《无机化学》ppt（配大连理工第五版）第一章绪论.ppt

无机化学,inorganic chemistry,夏 华,总学时：64，学分：4；,课型：专业基础必修课,成绩评定方法: 1.平时作业约 20% 2. 考试约 80%,考试方法：笔试。,几点要求： （1） 要认真的预习： （2） 上课要认真听讲，记好笔记： （3） 课后认真看书复习，时间配置（13），同 时认真完成作业。,关于我们的课程,实验教材： 无机化学实验(地大出版社) 夏华、王运宏等编著,学时：40h； 完成10个实验。,课型：专业基础必修课,每个实验以满分10分计： 预习 2分 实验操作 3.5分 实验报告 3分 实验结果 0.5分 纪律卫生 1分,评分标准：平时成绩(0.4)+考试成绩(0.6),（1）实验前认真预习，明确实验目的和要求，了解实验的基本原理、方法、步骤。写好预习报告。 （2）实验中认真观察、记录现象，按照要求进行操作，保持实验室的安静。 （3）遵守实验室的各项制度。爱护仪器，节约药品、水、电。 （4）听从教师和实验室工作人员的指导。 （5）实验完毕，做好实验室的整理工作。及时完成实验报告。,实验要求,正确把握实验的三个环节,预习,实验过程,实验报告,查、看、写,观察、记录、思考,数据处理、现象解释给出实验结果 提出问题并讨论,预习报告、实验记录和实验报告,预习报告 实验目的、原理 对制备实验写出实验内容(步骤)，设计好数据记录表格 对元素性质实验，设计包括实验步骤、现象、反应方程式、解释、备注等项目在内的表格,实验记录 边观察、边记录 尊重实验事实，如实记录实验现象及数据 不要用铅笔记录 不得涂改实验记录，笔误可划掉重记,实验报告 简述实验原理与实验步骤 进行数据处理 根据实验现象写出反应方程式并加以解释 给出实验结果 提出问题并讨论 回答课后问题,第一章 绪 论,二、为什么要学习化学？,三、化学简史： 从炼金术到科学,一、化学是什么？,四、化学王国的版图,五、化学的理论支柱,六、如何学好无机化学？,七、科学方法论,一、化学是什么?, 研究物质的形成、结构与性质和变化的科学 核心与特征：合成新物质(synthesis) 物质的组成与结构(what have i got?) 物质的性质与变化(how did that transformation happen?) 为什么是这种结构，为何发生这种变化(why that change or structure, rather than others?),1、原子层次化学。（包括核化学，放射化学，同位素化学，sp 区元素化学， d 区元素化学，4f 区元素化学，5f 区元素化学，超5f 区元素化学，单原子操纵和检测化学）,2、分子片（亚分子）层次化学。原子只有110余种，但分子数已超过2000万种，21世纪，应该开展分子片化学的研究。内容包括：分子片的定义，分子片的价，分子片的高精度从头计算，分子片接轨成分子的理论算法，分子片的电负性、酸碱性、亲电和亲核性、氧化还原活性序列，分子片的周期性，分子片的实验组装法，分子片试剂，分子片的自组装，功能分子片等,3、分子层次的化学,分子是一个可以独立存在且具有一定化学特性的物质微粒。单原子分子，其它原子分子，高分子，生物大分子，自由基，准分子（即分子的激发态，过渡态，吸附态）和带电荷的分子离子都属于分子的范畴。现已合成2000多万种，近来合成的众多化合物如金属有机化合物，元素有机化合物，原子簇化合物，金属酶，金属硫蛋白，富勒烯，团簇，配位高分子等很难适应老的分类法。21世纪将研究分子的多元分类法，如按照分子片结合方式和生成的分子结构类型分类。,超分子是2个或2个以上分子通过非共价键的分子间作用力结合起来的物质微粒。这种分子间的作用力包括范德华力，氢键，疏水疏水基团相互作用，疏水亲水基团相互作用，亲水亲水基团相互作用，静电引力，极化作用，电荷迁移，分子的堆积和组装，位阻和空间效应等，今后要重视分子间的作用力研究。,4、超分子层次化学,碳60:最美丽的分子,5、生物层次的化学,包括生物化学，分子生物学，化学生物学，酶化学，脑化学，神经化学，基因化学，生命调控化学，药物化学，手性化学，环境化学等。,6、宏观聚集态化学,固体化学，晶体化学，非晶态化学，流体和溶液化学，等离子化学，胶体化学，界面化学。,7、介观聚集态化学,纳米化学，微乳化学，溶胶凝胶化学，软物质化学，胶团胶束化学，气溶胶化学。,8、复杂分子体系的化学,分子材料，分子器件(分子开关，分子芯片，分子机器),化学：一门中心科学,二、为什么要学习化学,化学是利用自然资源、补充自然资源不足的有利工具。,如果没有发明合成氨、合成尿素和第一、第二、第三代新农药的技术，世界粮食产量至少要减半，60亿人口中的30亿就会饿死。没有发明合成各种抗生素和大量新药物的技术，人类平均寿命要缩短25年。