序言-化学改变世界

六中卢彪透明隔热板上的小猫隔水透气的鸟笼一、化学的研究对象傲然屹立的运载火箭返回舱穿越大气层一、化学的研究对象演示实验一：变幻无常演示实验二：烧不坏的手帕1234无色液体点燃浸有酒精的手帕，观察现象一、化学的研究对象“化学是在分子、原子的层次上研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学。”

它的研究对象是自然界中的各种各样的物质（大至浩瀚无边的宇宙，小到肉眼看不见的分子、原子等微粒）。一、化学的研究对象高山流水草地树木汽车奔驰高楼入云基因解谜克隆技术纳米材料长江三峡

世界是物质的，化学是研究物质的，我们生活在“绚丽多彩的物质世界”：蓝天白云、高山流水、草地树木、汽车奔驰、高楼入云、基因解谜、克隆技术、纳米材料、三峡工程……在多彩的物质世界里，化学无处不在。一、化学的研究对象衣食住行用二、化学与社会生活衣

衣的方面，衣服的面料是由纤维织成的。自然界中的天然纤维主要包括动物和植物纤维素组成的纤维，经过简单的物理加工就能用于纺织，但自然界能够提供天然纤维的量是有限的，这就是为什么羊毛、丝绸等织成的衣服要贵一些的原因。人类所用于衣服面料的纤维大多数都是经过化学加工处理而成的纤维，即化学纤维。化学纤维分为人造纤维和合成纤维。将蛋白质溶解在化学药品中，经过处理成为粘液，然后喷丝形成细长的纤维，即人造纤维；利用煤、石油、天然气等为原料，用化学合成法制成高分子有机化合物，然后纺丝即成合成纤维。

其实，不论是在衣服原料的制备还是织物的染色、衣服的洗涤过

程中，都要与化学打交道。购买衣物时，怎样鉴别衣物是天然纤

维还是合成纤维制作的，就可以在化学学习中得到方法。同学

们可知道在自己身上包含这么多的化学知识吗？二、化学与社会生活食

俗话说”民以食为天”，为了维持生命和保持充沛的精力参加学习、工作，人们每天都要进食。人人都想吃饱吃好，健康长寿。但是，经验证明只有进食得当才能保证充足的营养，而进食不当则会影响健康，甚至致病。那么，我们应当吃些什么？各种食品的成分

和营养如何？食物如何搭配才能保证充足的营养？要回答这些问

题，我们就要广泛积累相关的化学知识。就拿维生素来说，尽管

它在生物体内含量极少，但生物体内含有的种类却比较多，其中，

维生素A、B1、B2、C、D和抗癞皮病维生素等6种对人体特别重

要。

它们主要用于调节动物的正常生理机能，促进代谢过程，对维持健康和防治疾病具有重要作用，在生物学上称它为活性物质，是生命的生物催化剂。我们知道，维生素C是慢性病的辅助药物，维生素D可以促进人体对钙的吸收，缺钙的婴幼儿常注射维生素D。食物，特别是蔬菜和水果中都含有丰富的维生素，只要不偏食，常吃蔬菜和水果，是可以满足人体所需要的维生素的。当然，还有很多的问题现在没有认识清楚，特别是药物药理方面的问题，有待更多的同学投身于化学事业进行深入研究，前景广阔。二、化学与社会生活关注食品安全

随着人们生活水平的提高，人们不仅要吃好、穿好，还要住好。建设人类居住的房屋，要用各种各样的建筑材料和装饰材料，这些材料大多是利用化学知识生产出来的。在化学上材料被分为无机材料和有机材料两大类。如建筑工地上用量最大的建筑材料是水泥，它是既能在空气中凝结、硬化，又能在水中凝结、硬化的水硬性胶凝材料。解放前，由于我国化学工业落后，主要靠进口，

