无机化学原理第1章教案.ppt

1、无机化学：无机化学基本原理,江西医药学校,什么是大学？, 培养人才；服务社会；思想宝库；理想源泉。 做人；做学问。 大大的学，自由地学，自觉地学。 理想主义: 最高堡垒 最后堡垒 Your dream is coming true here！,希望寄托在你们身上。 毛泽东，1957,今日之责任，不在他人，而全在我少年。少年智则国智，少年富则国富，少年强则国强，少年独立则国独立，少年自由则国自由，少年进步则国进步，少年胜于欧洲，则国胜于欧洲，少年雄于地球，则国雄于地球。 梁启超，1900,“无机化学基本原理”学什么,系统地学习无机化学基本理论： 热力学原理与四大平衡 结构原理（原子、分子、晶体）

2、 元素周期律 结构-性质的关系 用这些理论去分析、研究和解决无机化学问题, 包括理论问题和实际应用问题。,“无机化学基本原理”怎样学,1以无机化学基本原理为纲 理论框架- * 热力学原理与四大平衡 宏观 * 结构原理（原子、分子、晶体） 微观 * 元素周期律 宏观和微观 理论模型背景，适用范围，要点，解决什么问题，缺陷。2. 思维方法-归纳法和演绎法3预习- 复习 - 总结： 规律性、特殊性、反常性, 记忆重要性质。4作业5实验,主要参考书目,1、华彤文等，普通化学原理，北京大学出版社，2001。2、严宣申等，普通无机化学，北京大学出版社，1999。 3、武汉大学等，曹锡章等修订，无机化学（第

3、3版，上、下 册），高等教育出版社，1994。4、宋天佑，程鹏，王杏乔，无机化学（上册），高等教育 出版社，2004。5、宋天佑，徐家宁，程功臻，无机化学（下册），高等教 育出版社，2004。6、F.A.Cotton, G.Wilkinson, P.L.Gaus，Basic Inorganic Chemistry (3rd ed.), John Wiley & Sons (Asia) Pte Ltd., 2001。7、蔡少华, 龚孟濂, 刘杰，无机化学习题解答，中山大学 出版社，2004。8、竺际舜主编，无机化学习题精解，科学出版社，2001。,第1章 绪 论,一、化学是中心科学 1.材料：高

4、纯Si、 GaN、超导材料、塑料、医药、仿生材料 2.生命： Hem + O2 = HemO2 （血红蛋白Hem） CO (g) + HemO2 (aq) = O2 (g) + Hem(CO) (aq) K = 210 3.环境：环境污染治理 4.能源：煤、石油、核燃料发电,一、化学是中心科学(续),研究对象: 原子核 原子、分子、晶体 生物体 物体,天体,推荐1本书：Ronald Breslow, Chemistry Today and Tomorrow The Central, Useful, and Creative Science.,R.布里斯罗，化学的今天和明天 一门中心的、实用的和

5、创造性的科学，科学出版社，1998.,图1. 1种可能与HIV病毒中功能活化酶相结合的待试药物的计算机模拟图像,治疗爱兹病的药物?,图2. 南极上空臭氧层中的空洞(根据NASA卫星提供的数据绘制: 左图: 1993.10.06; 右图: 2006.10.20, 臭氧空洞达1060 万平方英里),环境保护,图3. 美国North Carolina州Triangle研究所的半导体研究室,许多化学研究并不仅仅在试管和烧瓶中进行。,诺贝尔化学奖获奖名单及研究领域(1994 2006),2006年：美国斯坦福大学的罗杰-考恩伯格因为在真核转录分子基础方面的研究获得诺贝尔化学奖 。2005年：授予发现有机

6、物合成转换(烯烃复分解反应)领域方面做出贡献的法国石油研究所化学家埃维斯-沙文(Yves Chauvin, 74岁) 、美国加州理工学院的化学教授罗伯特-格鲁布斯(Robert H. Grubbs, 63岁) 和美国麻省理工学院教授理查德-施罗克(Richard R. Schrock, 60岁)。烯烃复分解反应广泛应用在化学工业，尤其是制药业和塑料工业 。2004年：以色列科学家阿龙-西查诺瓦、阿弗拉姆-赫尔什科和美国科学家伊尔温-罗斯，表彰他们在蛋白质控制系统方面做出重大发现: 人类细胞如何控制某种蛋白质的过程，具体地说，就是人类细胞对无用蛋白质的“废物处理”过程。,诺贝尔化学奖获奖名单及研

