《化学是认识和创造物质的科学》幻灯片

专题4 化学科学与人类文明,第一单元 化学是认识和创造物质的科学,化学是打开物质世界的钥匙,化学科学发展史,人类逐步深入认识物质组 成、结构、变化的历史,人类合成、创造更多新物 质的历史,你知道吗？,一、人类对金属的开发和利用,请你思考，在图4-1中可能发生了什么反应？,材料2湿法炼铜,西汉古籍记载：曾青得铁则化为铜。,材料3古代炼铁,我国古代的炼铁技术在世 界上是遥遥领先的，比欧 洲要早一千多年。早期的 炼铁是将铁矿石和木炭一 层夹一层的放在炼炉中，在6501000的火上焙烧，利用木炭的不完全燃烧产生的一氧化碳使铁矿石中的氧化铁还原成铁。,请用化学反应式表示古代炼铁的原理？,材料4电解法冶炼金属,19世纪初，英国化学家戴维将250个电池串联起来，对多种熔融物进行电解，先后 制得了钠、铝等金属。,钠的制取,铝的制取,小结：,加热法,热还原法,电解法,二、化学科学理论与测定技术,(1)古代化学,近代化学,现代化学,(2)微观结构观测仪器：,光学显微镜,电子显微镜,扫描隧道显微镜,近代化学阶段,创立了原子-分子学说近代化学建立的标志,近代化学阶段,建立了原子价键理论近代化学发展的里程碑,鲍林,第一次揭示了化学键的本质,电子的相互作用,相互作用有三种形式,共价键,离子键,金属键,近代化学阶段,发现了大量元素，同时揭示了物质世界的根本性规律元素周期律。,元素周期表,近代化学阶段,人工合成出了尿素，彻底动摇了“生命力论”。,历史上曾经有人认为，有机化合物只能由生物的细胞在一种特殊力量 生命力的作用下产生，人工合成有机物是不可能的。1828年，德国化学家维勒通过蒸发氰酸铵（NH4CNO，一种无机化合物，由氯化铵和氰酸银反应制得）水溶液得到了尿素CO(NH2)2。 尿素的人工合成，揭示了人工合成有机物的序幕。,用硅原子组成的两个汉字“中国”,用STM技术写成的字“IBM”,现代化学阶段,二、化学发展史与测定技术,(1)古代化学,近代化学,现代化学,(2)微观结构观测仪器：,光学显微镜,电子显微镜,扫描隧道显微镜,三、酸、碱理论,拉瓦锡酸、碱理论：,一切非金属氧化物溶于水后生成的物质是酸；,一切金属氧化物溶于水后生成的物质是碱。,阿伦尼乌斯酸、碱理论-酸、碱电离理论：,在水溶液中电离时产生的阳离子全是氢离子的化合物是酸；,在水溶液中电离时产生的阴离子全是氢氧根离子的化合物是碱。,路易斯酸、碱理论-酸、碱质子理论：,凡能给出质子（H+）的物质是酸；,凡能接受质子（H+）的物质是碱。,若某物质既能给出质子又能接受质子，称之为两性物质。,写出NaHCO3在水溶液中的电离方程式，NaHCO3溶液与盐酸、NaOH溶液反应的离子方程式。,化学实验,化学理论,物质世界,总 结,从天然产物中分离与人工合成的化合物种类统计数据,55万种,110万种,236.7万种,2340万种,化学是人类创造新物质的工具,纺纶纤维织成 的防弹衣腈纶,搜狐首页 国际 天士力特约报道-美伊战争 图片新闻,图文：一英军士兵头部中4弹未死,NEWS.SOHU.COM 2003年03月28日14:39 新华网,原来，是他那顶结实的头盔救了他的命。 沃尔德曼所戴的头盔是这次英军专门为战争打造的，其外层和普通头盔没什么区别，里料则采用的是一种名叫“凯夫拉尔”的特制纤维。该纤维含有高分子聚合塑料，硬度比普通钢铁高40%。质地如此坚硬，能够刀枪不入也就不足为奇了。