那时，水泥被人叫做“洋灰”。现在，我国可生产50多个品种的水泥，用于不同的场所，年产量已位

居世界前3位。水泥的生产包含一个化学过程，大体

分为3个步骤，先将石灰石、粘土以及根据需要加入

的铁粉等按一定的比例混合均匀，制成生料；然后，

经高温煅烧、冷却而成熟料，其主要成分是硅酸二

钙、硅酸三钙、铝酸三钙、铁铝酸4种矿物质；最后，

熟料中加入约3%石膏和一定数量的混合材料，用球

磨机磨成标准规定的粉末即可。现在人们又在研究

和开发高强度、轻质、隔热、可再生利用的建筑材料，可以预见，今后我们将居住在安全、节能、环保的建筑中。住行

行的方面。现代交通为人们提供了快速、便捷的出行方式，但由于化石燃料的使用也给空气带来了严重的污染，科学家们一边在想办法减少汽车排气开成的污染（给汽车安装三元催化装置，它可将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。由于这种催化器可同时将废气中的工种主要有害物质转化为无害物质，故称三元），一边也在开发新型能源汽车，象电动汽车、太阳能电池汽车现在都在研发当中，并且已经有了实验车。二、化学与社会生活化学科学的发展，为人们提供了大量的日常生活用品。如齐格勒──纳塔催化剂（三氯化铝和低价钛的混合物）实现了温和条件下烯烃的聚合，从而开创了塑料工业的新纪元，大量的塑料制品如我们常穿的凉鞋、包装塑料袋、塑料盆和桶等因此廉价进入人们日常生活之中；涂饰家具用的油漆、画画用的颜料、粘合各种器具物品用的粘合剂、洗衣服用的肥皂和洗衣粉、清洁用的洗涤剂等，无一不是化学工业的产品。通过化学知识的应用，人们开发了许多新的材料，如高强度的尼龙绳，纳米铜，有记忆的金属天线，钛合金的人造关节等，化学正在改变我们的生活。用二、化学与社会生活我们生活在化学的世界里。二、化学与社会生活三、化学的学科特点1．化学是一门实验科学

早期的化学实验室我们的实验室和常用的实验仪器注意：实验前———实验中———实验后反应物现象生成物实验观察练习：氢氧化钠+硫酸铜，再滴入稀盐酸，观察实验。硫酸铜溶液氢氧化钠溶液稀盐酸2．宏观和微观相统一的科学

化学既要研究物质的性质，又要研究物质的结构。物质的性质是宏观的，可直接观测到的，而物质的结构则是微观的，需要在观察实验的基础上进行推测。物质的性质，包括物质的化学性质，往往是物质的微观结构在宏观上的具体反映，是由物质的微观结构决定的。三、化学的学科特点金刚石石墨C60碳3．与数学和物理等多学科紧密联系的科学

物理学和化学都是研究物质运动的自然科学。物质的运动有多种多样的形式，这些运动形式既相互区别又相互联系。化学运动是从物理运动中发展起来的更复杂、更高级的运动形式，但两者之间的联系十分密切。对物理运动和机械运动这些较低级运动形式的研究，有助于把握化学运动这个较高级的运动形式的规律。另外，由于物质运动总是有量的内容，表现出量的变化，所以从数学角度研究化学运动中量的变化，可以更全面、更深入地认识物质的化学运动规律。可见学习化学需要一定的物理学和数学知识技能作基础是很自然的事。同时，化学正进一步的渗透到其它学科中，诞生了如生物化学、地球化学、量子化学、天体化学、海洋化学、光化

学等等。三、化学的学科特点4．化学是一门实践性很强的科学

学习化学的目的是运用化学知识服务于我们的生活，大家可以把课堂上所学到的化学知识在生活中加以运用，用化学改善生活。如：学习了盐酸可以除铁锈的性质，我们就可以用于家庭卫生间地面锈迹的清除；学习了木炭、活性炭的吸附性，我们可以用于冰箱或其它食品容器的除味等。学习过程中，会有许多家庭实验，大家可以充分利用家中的物品进行实验，即巩固了化学知识，又得到动力锻炼的机会。当然，在家中做实验要注意所用物品及用火等的安全，应在有大人指导的情

