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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,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科学,1/51,在社会可连续发展历史进程中，一切都离不开化学，日常生活中我们天天都在接触形形色色化学制品，化学是打开物质世界钥匙，拥有了这把钥匙能进入五彩斑斓物质世界。,2/51,一、化学是打开物质世界钥匙,化学科学发展史,人类逐步深入认识物质组成、结构、改变历史,人类合成、创造更多新物质，推进社会经济发展和促进人类文明发展历史,你知道吗？,3/51,（一）人类对金属开发和利用,请思索，在图中可能发生反应是什么？,材料,1,炼丹术与汞制备：,丹砂烧之成水银。,葛洪,抱朴子,HgS=Hg+S,4/51,【,材料,2,】,湿法炼铜,请写出这句话对应化学方程式。,西汉古籍记载：曾青得铁则化为铜。,CuSO,4,+Fe=FeSO,4,+Cu,5/51,我国古代炼铁技术在世界上是遥遥领先，比欧洲要早一千多年。早期炼铁是将铁矿石和木炭一层夹一层地放在炼炉中，在,650,1000,火上焙烧，利用木炭不完全燃烧产生一氧化碳使铁矿石中氧化铁还原成铁。,【,材料,3,】,古代炼铁,请用化学反应式表示古代炼铁主要反应原理。,Fe,2,O,3,+3CO =2Fe+3CO,2,高温,6/51,【,材料,4,】,电解法冶炼金属,钠制取,铝制取,19,世纪初，英国化学家戴维将,250,个电池串联起来，,对各种熔融物进行电解，先后制得了钠、铝等金属。,7/51,金,铜,铁,铝,物理法,电解法,“,曾青得铁，则化为铜，外化而内不变,”,（,【,西汉,】,淮南万毕术,记载,）,“,日照澄州江雾开，淘金女伴满江隈，美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来”,（,【,唐,】,刘禹锡）,还原剂还原法,一定条件下,，M,n+,得电子，被还原为,M,汞,热分解法,8/51,铜,约,6000,年前,铁,约,2500,年前,铝,约,200,年前,金,人类使用金属先后与金属活动性以及金属冶炼难易有什么联络？,更早,K Ca Na Mg Al,Zn Fe Sn Pb(H)Cu,Hg Ag,Pt Au,电解法,热还原法,热分解法,物理法,冶金普通方法,可见，越活泼金属越难冶炼，人们使用得越晚,9/51,人类对金属使用,纯金属,金银首饰、铜芯电线,合金,青铜、不锈钢、铝合金、钛合金,10/51,（二）化学理论指导人们认识物质世界,(1),古代化学,冶金、陶瓷、酿造、,火药、造纸、医药,近代化学,原子,-,分子论,当代化学,物质结构理论,(2),微观结构观察仪器。,光学显微镜,电子显微镜,11/51,古代化学阶段,自从有了人类，化学便与人类结下了不解之缘。钻木,取火，用火烧煮食物，烧制陶器，冶炼青铜器和铁,器，都是化学技术应用。正是这些应用，极大地促,进了当初社会生产力发展，成为人类进步标志。,钻,木,取,火,人面鱼纹陶盆,越王勾践青铜剑,12/51,近代化学阶段,创建了原子,-,分子学说,近代化学建立标志,阿伏加德罗，,A.,道尔顿，,J.,13/51,鲍林,第一次揭示了化学键本质,电子相互作用,相互作用有三种形式,共价键,离子键,金属键,建立了原子价键理论,近代化学发展里程碑,14/51,发觉了大量元素，同时揭,示了物质世界根本性规律,元素周期律,15/51,人工合成出了尿素，彻底动摇了“生命力论”。