化學(xué)科學(xué)發(fā)展史

1、化學(xué)科學(xué)發(fā)展史人類逐步深入認(rèn)識物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、變化的歷史人類合成、創(chuàng)造更多新物質(zhì)的歷史 海水綜合利用聯(lián)合工業(yè)體系一例從天然產(chǎn)物中分離與人工合成的化合物種類統(tǒng)計數(shù)據(jù)1900年統(tǒng)計數(shù)1945年統(tǒng)計數(shù)1970年統(tǒng)計數(shù)1999年統(tǒng)計數(shù)2003所統(tǒng)計數(shù)55萬種110萬種236.7萬種2340萬種45年增加1倍25年增加1倍29年增加10倍4500萬種4年增加一倍問題：分析人類分離和合成物質(zhì)種類數(shù)據(jù)的變化，你有什么樣的認(rèn)識？化學(xué)信息 生命 材料 環(huán)境 能源 地球空間 核科學(xué)隨著社會的發(fā)展、科技的進步、人們生活的日益改善，同時當(dāng)今社會也面臨著三大問題:能源、資源、環(huán)境隨著科技的發(fā)展，除了傳統(tǒng)的學(xué)科以外，現(xiàn)在

2、產(chǎn)生了三大新興學(xué)科:信息、材料、能源化學(xué)是人類創(chuàng)造新物質(zhì)的工具20世紀(jì)化學(xué)的回顧 (1)基礎(chǔ)研究的重大突破: 放射件和鈾裂變生大發(fā)明；化學(xué)鍵和現(xiàn)代量子化學(xué)理論；創(chuàng)造新分子、新結(jié)構(gòu)合成化學(xué)；高分子科學(xué)和材料；化學(xué)動力學(xué)與分子反應(yīng)動態(tài)學(xué)。 (2)化學(xué)工業(yè)的大發(fā)展 石油化工 三大合成材料(塑料、纖維、橡膠) 合成氨工業(yè) 醫(yī)藥工業(yè) 未來化學(xué)的作用和地位 (1)化學(xué)仍是解決食物短缺問題的主要學(xué)科之一 (2)化學(xué)在能源和資源的合理開發(fā)和高效安全利用中起關(guān)鍵作用 (3)化學(xué)繼續(xù)推動材料科學(xué)發(fā)展 (4)化學(xué)是提高人類生存質(zhì)量和生存安全的有效保障化學(xué)與材料材料化學(xué)組成使用功能非金屬材料（如陶瓷）金屬材料（如合金

3、）有機高分子材料（如橡膠）復(fù)合材料 （如多功能）高功能材料 （如超導(dǎo)）結(jié)構(gòu)材料 （如耐高溫）信息材料 （如液晶）材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，一直是人類進步的重要里程碑。石器時代、青銅器時代、鐵器時代都是以材料作標(biāo)志。沒有半導(dǎo)體材料就沒有計算機技術(shù)；沒有耐高溫、高強度的特殊材料就沒有航天技術(shù)；沒有光導(dǎo)纖維就不會有現(xiàn)代通訊；沒有合成材料，今天的生活還會這么豐富多彩嗎？材料與化學(xué)鈦的記憶合金合成橡膠超導(dǎo)合金納米材料導(dǎo)電塑料現(xiàn)代：高科技納米技術(shù)掃描隧道顯微鏡納米碳管模型足球烯C60分子納米銅具有超塑延展性銅納米結(jié)晶體機械特性驚人 現(xiàn)代化學(xué)材料碳纖維（復(fù)合材料）及其制品玻璃纖維增強塑料 直徑6c

