化学科学发展的历史，是一部人类逐步深入认识物质组成、结构、变化的历史。也是一部合成、创造更多新物质，推动社会经济发展和促进人类文明发展的历史。化学帮助人类深入认识物质及其变化，更合理地开发、利用自然资源。同时，化学还帮助人类创造新物质，促进社会经济的发展，满足人们的生活需要，提高人们的生活质量。

　 【重点难点】

　　重点：
　　1、能用化学发展史说明并体会人类对物质及其变化的认识是逐步发展和深入的，认识化学科学的研究内容，了解化学科学的发展前景。
　　2、了解化学在合成新物质、提高人类生活质量方面的重要作用，认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值。

　　难点：
　　1、金属冶炼的方法与金属活动性的相互关系。
　　2、人类对酸碱认识的发展。

    【知识讲解】

　　一、化学是打开物质世界的钥匙
　　化学科学发展的历史，是一部人类逐步深入认识物质组成、结构、变化的历史，也是一部合成、创造更多新物质，推动社会经济发展和促进人类文明发展的历史。
　　在化学理论的发展中，原子—分子学说无疑是最重要的，它是近代化学的标志。化学元素周期律的发现，化学反应质量作用定律的发现，奠定了宏观化学反应动力学的基础；尿素的合成彻底动摇了生命力论，有机化学得到迅猛发展。至19世纪下半叶，化学的四大分支—无机化学、分析化学、有机化学与物理化学相继形成。
　　20世纪，现代物理技术的发展大大拓宽了人们的观察能力。人们发现了物质结构和性质关系的初步规律，为人们预见化学反应的可能性、发展合成化学指出了方向，为功能材料的设计提供了依据。化学还冲破了传统的学科框架，与相关学科渗透交叉，展现出巨大的生命力。例如，化学家鲍林提出了氢键理论和蛋白质分子的螺旋结构模型，为DNA分子的双螺旋结构模型的提出奠定的基础。
    案例一、人类对酸碱认识的发展
　　1、17世纪前，人们凭感觉来判断酸碱，认为一切有酸味的物质都是酸，一切有涩味而溶液有滑腻感的就是碱。
　　2、17世纪末，英国化学家波义耳根据实验提出新的定义。他认为，水溶液能溶解某些金属，跟碱接触会失去原有特性，且能使石蕊试液变红的物质是酸；水溶液有苦涩味，能腐蚀皮肤，跟酸接触会失去原有特性，且能使石蕊试液变蓝的物质是碱。
　　3、拉瓦锡在波义耳之后提出，一切非金属氧化物溶于水后生成的物质是酸；一切金属氧化物溶于水后生成的物质是碱。这种说法的概括性强，很快被接受。
　　4、1883年，瑞典化学家阿伦尼乌斯创立电离学说。他提出，电解质电离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物是酸；电解质电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物是碱。这个定义在水溶液范围内对酸、碱作出了严密的概括。
　　5、1923年，由于人们研究范围的扩大，又有化学家提出了在非水溶液和无水条件下适用的酸碱质子理论，进一步扩大了人们对酸碱的认识。质子理论认为，凡能给出质子(H⁺)的物质都是酸，凡能接受质子的物质都是碱。若某物质既能给出质子又能接受质子，可称之为酸碱两性物质。
　　思考：
　　1、人们是怎样了解酸和碱的？
　　2、写出NaHCO₃在水溶液中的电离方程式，NaHCO₃溶液与盐酸、NaOH溶液反应的离子方程式。依据酸碱质子理论，HCO₃^-是否可称为酸碱两性物质？
　　分析：
　　1、人们对酸碱的认识随着化学的发展逐步走向深刻，由最初对酸碱的感性认识，通过不断的实践和研究，逐步完善提高，上升到较为完善的、理性的认识。
　　2、NaHCO₃在水溶液中的电离方程式：NaHCO₃＝Na⁺＋HCO₃^-
　　NaHCO₃溶液与盐酸、NaOH溶液反应的离子方程式：
　　HCO₃^-＋ H⁺＝H₂O＋CO₂↑
　　HCO₃^-＋OH^-＝CO₃^2-＋H₂O
　　依据酸碱质子理论,HCO₃^-既能给出质子(HCO₃^-＋OH^-＝CO₃^2-＋H₂O),又能接受质子(HCO₃^-＋H⁺＝H₂O＋CO₂↑)，可称之为酸碱两性物质。
　　结合上述案例，我们可以了解科学发展的曲折历程和科学家为此付出的艰辛劳动，认识人们对物质及其变化的认识是不断发展和深入的。追寻人类利用自然资源的历史进程，我们总能感受到人们在社会与生活实践中积淀而成的化学知识的作用，以及化学在人类社会的发展中所产生的重要影响。化学科学的发展促进了人类对物质世界的了解，使人们能更合理地开发、利用自然资源，促进社会的发展。

