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專題4化學科學與人類文明第一單元化學是認識和創(chuàng)造物質(zhì)科學化學是打開物質(zhì)世界鑰匙1/45化學科學發(fā)展史人類逐步深入認識物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、改變歷史人類合成、創(chuàng)造更多新物質(zhì)歷史你知道嗎?2/45一、人類對金屬開發(fā)和利用請你思索,在圖4-1中可能發(fā)生了什么反應?[材料1]煉丹術(shù)與汞制備:圖4-1丹砂燒之成水銀。
———葛洪《抱樸子》成份:HgS3/45[材料2]濕法煉銅西漢古籍記載:曾青得鐵則化為銅。4/45[材料3]古代煉鐵我國古代煉鐵技術(shù)在世界上是遙遙領(lǐng)先,比歐洲要早一千多年。早期煉鐵是將鐵礦石和木炭一層夾一層放在煉爐中,在650~1000℃火上焙燒,利用木炭不完全燃燒產(chǎn)生一氧化碳使鐵礦石中氧化鐵還原成鐵。請用化學反應式表示古代煉鐵原理?5/45[材料4]電解法冶煉金屬19世紀初,英國化學家戴維將250個電池串聯(lián)起來,對各種熔融物進行電解,先后制得了鈉、鋁等金屬。鈉制取鋁制取6/45小結(jié):AgHgCuHPbSnFeZnAlMgNaCaK加熱法熱還原法電解法7/45二、化學科學理論與測定技術(shù)(1)古代化學冶金、陶瓷、釀造、火藥、造紙、醫(yī)藥近代化學原子-分子論當代化學物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論(2)微觀結(jié)構(gòu)觀察儀器:光學顯微鏡電子顯微鏡掃描隧道顯微鏡8/45近代化學階段
創(chuàng)建了原子-分子學說——近代化學建立標志
9/45近代化學階段
建立了原子價鍵理論——近代化學發(fā)展里程碑
鮑林第一次揭示了化學鍵本質(zhì)電子相互作用相互作用有三種形式共價鍵離子鍵金屬鍵10/45近代化學階段發(fā)覺了大量元素,同時揭示了物質(zhì)世界根本性規(guī)律——元素周期律。元素周期表11/45近代化學階段人工合成出了尿素,徹底動搖了“生命力論”。
歷史上曾經(jīng)有些人認為,有機化合物只能由生物細胞在一個特殊力量
生命力作用下產(chǎn)生,人工合成有機物是不可能。1828年,德國化學家維勒經(jīng)過蒸發(fā)氰酸銨(NH4CNO,一個無機化合物,由氯化銨和氰酸銀反應制得)水溶液得到了尿素[CO(NH2)2]。尿素人工合成,揭示了人工合成有機物序幕。12/45用硅原子組成兩個漢字“中國”用STM技術(shù)寫成字“IBM”當代化學階段13/45二、化學發(fā)展史與測定技術(shù)(1)古代化學冶金、陶瓷、釀造、火藥、造紙、醫(yī)藥近代化學原子-分子論當代化學物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論(2)微觀結(jié)構(gòu)觀察儀器:光學顯微鏡電子顯微鏡掃描隧道顯微鏡14/45三、酸、堿理論波義耳酸、堿理論:水溶液能溶解一些金屬,跟堿接觸會失去原有特征,且能使石蕊試劑變紅物質(zhì)是酸;水溶液有苦澀味,能腐蝕皮膚,跟酸接觸會失去原有特征,且能使石蕊試劑變藍物質(zhì)是堿。15/45拉瓦錫酸、堿理論:一切非金屬氧化物溶于水后生成物質(zhì)是酸;一切金屬氧化物溶于水后生成物質(zhì)是堿。16/45阿倫尼烏斯酸、堿理論-酸、堿電離理論:在水溶液中電離時產(chǎn)生陽離子全是氫離子化合物是酸;在水溶液中電離時產(chǎn)生陰離子全是氫氧根離子化合物是堿。17/45路易斯酸、堿理論-酸、堿質(zhì)子理論:凡能給出質(zhì)子(H+)物質(zhì)是酸;凡能接收質(zhì)子(H+)物質(zhì)是堿。若某物質(zhì)既能給出質(zhì)子又能接收質(zhì)子,稱之為兩性物質(zhì)。18/45寫出NaHCO3在水溶液中電離方程式,NaHCO3溶液與鹽酸、NaOH溶液反應離子方程式。依據(jù)酸堿質(zhì)子理論,HCO3-是否可稱為酸堿兩性物質(zhì)?酸、堿質(zhì)子理論:凡能接收質(zhì)子(H+)物質(zhì)是堿。凡能給出質(zhì)子(H+)物質(zhì)是酸;19/45化學試驗化學理論物質(zhì)世界
