化学科学的价值
化学知识的实际应用价值

化学知识的实际应用价值在我们的日常生活中,化学知识无处不在,它以各种形式影响着我们的生活,从食品的加工到衣物的清洁,从药品的研发到材料的创新,化学知识都发挥着至关重要的作用。
化学不仅是一门实验室里的科学,更是解决实际问题、推动社会发展的有力工具。
先来说说食品领域。
我们每天吃的食物,无论是新鲜的蔬菜水果,还是经过加工的各类食品,都离不开化学知识。
比如,食品的保鲜就涉及到化学原理。
为了延长食物的保质期,防止微生物的滋生和食物的氧化变质,会使用防腐剂和抗氧化剂。
防腐剂能够抑制微生物的生长繁殖,而抗氧化剂则可以阻止食物中的脂肪和维生素等成分被氧化。
常见的防腐剂如苯甲酸及其钠盐,抗氧化剂如维生素C 和维生素E 等。
再比如食品的加工过程,如发酵、烘焙等,也都是化学变化的过程。
发酵过程中微生物分解有机物产生新的物质,如酸奶的制作就是利用乳酸菌将牛奶中的乳糖发酵成乳酸;烘焙时,面粉中的淀粉和蛋白质在高温下发生化学反应,使面包、蛋糕等变得蓬松可口。
在清洁方面,化学知识同样不可或缺。
我们日常使用的洗涤剂、洗发水、牙膏等清洁用品,都是基于化学配方研制而成。
洗涤剂中的表面活性剂能够降低水的表面张力,使油污和污渍更容易被水带走。
不同类型的表面活性剂具有不同的性能,如阴离子表面活性剂去污能力强,非离子表面活性剂对皮肤刺激性小等。
洗发水和牙膏中的化学成分则能够去除头发和口腔中的污垢,同时还会添加一些营养成分和护理成分,如硅油可以使头发顺滑,氟化物可以预防龋齿。
药品的研发更是化学知识大展身手的领域。
药物的合成、药效的研究以及药物在体内的代谢过程,都需要化学知识的支撑。
化学家们通过合成新的化合物,并对其进行筛选和优化,来寻找具有治疗效果的药物分子。
例如,抗生素的研发就是化学合成和筛选的成果。
青霉素的发现是一个偶然,但后续对青霉素结构的研究和改进,以及其他各类抗生素的研发,都是通过化学方法实现的。
化学知识还帮助我们了解药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程,从而制定合理的用药方案,提高药物的疗效,减少副作用。
化学学科的本质及价值(长龙)

化学学科的本质及价值(长龙)化学学科的本质及其价值化学学科的本质化学学科的本质一直是一个重要的问题,化学家、化学哲学家和化学教育家都试图回答这个问题。
长期以来,人们往往从认识论视角认为“以实验为基础”是化学学科的本质特征,但这一观点常被质疑。
2017版课标首次正面回答了这一问题,凝练了化学学科的本质特征,即“认识物质和创造物质”。
将这一特征加以展开,即“从微观层次认识物质,以符号形式描述物质,在不同层面创造物质”。
这是一种哲学本体论层面对化学学科与其他学科区别的本原性认识,是化学学科本质研究的一次重大突破。
创造物质”是化学学科的独有特征,而“认识物质”的特征,不仅仅只有化学学科。
对此,课标进行了两次限定:一是“微观层次认识物质”,将其限定在“微观”;二是对“微观”又进行了限定,限定在“在原子、分子水平上”。
这是因为化学是研究构成物质的分子及其变化的科学,从物质的尺度来看,原子、分子属于微观物质。
微观世界的物质层次不仅有原子和分子,还有质子和中子,还有基本粒子。
因此,对“微观”的物质层次的限定是十分必要的。
将化学学科的本质特征概括为在原子、分子水平上认识和创造物质,是科学的、准确的。
化学学科的价值化学学科具有全面性的价值。
课标从学科价值、教育价值和社会价值等三个方面,系统阐释了化学学科的价值。
