序言-化學(xué)改變世界

六中盧彪透明隔熱板上的小貓隔水透氣的鳥籠一、化學(xué)的研究對象傲然屹立的運(yùn)載火箭返回艙穿越大氣層一、化學(xué)的研究對象演示實(shí)驗(yàn)一：變幻無常演示實(shí)驗(yàn)二：燒不壞的手帕1234無色液體點(diǎn)燃浸有酒精的手帕，觀察現(xiàn)象一、化學(xué)的研究對象“化學(xué)是在分子、原子的層次上研究物質(zhì)性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律的科學(xué)?！?/p>

它的研究對象是自然界中的各種各樣的物質(zhì)（大至浩瀚無邊的宇宙，小到肉眼看不見的分子、原子等微粒）。一、化學(xué)的研究對象高山流水草地樹木汽車奔馳高樓入云基因解謎克隆技術(shù)納米材料長江三峽

世界是物質(zhì)的，化學(xué)是研究物質(zhì)的，我們生活在“絢麗多彩的物質(zhì)世界”：藍(lán)天白云、高山流水、草地樹木、汽車奔馳、高樓入云、基因解謎、克隆技術(shù)、納米材料、三峽工程……在多彩的物質(zhì)世界里，化學(xué)無處不在。一、化學(xué)的研究對象衣食住行用二、化學(xué)與社會生活衣

衣的方面，衣服的面料是由纖維織成的。自然界中的天然纖維主要包括動(dòng)物和植物纖維素組成的纖維，經(jīng)過簡單的物理加工就能用于紡織，但自然界能夠提供天然纖維的量是有限的，這就是為什么羊毛、絲綢等織成的衣服要貴一些的原因。人類所用于衣服面料的纖維大多數(shù)都是經(jīng)過化學(xué)加工處理而成的纖維，即化學(xué)纖維?；瘜W(xué)纖維分為人造纖維和合成纖維。將蛋白質(zhì)溶解在化學(xué)藥品中，經(jīng)過處理成為粘液，然后噴絲形成細(xì)長的纖維，即人造纖維；利用煤、石油、天然氣等為原料，用化學(xué)合成法制成高分子有機(jī)化合物，然后紡絲即成合成纖維。

其實(shí)，不論是在衣服原料的制備還是織物的染色、衣服的洗滌過

程中，都要與化學(xué)打交道。購買衣物時(shí)，怎樣鑒別衣物是天然纖

維還是合成纖維制作的，就可以在化學(xué)學(xué)習(xí)中得到方法。同學(xué)

們可知道在自己身上包含這么多的化學(xué)知識嗎？二、化學(xué)與社會生活食

俗話說”民以食為天”，為了維持生命和保持充沛的精力參加學(xué)習(xí)、工作，人們每天都要進(jìn)食。人人都想吃飽吃好，健康長壽。但是，經(jīng)驗(yàn)證明只有進(jìn)食得當(dāng)才能保證充足的營養(yǎng)，而進(jìn)食不當(dāng)則會影響健康，甚至致病。那么，我們應(yīng)當(dāng)吃些什么？各種食品的成分

和營養(yǎng)如何？食物如何搭配才能保證充足的營養(yǎng)？要回答這些問

題，我們就要廣泛積累相關(guān)的化學(xué)知識。就拿維生素來說，盡管

它在生物體內(nèi)含量極少，但生物體內(nèi)含有的種類卻比較多，其中，

維生素A、B1、B2、C、D和抗癩皮病維生素等6種對人體特別重

要。

它們主要用于調(diào)節(jié)動(dòng)物的正常生理機(jī)能，促進(jìn)代謝過程，對維持健康和防治疾病具有重要作用，在生物學(xué)上稱它為活性物質(zhì)，是生命的生物催化劑。我們知道，維生素C是慢性病的輔助藥物，維生素D可以促進(jìn)人體對鈣的吸收，缺鈣的嬰幼兒常注射維生素D。食物，特別是蔬菜和水果中都含有豐富的維生素，只要不偏食，常吃蔬菜和水果，是可以滿足人體所需要的維生素的。當(dāng)然，還有很多的問題現(xiàn)在沒有認(rèn)識清楚，特別是藥物藥理方面的問題，有待更多的同學(xué)投身于化學(xué)事業(yè)進(jìn)行深入研究，前景廣闊。二、化學(xué)與社會生活關(guān)注食品安全

