《走進(jìn)化學(xué)科學(xué)》參考課件3

第一章認(rèn)識化學(xué)科學(xué)第一節(jié)走進(jìn)化學(xué)科學(xué)一、化學(xué)科學(xué)的形成和發(fā)展遠(yuǎn)古時代近代化學(xué)化學(xué)理論的創(chuàng)立或?qū)τ嘘P(guān)化學(xué)規(guī)律的揭示，對于化學(xué)科學(xué)的發(fā)展有著極其重要的作用。請選擇上述某一理論或規(guī)律，討論其對于化學(xué)科學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)以及對于人們理解物質(zhì)及其變化的作用?，F(xiàn)代化學(xué)時代由宏觀向微觀、由定性向定量、由靜態(tài)向動態(tài)1965年，我國科學(xué)家成功地合成了結(jié)晶牛胰島素，在世界上首次實(shí)現(xiàn)了蛋白質(zhì)的人工合成。現(xiàn)代化學(xué)時代由宏觀向微觀、由定性向定量、由靜態(tài)向動態(tài)硅是信息技術(shù)的關(guān)鍵材料氮肥促進(jìn)糧食增產(chǎn)化學(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用的基礎(chǔ)學(xué)科。特征是從微觀層面上認(rèn)識物質(zhì)、以符號形式描述物質(zhì)，在不同層面上創(chuàng)造物質(zhì)。二、化學(xué)科學(xué)的主要特征青蒿素的發(fā)現(xiàn)之旅“青蒿成株葉制成水煎浸膏，95%乙醇浸膏，揮發(fā)油無效。乙醇冷浸，控制溫度低于60℃，鼠瘧效價提高，溫度過高則無效。乙醚回流或冷浸所得提取物，鼠瘧效價顯著增高且穩(wěn)定?！薄?23任務(wù)”1.對屠呦呦啟發(fā)很大的古代藥方中使用了怎樣的藥物提取方法？這種提取方法與屠呦呦創(chuàng)造性采用的提取方法有何異同？青蒿素的提取利用了物質(zhì)的哪些性質(zhì)？屠呦呦工作的主要創(chuàng)新點(diǎn)表現(xiàn)在哪些方面？2.對青蒿素的相關(guān)研究經(jīng)歷了怎樣的過程？這對于你了解化學(xué)科學(xué)的研究內(nèi)容和重要特征有哪些啟示？3.通過了解青蒿素的發(fā)現(xiàn)、研究與應(yīng)用過程，你對科學(xué)家的科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任產(chǎn)生了哪些新的認(rèn)識？4.屠呦呦為什么能獲得2015年諾貝爾生理學(xué)獎？青蒿素的發(fā)現(xiàn)之旅重要事件②“提取有效成分”展示了屠呦呦工作的重要創(chuàng)新，采用低溫條件用有機(jī)溶劑提取藥物的有效成分，分離出具有藥效的純物質(zhì)。重要事件②③④⑤⑥代表了不同的化學(xué)研究的任務(wù)類型，即分離提純（含獲得晶體）、測定組成、測定結(jié)構(gòu)、合成、結(jié)構(gòu)修飾。青蒿素的發(fā)現(xiàn)之旅三、化學(xué)科學(xué)的探索空間龐大的學(xué)科體系交叉融合化學(xué)科學(xué)操縱分子和原子組裝分子材料、分子器件和分子機(jī)器微觀層面環(huán)境問題生命科學(xué)信息科學(xué)材料科學(xué)資源開發(fā)科學(xué)、合理地開發(fā)和利用資源、能源油水分離的膜材料各種新型材料的制造尋求新方法研制新藥物電子材料傳感技術(shù)通信技術(shù)4165231.微觀層面你聽說過“分子齒輪”“分子馬達(dá)”嗎?開發(fā)出了比人類頭發(fā)絲直徑還要小1000倍的分子機(jī)器分子機(jī)器的動力來源主要有化學(xué)驅(qū)動、電驅(qū)動和光驅(qū)動。化學(xué)科學(xué)操縱分子和原子組裝分子材料、分子器件和分子機(jī)器微觀層面環(huán)境問題生命科學(xué)信息科學(xué)材料科學(xué)資源開發(fā)科學(xué)、合理地開發(fā)和利用資源、能源油水分離的膜材料各種新型材料的制造尋求新方法研制新藥物電子材料傳感技術(shù)通信技術(shù)4165232.資源開發(fā)可燃冰：CH4·xH2O利用太陽能產(chǎn)生激光、并在二氧化鈦(