例如,化学“是材料科学、生命科学、环境科学、能源科学和信息科学等现代科学技术的重要基础”(学科价值),“是学生终身研究和发展的重要基础”(教育价值),“在促进人类文明可持续发展中发挥日益重要的作用”(社会价值)。
课标站在21世纪科学发展的前沿,深入探讨了化学学科的独特价值,它是揭示元素到生命奥秘的核心力量。
这一观点进一步加深了我们对化学学科的认识,激励更多优秀高中生从事化学科学研究和创新。
改写后的文章:课标站在21世纪科学发展的前沿,深入探讨了化学学科的独特价值。
它不仅揭示了元素的奥秘,更是探索生命世界的核心力量。
化学科学的发展和应用前景

化学科学的发展和应用前景化学科学是一门研究物质组成、性质、结构、变化规律以及物质的制备和应用的科学。
它的发展和应用前景在许多领域都有着重要的作用。
1.化学科学的起源和发展:–古代化学:人们开始使用火和制作简单的化合物,如陶器和金属冶炼。
–古代和中世纪化学:炼金术和医药化学的发展。
–近代化学:17世纪和18世纪,原子论和分子概念的提出,化学成为一门独立的科学。
–现代化学:20世纪以来,量子力学和分子轨道理论的发展,有机化学和高分子化学的进步。
2.化学科学的基本概念和原理:–原子和分子:物质的基本组成单位,原子的结构模型,分子的键合理论。
–元素和化合物:元素的分类,化合物的组成和命名。
–化学反应:化学平衡,速率定律,反应机理,催化作用。
–能量和热量:热力学定律,放热反应和吸热反应。
3.化学科学的应用领域:–材料科学:金属材料、陶瓷材料、高分子材料、纳米材料等的研究和应用。
–药物化学:药物的合成、结构和药效的研究,药物设计和药物化学疗法。
–能源和燃料:石油化学、煤炭化学、可再生能源的研究和利用。
–环境化学:环境污染物的分析,环境监测和环境保护。
–生物化学:生物大分子的结构和功能,酶催化,代谢途径。
4.化学科学的未来挑战和发展趋势:–绿色化学:可持续发展和环境友好的化学过程,绿色合成方法。
–化学生物学:化学与生物学的交叉研究,生物大分子的化学合成。
–化学信息学:化学数据和模型的计算和分析,化学知识库的建立。
–新能源材料:太阳能电池、燃料电池、锂离子电池等的研究和应用。
化学科学的发展和应用前景在许多领域都有着重要的作用,它为人类社会的进步和发展做出了巨大的贡献。
随着科学技术的不断进步,化学科学将继续引领和推动许多领域的发展。
习题及方法:1.习题:化学科学的起源和发展中,哪位科学家提出了原子论?解题方法:回顾化学科学发展历史,记住原子论的提出者。
答案:道尔顿提出了原子论。
2.习题:元素周期表中有多少个长周期和短周期?解题方法:熟悉元素周期表的结构,数出长周期和短周期的数量。
化学学科育人价值之我见感悟

化学,一门研究物质的组成、性质、结构、变化规律及其与能量转换关系的自然科学。
它不仅是人类认识自然、改造自然的重要工具,更是培养人的思维能力、实践能力和创新能力的重要途径。
作为一名化学教育工作者,我深知化学学科育人价值的重要性,下面我将从几个方面谈谈我的感悟。
首先,化学学科是培养学生创新精神和实践能力的重要载体。
化学实验是化学学科的重要组成部分,通过实验,学生可以直观地观察化学反应的过程,了解物质的性质和变化规律。
实验教学不仅能激发学生的学习兴趣,还能培养学生动手操作、观察分析、解决问题的能力。
在实验过程中,学生需要不断尝试、探索,发现问题、分析问题、解决问题,这无疑是培养学生创新精神和实践能力的有效途径。
其次,化学学科是培养学生科学素养和人文素养的重要途径。
化学学科涉及物质的微观结构和宏观现象,既有严密的逻辑体系,又有丰富的实际应用。
在学习化学的过程中,学生需要运用科学的方法去探究物质的本质,形成科学的世界观和方法论。
