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化学与社会第二版孟长功等编写（大连理工大学出版社）郧阳师范高等专科学校（2008级化学教育，85人）2010年9月世纪之交，科教兴国的战略举措在祖国各地得到有力贯彻，另人鼓舞，面向２１世纪教学内容和课程体系改革，在全国高校普遍展开，催人奋进。《化学与社会》是我们化学系2005年下半学期，首次为我系部分专业开设的一门选修课程，旨在改变教学观念，革新化学教育，拓展化学教学视野，反映当代化学前沿，体现学科间的渗透与融合，重在创新，以达到提高学生科学素养的目的。化学与社会首先我们来了解一下化学发展史:化学与社会到低有什么联系，他为社会提供了什么？创造了什么？为社会又带来了什么？人类合成、创造更多新物质的历史。人类逐步深入认识物质组成、结构、变化的历史。化学科学发展史从天然产物中分离与人工合成的化合物种类统计1900年统计数1945年统计数1970年统计数1999年统计数2003所统计数55万种110万种236.7万种2340万种45年增加1倍25年增加1倍29年增加10倍4500万种4年增加一倍们来分我析一下，人类分离和合成物质种类数据的变化，你有什么样的认识？化学信息生命材料环境能源地球空间核科学随着社会的发展、科技的进步、人们生活的日益改善，同时当今社会也面临着三大问题:——能源、资源、环境随着科技的发展，除了传统的学科以外，现在产生了三大新兴学科:——信息、材料、能源化学是人类创造新物质的工具20世纪化学的回顾(1)基础研究的重大突破:放射件和铀裂变的大发明；化学键和现代量子化学理论；创造新分子、新结构——合成化学；高分子科学和材料；化学动力学与分子反应动态学。(2)化学工业的大发展①石油化工②三大合成材料(塑料、纤维、橡胶)③合成氨工业④医药工业未来化学的作用和地位(1)化学仍是解决食物短缺问题的主要学科之一(2)化学在能源和资源的合理开发和高效安全利用中起关键作用(3)化学继续推动材料科学发展(4)化学是提高人类生存质量和生存安全的有效保障。化学与材料材料化学组成使用功能非金属材料（如陶瓷）金属材料（如合金）有机高分子材料（如橡胶）复合材料（如多功能）高功能材料（如超导）结构材料（如耐高温）信息材料（如液晶）材料是人类赖以生存和发展的物质基础，一直是人类进步的重要里程碑。石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以材料作标志。没有半导体材料就没有计算机技术；没有耐高温、高强度的特殊材料就没有航天技术；没有光导纤维就不会有现代通讯；没有合成材料，今天的生活还会这么丰富多彩吗？材料与化学钛的记忆合金合成橡胶超导合金纳米材料导电塑料现代：高科技——纳米技术扫描隧道显微镜纳米碳管模型足球烯C60分子纳米铜具有超塑延展性，铜纳米结晶体机械特性惊人信息与化学硅芯片光导纤维液晶屏幕能源与化学太阳能氢能汽车农业与化学化学与生活-纺织品航天与化学导弹航天飞机宇航员服装航天服由服装、头盔、手套和航天靴等组成。其中结构最复杂的服装由14层组成：最里层是液冷通风服的衬里；衬里外是液冷通风服，这种服装是由尼龙弹性纤维和穿在上面的许多输送冷却液的塑料细管制成；这种航天服属舱内航天服，除了头盔和胶皮手套，整个航天服是用一种特殊的高强度涤纶做成的.为了防止膨胀，宇航服上特制了各种环、拉链、缝纫线以及衬料等。同时，保温、吸汗散湿、防细菌、防幅射等功能也体现在其中。你知道印刷电路板是如何制造的吗？敷铜板用油漆描出电路图放入FeCl3溶液中浸泡印刷电路板化学方程式为:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2生产化肥，使粮食大量增产本世纪初世界闻名的德国物理化学家、合成氨的发明者弗里茨·哈伯。赞扬哈伯的人说：他是天使，为人类带来丰收和喜悦，是用空气制造面包的圣人。N2+3H22NH3高温、高压催化剂请从化学角度说明合成氨反应原理,了解工业合成氨的条件.600℃和2~5×107Pa压力下进行反应，大约可以生成8%的氨改良品种2001年2月19日，袁隆平被被授予2000年度中国国家最高科学技术奖。