,历史上曾经有些人认为，有机化,合物只能由生物细胞在一个特殊力,量,生命力作用下产生，人工合,成有机物是不可能。,1828,年，德国,化学家维勒经过蒸发氰酸铵（,NH,4,CNO,，一个无机化合物，由氯化,铵和氰酸银反应制得）水溶液得到了,尿素,CO(NH,2,),2,。尿素人工合成，,拉开了人工合成有机物序幕。,16/51,用,STM,技术写成字母“,IBM,”,当代化学阶段,利用,STM,技术实现了对分子或原子操纵,17/51,用硅原子组成两个汉字“中国”,18/51,17,世纪以前，人们凭感觉判断酸碱：,一切有酸味物质都是酸；,一切有涩味而溶液有滑腻感物质就是碱。,（三）人类对酸、碱认识发展,19/51,波义耳酸、碱理论：,水溶液能溶解一些金属，跟碱接触会失去原有特征，且能使石蕊试剂变红物质是酸；,水溶液有苦涩味，能腐蚀皮肤,跟酸接触会失去原有特征,且能使石蕊试剂变蓝物质是碱。,20/51,拉瓦锡酸、碱理论：,一切非金属氧化物溶于水后生成物质是酸；,一切金属氧化物溶于水后生成物质是碱。,21/51,阿伦尼乌斯酸、碱理论,-,酸、碱电离理论：,3,岁开始认字。,17,岁上大学。,24,岁提出电离理论，并所以而取得,1903,年首届诺贝尔化学奖。,阳离子全部是,H,阴离子全部是,OH,化合物,酸,碱,电离,水中,22/51,路易斯酸、碱理论,-,酸、碱质子理论,酸,碱,两性,物质,给出质子（,H,）,接收质子（,H,）,23/51,问题,2,：,二、化学是人类创造新物质工具,电解饱和食盐水原理,两极产物分别是什么？用化学,方程式及电极反应式表示出来。,在,U,形管中滴入酚酞试液，哪一极出现红色？,问题,1,：,提醒：阴极,:2H,+,+2e,-,=H,2,阳极,:2Cl,-,-2e,-,=Cl,2,提醒：阴极,【,想一想,】,24/51,氯气易与氢氧化钠反应，使得氯气与氢氧化钠产量均降低。怎样处理这一问题？,【,想一想,】,25/51,为了提升氯气及氢氧化钠产量，对电解槽进行了以下改进：,阳离子交换膜电解槽,26/51,电解熔融状态氯化钠,电解法制取金属钠,27/51,电解氯化钠产品及应用：,NaCl,熔融电解,水溶液电解,Cl,2,(,阳极产物,),H,2,(,阴极产物,),Na,(,阴极产物,),制取,CHCl,3,、,CCl,4,、聚氯乙烯、漂白剂、药品、颜料等,冶金,(,如,K,、,Ti),、,Na,2,O,2,等,制取,HCl,、,NH,3,、冶金等,制取肥皂、造纸、漂白液等,用途,用途,用途,用途,NaOH,(,阴极产物,),28/51,从天然产物中分离与人工合成化合物种类统计数据,19统计数,1945,年统计数,1970,年统计数,1999,年统计数,统计数,55,万种,110,万种,236.7,万种,2 340,万种,4 500,万种,29/51,粮食危机,30/51,提醒：既要增加食物产量，确保人类生存；又要确保质量以确保人类安全；还要保护耕地、草原，改进农牧业生态环境，以保持农牧业可连续发展。,怎样形整天下粮仓？,【,思索与交流,】,31/51,合成氨和尿素工厂,叶片干枯卷曲是因为缺钾所致,32/51,增产粮食,问题：在粮食增产上科学家提出哪些不一样提议？,德国化学家哈伯因创造合成氨技术获,1918,年诺贝尔化学奖,瑞士化学家米勒因创造杀虫剂,DDT,获,1948,年诺贝尔化学奖,研究光合作用机制,研制杀虫剂、除草剂,生产化肥,利用基因工程育种,【,思索与交流,】,提醒：,33/51,（一）生产化肥，使粮食大量增产,此图为,20,世纪初世界闻名德国物理化学家，合成氨创造者弗里茨,哈伯。赞扬哈伯人说：他是天使，为人类带来丰收和喜悦，是用空气制造面包圣人。