高一化学高中序言课知识精讲

高一化学高中序言课
【本讲主要内容】
高中序言课
本讲内容将带领同学们进入五彩缤纷的化学世界。

通过本节的学习，同学们会对化学发展史，化学研究的对象与内容有一个基本的了解；对为什么要学好化学有一个初步的认识；同时老师也会介绍一些学好化学的方法。

相信通过本节课的学习，同学们对“化学——人类进步的关键”将会有一个全新的理解。

【知识掌握】
【知识点精析】
首先让我们认识一下著名化学家西博格博士：西博格（Glenn Theodore Seabory，1912—1999）是美国核化学家。

1940年他与麦克米伦（E.M.Mcmillan）等人共同发现了94号元素钚。

在第二次世界大战期间，他领导的芝加哥大学冶金实验室，创立了生产原子弹材料钚的化学流程，这是核武器研制成功的一个关键步骤。

1944年，他提出了锕系元素概念与它们的电子结构，这不仅使近代元素周期表趋于完整，而且为后来逐一合成人工超铀元素指明了方向。

战后，他长期从事合成超铀元素的研究工作，与其同事一起发现了9个超铀元素。

他还参与了许多有重要实际应用价值的放射性核素的发现工作，如钚239、铀233、铁59、碘131、钴57和钴60等。

20世纪90年代，他致力于超重核的探索和锕系元素的重离子核反应的研究。

他和麦克米伦（E.M.Mcmillan）因发现并研究超铀元素而共同获得1951年诺贝尔化学奖。

“化学──人类进步的关键”摘自著名化学家西博格博士1979年在美国化学会成立100周年大会上的讲话。

这句话客观公正的评价了化学的历史地位和重大意义。

首先，让我们简单回顾一下化学发展的历史吧——化学成为一门独立学科的时间虽然不长，但化学知识的应用却可追溯到史前时代。

化学的发展经历了古代、近代与现代等不同时期。

（一）化学的萌芽时期：从远古到公元前1500年，人类学会在熊熊的烈火中由黏土制出陶器、由矿石烧出金属，学会从谷物酿造出酒、给丝麻等织物染上颜色，这些都是在实践经验的直接启发下经过长期摸索而来的最早的化学工艺，但还没有形成化学知识，只是化学的萌芽时期。

（二）炼丹和医药化学时期：约从公元前1500年到公元1650年，化学被炼丹术、炼金术所控制。

为求得长生不老的仙丹或象征富贵的黄金，炼丹家和炼金术士们开始了最早的化学实验，而后记载、总结炼丹术的书籍也相继出现。

虽然炼丹家、炼金术士们都以失败而告终，但他们在炼制长生不老药的过程中，在探索“点石成金”的方法中实现了物质间用人工方法进行的相互转变，积累了许多物质发生化学变化的条件和现象，为化学的发展积累了丰富的实践经验。

当时出现的“化学”一词，其含义便是“炼金术”。

但随着炼丹术、炼金术的衰落，人们更多地看到它荒唐的一面，化学方法转而在医药和冶金方面得到正当发挥，中、外药物学和冶金学的发展为化学成为一门科学准备了丰富的素材。

（三）燃素化学时期：这个时期从1650年到1775年，是近代化学的孕育时期。

随着冶金工业和实验室经验的积累，人们总结感性知识，进行化学变化的理论研究，使化学成为自然科学的一个分支。

这一阶段开始的标志是英国化学家波义耳为化学元素指明科学的概念。

继之，化学又借燃素说从炼金术中解放出来。

燃素说认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素，燃烧过程是可燃物中燃素放出的过程，尽管这个理论是错误的，但它把大量的化学事实统一在一个概念之下，解释了许多化学现象。

在燃素说流行的一百多年间，化学家为解释各种现
象，做了大量的实验，发现多种气体的存在，积累了更多关于物质转化的新知识。

特别是燃素说，认为化学反应是一种物质转移到另一种物质的过程，化学反应中物质守恒，这些观点奠定了近代化学思维的基础。

这一时期，不仅从科学实践上，还从思想上为近代化学的发展做了准备，这一时期成为近代化学的孕育时期。

（四）定量化学时期：这个时期从1775年到1900年，是近代化学发展的时期。

1775年前后，拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说，开创了定量化学时期，使化学沿着正确的轨道发展。

