化學(xué)啟蒙講座[高教課堂]

1、化學(xué)啟蒙化學(xué)啟蒙 1教育教學(xué) 李老師說(shuō)：李老師說(shuō)： “好好聽講，好好聽講， 下課有糖吃。下課有糖吃。” 2教育教學(xué) 化學(xué)學(xué)科的介紹化學(xué)學(xué)科的介紹 化學(xué)是研究物質(zhì)的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)、變化的科學(xué)?；瘜W(xué)是研究物質(zhì)的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)、變化的科學(xué)。 尤其是研究化學(xué)反應(yīng)。它涉及原子和其它原子的相尤其是研究化學(xué)反應(yīng)。它涉及原子和其它原子的相 互作用，特別是與鍵的相互作用。有時(shí)稱化學(xué)為中互作用，特別是與鍵的相互作用。有時(shí)稱化學(xué)為中 心科學(xué)。因?yàn)樗盐锢砗推渌茖W(xué)，如地質(zhì)和生物心科學(xué)。因?yàn)樗盐锢砗推渌茖W(xué)，如地質(zhì)和生物 等聯(lián)系起來(lái)。等聯(lián)系起來(lái)。3教育教學(xué) 化學(xué)學(xué)科的介紹化學(xué)學(xué)科的介紹 “化學(xué)化學(xué)”一詞，若單是

2、從字面解釋就是一詞，若單是從字面解釋就是“變變 化的化的科學(xué)科學(xué)”?；瘜W(xué)如同物理一樣皆為自然科學(xué)?；瘜W(xué)如同物理一樣皆為自然科學(xué) 的基礎(chǔ)科學(xué)?；瘜W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然的基礎(chǔ)科學(xué)?；瘜W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然 科學(xué)科學(xué) 4教育教學(xué) 化學(xué)學(xué)科的介紹化學(xué)學(xué)科的介紹 化學(xué)對(duì)我們認(rèn)識(shí)和利用物質(zhì)具有重要的作用， 宇宙是由物質(zhì)組成的，化學(xué)則是人類用以認(rèn)識(shí)和改 造物質(zhì)世界的主要方法和手段之一，它是一門歷史 悠久而又富有活力的學(xué)科，它與人類進(jìn)步和社會(huì)發(fā) 展的關(guān)系非常密切，它的成就是社會(huì)文明的重要標(biāo) 志。 世界 物質(zhì) 分子 原子 元素 中子、質(zhì)子、電子 夸克 ？ 5教育教學(xué) 分子的構(gòu)成分子的構(gòu)成 6教育教學(xué) 7

3、教育教學(xué) 誕生：誕生：1869年，俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫編制出第一張?jiān)刂芷诒砟?，俄?guó)化學(xué)家門捷列夫編制出第一張?jiān)刂芷诒?依據(jù)：按照相對(duì)原子質(zhì)量由小到大排列，將化學(xué)性質(zhì)相似的元素放依據(jù)：按照相對(duì)原子質(zhì)量由小到大排列，將化學(xué)性質(zhì)相似的元素放 在同一縱行在同一縱行 意義：揭示了化學(xué)元素之間的內(nèi)在聯(lián)系，成為化學(xué)發(fā)展史上的重意義：揭示了化學(xué)元素之間的內(nèi)在聯(lián)系，成為化學(xué)發(fā)展史上的重 要里程碑之一要里程碑之一 發(fā)展：隨著科學(xué)的發(fā)展，元素周期表中未知元素留下的空位先后發(fā)展：隨著科學(xué)的發(fā)展，元素周期表中未知元素留下的空位先后 被填滿。被填滿。 成熟：當(dāng)原子結(jié)構(gòu)的奧秘被發(fā)現(xiàn)時(shí)，編排依據(jù)由相對(duì)原子質(zhì)量改成熟：當(dāng)原子