同时,化学学科还涉及到能源、环境、材料等与人类生活息息相关的问题,学生在学习化学的过程中,可以关注社会热点问题,关心人类生存和发展,培养人文关怀和社会责任感。
再次,化学学科是培养学生团队协作和沟通能力的重要平台。
化学实验往往需要多人合作完成,学生在实验过程中需要相互协作、分工合作,共同完成实验任务。
在这个过程中,学生学会了倾听他人的意见,表达自己的观点,学会了尊重他人、理解他人,形成了良好的团队协作精神。
此外,化学学科的学习还需要与其他学科相互渗透、相互支持,如数学、物理、生物等。
学生在学习化学的过程中,需要运用其他学科的知识去解决实际问题,这无疑有助于培养学生的跨学科思维和沟通能力。
最后,化学学科是培养学生终身学习意识和自主学习能力的重要途径。
化学学科的知识体系庞大而繁杂,学生需要不断地学习、探索、思考,才能掌握更多的知识。
在这个过程中,学生逐渐养成了自主学习的习惯,形成了终身学习的意识。
化学学科的育人价值

化学学科的育人价值引言化学学科是一门关于物质结构、性质和变化的学科。
在现代社会中,化学无处不在,涵盖了各个领域和行业。
化学学科的育人价值不仅体现在培养学生的科学素养和实践能力上,还在于其对学生发展综合能力和培养创新思维的重要性。
提供科学素养化学学科的研究可以帮助学生理解物质世界的基本原理和规律。
通过研究化学,学生能够掌握化学的基本概念、实验技巧和分析方法,培养科学思维和分析问题的能力。
同时,化学学科也可以增强学生对实验和观察的敏锐性,使他们具备运用科学方法解决问题的能力。
这些都是培养学生科学素养的重要方面。
培养实践能力化学学科是一门实验性较强的学科,学生在化学实验中可以亲自动手进行实际操作,观察实验现象,并根据实验结果进行反思和总结。
这样的实验环节培养了学生的实践能力和动手能力,使他们能够独立思考、独立解决问题。
通过实践,学生也能够加深对化学知识的理解和记忆,提升实际应用能力。
发展综合能力化学学科的研究涉及到数理知识、实验技巧和逻辑思维等多个方面,学生在研究中需要综合运用这些知识和能力进行问题解决。
这样的研究过程培养了学生的综合能力,包括数理思维、实验技能、逻辑思维和创新思维等。
通过对实际问题的分析和解决,学生能够提高自己的综合能力并培养创新精神。
培养创新思维化学学科的研究不仅仅是对知识的积累,更重要的是培养学生的创新思维。
在化学学科中,学生需要通过理论与实践的结合,探索和创造新的化学现象或解决方案。
这样的研究方式激发了学生的创造力和创新意识,帮助他们在未来面对新问题时能够有创造性地思考和解决。
结论化学学科作为一门学科,不仅仅传授知识,更重要的是培养学生的科学素养和实践能力。
通过化学学科的学习,学生不仅能够提高自己的科学素养,还能培养综合能力和创新思维,为未来的发展打下坚实的基础。
因此,化学学科在育人过程中具有不可替代的价值。
化学学科价值

化学学科价值化学是一门充满魅力的学科,但我们的学生却对化学的误解、冷淡与隔膜越来越重。
究其原因是化学教学中学科价值的缺失。
学生对化学学科价值的认同与教师教学有着直接的关系,每一位教师都应在化学教学过程中思考和践行化学学科价值,从而让学生明白学习化学的意义所在。
一、由“中学生之‘问’”引发的思考偶然的机会,看到一位中学生的日记,摘录如下:学了多年的化学,但还是不明白我们为什么要学化学?其实,真正从事与化学有关的人并不多,一天到晚的学化学,却对生活中一些很常见的现象不能利用化学知识来解释,有人说化学能训练思维,而我以为这是数学科目的职责,有人说学化学是为了体验科学探索精神,可是现实中,我们有多少机会能获得这样的体验,我只知道是一天到晚做题目,而且题目越来越古怪,有的类似脑筋急转弯:不是你不聪明,只是你没往出题人的角度去想。
