工程化学 教学课件 ppt 作者 周祖新 主编 丁蕙 副主编0-1 绪论.ppt

《工程化学》 绪论 工科学生学习化学的意义（对毕业生就业、创业回访） 1.增加科学知识，与日常生活,本专业相结合 2.增加就业机会和创业能力 ---懂化学的高校毕业生更有机会找到自己的岗位 Opportunitive of Chemistry (1.)化学是中心问题（今年是国际化学年）:解决人类面临的五大危机:能源、粮食、材料、环境、人口 (2.)懂化学毕业生就业机会比数学、生物学、天文学专业的总和还高一半（需复合型人才）. 3.提高生活质量(生活中也需大量化学知识） 人们生活的衣、食、住、行一样都离不开化学。（饭、肉为什么要烧熟了再吃，所含成分、结构是什么样的？） 中国造假水平世界最高，无化学知识真难适应。人们到香港买奶粉，到日本买茅台，到美国买服装，到欧洲买中华烟) 前几年起，在文科也开了《现代生活与化学》的选修课。 一.化学研究的对象和目的： 物质及变化,变化中的能量关系，应用 1 .研究对象： 物质对象：原子、分子、生物大分子、超分子；凝聚态（晶体，非晶体，流体，等离子体）；以及介观层次上的凝聚态纳米和溶胶等（不包括各种场、电磁波、及基本粒子）。 2．研究化学的目的 人类赖以存在和发展的基础是物质资料的生产，而自然界中的物质，有些可以直接为人们所利用，有些需要加工才能变成直接有用的物质。进一步说，即使能直接利用的资源，经过加工可变为用途更广、性能更好的材料。 研究化学的最终目的就在于通过认识物质的化学变化规律，去指导化工生产，以便从自然资源中提取或合成对人类有用的物质产品，为人类造福。 化学变化 物质及其变化 汽车尾气（发动机中产生）NO及CO的治理 二．化学发展简史１．化学的前奏——火 人类文明的起点——火的应用 有了火，驱兽,驱寒,原始人从此告别了茹毛饮血的生活。吃了熟食后人类增进了健康(有利于吸收)，智力也有所发展，提高了生存能力。 后来，人们又学会了摩擦生火和钻木取火，这样，火就可以随身携带了。于是，人们不再是火种的看管者，而成了能够驾驭火的造火者。 火是人类用来发明工具和创造财富的武器，利用火能够产生各种各样化学反应这个特点，人类开始了制陶、冶金、酿造等工艺，进入了广阔的生产、生活天地。 钻木取火 ２．历史悠久的工艺——制陶 陶器是什么时候产生的，已很难考证。对陶器的由来，说法不一，火炕周围原本可塑性很强的黏土往往被烧得十分坚硬，即使泡在水里也不会变软和变形。由此得到启示，人们逐渐有意识地把黏土捣碎，用水调匀，揉捏成型（比打制石器容易得多），再以火焙烧，经过不断实践，终于掌握了烧制粗陶器的技术。 制陶过程改变了粘土的性质，使粘土的成分二氧化硅、三氧化二铝、碳酸钙、氧化镁等在烧制过程中发生了一系列的化学变化，使陶器具备了防水耐用的优良性质。因此陶器不但有新的技术意义，而且有新的经济意义。它使人们处理食物时增添了蒸煮的办法，陶制的纺轮、陶刀、陶挫等工具也在生产中发挥了重要的作用，同时陶制储存器可以使谷物和水便于存放。因此，陶器很快成为人类生活和生产的必需品，特别是定居下来从事农业生产的人们更是离不开陶器。比原使用石器方便。 3.冶金化学的兴起 在新石器时代后期，人类开始使用金属代替石器制造工具。最先冶炼的是铜矿，约公元前3800年，伊朗就开始将铜矿石(孔雀石)和木炭混合在一起加热，得到了金属铜。纯铜(红铜)的质地比较软，用它制造的工具和兵器的质量都不够好。在此基础上改进后，便出现了青铜器(铜锡合金)。 往纯铜中掺入锡，可使铜的熔点降低到800℃左右，这样一来，铸造起来就比较容易了。  铜和锡的合金称为青铜(有时也含有铅)，它的硬度高，适合制造生产工具。青铜做的兵器，硬而锋利，青铜做的生产工具也远比红铜好，还出现了青铜铸造的铜币。 中国在铸造青铜器上有过很大的成就，如殷朝前期的“司母戊”鼎。 它是一种礼器，是世界上最大的出土青铜器。又如战国时的编钟，称得上古代在音乐上的伟大创造。 因此，青铜器的出现，推动了当时农业、兵器、金融、艺术等方面的发展，把社会文明向前推进了一步。  Cu2(OH)2CO3(孔雀石) ＝CuO+CO2+H2O CuO + C＝Cu + CO SnO + C ＝Sn+CO Cu红铜 Cu-Sn青铜 冶炼铜，青铜的化学 （1）司马戊大鼎 铜