工程化学绪论

大学化学主讲人：陈振宇博士/副教授

华中科技大学化学与化工学院Tel704Email:chenzhenyu@

2013年课程考核方式：总成绩＝考试成绩（满分80分）+平时成绩（满分20分）考试方式：闭卷考试考试内容：重点为作业及课堂上讲述内容平时成绩：课堂纪律(考勤等）+作业完成情况第一章绪论1.化学的过去、现在和未来2.工程化学的研究内容和学习目的3.化学学习的重要性

——化学与化学工业、化学与生活、化学与非化工类学科4.化学－科学中的双刃剑5.扩展内容－诺贝尔化学奖化学研究的对象和性质化学是研究分子层次范围内的物质的组成、结构、性能及其变化规律和变化过程中能量关系的科学；其研究对象包括：原子、分子、生物大分子、超分子和物质凝聚态等。化学是分子科学，是物质科学的基础学科之一；化学是一门中心的、实用的创造性的科学学习化学的重要意义

在人类面临的能源、粮食、环境、人口与资源等大问题、诸如天然能源的有效利用、新能源的开发、环境保护、肥料、农药、人口的控制、资源的合理开采与利用、人们的衣食住行都离不开化学学科。由于各学科之间的相互渗透日益增强，化学已经渗透到每个工程技术领域。材料、能源、信息是现代文明的三大支柱．而材料又是能源和信息技术的物质基础。例如信息采集、处理和执行都需要各种功能材料，可以肯定，现代工程技术上所面临的课题．需要的化学知识会越来越多。

化学是

二十一世纪的核心学科之一

化学家徐光宪院士

化学是

自然科学中承上启下的中心科学学习化学的重要意义简话化学发展(1)实用和自然哲学时期(～公元前后)古代化学(15世纪以前)

100万年前，原始社会，火的利用；

公元前3000年左右，奴隶社会，以实用化学工艺为特征：埃及：炼铁、鞣制皮革、提取药物香料、制造陶器公元前2500-2000年，中国铜的冶炼技术，殷代青铜公元前一世纪，中国发明了造纸术商代青铜器(铜锡合金)古代化学

关于宇宙的结构问题，最早的见解是我国商末（约公元前1140年）出现在“易经”中的“八卦”和“五行”学说。公元前五世纪，安培多克尔(Empedocles)提出宇宙是由水、火、气、土“四原质”构成的。公元前400年德谟克利特提出朴素的原子论。公元前四世纪，亚里斯多德(Aristotle)提出冷、热、干、湿的“四原性”学说简话化学发展ImmortalPhilosopherofAntiquityAristotle384-322B.C.Plato427-347B.C.简话化学发展简话化学发展(2)炼金术、炼丹术时期(公元前后～公元1500年)

封建社会，中国道家化学炼丹（Pb3O4、HgS）公元二世纪，东汉魏伯阳著有世界最早炼丹术文献公元四世纪，东晋葛洪著有炼丹术巨著，发现了反应的可逆性（HgS←→Hg;Pb3O4←→Pb）以及金属间的取代（Fe和Cu盐）这段时期，化学走入了歧途，但积累了更多的化学知识，提高了实验技术，制作了操作器皿。古代化学简话化学发展(3)医化学时期(公元1500～1700年)

16世纪初，欧洲资本主义工业的发展迫使化学走上正路炼金术改革，化学方法制成药剂（无机物）明代李时珍《本草纲目》，列有中药材、矿物1000多种并附有制备方法、性质介绍明代宋应星著有《天工开物》(1639年)，总结了我国的工业技术.古代化学简话化学发展(4)燃素说时期(公元1700～1774年)

英国的波义尔(Boyle)提出各种物质的微粒都是由基本粒子的不同聚集体构成的。对燃烧现象认为火是由一种实在的、具有重量的火微粒构成的。1700年，德国的施塔尔(Stahl)提出“燃素说”，清除了“原性”学说。法国拉瓦锡(Lavoisier)的燃烧的氧学说，近代化学由此萌芽。古代化学JustusvonLiebigFriedrichAugustKekuléFriedlichWöhler欧洲近代化学家J.WillardGibbsSvanteAugustArrhenius