7、究领域(1994 2006) (续),2003年：美国的彼得阿格雷和罗德里克麦金农，表彰他们在细胞膜通道方面做出的开创性贡献。 彼德.阿格雷(54岁), 罗德里克.麦金农 (47岁) : 细胞膜: H2O通道 金属离子(K+, Na+, Ca2+)通道 从分子 原子水平研究生物! 治疗肾脏病, 心脏病,肌肉病, 神经系统病2002年：美国的约翰芬恩、日本的田中耕一、瑞士的库尔特维特里希，表彰他们发明了对生物大分子进行确认和分析的方法。,诺贝尔化学奖获奖名单及研究领域(1994 2006) (续),2001年：美国的威廉诺尔斯、巴里夏普莱斯、日本的野 依良治，表彰他们在更好地控制化学反应方面所作

8、出的贡献 。这为发明治疗心脏疾病和帕金森病的药物铺平了道路。2000年：美国的阿兰黑格和阿兰麦克迪尔米德、日本的 白川秀树，表彰他们发现了导电的塑料和研发具有传导性能 的聚合体。1999年：美国的阿米德泽维尔，表彰他在基本化学反应领 域所作出的先驱性研究。他将飞秒(fs, 10-15 s)光谱学应用于化学反 应的转变状态研究。1998年：美国的沃尔特科恩，表彰他在60年代提出密度泛 函理论。英国的约翰波普，表彰他发明了测验化学结构和 物质特性的计算机技术。,诺贝尔化学奖获奖名单及研究领域 (续)(1994 2006) (续),1997年：美国的保罗博耶、英国的约翰沃克、丹麦的詹 斯斯科，表彰他

9、们在研究身体细胞是如何储存和传递能量 方面所取得的成果。1996年：英国的哈诺德克奥托、美国的小罗伯特荷尔、 理查德斯莫利，表彰他们发现了布基球(C60, C70, C140 )，这是一种球型的 碳分子。1995年：荷兰的保罗克鲁特恩、美国的马里奥莫利纳、 F罗兰，表彰他们在研究臭氧层形成和破坏方面所取得的 成果。1994年：美国的乔治A欧拉，表彰他在碳氢化合物即烃 类研究领域所作出的杰出贡献。,二、什么叫“化学”,1 .化学的定义2 .化学变化的特点 3 .化学的分支学科（二级学科） 4 .化学实验的重要性5 .回顾史实，瞻望前沿,1 .化学的定义：,从原子、分子及其凝聚态层次上研究物质的组

10、成、结构、性质、变化规律及其应用的科学。 物质的凝聚态: s solid （固体） l liquid（液体） g gas（气体） 等离子体(plasma) 玻色-爱恩斯坦冷凝体（1995） 费米冷凝体（2004）,2 .化学变化的特点：,2. 1 化学变化是质变 H2O (l) = H2O (s) 2H2O (l) = 2H2 (g) + O2 (g) 2. 2 化学变化是定量的 2H2O (l) = 2H2 (g) + O2 (g) 36 4 32 吸热 (H 0)2 . 3 化学变化伴随能量变化：放热、吸热 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (l) 放热 (H 0),3 .化

11、学的分支学科（二级学科）,无机化学 分析化学 有机化学 物理化学 高分子化学,3.1 无机化学,无机化学是研究除C、H化合物及其衍生物以外的所有元素和化合物的的组成、结构、性质、变化规律及其应用的化学分支。 1871年，俄国门捷列夫发表“元素周期表”，含68个元素。,3.1 无机化学 (续),40年代：铀矿中U含量约十万分之几制原子弹、氢弹。有机磷萃取剂TBP或P204 40% - 60% U50年代半导体：Si、 Ge、In、U高纯度。60年代航天,无机化学热点：材料、生命、能源、环境,无机材料化学： 光、电、磁、热等功能材料和机械材料生物无机化学：人体中25种金属元素 有机金属化学： 含M-C键化合物。超真空，无水，无O2。 催化剂、半导体、药物、能源。,3 . 化学的分支学科（二级学科）（续）,3.2 分析化学 化学分析、仪器分析 定性、定量 成分分析、结构分析 无机分析、有机分析3.3 有机化学 10，000，000多种有机化合物。 人工成牛胰岛素晶体 （1965，中国科学院）,3 .化学的分支学科（二级学科）（续）,3.4 物理化学 化学热力学、化学动力学、结构化学 3.5 高分子化学 全世界高分子聚合物年产量1亿吨 4 .化学实验的重要性5 .回顾史实，瞻望前沿,