4、結(jié)構(gòu)的奧秘被發(fā)現(xiàn)時(shí)，編排依據(jù)由相對(duì)原子質(zhì)量改 為原子的核電荷數(shù)，形成現(xiàn)行的元素周期為原子的核電荷數(shù)，形成現(xiàn)行的元素周期 化學(xué)元素周期表 8教育教學(xué) 9教育教學(xué) 無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué) 元素化學(xué)、無(wú)機(jī)合成化學(xué)、無(wú)機(jī)高分子化學(xué)、無(wú)機(jī)固體化學(xué)、配位化學(xué)(即絡(luò)合物化學(xué)）、同 位素化學(xué)、生物無(wú)機(jī)化學(xué)、金屬有機(jī)化學(xué)、金屬酶化學(xué)等。 有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué) 普通有機(jī)化學(xué)、有機(jī)合成化學(xué)、金屬和非金屬有機(jī)化學(xué)、物理有機(jī)化學(xué)、生物有機(jī)化學(xué)、有 機(jī)分析化學(xué)。 物理化學(xué)物理化學(xué) 結(jié)構(gòu)化學(xué)、熱化學(xué)、化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、溶液理論、界面化學(xué)、量子化學(xué)、 催化作用及其理論等。 分析化學(xué)分析化學(xué) 化學(xué)分析、儀器和新技術(shù)分析。

5、高分子化學(xué)高分子化學(xué) 天然高分子化學(xué)、高分子合成化學(xué)、高分子物理化學(xué)、高聚物應(yīng)用、高分子物力。 核化學(xué)核化學(xué) 放射性元素化學(xué)、放射分析化學(xué)、輻射化學(xué)、同位素化學(xué)、核化學(xué)。 生物化學(xué)生物化學(xué) 一般生物化學(xué)、酶類、微生物化學(xué)、植物化學(xué)、免疫化學(xué)、發(fā)酵和生物工程、食品化學(xué)等。 其它與化學(xué)有關(guān)的邊緣學(xué)科還有：地球化學(xué)、海洋化學(xué)、大氣化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、宇宙化學(xué)、 星際化學(xué)等。 化學(xué)學(xué)科的分類 10教育教學(xué) 水的重要性水的重要性 11教育教學(xué) 地球表面呈藍(lán)色是因?yàn)榈厍虻?1%覆蓋著水，包括 海洋、河流、湖泊、沼澤、冰川、積雪，其中海洋 為97.1%，而我們能喝的淡水僅占3%。 水在人體各器官所占的比例： 血

6、液 心臟 腦液 肝臟 骨骼 - - - - - 83% 80% 75% 68% 22% 水的重要性水的重要性 12教育教學(xué) 水對(duì)人體的作用水對(duì)人體的作用 水通過(guò)進(jìn)入人體輸送養(yǎng)料、水通過(guò)進(jìn)入人體輸送養(yǎng)料、 調(diào)節(jié)體溫、幫助消化、潤(rùn)調(diào)節(jié)體溫、幫助消化、潤(rùn) 滑機(jī)能、排泄廢物，并最滑機(jī)能、排泄廢物，并最 后排出體外。后排出體外。 排出體外排出體外 輸送養(yǎng)料、調(diào)節(jié)體溫、輸送養(yǎng)料、調(diào)節(jié)體溫、 幫助消化、排泄廢物幫助消化、排泄廢物 自然界自然界 進(jìn)入人體進(jìn)入人體 13教育教學(xué) 缺水的嚴(yán)重性 當(dāng)人體缺水感到口渴，這是人體發(fā)出的警告，提示你的身當(dāng)人體缺水感到口渴，這是人體發(fā)出的警告，提示你的身 體正處于缺水狀態(tài)，