TiO2)表面使海水分解得到氫氣的新技術(shù)。甲烷氣體和水分子形成的籠狀結(jié)晶化學(xué)科學(xué)操縱分子和原子組裝分子材料、分子器件和分子機(jī)器微觀層面環(huán)境問題生命科學(xué)信息科學(xué)材料科學(xué)資源開發(fā)科學(xué)、合理地開發(fā)和利用資源、能源油水分離的膜材料各種新型材料的制造尋求新方法研制新藥物電子材料傳感技術(shù)通信技術(shù)4165233.材料科學(xué)新型無機(jī)非金屬材料：光導(dǎo)纖維-光學(xué)纖維胃鏡人造寶石（氧化鋁和氧化鉻）新型有機(jī)高分子合成材料：高分子分離膜、醫(yī)用高分子材料（人造血管、人造骨骼、人造心臟）、玻璃鋼人造寶石光導(dǎo)纖維化學(xué)科學(xué)操縱分子和原子組裝分子材料、分子器件和分子機(jī)器微觀層面環(huán)境問題生命科學(xué)信息科學(xué)材料科學(xué)資源開發(fā)科學(xué)、合理地開發(fā)和利用資源、能源油水分離的膜材料各種新型材料的制造尋求新方法研制新藥物電子材料傳感技術(shù)通信技術(shù)4165234.環(huán)境問題油水分離的膜材料-超疏油性化學(xué)科學(xué)操縱分子和原子組裝分子材料、分子器件和分子機(jī)器微觀層面環(huán)境問題生命科學(xué)信息科學(xué)材料科學(xué)資源開發(fā)科學(xué)、合理地開發(fā)和利用資源、能源油水分離的膜材料各種新型材料的制造尋求新方法研制新藥物電子材料傳感技術(shù)通信技術(shù)4165235.生命科學(xué)抗瘧疾藥物-青蒿素抗癌藥物-紫杉醇化學(xué)科學(xué)操縱分子和原子組裝分子材料、分子器件和分子機(jī)器微觀層面環(huán)境問題生命科學(xué)信息科學(xué)材料科學(xué)資源開發(fā)科學(xué)、合理地開發(fā)和利用資源、能源油水分離的膜材料各種新型材料的制造尋求新方法研制新藥物電子材料傳感技術(shù)通信技術(shù)4165236.信息科學(xué)光電子材料—光致抗蝕劑、光導(dǎo)纖維（光學(xué)纖維胃鏡）、

碳納米管（透明導(dǎo)電的薄膜）光導(dǎo)纖維碳納米管交流·研討請從升學(xué)深造、職業(yè)發(fā)展、社會生活等方面暢想個人與化學(xué)科學(xué)的關(guān)系。例1(雙選)化學(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用的基礎(chǔ)自然科學(xué)。下列變化不屬于化學(xué)變化的是(

)A.氫氣、硫黃在氧氣中燃燒B.堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]呈現(xiàn)美麗的綠色,將其加熱后變?yōu)楹谏獵.原子彈的爆炸D.將2~3滴紅墨水滴入水中,加入活性炭后紅色消失答案:CD例2下列描述中不正確的是(

