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化学是打开物质世界的钥匙

化学是打开物质世界的钥匙. 授课教师：陈云生. 泉州市城东中学 2009.5.21. 化学是一门研究物质组成、结构、变化的科学，因而它也是一门发现物质、认识物质和创造物质的科学。. 约 200 年前. 约 6000 年前. 约 10000 年前. 约 2500 年前. 约 6000 年前. 电解法. 热还原法. 加热法. 举例. 举例. 举例. 2HgO==2Hg+O 2 ↑. 加热. MgCl 2 ==Mg+Cl 2 ↑. 通电. Fe 2 O 3 +3CO==2Fe+3CO 2. 高温.

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化学是打开物质世界的钥匙

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  1. 化学是打开物质世界的钥匙 授课教师：陈云生 泉州市城东中学 2009.5.21

  2. 化学是一门研究物质组成、结构、变化的科学，因而它也是一门发现物质、认识物质和创造物质的科学。化学是一门研究物质组成、结构、变化的科学，因而它也是一门发现物质、认识物质和创造物质的科学。

  3. 约200年前 约6000年前 约10000年前 约2500年前 约6000年前 电解法 热还原法 加热法 举例 举例 举例 2HgO==2Hg+O2↑ 加热 MgCl2==Mg+Cl2↑ 通电 Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2 高温 K Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Au 一、发现物质 K Na Mg AlZn Fe Sn Pb（H）CuHg Ag Au

  4. [思考与讨论] • (1)金属冶炼有几种方法？其中金属热还原法的还原剂通常有那些？ • (2)如何从以下物质中还原出金属？写出有关反应的化学方程式，是氧化还原反应的并标出电子转移的方向和数目。 • 氯化铜 氧化铝 四氧化三铅 硝酸银 • (3)地壳中含量最多的金属是什么？人类最早冶炼利用的金属又是什么？你认为金属开发、利用的时间先后与其金属的活动性存在怎样的联系？ 一、发现物质

  5. K Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Au • [思考与讨论] • (1)金属冶炼有几种方法？其中金属热还原法的还原剂通常有那些？ 一、发现物质 答案： 冶炼方法——加热法，热还原法，电解法。 热还原法的还原剂通常有—— 氢气，碳，一氧化碳，活泼金属等。

  6. [思考与讨论] • (2)如何从以下物质中还原出金属？写出有关反应的化学方程式，是氧化还原反应的并标出电子转移的方向和数目。 • 氯化铜 氧化铝 四氧化三铅 硝酸银 一、发现物质

  7. [思考与讨论] • (3)地壳中含量最多的金属是什么？人类最早冶炼利用的金属又是什么？你认为金属开发、利用的时间先后与其金属的活泼性存在怎样的联系？ 一、发现物质 答案：地壳中含量最多的金属是铝。 人类最早冶炼利用的金属是铜。 一般是：越不活泼、还原方法越简单的金属越早发现。

  8. 二、认识物质 17世纪前凭感觉 ：有酸味是酸，有涩味是碱；（感觉）17世纪末波义尔认为：水溶液能溶解金属，跟碱接触失去原有特性是酸，水溶液有苦涩味，使石蕊变红的是酸。能腐蚀皮肤，跟酸接触会失去原有特性，使石蕊变蓝的为碱；（性质） 之后拉瓦锡提出：一切非金属氧化物溶于水后生成的物质为酸，一切金属氧化物溶于水后生成的物质为碱；（通性）1883年瑞典化学家阿伦尼乌斯创立电离学说。提出电解质电离产生的阳离子全是氢离子的是酸，电解质电离产生的阴离子全是氢氧根离子的是碱；（学说）1923年，美国化学家路易斯(Lewis)提出了在非水溶液和无水条件下也适用的酸碱质子理论； 此外，在化学史上还出现了“酸碱溶剂理论”、“酸碱氧化物——离子理论”、“酸碱正负理论”等等。（扩展到非水溶液） • 人类对酸碱物质性质的认识经历了以下阶段：

