无机及分析化学绪论PPT精品文档

1、1Tel-mail: 无机与分析化学无机与分析化学Inorganic and Analytical Chemistry主讲教师：朱桂花教授主讲教师：朱桂花教授2 绪论绪论introduction1 1、化学的研究对象、化学的研究对象2 2、现代化学发展特点及趋势、现代化学发展特点及趋势4 4、无机与分析化学的内容、学习目的、无机与分析化学的内容、学习目的、 学习方法及考核要求学习方法及考核要求3 3、无机与分析化学的性质、无机与分析化学的性质31 1、化学的研究对象化学的研究对象物质形态物质形态实物实物场（电磁场、引力场）场（电磁场、引力场）化学的研究对象化学的研究对

2、象物质结构层次：物质结构层次：纳米纳米材料材料 单质单质化合物化合物夸克夸克质子质子中子中子电子电子星体星体宇宙宇宙原子原子(离子离子)分子分子微观微观宏观宏观原子核原子核（原子（原子atom 、分子、分子molecules ）4化学是什么?,核心与特征：合成新物质核心与特征：合成新物质（区别于所有其他科学的特色区别于所有其他科学的特色） 美国化学文摘美国化学文摘2007年年4月月16日登录的化学物质总数日登录的化学物质总数3200万。万。/cgi-bin/regreport.pl,物质的组成与结构（物质的组成与结构（分离、鉴定和表征）分离、鉴定和表征）,物质

3、的性质与变化物质的性质与变化在分子层次上研究物质的在分子层次上研究物质的组成、组成、性质、结构、变化性质、结构、变化和和应用应用的科学。的科学。51）分子层次（）分子层次（molecular scale）不是传统的分子概念。不是传统的分子概念。2）组成（）组成（form）包括物质的）包括物质的定性组成定性组成和和定量组成定量组成。准确完整地把握化学的定义，应注意以下几点：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离子晶体、原子晶体或金属晶体 单原子分子单原子分子 气态原子或单核离子气态原子或单核离子 以共价键结合的传统意义的分子以共价键结合的传统意义的分子 聚合度

4、不同的高分子聚合度不同的高分子包括包括定量组成：定量组成：元素的质量百分比、原子个数比、化学式及分子式。元素的质量百分比、原子个数比、化学式及分子式。定性组成：定性组成：含有哪些元素。含有哪些元素。区别？区别？NaCl SiO2分子式分子式化学式化学式H2O CH463）结构（）结构（structure）：包括）：包括原子结构原子结构、分子结构分子结构和和晶体结构晶体结构以及说明物质结构的各种以及说明物质结构的各种结构理论结构理论。4) 性质（性质（property）：包括）：包括物理性质物理性质和和化学性质化学性质。 物理性质如溶解性、热性质和某些谱学性质等在化学中应物理性质如溶解性、热性质

5、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。用相当广泛，也是化学的研究内容。5) 变化（变化（change）：）：化学变化及与之相关的物理变化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。理过程。 科学技术的迅速发展使化学研究的内容、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。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）（如光、热、电、颜色、物态等）。 决定因

6、素决定因素化学变化的特点：化学变化的特点： 原子核组成不变。（化学变化前后原子核组成不变。（化学变化前后质量守恒质量守恒）内因：内因：物质的组成与结构物质的组成与结构外因：外因：温度、压力、浓度、介质、催化剂等温度、压力、浓度、介质、催化剂等 实质：核外电子运动状态的改变实质：核外电子运动状态的改变82 2、现代化学发展特点及趋势现代化学发展特点及趋势 19世纪末世纪末物理学三大发现物理学三大发现1895X射线1896元素放射性1897电子之后之后20世纪起化学发展最快世纪起化学发展最快WhyWhy？960年代：年代：借助计算机，使结构化学、分子设计向新方向发展，借助计算机，使结构化学、分子设