所谓的高分,只是将所有的题目都做一遍,并且都记住了而已。
谈到化学我更多地会想到污染、酸雨、毒气泄漏、毒奶粉……,唉!化学究竟能为我们带来什么?学化学究竟为了什么?无独有偶,早在2001年6月3日《科学时报》发表的王丹红编译的,英国《自然》杂志评论:“化学形象被与其交叉学科的成功埋没”,文中还提到北京四中的一位中学生向诺贝尔化学奖获得者克罗托(H.W.Kroto)教授提问:“人们都说21世纪是生命科学和信息科学的世纪,您能否告诉我化学有什么用,我们为什么要学习化学呢?”从化学的第一节绪言课起,我们就告诉学生化学是一门中心的、实用的、创造性的、充满魅力的学科,化学对人类物质文明的贡献功不可没,人人享受着化学的成果与恩惠。
与之相背的是,我们的学生却对化学的误解、冷淡与隔膜越来越重。
这不能不令人反思在化学教学中我们到底给了学生什么?“中学生之‘问’”实质上是对化学学科教学价值的拷问。
追求价值是学科教学活动重要的内驱力,教学本身也是一种创造价值的实践活动。
化学教师是学生认识化学、学习化学、喜欢化学的引路人,学生对化学学科价值的认同与教师教学有着直接的关系。
化学知识在实践中的价值

化学知识在实践中的价值在我们的日常生活中,化学知识无处不在,发挥着不可或缺的作用。
从食品的制作到药品的研发,从材料的创新到环境保护,化学知识的应用渗透到了各个领域,为人类的进步和发展提供了强大的支持。
首先,让我们来看看化学知识在食品领域的价值。
当我们走进厨房,准备烹饪一顿美味的饭菜时,化学知识就已经在悄悄地发挥作用了。
例如,发酵是制作面包、酸奶和酒酿等食品的关键过程,而发酵的原理就是微生物在适宜的条件下进行的一系列化学反应。
酵母通过分解碳水化合物产生二氧化碳和酒精,使面团膨胀,从而制作出松软的面包。
在烹饪过程中,温度的控制也是基于化学知识。
不同的食材在不同的温度下会发生不同的化学反应,从而影响食物的口感和营养成分。
比如,蛋白质在高温下会变性,这就是为什么煎牛排时要掌握好火候,才能达到理想的熟度和口感。
化学知识在药品研发方面也具有极其重要的意义。
药物的合成和作用机制都离不开化学原理。
科学家们通过对化学结构的研究和改造,设计出能够治疗各种疾病的药物。
例如,抗生素的研发就是基于对微生物代谢过程和细胞壁结构的化学研究。
通过了解细菌的化学组成和生命活动规律,研发出能够抑制细菌生长和繁殖的药物,拯救了无数生命。
在药物的临床试验中,化学分析方法被用于检测药物在体内的代谢过程和浓度,以评估药物的安全性和有效性。
材料科学是另一个化学知识大展身手的领域。
从传统的金属材料到现代的高分子材料和纳米材料,化学知识的应用推动了材料性能的不断提升和创新。
金属的合金化是通过调整不同金属元素的比例和组合,改变金属的晶体结构和性能,从而制造出强度更高、韧性更好的合金材料。
高分子材料的合成和改性也是基于化学反应。
例如,塑料的生产就是通过聚合反应将小分子单体连接成大分子链,从而获得具有特定性能的塑料产品。
纳米材料的出现更是为材料科学带来了革命性的变化。
通过控制纳米粒子的尺寸、形状和表面化学性质,可以赋予材料独特的光学、电学和磁学性能,在电子、能源和医疗等领域有着广阔的应用前景。
化学概念的价值

化学概念的价值化学是自然科学中的一门重要学科,它研究物质的组成、性质变化和结构,以及它们之间的相互作用。
化学的价值体现在以下几个方面。
首先,化学是各种实用化学品的基础。
化学产业是现代工业的基石,包括了各种有机合成材料、化肥、塑料等。
这些产品对于社会经济的发展和生产活动起到了至关重要的作用。