况下进行。三、化学的学科特点观察蜡烛燃烧的现象:实验步骤实验现象实验结论点燃蜡烛罩上玻璃杯观察现象空气成分测定思考：为什么杯中水面上升，而进入杯中的水体积不足杯容积的五分之一？家庭小实验将杯分成五等分，做好标记家庭小实验鸡蛋沉浮白醋鸡蛋糖水变少搅拌搅拌静置糖+水时液面标记糖溶解后液面观察现象。思考：为什么会有这样的现象呢？CO2灭火家庭小实验纯碱沿杯壁小心倒入白醋观察现象。思考：产生的气泡是什么气体？蜡烛为什么熄灭？5．化学的特色语言——化学用语元素符号：H,O,N,Fe,Al,Ca......化学式：H2O,CO2,O2,NaCl......离子符号：H,Na,Ca,SO4......++2+2-C＋O2点燃

CO2，Fe＋CuSO4＝

FeSO4＋Cu......

化学方程式:原子结构示意图:+725+14284NSi，氢氧氮铁铝钙......氢离子钠离子钙离子硫酸根离子......水二氧化碳氧气氯化钠......三、化学的学科特点6．化学之美仪器美三、化学的学科特点现象美三、化学的学科特点结构美三、化学的学科特点自然美三、化学的学科特点四、化学的发展史化学是一门既古老而又年轻的学科。古代炼丹设备化学家和药剂师chemist“化学”这个名词。英语的chemistry起源于alchemy，即炼金术四、化学的发展史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。这一时期建立了不少化学基本定律，有道尔顿提出的近代原子学说，阿佛加德

罗创立了原子分子论，指

出了原子与分子的区别，

这一理论的诞生使化学真

正成为一门

科学。门捷

列夫发现了元素周期律，

有机结构理论得到了发

展。所有这一切都为现

代化学的发展奠定了坚实

的基础。拉瓦锡的实验阿佛加德罗门捷列夫与元素周期表四、化学的发展史越王勾践青铜剑火药的发明蔡伦造纸术祖国的化学成就商代司母戊鼎宋代鹭鸟纹蜡染褶裙陕西半坡出土的人面鱼纹彩陶盆东汉“酿酒”画像砖拓片四、化学的发展史

公元前100年中国发明造纸术，东汉蔡伦总结并推广了造纸技术，使世界历史科技信息得以交流与保存。公元700——800年，唐朝《伏硫磺法》中最早记载了黑火药的三组分。火药于13世纪传入阿拉伯，14世纪才传入欧洲。公元前200——400年中国炼丹术兴起，记录了汞，铅，金，硫等元素和数十种药物的性状与配制，公元750年中国炼丹术才传入阿拉伯。

公元前2000年中国已会熔铸红铜。公元前1700年中国已开始，冶铸青铜。公元前200年，中国炼出了球墨铸铁，比英国、美国领先了2000年。

1939年，中国化工专家，侯德榜提出“联合制碱法”，完成了世界第一部纯碱工业专著《制碱》。1965年，我国在世界上第一个用人工的方法合成活性蛋白质——结晶牛胰岛素。祖国的化学成就扫描隧道显微镜用扫描隧道显微镜获得的苯分子的图像通过移动硅原子构成的文字X射线衍射仪，用于测定晶体结构1965年，中国首次人工合成结晶牛胰岛素现代化学研究四、化学的发展史

现在，化学家们已能利用各种先进的仪器和分析技术对化学世界进行微观的探索，使人类原本无法观察到的物质结构呈现在我们面前。记忆金属卫星天线纳米铜钛合金人造关节高强度尼龙绳纳米超薄塑料纳米陶瓷碳纳米管等开发新能源新！奇！特！新分子和新材料的飞速增长年份已知化合物数目190055万种化合物1945110万种化合物，大约45年加倍1970236.7万种化合物，大约25年加倍1975414.8万种化合物1980593万种化合物，大约10年加倍1985785万种化合物19901057.6万种化合物，大约10年加倍1999