　　二、化学是人类创造新物质的工具
　　化学的创造力为人们营造了一个全新的物质环境，改善了人们的生存和生活质量。通过化学学科的应用，人们不但能够开发、加工、利用各种自然界已有的物质，实现了物质的转化和合成，并且能够对化学过程进行调控，能够根据需要创造出自然界不存在的有特定性能的新物质。以适应社会发展和人们生活的需要。
     化学合成技术所取得的巨大成就，帮助化学家合成或从自然界分离出更多的物质，以满足人类的需要，这是化学对人类文明的重大贡献之一。据统计，在20世纪的最后10年中，化学合成和分离了超过2000万种的新物质，满足了生产、生活和科学技术发展的需要。
     化学在自然资源综合利用，设计、合成新物质，提高人类生活质量方面具有重要作用。化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质及其应用的一门基础自然科学，化学与人类文明息息相关。化学与科学、技术、社会的关系，化学与可持续发展的关系使得化学成为一门中心的、实用的、有创造性的学科。化学学科和其它学科一起，为解决人类在发展过程中所面临的危机和挑战而不懈努力。

　　案例二：粮食的增产问题
　　人类在发展的过程中，时刻面临着生存的危机和挑战。在增产粮食的问题上，各学科的研究工作者从不同角度、不同的途径提出了不同的解决方案。
    化学科学：
　　(1)哈伯在1909年发明的用锇作催化剂的高压合成氨技术，使世界粮食产量增长近一倍，有近30亿人口因此免于饥饿，哈伯因而在1918年获得诺贝尔奖。
　　(2)瑞士化学家米勒首先发现DDT具有杀虫剂的特性，1944年后DDT被广泛用做杀虫剂，有效地控制了虫害。米勒因此于1948年获得诺贝尔奖。后来，科学家发现DDT残留毒性，对环境危害大，DDT被禁止使用。现在人们正在研制高效、低残毒且能被生物降解的农药。
　　(3)植物的光合作用是地球上规模最大的化学反应，在生物体内把光能转变成化学能，如果有一天人类能够弄清楚光合作用的原理，粮食的生产将会出现重大的变化，人类将实现粮食生产的工业化。
　　生物科学：
　　在生物技术方面，利用基因工程育种，培育具有优良性状的农作物品种。例如：中国科学院院士袁隆平等培育成功的杂交水稻。

    案例三：药物研究
　　抗生素和新药物的合成技术，提高了人类控制传染病，缓解心脑血管疾病的能力，提高了人类的平均寿命。
　　1899年科学家用化学方法合成了医药史上三大经典药物之一的阿司匹林。
    1929年，弗莱明(Flemming)发现了一种蓝绿色霉菌—青霉菌，它能产生一种抑制和杀死金黄色葡萄球菌的物质—青霉素。后来人们通过发酵方法获得了青霉素。1940年后，科学家分离得到青霉素纯品，测定了它的化学结构。在第二次世界大战中，青霉素显示了治疗伤口感染的神奇疗效，使它得到了广泛应用。
　　青霉素在20世纪拯救了数以千万计的生命。但是，青霉素的大规模使用使细菌产生了抗药性。
　　经研究，细菌的抗药性是由于它们逐渐产生了一种能迅速分解青霉素的酶。化学家们针锋相对，设计合成了一种化合物，它能与分解青霉素的酶结合，使之失去活性，显著提高了疗效。