  9. 二、认识物质 • 以“人类对酸碱认识的发展”为例 • [思考与讨论] • (1) 举例说明你是用哪种理论来确定酸或碱的？ • (2)按照酸碱质子理论，结合学过的知识，你认为下列物质哪些是酸？哪些是碱？哪些是两性物质？ • A、H2SO4 B、NaHCO3 C、Na2CO3 D、NaOH • (3)你认为人类对酸碱物质的认识是否会到此为止？

  10. 二、认识物质 • 以“人类对酸碱认识的发展”为例 • [思考与讨论] • (1) 举例说明你是用哪种理论来确定酸或碱的？ 阿伦尼乌斯创立电离学说：电解质电离产生的阳离子全是氢离子的是酸，电解质电离产生的阴离子全是氢氧根离子的是碱。

  11. 二、认识物质 • 以“人类对酸碱认识的发展”为例 • [思考与讨论] • (2)按照酸碱质子理论，结合学过的知识，你认为下列物质哪些是酸？哪些是碱？哪些是两性物质？ • A、H2SO4 B、NaHCO3 C、Na2CO3 D、NaOH 答案：酸：H2SO4；碱：Na2CO3 、NaOH； 两性物质：NaHCO3

  12. 二、认识物质 • 以“人类对酸碱认识的发展”为例 • [思考与讨论] • (3)你认为人类对酸碱物质的认识是否会到此为止？ 我用一句“名句” 来回答以上问题： “人拥有的知识多少如果以圆圈大小来表示的话,那么知识的圆圈越大，则未知的世界也越大”。

  13. 三、化学理论的建立 • 19世纪以来建立的化学理论与定律有 19世纪：原子分子论；元素周期律，质量作用定律，否定“生命力论”。 20世纪：物质结构和性质关系的初步规律；氢键理论；蛋白质分子模型；DNA分子模型。

  14. 三、化学理论的建立 • [思考与讨论] • （1）化学科学理论的建立与发展对社会的进步有什么意义？ • （2）中学开设的化学课程，都是19世纪以来人类化学科学研究成果的一部分，我们要认真的学习并根据自己将来的志向有选择的掌握。高中新课程实验设置的化学课程有几个模块？他们分别是什么? • （3）简介高二即将学习选修(我省定为必修模块)《化学反应原理》的主要内容与教材栏目。

  15. 三、化学理论的建立 • [思考与讨论] • （1）化学科学理论的建立与发展对社会的进步有什么意义？ 答案：帮助人们更深刻地了解和认识物质世界，从而具有改造世界的力量。

  16. 三、化学理论的建立 • [思考与讨论] • （2）中学开设的化学课程，都是19世纪以来人类化学科学研究成果的一部分，我们要认真的学习并根据自己将来的志向有选择的掌握。高中新课程实验设置的化学课程有几个模块？他们分别是什么? 答案：必修化学（1）；必修化学（2）；化学与生活；物质结构与性质；有机化学基础；化学反应原理；化学实验；化学与技术。

  17. 三、化学理论的建立 • [思考与讨论] • （3）简介高二即将学习选修(我省定为必修模块)《化学反应原理》的主要内容与教材栏目。

  18. 1.古代化学（实用化学），从公元前1500年到公元1650年，是各种化学工艺知识的积累。如：制陶、制玻璃、冶金、酿酒、染色等。1.古代化学（实用化学），从公元前1500年到公元1650年，是各种化学工艺知识的积累。如：制陶、制玻璃、冶金、酿酒、染色等。 2.近代化学---四个主要阶段：1661年波义耳首次赋予“元素”以科学的定义；1808年道尔顿提出原子学说，1811年阿伏加德罗提出了分子假说与道尔顿的原子论发展为完整全面的原子－分子论；1869年元素周期律的发现。。 3.现代化学---二十世纪初：物理化学学科的建立，元素周期律的新发展，现代分子结构理论建立（包括价键理论、分子轨道理论和配位场理论）等，构成现代化学的奠基石。 古代化学，近代化学，现代化学

