化学学科基本思想与观念

（二）化学是社会和经济发展迫切需要 的实用科学 • 化学已经渗透到国民经济的发展和人 民物质文化生活的改善和提高的几乎 所有方面，无论是高新尖端技术，还 是国民经济发展的各种支柱和支撑产 业，还是人们的衣食住行、生活休闲、 医疗保健，无不都与化学科学的发展 密切相关。
一、化学的价值
• 90年代初，“国际纯粹和应用化学联合会 （IUPAC）”提出化学是21世纪的中心科学。 1995年，印永嘉带领一批知名科学家编写 了《21世纪的中心科学－化学》一书。印 永嘉在前言中写道：化学是一门基础学科， 又是与国民经济的发展和人们日常生活 （吃、穿、用及身体健康）有密切关连的 学科。
• 传统陶瓷－玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、 耐火砖、分子筛等 • 精细陶瓷－高温结构陶瓷、透明陶瓷、光
导纤维、生物陶瓷、纳米陶瓷
• 传统陶瓷－主要成分硅酸盐（天然硅酸盐 如岩石、砂子、粘土、云母、滑石、石棉、 石英等；人造硅酸盐如玻璃、水泥、各种 陶瓷、砖瓦、耐火砖、分子筛等、
精细陶瓷
• 高温结构陶瓷－化学成分氮化硅（代替铸 铁作汽车发动机，不需水冷，机械强度高、 硬度高、导热性好 、化学稳定性好） • 透明陶瓷－各种氧化物如氧化铝、氧化镁、 氧化铍等和非氧化物如砷化镓、硫化锌、 硒化锌、氟化钙等。光学性能优异，耐高 温。用氧化铝陶瓷制造高压钠灯，发光效 率高，使用寿命长
• 化学教育的价值，通过化学课程的学习， 提高学生的科学素养，使今天的学生－未 来的公民能适应未来的社会生活。
• 高剑南教授曾说：“多少年后，学生可能 忘记很多具体的化学知识，遗忘曾经做过 的无数道化学试题，但是化学的学科意识 却能深深地印在脑海里，成为认识物质、 做出相关判断的出发点与基本依据。” • 初中一年的化学学习，应该让学生初步建 立起化学学科的基本思想和观念，通过高 中三年的学习进一步完善和丰富，使化学 成为一门对学生非常有用的学科。
• 化学在保护生态环境中处于不可替代
的地位，起着独特的作用。要解决环
境污染问题, 一是改进生产工艺减少废
物排除，二是加强工业废物处理和监
督，开发废物再利用的新技术，化害 为利， 变废为宝，这些都得依靠化学
的进步
5.化学对提高人类生活质量的作用
• • • • 化学与现代生活 作 者： 张爱芸 主编 出 版 社： 郑州大学出版社 出版时间： 2009-2-1
精细陶瓷
• 生物陶瓷－如氧化铝陶瓷做假牙，与天然 齿十分接近，还可做人工关节，如膝、肘、 肩、指、髋关节等。 • 纳米陶瓷－具有延展性，有的甚至出现超 塑性。如室温下合成的二氧化钛陶瓷，可 以弯曲。解决了陶瓷的脆性问题。
合成高分子材料
• 塑料－在一定的温度和压力下塑制成型的 合成高分子材料。聚乙烯、工程塑料、特 种塑料（如聚四氟乙烯） • 人造纤维 • 合成纤维
• 该书从基础化学、材料化学、地球和 海洋化学、生命化学与仿生化学、环 境化学、能源化学、农业化学、食品 化学等几个方面介绍了化学的价值
化学的价值
• 1．化学对人类物质基础的作用 • 2. 化学在相关学科发展中的作用 • 3．化学对促进人类健康的作用 • 4. 化学对人类生存环境的作用
• 5. 化学对提高人类生活质量的作用
• 3.感受并赞赏化学对改善人类生活和 促进社会发展的积极作用，关注与化 学有关的某些社会问题，初步形成主 动参与社会决策的意识。 • 4.增强安全意识，逐步树立珍惜资源、 爱护环境、合理使用化学物质的可持 续发展观念。
• 5.初步养成勤于思考、敢于质疑、严 谨求实、乐于实践、善于合作、勇于 创新等科学品质。 • 6.增强热爱祖国的情感，树立为民族 复兴和社会进步学习化学的志向。
括等方法对获取的信息进行加工。
•
• 3.能用变化和联系的观点分析常见的 化学现象，说明并解释一些简单的化 学问题。 • 4.能主动与他人进行交流和讨论，清 楚地表达自己的观点，逐步形成良好 的学习习惯和学习方法。
三、情感态度与价值观
