化學與社會第一章第1頁，課件共47頁，創作于2023年2月成績評定平時30分期末考試40分讀書報告30分作業(15分)；出勤(15分)自選與化學有關專題或平時40分(每次10份，達4次無成績）期末考試60分第2頁，課件共47頁，創作于2023年2月研究內容化學研究什么？化學學科的發展方向與化學研究中的機遇化學與環境化學與材料化學與農業化學與生命化學與現代文明納米專題第3頁，課件共47頁，創作于2023年2月第一章序論一、化學研究什麼？1化學研究的對象

第4頁，課件共47頁，創作于2023年2月單質：指由同種元素的原子組成的物質，如氧氣(O2)和氮氣(N2)；金(Au)、鉑(Pt)、銀(Ag)、銅(Cu)、鐵(Fe)、鋁(Al)、鋅(Zn)和錫(Sn)等

化合物：指由不同種元素的原子組成的物質，如鹽酸(HCl)，氫氧化納(NaOH)，碳酸鈣(CaCO3)第5頁，課件共47頁，創作于2023年2月機械運動:位置的移動物理運動：蠟燭燃燒由固態變為液態。化學運動：蠟燭燃燒變CO2生物運動：花開花落

物質運動形式第6頁，課件共47頁，創作于2023年2月化學運動：物質間的化學變化。本質是原子、分子、離子或核外電子運動狀態的改變。伴隨化學變化的發生也常產生物理變化，如光、電、熱的變化.第7頁，課件共47頁，創作于2023年2月鐵生銹水結冰草燃燒鹽溶于水指出那些是化學變化?第8頁，課件共47頁，創作于2023年2月

物質發生化學變化后，它的組成會發生變化。研究化學變化時，常對物質的組成、結構、性質、發生變化所需的外界條件及變化規律等進行研究。

解決化學變化能否發生、進行程度如何及有哪些影響因素等問題，能為社會生產實踐提供理論指導。

熱力學研究結果表明氫氣(H2)與氧氣(O2)可以發生化學反應生成水（H2O）。但事實上正常條件下，空氣中的氧氣和氫氣能穩定存在而并不生成水。動力學研究顯示這是因為二者反應速度很慢，106億年才生成0.15%的水。因此若想實現該反應，就必須研究影響該反應的各種因素,如催化劑等。

第9頁，課件共47頁，創作于2023年2月化學是一門在原子、分子和離子層次上研究物質的組成、結構、性質等變化條件及規律的科學。亦即是研究物質變化的科學。化學的定義第10頁，課件共47頁，創作于2023年2月化學研究的目的—認識自然，改造自然，造福人類

出于對自然界物質的好奇，人們很早就知道如何從自然界分離出某些化學物質，例如從花卉中提取顏料來染布和作畫。同時，人類很早也認識到通過化學變化來制造新物質，最早的可能是肥皂和活性炭。從化學元素概念的提出、氧化學說的建立、元素周期律的發現、由無機化合物合成有機化合物（尿素），為人類文明的進步帶來飛躍。化學研究的各項成果為人類認識自然和改造自然及社會的發展和進步起了非常重要作用。

第11頁，課件共47頁，創作于2023年2月

化學研究圍繞保證人類的生存、提高人類生活質量和延長人類壽命的目標一直在做不懈的努力。如化學研究在解決人類的衣、食、住、行、能源短缺、合理使用自然資源及環境保護等難題方面和合成新材料、新藥物及探明生命過程中的化學奧秘方面曾經而且還將繼續做出巨大的貢獻。

化學研究發展到今天從來就沒有脫離過為人類造福和使人類生活得更美好的長期而遠大的目標。第12頁，課件共47頁，創作于2023年2月二、化學學科的發展方向與化學研究中的機遇

近代化學時期（從十七世紀中葉到十九世紀末）：化學作為一門獨立的學科的形成和發展時期。元素論的誕生標志著化學學科的確立；從燃素說到氧化學說的建立，化學計量定律的確立、原子-分子學說的建立、及元素周期律的發現。科學實驗的興起和化學工業的蓬勃發展，促進了化學史上一系列的發現和發明。化學的分支學科也迅速發展。

