走进化学科学PPT课件11 鲁科版优质课件

• 哪些东西可替代石油 :除 风能和太阳能外，生物燃料 、可燃冰以及废弃塑料等都 有望成为替代石油的“潜力股”。
2．化学在能源、资源、环境、健康等方面的发挥积极作用。
• “寂静的春天”：资源野蛮性开采，掠夺性 利用。
“绿洲变荒漠，废固堆成山，污水汇成 河，湖泊成臭塘，烟雾罩晴空，大地在升 温，生物畸变，怪病频发。”
标志近代化 学发展的四位著 名的科学家：波 义耳、拉瓦锡、 道尔顿、门捷列 夫。
从原子、分子水平上 进一步研究物质。各种 化学理论建立，研究物 质微观结构的现代仪器 出现，结束了几个世纪 的盲目实践。化学呈树 状般地迅猛发展，多种 分支学科出现。发现或 合成的物质也快速增加 。化学工业迅速发展。
我国在世界化学史上的贡献
胶子 介子 层子
超子 核子
夸克
轻子
声子
中微子
化学是一门在原子、分子水平上研究物质的组成、结 构、性质、变化、制备和应用的自然学科
—、化学是具有创造性的、实用的科学
• 1.创造性（提取或创造各种用途的物质） 19世纪末发现的物质：一万六千多种 20世纪60年代发现的物质：一百多万种 1990年第一千万种物质被发现 现在化学家发现和创造的化合物：
学科学水平在世界前列。
操纵原子使纳米科技成为可能
至上而下，
纳米机器人是可以
在细胞内或血液中对 纳米空间进行操作的 “功能分子器件”
从大到小 物理学家
纳米材料
从下至上， 化学家
从小到大
走向纳米科技时代
用原子 建立更美好的世界
美国国家航空和宇宙航行局 （NASA）的科学家们利用分子探针 赋予氟“1”值, 氢“0”值, 然后建一 个探针来读这些值，非常快 — 一个 分子版本的二进制编码产生了。
超过3500万种
—、化学是具有创造性的、实用的科学 • 2．实用性（新材料使世界丰富多彩）
➢石器时代： 遥远的原始人时代；
材
➢ 青铜器时代：公元前5000年；
料
➢ 铁器时代： 公元前1200年左右；
的
➢ 钢铁时代： 18世纪中叶产业革命；
发
➢ 高分子时代： 20世纪30年代以来；
展
➢ 先进陶瓷时代： 20世纪60年代以来；
史
➢ 复合材料时代： 20世纪70年代以来。
氨气的合成
• 19世纪以前，农业生产所需氮肥的来源，主要是有机物的 副产物和动植物的废物，如粪便、种子饼、腐鱼、屠宰废 料、腐烂动植物等。
• 19世纪中叶，德国发生了农业危机，首都柏林爆发了抢夺 粮食的“土豆革命”，引起了政府重视生产粮食，因而开 展了对土壤的研究。德国的著名化学家李比希发现植物是 通过吸收氨来获得含氮养料的。
化学就在您的身边 Chemistry
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普通高中课程标准实验教科书 山东版 化学1（必修）
第1章
第一节 走进化学科学
南极上空臭氧空洞
白色污染
钢铁的应用
20克碘化银=“成都下雨”
☆构成物质的基本微粒：分子、原子、离子 ☆构成原子的基本微粒：质子、中子、电子
1. 古 代 化 学 成 就
（最早发明和应用铜、铁的国家。）
古代冶铁图
商代的司母戊鼎
古代爆发的 与“铁”有关 的战争示例。
蒙古牧民是单 一的游牧经济，铁 锅是家家户户所不 可缺少的炊具，在 明实行“闭关绝贡 市”的经济封锁政 策时，铁锅来源断 绝，出现了“生锅 破，百计图之，不 得已，至以皮贮水 煮肉以为食” 的艰 难困境。于是连年 发动对明战争，“ 每次攻陷城堡， ……以得锅为奇货 。”
• 1900年法国化学家勒夏特利是最先研究氢气和氮气在高压 下直接合成氨的反应。很可惜，因爆炸放弃了继续研究。
• 德国化工专家哈伯一致认为这种合成氨方法具有很高的经 济价值。尽管连续出了一些爆炸事故，于1910年终于建成 第一家合成氨工厂 ，以生产炸药和肥料。
• 工业合成氨的成功为人类带来丰收和喜悦。但遗憾的是最 初生产的氨却被用于制炸药，由于可大量生产，助长德皇 征服欧洲的野心，悍然发动了第一次世界大战。
2.中国现代人工方法合成具有生命活性 的蛋白质，为人类探索生命的 秘密迈开了第一步。
80年代合成
叶绿素的合成，说 明我国掌握了复杂有 机物的合成方法。
3.厦门大学最有发展前景的技术之一－－“膜技术”
传统过滤
膜过滤
杂
杂
质
质
沉
流
积
错流过滤 走
死端过滤 （如滤纸）
从设备来讲，目前电子计算机发展接 近极限，难有大的发展空间，分子计算 机将给该领域带来新发展希望。
2．化学在能源、资源、环境、健康等方面的发挥积极作用。
• 美国原油消费量年约7亿吨，约6亿吨用于炼油，1 亿吨用于石油化工
• 我国石油可开采储量仅52.6亿吨！！
合理开发和使用，达到资源使用的最优化。
回避是不可能的，只有认识，才能控制和治 理，这需要掌握一定的化学知识。可喜的是有许 多化工厂基本实现了污染的“0”排放。
化学走向与污染bye-bye
化学专业的就业前景
• 我国高校共有250多个化学院系，各类化学研究 机构近千家
• 与化学有关的企业超百万家，仅与石油和石油化 工有关的企业有80万家
• 2002年《财富》中国上市公司百强前15名中属于 化学化工的有5家，名列第一的中国石油化工公司， 第二的中国石油天然气公司，第八的中国海洋总 公司，第九的上海石化公司，第十的镇海炼化公 司。以上5家年收入总计729亿美元。远远超过4家 信息产业的年总收入222亿美元。可见，化学化工 是我国国民经济名符其实的支柱产业。
有广泛的应用前景， 可用于自来水的净化， 污水处理等。
三、化学科学的探索空间
1.微观层面上操纵分子和原子
最 小 的 标识 (90年)
在镍的晶体上移动35个氙原子写出的 IBM公司的标识
最 小 的 汉字(93年中国）
用探针拔出硅晶体表面的硅
原子形成 “中国”两个字
原子字
分子人
用铁原子排列成的“原子” 用一氧化碳创造的分子 人 上述说明人类已进入操纵原子时代，目前只有中 国、美国等少数几个国家掌握该项技术，说明我国化
神舟五号返回舱号
随着神 州五号发 射，有几 千项新材 料得以发 明。
二、化学科学的形成和发展（时间很短，发展很快）
（早期） （19世纪60年代） （20世纪）
实用技术－近代化学－现代化学
（冶金、火药、造纸） （原子－分子学说） （物质结构理论）
我国走在世界 前列，代表人物有 魏伯阳（东汉）， 葛洪（晋），沈括 （宋）等；主要发 明和应用有冶金、 陶瓷、酿造、造纸 火药等。