4、m尼龍繩能吊起2t的汽車高分子薄膜的透氣鳥籠隔熱材料圖文：一英軍士兵頭部中4彈未死NEWS.SOHU.COM2003年03月28日14:39新華網(wǎng) 原來，是他那頂結(jié)實的頭盔救了他的命。沃爾德曼所戴的頭盔是這次英軍專門為戰(zhàn)爭打造的，其外層和普通頭盔沒什么區(qū)別，里料則采用的是一種名叫“凱夫拉爾”的特制纖維。該纖維含有高分子聚合塑料，硬度比普通鋼鐵高40%。質(zhì)地如此堅硬，能夠刀槍不入也就不足為奇了。 紡綸纖維織成的防彈衣腈綸信息與化學(xué)硅芯片光導(dǎo)纖維液晶屏幕能源與化學(xué)太陽能氫能汽車農(nóng)業(yè)與化學(xué)化學(xué)與生活-紡織品化學(xué) 生活 科技航天與化學(xué)導(dǎo)彈航天飛機宇航員服裝航天服由服裝、頭盔、手套和航天靴等組成。其中結(jié)

5、構(gòu)最復(fù)雜的服裝由14層組成：最里層是液冷通風(fēng)服的襯里；襯里外是液冷通風(fēng)服，這種服裝是由尼龍彈性纖維和穿在上面的許多輸送冷卻液的塑料細管制成； 這種航天服屬艙內(nèi)航天服，除了頭盔和膠皮手套，整個航天服是用一種特殊的高強度滌綸做成的.為了防止膨脹，宇航服上特制了各種環(huán)、拉鏈、縫紉線以及襯料等。同時，保溫、吸汗散濕、防細菌、防幅射等功能也體現(xiàn)在其中。 你知道印刷電路板是如何制造的嗎？敷銅板用油漆描出電路圖放入FeCl3溶液中浸泡印刷電路板化學(xué)方程式為:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2回首往事：海水中-NaCl、MgCl2 Cl2、Br2、I2礦物中-Al2O3；鋁、鐵、銅 硫酸、農(nóng)藥；大氣

6、中-SO2、NOx； 硝酸、氮肥、炸藥等；制取這些物質(zhì)的化學(xué)方程式你知道嗎?主要涉及哪些反應(yīng)類型？普利策獎美國新聞最高獎 交流與討論應(yīng)對糧食危機? 既要增加食物產(chǎn)量，保證人類生存；又要保證質(zhì)量以保證人類安全；還要保護耕地、草原，改善農(nóng)牧業(yè)生態(tài)環(huán)境，以保持農(nóng)牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。問題：在糧食增產(chǎn)上科學(xué)家提出了哪些不同的建議？增產(chǎn)糧食（27）DDT合成氨作物套種袁隆平生產(chǎn)化肥，使糧食大量增產(chǎn) 本世紀(jì)初世界聞名的德國物理化學(xué)家、合成氨的發(fā)明者弗里茨哈伯。贊揚哈伯的人說：他是天使，為人類帶來豐收和喜悅，是用空氣制造面包的圣人。N2+3H2 2NH3 高溫、高壓催化劑請從化學(xué)角度說明合成氨反應(yīng)原理,了解工業(yè)

7、合成氨的條件.600 和25107Pa壓力下進行反應(yīng)，大約可以生成8%的氨改良品種 2001年2月19日，袁隆平被被授予2000年度中國國家最高科學(xué)技術(shù)獎。這位雜交水稻專家的研究成果，不僅使中國率先在世界上實現(xiàn)“超級稻”目標(biāo)，還對解決中國乃至全世界的糧食問題具有重大意義。 70年代初，袁隆平發(fā)表了水稻有雜交優(yōu)勢的觀點，打破了世界性的自花授粉作物育種的禁區(qū)。國際上的同行們稱袁隆平為“世界雜交水稻之父”。 DDT的故事第二次大戰(zhàn)開始后，作為殺蟲劑的除蟲菊酯由于東南亞被日本占領(lǐng)而斷了供應(yīng)來源。曾經(jīng)也可以用來制備殺蟲劑的砷、鉛和銅的化合物，也因為軍備和其他軍事需要而短缺。但當(dāng)時英美兩國深感殺蟲劑的需要