1.化學發展簡史古代化學時期（十七世紀以前）：制陶、玻璃制造、煉銅和鐵、造紙和火藥、煉丹和煉金、醫藥化學和冶金化學等的萌芽期。這一時期的化學特點是注重實用性，化學知識是經驗性和零散性的。第13頁，課件共47頁，創作于2023年2月現代化學（十九世紀末，二十世紀初）：X-射線、放射性、電子的發現。化學的研究深入到探索原子、分子、晶體的內部結構。量子力學的建立全面揭示了元素周期律的本質。化學研究從宏觀實驗和經驗歸納轉為從微觀領域的演繹和推理來闡明物質及其變化本質。經歷了從宏觀到微觀、從靜態到動態的認識過程，建立了嶄新的化學理論體系，化學與其它學科的研究和發展也相互滲透、相互促進。現代化學有三個突出的特點：（1）多學科的綜合性和相互滲透；（2）新的實驗手段的普遍應用；(3)理論與實驗相結合。第14頁，課件共47頁，創作于2023年2月第15頁，課件共47頁，創作于2023年2月InorganicChemistry,2009,48,5772:(NH4)2MoS4+CuI+4,4’-Bipy+Bu4NI

{Mo2O2S6Cu6I2(4,4-bipy)6}n中性化合物第16頁，課件共47頁，創作于2023年2月一級學科:

化學二級學科:無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、高分子化學、環境化學及化學工程等。交叉邊緣科學：生物無機化學、生物有機化學、物理有機化學、金屬有機化學等。按研究劃分:

基礎研究、應用研究和開發研究。然而實際上的劃分卻是不易的，例如催化。

化學學科的分支第17頁，課件共47頁，創作于2023年2月

（a）弄清各種物質在各種狀態下的組成、結構和性能等及其相互關系（結構研究）。(b)弄清各種物質結構變化的機理細節及其結構變化的控制方法和手段（結構變化）。（c）弄清各種物質化學反應的機理細節及其結構變化的控制方法和手段（反應機理）。（d）根據需要能夠任意設計和合成各種性能的化合物（合成化學）。

化學學科自身的使命化學學科的發展方向既涉及本身具有普遍科學意義的各項研究，又應該考慮整個社會大系統環境的各個角度例如國家政策、方針、社會需求、現有的科學資源及科學實力等。除了要完成自身的歷史使命外，還肩負著促進其它自然科學與社會科學的發展和進步。第18頁，課件共47頁，創作于2023年2月化學的發展與其它學科的相互關系

化學與生命科學生命科學之謎？

1.生命起源之謎。

最早的生命從何而來？這個被人們稱為“自然歷史上最復雜、最難以解決的疑問”，今后仍是科學研究的焦點，將長期吸引學者的注意。2．大腦之謎。這個“大自然創造的最神秘黑箱”，有著無比奇妙的特點。諾貝爾獎金獲得者克里克寫道：“你本身，你的喜怒哀樂，你的記憶，你的雄心，你的個人第19頁，課件共47頁，創作于2023年2月