,N,2,+3H,2,2NH,3,高温、高压,催化剂,请从化学角度说明合成氨反应原理,了解工业合成氨条件。,600,和,210,7,Pa,510,7,Pa,压力下进行反应，大约能够生成,8%,氨,34/51,作物遭虫害,(,二）杀虫剂、除草剂使用,35/51,瑞士化学家米勒首先发觉,DDT,含有杀虫性能，,1944,年后,DDT,被广泛用作杀虫剂，有效地控制了虫害。米勒所以于,1948,年取得诺贝尔奖。,DDT,这一历史上著名杀虫剂仅仅使用了,20,年，便逐步在全球内遭到禁用，有些人甚至认为这是一个发“错”了诺贝尔奖。,DDT,故事,36/51,（三）研究光合作用机制,6CO,2,+6H,2,O,C,6,H,12,O,6,+6O,2,光,叶绿素,植物光合作用是地球上规模最大化学反应，能,把光能转变成化学能，能量传递效率为,90,98,。,37/51,（四）利用基因工程育种,将固氮基因转移到非豆科粮食作物细胞内，在固氮基因调控下，让非豆科粮食作物也含有固氮能力。这一路径叫做固氮基因工程。,生物固氮研究前景,豆科植物与根瘤菌共生,38/51,改良品种,20,世纪,70,年代初，,袁隆平发表了水稻有杂,交优势观点，打破了,世界性自花授粉作物,育种禁区。国际上,同行们称袁隆平为“世,界杂交水稻之父”。,39/51,生活与化学 纺织品,在你身边，哪些地方用到了化学？联络生活中实例，谈谈你想法。,40/51,材料与化学,隔热材料,直径,6,cm,尼龙绳,能吊起,2,t,汽车,第一颗人造心脏,41/51,碳纤维,碳纤维及其制品,碳纤维离心罐,碳纤维电加热板,42/51,高科技与化学,纳米技术,纳米碳管模型,纳米铜含有超塑延展性，铜纳米结晶体机械特征惊人,纳米碳管有着不可思议强度与韧性，,重量却极轻，导电性极强，兼有金属和,半导体性能,;,把纳米管组合起来，比同,体积钢强度高,100,倍，重量却只有,1/6,43/51,硅芯片,光导纤维,液晶屏幕,触摸屏幕,信息与化学,44/51,太阳能,氢能汽车,能源与化学,45/51,导弹,航天飞机,航天与化学,46/51,化学理论指导人们认识物质世界,人类对金属开发和利用,化学是打开物质世界钥匙,生产化肥,杀虫剂、除草剂使用,化学利用,粮食问题,化学是人类创造新物质工具,人类对酸、碱认识发展,研究光合作用机制,基因工程育种,47/51,1.,以下事实得出结论错误是（）,A.,维勒用无机物合成了尿素，突破了无机物与有机物界限,B.,门捷列夫在前人基础上发觉了元素周期律，表明科学研究既要继承又要创新,C.C,60,是英国和美国化学家共同发觉，表达了国际科技合作主要性,D.,科恩和波普尔因理论化学方面贡献获诺贝尔化学奖，意味着化学已成为以理论研究为主学科,D,48/51,2.,从石器、青铜器到铁器时代，金属冶炼表达了,人类文明发展水平。下列图表示了三种金属被人类,开发利用大致年限，之所以有先后，主要取决于,（）,A.,金属导电性强弱,B.,金属在地壳中含量多少,C.,金属化合价高低,D.,金属活动性强弱,D,49/51,3,金属钛能够经过以下反应冶炼：,TiCl,4,+4Na=4NaCl+Ti,，该冶炼方法属,于,（）,A,热分解法,B,热还原法,C,电解法,D,都不属于,B,700,800,50/51,4.,酸碱质子理论认为，凡是能给出质子分子或离,子都是酸；凡能接收质子分子或离子都是碱。按,此观点，以下粒子既属于酸又属于碱是（）,H,2,O CO,3,2-,Al,3+,CH,3,COO,-,NH,4,+,H,2,PO,4,-,A,B,C,D,B,51/51,
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