例如,塑料的广泛应用使得我们的生活更加便捷,化肥的使用使得农作物产量大幅提高,满足了人们对食物的需求。
其次,化学为其他学科提供了基础知识。
物理学、生物学、地质学等学科都依赖于化学的理论和方法。
例如,物理学中的量子力学理论依赖于化学中的原子结构理论,生物学中的细胞、基因的研究需要了解分子生物学的原理,地质学研究地球物质的成分和变化也需要具备化学的知识。
第三,化学对环境保护和可持续发展起到重要作用。
环境污染是当今社会面临的一个严峻问题,而化学可以提供解决方案。
化学工程技术可以研发新型环保材料,如可降解塑料和电池等,减少对环境的污染。
此外,研究新能源技术、改善能源效率也需要化学的基础知识。
第四,化学有助于培养科学思维和解决问题的能力。
学习化学需要观察、实验和推理等技能。
通过实验,学生可以培养观察和记录的能力,通过推理,学生可以培养逻辑思维和解决问题的能力。
这些科学思维和解决问题的能力是人们在工作和生活中所需要的。
最后,化学还有利于拓宽人们的思维视野和增加科学素养。
通过学习化学,人们可以了解物质的基本特性、反应和变化过程,增加对世界的认识和理解。
化学的研究方法和思维方式也有助于培养人们的科学素养,使他们更加关注科学发展,跟上科技进步的步伐。
总之,化学作为一门自然科学,其价值体现在对工业发展、其他学科的支持、环境保护、科学思维培养和人们科学素养提升等方面。
化学不仅在解决实际问题中发挥着重要作用,也为人们认识世界、改善生活提供了基础。
因此,化学的学习和发展具有重要的意义。
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化学科学的价值
化学是一门充满神奇色彩的基础自然科学,从广袤无垠的宇宙到肉眼无法直接观察到的原子分子,都是化学科学进行研究的领域。
化学具有很强的实用性,它与社会发展以及人们生活质量的提高有着密切关系。
化学通过探究组成物质的分子原子的特性和行为,使人们认识到世间万物,不论是从简单的氧气,氮气和水到复杂的脱氧核糖核酸和病毒,从金属陶瓷和塑料到太空中的臭氧,氟氯代烷光解后碎片,从起光合作用的催化剂叶绿素到以海滩沙子为原料制成的集成电路芯片等,都是由为数不多的化学元素的原子以不同种类数量和方式构成的,组成物质元素的种类或数量不同或原子间的结合方式不同,也就是结构不同就形成各种各样的性质各异因而具有不同用途的物质。
物质变化生成新物质的实质是构成反应物的原子重新组合构成了生成物。
德国化学家斯陶丁格因揭示小分子形成链状高分子的机理而获得诺贝尔化学奖。
物质的组成和结构决定了物质的种类和性质,物质的性质决定了物质的用途。
如金刚石具有的结构就决定了它很坚硬,是天然产物中硬度最大的物质,而石墨具有的结构就决定了它很松散,硬度很小。
物质的组成结构性质变化存在于用途之间存在一定的规律,深入的掌握这些规律可以使人类能够利用自然资源在工厂里大规模的生产人类生产生活中所需的各种各样的物质,利用这些规律可以大力开发和合成大量自然界并不存在的新物质新材料,造福人类。
近百年来,化学工业的发展在给人来带来好处和利益的同时也会或多或少的带来一些不良影响和因素,但是随着化学高新技术的快速发展,为解决困扰现代社会的环境能源资源等问题提供了更多的有效的解决途径。
例如太阳能的广泛应用将会为人类提供充足氢能源,这就是和化学燃烧伴随的能源危机和环境问题同时解决,一些化学家认为,只要能源充足而且价格低廉,废弃物中的原子都可以加以利用,成为新的有用物质的原料从而解决部分资源短缺的问题。
基础化学知识可以帮助人们识别和判断某些商品的优劣,民以食为天,食品是人们赖以生存的必需品,各种食品的生产加工要做到安全卫生必须符合现行国家有关的强制性食品标准,我们要注意识别各种食品及其包装上的有关食品添加剂的标注给以保护我们的健康。