感覺，你的自由意志，事實上不外乎是大量細胞及其相關分子的行為。”勒維司說“你什么都不是，僅僅只是一堆神經元”。但這堆神經元究竟是怎樣開展工作的，至今卻還知之甚少。3．演化之謎。生命是如何演化的？達爾文“物競天譯”理論對此作了頗為精彩的解釋，但近年來一系列發現，卻使得這個領域重新充滿疑團。例如“寒武紀大爆炸”就是其中最具挑戰性的事實，在距今5億多年前的寒武紀后期，在非常短促的歷史時期內，地球上突然冒出了許多新的動物類型，包括海綿動物、腔腸動物、腕足動物、節肢動物、脊索動物等等。總之，大多數“門類”都在此時同時出現，而之前根本并不存在，之后則基本上沒有增加。這一事實與“漸進式演化”、“系譜樹”等理論很難協調。此外在分子水平研究進化問題時，也發現許多難以用自然選擇理論解釋的事實。“生命如何演化”，仍然是值得繼續探索的大課題。第20頁，課件共47頁，創作于2023年2月4.地外生命之謎。盡管直至今天還沒有找到任何地外生命存在的蹤跡，但由于宇宙中星體太多了，要否定它幾乎是不可能的事，所以尋找還必須繼續進行。一旦發現地外生命，由于它們所處的環境和地球截然不同，其元素組成、結構方式、遺傳密碼、新陳代謝類型，肯定與地球型生命有很大差別、研究二者的異同，必然會導致生命科學的重大躍進。5．各種生物基因圖譜的繪制。每種生物都有自已一套獨特的遺傳系統，包括若干染色體及排列于其上的基因。其化學基礎則是DNA分子，是由許多核苷酸按照嚴格順序聯接起來的長鏈。測定基因位置，并最終確定各個核苷酸的排列順序，是透徹了解該生物的基礎工作。現在科學家已經完成了對大腸桿菌、酵母菌及其它11種微生物的基因圖譜工作。對于人類基因，已標識了將近一半，不過對于30億個堿基對，僅只分析了約6000萬個，大量工作需今后繼續進行。

第21頁，課件共47頁，創作于2023年2月

現在人們認為生命的起源是通過化學途徑實現的，生命過程本身就是化學變化的表現。要了解生命必須先了解化學活性。生命科學的發展要求我們在分子水平上解釋生命過程，例如組成生命的各種酶、核酸和蛋白質的分離，及其化學結構與生物功能的關系，遺傳基因的序列。 應用：親子簽定傳統的測血型親子鑒定測DNA親子鑒定第22頁，課件共47頁，創作于2023年2月化學與信息科學(記錄、傳輸、存儲、識別等）

計算機的計算速度和容量的提升及計算機本身的發展卻依賴新一代計算機芯片的發展。而計算機芯片所用材料又是無機或有機化合物。

計算機科學與化學實驗手（自動化和智能化、文獻）藥物及農藥篩選量子化學的進一步發展及生物大分子的深入研究第23頁，課件共47頁，創作于2023年2月單晶硅砷化鎵磷化銦碳化硅鍺化學與信息第24頁，課件共47頁，創作于2023年2月化學與信息第25頁，課件共47頁，創作于2023年2月化學與地球科學

同位素地球化學、微量元素地球化學、巖石地球化學、礦床地球化學等也都是化學的直接應用而發展起來的邊緣科學。

化學與環境科學、考古學和哲學的發展和進步。

文物保護和檔案材料的保護都與化學技術的進步息息相關。第26頁，課件共47頁，創作于2023年2月聚苯乙烯燈塑料制品地板革化學與材料第27頁，課件共47頁，創作于2023年2月化學與能源水能太陽能第28頁，課件共47頁，創作于2023年2月

化學的發展與社會文明進步化學與社會問題和社會需求有：化學工業、增產糧食、增加能源、發展材料、裨益健康、改善環境、增強國防。第29頁，課件共47頁，創作于2023年2月化學工業是一種高技術工業，它依賴現代化的生產流程、最先進的儀器設備和最新穎的構思。它已成為各國國民經濟中的重要支柱。

例如，美國化學品及其相關產品工業擁有一百萬員工，每年出口量達1750億美元，贏得約165億美元的國際貿易順差；英國化學工業年產值約21萬億英鎊（約占英國總產值9%），出口順差25億英鎊國民；日本和法國化學工業品國際貿易順差分別達461億美元和257億法郎。