隨著人們生活水平的提高，人們不僅要吃好、穿好，還要住好。建設(shè)人類居住的房屋，要用各種各樣的建筑材料和裝飾材料，這些材料大多是利用化學(xué)知識生產(chǎn)出來的。在化學(xué)上材料被分為無機(jī)材料和有機(jī)材料兩大類。如建筑工地上用量最大的建筑材料是水泥，它是既能在空氣中凝結(jié)、硬化，又能在水中凝結(jié)、硬化的水硬性膠凝材料。解放前，由于我國化學(xué)工業(yè)落后，主要靠進(jìn)口，

那時(shí)，水泥被人叫做“洋灰”。現(xiàn)在，我國可生產(chǎn)50多個(gè)品種的水泥，用于不同的場所，年產(chǎn)量已位

居世界前3位。水泥的生產(chǎn)包含一個(gè)化學(xué)過程，大體

分為3個(gè)步驟，先將石灰石、粘土以及根據(jù)需要加入

的鐵粉等按一定的比例混合均勻，制成生料；然后，

經(jīng)高溫煅燒、冷卻而成熟料，其主要成分是硅酸二

鈣、硅酸三鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸4種礦物質(zhì)；最后，

熟料中加入約3%石膏和一定數(shù)量的混合材料，用球

磨機(jī)磨成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的粉末即可?，F(xiàn)在人們又在研究

和開發(fā)高強(qiáng)度、輕質(zhì)、隔熱、可再生利用的建筑材料，可以預(yù)見，今后我們將居住在安全、節(jié)能、環(huán)保的建筑中。住行

行的方面?，F(xiàn)代交通為人們提供了快速、便捷的出行方式，但由于化石燃料的使用也給空氣帶來了嚴(yán)重的污染，科學(xué)家們一邊在想辦法減少汽車排氣開成的污染（給汽車安裝三元催化裝置，它可將汽車尾氣排出的CO、HC和NOx等有害氣體通過氧化和還原作用轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的二氧化碳、水和氮?dú)?。由于這種催化器可同時(shí)將廢氣中的工種主要有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，故稱三元），一邊也在開發(fā)新型能源汽車，象電動(dòng)汽車、太陽能電池汽車現(xiàn)在都在研發(fā)當(dāng)中，并且已經(jīng)有了實(shí)驗(yàn)車。二、化學(xué)與社會生活化學(xué)科學(xué)的發(fā)展，為人們提供了大量的日常生活用品。如齊格勒──納塔催化劑（三氯化鋁和低價(jià)鈦的混合物）實(shí)現(xiàn)了溫和條件下烯烴的聚合，從而開創(chuàng)了塑料工業(yè)的新紀(jì)元，大量的塑料制品如我們常穿的涼鞋、包裝塑料袋、塑料盆和桶等因此廉價(jià)進(jìn)入人們?nèi)粘Ｉ钪?；涂飾家具用的油漆、畫畫用的顏料、粘合各種器具物品用的粘合劑、洗衣服用的肥皂和洗衣粉、清潔用的洗滌劑等，無一不是化學(xué)工業(yè)的產(chǎn)品。通過化學(xué)知識的應(yīng)用，人們開發(fā)了許多新的材料，如高強(qiáng)度的尼龍繩，納米銅，有記憶的金屬天線，鈦合金的人造關(guān)節(jié)等，化學(xué)正在改變我們的生活。用二、化學(xué)與社會生活我們生活在化學(xué)的世界里。二、化學(xué)與社會生活三、化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)1．化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)

早期的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室我們的實(shí)驗(yàn)室和常用的實(shí)驗(yàn)儀器注意：實(shí)驗(yàn)前———實(shí)驗(yàn)中———實(shí)驗(yàn)后反應(yīng)物現(xiàn)象生成物實(shí)驗(yàn)觀察練習(xí)：氫氧化鈉+硫酸銅，再滴入稀鹽酸，觀察實(shí)驗(yàn)。硫酸銅溶液氫氧化鈉溶液稀鹽酸2．宏觀和微觀相統(tǒng)一的科學(xué)

化學(xué)既要研究物質(zhì)的性質(zhì)，又要研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。物質(zhì)的性質(zhì)是宏觀的，可直接觀測到的，而物質(zhì)的結(jié)構(gòu)則是微觀的，需要在觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行推測。物質(zhì)的性質(zhì)，包括物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，往往是物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)在宏觀上的具體反映，是由物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)決定的。三、化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)金剛石石墨C60碳3．與數(shù)學(xué)和物理等多學(xué)科緊密聯(lián)系的科學(xué)