7、如果這時(shí)你沒有及時(shí)給你的身體補(bǔ)充體正處于缺水狀態(tài)，如果這時(shí)你沒有及時(shí)給你的身體補(bǔ)充 水分，你身體內(nèi)部將無(wú)法正常進(jìn)行新陳代謝。水分，你身體內(nèi)部將無(wú)法正常進(jìn)行新陳代謝。 缺水 1%-2% 缺水5%-10% 缺水15% 渴 口干舌燥，出現(xiàn)幻覺 死亡 14教育教學(xué) 喝水時(shí)間喝水方法 7：00早晨起來(lái)喝一杯，可以補(bǔ)充夜晚流水的水分，清腸排毒。半小時(shí)之后，再 用早餐。 8：30到學(xué)校、單位后喝250毫升水。清晨的忙碌使水分在不知不覺中流失了很 多，這時(shí)候補(bǔ)水特別重要。 11：30午餐前適當(dāng)喝點(diǎn)水有助于激活消化系統(tǒng)活力，但也不要喝完后馬上就進(jìn)餐 12：30午餐半小時(shí)后，可以少量喝些水。 14：30上課、上班

8、前喝杯清茶消除疲勞，給身體充充電，這一杯水很重要。 17：30放學(xué)后喝點(diǎn)水。忙了一天，身體里的水分也消耗得差不多了，這時(shí)候補(bǔ)水 還能帶來(lái)腸胃的飽脹感，減少晚餐食量，特別適用于想減肥的人士。 22：30臨睡前一至半小時(shí)喝一些水，但不宜喝得太多。 15教育教學(xué) 16教育教學(xué) 2H2 + O2 = 2H2O 水的化學(xué)成份水的化學(xué)成份? 17教育教學(xué) 水的物理性質(zhì)水的物理性質(zhì) 純水是無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味、透明的液體。純水是無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味、透明的液體。 水的凝固點(diǎn)是水的凝固點(diǎn)是0，沸點(diǎn)是，沸點(diǎn)是100。 水在水在4時(shí)密度最大，為時(shí)密度最大，為1克克/厘米厘米3。 水結(jié)冰時(shí)密度減小，體積膨脹。水結(jié)冰時(shí)密度減

9、小，體積膨脹。 水的三態(tài)變化水的三態(tài)變化.ppt 18教育教學(xué) 1977年聯(lián)合國(guó)召開會(huì)議，向全世界發(fā)出嚴(yán)重警 告，水不久將成為一個(gè)新的深刻的社會(huì)危機(jī)社會(huì)危機(jī)，繼石 油危機(jī)之后的下一個(gè)危機(jī)。 到2030年世界人 口將會(huì)達(dá)到80億，地球的氣候 和降雨量將會(huì)大大改變，而世界人口的三分之二三分之二將受 水源匱乏的影響。我們能喝的健康的水正在越來(lái)越少， 水將會(huì)是人們賴以生存的重要保障。 19教育教學(xué) 20教育教學(xué) 酒精酒精是啥東東？ 酒精是一種無(wú)色透明、易揮發(fā)，易燃燒，不導(dǎo)電的液體。有酒的氣味和刺 激的辛辣滋味，微甘。學(xué)名是乙醇， 分子式C2H6O. 因?yàn)樗幕瘜W(xué)分子式中含有羥基，所以叫做乙醇，比重0.

10、7893(204)。 21教育教學(xué) 乙醇的結(jié)構(gòu)乙醇的結(jié)構(gòu) C2H6O HCCOH HH HH CH3CH2OH 或或C2H5OH OH （羥基）（羥基） 分子式分子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式官能團(tuán)官能團(tuán) 22教育教學(xué) 乙醇的物理性質(zhì)：乙醇的物理性質(zhì)： 顏顏 色色 ： 氣氣 味味 ： 狀狀 態(tài)：態(tài)： 揮發(fā)性：揮發(fā)性： 密密 度：度： 溶解性：溶解性： 無(wú)色透明無(wú)色透明 特殊香味特殊香味 液體液體 比水小、比水小、0.7893g/cm3 易揮發(fā)、易揮發(fā)、沸點(diǎn)沸點(diǎn)78.5 跟水以任意比互溶跟水以任意比互溶 能夠溶解多種無(wú)機(jī)物和有機(jī)物能夠溶解多種無(wú)機(jī)物和有機(jī)物 23教育教學(xué) 無(wú)水酒精的制法：無(wú)水酒

