源化学： 新能源开发 环境化学：沙漠化、温室效应 生命化学： 克隆、基因工程,2CO2,2CO + O2,2H2O,2H2 + O2,2N2 + 6H2O,4NH3 + 3O2,CO2 + 2H2O,CH4 + 2O2,F-117是一种单座战斗轰炸机。设计目的是凭隐身性能，突破敌火力网，压制敌方防空系统，摧毁严密防守的指挥所、战略要地、重要工业目标，还可执行侦察任务，具有一定空战能力。,高纯氧化铝透明陶瓷管,现代通信用光缆,光学纤维胃镜,用光导纤维做手术，不用开刀,金刚石钻头,氧化铝陶瓷制品,氧化锆陶瓷,高压钠灯,备注：钠蒸气放电发光问题早在1950年就得以解决，由于没有一种能抵御高温钠蒸气（1400）强烈腐蚀的特殊材料，所以，直到1965年才制取第一支高压钠灯。,司母戊鼎,叶绿素分子的结构式,臭氧空洞,大气污染,土地沙漠化,a）球形单晶二氧化铈纳米颗粒的扫描电子显微照片。（b）球形单晶二氧化铈纳米颗粒的透射电子显微照片。最外层的非晶包裹层是二氧化钛。（c）分子动力学模拟的球形二氧化铈纳米颗粒的结构。,未来的几种新能源 为缓解能源供应紧张的矛盾，各国科学家都在努力研究，积极寻找新能源。未来,波能、可燃冰、煤成气、微生物也将成为人类广泛应用的新能源。 波能即海洋波浪能这是一种取之不尽，用之不竭的无污染再生能源。据科学家推测，地球上海洋波浪蕴藏的电能高达90万亿千瓦。日本的一座海洋波能发电厂已运转8年，电厂的发电成本虽高于其他发电方式，但对于边远岛屿来说，可节省电力传输等费用。目前，美、英、印度等国家已建成几十座波能发电站，从目前看，均运行良好。 可燃冰这是一种与水结合在一起的团体化合物，它的外型与冰相似，故称“可燃冰”。可燃冰在低温高压下呈稳定状态，主冰体融化所释放的可燃气体相当于原来固体化合物体积的100倍。据测算，可燃冰的蕴藏量比地球上的煤、石油和天然气的总和还多。 煤成气在形成过程中由于温度及压力增加，要释放出可燃性气体。从泥炭到褐煤，每吨煤产生130立方米气；从泥炭到无烟煤，每吨煤产生400立方米气。科学家估计，地球上煤成气可达2000万亿立方米。 微生物世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等，科学家利用微生物发酵，可将他们制成酒精。酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等优点，用其稀释汽油所配制的“乙醇汽油”，功效可提高15左右。据报道，巴西已改装了几十万辆“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车，减少了大气污染。,谢谢大家,