走進(jìn)化學(xué)世界

1、Go Into Chemical World 1、分辨自然科學(xué)研究對象、分辨自然科學(xué)研究對象 自然科學(xué)自然科學(xué)物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等等都是用等都是用不同不同的方式來的方式來描述與研究描述與研究物質(zhì)物質(zhì)運動的。運動的。根據(jù)下列圖示的各種運動，指出哪些屬于物理或生物研究的對象，并推測哪些是化學(xué)學(xué)科研究的對象。 物理學(xué)科物理學(xué)科 圖1.1-1 圖1.1-5 生物學(xué)科生物學(xué)科 圖1.1-2 化學(xué)學(xué)科 圖1.1-3 圖1.1-4說一說說一說: 變化前后物質(zhì)變化前后物質(zhì)變化前后變化前后物物質(zhì)質(zhì)沒有改變沒有改變變化前后變化前后物質(zhì)物質(zhì)發(fā)生改變發(fā)生改變2、物質(zhì)的變化、物質(zhì)的變化沒有其他物

2、質(zhì)生成的變化沒有其他物質(zhì)生成的變化有其他物質(zhì)生成的變化有其他物質(zhì)生成的變化有沒有新物質(zhì)生成有沒有新物質(zhì)生成舉例說明舉例說明: :生活中哪些屬于物理變化?哪些屬于化學(xué)變化?物理變化與化學(xué)變化的區(qū)別:是否生成新的物質(zhì)分析分析蠟燭燃燒蠟燭燃燒的過程的過程蠟燭融化蠟燭融化蠟燭燃燒蠟燭燃燒蠟燭燃燒的過程中同時進(jìn)行著融化蠟燭燃燒的過程中同時進(jìn)行著融化但融化的過程中卻不一定燃燒但融化的過程中卻不一定燃燒物理變化物理變化化學(xué)變化化學(xué)變化同時發(fā)生你認(rèn)為物理變化與化學(xué)變化的關(guān)系是你認(rèn)為物理變化與化學(xué)變化的關(guān)系是什么什么? ?你會觀察實驗嗎？實驗一大理石大理石白色固體白色固體滴滴 酸酸二氧化碳二氧化碳CO2反應(yīng)前的

3、物質(zhì)反應(yīng)前的物質(zhì) 反應(yīng)條件反應(yīng)條件 反應(yīng)后的物質(zhì)反應(yīng)后的物質(zhì)(生成物生成物)現(xiàn)象實驗二石灰水石灰水碳酸鈣碳酸鈣（二氧化碳）（二氧化碳）澄清、液體澄清、液體難溶固體難溶固體CO2反應(yīng)前的物質(zhì)反應(yīng)前的物質(zhì) 反應(yīng)條件反應(yīng)條件 反應(yīng)后的物質(zhì)反應(yīng)后的物質(zhì)(生成物生成物)現(xiàn)象現(xiàn)象: 實驗三氧化鎂（氧化鎂（MgOMgO）鎂（鎂（MgMg）銀白色、銀白色、金屬光澤金屬光澤白色粉末白色粉末點點 燃燃鎂帶燃燒，發(fā)出耀眼白光，放熱，鎂帶燃燒，發(fā)出耀眼白光，放熱，生成白色粉末。生成白色粉末。氧氣（氧氣（OO2 2）反應(yīng)前的物質(zhì)反應(yīng)前的物質(zhì) 反應(yīng)條件反應(yīng)條件 反應(yīng)后的物質(zhì)反應(yīng)后的物質(zhì)(生成物生成物)現(xiàn)象現(xiàn)象:化學(xué)反應(yīng)的