物理學(xué)和化學(xué)都是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的自然科學(xué)。物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)有多種多樣的形式，這些運(yùn)動(dòng)形式既相互區(qū)別又相互聯(lián)系?；瘜W(xué)運(yùn)動(dòng)是從物理運(yùn)動(dòng)中發(fā)展起來的更復(fù)雜、更高級的運(yùn)動(dòng)形式，但兩者之間的聯(lián)系十分密切。對物理運(yùn)動(dòng)和機(jī)械運(yùn)動(dòng)這些較低級運(yùn)動(dòng)形式的研究，有助于把握化學(xué)運(yùn)動(dòng)這個(gè)較高級的運(yùn)動(dòng)形式的規(guī)律。另外，由于物質(zhì)運(yùn)動(dòng)總是有量的內(nèi)容，表現(xiàn)出量的變化，所以從數(shù)學(xué)角度研究化學(xué)運(yùn)動(dòng)中量的變化，可以更全面、更深入地認(rèn)識物質(zhì)的化學(xué)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。可見學(xué)習(xí)化學(xué)需要一定的物理學(xué)和數(shù)學(xué)知識技能作基礎(chǔ)是很自然的事。同時(shí)，化學(xué)正進(jìn)一步的滲透到其它學(xué)科中，誕生了如生物化學(xué)、地球化學(xué)、量子化學(xué)、天體化學(xué)、海洋化學(xué)、光化

學(xué)等等。三、化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)4．化學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的科學(xué)

學(xué)習(xí)化學(xué)的目的是運(yùn)用化學(xué)知識服務(wù)于我們的生活，大家可以把課堂上所學(xué)到的化學(xué)知識在生活中加以運(yùn)用，用化學(xué)改善生活。如：學(xué)習(xí)了鹽酸可以除鐵銹的性質(zhì)，我們就可以用于家庭衛(wèi)生間地面銹跡的清除；學(xué)習(xí)了木炭、活性炭的吸附性，我們可以用于冰箱或其它食品容器的除味等。學(xué)習(xí)過程中，會有許多家庭實(shí)驗(yàn)，大家可以充分利用家中的物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即鞏固了化學(xué)知識，又得到動(dòng)力鍛煉的機(jī)會。當(dāng)然，在家中做實(shí)驗(yàn)要注意所用物品及用火等的安全，應(yīng)在有大人指導(dǎo)的情

況下進(jìn)行。三、化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)觀察蠟燭燃燒的現(xiàn)象:實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論點(diǎn)燃蠟燭罩上玻璃杯觀察現(xiàn)象空氣成分測定思考：為什么杯中水面上升，而進(jìn)入杯中的水體積不足杯容積的五分之一？家庭小實(shí)驗(yàn)將杯分成五等分，做好標(biāo)記家庭小實(shí)驗(yàn)雞蛋沉浮白醋雞蛋糖水變少攪拌攪拌靜置糖+水時(shí)液面標(biāo)記糖溶解后液面觀察現(xiàn)象。思考：為什么會有這樣的現(xiàn)象呢？CO2滅火家庭小實(shí)驗(yàn)純堿沿杯壁小心倒入白醋觀察現(xiàn)象。思考：產(chǎn)生的氣泡是什么氣體？蠟燭為什么熄滅？5．化學(xué)的特色語言——化學(xué)用語元素符號：H,O,N,Fe,Al,Ca......化學(xué)式：H2O,CO2,O2,NaCl......離子符號：H,Na,Ca,SO4......++2+2-C＋O2點(diǎn)燃

CO2，F(xiàn)e＋CuSO4＝

FeSO4＋Cu......

化學(xué)方程式:原子結(jié)構(gòu)示意圖:+725+14284NSi，氫氧氮鐵鋁鈣......氫離子鈉離子鈣離子硫酸根離子......水二氧化碳氧氣氯化鈉......三、化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)6．化學(xué)之美儀器美三、化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)現(xiàn)象美三、化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)結(jié)構(gòu)美三、化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)自然美三、化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)四、化學(xué)的發(fā)展史化學(xué)是一門既古老而又年輕的學(xué)科。古代煉丹設(shè)備化學(xué)家和藥劑師chemist“化學(xué)”這個(gè)名詞。英語的chemistry起源于alchemy，即煉金術(shù)四、化學(xué)的發(fā)展史1775年前后，拉瓦錫用定量化學(xué)實(shí)驗(yàn)闡述了燃燒的氧化學(xué)說，開創(chuàng)了定量化學(xué)時(shí)期。這一時(shí)期建立了不少化學(xué)基本定律，有道爾頓提出的近代原子學(xué)說，阿佛加德