电离学说J.WillardGibbs化学热力学FritzHaberThelaboratoryapparatusdesignedbyFritzHaberandRobertLeRossignolforproducingammoniafromhydrogenandnitrogen近代经化学暑的发域展趋扯势和顶特点(1嫌)从货宏观望到微间观(2博)从离体相夸到表旋相(3刑)从孙定性梦到定急量(4筋)从红单一谣学科粒到交竿叉学选科(5安)从蛙研究壤平衡填态到竹研究跃非平批衡态化学别学科载的发鼓展趋略势单用疫宏观凶的研名究方旺法是叹不够象的，焰只有供深入匹到微但观，供研究届分子宝、原乓子层北次的检运动忌规律渐，才灶能掌层握化露学变绑化的螺本质奋和结螺构与降物性赖的关悔系。(1包)此从宏科观到铜微观化学循学科恰的发缺展趋日势在多鸟相体挂系中鸦，化魂学反阀应总娃是在翠表相美上进价行，斑随着考测试犬手段罚的进掉步，题了解导表绝相反肾应的败实际唯过程禾，推驶动表漠面化昆学和苏多相敌催化舅的发依展。(2触)净从体级相到衰表相化学陡学科维的发丹展趋豪势随着场计算巴机技尸术的杂飞速窗发展发，大陆大缩拴短了萄数据诵处理途的时添间，皮并可握进行隙人工度模拟格和自女动记探录，羞使许炊多以章前只罗能朽做定乱性研诱究的驳课题汽现在诸可进以行定撤量监疤测。(3气)塑从定摧性到条定量化学乡丰学科秒的发镰展趋性势化学茎学科肚与其腊他学圣科以惩及化坛学内尿部更本进一贿步相唱互渗擦透、鸡相互猜结合踩，形控成了辛许多族极具召生命拳力的交叉科学坦，如批生物剩化学麻、地生球化迫学、愚天体迈化学汁、计徒算化陵学、湿金属跳有机探化学杰、物踩理有吹机化蜡学等仆。(4小)口从单序一学揪科到交叉学科化学法学科牵的发城展趋柏势经典计热力嫌学只吼研究追平衡滩态和种封闭笔体系增或孤弃立体固系，趴然而秤对处字于非任平衡吩态的摸开放茎体系圾的研董究更酬具有防实际雁意义岔，自19亦60年以犯来，过逐渐戴形成切了非背平衡镇态热涉力学员这个麦学科励分支甩。(5跌)从赠研究址平衡眉态到版研究螺非平悲衡态现代约化学幻玉的若崖干基翼本问都题反应招过程浓与控公制合成个化学基于芒能量羡转换停的化灿学反劲应新反袋应途剖径与推绿色困化学设计冶反应纳米壶化学积与单持分子布化学复杂誉体系刻的组耕成、弟结构颠与功战能间庭关系建研究物质与的表姨征、适鉴定跟与测撒试方定法工程胆化学衔的目的和内境容“工征程化凉学”删课程忆的教配学学田习是泰为了魄进行康高素修质的粪化学葵通才格教育匪。使兴大家江的基芝础知韵识、珍科学弃素质系得到这提高准。材使工触科背民景的两同学抚能将闸化学饭理论搅、方奋法与央工程球技术亏结合根，分奴析、简认符识工僻程技钻术中炮的化撑学问尝题。“工钟程化婆学”顿课程祝是现勾代化油学导朗论课亭程。芽介绍悟物质盼的基展本结破构理斑论和愧化学腿反应急的基拌本规桃律，沸细分偷为一涝下内棉容：1.温理论箱化学狭：化校学热钥力学渠、化阅学动蚀力学崖、物第质结丝式构理吧论。2.背基本及知识枯和应爪用化亭学：秘物质尼的性高质、董与其睛他学骆科的程渗透筒。3.嫌实验摩化学识：基痰本操铅作、候数据复测定烧、性阵质或凳理论奇的验叶证。化学逆的作纺用和旺未来1.目前赌全球绪关注案的四颜大热贼点问古题：环境烛的保怜护能源卧的开堪发和烤利用新材嗽料的链研制生命屠科学化学密与国遍防化学连对健孟康和雄生命汗的贡诞献（悟药物嫌化学凡）化学挨与衣——服装食——农业旬，食象品住——住房要和家闷庭陈镜设品你方面蚀的作幕用（建猛筑材摊料）行——交通柱工具跑、燃略料2.化学首是一侨门实动用的偶科学香：3.化学理与其皇他学百科交勺叉渗物透——生命姿科学19休53年英貌国《自然》杂志撤发表面了英淹国克性里克监和美卧国沃街特森焦的DN付A双螺饮旋结浇构的家分子忍模型下，通衣过X-射线转结构晴分析甘确定娇了生耐命物蓬质-核酸悼的空便间结帖构。DN模A双螺庙旋结旱构的早解析税奠定今了当吴今分间子生售物学傍的基内础。间二人掉因此吊而获笨得19承62年诺庆贝尔译生理尸和医破学奖螺。化学所在应叠用中润的教盈训吗啡阿片拢是罂煎粟科啄植物部罂粟道未成剪熟果邻的浆忍汁，术其中扰至少音含有25种生晶物碱跌，而盗吗啡李含量绑最高甲可达20址%左右犁。自猾古人油们就喉知道欣阿片边有镇坚痛止住咳等膊功效谱。18位05年从摘阿片箭中提庭取分凑离得屑到纯语品吗俗啡（Mo乐rp惜hi劈燕ne判)，19允52年全昏合成坛吗啡起。吗啡结构：

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