• 1.保持和增强对生活和自然界中化学现象的 好奇心和探究欲望，发展学习化学的兴趣。 • 2.初步建立科学的物质观，增进对“世界是 物质的” “物质是变化的”等辩证唯物主义观 点的认识，逐步树立崇尚科学、反对迷信 的观念。
新课程下初中化学教育的目标
• 一、知识与技能
• 二、过程与方法 • 三、情感态度与价值观
新课程下初中化学教育的目标
一、知识与技能 • 1.认识身边一些常见物质的组成、性 质及其在社会生产和生活中的初步应 用，能用简单的化学语言予以描述。 • 2.形成一些最基本的化学概念，初步 认识物质的微观构成，了解化学变化 的基本特征，初步认识物质的性质与 用途之间的关系。
3. 化学对促进人类健康的作用
• 生命活动是最复杂的现象。在长期进化过 程中, 人体已经形成一个高度自我调节的开 放系统。化学物质通过人体的吸收和排泄 而处于大循环中, 影响着人体的结构与功能。 化学物质进入人体后, 不仅起营养作用, 还 起调节、控制作用。
• 人的生病和治病、衰老和疲劳以及脑 活动与神经传导等, 无不与化学物质有 关。缺少维生素会加速老化, 乳酸在肌 肉内积累就会感到疲劳, 钙离子水平调 节视觉变化等。在人体内既有有机物, 也有无机物; 既有生物大分子, 又有金 属离子。它们可使一些生命物质激活 或抑制, 形成连锁式的化学反应和相应 的生命过程, 从而表现各种各样的功能。
• 从利用天然材料到创造和利用合成材 料是人类历史中的一大关键性进步
材料化学
• 金属材料－ • 不锈钢（发现：一次世界大战，研制不锈 钢制枪管；用途－制炊具、各种化工设备、 食品加工设备） • 钛合金（耐腐蚀、高强度，避免磁性水雷 攻击，上天下海、低温超导特性） • 半导体材料
陶瓷材料－无机非金属材料
• 3.了解化学与社会和技术的相互联系， 并能以此分析有关的简单问题。 • 4.初步形成基本的化学实验技能，初 步学会设计并能完成一些简单的化学 实验。
二、过程与方法
• 1.认识科学探究的意义和基本过程，进行简
单的探究活动，增进对科学探究的体验。 • 2.初步学习运用观察、实验等方法获取信息， 能用文字、图表和化学语言表述有关的信 息，初步学习运用比较、分类、归纳、概
土壤化学－水化学－环境化学
• 化学引用化学热力学、化学动力学的概念 和方法与土壤学融合，研究土壤中物质转 化和迁移规律，发展了土壤化学； • 研究水体中物质转化和迁移规律诞生了水 化学。 • 水化学和土壤化学在解决水体、土壤中有 害物质的转化和迁移问题上发挥了重要作 用，成为环境化学的基础。
（2）化学带动了材料科学的发展
精细陶瓷
• 光导纤维－用高纯度的石英玻璃熔融体， 拉出直径约100微米的细丝，称石英玻璃纤 维。进行光纤通讯，激光是理想光源。用 氟玻璃制成的光导纤维，可把光信号传输 到太平洋彼岸不需中继站。光损耗大的光 导纤维可在短距离使用，特别适合制作各 种人体内窥镜，如胃镜、膀胱镜、直肠镜、 子宫镜等，便于诊断和医治各种疾病。
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• 3 化学与药物 3.1 药物化学家的工作与药物的发展前景 3.2 中药 3.3 西药 3.4 当前面临的医学难题 4 洗涤用品化学 4.1 洗涤过程 4.2 表面活性剂 4.3 洗涤剂中的助剂 4.4 洗涤剂的发展趋势
5 化妆品化学
5.1 化妆品功效及其成分 5.2 表面活性剂 5.3 化妆品的其他主要成分 5.4 化妆品中化学物质的危害性
新课程下初中化学教育的目标
义务教育阶段的化学课程以提高学生的科学素养为主 旨，激发学生学习化学的兴趣，帮助学生了解科学探究的
基本过程和方法，培养学生的科学探究能力，获得进一步
学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能；引导他们 认识化学在促进社会发展和提高人类生活质量方面的重要 作用，通过化学学习培养学生的合作精神和社会责任感， 培养学生的民族自尊心、自信心和自豪感，引导学生学会 学习、学会生存，更好地适应现代生活。
化学不但能够大量制造各种自然界已有
的物质，而且能够根据人类需要创造