19世纪初，英国化学家道尔顿提出近代原子学说，接着意大利科学家阿伏加德罗提出分子概念。

自从用原子——分子论来研究化学，化学才真正被确立为一门科学。

这一时期，建立了不少化学基本定律。

俄国化学家门捷列夫发现元素周期律，德国化学家李比希和维勒发展了有机结构理论，这些都使化学成为一门系统的科学，也为现代化学的发展奠定了基础。

（五）科学相互渗透时期：这个时期基本上从20世纪初开始，是现代化学时期。

20世纪初，物理学的长足发展，各种物理测试手段的涌现，促进了溶液理论、物质结构、催化剂等领域的研究，尤其是量子理论的发展，使化学和物理学有了更多共同的语言，解决了化学上许多未解决的问题，物理化学、结构化学等理论逐步完善。

同时，化学又向生物学和地质学等学科渗透，使过去很难解决的蛋白质、酶等结构问题得到深入的研究，生物化学等得到快速的发展。

更简单的讲，我们也可把化学的发展总结成三个阶段：
化学的发展使人们对物质的认识不再停留在宏观的层面上，而进入了一个全新的世界——微观世界。

从而使人类发展又向前迈进了一大步。

1990年前后，美国等少数国家首先在-269℃的低温下移动了原子。

1993年，中国科学院北京真空物理实验室的研究人员，在常温下以超真空扫描隧道显微镜为手段，通过用探针拨出硅晶体表面的硅原子的方法，在硅晶体的面形成了一定规整的图形。

这种在晶体表面开展的操纵原子的研究，达到了世界水平。

这些事实说明，人类已进入操纵原子的时代，目前只有中国等少数国家掌握。

我们应该为此感到自豪。

我国是世界四大文明古国之一，在古代也有过极其辉煌的业绩。

冶金、陶瓷、酿造、造纸、火药等都是在世界上发明和应用得比较早的国家。

例如：陶瓷。

大约一万年以前，人们发现某些黏土容易塑造成型，而且经过焙烧变得十分坚硬，并且基本上不透水，用这种材料加工成的瓷器可以代替部分木、石、骨制的器皿，这就是瓷器。

它是人类掌握的第一种人工材料的制品，也是人类利用化学手段创造的第一种自然界不存在的新物质，是人类历史上最早从事的一项化工生产。

制陶器以黏土为原料。

黏土是由某些岩石的风化产物，如云母、石英、长石、高岭土、多水高岭土、方解石以及铁质、有机物所组成。

黏土中最主要的化学成分是氧化硅、氧化铝及多种（钙、镁、铁、钾、钠等）氧化物。

在800℃以上温度，黏土发生一系列复杂的化学变化，包括失去结晶水、晶体转变、固相反应和产生低共熔玻璃相的产生等。

陶器属于硅酸盐制品的一种。

陶器的特点耐火、抗氧化、不易腐蚀、不溶于水、保存长久等。

不同陶器化学组成的常用标记方法。

以下列氧化物的质量分数（%）来表示，SO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O、MnO、P2O5等。

C—14断代。

中国陶器的制作至少已有8000年以上的历史。

我们将在高一化学第七章介绍有关知识。

中国出土的精美陶器
金属
无论在中国还是在其他一些古老的文明发源地区，在人们使用金属的历史上，几乎都是铜器先于铁器，这是一个普遍的规律。

其主要原因：
（1）在自然界中有天然铜，而自然界中没有天然铁（陨石是极罕见的天外飞来物）。

（2）在远古的技术条件下，炼铜比炼铁要容易，技术难度小。

主要原料孔雀石CuCO3•Cu(OH)2、还原剂炭和燃料。

（3）翠绿色的孔雀石比一般的铁矿石要醒目，容易发现识别。

天然铜的纯度很高，一般只含锡、铅、锑、镍等金属杂质，总量小于0.5%。

红铜质地比较柔软，不宜于制作工具，也不适合制造兵器。

而铜锡与铜铅合金，硬度较红铜要大很多，而且坚韧。

锡、铅的引入可使铜的熔点低，因此更提高了铸造性能。

所以冶铜工艺从冶炼铜进一步发展到有意识地冶炼青铜。

从单纯冶炼孔雀石到冶炼孔雀石、锡石（SnO2）或孔雀石、铅矿石（如方铅矿PbS）的混合物。

青铜器发源地可能在中国。

锌黄铜（铜锌合金）可能发源地在国外。

中国古代曾炼制流行过两种灿烂如银的白铜。

白铜是一种铜镍合金，利用赤铜与镍矿石或铜、镍矿石合炼出来的；另一种是铜砷合金，是用砒石类矿物或砒霜与铜合炼出来的，这类合金中当砷含量超过10%时，则洁白如银光灿殊美。