第30頁，課件共47頁，創作于2023年2月化學涉足的工業領域第31頁，課件共47頁，創作于2023年2月1988年我國化學工業總產值占全國工業總產值的6.9%。2006年增加到18%。化學及其密切相關工業，如石油加工業、醫藥工業和橡膠制品等占全國工業總產值的28.6%。國際市場上化學工業品的竟爭力主要依賴該國在化學科學能否保持領先地位。盡管先進工業所依賴的純科學基礎有時是很隱蔽的，但對于國家前途來說，沒有比化學更安全的基礎科學投資領域。我國化學工業現況第32頁，課件共47頁，創作于2023年2月用有限的土地資源去養活不斷增長的人口是人類面臨的一個嚴峻的問題。我國在這一問題上更為突出，人口占世界22%，耕地面積占世界7%。因此食物的增產問題無法回避。解決的辦法有：通過擴大耕地面積和提高單位面積耕地產量來提高種植業的產量；在分子水平上認識動物生長激素及調節物來提高養殖業的產量；通過固氮和光合作用的深入研究和開發應用尋找增產食物的根本途徑；加強食物的儲藏和保鮮研究；海洋食物的進一步開發。這些解決辦法都直接或間接與化學相關，如提高單位面積耕地產量離不開化肥、除草劑、植物生長促進劑和調節劑、土壤改良劑、害蟲引誘劑、昆蟲信息素、昆蟲激素、農藥等領域研究的突破。化學與農業第33頁，課件共47頁，創作于2023年2月中國首例國產抗艾滋病藥“克度”于2002年上市由中國東北制藥集團公司自行生產的齊多夫定（ＡＺＴ）片劑和膠囊劑今天在中國上市，其商品定名為“克度”。獲得中國國家藥品監督管理局的國內上市批準文號，是中國批準生產的第一例抗艾滋病病毒藥品。它結束了中國抗艾滋病病毒藥品完全依賴進口的歷史。

目前中國艾滋病患者和ＨＩＶ感染者共有100萬人左右。由于長期依賴進口，高昂的藥物價格使中國的艾滋病患者每年承擔的治療費用比泰國、巴西等國患者要高出數倍以上。

目前接受雞尾酒療法治療的病人，平均每人每月的藥物花費在２５００－３０００元人民幣左右。而經濟條件差的病人只能接受對癥療法（根據病人出現的病癥治療）。

化學與人類健康第34頁，課件共47頁，創作于2023年2月化學與食品添加劑常用的合成食用色素1）莧菜紅2）胭脂紅3）檸檬黃4）日落黃5）靛藍其它添加劑如：甜味劑、防腐劑、香料、殺菌劑等第35頁，課件共47頁，創作于2023年2月三聚氰胺白色無味的結晶粉末微溶于水半致死量大約為每千克體重3克胃酸作用下解離腎結石或腎衰竭第36頁，課件共47頁，創作于2023年2月火藥（KNO3,C,S)的發明改變了交戰狀態，現代炸藥式樣更新。化學藥品或混合物經化學反應產生氣體，并釋放大量熱能，氣體急劇膨脹而爆炸。子彈（鉛或鋼質）是用化學炸藥推動的。化學武器是使用了化學毒物。核武器利用了核變過程中產生的熱能和輻射。開發防毒面具及抗細菌藥物，隱形材料，保護材料也與化學密切相關。化學與國防第37頁，課件共47頁，創作于2023年2月人造衛星航天飛機隱型戰斗機第38頁，課件共47頁，創作于2023年2月導彈航天飛機第39頁，課件共47頁，創作于2023年2月宇航員裝備后背座：氮推進器，液體氧，水罐等。控制板：調節氮氣，氧氣和水供應等。頭盔：透明塑料（多層材料)，涂金的防護鏡，減少太陽的輻射。手套：硅橡膠，給出觸感。第40頁，課件共47頁，創作于2023年2月化學與環境人類環境自然環境社會環境地質環境土壤環境大氣環境水體環境生物環境生產環境交通環境商業環境文教環境衛生環境旅游環境第41頁，課件共47頁，創作于2023年2月第42頁，課件共47頁，創作于2023年2月第43頁，課件共47頁，創作于2023年2月第44頁，課件共47頁，創作于2023年2月改善環