化学学科与专业探索——化学改变生活

【设计理念】

化学是一门应用型很强的学科，渗透在生活中的方方面面，我通过举例使学生体会化学与生活中的衣食住行的联系，使学生感受到化学是一门很有用，很有意思的学科。化学是实验的学科，创造新物质是化学的重要任务，由此提出适合学化学的人应具备的素质。

【教学目标】

1、重温化学定义，了解什么是化学，感受化学魅力。

2、通过大量的事实举例，使学生感受到化学对社会发展科技进步的推动作用，激发学生对化学学科的兴趣。

3、提出适合学习化学的人应该具有的素质。

【教学过程】

一 什么是化学

让我们一起来重温化学的定义——

化学（英语：Chemistry） 从字面解释就是“变化的科学”，它是一门以实验为基础的自然科学，是在分子、原子层次上研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学。

被誉为“稀土之父”的已故中国科学院院士徐光宪先生这样评价化学。化学是不断发明和制造对人类更有用的新物质的科学。化学科学是现代科学技术发展的重要基础学科。

    化学的魅力在于千变万化，化学的神奇之处在于创造新物质。在这里，请同学们随我一起感受化学的魅力，体会化学给我们的生活带来的改变。

    清华学霸梁琰通过微距镜头拍摄了化学反应的过程，让我们感受一下其中的神奇之处。有没有给你留下深刻印象的化学实验呢？如果有，请描述一下实验的情景。

二 化学改变生活

化学是一门应用性很强的学科，渗透在生活中的方方面面，与工业、农业、日常生活、医学、材料等均有十分紧密的联系。

只要我们细心观察会发现身边随处是化学。让我们一起来找寻身边的化学。

1、找寻身边的化学

一次偶然的情况，我发现自己切菜时，手摸过的紫甘蓝变红了，仔细回想怀疑是手上沾了白醋的缘故，于是我设计了一个小实验。

 挤压紫甘蓝的叶子得到少量汁液，分成三份，第一份什么都没有加，第二份加入白醋，第三份就入碱面，然后观察到加入白醋的紫甘蓝汁液变红，加入白醋的紫甘蓝汁液变红，这样的现象大家想到了什么？

对了！石蕊！紫甘蓝汁液中含有石蕊。我们可以在家里用紫甘蓝的汁液配制成酸碱指示剂，用于检测一些物质的酸碱性。

大家能想到我们身边哪些地方用到了化学呢？

我们的笔记本和手机使用的电池，都是锂离子电池，是基于电化学原理设计的。

汽车用的汽油是用化学方法从石油中提炼出来的。

我们穿的服装很多是聚酯纤维，是用化学方法合成的。

家里用的洗衣液，洗发水，香皂都是化学合成的日化产品。

做饭时用到的泡打粉，碱面，食盐，醋都是化学物质，性质用途各不相同。

细心观察会发现身边化学随处可见，可以说是化学改变了我们的生活。我们可能感觉这些都是很细小的事情。接下来我们就从几个方面介绍一下化学对人类做出的巨大贡献。

 2 化学对人类的重要贡献

    首先要说的是化肥。

解决粮食危机问题其实就是解决人口增加与耕地减少之间的矛盾，要提高单位面积耕地产量就要靠化肥。有关合成氨的研究曾先后三次获诺贝尔奖足见该项研究成果的重要性。

下面我们通过一段视频来了解一下合成氨工作的发展史。

（注：视频来源于网络）

 其次，我们要说的是农药。

 如今我们谈农药色变，希望能食用不喷洒农药的蔬菜水果，怕农药的残留影响到健康，当然人们的担心不无道理。

但不可否认，农药，保护了农作物的健康，保护了人类的食物。如果停止使用农药，水果将减产78%，蔬菜将减产54%，谷物将减产32%。

历史上非常著名的一种农药是DDT，它于1874年首次合成，但是这种化合物具有杀虫剂效果的特性却是1939年才被瑞士化学家米勒发掘出来的。该产品几乎对所有的昆虫都非常有效，可以使粮食增产。二次世界大战期间，DDT的使用范围迅速得到了扩大，而且在疟疾、痢疾等疾病的治疗方面大显身手，据世界卫生组织统计，在1948-1970年间，由于DDT的使用，全球减少各种疫病患者超过10亿，挽救生命超过5000万，这是很少有一种药能够做到的。由于DDT难降解，近年已被停用。