8、。瑞士化學(xué)家米勒首先發(fā)現(xiàn)具有殺蟲性能，1944年后DDT被廣泛用作殺蟲劑，有效的控制了蟲害。米勒因此于1948年獲得諾貝爾獎。殺蟲劑、除草劑的使用農(nóng)藥的更新?lián)Q代又說明什么問題？思考說明生產(chǎn)農(nóng)藥要考慮高效、低殘留且能被降解，無毒副作用。昆蟲激素保幼激素是幼蟲始終處于幼蟲階段。不育激素可以使害蟲斷子絕孫。性激素引誘害蟲聚集到一起， 然后聚而殲之。作物套種，便于光合作用 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2光照 葉綠素植物光合作用是地球上規(guī)模最大的化學(xué)反應(yīng)，能把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的能量傳遞效率為9098。 增產(chǎn)糧食生產(chǎn)化肥利用基因工程育種研制殺蟲劑、除草劑研究光和作用的機制 醫(yī)學(xué)史上的三

9、大經(jīng)典藥物- 阿司匹林 、青霉素、安定資 料1、1763年，牧師Edward Stone 在倫敦皇家學(xué)會宣讀“關(guān)于柳樹皮制寒戰(zhàn)病的報告”。幾乎一個世紀(jì)以后，一位蘇格蘭醫(yī)生發(fā)現(xiàn)這種柳樹皮提取物是一種強效的止痛、退熱和抗炎消腫藥。2、此后不久，有機化學(xué)家分離鑒定了其中的活性成分，稱之為水楊酸。隨后，此化合物便用化學(xué)方法大規(guī)模生產(chǎn)。COOHOH用途： 解熱鎮(zhèn)痛、防止心臟病發(fā)作、減緩老人視力衰退、提高免疫力3、然而在使用過程中，人們發(fā)現(xiàn)其酸性成為該藥的缺陷:它嚴(yán)重刺激口腔、食道和胃黏膜。（副反應(yīng):頭痛、眩暈、惡心、耳鳴）4、化學(xué)家嘗試改用酸性較小的水楊酸鈉，但僅獲得部分成功。而且，水楊酸鈉有一種極不愉

10、快的味道，大多數(shù)病人不愿服用。COONaOH水楊酸鈉5、化學(xué)家后來發(fā)明了可行的乙酰水楊酸合成路線，它與水楊酸鈉有相同的醫(yī)療效果，又沒有怪味，刺激性小，這就是阿司匹林。COOHOOCCH3阿司匹林COOHOH青霉素俗名：盤尼西林青霉素的副作用： 過敏性休克預(yù)防：皮試屬于抗生素 抵抗致病微生物的藥物1929年，弗萊明(Flemming)發(fā)現(xiàn)了一種藍綠色霉菌青霉菌， 1940年分離得到純品，測定了它的化學(xué)結(jié)構(gòu)，并投入工業(yè)化合成生產(chǎn)。 專家指出，安定片具有較好的抗焦慮和鎮(zhèn)靜催眠作用，但連續(xù)服用也會有頭昏、嗜睡、乏力、幻覺等不良反應(yīng)，服久了會發(fā)生依賴性，一旦停藥，還會出現(xiàn)失眠、焦慮、激動、震顫等癥狀，個別嚴(yán)重的會有驚厥、高熱等，甚至危及生命。安定是世界上最有名的鎮(zhèn)靜劑發(fā)明者:克羅地亞裔的化學(xué)家斯特伯奇 原料合成技術(shù)分離技術(shù)檢測技術(shù)材料化肥農(nóng)藥材料用途化學(xué)新物質(zhì)總 結(jié)習(xí)題2004年4月22日第35個“世界地球日”，我國確定的主題是：“善待地球科學(xué)發(fā)展”。下列行為中不符合這一主題的是