化学的魅力ppt课件
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(5,5) Armchair (6,6) Armchair (7,7) Armchair
.
➢ 反思的力量
足球烯 1996年诺贝尔化学奖
.
n HC CH 催化剂
CH CH n
CH CH CH CH CH CH CH CH
塑料变成了导体
.
The Nobel Prize in Chemistry 2000
CH CH CH CH CH CH CH CH 单、双键交替的结构使之成为可能
要成为导电体， 还要使结构中的电子能动起来 。
.
CH CH CH CH CH CH CH CH + I2
+ CH CH CH CH CH CH CH CH
+ I-
加入碘后，电子就会被杂质吸引，电子原来所 在的位置就会出现空洞。于是，其他电子先后流动 起来起来，以弥补这个空洞，从而产生了电流 。
.
南京博物院 珍宝馆中的 青铜灯
.
➢ 化学展示的是一个可以理解的物质世界 ➢ 化学赋有智慧
.
➢石墨的结构片段
.
➢ 从苯建立石墨片层结构的数学模型
C%max
C6H6
C10H8
C14H10
C4n+2H2n+4 96%
C10H8
C16H10
C14H10
C22H12
C(2m+2)n+2mH2n+2m+2
. —— 理查德·费曼
➢ 化学展示的是一个可以理解的物质世界
.
➢气球的模型
.
碳原子的基本成键方式
HH CC
HH
HH CC
.HH
C
C
N
N
O
O
F
H
C
C
N
O
HN C NH
H
H
.
.
➢ DNA 结构模型的建立
根据上述四种碱基的结构，试说明这四种碱基间通过氢键 可能的配对方式
H
N
N
N
H
N
NH
H
H
NH
Alan J. Heeger
Alan G. MacDiarmid
Hideki Shirakawa
USA
USA and NewZealand Japan
.
塑料是分子聚合物，形成长链的分子就像脖子的 珍珠一样不断重复自己。
在变成导体时，聚合物必须模仿金属。聚合物的 电子需要自由地运动，而不是被束缚在原子上。
1920年诺贝尔化学奖
.
1909年哈伯又提出了“循环”的新概念： 让当没年有7月发2生日化，学哈反伯应在的实氮验气室和制氢成气了重一
新过座般返冷小的回凝型以到分的每反离合小应出成时器 来 氨0.0中 ， 装8k， 这 置g的把 样 模速已 周 型率经 而 ，合反 复 这成应始种着的，装氨以置NH。提魔3通博高术 合施成亲氨眼的看获到得了率 液， 氨使 滴流 落程 的情实况用。化。
年轻的化学家博施发现问题
.
1902年化学家弗兰克和卡勒把碳化钙 用电炉加热到1000℃以上，使它与空气中 的氮气反应而制成石灰氮。
3CaC2 + N2 + 3O2 == Ca3N2 + 6CO
置换反应的基本规律
.
1907年哈伯选择锇或铀作催化剂在 550℃，150~250大气压下，得到8.25% 的氨。第一次获得0.1kg的氨。
1
1 1
3
154pm
石墨熔化时，破坏了层内的共价键。而石墨的层内共 价键的键长比金刚石晶体中的碳碳键的键长短，所以键 能更高，导致熔点升高。
.
➢ 石墨转化为金刚石反应条件的意义
高温、高压、催化剂
破坏化学键 拉近层间距离 加快反应速率
C(金刚石) == C(石墨) ， △H<0
.
➢ 反思的力量
石墨与碳纳米管
化学的魅力
南京市金陵中学 江敏
.
学过科学以后，你周围的世界仿佛就变了样子。 就拿树来说吧，树的构成材料居然主要是空气。 你把树焚烧了，树就会化作原来的空气，在火焰的光 热中散发出来的是原来被束缚在里面用来把空气转化 成树的太阳光热。在灰烬中的那一小部分残余物质， 则本来不是空气，而是来自固体物质的泥土。 这些真都十分有趣，这样的例子，科学里面简直 是俯拾皆是，不胜枚举。这样一些例子都是很有激励 作用的，你可以用它们去激励、去启迪、去教育别人。
N
N
NH
H
N
O
O
N
HN
H
O
CH 3
O
N
N
H
HN
H
.
H
H
N
N
N
O HN
(A)腺嘌呤 H N
NH
O
H
N H
CH 3 胸腺嘧啶（T）
H
NH
O
N
N
N
NH
N
H
(G)鸟嘌呤 H
N
O
HN
H 胞嘧啶（C）
H
.
Watson and Crick with their model of DNA
.
