化学发展的前沿——(分析化学篇)ppt课件

,新课程核心理念,教学理念：以人为本(以学生的发展为本)向学生提供了现实、有趣、富有挑战性的学习素材；为学生提供了探究、交流的操作平台；展现了知识的形成与应用过程；能够最大限度地满足不同学生发展的需求。,什么是好的课堂？,让学生体验到愉悦成就感,。吹着前奏望着天空我想起花瓣试着掉落为你翘课的那一天花落的那一天教室的那一间我怎么看不见。,化学的地位,新教材致力于体现,化学,物理学,生命科学,材料科学,信息科学,能源,环境,海洋,空间科学,信息技术：包括无线电、半导体、芯片、集成电路、计算机、通讯和网络技术等生物技术：基因重组、克隆和生物芯片等核科学和核武器技术航空航天和导弹技术激光技术纳米技术,但是报刊上常说的20世纪的六大技术发明,化学在哪里？,新药物,化学在这里！,新材料,生物高分子材料,化肥,农药,化学合成(包括分离)技术信息技术生物技术核科学和核武器技术航空航天和导弹技术激光技术纳米技术,20世纪的七大技术发明,从人类对七大技术发明的需要迫切性来看化学合成和分离技术应当排名第一,从20世纪的七大技术发明衍生的产业规模及其对世界经济的影响来看,排名次序如下：1、信息产业（冶金、稀有元素冶炼，新材料合成）2、现代化学工业（包括化学合成与分离技术衍生的石油化工、精细化工、高分子化工和药物、农药工业等产业,以及从空气中分离出氧气和氮气,从电解水中分离出氢气作为电动汽车的燃料,为解决将来水资源缺少的海水淡化产业等）3、飞机、航天、人造卫星及导弹产业（冶金、稀有元素冶炼和高分子等化学合成产业）4、核电站和核工业（核燃料的前处理和后处理,重氢、重水工业、稀有元素冶炼工业等）,从20世纪的七大技术发明衍生的产业规模及其对世界经济的影响来看,排名次序如下：5、生物技术产业6、纳米技术产业（化学家发明C60和碳纳米管等衍生出来的合成化学产业,以及用各种方法把化学物质制成纳米尺度的合成产业）7、激光技术产业（染料激光技术）,在化学基础研究推动下的化学工业的发展,石油化工催化剂使石油裂化重整成为现实并大量生产各种产品（依据馏分的成分和沸点不同命名为石油气、石油醚、汽油、溶剂油、航空煤油、煤油、柴油、重油-沥青）合成材料Carothers发明了世界上第一个合成纤维尼龙-66，J.A.Nieuwland和R.T.Collins发明了世界上第一个合成橡胶氯丁橡胶，美国杜邦公司首先使其工业化合成氨工业1909年德国化学家F.Haber实现了合成氨并在1918年获得NObel化学奖，德国BASF公司实现了工业化Bosh领导的科研小组改进了Haber的方法获得1931年的Nobel化学奖医药工业1932年德国科学家内科医生G.Domagk发现磺胺类药物有抗细菌感染的能力，并获得1939年Nobel生理及医药奖，并由此引起化学合成药物的热潮,21世纪化学拟解决的四大难题,(1)建立化学的第一根本定律化学反应理论和定律；(2)化学的第二根本定律结构和性能的定量关系；(3)生命现象中的化学机理问题；(4)纳米尺度的基本规律。,化学与化工被认为是污染源,这也是高校化学专业缺少生源的原因之一造成环境污染的不是化学本身承担分析、监测、治理环境污染任务的正是化学家化学家已提出绿色化学的奋斗目标化学家不但要认识世界、改造世界,还要保护世界,作为化学教师，应该意识到：,我们有责任树立化学的美好品牌,新课程理念VS高考,新教材中与分析化学直接相关的命题,1、量的概念必修1，P11：物质的量，物质的量浓度，溶液的配制考试大纲：了解定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标志。理解摩尔是物质的量的基本单位，可用于进行简单的化学计算。,分析化学,分析化学是最早发展起来的化学分支学科,而且在早期化学的发展中一直处于前沿和主要的地位,因为在早期化学发展的一个很长历史阶段中,化学的前沿一直是发现新元素、鉴定和研究新元素;发现和合成新的化合物、鉴定和研究新的化合物。这里最主要的显然是分析化学工作。实际上,自然界存在的近90种元素的发现,主要都是分析化学家的功劳。正因为这样,尽管这一阶段的分析化学还主要靠分析化学家的经验和/手艺,还没有系统的理论指导(故可称其为经验分析化学),分析化学,从What到Howmuch“量”的概念19世纪末20世纪初溶液化学的发展,特别是四大平衡理论的建立,为以溶液化学反应为基础的经典分析化学奠定了理论基础,使分析化学实现了从“技艺”到“科学”的飞跃,这是分析化学的第一次大变革。,新教材中与分析化学直接相关的命题,2、溶液选修4（化学反应原理）第三章：水溶液中的离子平衡；第四章：电化学基础考试大纲：了解溶液的含义；了解溶解度、饱和溶液的概念；了解溶液的组成；理解溶液中溶质的质量分数的概念，并能进行有关计算；了解配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法。,分析化学,考试大纲：电解质溶液（1）了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念（2）了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电性（3）了解弱电解质在水溶液中的电离平衡（4）了解水的电离，离子积常数（5）了解溶液pH的定义。了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算（6）了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素以及盐类水解的应用（7）了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。了解常见离子的检验方法（8）了解难溶电解质的沉淀溶解平衡及沉淀转化的本质。