7、计向新方向发展，更深揭示化学的本质。更深揭示化学的本质。70年代起：年代起：新化合物的发现和合成极为迅速（新化合物的发现和合成极为迅速（1991年为年为1200万种万种，2007年达年达3200万种万种）20世纪初：世纪初：相对论（相对论（1916）、量子力学建立（）、量子力学建立（1926）之后，）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）。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：年代：DNA双螺旋结构发现及其重组技术使用，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。使生物化学、分子生物学飞速发展，促使

8、生命科学发展。化学各分支学科与边缘学科的建立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。产生了众多的分支学科。无机化学无机化学(inorganic chemistry)有机化学有机化学(organic chemistry)分析化学分析化学(analytical chemistry)物理化学物理化学(physical chemistry)经典的四个经典的四个分支学科分支学科10化学化学9大类，大类，77分支分支无机化学无机化学8个个有机化学有机化学8个个无机合成化学无机合成化学无机物分离化学无机物分离化学元素无机化学元素无机化学配位化学配位化学金属簇化合物金属簇化合物物理无机化学物理无

9、机化学稳定同位素化学稳定同位素化学无机固体化学无机固体化学分析化学分析化学16个个物理物理化学化学14个个定性分析定性分析容量分析容量分析重量分析重量分析原子光谱法原子光谱法分子光谱法分子光谱法电分析化学电分析化学色谱法色谱法质谱分析质谱分析高分子高分子化学化学6个个有机合成有机合成金属有机及元金属有机及元素有机化学素有机化学天然产物化学天然产物化学物理有机化学物理有机化学有机固体化学有机固体化学有机光化学有机光化学有机分析化学有机分析化学立体化学立体化学核化学与核化学与放射化学放射化学9个个环境环境化学化学8个个生命生命化学化学5个个材料材料化学化学3个个11当今化学发展动向：当今化学发展动

10、向：化学的化学的“功功”与与“过过”创造了世界创造了世界改变了世界改变了世界更要保护世界更要保护世界 更深层次揭示化学反应、物质结构与性能关系的本质。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。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、节源的环境、资源、能源向化学提出建立洁净、节能、节源的“绿色化学绿色化学”的合成与工艺。的合成与工艺。12化学创造了世界化学创造了世界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、团近年发现和发明

11、的新物质层出不穷，如球碳、管碳、团簇化合物、笼合物等。簇化合物、笼合物等。 富勒烯富勒烯C60 C50中国科学院院士、厦门大学教中国科学院院士、厦门大学教授郑兰荪领导和组织完成授郑兰荪领导和组织完成 2004年月日出版的美国年月日出版的美国科学科学杂志发布了此项成果杂志发布了此项成果 18 纳米碳管纳米碳管carbon nano tube 19化学改变了世界化学改变了世界2021海边2223长海长海化学更要保护世界化学更要保护世界243 3、无机与分析化学的性质、无机与分析化学的性质无机与分析化学无机与分析化学不是不是化学学科发展的一门分支学科化学学科发展的一门分支学科无机化学无机化学：研究所

12、有元素的单质和化合物（碳氢化合物及其衍生：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。物除外）的组成、结构、性质和反应规律的学科。 分析化学分析化学：研究物质组成成分及其含量的测定原理、测定方法：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。和操作技术的学科。 原子、分子结构及晶体结构原子、分子结构及晶体结构 化学平衡化学平衡 无机化合物的性质、制备方法和应用无机化合物的性质、制备方法和应用 分析化学部分以学习分析化学部分以学习定量化学分析定量化学分析为主，后续开设仪器分析课程。为主，后续开设仪器分析课程。定性分析定性分析定量分析

13、定量分析结构分析结构分析 按任务按任务化学分析方法化学分析方法仪器分析方法仪器分析方法 按方法按方法25优点：优点：加强无机与分析的内在联系；加强无机与分析的内在联系； 避免内容的重复性，节约课时；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。理论与应用紧密联系，易于理解。无机与分析化学：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）。（化学分析多以无机化学反应为基础）。缺点：缺点：课程内容多，学习负担较重。课程内容多，学习负担较重。264 4、无机及分析化学的内容、学习目的、方法无机及分析化学的内