)A.化學(xué)的特征就是認(rèn)識分子和制造分子,它是一門具有創(chuàng)造性和實(shí)用性的科學(xué)B.人們可以利用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備通過化學(xué)變化制造出新的原子和新的分子C.制陶瓷、冶金及釀酒過程中,肯定發(fā)生了化學(xué)變化D.化學(xué)家可以在微觀層面上操縱分子和原子,組裝分子材料、分子器件和分子機(jī)器等答案:B?；瘜W(xué)科學(xué)的特征是認(rèn)識分子和制造分子,化學(xué)是一門具有創(chuàng)造性和實(shí)用性的科學(xué),A項正確;化學(xué)變化可以制造分子,但不能制造原子,B項錯誤;制陶瓷、冶金及釀酒過程均生成了新物質(zhì),發(fā)生了化學(xué)變化,C項正確;科學(xué)家可以在微觀層面上操縱分子和原子,組裝分子材料、分子器件和分子機(jī)器等,D項正確。例3

諾貝爾化學(xué)獎獲得者艾哈邁德·澤維爾，開創(chuàng)了“飛秒(10-15s)化學(xué)”的新領(lǐng)域，使運(yùn)用激光光譜技術(shù)觀測化學(xué)反應(yīng)中分子、原子的運(yùn)動成為可能。你認(rèn)為該技術(shù)不能觀察到的是(

)A.化學(xué)變化中反應(yīng)物分子的分解B.化學(xué)反應(yīng)中原子的運(yùn)動C.化學(xué)變化中生成物分子的形成D.原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)答案:D。由“使運(yùn)用激光光譜技術(shù)觀測化學(xué)反應(yīng)中分子、原子的運(yùn)動成為可能”知,該技術(shù)可以觀察到原子的運(yùn)動,但不能觀察到原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu),故選D項。例4化學(xué)與能源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)、資源利用等密切相關(guān)。下列說法正確的是(

)A.為提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量,應(yīng)大量使用化肥和農(nóng)藥B.綠色化學(xué)的核心是應(yīng)用化學(xué)原理對環(huán)境污染進(jìn)行治理C.實(shí)現(xiàn)化石燃料清潔利用,就無需開發(fā)新能源D.垃圾是放錯地方的資源,應(yīng)分類回收利用答案:D解析:化肥和農(nóng)藥的使用可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量,但大量使用時會污染土壤。綠色化學(xué)的核心是實(shí)現(xiàn)零排放?；剂显谧匀唤缡怯邢薜?在利用化石燃料的同時,還應(yīng)開發(fā)其他清潔新能源。例5下列不能說明化學(xué)具有創(chuàng)造性和實(shí)用性的是(

)A.化學(xué)家哈伯用催化法合成氨,以氨為原料可以生產(chǎn)硝酸銨B.化學(xué)家合成碳納米管,用作分子導(dǎo)線和超小型電子器件C.俄國科學(xué)家門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律D.諾貝爾用硝化甘油制成了炸藥,并用于工業(yè)生產(chǎn)答案:C。提出一種新的化學(xué)理論不能說明化學(xué)的創(chuàng)造性和實(shí)用性。合成氨、合成碳納米管及制炸藥都體現(xiàn)了化學(xué)的創(chuàng)造性,這些物質(zhì)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活,體現(xiàn)了化學(xué)的實(shí)用性。例6進(jìn)入20世紀(jì)以后,化學(xué)科學(xué)經(jīng)歷了迅速發(fā)展的時期,取得了若干項現(xiàn)代化學(xué)的重大成就。下列各項中,不屬于這個時期重大化學(xué)成就的是(

)A.放射性元素的發(fā)現(xiàn)B.現(xiàn)代量子化學(xué)理論的建立C.化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展D.制陶技術(shù)的成熟答案:D。化學(xué)科學(xué)在20世紀(jì)進(jìn)入現(xiàn)代化學(xué)科學(xué)的發(fā)展階段,研究手段向精細(xì)、綜合方向發(fā)展,逐漸形成了現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論,并帶動了化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展。而制陶技術(shù)的成熟屬于古代實(shí)用技術(shù)。例7化學(xué)在人類社會發(fā)展中起著重要作用,展望未來,化學(xué)科學(xué)具有十