物质的化学组成.ppt

2 1物质的化学组成 一配位化合物配位化合物 配合物 络合物 有中心 其他按一定的空间位置排列在其周围 形成的复杂化合物 配位化合物的组成 Cu NH3 4 SO4 Cu2 Pt4 为中心离子 中心离子周围直接配位一些中性分子或离子 称为配位体或配体 配位体中直接与中心离子结合的原子称为配位原子 与中心离子结合的配位原子数称配位数 每个配体只能提供一个配位原子的配位体称为单齿配体 有两个或两个以上配位原子的称为多齿配体 能提供多齿配体的称为螯合剂 乙二胺 en 配位数 配位原子数单齿配体 配位数等于配位体的数目 多齿配体 配位数等于配体数与齿数的乘积 Cu2 的配位数等于4 又称螯合物 形成体 配位原子 配体 配位数 K3 Fe CN 6 外界 内界 羰合物 形成体是中性原子 CO为配体 如Fe CO 5 Ni CO 4 无外界 配位酸 酸 六氯合铂 酸 配位碱 氢氧化 配位盐 先阴离子后阳离子 简单酸根加 化 字 复杂酸根加 酸 字 氢氧化四氨合铜 硫酸四氨合铜 配体次序 先离子后分子 K PtCl3NH3 三氯 一氨合铂 酸钾同是离子或同是分子 按配位原子元素符号的英文字母顺序排列 Co NH3 5H2O Cl3氯化五氨 水合钴 团簇 由几个至上千个原子或其结合态单元相互作用结合在一起形成的相对稳定的化学单元 二 团簇 碳团簇 碳单质有石墨 金刚石 碳非常重要的碳团簇有 C60 碳纳米管 例如 Lin Cun Cn Arn H2O n NaCl n等 特点 尺寸在纳米量级 10 9 性质和应用与所含单个原子或其结合态单元数 空间位置 相互作用有关 类别 金属簇 非金属簇 分子簇 金刚石结构 石墨结构 C60 足球烯 富勒烯 结构 60个碳原子组成的一个32面球体 20个六边形和12个五边形 与现代足球拼皮相似 美国史沫莱 Smalley R E 和英国化学家克罗脱 Kroto H W 等于1985年采用激光方法合成并分离得到的 于1996年获得了诺贝尔化学奖 由于这个结构是受到建筑学家富勒 BuckminsterFuller 的启发提出的 所以也叫富勒烯 fullerene 纳米碳管 布基管 结构 单层或多层石墨卷成的纳米微管 多层碳管个层之间的间隔为石墨的层间距 两头可以是空的 也可被半个C60或更大的球碳所封闭 1991年日本NEC公司基础研究实验室的Iijima在实验时 意外发现了由管状的同轴纳米管组成的碳分子 即现在被称作的 Carbonnanotube 即碳纳米管 纳米碳管特性 异常的力学 电学和化学性能 1良好的力学性能 强度是钢的100倍 密度却只有钢的1 6 弹性模量与金刚石相当 约为钢的5倍 制备具有最高比强度的材料 2良好的导电性能 电性能取决于其管径和管壁的螺旋角 某些条件下可表现出超导体 导体 半导体的性质 适当条件时电导率可达铜的1万倍 3良好的传热性能 各向异性的传热性能 可做各向异性的热传导材料 在复合材料中掺杂微量的碳纳米管 热导率大大改善 4其它 光学和储氢性能等 非整比化合物 固体中各类原子的相对数目不能用整数比表示 如钢铁中的渗碳体Fe3C PbO1 88等常温下稳定 因晶体缺陷或混杂等原因形成 第3章会学到 三 非整比化合物 四 金属有机化合物 金属有机化合物 含金属 碳键 M C 