14、容、学习目的、方法 及考核要求及考核要求27无机与分析化学无机与分析化学课程主要内容课程主要内容 制备与性质制备与性质（元素化学）（元素化学）物质结构物质结构配合物结构配合物结构酸碱平衡酸碱平衡沉淀平衡沉淀平衡氧化还原氧化还原配位平衡配位平衡元素通论元素通论s区元素区元素p区元素区元素d ,ds区元素区元素f区元素区元素三大模块内容：宏观三大模块内容：宏观 微观微观 宏观宏观+微观微观化学反应规律及在化学分析中的应用化学反应规律及在化学分析中的应用程度与方向程度与方向化学平衡（化学平衡（S G K） 影响因素影响因素 温度温度T 压力压力P 浓度浓度C 热量热量Q 反应介质反应介质 功功W（体

15、积功及电功）（体积功及电功）能量变化能量变化化学热力学（化学热力学（H U）速率速率化学动力学化学动力学原子结构原子结构 氢原子氢原子多电子原子多电子原子 周期律周期律 分子结构分子结构化学键本质化学键本质 结构理论结构理论晶体结构晶体结构各种反应各种反应物质分离物质分离物质鉴定物质鉴定应用为主应用为主无机反应主要类型无机反应主要类型理论部分理论部分理论理论: 80学时学时 5学分学分实验实验: 48学时学时 1.5学分学分酸碱滴定酸碱滴定重量分析重量分析沉淀滴定沉淀滴定氧化还原滴定氧化还原滴定配位滴定配位滴定28学习目的学习目的 化学类第一门基础课化学类第一门基础课 学会以化学的观点联系实际

16、问题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培养分析、综合考虑问题的能力 训练实验动手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学习专业基础课及专业课的“敲门砖敲门砖”29与中学教与学方法的不同与中学教与学方法的不同授课内容少，练习多，授课内容少，练习多，保证听懂，掌握。保证听懂，掌握。授课内容多，练习少，授课内容多，练习少，部分学生不一定完全听懂，部分学生不一定完全听懂，需课后认真看书，做习题。需课后认真看书，做习题。学习由老师安排，学习由老师安排，家长督促。家长督促。老师大

17、部分时间与学生老师大部分时间与学生相处，有问题可及时问。相处，有问题可及时问。 完全靠自觉完全靠自觉老师课后辅导时间较少，老师课后辅导时间较少，有问题要靠自己多思考，有问题要靠自己多思考，多与同学讨论。多与同学讨论。中学中学大学大学自主学习自主学习被动学习被动学习30重视实验技能的提高重视实验技能的提高课程学习方法课程学习方法注意问题如何提出注意问题如何提出解决的思路与方法解决的思路与方法借助怎样的理论与实验借助怎样的理论与实验培养自学能力培养自学能力主动学习主动学习课外参考资料课外参考资料扩大知识面扩大知识面利用网上教学平台及网络资源学习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善

18、于提出问题及发现矛盾抓住重点与难点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及时消化所学知识31考核要求考核要求平时成绩平时成绩出勤出勤作业作业笔试成绩笔试成绩（满分（满分100） 总成绩总成绩(满分满分100)平时成绩平时成绩 40%笔试成绩笔试成绩 60%课堂回答问题课堂回答问题网络课程学习情况网络课程学习情况课外小论文及讲解课外小论文及讲解32 上课及习题课安排上课及习题课安排正课：上课正课：上课1616周。周。课后习题课：每两周一次课后习题课：每两周一次( (时间地点另通知时间地点另通知) )。课后答疑：利用课间、习题课或电话、电子邮件、课后答疑：利用课间、习题课或电话、电子邮件、 预约等。预约等。作业要求作业要求 准备准备A A、B B两个作业本。两个作业本。 一般不抄题，写