出自然界中不存在的物质。
■从自然物质中认识物质的性质和结构,把它们从矿物、岩石、或生物体中提取出来。
■从现有的物质制造出自然界中不存在的物质,以满足人类科研、生产、生活的需求。
■目前已发现和创造的化合物已经超过3 500万种。且每年以几百万种的速度增长。
如果没有化学科学:
■20世纪初的合成氨技术--人类将面临饥饿的威胁;
■抗生素、抗病毒新药的成功研制--人类将难以摆脱病魔;
■合成塑料、纤维、橡胶、硅芯片和光导纤维--人类将不可能进入信息时代;
■琳琅满目的化妆品和功能各异的食品添加剂--人类生活不会如此丰富多彩。
【阅读讲述】课本第3~4页内容:化学的形成和发展。
【归纳总结】
二、化学科学的形成和发展
■古代:最早的化学实践活动是地球先民们生火取食、之后人们学会了烧制陶瓷、冶金、酿酒,并希望制出长生不老药或把廉价金属炼制成金。
■近代:
■1661年,英国化学家、物理学家波义耳提出化学元素的概念,标志着近代化学的诞生。
■1771年,法国化学家拉瓦锡建立燃烧现象的氧化学说,使近代化学取得了革命性的进展。
■1803年,英国化学家、物理学家道尔顿提出原子学说,为近代化学的发展奠定了坚实的基础。
■1869年,俄国化学家门捷列夫发现元素周期律,把化学元素及其化合物纳入统一的理论体系。
近代化学发展过程中的四个里程碑,化学始终沿着原子学说这一主线发展,也展现了化学发展过程中从宏观(物质、元素)到微观(原子),从感性(物质性质)到理性(元素周期律)这一逐步深入的认识过程。也体现了化学是在原子、分子层次上研究物质的自然科学。
■现代:
现代化学的重要成就:从宏观向微观的深入研究中,发现了放射性同位素,建立了现代量子化学理论、崛起了合成化学;创立了高分子化学;化学动力学与热力学得到了开创性研究;化学工业迅速发展;并在原子、分子水平上深入对物质进行研究;
现代化学的研究手段不断提高,有:X射线、原子吸收光谱、红外光谱、质谱、核磁共振和交叉分子束技术等。用于分析和测试物质结构,跟踪化学反应历程。
现代化学的发展带动和促进了相关科学的进一步发展。如化学家对蛋白质化学结构的测试和合成,使人们对生命过程有了更深刻的认识,如近年来化学与生物科学共同揭示了生命的遗传物质DNA的结构和遗传规律,使生命科学进入研究基因组成、结构和功能的新阶段。
【设计思路】
通过阅读和总结,让学生了解化学科学的形成和发展,培养学生的阅读能力,教师可通过展示我国古代化学科学的成就,对学生进行爱国主义教育。
【深入探究】现代化学研究是否已经到了极点了?现代化学的地位及化学研究有哪些领域?通过对化学发展史的认识,你认为应如何恰当地定义化学科学的内涵。
【阅读讲述】课本第5~6页。
【归纳总结】
三、化学科学的探究空间
1.化学家可以在微观层面上操纵分子和原子,进行分子扩展以及组装分子材料、分子器件和分子机器(如碳纳米管分子导线、分子开关、分子磁体、分子电路和分子计算机)等。
2.利用现代化学技术,解决能源和资源的合理开发,环境污染的治理等问题,制造出对环境无害的化学品和生活用品,减少对环境的污染,保护生态环境。
3.化学科学将继续推动材料科学的发展,创造各种新型功能材料不断丰富与人类的生存和发展息息相关的物质世界。
4.进一步在分子水平上了解疾病的病理,寻求有效的防治措施,促进人类的身心健康。
【设计思路】