黄金在自然界多以天然金存在，光耀醒目，容易发现和识别，所以采集和利用早。

距今4000年前我国先民已经采集黄金。

从中国地质学的角度考察，我国古代采集的黄金可分为沙金和山金两种。

天然黄金中多少总含有一些银。

随成色的高低，由深而浅，但都是黄色。

古人云“其色七青、八黄、九紫、十赤，以赤为足色金也”。

中国古代称之为“黄银”的一种天然金，含银高达20%以上，呈淡黄色。

中国古代对金属银的识别、使用和冶炼较黄金稍晚些。

我国发明冶金，是在距今约4000—5000年的新石器时代的晚期。

在高中阶段，我们也会分别在高一、高二学习一些金属的知识。

如商代的司母戊鼎是目前已知的最大的古青铜器；1972年在河北出土的商代铁刃青铜钺是我国目前发现的最早的铁器。

中国出土的金银器皿
解放后1965年，我国的科学工作者经过6年多坚持不懈的努力,获得了人工合成的牛胰岛素结晶。

经鉴定，人工合成的胰岛素，它结构、生物活性、物理化学性质、结晶形状，都和天然的牛胰岛素完全一样，这是世界上第一个人工合成的蛋白质。

十多年来，这项成果经受了长期实践的检验，证明数据完整可靠，可以重复。

胰岛素是一种蛋白质，它的分子量接近六千。

胰岛素的分子具有蛋白质所特有的结构特征，被公认为典型的蛋白质。

胰岛素分子由A、B两条链组成， A链有21个氨基酸，两条链通过两个二硫键连在一起。

胰岛素分子还具有空间结构，也就是说它的肽链能有规律地在空间折叠起来，具有空间结构的胰岛素分子还可以整齐地排列起来形成肉眼可见的结晶体。

我国的这项工作开始于1958年，首先成功地将天然胰岛素的A、B两条链拆开,再重新连接而得到了重合成的天然胰岛素结晶,为下一步的人工合成确定了路线。

随后拿到了人工合成的B链和A链，并分别与天然的A链和B链连接而得到了半合成的胰岛素。

最后将人工合成的A链和B链连接而得到了全合成的结晶胰岛素。

蛋白质是生命的重要物质基础。

人工合成牛胰岛素的成功，标志着人类在探索生命奥秘的征途中向前跨进了重要的一步。

开始了用人工合成方法来研究蛋白质结构与功能的新阶段，还推动了我国胰岛素分子空间结构的研究和胰岛素作用原理的研究，使我国的胰岛素研究形成了具有我国特色的体系，并培养了一批优秀的蛋白质和多肽的研究人才。

在这项工作完成以后，我国的科学工作者继续改进合成方法，并合成了许多有实际应用价值的多肽激素，同时进行了更大蛋白质分子的人工合成。

胰岛素人工合成的成功，为我国蛋白质的基础研究和实际应用开辟了广阔的前景。

今日化学学科正积极向一些与国民经济和社会生活关系密切的材料、能源、环境、生命等学科渗透，使化学的作用与地位日益显著。

反过来，这种学科间的渗透，对化学学科的发展起着重要的促进作用。

[材料]人类很早就开始使用材料，历史上以材料命名的时代有很多，可以说材料的发展见证了人类的发展。

人类所使用的材料不断地发生变化，材料的种类越来越多，用途也越来越广。

我们对于材料的认识，应该包括为人类社会所需要并能用于制造有用器物的物质这两层涵义。

也就是说，并不是所有的物质都可以
称为材料。

可见材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类进步的重要里程碑。

石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以材料作标志。

没有半导体材料就没有计算机技术；没有耐高温、高强度的特殊材料就没有航天技术；没有光导纤维就不会有现代通讯；没有合成材料，就没有今天这么丰富多彩的生活。

[能源]位于北京周口店的北京猿人遗址中的炭层，表明人类使用能源的历史已非常久远。

人类社会的发展与能源消费的增长是密切相关的，我们现在使用的能源主要来自化石燃料——煤、石油和天然气等，但化石燃料是一种不可再生，并且储藏量有限的能源，而且在开采和燃烧过程中还会对自然环境造成污染。