这位杂交水稻专家的研究成果，不仅使中国率先在世界上实现“超级稻”目标，还对解决中国乃至全世界的粮食问题具有重大意义。70年代初，袁隆平发表了水稻有杂交优势的观点，打破了世界性的自花授粉作物育种的禁区。国际上的同行们称袁隆平为“世界杂交水稻之父”。•第二次大战开始后，作为杀虫剂的除虫菊酯由于东南亚被日本占领而断了供应来源。曾经也可以用来制备杀虫剂的砷、铅和铜的化合物，也因为军备和其他军事需要而短缺。但当时英美两国深感杀虫剂的需要。•瑞士化学家米勒首先发现具有杀虫性能，1944年后DDT被广泛用作杀虫剂，有效的控制了虫害。米勒因此于1948年获得诺贝尔奖。杀虫剂、除草剂的使用DDT的故事农药的更新换代又说明什么问题？说明生产农药要考虑高效、低残留且能被降解，无毒副作用。昆虫激素•保幼激素——是幼虫始终处于幼虫阶段。•不育激素——可以使害虫断子绝孙。•性激素——引诱害虫聚集到一起，然后聚而歼之。作物套种，便于光合作用6CO2+6H2OC6H12O6+6O2光照叶绿素植物光合作用是地球上规模最大的化学反应，能把光能转变成化学能的能量传递效率为90％～98％。医学史上的三大经典药物----阿司匹林、青霉素、安定资料1、1763年，英国一个牧师叫爱德华斯在伦敦皇家学会宣读“关于柳树皮制寒战病的报告”。几乎一个世纪以后，一位苏格兰医生发现这种柳树皮提取物是一种强效的止痛、退热和抗炎消肿药。2、此后不久，有机化学家分离鉴定了其中的活性成分，称之为水杨酸。随后，此化合物便用化学方法大规模生产。COOHOH用途：解热镇痛、防止心脏病发作、减缓老人视力衰退、提高免疫力3、然而在使用过程中，人们发现其酸性成为该药的缺陷:它严重刺激口腔、食道和胃黏膜。（副反应:头痛、眩晕、恶心、耳鸣）4、化学家尝试改用酸性较小的水杨酸钠，但仅获得部分成功。而且，水杨酸钠有一种极不愉快的味道，大多数病人不愿服用。COONaOH水杨酸钠5、化学家后来发明了可行的乙酰水杨酸合成路线，它与水杨酸钠有相同的医疗效果，又没有怪味，刺激性小，这就是阿司匹林。COOHOOCCH3阿司匹林COOHOH青霉素俗名：盘尼西林青霉素的副作用：过敏性休克预防：皮试属于抗生素——抵抗致病微生物的药物1929年，英国人亚历山大·弗莱明发现了一种蓝绿色霉菌——青霉菌，1940年分离得到纯品，测定了它的化学结构，并投入工业化合成生产。原料合成技术分离技术检测技术材料化肥农药材料……用途化学新物质总结第一章绪论主要内容：一、化学研究的对象与内容二、化学发展史三、大学生学习化学的必要性1、化学与当代人类生活2、化学与现代社会发展科学家启示录——诺贝尔化学的学习具有三种境界：第一境界为“走近化学”。在此阶段应对该门学科有一个整体的了解，对学科特点有宏观的把握。第二境界是“走进化学”，意即对化学进行深入的学习与研究，掌握化学的语言、研究内容、方法、理论等等。第三境界是“走出化学”。化学学习的最终目的在于应用，因此必须走出为学而学的狭隘圈子，要为人类更加美好的明天做出贡献。总体上说来，从第一到第三境界是逐渐提高的，但是也并不绝对。古语有云：“不识庐山真面目，只缘身在此山中”。对一门学科学习的好坏，不在于该学科是否为自己的主修专业，而是由学习的方法所决定，化学也是如此。目前很多人将水污染、大气污染等各种环境问题的产生怪罪于化学，这说明他们对化学并不十分了解。化学的功用无处不在，化学的发展得益于其它学科也促进了其它学科的发展，人们认识化学时往往忽略了它带给人类生活的巨大变化和种种利益。化学更像是一门甘于“沉默”的学科，犹如“待到山花烂漫时，它在丛中笑”的梅花一样。学习化学的最后境界―“走出化学”，与著名国学大师王国维先生用古诗词评点的做学问的第三境界有异曲同工之妙，正是“众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在，灯火阑珊处”。