无机及分析化学绪论

1,Tel-mail:zhugh1031,无机与分析化学InorganicandAnalyticalChemistry,主讲教师：朱桂花教授,2,绪论introduction,1、化学的研究对象,2、现代化学发展特点及趋势,4、无机与分析化学的内容、学习目的、学习方法及考核要求,3、无机与分析化学的性质,3,1、化学的研究对象,物质形态,实物,场（电磁场、引力场）,化学的研究对象,物质结构层次：,纳米材料,单质化合物,微观,宏观,（原子atom、分子molecules）,4,化学是什么?,核心与特征：合成新物质（区别于所有其他科学的特色）美国化学文摘2007年4月16日登录的化学物质总数3200万。/cgi-bin/regreport.pl物质的组成与结构（分离、鉴定和表征）物质的性质与变化,在分子层次上研究物质的组成、性质、结构、变化和应用的科学。,5,1）分子层次（molecularscale）不是传统的分子概念。,2）组成（form）包括物质的定性组成和定量组成。,准确完整地把握化学的定义，应注意以下几点：,离子晶体、原子晶体或金属晶体,单原子分子,气态原子或单核离子,以共价键结合的传统意义的分子,聚合度不同的高分子,包括,定量组成：元素的质量百分比、原子个数比、化学式及分子式。,定性组成：含有哪些元素。,区别？,NaClSiO2,分子式,化学式,H2OCH4,6,3）结构（structure）：包括原子结构、分子结构和晶体结构以及说明物质结构的各种结构理论。,4)性质（property）：包括物理性质和化学性质。物理性质如溶解性、热性质和某些谱学性质等在化学中应用相当广泛，也是化学的研究内容。,5)变化（change）：化学变化及与之相关的物理变化。热化学、电化学和表面化学都是研究与化学过程相关的物理过程。,科学技术的迅速发展使化学研究的内容、方法和手段发生着深刻的变化。,7,分子组成发生改变而生成新物质，同时伴有物理变化（如光、热、电、颜色、物态等）。,决定因素,化学变化的特点：,原子核组成不变。（化学变化前后质量守恒）,内因：物质的组成与结构,外因：温度、压力、浓度、介质、催化剂等,实质：核外电子运动状态的改变,8,2、现代化学发展特点及趋势,19世纪末物理学三大发现,1895X射线,1896元素放射性,1897电子,之后20世纪起化学发展最快,Why？,9,60年代：借助计算机，使结构化学、分子设计向新方向发展，更深揭示化学的本质。,70年代起：新化合物的发现和合成极为迅速（1991年为1200万种，2007年达3200万种）,20世纪初：相对论（1916）、量子力学建立（1926）之后，现代化学基本理论形成并建立（价键、分子轨道、配位场、能带）。,50年代：DNA双螺旋结构发现及其重组技术使用，使生物化学、分子生物学飞速发展，促使生命科学发展。,化学各分支学科与边缘学科的建立,产生了众多的分支学科。,无机化学(inorganicchemistry)有机化学(organicchemistry)分析化学(analyticalchemistry)物理化学(physicalchemistry),经典的四个分支学科,10,化学9大类，77分支,无机化学8个,有机化学8个,无机合成化学无机物分离化学元素无机化学配位化学金属簇化合物物理无机化学稳定同位素化学无机固体化学,分析化学16个,物理化学14个,定性分析容量分析重量分析原子光谱法分子光谱法电分析化学色谱法质谱分析,高分子化学6个,有机合成金属有机及元素有机化学天然产物化学物理有机化学有机固体化学有机光化学有机分析化学立体化学,核化学与放射化学9个,环境化学8个,生命化学5个,材料化学3个,11,当今化学发展动向：,化学的“功”与“过”,创造了世界,改变了世界,更要保护世界,更深层次揭示化学反应、物质结构与性能关系的本质。,进一步研究化学催化，生命过程中的化学问题。,环境、资源、能源向化学提出建立洁净、节能、节源的“绿色化学”的合成与工艺。,12,氧化铝陶瓷制品,化学创造了世界,13,金刚石,14,金刚石钻头,15,光学纤维胃镜,16,用光导纤维做手术，不用开刀,17,近年发现和发明的新物质层出不穷，如球碳、管碳、团簇化合物、笼合物等。,富勒烯C60,C50中国科学院院士、厦门大学教授郑兰荪领导和组织完成2004年月日出版的美国科学杂志发布了此项成果,18,纳米碳管carbonnanotube,19,化学改变了世界,20,21,海边,22,23,长海,化学更要保护世界,24,3、无机与分析化学的性质,无机与分析化学不是化学学科发展的一门分支学科,无机化学：研究所有元素的单质和化合物（碳氢化合物及其衍生物除外）的组成、结构、性质和反应规律的学科。,分析化学：研究物质组成成分及其含量的测定原理、测定方法和操作技术的学科。,分析化学部分以学习定量化学分析为主，后续开设仪器分析课程。,25,优点：加强无机与分析的内在联系；避免内容的重复性，节约课时；理论与应用紧密联系，易于理解。,无机与分析化学：将无机化学与分析化学有机结合的课程体系（化学分析多以无机化学反应为基础）。,缺点：课程内容多，学习负担较重。,26,4、无机及分析化学的内容、学习目的、方法及考核要求,27,无机与分析化学课程主要内容,制备与性质（元素化学）,物质结构,配合物结构,酸碱平衡沉淀平衡氧化还原配位平衡,元素通论s区元素p区元素d,ds区元素f区元素,三大模块内容：宏观微观宏观+微观,化学反应规律及在化学分析中的应用,程度与方向化学平衡（SGK）,能量变化化学热力学（HU）,速率化学动力学,原子结构氢原子多电子原子周期律,分子结构化学键本质结构理论,晶体结构,各种反应物质分离物质鉴定应用为主,无机反应主要类型,理论部分,理论:80学时5学分实验:48学时1.5学分,酸碱滴定重量分析沉淀滴定氧化还原滴定配位滴定,28,学习目的,化学类第一门基础课,学会以化学的观点联系实际问题,培养分析、综合考虑问题的能力,训练实验动手能力,为后续有机化学、物理化学、化工工艺等课程的基础课,学习专业基础课及专业课的“敲门砖”,29,与中学教与学方法的不同,授课内容少，练习多，保证听懂，掌握。,授课内容多，练习少，部分学生不一定完全听懂，需课后认真看书，做习题。,学习由老师安排，家长督促。,老师大部分时间与学生相处，有问题可及时问。,完全靠自觉,老师课后辅导时间较少，有问题要靠自己多思考，多与同学讨论。,中学,大学,自主学习,被动学习,30,重视实验技能的提高,课程学习方法,注意问题如何提出,解决的思路与方法,借助怎样的理论与实验,培养自学能力,主动学习,课外参考资料扩大知识面,利用网上教学平台及网络资源学习,善于提出问题及发现矛盾,抓住重点与难点,减少对教师的依赖心理,及时消化所学知识,31,考核要求,平时成绩,出勤,作业,笔试成绩（满分100）,总成绩(满分100),平时成绩40%,笔试成绩60%,课堂回答问题,网络课程学习情况,课外小论文及讲解,32,上课及习题课安排,正课：上课16周。课后习题课：每两周一次(时间地点另通知)。课后答疑：利用课间、习题课或电话、电子邮件、预约等。,作业要求,准备