➢ 金属冶炼的方法与金属活动的相互关系
.
.
.
.
➢ 反思的力量
石墨与石墨烯
.
➢把科研当成快乐的游戏 — 2010诺贝尔物理学奖获得者
安德烈·海姆和康斯坦丁·.诺沃肖洛夫
➢ 反思的力量
剪边
石墨烯
多聚乙炔
苯 稠合
单层
石墨
转化
金刚石
卷曲
碳纳米管 物质的内在的统一性
.
➢ 化学展示的是一个可以理解的物质世界 ➢ 化学赋有智慧 ➢ 智慧蕴育财富
.
物理学家的警告：
1898年英国物理学家克鲁克斯 “由于人口的增加，土地变得狭窄了，长
此下去，粮食不足的时代就会到来，解决的 方法是必须找到新的氮肥”
.
化学家的贡献
1900年奥斯瓦尔德教授用铁丝做催化剂，
将NH3分解为氢气和氮气，反过来又使容积6%
的氮气和氢气合成氨。
可逆反应
为此，他向德国巴登苯胺纯碱公司 （BASF公司）请求援助资金100万马克。
与德此国同巴时登，苯能胺斯纯特碱选公择司铂抢粉先、付锰给作哈伯 2催50化0美剂元，预在订68费5℃，，并5答0大应气购压买下以，后得的到全部 研0.究96成%果的。氨。
从合成氨反应的原理，分析哈伯与能 斯特实验结果差异的原因
.
Wilhelm Ostwald 1909年诺贝尔化学奖
Walther Hermann Nernst
C22H12
C6n+4H8n+4H2n+8
C. % =100%
➢石墨结构的层状堆积
.
➢石墨向金刚石的转化
.
➢ 石墨与金刚石
石墨与金刚石的转化 — 结构特点
.
➢石墨向金刚石的转化
在金刚石中，最小的碳原子环上， 含有的碳原子数为6个 .
➢为什么石墨的熔点比金刚石高？
Au Ag Hg Cu (H) Pb Sn Fe Zn Al Mg Na Ca K
加热法
热还原法
电解法
商朝的司母戊鼎
春秋时期. 的铁锄 和铁削
用电解法冶炼铝
3000 2000 1000
0
-1000 Au Ag Cu Sn Fe Zn Al Mg Na Ca K
-2000 -3000 -4000 -5000 -6000 -7000
.
➢ 反思的力量
足球烯 1996年诺贝尔化学奖
.
n HC CH 催化剂
CH CH n
CH CH CH CH CH CH CH CH
塑料变成了导体
.
The Nobel Prize in Chemistry 2000
CH CH CH CH CH CH CH CH 单、双键交替的结构使之成为可能
要成为导电体， 还要使结构中的电子能动起来 。
.
CH CH CH CH CH CH CH CH + I2
+ CH CH CH CH CH CH CH CH
+ I-
加入碘后，电子就会被杂质吸引，电子原来所 在的位置就会出现空洞。于是，其他电子先后流动 起来起来，以弥补这个空洞，从而产生了电流 。
.
南京博物院 珍宝馆中的 青铜灯
.
➢ 化学展示的是一个可以理解的物质世界 ➢ 化学赋有智慧
.
➢石墨的结构片段
.
➢ 从苯建立石墨片层结构的数学模型
C%max
C6H6
C10H8
C14H10
C4n+2H2n+4 96%
C10H8
C16H10
C14H10
C22H12
C(2m+2)n+2mH2n+2m+2
. —— 理查德·费曼
➢ 化学展示的是一个可以理解的物质世界
.
➢气球的模型
.
碳原子的基本成键方式
HH CC
HH
HH CC
.HH
C
C
N
N
O
O
F
H
C
C
N
O
HN C NH
H
H
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➢ DNA 结构模型的建立
根据上述四种碱基的结构，试说明这四种碱基间通过氢键 可能的配对方式
H
N
N
N
H
N
NH
H
H
NH
Alan J. Heeger
Alan G. MacDiarmid
Hideki Shirakawa
USA
USA and NewZealand Japan
.
塑料是分子聚合物，形成长链的分子就像脖子的 珍珠一样不断重复自己。
在变成导体时，聚合物必须模仿金属。聚合物的 电子需要自由地运动，而不是被束缚在原子上。
1920年诺贝尔化学奖
.