,英军头盔,用隔水透气的高分子薄膜做的鸟笼,1.熔融氯化钠与氯化钠水溶液的电解,阴极：Na+ + 2e- = Na 阳极：2Cl- -2e- = Cl2,阴极：2H+ +2e- =H2 阳极：2Cl- -2e- = Cl2,海水综合利用联合工业体系一例,回首往事：,海水中-NaCl、MgCl2 Cl2、Br2、I2,矿物中-Al2O3；铝、铁、铜 硫酸、农药；,大气中-SO2、NOx； 硝酸、氮肥、炸药等；,制取这些物质的化学方程式你知道吗?主要涉及哪些反应类型？,增产粮食,2.增产粮食的不同解决方案,生产化肥，使粮食大量增产,本世纪初世界闻名的德国物理化学家、合成氨的发明者弗里茨·哈伯。赞扬哈伯的人说：他是天使，为人类带来丰收和喜悦，是用空气制造面包的圣人。,改良品种,2001年2月19日，袁隆平被被授予 2000年度中国国家最高科学技术奖。这位杂交水稻专家的研究成果，不仅使中国率先在世界上实现“超级稻”目标，还对解决中国乃至全世界的粮食问题具有重大意义。,70年代初，袁隆平发表了水稻有杂交优势的观点，打破了世界性的自花授粉作物育种的禁区。国际上的同行们称袁隆平为“世界杂交水稻之父”。,DDT的故事,第二次大战开始后，作为杀虫剂的除虫菊酯 由于东南亚被日本占领而断了供应来源。曾 经也可以用来制备杀虫剂的砷、铅和铜的化 合物，也因为军备和其他军事需要而短缺。 但当时英美两国深感杀虫剂的需要。,瑞士化学家米勒首先发现具有杀虫性能， 1944年后DDT被广泛用作杀虫剂，有效的 控制了虫害。米勒因此于1948年获得诺 贝尔奖。,昆虫激素,保幼激素是幼虫始终处于幼虫阶段。,不育激素可以使害虫断子绝孙。,性激素引诱害虫聚集到一起， 然后聚而歼之。,作物套种，便于光合作用,资料： 作物套种， 便于光合作用,增产粮食,医学史上的三大经典药物- 阿司匹林 、青霉素、安定,资 料,1、1763年，牧师Edward Stone 在伦敦皇家 学会宣读“关于柳树皮制寒战病的报告”。 几乎一个世纪以后，一位苏格兰医生发现这 种柳树皮提取物是一种强效的止痛、退热和 抗炎消肿药。,2、此后不久，有机化学家分离鉴定了其中的活性成分，称之为水杨酸。随后，此化合物便用化学方法大规模生产。,用途： 解热镇痛、防止心脏病发作、减缓老人视力衰退、提高免疫力,3、然而在使用过程中，人们发现其酸性成为该药的缺陷:它严重刺激口腔、食道和胃黏膜。（副反应:头痛、眩晕、恶心、耳鸣）,4、化学家尝试改用酸性较小的水杨酸钠，但仅获得部分成功。而且，水杨酸钠有一种极不愉快的味道，大多数病人不愿服用。,5、化学家后来发明了可行的乙酰水杨酸合成路线，它与水杨酸钠有相同的医疗效果，又没有怪味，刺激性小，这就是阿司匹林。,青霉素,俗名：盘尼西林,青霉素的副作用： 过敏性休克 预防：皮试,属于抗生素 抵抗致病微生物的药物,1929年，弗莱明(Flemming)发现了一种蓝绿色霉菌青霉菌， 1940年分离得到纯品，测定了它的化学结构，并投入工业化合成生产。,专家指出，安定片具有较好的抗焦虑和镇静催眠作用，但连续服用也会有头昏、嗜睡、乏力、幻觉等不良反应，服久了会发生依赖性，一旦停药，还会出现失眠、焦虑、激动、震颤等症状，个别严重的会有惊厥、高热等，甚至危及生命。,安定是世界上最有名的镇静剂,发明者:克罗地亚裔的化学家斯特伯奇,原料,合成技术 分离技术 检测技术,材料 化肥 农药 材料 ,用途,化学新物质,总 结,