无机化学绪论

1、1,INORGANIC CHEMISTRY,无机化学 Inorganic Chemistry,2,INORGANIC CHEMISTRY,绪论 一、化学学科的地位 二、化学前沿 三、本课程的学习内容 四、本课程的学习要求 五、预备知识,3,INORGANIC CHEMISTRY,一.化学学科的地位 化学是一门中心科学 1.化学是一门承上启下的中心科学 2.化学又是一门社会迫切需要的中心科学 3.化学是与信息、生命、材料、环境、能源、地球、空间和核科学等八大朝阳科学都紧密的联系、交叉和渗透的中心科学,4,5,奥运与科技, “祥云”火炬 它的外壳采用的是炫亮的轻薄铝合金材料 用橡胶漆喷涂火炬的下半

2、部分，赋予“祥云” 更好的柔软度和温和感。当火炬手手持火炬 的时候，感觉宛如在与同伴握手。,“祥云”使用燃料为丙烷,这种 燃料除了价格低廉外,燃烧后 只有二氧化碳和水，没有其他 物质，不会对环境造成污染。,6,奥运与科技,高科技的铝合金感光材料，让“地球”能屈能伸。先压缩在地下的，也就是说，球体结构必须是柔性的。而用升降台升起球体之后，演员需要在球体的立面上表演，因此升起后又要具有很强的稳定性，才能保障演出的安全和效果。,“地球”,7,奥运与科技,聪明的“烟花” KNO3、木炭粉和硫磺 奥运开幕式上燃放的烟花与我们平常节日看到的有点不一样，都是装有电脑控制芯片的“聪明”烟花 。,8,奥运与科技

3、,完美的“画卷” LED Lamp(led 灯)主要由 支架、银胶、晶片、金线、 环氧树脂五种物料所组成。,9,奥运与科技, 对天气人工干预 人工消雨，对于冷云，可通过飞机携带碘化银在云中进行催化作业；如果是暖云，则使用吸湿性的暖云催化剂。针对容易产生雷电的对流云，则采用火箭人工消雨方式。,10,CHEMISTRY,目前人类关心的热点问题： 人口问题（计划生育与人体保健） 资源问题（资源保护与充分利用） 能源问题（能源开发与节约） 粮食问题（开发新品种、增加产量） 环境问题（净化、美化、优化环境）,11,INORGANIC CHEMISTRY,化学带来的负面影响,12,13,INORGANIC

4、 CHEMISTRY,无机化学的定义 无机化学的地位,是在原子和分子层次上研究无机物的组成、性质、结构和反应的科学,无机化学是化 学科学的基础和 母体，其它许多化 学分支大都是从其 中分化、衍生、 生长起来的。,14,15,二、化学前沿,21世纪化学也面临四大难题 第一合成化学难题 第二材料化学难题(分子结构及其和性能的定量 关系) 第三生命化学难题(生命现象中的化学机理问题) 第四纳米尺度难题,16,INORGANIC CHEMISTRY,2005年诺贝尔化学奖获得者 74岁的法国人伊夫肖万、63岁的美国人罗伯特格拉 布和60岁的美国人理查德施罗克，因在烯烃复分解 反应研究方面的贡献而荣获2

5、005年度诺贝尔化学奖。,17,INORGANIC CHEMISTRY,2006年诺贝尔化学奖获得者 美国科学家罗杰科恩伯格 因在“真核转录的分子基础 ”研究领域所作出的贡献而 独自获得年诺贝 尔化学奖 。,18,INORGANIC CHEMISTRY,2007年诺贝尔化学奖获得者 2007年度诺贝尔化学奖授予德国科学家格哈德埃特尔，以表彰他在“固体表面化学过程”研究中作出的贡献。,19,美国Woods Hole海洋生物学实验室的Osamu Shimomura（下村修）、哥伦比亚大学的Martin Chalfie和加州大学圣地亚哥分校的Roger Y. Tsien（钱永健，钱学森的堂侄）因发现

6、并发展了绿色荧光蛋白（GFP）而获得该奖项。,2008年诺贝尔化学奖,20,我国无机化学在以下几个方面取得了令人瞩目的成绩,中国科技大学钱逸泰、谢毅研究小组在水热合成工作基础上,在有机体系中设计和实现了新的无机化学反应,在相对低的温度制备了一系列非氧化物纳米材料,吉林大学冯守华、徐如人研究组应用水热合成技术，从简单的反应原料出发成功地合成出具有螺旋结构的无机-有机纳米复合材料。,21,南京大学熊仁根、游效曾等在光学活性类沸石的组装及其手性拆分功能研究方面，设计和合成了具有手性与催化功能的无机-有机杂化的多维结构,中国科学院福建物质结构研究所洪茂椿、吴新涛等在纳米材料和无机聚合物方面的工作,引起

