内容正文:
绪论
化学使世界变得更加绚丽多彩
当你翻开这本崭新的化学教科书时,是否会想:什么是化学?化学有什么用?
为什么要学习化学?接下来,我们将打开一扇新的科学大门,去探索化学世界的
奥秘。
人类的衣、食、住、行都离不开化学。例如,很多色彩鲜艳的衣料来自化学方
法合成的纤维和染料,粮食和蔬菜的丰产需要合理施用化肥和农药,建筑要用到水
泥、钢材、玻璃、塑料和涂料等材料,交通工具要使用汽油、柴油等燃料。
大型化工装置
我国自主研制的C919大飞机
药物
化净实殄
粮食
复兴号高速动年组
物质结狗
10d
国家会展中心
人类认识化学并使之成为一门独立的学科,经历了漫长的探索过程。早在
远古时期,我们的祖先在生存中学会了使用火,继而陆续发现了一些物质的变
化,如在绿色的孔雀石等铜矿石上然烧炭火,有红色的铜生成。这些都是人类
最早的化学实践活动。在长期的生产和生活实践中,人们逐步积累了大量有关
物质及其变化的实用知识和技能,制得了许多对人类具有重要意义的用品(如
图1一图30)。
孔雀石的主要成分藏式碳酸铜受热分解生成氧化铜等
高温下木炭具有还原性,又将氧化铜还原为红色的铜
>我国是较早制造和使用陶瓷的国家
图1新石器时代人面鱼纹彩陶盆(使用天然矿
物颜料描绘后烧制得到图案,仰韶文化的
彩陶代表作之一,彩陶艺术精品)
cang
图3西汉彩绘雁鱼青铜红灯(烟气通过鱼身和
雁颈导入雁体,可减少室内烟炱,具有实
用性、艺术性和科学性)
>我国较早使用的金属材料,是由铜与锡或铅熔合而成的
图2商代四羊青铜方尊(器物纹饰精美、铸造
精湛,体现了艺术与技术的完美结合)
①图1~图3所示文物均收藏于中国国家博物馆。
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我国是发明陶瓷、治金、酿造、印染、造纸和火药等较早的国家。在一些
文物和科学技术典籍中对此有生动而详尽的体现和记载(如图4、图5)。
天工開
宋先
林楊素
生著
图4东汉酿酒画像砖(画面反映了酿酒
图5明代宋应星(1587一约1666)的著作《天工开物》
和销售的场景)
的封面和其中的造纸示意图(局部)
在很长的时间里,人类对物质变化的认识多
依赖经验或猜想,是零散的、不系统的。到了近
代,拉瓦锡①等化学家发现质量守恒定律,道尔
顿②、阿伏加德罗③等科学家先后提出原子论、分
子学说,门捷列夫④等化学家发现元素周期律,使
化学研究和学习变得有规律可循,为化学的发展奠
定了基础。进入20世纪,随着对原子结构及微观
粒子运动规律认识的不断发展,人们对物质的研究
和认识从宏观深入微观,达到了原子和分子水平。
技术的进步也促进了化学研究的发展,人们已经能
通过先进的仪器探测物质中原子和分子的排列情况
并操纵单个原子(如图6)。
图6扫描隧道显微镜及获得的
①拉瓦锡(A.-L.Lavoisier,1743一1794),法国化学家。
某种有机物分子的图像
②道尔顿(J.Dalton,1766一1844),英国科学家。
③阿伏加德罗(A.Avogadro,1776一1856),意大利科学家。
④门捷列夫(D.I.Mendeleev,1834一1907),俄国化学家。
绪论化学使世界变得更加绚丽多彩
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经过几代科学家的努力,我国在化学基础研究领域取得长足发展。例如,
对物质结构理论和高效催化剂进行深入研究,合成结晶牛胰岛素等生物活性物
>“稀土之父“徐光宪
21965年中国首次人工合成
质,创建稀土分离理论,研究耐高温合金材料等。我国在化学应用领域的技术研
>广泛用于航空航天等领域
发及高端制造已达到世界先进水平(如图7~图9)。
图7我国研制的高强度芳纶复合材料已应用于
图8我国研制的世界最大口径碳化硅单体反射镜
国防、交通等领域高端装备的制造,实现
了关键材料自主可控
图9国产航空发动机使用了耐
高温、高强度的合金材料
化学家在探索物质世界的过程中,运用实验等科学研究方法获取了大量
证据,认识到物质是在不断变化的,物质问是可以相互转化的。化学不仅研
究自然界已经存在的物质,还创造和研究自然界原本不存在的物质。目前,
人们发现和合成的物质已有上亿种,其中很多是自然界原本没有的,如新型半
y如碳化硅(SiC)、氣化嫁(GaN)等,广泛用于新能源汽车、5G基站、快充设备等
导体材料、有记忆功能的金属材料,以及合成高分子材料等。
一如钛镍基形状记忆合金等
如高性能工程塑料、合成树脂等
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化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的一门基础学科,其特
征是从分子层次认识物质,通过化学变化创造物质。
在科学技术和社会飞速发展的今天,作为实用的、富于创造性的中心学
科,化学与数学、物理、生物学等其他学科相互渗透、融合,已成为能源科
学、材料科学、环境科学、生命科学、信息科学及航空航天工程等现代科学技
术的重要基础。化学在防治环境污染、解决粮食问题、应对能源危机和突发
研制可降解塑料提高粮食产量→开发新能源
公共卫生事件等人类面临的重大挑战中发挥着不可替代的作用。21世纪以来,
》研制药品等
化学研究和应用更加重视绿色、低碳、循环发展,化学已成为推动社会可持续
发展的重要力量,化学将使世界变得更加绚丽多彩利用化净原理从源头上消徐污来
我们作为现代社会的公民,学习化学,将能从化学视角认识物质世界,学
会认识物质和创造物质的本领;了解化学的研究方法,提升分析问题和解决问
题的能力;养成科学态度,具有责任担当。
新时代,新机遇,少年强则国强!希望同学们学好化学,为实现中华民族
伟大复兴贡献自己的力量。
中国空间站使用了多种新型材料
绪论化学使世界变得更加绚丽多彩
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本书主要栏目及说明
【实验X-X】
旬资料卡片
针对相关内容设计的实验,可教师
与学习内容相关的背景、解释、数据
演示、边讲边做或学生独立完成
和常识等拓展性内容
◎探究
@
科学史话
体现科学探究过程和思路的活动,
与化学相关的科学家、科学发现和科
以实验探究为主,兼顾其他形式
学发展历程等拓展性内容
实验活动
科学·技术·社会
课程标准中要求的“学生必做实验”
有关科学、技术、社会和环境等的拓
展性内容
年单单单单■导银■银年年年年年年年等年年单果是单■里单0单单年年年年单里号事量果■单想果
@思考与讨论
@调查与研究
与学习内容相关、有思考性的问
拓展学习内容的信息搜索、实地调研和
题,需要独立思考后进行讨论
交流研讨等活动
(心方法导引
跨学科实践活动
科学研究和化学学习过程中的基
课程标准中列出的“跨学科实践活动”,
本思路与方法
供选择;文中图标
m意表示内容与
音学科实践活动
相应“跨学科实践活动”有关联
学完本课题你知道了什么
练习与应用
针对每课题梳理、提炼的核心内
针对每课题内容,依据课程标准中的
容等
学业要求设计的习题
整理与提升
复习与提高
针对各单元内容,从建构主题大概念、
针对各单元内容,依据课程标准中的
形成观念和提升认识的角度进行的归纳
学业要求和学业质量设计的习题
与总结
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