服装在人们的生活中是不可缺少的,内衣更是直接接触皮肤的标准,国家强制性服装标准对内衣生产的甲醛含量和酸碱度指标都由明确的规定以维护消费者的健康。
这些建筑装饰材料经过中国环境标志产品认证,是天然植物系列无苯无醛不含铅汞的环保型装饰材料,使用这样的材料去装饰家庭住所,尽管费用较高,但是给居住着带来的一处是不言而喻的。
通过金属化学的知识还可检测人体的健康状况,幼儿是祖国的花朵,幼儿的健康是祖国的未来,我们通过检测幼儿血液中微量元素的指标来判定幼儿的健康状况,然后根据幼儿体内各种微量元素的指标,来修正和调整日常饮食计划,保证幼儿的健康。
化学和其他科学一样,是属于大众的基础科学,神奇而平凡,它不但服务于已开发领域,业将服务于未开发领域,这真是化学最为引人入胜之处。
化学实验安全
在初中化学中,我们已经学习了一些常见的化学仪器的使用方法和实验实验的基本操作方法,比如往试管里装入粉末或细粒状固体时,用药匙或纸槽从试剂瓶取出药品并小心送入平直的试管中,然后直立或转动试管,使药品落到试管底部或平铺在制定位置上。
用胶头滴管取用少量液体,用倾倒法取用大量液体(试剂瓶-量筒),酒精灯给容器中的药品加热时,按规定夹持好装有适量药品的容器,先移动容器,是有关部位均匀受热后再集中加热盛有药品的部位。
利用漏斗滤纸等进行过滤操作,蒸发皿蒸发,对液态混合物还可利用沸点的不同用蒸馏的方法分离沸点相差较大的组分,制取少量蒸馏水的装置,固定在铁架台上的蒸馏烧瓶中盛有含有杂质的水,烧瓶底部放有少量碎瓷片或碎沸石防止加热时液体暴沸,蒸馏烧瓶口赛有带温度计的橡皮塞,使温度计水银球正好与蒸馏瓶出气口相平齐。
蒸馏烧瓶的出气口连
接冷凝管,尾端是承接蒸馏水的牛角管和收集蒸馏水的锥形瓶。
连接好实验装置,并检查过装置气密性完好后点燃酒精灯,用外焰加热蒸馏烧瓶中的液体,并从冷凝管套管下口通入冷却水,加热一段时间,蒸馏烧瓶中液体沸腾后不久温度计水银柱已经上升到一百摄氏度,牛角管口就持续有蒸馏水滴下,原来含有杂质的水经过蒸馏后得到了晶莹剔透的蒸馏水,实验室常用的最简单的分馏装置,演示分馏石油的实验,先在60~150度蒸馏出石油中沸点较低的组分,150~300度下蒸馏出石油中沸点较高的组分,依次间断地分次蒸馏来达到分离出几种组分的目的。
为提高分馏的效果,实验室常用加有分馏柱的分馏装置来进行分馏,利用这种装置可以将沸点相差2度以上的组分分离出来。
工业上分馏由很广的应用,例如分馏石油来获取汽油柴油润滑油等。
两种互不相容密度相差较大的液体组成的混合液可以用分液操作加以分离,使用的主要仪器是分液漏斗,用分液法将柴油和水的混合物将柴油和水分离出来,锥形瓶中盛的是柴油和水的混合液,这是已经检查过不漏液的完好分液漏斗,关闭其活塞,将混合液从上口倒入分液漏斗中,塞紧上口的塞子,把持分液漏斗并充分震荡,放出可能产生的气体,继续震荡,使其中的液体充分混合,再将其固定在铁架台上的铁圈中静止,待分液漏斗中的柴油和水完全分层后,在分液漏斗下口下方放一小烧杯,打开漏斗上口的筛子,再缓缓旋转活塞,慢慢放出下层液体,当下层液体刚好放完时,迅速关闭活塞,然后将上层柴油由上口倒出,这样就将水和柴油分离开来了。
利用物质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同,使物质从一种溶剂内部转移到另一种选定的溶剂中的操作叫做“液液萃取”,简称“萃取”,萃取常和分液一起操作,例如用四氯化碳做萃取剂从碘水中提取碘,先将一定量的碘水加入分液漏斗中,再加入少量四氯化碳,充分震荡,使其中液体充分混合。