出自然界本不存在的物质。如：化肥、
合金、合成材料等等
1928年尿素的合成－打破了不能人工 合成生物体内的生物物质的思想禁锢，
使合成化学获得了大发展
2. 化学在相关学科发展中的作用
（1）化学研究带动其他学科的过程研究
• 化学研究使人们逐渐掌握了物质变化的规 律和各类化学反应的机理 • 所以，化学研究是工业、农业、环境保护、 能源等方面科学研究的推动力。化学与其 他学科融合之后分化出许多研究各种化学 过程的学科。
二、化学教育的价值
• 化学在人类的衣食住行以及工业、农
业、医药、卫生、环境等各行各业中 发挥着重要作用，所以，化学教育承 担着重要的责任。 • 化学教育的价值是什么？
教育的价值
• 教育有两种基本价值： • 一是促进人的发展，这是教育的内在价值、 根本价值； • 二是承担社会所赋予的人才选拔功能，这 是教育的外在价值、工具价值。
6
家居装修化学 6.1 装修新材料 6.2 装修中的污染 7 家用燃料化学 7.1 柴草、畜粪、秸秆 7.2 煤 7.3 煤气 7.4 液化石油气 7.5 天然气 7.6 沼气 7.7 太阳能
• 8 衣料的学问 8.1 中国近代服饰的变迁 8.2 服装材料 8.3 天然纤维服装的鉴别与保养 9 珠宝首饰化学 9.1 黄金 9.2 银 9.3 铂金和钯金 9.4 宝石
化学与健康
• 生命化学（生物化学-分子生物学） • 药品研发生产 • 保健品研发生产
4．化学对人类生存环境的作用
• 地球的资源储量是有限的，尤其是矿产资 源、石油、天然气和煤。它们既是人类的 主要物质资源，又是主要的生产原料。人 类的不合理开发已造成对生态环境的严重 破坏。世界每年有约上百亿吨废物倾入地 壳、江河、海洋之中，滥用化学肥料、农 药和除草剂等，造成土壤和水系环境严重 恶化, 既会直接危害人类，又会扩散破坏生 物圈，长期地影响着人类的生存。
1．化学对人类物质基础的作用
• 化学的研究对象是物质，研究物质组成与 结构和性能的关系，研究物质转化的规律 和控制手段。
• 进入20世纪以来，人类开始遇到人口增长、 资源匮乏，环境恶化等问题的威胁。而化 学以其理论和方法通过分析、合成和控制 化学过程等手段，在解决这些问题时起到 了核心和基础作用。
化学学科基本思想与观念
王超英 2013－9－17
一、化学的价值
二、化学教育的价值
三、化学学科基本思想与观念 四、化学学科思想与方法的培养
中国化学会《化学学科发展报告(2006)》
（一）化学是承上启下的中心科学 “21世纪将是一个生命科学和信息科学的世 纪”，那么究竟“化学还有什么用 呢？”。 诺贝尔化学奖获得者H. W. Kroto 的回答是: “正是因为21世纪是生命科学和信息科学的世 纪，所以化学才更为重要”，这是因为化学 是一门承上启下、渗透于各种新兴交叉学科 的中心科学。”
• 1 化学与环境污染 1.1 大气污染物及防治 1.2 水的污染 1.3 固体废弃物污染 2 化学与营养 2.1 生命的甘泉—水 2.2 糖类 2.3 蛋白质 2.4 脂类 2.5 保证机体正常生理功能的营养素—维生素 2.6 容易缺失的营养素—无机盐 2.7 食品添加剂 2.8 正确的食物烹调方法
• 人造纤维－以天然高分子纤维素或蛋白质 为原料，经过化学改性而制成，如粘胶纤 维（人造棉）、醋酸纤维（人造丝）、再 生蛋白质纤维。
• 合成纤维－由合成高分子为原料，通过拉 丝工艺获得纤维 • 最重要的品种是聚酯（涤纶，的确良，用 于织衣料、运输带、过滤布、渔网等）、 聚酰胺（尼龙、锦纶，用于做渔网、降落 伞、丝袜等）、聚丙烯腈（腈纶），占合 成纤维总量的90%以上。另外还有聚乙烯 醇缩甲醛（维纶）、聚丙烯（丙纶）聚氯 乙烯（氯纶）
化学教育的价值
讨论： 培养人 选拔人
培养出什么样的人？ 选拔出什么样的人？
化学教育的目标是什么？
• 多年来，我国的基础教育课程体系为 “基础知识与技能”所主宰,化学教育 与其它学科一样，过份强调教育的选拔 功能。把教育的两种价值割裂开来、对 立起来。 • 教育逐渐异化，变成应试教育
• 学生逐渐成为考试机器，缺乏创新思维