7、了国内外同行的广泛重视,22,北京大学高松研究小组在磁分子材料的研究方面取得了突出成果。,清华大学李亚栋研究组在新型一维纳米结构的制备、组装方面取得了突出的进展,23,INORGANIC CHEMISTRY,我国无机化学发展情况 无机化学在最近几年里所取得的突出进展主要表现在固体材料化学、配位化学方面，在某种程度上与国际保持同步发展。从传统的无机化学角度来看，生物无机化学和放射化学的研究则相对滞后。,24,INORGANIC CHEMISTRY,三、本门课的学习内容 绪论 (2学时) 第一章 气体 (2学时) 第二章 热化学 (4学时) 第三章 化学动力学基础 (4学时) 第四章 化学平衡 熵

8、和Gibbs函数 (7学时) 第五章 酸碱反应 (8学时),25,INORGANIC CHEMISTRY,第六章 沉淀溶解平衡 (4学时) 第七章 氧化还原反应 电化学基础 (7学时) 第八章 原子结构 (5学时) 第九章 分子结构 (4学时) 第十章 固体结构 (5学时) 第十一章 配合物结构 (2学时),26,INORGANIC CHEMISTRY,四、本课程的学习要求 1.课前要求预习，上课认真听讲并作好笔记。 2.考试成绩占70%；平时作业和测验占20%；考勤占10%。 3.在学习过程中注意前人的逻辑推理和思想方法，注重不断提高自己的自学能力和独立思考问题的能力。,27,INORGAN

9、IC CHEMISTRY,主要参考书: 无机化学第五版，大连理工大学无机化学教研室编（主要） 无机化学第三版，天津大学无机化学教研室编 无机化学与化学分析,史启祯 ,高等教育出版社,28,INORGANIC CHEMISTRY,五、预备知识 1.计算中的有效数字 （1）有效数字：从仪器上能直接读出（包括最后一位估计读数在内）的几位。,29,INORGANIC CHEMISTRY,注意 如果“0”在数字的前面，它只表示数值中小数点的位置，而不是有效数字。 如果“0”在数字的中间，则表示一定的数量，是有效数字。 如果“0”在数字的后面，一般也是有效数字。（一般采用科学表示法表示）,30,INORG

10、ANIC CHEMISTRY,(2)有效数字的加减法 计算结果的有效数字的位数应与各加减数值中 小数点后位数最少的相同。 例: 0.0121 1.0568 +)25.64 26.7089 (应写成26.71),31,INORGANIC CHEMISTRY,（3）有效数字的乘除 计算结果的有效数字的位数应与各数值中有效 数字的位数最少的相同，而与小数点的位置无 关。 例 0.01211.056825.64 =0.327865=0.328,32,INORGANIC CHEMISTRY,(4)对数中的有效数字 对数中的有效数字的位数应与真数的有效数字 的位数相同。 例： c(H+)=6.8 10-3

11、mol L -1 pH=-lg c(H+)/c =-lg(6.8 10-3) =3-0.83=2.17,33,INORGANIC CHEMISTRY,2.量纲 (1)量 （quantity ） 现象、物体或物质可定性区别和定量确定的属 性。分为一般意义的量和特定量。 一般意义的量如长度、时间、质量、温度、电 阻、物质的量浓度 ；特定量如某根棒的长度， 某根导线的电阻，某份酒样中乙醇的浓度。,34,INORGANIC CHEMISTRY,（2）基本量（base quantity） 在给定量制中约定地认为在函数关系上彼此独 立的量。 例： 在国际单位制所考虑的量制中，长度、质量、 时间、热力学温度

12、、电流、物质的量和发光强 度七个为基本量。,35,INORGANIC CHEMISTRY,（3）导出量（derived quantity）在给定量制中由基本量的函数所定义的量。 例： 在国际单位制所考虑的量制中，速度是导出量 ，定义为长度除以时间。,36,INORGANIC CHEMISTRY,（4）量纲（dimension of quantity） 以给定量制中基本量的幂的乘积表示某量的表 达式。 例： 若国际单位制中7个基本量的量纲分别用L、M 、T、 Q 、 I 、N和J表示，则某量A的量纲的表 达式为dimA=LMTIQNJ。 如力的量纲dimF=LMT-2；电阻的量纲dimR=L2MT-3I-2。,37,INORGANIC CHEMISTRY,（5）量纲一的量 quantity of dimension one 无量纲量dimensionless quantity 在量纲表达式中，其基本量量纲的全部指数均 为零的量。在国际单位制中，任何量纲一的量 其单位都是一，符号是1。 例：摩尔