一、课程简介：《化学与社会》是使学生透过作为科学的窗口的化学，了解自然科学在社会进步和科技发展中的作用和地位，了解化学科学在发展过程中与其他学科相互交叉渗透的特点；了解化学具有实验和理论并重的传统，突出社会广泛关注的问题，同时力求保持化学知识本身的系统性，力求由浅入深和循序渐进，使学生的化学基础知识有所充实和提高。本课程以无机和有机化学为基础，对若干重要的基本概念如原子结构、周期律、化学键、化学计量、烃及其衍生物等作必要的复习和适当的提高。学生可以通过化学事例认识自然科学与社会科学的相互联系，提高科学文化素养。二、课程的任务和教学目标化学与国民经济各个部门、尖端科学技术的各个领域以及人民生活的各个方面都有着密切的联系，它是一门重要的基础科学，同时也是一门中心科学。化学不仅是化学工作者的专业知识，也是广大人民科学知识的组成部分。化学教育的普及是社会发展的需要，是提高公民文化素质的需要。《化学与社会》能够适应时代的文化内容，可以拓展学生的知识范围，加深学生的心灵内涵，使生活的意义和价值更为丰富多彩。使学生在德、智、体、美更高层次上有机结合。使学生的自学能力、记忆能力、思维表达能力、组织管理能力和创新应用能力都有所提高。三、课程的基本要求1.了解自然科学在社会进步和科技发展中的作用和地位。2.了解化学科学在发展过程中与其他学科相互交叉渗透的特点。3.了解化学具有实验和理论并重的传统。4.通过化学事例认识自然科学与社会科学的相互联系，提高科学文化素养。现代科学技术对人类社会的各个方面有着极其广泛而深刻的影响。科学，在人们认识和改造客观世界的实践中发挥了巨大的威力，起着越来越重要的作用。科学活动已经成为人类的一个极其重要的实践领域。自本世纪初以来，科学作为一种社会现象，吸引了越来越多的学者的注意。他们把门类繁多的自然科学和社会科学当作一个整体来考察，研究科学总体发展的规律性，及其同社会其它因素之间的内在联系，从而形成了一门研究科学本身的新兴学科——科学。那么化学又是一门什么科学呢？化学是一门在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化及其内在联系和外界变化条件的自然科学。就其所研究物质的长度而言，化学所研究的最颗粒物质的尺寸在10-10—10-5M之间。因此，化学通过探索这一长度范围的物质变化规律，为人类认识自然、改造自然提供了强有力的武器。化学家把从大自然中取得的原料经过各种化学转化，得到比原料更有价值的产品，甚至是自然界中完全没有的新物质，使它们为人类社会服务，以满足人们对物质的不断需求和丰富人们的物质生活，目前已了解到，己合成出的各种化学物质己近二万五仟多种。可以想象，化学科学在人类社会的发展过程中作出了多么重要的贡献！从金属的冶炼、水的纯化，到化肥和农药的使用、高分子材料的研究，甚至计算机芯片的制造，化学科学在解决人类生存与发展的每一个重大问题中都发挥了重要作用。即便是到了今天，人类社会所面临的环境污染、资源能源危机等一系列难题的解决，也都要依赖于化学科学的发展，同时也给出解决这些难题的对策。在当今社会我们所关注的能源、材料、环境、生命和人类健康等一些热点问题，单凭一些简单的认识和处理是不能达到预期的效果的，如果将化学基础知识、化学的处理办法渗透其中的话，在能源的开发和利用、为社会提供新材料、防治大气与水体污染以及在人类健康和认识生命本质等方面所发挥的作用，并突出把化学放在政治、经济和社会等领域中审视其重要价值，才能使我们了解化学在社会发展中的作用和地位，才能认识到自然科学与社会科学的相互联系，以培养我们的科学社会观，才能增强我们的社会责任感，提高我们的科学素养，完善我们的知识结构，提高我们的工作效率，才能高质量的生活在我们社会生活中。本书各章节穿插了与正文密切相关的“科学家启示录”和“身边化学点滴”两个专栏。通过介绍科学家的品质与业绩，让我们领悟科学家成功的秘诀和做人的哲理，这对于帮助我们树立科学的人生观、价值观和人文素质都是十分有益的。通过列举一些化学在我们身边的应用实例，使所讲到的一些内容更贴近我们的生活，以激发我们对化学学习的兴趣和求知欲望，这就是我们开设这门课程的初终和目的。目前，我们已经学过了无机化学、有机