(共29张PPT)
吴 彦
绪论 走进高中化学
What is Chemistry?
概念的内涵和外延
教材关于化学的定义
初中(人教版):
化学是在分子、原子层次上研究物质的性质、组成、结构与变化规律的科学
高中(人教版):
化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的基础自然科学。
研究层面
研究对象
研究内容
学科归属
化学概念的外延
社会科学→人和人类社会的发展变化
自然科学→具体物质的运动和变化
高中(人教版):
化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的基础自然科学。
研究层面
研究对象
研究内容
学科归属
化学是自然科学的一个独特分支,以微观视角研究物质的的运动和变化规律。
上下四方曰宇,
古往今来曰宙。
——《说文解字》
世界是物质的(空间);
物质是运动的(时间);
运动是有规律的。
——马克思主义哲学唯物论
大约在135亿年前,经过所谓的“大爆炸”(Big Bang)之后,宇宙的物质、能量、时间和空间才成了现在的样子。宇宙的这些基本特征,就成了“物理学”。
在这之后过了大约30万年,能量和物质开始形成复杂的结构,称为“原子”,再进一步构成“分子”。至于这些原子和分子的故事以及它们如何互动,就成了“化学”。
宇宙
大爆炸
中子
质子和电子等
H原子
(宇宙丰度88.6%)
核聚变
He原子
(宇宙丰度11.3%)
核聚变
Be、C、O、Ne等
其他核物理变化
Mg、Cu等新元素
——格林伍德《元素化学》
在这之后过了大约30万年,能量和物质开始形成复杂的结构,称为“原子”,再进一步构成“分子”。至于这些原子和分子的故事以及它们如何互动,就成了“化学”。
宇宙总星系
1026m
地球直径
107m
建筑物
592.5m
分子、原子
10-10m
基本粒子
10-18m
化学研究的层面
在这之后过了大约30万年,能量和物质开始形成复杂的结构,称为“原子”,再进一步构成“分子”。至于这些原子和分子的故事以及它们如何互动,就成了“化学”。
飞秒化学,10-15s
飞秒化学是物理化学的一支,在这个极小的时间段里,产生的飞秒激光可以用于检测分子、原子、离子的结构、组成、运动等形成飞秒检测范畴。
大约38亿年前,在这个叫作地球的行星上 ,有些分子结合起来,形成了一种特别庞大而精细的结构,称为“有机体”。有机体的故事,就成了“生物学”。
到了大约7万年前,一些属于“智人”这一物种的生物,开始创造出更复杂的架构,称为“文化”。而这些人类文化继续发展,就成了“历史学”。
奴隶社会
原始社会
封建社会
资本主义社会
社会主义社会
化学概念的内涵
微观层面
宏观层面
定性与定量
实验探究
组成、结构
决定
性质
决定
应用
决定
变化
关注客观规律与人的主观能动性之间的关系。
描述与推理
变化观念的形成
化学变化的实质是有新物质的生成,其特征是伴随着能量的变化。
实验探究的一般步骤
金属活动性增强
Al
Fe
Cu
Ag
AlCl3
FeSO4
CuSO4
AgNO3
实验探究的一般步骤
遇到一个特殊的现象或化学变化
实验
得出一个初步的和一般的规律
实验
验证或指导一个新的未知的化学变化
特殊
一般
特殊
大量的同类实验、总结共性
具体地、有针对性地验证或尝试
分析
综合
归纳
演绎
化学科学发展简史
人类历史上的化学活动
化学科学发展简史
近代化学的里程碑
化学科学发展简史
近现代中国化学化工的成就
侯德榜制碱法
世界上第一个人工合成的蛋白质
屠呦呦-抗疟疾药物
张青莲-测定相对原子质量
结晶牛胰岛素
学习化学的价值
Why Study Chemistry?
飞沫和气溶胶
气溶胶(aerosol)是由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中所形成的胶体分散系。
分散质直径
>5μm
1~100nm
对病毒的防护
化学合成材料立下的汗马功劳!
生产口罩和防护服的重要原材料——聚丙烯
在炼油厂中,通过原油的裂化裂解反应,可以得到乙烯、丙烯等基础化工原料,再通过聚合反应得到高分子树脂。
除了防护,我们还要消毒
破坏新冠病毒的蛋白质保护层,是消毒的重要思路。
疫情过后,我们变化的是什么?
要变得更加明白我们为了什么而学习和工作
年轻时学习积累的那些看似枯燥无用的知识,在关键时刻可以发挥出巨大的作用。
学习无终点、无期限、无边界,无论是自然科学还是社会科学,都值得我们去研究,生活本身就是在学习。
不妄自空谈“家国天下”,先要掌握救民于水火的真才实学,当灾难来临的时候,我们才可能有用武之地。
我们还可以再努力一些,努力让周围的人和我们一样幸福地生活和工作!所以:请好好学习,好好学化学吧!
学习化学的方法
How to Study Chemistry?
初高中化学学习的比较
高
中
化
学
必修模块(高一)
第一册、第二册
选择性必修
模块
选择性必修1
化学反应原理
选择性必修2
物质结构与性质
选择性必修3
有机化学基础
高考必考
合格考
高考必考
高考必考
高考必考
初高中化学学习的比较
初中化学
高中化学
基本的符号规则
有限的化学物质
简单的反应规律
形象的变化过程
微观的研究视角
多样的化学变化
系统的研究方法
有序的思维过程
目前这种形势,我们确实会受到影响,但也能刺激中国HUAWEI踏踏实实发展电子工业。
过去的方针是砸钱,芯片光砸钱不行,要砸数学家、物理学家等。
中国要踏踏实实在工业、化学、神经学、脑科学等等,我们才可能在这个世界上站住脚。
华为至少有700名数学家、800多名物理学家、120多名化学家、六七千名基础研究的专家、六万多名各种高级工程师、工程师,形成这种组合在前进。”我们自己在编的15000多基础研究的科学家和专家是把金钱变成知识,我们还有60000多应用型人才是开发产品,把知识变成金钱。我们一直支持企业外的科学家进行科研探索。