4、表示方法化學(xué)反應(yīng)的表示方法反應(yīng)物反應(yīng)物1+1+反應(yīng)物反應(yīng)物2+2+反應(yīng)條件反應(yīng)條件生成物生成物1+1+生成物生成物2+2+鎂鎂 + 氧氣氧氣點燃點燃氧化鎂氧化鎂氫氧化鈣氫氧化鈣 + 二氧化碳二氧化碳碳酸鈣碳酸鈣 + 水水碳酸鈣碳酸鈣 + 鹽酸鹽酸氯化鈣氯化鈣 + 水水 + 二氧化二氧化碳碳Mg + O2MgOCa(OH)2 + CO2CaCO3 + H2OCaCO3 + HClCaCl2 + H2O + CO2化學(xué)變化中常伴隨的現(xiàn)象：化學(xué)變化中常伴隨的現(xiàn)象： 發(fā)光、發(fā)熱發(fā)光、發(fā)熱 變色變色 產(chǎn)生沉淀產(chǎn)生沉淀 生成氣體生成氣體3、物質(zhì)的性質(zhì)、物質(zhì)的性質(zhì) 不需要通過化學(xué)變化表現(xiàn)出的性質(zhì)不需要通過化

5、學(xué)變化表現(xiàn)出的性質(zhì) 顏色、狀態(tài)、氣味、熔沸點、硬度、密顏色、狀態(tài)、氣味、熔沸點、硬度、密度、溶解性度、溶解性 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 物質(zhì)在化學(xué)變化中表現(xiàn)出的性質(zhì)物質(zhì)在化學(xué)變化中表現(xiàn)出的性質(zhì) 可燃性、鋼鐵易生銹、氧氣能助燃可燃性、鋼鐵易生銹、氧氣能助燃 “ “可燃冰可燃冰”的主要成分是甲烷與水分子的主要成分是甲烷與水分子(CH(CH4 4H H2 2O)O)。它的形成過程與海底石油、天然氣。它的形成過程與海底石油、天然氣相仿，而且密切相關(guān)。埋于海底地層深處的大相仿，而且密切相關(guān)。埋于海底地層深處的大量有機(jī)質(zhì)在缺氧環(huán)境中，厭氣性細(xì)菌把有機(jī)質(zhì)量有機(jī)質(zhì)在缺氧環(huán)境中，厭氣性細(xì)菌把有機(jī)質(zhì)分解，最后形成石油和天

6、然氣。其中許多天然分解，最后形成石油和天然氣。其中許多天然氣又被包進(jìn)水分子中，在海底的低溫與壓力下氣又被包進(jìn)水分子中，在海底的低溫與壓力下又形成又形成“可燃冰可燃冰”。 1 1立方米立方米“可燃冰可燃冰”釋放出的能量相當(dāng)于釋放出的能量相當(dāng)于164164立立方米的天然氣。目前國際科技界公認(rèn)的全球方米的天然氣。目前國際科技界公認(rèn)的全球“可燃冰可燃冰”總能量，是所有煤、石油、天然氣總能量，是所有煤、石油、天然氣總和的總和的2 23 3倍。倍。 可燃冰可燃冰碳家族的兄弟倆豆科植物的固氮豆科植物的固氮 大氣成分的大氣成分的79是氮氣，所以氮最重要的儲存庫就是氮氣，所以氮最重要的儲存庫就是大氣圈，但是大多

7、數(shù)生物又不能直接利用氮氣，大是大氣圈，但是大多數(shù)生物又不能直接利用氮氣，大氣中的氮只有被固定為無機(jī)氮化合物（主要是硝酸鹽氣中的氮只有被固定為無機(jī)氮化合物（主要是硝酸鹽和氨）以后，才能被生物所利用。和氨）以后，才能被生物所利用。 固氮的方法有物理化學(xué)法和生物法兩種，其中以生物固氮的方法有物理化學(xué)法和生物法兩種，其中以生物固氮法最為重要。據(jù)估計，靠物理化學(xué)法可固氮固氮法最為重要。據(jù)估計，靠物理化學(xué)法可固氮7.6106噸噸/年，而生物固氮量為年，而生物固氮量為54106 噸噸/年。年。 在共生固氮生物中，根瘤菌是最重要的。由于豆科植在共生固氮生物中，根瘤菌是最重要的。由于豆科植物與根瘤菌之間有密切的