没有发明合成纤维、合成橡胶、合成塑料的技术，人类生活要受到很大影响。,由化学衍生出来的石油化工、精细化工、高分子化工和药物、农药工业等产业；构成世界第二大经济规模。,与化学相关的职业,科学研究机构/研究人员 大学/教师 工业界/研发工程师 生物医药领域/专业技术人员 法律专利领域/专业人士 政府机构/技术官员 国防部门/技术军官,三、化学简史：从炼金术到科学,化学脱胎于炼金（丹）术,炼金（丹）术时代(1世纪-17世纪中期) 科学时代（17世纪中期-当代） 化学可以给人以知识 化学史可以给人以智慧,三、化学简史：炼金术时代(1),东晋葛洪(284 -363)著抱朴子内篇,古代炼丹图,炼金术时代:中国道家炼丹术,三、化学简史：炼金术时代(2),7世纪传入阿拉伯：阿拉伯炼金术与医学 13世纪传入欧洲：炼金术时代： 水银硫磺哲人石点化黄金,炼金术士的化学实践为后来化学科学的兴起创造了条件,三、化学简史：科学时代,（近代）化学之父罗伯特波义尔,波义尔 (1627-1691, 英国),the scepticalchemist, by robert boyle, 1661,“把化学确立为科学”（恩格斯语） 注重实验：化学在奠基之初就成为一门实验科学,三、化学简史：科学时代,“实验化学之父”-拉瓦锡(1743-1794)，奠定化学的实验基础。,hg+1/2o2=hgo,燃烧理论:,氧化学说，摒弃了“燃素说”,元素理论,“元素是用任何方法都不能再分解的简单物质”,三、化学简史：科学时代,道尔顿原子论(1801)和阿伏加德罗假说(1812),阿伏加德罗(avogadro) (1776-1856, 意大利),道尔顿(dalton) (1766-1844英国),门捷列夫(俄)和化学元素周期表(1869),新元素的预言： 类硼(sc,1880)、 类铝(ga, 1871)、 类硅(ge, 1886),三、化学简史：科学时代,三、化学简史：科学时代,卢瑟福的粒子 散射实验(1911),尼尔斯玻尔创立 “bohr原子模型” (1913),原子模型,居里夫人发现放射性 元素-钋和镭(1898),三、化学简史：科学时代,鲍林和化学键(1930),鲍林的听课笔记,四、化学王国的版图,五个基础分支 无机化学 有机化学 分析化学 物理化学 高分子化学,新的生长点 材料化学 生物化学 计算化学 环境化学 能源化学,五、化学的理论支柱,无机化学课程的主要内容,物 质 的变化规律,物质的制备与性质,物质的形态与结构,气液固体 原子结构 分子结构 晶体结构 配合物结构,化学热力学 化学动力学 酸碱平衡 沉淀平衡 氧化还原 配合平衡,元素通论 s,ds区元素 p区元素 d区元素 f区元素,六、如何学好无机化学？,大学与中学学习的差异,中学,大学,授课内容少，练习多， 保证听懂，掌握 学习有老师安排，家长 督促 老师大部分时间与学生 相处，有问题可及时问 目的明确 相信老师教授的知识,授课内容多，练习少， 部分不能完全听懂， 需课后认真看书，做习题 完全靠自觉 老师课后辅导时间较少，有 问题要靠自己多动脑筋 需阅读课外参考书，扩大知识面 质疑老师教授的内容,六、如何学好无机化学？,六、如何学好无机化学？,对未知世界的强烈兴趣,“我们（科学工作者）所能拥有的最美好经历：就是世界是如此神奇和不可思议。这种情感是一切真正艺术和真正科学的摇篮。” 爱因斯坦,六、如何学好无机化学？,持之以恒，坚韧不拔,“我们从失败中比从成功中学到更多的智慧；我们从不成功的尝试中发现成功的方案；如果我们从不犯错，我们就什么也不能 发现。”,六、如何学好无机化学？,一点哲学,“尽信书，则不如无书”,孟子尽心篇下第三章,“模型(理论)是让人用的，不是让人信奉的。”,h.thiel, 经济学原理,开拓视野,六、如何学好无机化学？,“那些只懂化学的人甚至没有真正理解化学。” he who understands nothing but chemistry doesnt even understand chemistry.,利希滕贝格(1742-1799) georg christoph lichtenberg 德国科学家，哲学家,七、科学方法论(the scientific method),科学方法,基于观察提出问题，寻找趋势。ask questions (keep asking) based on observations. look for trends. 提出一个假设或理论，试图回答问题。formulate an hypothesis, a theory which attempts to answer your questions. 检验假设。进行实验，收集数据和观察资料。test hypothesis. perform experiments and collect data and observations. 分析结果，得出结论。an