超过2000万种2000

超过3000万种化学创造的新物质，极大地丰富了人类的物质生活。环境保护与开发

绿色化学体现了化学科学、技术和社会的相互联系和相互作用，是社会对化学科学发展的新要求，对于保护人类赖以生存的环境、实现人类社会的可持续发展具有重要意义。绿色化学的主要特点是：

⒈充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；⒉在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放；⒊提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被新产品所消纳，实现“零排放”；⒋生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。绿色化学五、怎样学好化学化学学习方法——观、动、记、思、练

化学学科有两大特点：（一）化学的形成和发展，起源于实验又依赖于实验，是一门以实验为基础的自然科学（二）化学“繁”。这个“繁”实际上就反映了化学学科知识点既多又分散，并且有的知识需要识记的特点。因此，我们不能把以前学数学、物理的方法照搬来学化学，而要根据化学科的特点取舍、创新。观察、观察、观察！——巴浦洛夫观“观察什么”、“为什么观察”、“怎样观察”(1)反应物的颜色、状态、气味；(2)反应条件；(3)反应过程中的各种现象；(4)反应生成物的颜色、状态、气味。最后对观察到的各种现象在老师的引导下进行分析、判断、综合、概括，得出科学结论，形成准确的概念，达到理解、掌握知识的目的。五、怎样学好化学试一试学习化学变化与物理变化图1-3氢氧化钠滴入胆矾溶液硫酸铜溶液氢氧化钠溶液4观察以上四个实验的现象实验序号变化前的物质变化时发生的现象变化后的物质变化后有无新物质生成1-1液态的水液态的水1-2蓝色块状的胆矾蓝色粉末状的胆矾1-3蓝色的胆矾溶液蓝色的氢氧化铜沉淀等1-4颗粒状石灰石二氧化碳气体等实验现象记录蒸发凝结形状变小蓝色沉淀冒气泡无无有有物理变化化学变化物理变化和化学变化

1.物理变化：没有生成其它物质的变化。（实验1-1，1-2）

2.化学变化：变化时生成其它物质的变化。（实验1-3，1-4）结论：动

“动”即积极动手实验。这也是教学要求明确规定的、同学们必须形成的一种能力。俗话说：“百闻不如一见，百看不如一验”，亲自动手实验不仅能培养自己的动手能力，而且能加深我们对知识的认识、理解和巩固，成倍提高学习效率。五、怎样学好化学“记”即记忆。与数学、物理相比较，“记忆”对化学显得尤为重要，它是学化学的最基本方法，离开了“记忆”谈其他就成为一句空话。这是由于：（l）化学本身有着独特“语言系统”——化学用语。如：元素符号、化学式、化学方程式等，对这些化学用语的熟练掌握是化学入门的首要任务，而其中大多数必须记忆；(2)一些物质的性质、制取、用途等也必须记忆才能掌握它们的规律。怎样去记呢？本人认为：(1)要“因材施记”，根据不同的学习内容，找出不同的记忆方法。概念、定律、性质等要认真听老师讲，仔细观察老师演示实验，在理解的基础上进行记忆；元素符号、化合价和一些物质俗名及某些特性则要进行机械记忆（死记硬背）；(2)不断寻找适合自己特点的记忆方式，这样才能花时少，效果好。记五、怎样学好化学记氟氯溴碘负一价，正一氢银和钾钠；氧二硅四铁二三，二四六硫二四碳；三五氮磷四七锰，正二钡钙镁锌铜；铝三正一铵铜汞，氯正五七单质零。化合价背诵口诀氢氦锂铍硼，碳氮氧氟氖，钠镁铝硅磷，硫氯氩钾钙。1—20号元素三大强酸加磷酸，溶解稀释不费难；常见的酸多可溶，不溶暂且记硅酸。钾钠铵和硝酸盐，投入水中影不见；盐酸除了银亚汞，硫酸不溶是钡铅；碳磷酸盐多难溶，溶者只有钾钠铵。溶碱钾钠铵和钡，余者多是溶水难。微溶碱中一个钙，氯化物中只有铅；溶解规律用途大，牢牢记住经常练。酸