建立解釋指導認識總結(jié)20/45從天然產(chǎn)物中分離與人工合成化合物種類統(tǒng)計數(shù)據(jù)19統(tǒng)計數(shù)1945年統(tǒng)計數(shù)1970年統(tǒng)計數(shù)1999年統(tǒng)計數(shù)55萬種110萬種236.7萬種2340萬種45年增加1倍25年增加1倍29年增加10倍21/45化學是人類創(chuàng)造新物質(zhì)工具22/4523/45紡綸纖維織成防彈衣腈綸24/45搜狐首頁>國際>天士力特約報道-美伊戰(zhàn)爭>圖片新聞
圖文:一英軍士兵頭部中4彈未死
NEWS.SOHU.COM03月28日14:39新華網(wǎng)原來,是他那頂堅固頭盔救了他命。
沃爾德曼所戴頭盔是這次英軍專門為戰(zhàn)爭打造,其外層和普通頭盔沒什么區(qū)分,里料則采取是一個名叫“凱夫拉爾”特制纖維。該纖維含有高分子聚合塑料,硬度比普通鋼鐵高40%。質(zhì)地如此堅硬,能夠刀槍不入也就不足為奇了。25/45英軍頭盔26/45用隔水透氣高分子薄膜做鳥籠
27/451.熔融氯化鈉與氯化鈉水溶液電解陰極:Na++2e-=Na陽極:2Cl--2e-=Cl2↑2NaCl==2Na+Cl2↑電解28/45陰極:2H++2e-=H2↑陽極:2Cl--2e-=Cl2↑2NaCl+2H2O==2NaOH+Cl2↑+H2↑電解29/45
海水綜合利用聯(lián)合工業(yè)體系一例30/45回首往事:海水中----NaCl、MgCl2Cl2、Br2、I2礦物中----Al2O3;鋁、鐵、銅硫酸、農(nóng)藥;大氣中----SO2、NOx;硝酸、氮肥、炸藥等;制取這些物質(zhì)化學方程式你知道嗎?主要包括哪些反應類型?31/45增產(chǎn)糧食2.增產(chǎn)糧食不一樣處理方案32/45生產(chǎn)化肥,使糧食大量增產(chǎn)
本世紀初世界聞名德國物理化學家、合成氨創(chuàng)造者弗里茨·哈伯。贊揚哈伯人說:他是天使,為人類帶來豐收和喜悅,是用空氣制造面包圣人。33/45改良品種2月19日,袁隆平被被授予中國國家最高科學技術(shù)獎。這位雜交水稻教授研究結(jié)果,不但使中國率先在世界上實現(xiàn)“超級稻”目標,還對處理中國乃至全世界糧食問題含有重大意義。70年代初,袁隆平發(fā)表了水稻有雜交優(yōu)勢觀點,打破了世界性自花授粉作物育種禁區(qū)。國際上同行們稱袁隆平為“世界雜交水稻之父”。
34/45DDT故事第二次大戰(zhàn)開始后,作為殺蟲劑除蟲菊酯因為東南亞被日本占領(lǐng)而斷了供給起源。曾經(jīng)也能夠用來制備殺蟲劑砷、鉛和銅化合物,也因為軍備和其它軍事需要而短缺。但當初英美兩國深感殺蟲劑需要。瑞士化學家米勒首先發(fā)覺含有殺蟲性能,1944年后DDT被廣泛用作殺蟲劑,有效控制了蟲害。米勒所以于1948年取得諾貝爾獎。35/45昆蟲激素保幼激素——是幼蟲一直處于幼蟲階段。不育激素——能夠使害蟲斷子絕孫。性激素——引誘害蟲聚集到一起,然后聚而殲之。36/45作物套種,便于光合作用6CO2+6H2OC6H12O6+6O2光照
葉綠素37/45資料:
作物套種,便于光合作用6CO2+6H2OC6H12O6+6O2光照
葉綠素38/45增產(chǎn)糧食生產(chǎn)化肥利用基因工程育種研制殺蟲劑、除草劑研究光合作用機制39/45醫(yī)學史上三大經(jīng)典藥品----阿司匹林、青霉素、安定40/45資料1、1763年,牧師EdwardStone在倫敦皇家學會宣讀“關(guān)于柳樹皮制寒戰(zhàn)病匯報”。幾乎一個世紀以后,一位蘇格蘭醫(yī)生發(fā)覺這種柳樹皮提取物是一個強效止痛、退熱和抗炎消腫藥。2、今后很快,有機化學家分離判定了其中活性成份,稱之為水楊酸。隨即,此化合物便用化學方法大規(guī)模生產(chǎn)。COOHOH用途:解熱鎮(zhèn)痛、預防心臟病發(fā)作、減緩老人視力衰退、提升免疫力41/453、然而在使用過程中,人們發(fā)覺其酸性成為該藥缺點:它嚴重刺激口腔、食道和胃黏膜。(副反應:頭痛、眩暈、惡心、耳鳴)4、化學家嘗試改用酸性較小水楊酸鈉,但僅取得部分成功。而且,水楊酸鈉有一個極不愉快味道,大多數(shù)病人不愿服用。COONaOH水楊酸鈉5、化學家以后創(chuàng)造了可行乙酰水楊酸合成路線,它與水楊酸鈉有相同醫(yī)療效果,又沒有怪味,刺激性小,這就是阿司匹林。COOHOOCCH3阿司匹林COOHOH42/45青霉素俗名:盤尼西林青霉素副作用:過敏性休克預防:皮試屬于抗生素——抵抗致病微生物藥品1929年,弗萊明(Flemming)發(fā)覺了一個藍綠色霉菌——青霉菌,
1940年分離得到純品,測定了它化學結(jié)構(gòu),并投入工業(yè)化合成生產(chǎn)。
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