为了更好地解决能源问题，人们一方面在研究如何提高燃料的燃烧效率，另一方面也在寻找新的能源。

这些都离不开化学工作者的努力。

例如，核能和太阳能的发电装置离不开特殊材料的研制；用氢作为能源需要考虑贮氢材料和如何廉价得到氢，等等。

[环境]环境问题是当今世界各国都非常关注的问题。

在世界人口不断增长、生产不断发展、人民生活水平不断提高的过程中，由于人们对环境与生产发展的关系认识不够，以及对废弃物处理不当，使环境受到了不同程度的破坏，如土地的沙漠化、水资源危机、酸雨、臭氧层的破坏、有毒化学品造成的污染等。

因此，保护环境已成为当前和未来的一项全球性的重大课题之一，也是我国的一项基本国策。

在这些关系到国计民生的环境问题中，化学工作者是大有作为的。

因为污染问题的解决主要还得靠化学等方法。

有的专家提出，如果对燃烧产物如CO
2
、
H 2O、N
2
等利用太阳能使它们重新组合，使之变成CH
4
、CH
3
OH、NH
3
等的构想能够
成为现实，那么，不仅可以消除对大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机。

科学是把双刃剑，本身无善无恶，它是真善美中的真，当然也蕴涵了美，要解决善，还要有人类的知情意，也就是说我们不仅要掌握好化学知识，还要有正确的科学观，这样才能驾驭好这把双刃剑。

通过以上的学习同学们已经对化学发展的历史、研究的对象、内容、水平以及研究化学
的意义有了一定的了解。

可见化学在人类进步的过程中有着举足轻重的地位。

所以美国著名化学家西博格(诺贝尔化学奖获得者)说了这样一句话“化学——人类进步的关键”。

那么，如何学好化学？
大家从小学到高中，肯定形成了一套行之有效的学习方法，对化学学科来讲又有它独特的方法，总结起来有以下几个方面：
1、培养兴趣，勤于钻研
化学世界是一个奇妙的天地，它能带给你无穷的思索与快乐，现实生活世界是一个化学的大课堂，只要做一个有心人，你会在任意地方任意时间学到化学知识和体会到化学知识的广泛与效用。

2、重视实验
a、实验是化学的基础，因此，形成规范科学的操作习惯，养成科学严谨的实验态度，善于分析问题并勤于实验或实践将会使你学习化学得心应手。

b、善于用一切可用的物品来制作化学中的各种结构模型，或用它们替代化学仪器和药品来设计实验。

比如玻璃瓶、塑料瓶、废旧干电池、易拉罐、小石块、小铁钉、注射器等。

c、认识论告诉我们，实践是认识的来源，又是认识的目的。

将实验或实践的基础作用应用于学习中，积极探究，将有助于改进学习方法，提高学习效率。

3、敢于质疑，敢于创新
a、用发散思维、开放性思维来思考问题，一个结论、真理的成立是有条件的，条件环境变了，结论也要变。

例如，太空中的蜡烛燃烧时是什么形状，气体混合方法除了瓶口对瓶口颠倒数次还有什么好方法。

b、追求多种思路方法解决问题
最后，祝同学们在化学的学习中能够取得优异成绩。

［作业］
结合本课内容谈一下你对某一方面的学习体会
［问卷］
1. 你对学校组织的一些课外学习活动所持的态度：
A. 我会积极参加，成为其中的主力
B. 我会参加，因为是集体活动
C. 我会参加，但是不感兴趣
D. 我不想参加
2. 你觉得学习方法对学习效果的影响大吗？
A. 一般
B. 很大
C. 只要功夫到了，方法无所谓
3. 上课听讲你习惯于：
A. 把老师的板书记录下来
B. 以听为主，下课后整理
C. 听明白就可以了，不用整理
D. 如果老师讲的新知识不多可以不听或者选择性的听
4. 课后的学习你习惯于：
A. 看看书
B. 完成老师的作业
C. 分析自己的情况，针对自己的问题选择习题或者看书
D. 课后的学习可有可无
5. 你对留作业的看法：
A. 多留作业
B. 少留作业
C. 让学生自己选择
6. 你是否喜欢这位老师对你本学科的学习是否有很大影响？
A. 是的
B. 没有太大影响
C. 没有影响
7. 你希望老师上课满堂灌吗？（）
8. 你能做到在课堂上有问题随时提出来而不怕别人笑话你吗？（）
9. 如果老师批评你（是单独批评），你觉得委屈，你会怎么办？
A. 忍着
B. 和老师解释清楚
C. 找朋友诉苦
D. 无所谓，习惯了
10. 你觉得老师上课用投影好还是手写板书好？（）
11. 你用电脑的水平如何，愿意和老师有一些网络交流吗？。