11、精的制法： 如何檢驗(yàn)乙醇是否含水呢？如何檢驗(yàn)乙醇是否含水呢？ 答：加入白色的無(wú)水答：加入白色的無(wú)水CuSOCuSO4 4，如果變藍(lán)則說(shuō)明乙醇中含，如果變藍(lán)則說(shuō)明乙醇中含 有水。有水。 工業(yè)乙醇工業(yè)乙醇 新制新制CaO 無(wú)水乙醇無(wú)水乙醇 9699.5以上 含乙醇含乙醇99.5以上的酒精稱為無(wú)水酒精。以上的酒精稱為無(wú)水酒精。 醫(yī)用酒精濃度為醫(yī)用酒精濃度為75。 無(wú)水乙醇無(wú)水乙醇 24教育教學(xué) 25 焊接銀器、銅器時(shí)，表焊接銀器、銅器時(shí)，表 面會(huì)生成發(fā)黑的氧化膜，面會(huì)生成發(fā)黑的氧化膜， 銀匠說(shuō)，可以先把銅、銀匠說(shuō)，可以先把銅、 銀在火上燒熱，馬上蘸銀在火上燒熱，馬上蘸 一下酒精，銅銀會(huì)光亮一下酒精，

12、銅銀會(huì)光亮 如初！這是何原理？如初！這是何原理？ 25教育教學(xué) 催化氧化催化氧化 現(xiàn)象現(xiàn)象:Cu絲黑色又變?yōu)榧t色，產(chǎn)生特殊絲黑色又變?yōu)榧t色，產(chǎn)生特殊 氣味（乙醛的氣味）液體。氣味（乙醛的氣味）液體。 乙乙 醛醛 乙乙 醇醇 2Cu + O2 2CuO 紅色紅色變?yōu)樽優(yōu)楹谏谏?CH3CH2OH + CuO CH3CHO+Cu+H2O 26教育教學(xué) 。 27教育教學(xué) K2Cr2O7Cr2(SO4)3 乙醇乙醇 2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+11H2O K2Cr2O7為橙紅色Cr2(SO4)3為綠色 司機(jī)對(duì)填充了吸附有K2

13、Cr2O7的硅膠顆粒裝置吹氣 提醒爸爸媽媽：千萬(wàn)別酒后駕車喔！提醒爸爸媽媽：千萬(wàn)別酒后駕車喔！ 28教育教學(xué) 乙醇用途 乙醇可以殺菌消毒， 乙醇可以殺菌消毒，可制造飲料可制造飲料 和香精，和香精，是一種有機(jī)溶劑，用于是一種有機(jī)溶劑，用于 溶解樹脂，制造涂料。溶解樹脂，制造涂料。還是還是一種一種 重要的有機(jī)化工原料，如制乙醛、重要的有機(jī)化工原料，如制乙醛、 乙酸、乙醚等乙酸、乙醚等 29教育教學(xué) 乙醇工業(yè)制法乙醇工業(yè)制法 CH2=CH2 + HOH 催化劑 高溫高壓 CH3CH2OH (1)(1)乙烯水化法乙烯水化法 (2)(2)發(fā)酵法發(fā)酵法 (C6H10O5)n C6H12O6 C2H5OH