羅創(chuàng)立了原子分子論，指

出了原子與分子的區(qū)別，

這一理論的誕生使化學(xué)真

正成為一門

科學(xué)。門捷

列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律，

有機(jī)結(jié)構(gòu)理論得到了發(fā)

展。所有這一切都為現(xiàn)

代化學(xué)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)

的基礎(chǔ)。拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)阿佛加德羅門捷列夫與元素周期表四、化學(xué)的發(fā)展史越王勾踐青銅劍火藥的發(fā)明蔡倫造紙術(shù)祖國的化學(xué)成就商代司母戊鼎宋代鷺鳥紋蠟染褶裙陜西半坡出土的人面魚紋彩陶盆東漢“釀酒”畫像磚拓片四、化學(xué)的發(fā)展史

公元前100年中國發(fā)明造紙術(shù)，東漢蔡倫總結(jié)并推廣了造紙技術(shù)，使世界歷史科技信息得以交流與保存。公元700——800年，唐朝《伏硫磺法》中最早記載了黑火藥的三組分。火藥于13世紀(jì)傳入阿拉伯，14世紀(jì)才傳入歐洲。公元前200——400年中國煉丹術(shù)興起，記錄了汞，鉛，金，硫等元素和數(shù)十種藥物的性狀與配制，公元750年中國煉丹術(shù)才傳入阿拉伯。

公元前2000年中國已會熔鑄紅銅。公元前1700年中國已開始，冶鑄青銅。公元前200年，中國煉出了球墨鑄鐵，比英國、美國領(lǐng)先了2000年。

1939年，中國化工專家，侯德榜提出“聯(lián)合制堿法”，完成了世界第一部純堿工業(yè)專著《制堿》。1965年，我國在世界上第一個(gè)用人工的方法合成活性蛋白質(zhì)——結(jié)晶牛胰島素。祖國的化學(xué)成就掃描隧道顯微鏡用掃描隧道顯微鏡獲得的苯分子的圖像通過移動(dòng)硅原子構(gòu)成的文字X射線衍射儀，用于測定晶體結(jié)構(gòu)1965年，中國首次人工合成結(jié)晶牛胰島素現(xiàn)代化學(xué)研究四、化學(xué)的發(fā)展史

現(xiàn)在，化學(xué)家們已能利用各種先進(jìn)的儀器和分析技術(shù)對化學(xué)世界進(jìn)行微觀的探索，使人類原本無法觀察到的物質(zhì)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)在我們面前。記憶金屬衛(wèi)星天線納米銅鈦合金人造關(guān)節(jié)高強(qiáng)度尼龍繩納米超薄塑料納米陶瓷碳納米管等開發(fā)新能源新！奇！特！新分子和新材料的飛速增長年份已知化合物數(shù)目190055萬種化合物1945110萬種化合物，大約45年加倍1970236.7萬種化合物，大約25年加倍1975414.8萬種化合物1980593萬種化合物，大約10年加倍1985785萬種化合物19901057.6萬種化合物，大約10年加倍1999

超過2000萬種2000

超過3000萬種化學(xué)創(chuàng)造的新物質(zhì)，極大地豐富了人類的物質(zhì)生活。環(huán)境保護(hù)與開發(fā)

綠色化學(xué)體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)、技術(shù)和社會的相互聯(lián)系和相互作用，是社會對化學(xué)科學(xué)發(fā)展的新要求，對于保護(hù)人類賴以生存的環(huán)境、實(shí)現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。綠色化學(xué)的主要特點(diǎn)是：

⒈充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原料；⒉在無毒、無害的條件下進(jìn)行反應(yīng)，以減少廢物向環(huán)境排放；⒊提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被新產(chǎn)品所消納，實(shí)現(xiàn)“零排放”；⒋生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。綠色化學(xué)五、怎樣學(xué)好化學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)方法——觀、動(dòng)、記、思、練

