学术报告-化学是21世纪的中心科学.ppt

,董元彦 华中农业大学理学院,yydong ,化学是21世纪的中心科学,化学科学的进步是人类文明前进的标杆 化学科学的进步是物质生活提高的基础 化学科学的进步是科学技术发展的保证,1. 20世纪化学基础研究的重大突破,1）放射性与铀裂变 2）结构化学与量子化学理论 3）合成化学 4）高分子化学 5）化学动力学与分子反应动态学,2. 20世纪化学基础研究推动下 化学工业的重大进展,1）石油化工 2）合成材料-塑料、纤维、橡胶 3）合成氨工业 4）医药工业,3. 21世纪的化学,原子组合的方式、反应的效率 分子间相互作用、多分子体系、大分子的凝聚形态 分子以上层次的物质 化学的基础研究突破到转化为生产力的周期 化学与其他学科相互渗透和交叉,1）无机化学,现代无机合成 配位化学 原子簇化学 超导材料 无机晶体材料 稀土化学 生物无机化学 药物化学 核化学、放射化学,2）有机化学,有机合成化学 金属有机化学 有机催化 天然有机化学 物理有机化学 生物有机化学,3）物理化学,结构化学 量子化学 化学热力学 化学动力学 催化 计算化学,4）分析化学,光谱分析 电化学分析 色谱分析 质谱分析 核磁共振 表面分析 放射分析 高精度、快速检测仪器,5）高分子化学,高分子合成 高分子物理 功能高分子材料 生物高分子 高分子高级结构与性能 高分子原料,6）化学工程,化学（催化）反应器 非传统反应工程 生化反应工程 化工过程的各种效应,4. 21世纪化学与其他学科的交叉热点,1）生命科学 2）材料科学 3）环境科学和绿色化学 4）手性药物与不对称合成 5）能源科学 6）计算化学 7）纳米科技,1）生命科学,生命基础物质-蛋白质、核酸、糖 酶的结构和催化机理 基因组破译、解释、利用 生物技术 合成生命体系 模拟生命过程 化学生物学,新型金属材料 新型陶瓷材料 新型高分子材料 复合材料 智能材料 信息材料 生态环境材料 生物医用材料 其他,2）材料科学,3）环境科学和绿色化学,环境分析化学 环境工程化学 环境控制化学 环境计算化学 元素循环化学 资源再生和综合利用 绿色反应过程 传统化工工艺改造,手性(chirality),4）手性药物与不对称合成,1.有的异构体具有类似的药理作用 如异丙嗪 promethazine 2.一个异构体具有药理活性,另一个异构体没 有药理活性,相当于杂质. 如萘普生nxproxen(抗炎镇痛药) 3.两个异构体具有完全不同的性质,一个异构 体具有药理活性,另一个异构体具有另一种 药理活性,甚至是毒物. 如曲托喹酚(喘速宁,tretoquinol) S异构体是 支气管扩张剂, R异构体抑制血小板凝聚.,药 物 作用 有效成分 另一对映体作用 反应停 镇静 S R 致畸 Thalidomide 乙胺丁醇 抗结核 SS RR 导致失明 心得安 心脏病 S R 抑制性欲 Propranolol 氯霉素 抗菌 S R 抗菌活性低 萘必洛尔 治疗高血压 右旋 左旋 舒张血管 酮基布洛芬 抗炎 S R 防治牙周病 ketoprofen,NH3 Cl NH3 Cl Pt Pt NH3 Cl Cl NH3 顺铂 反铂,PtCl2(NH3)2,21世纪化学科学的进步将促进 工农业生产及其他学科的发展,化学是21世纪的中心科学,二、努力提高全民族科学(化 学)素质 热爱教师职业 热爱教学工作 热爱化学专业 热爱教学对象,三、竞竞业业，上好每一堂课 1.备好课 目的 方法 手段 例证 2.上好课 注重效果,师生互动 精神饱满,心情愉快 衣着得体,仪表端庄 3.开展研究性教学,四、提高自身素质， 丰富教学内容 关心时事 关心故事 关心大事 关心小事 深入实际,开展科学研究,Application of chemical equilibrium principle for describing the adsorption characteristics of soils,n P+ R = RPn,R is the average active center which may be one charged site also a hydroxyl group or a hydration group on soil and its clay oxides and still average expression of these sites. P is the absorbate ion, n is the ion number proceeding reaction with one site ( 0 n 1 ) and may be either integer or fraction.,Langmuir isothermal formula Freundlich isothermal formula are more extensively applied in describing gas-solid adsorption.,In a solid-solution system, solute adsorption was described as: and Q is the amount of adsorption and c is the concentration of solution,If the adsorption equilibrium reaction is occurrence at solution/solid interface of soil and its clay oxides as follows: n P+ R = RPn （1） R is the average active center which; P is the absorbate ion, n is the ion number with one site ( 0 n 1 ).,Based on the chemical equilibrium principle, the equilibrium constant Ka for the reaction mentioned above may be obtained as follows: （2）,Setting up the number of P ion taking part in the reaction is Q, The maximum number of the active center for soil and its clay oxides as an adsorbent is M, formula ( 2 ) may rewritten as :,Q is exactly the amount of adsorption, from the formula we may get,（3）,When n = 1, formula is exactly Langmuir equation:,（4）,Q-the amount of adsorption, Qm-the maximum amount of adsorption Ka-adsorption constant c-concentration of adsorbate Langmuir equation is suitable for the adsorption of single site (n =1),When n 1 Kac n 1 1+Kac n1 formula ( 3 ) may write to the following form,（5）,In this formula, n ,Ka and M are constants ,giving an order,（6）,namely ,Formula ( 6 ) is exactly Freundlich equation, namely Freundlich equation is suitable to multi-sites ( n 1 ) adsorption .,Table 2.The comparison among the equations fitting Cu, Zn ions Adsorption isotherms Soil Sample Langmuir Frendlich The model in this paper - S11Cu 0.977 0.964 0.991 S14Cu 0.851 0.920 0.994 S21Cu 0.960 0.969 0.999 S24Cu 0.929 0.914 0.992 S31Cu 0.940