14、淀粉葡萄糖 30教育教學(xué) 小實(shí)驗(yàn): 固體酒精的制備 酒精與水可以任意比混溶,醋酸鈣只溶于水而不溶于酒精。當(dāng)飽和醋酸鈣 溶液注入酒精中時(shí),飽和溶液中的水溶解于酒精中,致使醋酸鈣從酒精溶 液中析出,呈半固態(tài)的凝膠狀物質(zhì)“膠凍”,酒精充填其中。點(diǎn)燃膠狀 物時(shí),酒精便燃燒起來(lái)。 實(shí)驗(yàn)用品 藥匙、燒杯、量筒、玻璃棒、蒸發(fā)皿、火柴。 酒精(質(zhì)量分 數(shù)95%以上)、醋酸鈣、蒸餾水。 實(shí)驗(yàn)步驟 1. 在燒杯中加入20 mL蒸餾水,再加入適量醋酸鈣,制備醋酸 鈣飽和溶液。 2. 在大燒杯中加入80 mL酒精,再慢慢加入15 mL飽和醋酸鈣溶液,用玻璃 棒不斷攪拌,燒杯中的物質(zhì)開始時(shí)出現(xiàn)渾濁,繼而變稠并不再流動(dòng),

15、最后成 為凝膠狀。 3. 取出膠凍,捏成球狀,放在蒸發(fā)皿中點(diǎn)燃。膠凍立即著火,并發(fā)出藍(lán)色火 焰。 31教育教學(xué) 演示：水和花生油的混合演示：水和花生油的混合 油水混合后有何現(xiàn)象？油水混合后有何現(xiàn)象？ 振蕩及靜置后又有何現(xiàn)象？振蕩及靜置后又有何現(xiàn)象？ 加入某種加入某種試劑試劑后有何現(xiàn)象？后有何現(xiàn)象？ 小實(shí)驗(yàn)： 洗潔精的作用 32教育教學(xué) 突破難點(diǎn)： 油水混合物分層現(xiàn)象 原因：液體表面張力的作用結(jié)果使表面積永遠(yuǎn)趨于最?。≡颍阂后w表面張力的作用結(jié)果使表面積永遠(yuǎn)趨于最??！ 油油 水水 33教育教學(xué) 表面活性劑表面活性劑 在此過(guò)程中在此過(guò)程中 到底起何作到底起何作 用呢？用呢？ 為什么加入為什么加入

16、表面活性劑表面活性劑 后，油水混后，油水混 合物成穩(wěn)定合物成穩(wěn)定 體系而不發(fā)體系而不發(fā) 生分層現(xiàn)象生分層現(xiàn)象 呢？呢？ 思考思考 34教育教學(xué) 原理 （1 1）表面活性劑的特殊結(jié)構(gòu)：）表面活性劑的特殊結(jié)構(gòu)： 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：雙親性（親水性結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：雙親性（親水性 親油性）親油性） 親油基親油基 親水基親水基 35教育教學(xué) 原理 （2 2）表面活性劑水溶液結(jié)構(gòu)）表面活性劑水溶液結(jié)構(gòu) 極稀溶液極稀溶液 稀溶液稀溶液較高濃度溶液較高濃度溶液 SAA分子分子 36教育教學(xué) 小實(shí)驗(yàn)：小實(shí)驗(yàn)：會(huì)跳舞的雞蛋會(huì)跳舞的雞蛋 在一個(gè)大燒杯中裝入稀鹽酸溶在一個(gè)大燒杯中裝入稀鹽酸溶 液，然后往燒杯中放一個(gè)新鮮液，然后往燒杯中放一個(gè)新鮮 雞蛋，它會(huì)馬上沉入杯底。不雞蛋，它會(huì)馬上沉入杯底。不 一會(huì)兒，雞蛋又上升到液面，一會(huì)兒，雞蛋又上升到液面， 接著又沉入杯底，過(guò)一會(huì)兒雞接著又沉入杯底，過(guò)一會(huì)兒雞 蛋又重新浮到液面，這樣可反蛋又重新浮到液面，這樣可反 復(fù)多次。復(fù)多次。 為什么雞蛋會(huì)浮起來(lái)？為什么雞蛋會(huì)浮起來(lái)？ 雞蛋外殼的主要成分是碳酸鈣。雞蛋外殼的主要成分是碳酸鈣。 CaC0CaC03 3十十2HC12HC1CaC1CaC12 2十十C0C02 2（氣）十（氣）十H H2 20 0 C0C02 2所形成的氣泡緊緊地附在蛋殼