开学第一课 到一年开学季，转一段台湾作家龙 应台对儿子说的几句话： “ 孩子，我要求你读书用功，不是因 为我要你跟别人比成绩，而是因为 ，我希望你将来会拥有选择的权利 ，选择有意义、有时间的工作，而 不是被迫谋生。当你的工作在你心 中有意义，你就有成就感。当你的 工作给你时间，不剥夺你的生活， 你就有尊严。 ” 1 第 1 章 认识化学科 学 第 1 节 走进化学科 学 一、化学科学的形成和发展 二、化学科学的主要特征 三、化学科学的探索空间 执教人：许姝红 一、化学科学的形成和发展 古代化学 ( 陶瓷、冶金、火药、造纸等） 近代化学 ( 原子 —分子学说 ) 学 现代化 ( 物质结构理论 ) 化学的形成和发展 代化学阶段 I 。 燃烧是人类最早利 用的化学反应之一 火的发现和利用改善 了人类的生存条件，加快 火的使用 了人类历史的进程。 I 26 我国古代的化学成就 27 炼丹术与炼金术 炼丹术和炼金术一定程度上促进了化学的发展 28 2. 近代化学的发展 英国化学家、 物理学家波义耳 1661 年提出化学元 素的概念，标志着 近代化学的诞生。 法国化学家拉瓦锡 1774 年建立燃烧现 象的氧化学说，使 近代化学取得了革 命性的进展。 阿伏加德罗毕生致力于原子 - 分子学说的研究。 1811 1869 年发现元素周期律， 年 首先引入了 “分子”概念， 把化学元素及其化合物纳 并把它与原子概念相区别， 入一个统一的理论体系。 提出阿伏加德罗定律。 俄国化学家门捷列夫 英国化学物理学家道尔顿 1803 年提出原子学说，为 近 代化学奠定了坚实的基 础 29 3. 现代化学的发展 现代化学以物质结构理论为依据，人们不仅能利用 化学反应，还能控制化学反应，甚至能操纵原子。 RI3-7 ，对孑构 Mt 的，字 在铁的表面移动铁原子 " 写” 鼠的渡 ; 、 制 5 "弛 的苯分 / 的图像 二、化学科学的主要特征 什么是化学 ? What is Chemistry? 中国科学院院士陆熙炎先生的回答十分巧 妙、 创意独特而令人印象深刻： Chemistry = Chem + is + try —that is, Chemistry is try! 化学即尝试 ! 化学研究的是什么 ? 化学是在分子、 原子层次上研究物质 的组成、结构、性质 与变化规律的科学。 20 化学研究的内容一以青蒿素为例 2015 年 10 月，屠呦呦获得诺 贝 尔生理学或医学奖，理由是她 发 现了青蒿素，这种药品可以有 效 降低疟疾患者的死亡率。她成 为 首获科学类诺贝尔奖的中国人 。 Artemisia annua Artemisinin 21 青蒿素一中医药给世界的一份礼物 葛洪（公元 284 〜 364 年） 东晋道教学者、著名医药学家 " 青蒿一握，以水二升渍，绞取 计，尽服 之。” -- 葛洪《肘后备急方》 22 Chem is try-- 青蒿素提取 传统加热提取方式，破坏了青蒿的活性成分 ， 有必要在较低温度提取以保存其抗疟性。 改变提取方式后，得到大幅度提升的抗疟效 果! ♦ 青蒿素的结构是 什 么样的？ ♦ 为什么在高温下 会 丧失活性？ 23 结构测定——为什么可以抗疟 易溶于有机溶剂，难溶于水 具有特殊的过氧基团 IEI 对热不稳定，易受湿、热和还 原 性物质的影响而分解 具体药理作用 第一步是活化，青蒿素被疟原虫体 内的铁催化，其结构中的过氧桥裂 解，产生自由基； 第二步是烷基化，第一步所产生的 自由基与疟原虫蛋白发生络合，形 成共价键，使疟原虫蛋白失去功能 死亡。 24 青蒿素研究的新发展 NaBH4 H3C ①・ CH, OOH CH ) 存葛琥斯 双 / 青蒿素的提取工艺的改进 / 化学全合成和半合成的探索 / 稳定高效的衍生物的合成 / 青蒿素的临床新用途 25 为什么要学化学一用 ! 衣 人工智 住 健康 食 航天 inn 新能源 12 为什么要学化学一用 ! 合成氨的化工技术 , 利用化学合成新药物， 解决了人类面临的饥 以抑制细菌和病毒，保 饿问题。 障人体健康； 不懂化学的后果一酸碱体质骗局 酸性体质 ia 高脂肪肝♦肝硬化 高血粘度 高尿酸痛风 高血脂 加速动脉硬化 高血压 肥胖 心 脑 罗伯特■杨 (Robert Young) 高血糖 心梗卒中尿毒症 真的是这样的吗 ? 16 不懂化学的后果一酸碱体质骗局 美国圣地亚哥法庭不久前做出判决 , “ 酸碱体质理论”创始人罗伯特杨被罚 赔偿一名癌症患者 1.05 亿美元（约 7 亿 人民币）。这位养生大师当庭认罪 ，表示自己的“酸碱体质理论”纯属骗局 。 我们现在约定俗成的人体的 PH 值是以血液 PH 值为指标的，且恒定在 7.35 ～ 7.45 之间，因此，整个人的 PH 值一定是弱碱性，不存在酸性体质的问题。 但胃酸的主要成分是盐酸，强酸性。 17 三、化学科学的探索空间 　　在化学科学领域， 化学家们可以在微观层 面上操纵分子和原子， 组装材料、分子器件和 分子机器等。