近年来，一批高效低毒的农药被化学家研制出来，逐渐替代了对人体或环境有害的农药。

（采用无人机喷洒农药）

 最后，我们要讲到的是药物。

 如果说农药保护人类的食物，药物则直接保护人类的健康。

阿司匹林是20世纪百年的经典之作，1969年随阿波罗11号登上月球。年销量超过1000亿片。阿司匹林用化学方法很容易合成。

阿司匹林具有解热、镇痛、消炎的特性。可用于缓解疼痛和低热，治疗慢性、急性炎症等症 ，用途广泛，被称 “文明带给人类的恩惠”。人类发明阿斯匹林已经有一百多年了，它不仅未被淘汰而且近几年又增添了许多新用途，如防治脑血栓，脑溢血。

跟阿司匹林比较，紫杉醇是一种比较年轻的药物，它是至今所知的最好的治疗卵巢癌和乳腺癌的药物，紫杉醇从红豆杉的树皮中提取，1吨干树皮只能提取1克紫杉醇， 治疗一个病人需要6棵百年树龄的红豆杉，价格非常昂贵，市场售价为4800美元/克。化学家经过研究发现从红豆杉中可以提取出一种含量很高的物质，再经过一步反应便可合成紫杉醇，这个发现使紫杉醇的价格有所降低，使更多的肿瘤患者得到救治。 但要解决这一问题，化学家们还有很长的路要走。

我们通过一段视频来感受一下，化学家对制药做出的贡献。

你还知道哪些药物发现的小故事，说给你的同学听一听吧。

化学在能源、材料等方面都做出了巨大的贡献，化学从我们的衣食住行各个方面改变着我们的生活，让我们的生活变得更美好，推动了社会的发展进步。但化学也带来了问题，如环境污染，温室效应，农业化肥过量使用导致土壤板结、酸化，白色垃圾等。

对此化学家是这样说的。

三  学好化学应具备的素质

什么样的人适合学习化学，能学好化学呢？

首先，要对化学有兴趣。兴趣是可以推动人们求知的一种内在力量。对化学有兴趣，就会持续地专心致志地钻研，不会觉得枯燥。

其次，要喜欢动手实验。化学是一门以实验为基础的自然科学，在实验过程中可以理解概念和原理，培养观察能力，提高分析问题解决问题的能力。

最后，要具有创新思维。具有创造性可以更好的合成新物质，发现新用途。

结合自身情况，分析一下，你具有这些素质吗？

课后作业

1【趣味实验】天气瓶DIY

出现在科幻小说神秘气象球，其实起源于17世纪欧洲的天气预报仪器“Storm Glass”，在密封的玻璃瓶注入蒸馏水、酒精、硝酸钾、樟脑等混合液，这种液体会随着天气改变面貌的气象仪，曾经普遍运用在19世纪的航海上，如果你也想看看天气是怎样随着气候变化的，可以自己动手制作一个天气瓶。

药品：硝酸钾2.5g，氯化铵2.5g，常温蒸馏水33mL，酒精40mL，粉状天然樟脑10g。

仪器：带盖子的玻璃瓶（瓶盖选择尽量避开铁，铜等盖子，会侵蚀）量筒、玻璃棒。

步骤：

1、把硝酸钾和氯化铵加水33ml溶解

2、将樟脑溶解于酒精中

3、将步骤一的溶液加到步骤二的溶液中,最好是加热搅拌到澄清, 温度30-40度即可

4、混和后封存在试管或玻璃容器中(瓶子一定要封禁, 避免酒精挥发)

注意：全程带手套，做好的天气瓶避免放置在空调出风口

Ps：如果液体很澄清，说明天气将会是晴好的;

如果液体是朦胧的，有时伴有沉淀，那么天气也会像溶液一样多云;

如果溶液中有沉淀悬浮，就预示着潮湿的天气或者下霜;

如果悬浮的沉淀和朦胧的液体并存，说明暴风雨将会到来;

如果在晴朗的冬日里液体中有沉淀悬浮，就说明要下雪了;

如果在暖和的日子里或者下雪的冬天，液体中有大块的沉淀，说明将会阴天;

如果在杯底有晶体析出，说明要下霜了;

如果在顶部有螺旋纹，说明要起风了。

课后作业2：阅读张希教授的元素与我，选取你最喜欢的元素，写一篇小文章