大学教材《无机及分析化学》PPT之00-绪论

无机及分析化学吴康兵（Ph.D）[e-mail]13971395793一、课程安排及内容对无机化学、分析化学课程的基本理论、基本知识进行优化组合、有机结合而成的一门独立的新课程。理论（64学时）＋实践（32学时）课程基本内容1、化学热力学基础化学反应有的放热（中和、燃烧等）、有的吸热（如分解等）;如何定义？如何计算？化学热力学化学热力学研究重点之一：计算反应热Zn片放入HCl：Zn+HCl=ZnCl2+H2Cu片放入HCl：——不发生类似反应。为什么？化学热力学化学热力学研究重点之二：判断反应发生的方向AgNO3中逐渐加入KCl：澄清－混浊－沉淀Ag++Cl-AgCl涉及反应进行程度、即化学平衡生成沉淀后加入浓氨水：——沉淀溶解。涉及平衡移动化学热力学研究重点之三：化学平衡2、化学动力学基础N2＋3H2＝2NH3——热力学计算：此反应在常温常压下可自发进行。实际上此反应极慢，必需一定T，p和催化剂化学动力学化学动力学：反应速度、反应机理。——即把反应可能性变成现实性。3、近代物质结构理论研究原子结构、分子结构、晶体结构，了解物质的性质、化学变化与物质结构之间的关系。7N:+77e2e5e+71s22s22p3N2：三键、稳定:NN:OHH:..104°45′HF：9F：1s11s22s22p51H：++H2O？8O：1s22s22p4H2O是不是直角？CH4：HHHHc6C2s22p2貌似只能形成CH2。sp3杂化4、元素化学在元素周期律的基础上：了解重要元素及其化合物的结构、性质的变化规律；了解常见元素及其化合物在各有关领域中的应用。5、掌握物质组成的化学分析法及相关理论利用平衡原理和物质的化学性质，确定物质的化学成分、测定各组分的含量（即定性分析与定量分析）。6、了解一些最常见的仪器分析方法如分光光度法。二、课程学习目的——无机、分析化学的基本理论、处理问题的基本方法。——无机、分析化学实验的基本操作和技能。提高分析问题、解决问题的能力！弄清楚最基本的两条：1、什么是无机及分析化学？2、非化学专业为什么要学无机及分析化学？若干年后：1、工作中面临的问题是否涉及化学？能否用化学的手段来解决？2、查阅什么样的文献资料来解决？寻找什么样的合作者？无机及分析化学南京大学编写,高等教育出版社医学基础化学实验，双语版华中科技大学出版社三、教材及参考书1、化学与社会吴旦主编，科学出版社，2002非化学专业；减少纯化学理论，增加化学的应用知识；绪论、化学反应的基本规律、物质结构及其性质、能源与化学、水资源与化学、材料与化学、腐蚀与化学、生活与化学。2、21世纪的分析化学汪尔康主编，科学出版社，1999化学学习三境界：I：“走近化学”，对化学学科有整体了解，对学科特点有宏观的把握。II：“走进化学”，对化学进行深入的学习与研究，掌握化学的语言、研究内容、方法、理论等。III：“走出化学”，学习的最终目的在于应用，必须走出为学而学的狭隘圈子，要为人类和社会做出贡献。四、几点建议2、尽早适应大学教学。大学不同于高中，内容多，学时有限，不可能面面具到。3、培养自学能力，充分利用图书馆，查阅各种资料，巩固和提升自己的基本理论和基本知识。具体几点建议：1、注意以下环节：预习—笔记—适当的练习—总结5、理解、创新最重要。本课程信息量大，抛弃“死记”，贵在理解，注重培养自己的创新能力。当然有些基本知识还是需要记忆的。6、重视无机及分析化学实验4、提倡多问，多交流。—通过实验，巩固、深入、扩充理论知识；—掌握实验基本操作，培养重事实、贵精确、求真相、尚创新的科学精神，提高分析问题、解决问题的能力。化学与化学研究一、化学是什么？ChemistryChem-is-try化学是一门在分子层次（原子、分子或离子）或分子以上层次（超分子、纳米）研究物质的组成、结构、性质、变化及应用的科学。[NaFe6(2-OMe)12(dbm)6]+的x-射线结晶学的超分子结构【分子以上层次？】二、化学的特点——实验性很强的科学没有实验就没有发现：没有实验就没有理论的进步和发展：居里夫妇发现铀矿石的放射性比提纯后铀化合物强，估计有一种放射性更强的新元素存在，1899-1902这4年内，经过上万次的重结晶，从8吨沥青铀矿得到0.1g的RaCl2，测定了镭的原子量。1986年氧化物高温超导的发现，促进了超导理论。1、化学的来源三、化学的发展与未来传统工艺古希腊的哲学家人类利用化学手段提高劳动技能，改善物质生活条件中积累起来；不从事实验，仅仅从事脑力劳动。(1)化学的前奏(2)创建近代化学理论(3)现代化学的兴起2、化学发展的简要历程火、制陶、冶金、火药、造纸、炼丹术与炼金术1803年，道尔顿的原子学说；1811年，阿伏加德罗的分子学说19世纪末，X射线、放射性和电子打开了原子和原子核内部结构的大门，形成各种理论，进入繁荣发展的局面。3、当今化学发展之路化学已有200余年的历史，是一门成熟的老科学，20世纪的化学已取得了辉煌的成就，那么21世纪的化学又将如何发展呢？我的专业是化学,从学化学,教化学,到研究化学已有几十年了,可是现在我却有点搞不清楚化学的定义了。我深深感到科学的发展太快了,需要对化学学科重新认识,重新定位。徐光宪北京大学稀土材料化学及应用国家重点实验室当前化学发展的总趋势可概括为：宏观微观，静态动态，定性定量，体相表相，描述理论。21世纪的化学将与生命、材料、信息、能源、环境等科学相互交叉，相互渗透，相互促进，实现共同大发展。例1、现代光、电、磁、计算机的发展以及测试水平的进步，宏观微观STM（扫描隧道电镜）和AFM（原子力显微镜），可观察原子的真实大小，由原先的间接推导到直接观察。Cu原子在Si表面的STM照片NMR（核磁共振）、X衍射等推断C60的结构例2、新化合物大量涌现近3000万种（CA登录到2000年）、20世纪末，每年报导100万种，美国的化学物质的产值为4000亿美元例3、化学与其他学科相互交叉、相互渗透(1)化学与生命:生物医学检测：生物大分子（DNA）、生物小分子（DA）、生物标记物（8－羟基脱氧鸟苷）人类基因组计划；蛋白组计划2002年诺贝尔化学奖：生物大分子的结构分析方法。可以迅速可靠地确认蛋白质，更好的了解蛋白质在细胞中的作用，给新要开发带来革命性变化。DNA传感器：DNA杂交(2)化学与环境:环境污染物的监测：COD、总氮、总磷、重金属离子，酚类污染物、农药残留等污染控制与修复：吸附、光催化降解、电化学降解、生物降解(3)化学与材料:各种新型材料的出现（纳米材料、液晶、隐形飞机材料等）离不开化学；NitricOxide-ReleasingSilicaNanoparticles各种新型药物的合成：(4)化学与药物药物的成分分析及体内代谢研究：(5)化学与食品食品安全检测：苏丹红、农药残留、牛奶中兽药残留、三聚氰胺等食品添加剂的合成、提取：