无机化学&有机化学

化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月沈爱国武汉大学化学与分子科学学院化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月化学发展简史•（1）古代及中古时期：–17世纪中叶以前•（2）近代化学时期：–17世纪后半叶到19世纪末•（3）现代化学阶段：–20世纪20、30年代以来化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月古代及中古时期的化学陶器青铜医药化学冶金化学实用性、经验性和零散性化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月近代化学时期玻意耳拉瓦锡道尔顿阿佛加德罗门捷列夫化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月现代化学时期19世纪末的三大发现之一：X射线德国物理学家伦琴（WilhelmKonradRÖntgen，1845—1923）第一张X光照片“科学史表明，在每一个发现中通常都在成就和机遇之间存在一种特殊的联系，而许多不完全了解事实的人，可能会倾向于把这一特殊事例大部分归功于机遇。但是只要深入了解您独特的科学个性，谁都会理解这一伟大发现应归功于您这位摆脱了任何偏见、将完美的实验艺术和极端严谨自觉的态度结合在一起的研究者。”——普鲁士科学院在祝贺伦琴获得博士学位50周年化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月现代化学时期19世纪末的三大发现之二：天然放射性法国物理学家贝克勒尔（1852-1908）法国物理学家皮埃尔·居里法国物理学家玛丽·居里化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月现代化学时期19世纪末的三大发现之三：电子英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆生（JosephJohnThomson,1856—1940）阴极射线电磁波？负电的粒子流？X射线天然放射性化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月X射线、天然放射性以及电子这三项重大发现动摇了物理学的传统观念，也冲击着道尔顿（T.Dalton）“原子是不可分割的最小微粒”这一观点，其重要意义在于打开了“原子结构”和“原子核结构”的大门，使物理学和化学研究进入了“微观世界”，孕育了新的科学概念和科学理论……化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月化学学科的分类化学高分子化学分析化学物理化学有机化学无机化学化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月无机化学的定义研究除碳、氢化合物及其衍生物之外的所有元素的单质和化合物的组成、结构、性质、变化规律及应用的化学分支。——无机化学化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月无机化学发展里程碑1748年，37岁的罗蒙诺索夫在观察了各种物质的变化后，对他朋友欧拉写到：“一切发生在自然界里的变化，实际上的情况总是这样，在一种物体里耗费了多少，在另外一种就添上多少。”“失眠的钟点有几小时，睡觉的时间就少了几小时。”这是罗蒙诺索夫确信质量守恒最早的阐述。俄国科学家米·华·罗蒙诺索夫（1711—1765）化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月无机化学发展里程碑1711年，生于俄国霍尔莫果尔海滨的渔民之家1730年，考入了斯拉夫-希腊-拉丁学院1735年，以优异的成绩被保送入彼得堡科学院学习俄国科学家米·华·罗蒙诺索夫（1711—1765）1736年，作为三名优秀学生代表之一被派往德国学习1748年，罗蒙诺索夫创办了俄国第一个装备有精密的分析天平等仪器的化学实验室。他最先将定量方法引入化学分析中。1755年，创办莫斯科大学1756年，罗蒙诺索夫提出了质量守恒和能量守恒的观点。1741年，他创立了物质结构的原子一分子学说化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月无机化学发展里程碑英国化学家道尔顿（J.Dalton，1766-1844）1808年英国物理学家和化学家JohnDalton发表了他的《化学哲学新体系》上卷第一部分，论述了物体的结构，系统阐明了科学原子理论的观点及其由来。他认为物质是由小的离散的微粒-原子所组成。当时由于道尔顿的原子学说几乎可以圆满解释当时所有的化学现象和经验定律，因此很快得到了化学界的普遍支持。化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月无机化学发展里程碑阿佛加德罗分子假说意大利科学家阿梅迪奥·阿佛加德罗（AmedeoAvogadvo）1811年，意大利物理学家和化学家AmedeoAvogadvo(阿梅迪奥·阿佛加德罗)。假设在同一条件下，同体积的气体含有相同数量的微粒。他把这些微粒称为分子，并提出在同温同压下同体积的任何气体含有相同数目的分子，即阿佛加德罗分子假说。化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月无机化学发展里程碑俄国化学家盖斯GermainHenriHess(1802-1850)在任何化学反应过程中的热量，不论该反应是一步完成的还是分步进行的，其总热量变化是相同的。