无机化学第四版-第0章绪论.ppt

无机化学-1(InorganicChemistry)(化学系2013级),万重庆首都师范大学化学系无机教研室2013年10月,绪论,化学研究的对象化学变化的特征化学的分支与进展怎样学习化学,1,化学研究的对象,Generally：化学是研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的一门基础科学。,定义(Definition),物质：任何有质量的东西都是物质。空气、水、咖啡、火、人和星体是物质。X-射线、光子、光、场、信息、电荷、电流、爱是不是物质？,Strictly：化学一门研究分子、原子或离子、超分子层次上的化学物种的组成、结构、性质、变化以及变化过程中能量关系的科学。分子层次(moleculescale)-核-电子体系亚分子层次(submoleculescale)-原子的化合与分解超分子层次(supermolecule)-分子间相互作用的自组装(Self-assembling)和构筑(tectonization),巨分子：C2000H2300P120S60O200F180Pt60,60,60OSO2CF3-,+,十二面体阳离子,JACS,1999,121:10434,分子层次,Aninfinitemolecularzipperwithoffsetface-to-facep-pstackinginteractions,分子自组装成超分子,超分子层次,化学研究包括的内容,分类(classify)合成(synthesis)反应(reaction)分离(separate)表征(characterization),设计(design)性质(property)结构(structure)应用(application)之间的关系(relation),核心与特征-合成新物质(Synthesis)物质的组成与结构(WhathaveIgot?)物质的性质与变化(Howdidthattransformationhappen?)为什么是这种结构，为何发生这种变化(Whythatchangeorstructure,ratherthanothers?),2,化学变化的特征,化学变化大概有以下三个特征：化学变化是质变化学变化的实质是化学键的重新改组！（Recombination）化学变化是定量的变化发生化学变化前后的物质总量不变，符合质量守恒定律！(Conservation）化学变化伴随着能量的变化化学键的改组必然伴随着能量的变化，伴随体系与环境的能量交换！（EnergyChange）,3,化学的分支与进展,无机化学(Inorganic)无机材料化学(InorganicMaterial)功能陶瓷、C60化学.生物无机化学(Bio-inorganic)金属酶、无机药物.有机金属化学(Organometallic)C-M键的合成艺术.有机化学(Organic)有机合成(OrganicSynthesis)天然产物化学(NatureProduct)药物化学(MedicinalChemistry),高分子化学(Polymer)由有机化学脱离出来,分析化学(Analytical)组成与结构的定量化定性(Qualitative)、定量(Quantitative)分析化学仪器分析电化学(ElectrochemicalAnalysis)光谱(SpectroscopyAnalysis)波谱(WaveSpectrumAnalysis)质谱(MassSpectroscopyAnalysis)色谱(Chromatography)热谱(HeatSpectrumAnalysis)化学计量学(Chemonetrics),生物化学(Biochemistry)-有机化学+生物化学,物理化学(Physical)化学热力学(Thermodynamic.)能量变化化学动力学(Dynamic.)反应机理结构、结晶化学(Structural.)量子化学(QuantumChemistry)催化化学（CatalyzingChemistry)胶体与界面化学（ColloidalandSurfaceChemistry）光、热、电、磁.化学,放射化学(Radiochemistry)-放射性元素化学、放射分析化学、辐射化学、同位素化学、核化学。.,进展：从化学的发展看化学？,感性阶段：古代感性知识的原始积累，炼丹术,黄白术1789，Lavoisier,化学开始成为科学；200年前，化学的中心问题：“Whatisit？”(分析物质的组成，至少在元素水平上)1901-，最常问的问题：“How?”和“Why?”(从宏观尺度理解物质的变化，Gibbs化学热力学),“新化学”与100年以前有和区别？(themolecularvision)合成，更精通和突出，以某种可控的方式(incontrol);分析，更深入和细致，“HowlittlehaveIgotofwhat?”;化学反应机理，转化的原子路径，飞秒时间尺度(How?);理论，不仅限于解释和理解，预言性可与实验竞争(Why?)学科交叉(Interdiscipline)：与物理、材料和生命科学的交叉与融合！,回顾历史，瞻望未来,化学是一门中心的、实用的和创造性科学！,展望化学的发展动向,开发最新的化学过程；以社会需要为导向，寻找和设计最佳的化合物和材料；更深入地探讨和了解物质的微观结构、反应历程等自然奥秘；发展分析测试新方法。,化学与物理合在一起在自然科学中形成了一个轴心。近代生物学已把生命当做化学过程来认识！,1901年：雅克布斯范托夫发现了化学动力学法则和溶液渗透压1902年：亚米尔费歇尔合成了糖类和嘌呤衍生物1903年：阿伦尼乌斯提出了电离理论，为理论究溶液中的化学反应及离子化合物性质提供了基础(参见离子),2012年得主：两位美国科学家罗伯特莱夫科维茨（RobertJ.Lefkowitz）和布莱恩克比尔卡（BrianK.Kobilka）领域：因“G蛋白偶联受体研究”获奖。2011年得主：以色列理工学院的丹尼尔-谢德曼（DanielShechtman领域：在“在准晶体领域内的发现”而获奖。2010年得主：美国科学家理查德赫克、日本科学家根岸荣一、日本科学家铃木章领域：在有机合成领域中钯催化交叉偶联反应方面的研究领域。这一成果广泛应用于制药、电子工业和先进材料等领域，可以使人类造出复杂的有机分子。,4，怎样学习化学,动力、实践与方法（Motivity，PracticeandMethod)动力：原动力实践：化学为实验科学！Ihear,Iforgot;Iread,Iremember;Ido,Iunderstand.(ChineseProverb)学习方法：因人而异！,无机化学-1课程的主要内容,物质的变化规律,物质的形态与结构,气液固体原子结构分子结构晶体结构,化学热力学化学动力学化学平衡-酸碱平衡沉淀溶解平衡氧化还原反应氧化还原平衡配位化学配位平衡,教学安排,教材：无机化学，北京师范大学等合编(第四版），高教出版社主要参考书:近代化学导论，南开大学，高等教育出版社普通化学原理，华彤文，北京大学出版社无机化学，大连理工大学，高教出版社网络课件：大连理工无机化学、西安交大普通化学,学生成绩考核表,答疑安排：每2周1次，双周课后答疑;次集中辅导作业：批改50%,批改后总结普遍问题发布在网络中！,学习方法与途径：1.预习;2.课堂笔记;3.习题与答疑;4.课外参考书;5.网络课堂自学。,网络