8、共生關(guān)系，豆科植物離開了物與根瘤菌之間有密切的共生關(guān)系，豆科植物離開了根瘤菌就不能固氮，而把根瘤菌接種在其他植物上也根瘤菌就不能固氮，而把根瘤菌接種在其他植物上也不能固氮。不能固氮。人類文明史中的化學(xué) 釀酒釀酒 制陶瓷制陶瓷 燒石灰燒石灰 早期煉銅、煉鐵早期煉銅、煉鐵馬蹄窯燒制陶器石灰窯越王勾踐劍 當(dāng)工作人員首度開箱亮出越王勾踐劍時，當(dāng)工作人員首度開箱亮出越王勾踐劍時，在場記者無不驚嘆連連。一把在地下埋在場記者無不驚嘆連連。一把在地下埋藏了藏了2000多年的古劍，居然毫無銹蝕，多年的古劍，居然毫無銹蝕，且依然鋒利無比，閃爍著炫目的青光，且依然鋒利無比，閃爍著炫目的青光，寒氣逼人！寒氣逼人！20

9、多層的復(fù)印紙，劍從中間多層的復(fù)印紙，劍從中間“唰唰”一聲一劃全破。怪不得它是我國一聲一劃全破。怪不得它是我國收藏的第一號名劍，享有收藏的第一號名劍，享有“天下第一劍天下第一劍”的美譽。的美譽。 青銅之冠司母戊大方鼎 商后期（約公元前商后期（約公元前十四世紀(jì)十四世紀(jì)-公元公元前十一世紀(jì)）我前十一世紀(jì)）我國目前已出土最負(fù)國目前已出土最負(fù)盛名的四足方鼎。盛名的四足方鼎。高高133厘米、口長厘米、口長110厘米、口寬厘米、口寬79厘米、重厘米、重832.84千克。立耳，柱足，千克。立耳，柱足，腹長方形，飾饕餮腹長方形，飾饕餮紋，腹內(nèi)壁鑄銘文紋，腹內(nèi)壁鑄銘文“司（或釋后）母司（或釋后）母戊戊”三字。三字

10、。 現(xiàn)代生活更離不開化學(xué) 低成本的鋼鐵冶煉方法使鋼鐵成為當(dāng)今低成本的鋼鐵冶煉方法使鋼鐵成為當(dāng)今的主要結(jié)構(gòu)材料的主要結(jié)構(gòu)材料 金屬鋁成為生活中金屬制品的主角金屬鋁成為生活中金屬制品的主角 化學(xué)材料化學(xué)材料塑料用途越來越廣塑料用途越來越廣 新型材料的開發(fā)新型材料的開發(fā) 化學(xué)合成的各種藥物為治療疾病作出貢化學(xué)合成的各種藥物為治療疾病作出貢獻(xiàn)獻(xiàn)19世紀(jì) 低成本鋼鐵冶煉方法的發(fā)明，使鋼鐵產(chǎn)量猛增，成為當(dāng)今主要的結(jié)構(gòu)材料上海南站鋼結(jié)構(gòu)圓形屋頂上海南站鋼結(jié)構(gòu)圓形屋頂200506完工完工(直徑直徑256米米)鋁箔包裝材料鋁箔包裝材料鋁的輕盈美觀，不易生銹，鋁合金的可與鋼鐵媲美的強(qiáng)度和硬度，使鋁成為生活中金屬制品的主角形形色色的鋁制品形形色色的鋁制品鋁合金幕墻鋁合金幕墻有的塑料非常堅固，可以制造人造骨骼，人造關(guān)節(jié)，在人有的塑料非常堅固，可以制造人造骨骼，人造關(guān)節(jié)，在人體中不會有排異作用，已為數(shù)百萬傷病人帶來福音體中不會有排異作用，已為數(shù)百萬傷病人帶來福音人造關(guān)節(jié)人造關(guān)節(jié)人造血管人造血管人造血管和人造血管和心臟補(bǔ)片心臟補(bǔ)片四氟乙烯號稱塑料王，現(xiàn)在是生產(chǎn)不粘鍋的理