——盖斯定律化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月元素化学——无机化学的开端化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月无机化学的发展英囯化学家戴维（H.Davy）1807－1808年间，英囯化学家戴维（H.Davy）等人通过电解，制得了活泼金属钾、钠、镁、钡等，随后人们用金属钾、钠为强还原剂又得到了如硼、硅、铅等元素的单质。化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月无机化学的发展德国化学家本生（R.W.Bunsen1811－1899）德国物理学家基尔霍夫（1824－1887）本生和基尔霍夫发明了原子光谱法化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月无机化学的发展琼斯·雅可布·贝采里乌斯(JonsJacobBerzelius)从1807－1818年，他制定了化学符号表示法系统（就是我们今天所用的以拉丁文开头1－2个字母作为化学符号），测定了许多元素的原子量。如果不考虑所列的许多元素的原子量是正确值的两倍这一点，那么他在1828年发表的原子量表和今天的原子量表十分接近。他先后发现了铈、硒和钍，分离出硅、锆和钛。化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月无机化学的发展德国化学家马格拉夫（S.A.Marggraf，1719－1782）1768年德国化学家马格拉夫（S.A.Marggraf，1719－1782）发现氢氟酸后，在制取单质氟气的过程中，不少科学家的健康受到摧残，有的甚至献出了生命。化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月无机化学的发展法国化学家莫瓦桑（H.Moissan，1852－1907）法国化学家莫瓦桑（H.Moissan，1852－1907）在实验室中曾经中毒四次中断了实验，终于在1886年通过电解第一次析出了氟气。自1768年发现氢氟酸1886年制得单质氟，历时118年。莫瓦桑由于这一发现而荣获1906年诺贝尔化学奖。然而就在他获奖后三个月后，他因长期受到氢氟酸和氟的侵蚀而去世了。化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月无机化学的发展为什么有限的几十种元素经由他们不同的结合方式可以形成成千上万种化合物，这些元素间是否存在一种自然的内在联系呢？化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月群英荟萃揭示元素周期律德国化学家德贝莱纳（J.M.Dobereiner，1780－1849）德国化学家德贝莱纳（J.M.Dobereiner，1780－1849）1829年发现在当时已知的54种元素中有几个性质相近的元素组，每组包括三个元素。如锂、钠、钾，钙、锶、钡，氯、溴、碘等等，并且每组的元素中间那种元素的原子量约为前后两种元素原子量的算术平均值。化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月群英荟萃揭示元素周期律法国化学家尚古多（B.de.Chancourotois，1820－1886）把元素按原子量大小，顺序地标在圆柱体表面的螺旋线上，注意到元素性质随其原子量的变化具有周期性。1860年后，化学家们逐步认识到元素的性质和它们的原子量之间可能存在着某种函数关系。1865年，英囯化学家欧德林（W.Odling，1829－1921）按原子量排列元素的顺序，初步排列出今天元素周期表中的卤族、氧族、氮族等。化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月群英荟萃揭示元素周期律英囯化学家纽兰兹（J.A.R.Newland,1837－1898）1866年英囯化学家纽兰兹（J.A.R.Newland，1837－1898）发表了题为《八音律与原子量数字关系的起因》的论文，他按原子量大小给元素编上序号，把它们的序号依次排列，看出了有类似于音乐中的八音阶的规律。由于他既没有考虑到有尚未发现的元素，也没有估计到他所用的原子量有误，致使他没有将元素间的规律揭示出来。化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月群英荟萃揭示元素周期律俄国化学家门捷列夫（P.I.Mendeleev，1804－1907）在这些工作基础上，俄国化学家门捷列夫（P.I.Mendeleev，1804－1907）与德国化学家迈尔（J.L.Mever，1830－1895），通过各项的研究后在1869年同时发现了化学元素周期律。化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月无机化学的发展英囯物理学家瑞利(J.W.S.Rayleigh，1842-1919)化学家拉姆塞（W.Ramsay，1852－1916）瑞利和拉姆塞采用不同方法分别制得惰性元素－氩化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月无机化学的发展比利时化学家索尔维（E.Solvay，1838－1922）索尔维制碱（1861，比利时人，E.Solvay，1838－1922）化学与分子科学学院HistoryofModernChemistry近代化学发展史近代化学发展史讲义2012年9月无机化学的发展候德榜（1809－