  19. 四、实验技术改进对化学研究的影响 • [思考与讨论] (1)物质结构观察的方法与观测仪器有那些？ • (2)电子显微镜观察时放大倍数为多少？利用其仪器能否实现操纵原子？ • (3)什么叫核磁共振技术？举例说明核磁共振技术在化学研究中的应用。

  20. 四、实验技术改进对化学研究的影响 • [思考与讨论] (1)物质结构观察的方法与观测仪器有那些？ 答案：观察方法---肉眼与仪器 。 观察仪器--放大镜；光学、电子显微镜 核磁共振技术、 扫描隧道显微镜(STM)

  21. 四、实验技术改进对化学研究的影响 • [思考与讨论] (2)电子显微镜观察时放大倍数为多少？利用其仪器能否实现操纵原子？

  22. 四、实验技术改进对化学研究的影响 • [思考与讨论] (3)什么叫核磁共振技术？举例说明核磁共振技术在化学研究中的应用。

  23. 五、人类对物质世界的认识、研究规律 • 人类发现、认识物质之规律 • 1、由易到难 • 2、由简单到复杂 • 3、由浅入深 • 4、由表及里 • 5、由宏观到微观 • …… • 人类科学研究之规律 • 具体、抽象、具体； • 实践、理论、实践 ，周而复始，螺旋上升。

  24. 我认为是“原子结构假说”。—当代最杰出的科学家之一 理查德·费因曼 • 如果有一天我们生存的地球发生了大灾难，所有的科学知识都将被毁灭，只能有一句话流传给下一代生命，那么，一句什么样的话能够用最少的词语表达最多的信息以支持人类的地球重建呢？

  25. 结束语： 要了解19世纪以来，化学怎样创造“奇迹”？ 化学是怎样打开“物质世界”之门？人类到底创造了那些新物质？请同学们阅读下一节：“化学是人类创造新物质的工具”，领略化学研究的过程与魅力。

  26. 核磁共振技术 核磁共振是处于静磁场中的原子核在另一交变磁场作用下发生的物理现象。1932年发现核磁共振现象后，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学、生物等领域。1973年科学家将它用于医学临床检测。 乙醇分子中不同氢原子的核磁共振图像

  27. 扫描隧道显微镜(STM)

  28. [课堂练习] • 1.在工业上常常采用下列四种方法冶炼金属：①焦炭法；②水煤气法（或H2或CO法）；③活泼金属置换法；④电解法。这四种方法在工业上都有典型的应用实例。（1）古代的湿法炼铜；（2）古代的火烧孔雀石炼铜；（3）现代的铝 热法炼铬；（4）现代的用氧化铝炼铝。其中金属冶炼方法与实例对应关系不 正确的是（ ） • A．（1）① B．（2）② C．（3）③ D．（4）④

  29. [课堂练习] • 2.金属冶炼的实质是（ ） • A．金属元素失去电子 • B．金属元素获得电子 • C．金属元素被还原了 • D．金属元素被氧化了

  30. [课堂练习] • 3.自从1803年英国化学家、物理学家道尔顿提出了原子假说以来，人类对原子结构的认识不断深入，通过实验事实不断丰富和完善原子结构理论。请判断下列关于原子结构的说法正确的是（ ） • A.所有的原子都含有质子，中子和电子三种基本构成粒子 • B.所有的原子中的质子，中子和电子三种基本构成粒子的个数都是相等的 • C.原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引 • D.原子中的质子，中子和电子三种基本构成粒子不可能再进一步分成更小的粒子

  31. [课堂练习] • 2.根据酸碱的质子理论，我们以前学过的盐类物质中，有的属于酸，有的属于碱，而有的属于酸碱两性化合物，请各举1-2例，并说明理由。 • 3.如何从以下物质中还原出金属？写出下有关反应的化学方程式，是氧化还原反应的并标出电子转移的方向和数目。 氯化铜 硝酸银 氧化铝 四氧化三铅

  32. 谢谢！

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