化学科学与人类文明.pptx

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1、专题专题4 化学科学与人类文明化学科学与人类文明无锡无锡市市北高级中学市市北高级中学 杨文君杨文君第一单元第一单元 化学是认识和创造物质的科学化学是认识和创造物质的科学你知道吗？你知道吗？化学科学发展的历史，是一部人类逐步深入认化学科学发展的历史，是一部人类逐步深入认识物质组成、结构、变化的历史，也是一部合成、识物质组成、结构、变化的历史，也是一部合成、创造更多新物质，推动社会经济发展和促进人类文创造更多新物质，推动社会经济发展和促进人类文明发展的历史。明发展的历史。随着经济的发展和科学技术的进步，化学与其随着经济的发展和科学技术的进步，化学与其他学科齐头并进，迅速发展，成为他学科齐头并进，迅

2、速发展，成为21世纪自然学科世纪自然学科的中心学科。的中心学科。1.人类对金属的制取和利用请你思考，在图中可能发生了什么反应？请你思考，在图中可能发生了什么反应？材料材料11炼丹术与汞的制备：炼丹术与汞的制备：丹砂烧之成水银。丹砂烧之成水银。葛洪葛洪抱朴子抱朴子成分：成分：HgSHgSHgS =Hg+S 问题讨论问题讨论【材料材料2 2】湿法炼铜湿法炼铜请写出这句话对应的化学方程式请写出这句话对应的化学方程式西汉古籍记载：曾青得铁则化为铜。西汉古籍记载：曾青得铁则化为铜。CuSO4+Fe=FeSO4+Cu我国古代的炼铁技术在世界上是遥遥领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

3、年。早期的炼先的，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铁是将铁矿石和木炭一层夹一层的放在炼炉中，在炼炉中，在65065010001000的火上焙烧，利的火上焙烧，利用木炭的不完全燃烧产生的一氧化碳使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。铁矿石中的氧化铁还原成铁。【材料材料3 3】古代炼铁古代炼铁请用化学反应式表示古代炼铁的原理。请用化学反应式表示古代炼铁的原理。Fe2O3+3 CO=2Fe+3 CO2 高温问题讨论问题讨论1.人类对金属的制取和利用【材料材料4 4】电解法冶炼金属电解法冶炼金属钠的制取钠的制取 铝的制取铝的制取1919世纪初，英国

4、化学家戴维将世纪初，英国化学家戴维将250250个电池串联起来，对多种熔融个电池串联起来，对多种熔融物进行电解，先后制得了钠、铝等金属。物进行电解，先后制得了钠、铝等金属。请写出对应的化学方程式请写出对应的化学方程式问题讨论问题讨论1.人类对金属的制取和利用金属活动性_ ，人类开发、利用该金属的时间就越晚；金属活动性_，人类开发、利用该金属的时间就越早。（1 1）金属）金属活动性与活动性与金属开发利用先后的关系金属开发利用先后的关系越强越弱1.人类对金属的制取和利用金属冶炼的实质：金属冶炼的实质：金属离子 金属单质，即 Mnne=M。(2)(2)金属冶炼的原理和实质金属冶炼的原理和实质金属冶炼

5、的原理：金属冶炼的原理：利用 反应的原理，在一定条件下，用_剂或者加热、电解方法把金属 还原为金属 。氧化还原氧化还原还原还原化合物化合物单质单质1.人类对金属的制取和利用1.人类对金属的制取和利用(3)(3)金属冶炼的方法金属冶炼的方法FeCuSO4=FeSO4Cu（1 1）古代化学阶段）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，都是化学技术的火烧煮食物，烧制陶器，冶炼青铜器和铁器，都是化学技术的应用。正是这些应用，极大地促进了当时社会生产力的发展，应用。正是这些应用，极大

6、地促进了当时社会生产力的发展，成为人类进步的标志。成为人类进步的标志。钻钻木木取取火火毛公鼎毛公鼎拓展视野2、化学科学理论的建立与发展青花波涛龙纹爵杯青花波涛龙纹爵杯(2)(2)近代化学阶段近代化学阶段 创立了原子创立了原子-分子学说分子学说近代化学建立的标志近代化学建立的标志 阿伏加德罗，阿伏加德罗，A.A.道尔顿，道尔顿，J.J.拓展视野2、化学科学理论的建立与发展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建立了原子价键理论近代化学发展的里程碑 2、化学科学理论的建立与发展(2)(2)近代化学阶段近代化学阶段 拓展视野发现了大量元素，同时揭示了物质世界的