的化合物 如 C2H5 2Zn C6H5Ti OC3H7 3 C2H5 4Pb 需要学习过第三章的化学键部分 才能理解本节的名词 五高分子化合物 简称高分子 高聚物 聚合物 相对分子量几千到几百万 以有机小分子为单体 聚合而成 称为链节或重复单元 n为聚合度 链节的数目 聚氯乙烯 PVC 分子 聚合物 简写 氯乙烯 均聚物 聚乙烯聚丙烯共聚物 ABS塑料 由丙烯腈 丁二烯 苯乙烯反应而成 写分子式 缩聚 聚合度是2n 因为每个重复单元包含两个链节 高分子化合物的分类 1 按来源分类天然高分子和合成高分子 2 按主链结构分类 碳链高分子主链完全由碳原子组成 如聚乙烯 杂链高分子主链除碳原子外 还含有氧 氮 硫等杂原子 如聚己二酰己二胺 尼龙 66 第一个6指二元胺的碳原子数 问题 尼龙 610什么意思 元素有机高分子主链由硅 硼 铝与氧 氮 硫 磷等组成 侧链是有机基团 如聚二甲基硅氧烷 3 按性能和用途分类塑料 纤维 橡胶 涂料 粘合剂和功能高分子六大类 为解决聚合物读写不便 常采用国际通用的英文缩写符号 如PVC ABS等 2 按商品名命名 我国习惯以 纶 作为合成纤维商品名的后缀 如涤纶 氯纶 腈纶 锦纶 丙纶等 1 按原料单体或聚合物的结构特征命名 高分子化合物的命名 表1 1一些聚合物的名称 商品名称 符号及单体 六 生物大分子 生物大分子是由小分子单体聚合而成的多聚体 如氨基酸 蛋白质 核苷酸 核酸 葡萄糖 淀粉等 生物大分子执行着各种各样的生物学功能 如生物催化 物质运输 代谢调节 贮存 传递与表达遗传信息等 它们复杂的空间结构是其功能的化学基础 氨基酸的结构蛋白质的组成单位 氨基酸 aminoacid 其中R为特征基团 最简单的氨基酸R H 甘氨酸 人体蛋白质有20种氨基酸组成 除脯氨酸外 19种为 氨基酸 H 2 N CH COOH H 2 N CH COOH H 2 N CH C N CH COOH R 1 R 2 H 2 O R 2 R 1 H O 一些氨基酸 氨基酸的性质 无色晶体 熔点较高 但熔点之前往往分解 蛋白质的生物活性是由蛋白质的结构决定的 生物活性使蛋白质成为生命活动的主要承担者 如 酶 血红蛋白 肌动蛋白 胰岛素 免疫球蛋白 糖 单糖不能水解的糖 如葡萄糖 果糖双糖水解成2 10个单糖 如麦芽糖 乳糖 蔗糖多糖 水解成10个以上的单糖 如淀粉 纤维素等 葡萄糖 葡萄糖溶液中 以链状分子 0 1 和六元环状半缩醛分子 99 9 两种共存 相互转化 葡萄糖 果糖 核糖 单糖的结构 核酸 分类 脱氧核糖核酸 DNA 核糖核酸 RNA 功能 担负着生物遗传信息的存储 传递及功能表达 称为信息分子 结构单元 单核苷酸 核酸首先在细胞核中发现 并且呈酸性 核酸由磷酸 核糖和有机碱组成 DNA和RNA区别在于核糖和嘧啶碱 磷酸H3PO4腺嘌呤A嘌呤碱核酸单核苷酸鸟嘌呤G碱基胞嘧啶C嘧啶碱尿嘧啶U核苷胸腺嘧啶T核糖戊糖脱氧核糖 单核苷酸通过3 5 磷酸二酯键相互链接形成多核苷酸链 腺嘌呤 Adenine M D T指磷酸数目 CTP 胞嘧啶C GTP 鸟嘌呤G UTP 尿嘧啶U DNA的双螺旋结构和碱基的配对方式 1953年美国化学家Watson和Crick因提出了DNA的双螺旋结构而获得诺贝尔奖 转录在DNA分子上合成出与其核苷酸顺序相