化學(xué)學(xué)科有兩大特點(diǎn)：（一）化學(xué)的形成和發(fā)展，起源于實(shí)驗(yàn)又依賴于實(shí)驗(yàn)，是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)（二）化學(xué)“繁”。這個(gè)“繁”實(shí)際上就反映了化學(xué)學(xué)科知識點(diǎn)既多又分散，并且有的知識需要識記的特點(diǎn)。因此，我們不能把以前學(xué)數(shù)學(xué)、物理的方法照搬來學(xué)化學(xué)，而要根據(jù)化學(xué)科的特點(diǎn)取舍、創(chuàng)新。觀察、觀察、觀察！——巴浦洛夫觀“觀察什么”、“為什么觀察”、“怎樣觀察”(1)反應(yīng)物的顏色、狀態(tài)、氣味；(2)反應(yīng)條件；(3)反應(yīng)過程中的各種現(xiàn)象；(4)反應(yīng)生成物的顏色、狀態(tài)、氣味。最后對觀察到的各種現(xiàn)象在老師的引導(dǎo)下進(jìn)行分析、判斷、綜合、概括，得出科學(xué)結(jié)論，形成準(zhǔn)確的概念，達(dá)到理解、掌握知識的目的。五、怎樣學(xué)好化學(xué)試一試學(xué)習(xí)化學(xué)變化與物理變化圖1-3氫氧化鈉滴入膽礬溶液硫酸銅溶液氫氧化鈉溶液4觀察以上四個(gè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)序號變化前的物質(zhì)變化時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象變化后的物質(zhì)變化后有無新物質(zhì)生成1-1液態(tài)的水液態(tài)的水1-2藍(lán)色塊狀的膽礬藍(lán)色粉末狀的膽礬1-3藍(lán)色的膽礬溶液藍(lán)色的氫氧化銅沉淀等1-4顆粒狀石灰石二氧化碳?xì)怏w等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄蒸發(fā)凝結(jié)形狀變小藍(lán)色沉淀冒氣泡無無有有物理變化化學(xué)變化物理變化和化學(xué)變化

1.物理變化：沒有生成其它物質(zhì)的變化。（實(shí)驗(yàn)1-1，1-2）

2.化學(xué)變化：變化時(shí)生成其它物質(zhì)的變化。（實(shí)驗(yàn)1-3，1-4）結(jié)論：動(dòng)

“動(dòng)”即積極動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。這也是教學(xué)要求明確規(guī)定的、同學(xué)們必須形成的一種能力。俗話說：“百聞不如一見，百看不如一驗(yàn)”，親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)不僅能培養(yǎng)自己的動(dòng)手能力，而且能加深我們對知識的認(rèn)識、理解和鞏固，成倍提高學(xué)習(xí)效率。五、怎樣學(xué)好化學(xué)“記”即記憶。與數(shù)學(xué)、物理相比較，“記憶”對化學(xué)顯得尤為重要，它是學(xué)化學(xué)的最基本方法，離開了“記憶”談其他就成為一句空話。這是由于：（l）化學(xué)本身有著獨(dú)特“語言系統(tǒng)”——化學(xué)用語。如：元素符號、化學(xué)式、化學(xué)方程式等，對這些化學(xué)用語的熟練掌握是化學(xué)入門的首要任務(wù)，而其中大多數(shù)必須記憶；(2)一些物質(zhì)的性質(zhì)、制取、用途等也必須記憶才能掌握它們的規(guī)律。怎樣去記呢？本人認(rèn)為：(1)要“因材施記”，根據(jù)不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容，找出不同的記憶方法。概念、定律、性質(zhì)等要認(rèn)真聽老師講，仔細(xì)觀察老師演示實(shí)驗(yàn)，在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行記憶；元素符號、化合價(jià)和一些物質(zhì)俗名及某些特性則要進(jìn)行機(jī)械記憶（死記硬背）；(2)不斷尋找適合自己特點(diǎn)的記憶方式，這樣才能花時(shí)少，效果好。記五、怎樣學(xué)好化學(xué)記氟氯溴碘負(fù)一價(jià)，正一氫銀和鉀鈉；氧二硅四鐵二三，二四六硫二四碳；三五氮磷四七錳，正二鋇鈣鎂鋅銅；鋁三正一銨銅汞，氯正五七單質(zhì)零?；蟽r(jià)背誦口訣氫氦鋰鈹硼，碳氮氧氟氖，鈉鎂鋁硅磷，硫氯氬鉀鈣。1—20號元素三大強(qiáng)酸加磷酸，溶解稀釋不費(fèi)難；常見的酸多可溶，不溶暫且記硅酸。鉀鈉銨和硝酸鹽，投入水中影不見；鹽酸除了銀亞汞，硫酸不溶是鋇鉛；碳磷酸鹽多難溶，溶者只有鉀鈉銨。溶堿鉀鈉銨和鋇，余者多是溶水難。微溶堿中一個(gè)鈣，氯化物中只有鉛；溶解規(guī)律用途大，牢牢記住經(jīng)常練。酸