1909年哈伯又提出了“循环”的新概念： 让当没年有7月发2生日化，学哈反伯应在的实氮验气室和制氢成气了重一
新过座般返冷小的回凝型以到分的每反离合小应出成时器 来 氨0.0中 ， 装8k， 这 置g的把 样 模速已 周 型率经 而 ，合反 复 这成应始种着的，装氨以置NH。提魔3通博高术 合施成亲氨眼的看获到得了率 液， 氨使 滴流 落程 的情实况用。化。
年轻的化学家博施发现问题
.
1902年化学家弗兰克和卡勒把碳化钙 用电炉加热到1000℃以上，使它与空气中 的氮气反应而制成石灰氮。
3CaC2 + N2 + 3O2 == Ca3N2 + 6CO
置换反应的基本规律
.
1907年哈伯选择锇或铀作催化剂在 550℃，150~250大气压下，得到8.25% 的氨。第一次获得0.1kg的氨。
1
1 1
3
154pm
石墨熔化时，破坏了层内的共价键。而石墨的层内共 价键的键长比金刚石晶体中的碳碳键的键长短，所以键 能更高，导致熔点升高。
.
➢ 石墨转化为金刚石反应条件的意义
高温、高压、催化剂
破坏化学键 拉近层间距离 加快反应速率
C(金刚石) == C(石墨) ， △H<0
.
➢ 反思的力量
石墨与碳纳米管
化学的魅力
南京市金陵中学 江敏
.
学过科学以后，你周围的世界仿佛就变了样子。 就拿树来说吧，树的构成材料居然主要是空气。 你把树焚烧了，树就会化作原来的空气，在火焰的光 热中散发出来的是原来被束缚在里面用来把空气转化 成树的太阳光热。在灰烬中的那一小部分残余物质， 则本来不是空气，而是来自固体物质的泥土。 这些真都十分有趣，这样的例子，科学里面简直 是俯拾皆是，不胜枚举。这样一些例子都是很有激励 作用的，你可以用它们去激励、去启迪、去教育别人。
N
N
NH
H
N
O
O
N
HN
H
O
CH 3
O
N
N
H
HN
H
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H
H
N
N
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O HN
(A)腺嘌呤 H N
NH
O
H
N H
CH 3 胸腺嘧啶（T）
H
NH
O
N
N
N
NH
N
H
(G)鸟嘌呤 H
N
O
HN
H 胞嘧啶（C）
H
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Watson and Crick with their model of DNA
.
➢ 金属冶炼的方法与金属活动的相互关系
.
.
.
.
➢ 反思的力量
石墨与石墨烯
.
➢把科研当成快乐的游戏 — 2010诺贝尔物理学奖获得者
安德烈·海姆和康斯坦丁·.诺沃肖洛夫
➢ 反思的力量
剪边
石墨烯
多聚乙炔
苯 稠合
单层
石墨
转化
金刚石
卷曲
碳纳米管 物质的内在的统一性
.
➢ 化学展示的是一个可以理解的物质世界 ➢ 化学赋有智慧 ➢ 智慧蕴育财富
.
物理学家的警告：
1898年英国物理学家克鲁克斯 “由于人口的增加，土地变得狭窄了，长
此下去，粮食不足的时代就会到来，解决的 方法是必须找到新的氮肥”
.
化学家的贡献
1900年奥斯瓦尔德教授用铁丝做催化剂，
将NH3分解为氢气和氮气，反过来又使容积6%
的氮气和氢气合成氨。
可逆反应
为此，他向德国巴登苯胺纯碱公司 （BASF公司）请求援助资金100万马克。
与德此国同巴时登，苯能胺斯纯特碱选公择司铂抢粉先、付锰给作哈伯 2催50化0美剂元，预在订68费5℃，，并5答0大应气购压买下以，后得的到全部 研0.究96成%果的。氨。
从合成氨反应的原理，分析哈伯与能 斯特实验结果差异的原因
.
Wilhelm Ostwald 1909年诺贝尔化学奖
Walther Hermann Nernst
C22H12
C6n+4H8n+4H2n+8
C. % =100%
➢石墨结构的层状堆积
.
➢石墨向金刚石的转化
.
➢ 石墨与金刚石
石墨与金刚石的转化 — 结构特点
.
➢石墨向金刚石的转化
在金刚石中，最小的碳原子环上， 含有的碳原子数为6个 .
➢为什么石墨的熔点比金刚石高？
Au Ag Hg Cu (H) Pb Sn Fe Zn Al Mg Na Ca K
加热法
热还原法
电解法
商朝的司母戊鼎
春秋时期. 的铁锄 和铁削
用电解法冶炼铝
3000 2000 1000
0
-1000 Au Ag Cu Sn Fe Zn Al Mg Na Ca K
-2000 -3000 -4000 -5000 -6000 -7000