了解溶度积的含义及其表达式，能进行相关的计算,分析化学,溶液中的酸碱平衡溶液酸碱性与pH，pH的应用沉淀溶解平衡，溶解度，溶度积氧化还原平衡，,2012年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试（化学）,29（15分）氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，再将滤液按下图所示步骤进行操作。回答下列问题：（1）起始滤液的pH_7（填“大于”、“小于”或“等于”），其原因是_。（2）试剂I的化学式为_，中发生反应的离子方程式为_。（3）试剂的化学式为_，中加入试剂的目的是_；（4）试剂的名称是_，中发生反应的离子方程式为_；（5）某同学称取提纯的产品0.7759g，溶解后定容在100mL容量瓶中，每次取25.00mL溶液，用0.1000molL-1的硝酸银标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62mL，该产品的纯度为_。（列式并计算结果）,2012年新课标高考理科综合化学试题,2012年新课标高考理科综合化学试题,江苏省2012年普通高等学校招生统一考试化学试题,15.有c(CH3COOH)+c(CH3COO)=0.1molL-1的一组醋酸、醋酸钠混合溶液，溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO)与pH的关系如图7所示。下列有关溶液中离子浓度关系的叙述正确的是ApH=5.5的溶液中：c(CH3COOH)c(CH3COO)c(H)c(OH)BW点所表示的溶液中：c(Na)+c(H)=c(CH3COOH)+c(OH)CpH=3.5的溶液中：c(Na)+c(H)-c(OH)+c(CH3COOH)=0.1molL-1D向W点所表示的1.0L溶液中通入0.05molHCl气体(溶液体积变化可忽略)：c(H)=c(CH3COOH)+c(OH),新教材中与分析化学直接相关的命题,3、现代仪器分析方法选修5有机化学基础P17研究有机化合物的一般步骤和方法分离提纯色谱法元素分析与相对分子质量的测定元素分析法和质谱法分子结构的鉴定红外光谱和核磁共振氢谱,北京2012年普通高等学校招生统一考试化学试题,28.(17分)优良的有机溶剂对孟烷、耐热型特种高分子功能材料PMnMA的合成路线如下:己知芳香化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代。(1)-(3)题略(4)G的核磁共振氢谱有3种峰，其峰面积之比为3:2:1。G与NaHCO3反应放出CO2。反应II的化学方程式是。,分析化学,分析化学是发展和应用各种方法、仪器和策略以获得有关物质在空间和时间方面组成和性质信息的一门科学。AnalyticalChemistryisascientificdisciplinethatdevelopsandappliesmethods,instrumentsandstrategiestoobtaininformationonthecompositionandnatureofmatterinspaceandtime,经典分析化学性质仪器分析化学性质、物理性质、物理化学性质、生物化学性质、生物性质,分析化学主要应用领域和研究前沿简介,分析化学,合成化学,生命科学,材料科学,信息科学,食品科学,环境,医学,药物分析,部分获诺贝尔奖的仪器分析项目,1991年诺贝尔化学奖：恩斯特R.R.Ernst（1933）瑞士物理化学家,他的主要成就在于他在发展高分辨核磁共振波谱学方面的杰出贡献这些贡献包括：脉冲傅利叶变换核磁共振谱二维核磁共振谱核磁共振成像,RelatedNobelPrize,采用超短脉冲激光以飞秒的时间尺度实时观察分子运动并目击分子的诞生，通过“慢动作”观察处于化学反应过程中的原子与分子的转变状态，给化学和相关学科带来了革命性的变化。,RelatedNobelPrize,1999年诺贝尔化学奖：艾哈迈德泽维尔Ahmed.H.Zewail（1946）飞秒相干光谱法FemtosecondSpectroscopy,库尔特.维特里希KurtWthrich瑞士科学家NMR测定溶液中生物大分子三维结构,RelatedNobelPrize,2002年诺贝尔化学奖:,发明对生物大分子进行确认和结构分析的质谱分析法发明对生物大分子的质谱分析法,约翰芬恩,田中耕一,2003年诺贝尔医学奖:保罗劳特布尔(PaulLauterbur)美国科学家彼得曼斯菲尔德(PeterMansfield)英国科学家,用核磁共振成像“拍摄”的脑截面图象,PeterMansfield,PaulLauterbur,RelatedNobelPrize,分析化学对人类基因组计划的贡献,人类基因组计划(HGP)始于1990年，原定15年完成。开始时，研究重点为基因图谱绘制，进展缓慢。1993年，研究重点调整为DNA测序新技术板凝胶电泳到凝胶毛细管电泳、线性高分子溶液毛细管电泳、到阵列毛细管电泳,直至全基因组鸟枪测序(wholegenomeshotgunsequencing)技术最终HGP得以提前到2001年完成。,分析化学在疾病诊疗中的应用,目前疾病诊断70%是靠分析（仪器）检验进行的,仅有30%靠医生经验,分析化学（尤其是仪器分析）与生活息息相关,社会：生活质量、环境质量、疫情监控、体育、法庭化学化学：新化合物的结构表征；分子层次上的分析方法；生命科学：DNA测序；活体检测；环境科学：环境监测；污染物分析；材料科学：新材料，结构与性能；药物：天然药物的有效成分与结构，构效关系研究；外层空间探索：微型、高效、自动、智能化仪器研制。,计量认证与质量保证,FluorescentProbe,TargetDNA,F,Q,off,on,TheDiscov