7、根本性规律发现了大量元素，同时揭示了物质世界的根本性规律元素周期律。元素周期律。(2)(2)近代化学阶段近代化学阶段 拓展视野2、化学科学理论的建立与发展 人工合成出了尿素，彻底动摇了人工合成出了尿素，彻底动摇了“生生命力论命力论”。历史上曾经有人认为，有机化合物只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。作用下产生，人工合成有机物是不可能的。18281828年，德国化学家维勒通过蒸发氰酸铵年，德国化学家维勒通过蒸发氰酸铵（NHNH4 4CNOCNO，一种无机化合物，由氯化铵和，一种无机化合物，

8、由氯化铵和氰酸银反应制得）水溶液得到了氰酸银反应制得）水溶液得到了尿素。尿素。CO(NHCO(NH2 2)2 2。尿素的人工合成，揭示了人。尿素的人工合成，揭示了人工合成有机物的序幕。工合成有机物的序幕。(2)(2)近代化学阶段近代化学阶段 2、化学科学理论的建立与发展拓展视野 20世纪世纪,化学家鲍林提出了化学家鲍林提出了氢键氢键理论和理论和蛋白质蛋白质分子分子的螺旋结构模型的螺旋结构模型,为为DNA分子双螺旋结构模型的提分子双螺旋结构模型的提出奠定了基础。出奠定了基础。(2)(2)近代化学阶段近代化学阶段 拓展视野2、化学科学理论的建立与发展2 化学理论指导人们认识物质世界微观结构观测仪器

9、：微观结构观测仪器：光学显微镜光学显微镜 电子显微镜电子显微镜扫描隧道显微镜扫描隧道显微镜拓展视野用STM技术写成的字母“IBM”(3)(3)现代化学阶段现代化学阶段 利用利用STMSTM技术实现了对分子与原子的操纵技术实现了对分子与原子的操纵 用硅原子组成的两个汉字用硅原子组成的两个汉字“中国中国”2 化学理论指导人们认识物质世界拓展视野 认识发展认识发展过程过程3 人类对酸碱认识的发展（1 1）无定义阶段无定义阶段17世纪以前，人们凭感觉判断酸碱：一切有酸味的物质都是酸，一切有涩味而溶液有滑腻感的物质就是碱3 人类对酸、碱认识的发展（2 2）波义耳酸、碱理论：）波义耳酸、碱理论：水溶液能溶

10、解某些金属，跟碱接触会失水溶液能溶解某些金属，跟碱接触会失去原有特性，且能使去原有特性，且能使石蕊试剂变红石蕊试剂变红的物的物质是质是酸酸；水溶液有苦涩味，能腐蚀皮肤水溶液有苦涩味，能腐蚀皮肤,跟酸接触跟酸接触会失去原有特性会失去原有特性,且能使且能使石蕊试剂变蓝石蕊试剂变蓝的的物质是物质是碱碱。化学史话（3 3）拉瓦锡酸、碱理论：拉瓦锡酸、碱理论：一切一切非金属氧化物非金属氧化物溶溶于水后生成的物质是于水后生成的物质是酸酸；一切一切金属氧化物金属氧化物溶于水溶于水后生成的物质是后生成的物质是碱碱。化学史话3 人类对酸、碱认识的发展（4 4）阿伦尼乌斯酸、碱理论阿伦尼乌斯酸、碱理论-酸、碱电离

11、理论：酸、碱电离理论：在水溶液中电离时产生的阳离子在水溶液中电离时产生的阳离子全是全是氢离子氢离子的化合物是的化合物是酸酸；在水溶液中电离时产生的阴离子在水溶液中电离时产生的阴离子全是全是氢氧根离子氢氧根离子的化合物是的化合物是碱碱。化学史话3 人类对酸、碱认识的发展(5)(5)路易斯酸、碱理论路易斯酸、碱理论-酸、碱质子理论：酸、碱质子理论：凡能凡能给出质子给出质子（H H+）的物质是）的物质是酸酸；凡能凡能接受质子接受质子（H H+）的物质）的物质是是碱碱。若某物质既能给出质子又能接受质若某物质既能给出质子又能接受质子，称之为子，称之为两性物质。两性物质。化学史话3 人类对酸、碱认识的发展问题：请写出小苏打在水溶液中的电离方程式，小苏打溶液与盐酸溶液，氢氧化钠溶液反应的离子方程式。依据酸碱质子理论，碳酸氢根是否可以成为两性物质？为什么？总结语：化学作为一门庞大的知识体系,能用来解决人类面临的问题,满足社的需要,对人类社会做出贡献.它的成就已成为社会文明的标志,深刻的影响着人类社会的发展。恩格斯说：“生命的起源必然是通过化学的途径实现的。”没有化学的变化,就没有地球上的生命,也就更不会有人类。是化学创造了人类,创造了美丽的地球。