無機化學(xué)緒論

1、.1無機化學(xué)無機化學(xué) Inorganic ChemistryInorganic Chemistry.2 緒論緒論一、化學(xué)學(xué)科的地位一、化學(xué)學(xué)科的地位二、化學(xué)前沿二、化學(xué)前沿三、本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容三、本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容四、本課程的學(xué)習(xí)要求四、本課程的學(xué)習(xí)要求五、預(yù)備知識五、預(yù)備知識.3一一.化學(xué)學(xué)科的地位化學(xué)學(xué)科的地位化學(xué)是一門中心科學(xué)化學(xué)是一門中心科學(xué)2.2.化學(xué)又是一門社會迫切需要的中心科學(xué)化學(xué)又是一門社會迫切需要的中心科學(xué).4.5 “祥云祥云”火炬火炬 它的外殼采用的是炫亮的輕薄鋁合金材料它的外殼采用的是炫亮的輕薄鋁合金材料 用橡膠漆噴涂火炬的下半部分，賦予用橡膠漆噴涂火炬的下半部分，賦予“祥

2、云祥云” 更好的柔軟度和溫和感。當(dāng)火炬手手持火炬更好的柔軟度和溫和感。當(dāng)火炬手手持火炬 的時候，感覺宛如在與同伴握手。的時候，感覺宛如在與同伴握手。 “祥云祥云”使用燃料為丙烷使用燃料為丙烷,這種這種燃料除了價格低廉外燃料除了價格低廉外,燃燒后燃燒后只有二氧化碳和水，沒有其他只有二氧化碳和水，沒有其他物質(zhì)，不會對環(huán)境造成污染。物質(zhì)，不會對環(huán)境造成污染。.6 高科技的鋁合金感光材料，讓高科技的鋁合金感光材料，讓“地球地球”能屈能能屈能伸。先壓縮在地下的，也就是說，球體結(jié)構(gòu)必伸。先壓縮在地下的，也就是說，球體結(jié)構(gòu)必須是柔性的。而用升降臺升起球體之后，演員須是柔性的。而用升降臺升起球體之后，演員需要

3、在球體的立面上表演，因此升起后又要具需要在球體的立面上表演，因此升起后又要具有很強的穩(wěn)定性，才能保障演出的安全和效果。有很強的穩(wěn)定性，才能保障演出的安全和效果?！暗厍虻厍颉?7聰明的聰明的“煙花煙花” KNO3、木炭粉和硫磺、木炭粉和硫磺 奧運開幕式上燃放的煙花與我們平常節(jié)日看到奧運開幕式上燃放的煙花與我們平常節(jié)日看到的有點不一樣，都是裝有電腦控制芯片的的有點不一樣，都是裝有電腦控制芯片的“聰聰明明”煙花煙花 。.8完美的完美的“畫卷畫卷”LED Lamp(led 燈燈)主要由主要由支架、銀膠、晶片、金線、支架、銀膠、晶片、金線、環(huán)氧樹脂五種物料所組成。環(huán)氧樹脂五種物料所組成。 .9 對天氣人

4、工干預(yù)對天氣人工干預(yù) 人工消雨，對于冷云，可通過飛機攜帶碘人工消雨，對于冷云，可通過飛機攜帶碘化銀在云中進(jìn)行催化作業(yè)；如果是暖云，化銀在云中進(jìn)行催化作業(yè)；如果是暖云，則使用吸濕性的暖云催化劑。針對容易產(chǎn)則使用吸濕性的暖云催化劑。針對容易產(chǎn)生雷電的對流云，則采用火箭人工消雨方生雷電的對流云，則采用火箭人工消雨方式。式。 .10目前人類關(guān)心的熱點問題目前人類關(guān)心的熱點問題： 人口問題（計劃生育與人體保?。┤丝趩栴}（計劃生育與人體保?。?資源問題（資源保護(hù)與充分利用）資源問題（資源保護(hù)與充分利用） 能源問題（能源開發(fā)與節(jié)約）能源問題（能源開發(fā)與節(jié)約） 糧食問題（開發(fā)新品種、增加產(chǎn)量）糧食問題（開發(fā)新

5、品種、增加產(chǎn)量） 環(huán)境問題（凈化、美化、優(yōu)化環(huán)境）環(huán)境問題（凈化、美化、優(yōu)化環(huán)境）.11.12化學(xué)學(xué)化學(xué)學(xué)科分類科分類無機無機化學(xué)化學(xué)分析分析化學(xué)化學(xué)物理物理化學(xué)化學(xué)有機有機化學(xué)化學(xué)高分子化學(xué)高分子化學(xué)核化學(xué)核化學(xué)放射化學(xué)放射化學(xué)生物化學(xué)等生物化學(xué)等.13 無機化學(xué)的定義無機化學(xué)的定義 無機化學(xué)的地位無機化學(xué)的地位 是在原子和分子是在原子和分子層次上研究無機層次上研究無機物的組成、性質(zhì)、物的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和反應(yīng)的科結(jié)構(gòu)和反應(yīng)的科學(xué)學(xué)無機化學(xué)是化無機化學(xué)是化學(xué)科學(xué)的基礎(chǔ)和學(xué)科學(xué)的基礎(chǔ)和母體，其它許多化母體，其它許多化學(xué)分支大都是從其學(xué)分支大都是從其中分化、衍生、中分化、衍生、生長起來的。生長起

6、來的。.14無機材無機材料化學(xué)料化學(xué)金屬有金屬有機化學(xué)機化學(xué)物理無物理無機化學(xué)機化學(xué)固體無固體無機化學(xué)機化學(xué)生物無生物無機化學(xué)機化學(xué)無機合無機合成化學(xué)成化學(xué)配位配位化學(xué)化學(xué)稀土元稀土元素化學(xué)素化學(xué)無機化學(xué)無機化學(xué).1521世紀(jì)化學(xué)也面臨四大難題世紀(jì)化學(xué)也面臨四大難題第一第一合成化學(xué)難題合成化學(xué)難題第二第二材料化學(xué)難題材料化學(xué)難題(分子結(jié)構(gòu)及其和性能的定量分子結(jié)構(gòu)及其和性能的定量關(guān)系關(guān)系)第三第三生命化學(xué)難題生命化學(xué)難題(生命現(xiàn)象中的化學(xué)機理問題生命現(xiàn)象中的化學(xué)機理問題)第四第四納米尺度難題納米尺度難題.1620052005年諾貝爾化學(xué)獎獲得者年諾貝爾化學(xué)獎獲得者74歲的法國人伊夫歲的法國人伊夫

7、肖萬、肖萬、63歲的美國人羅伯特歲的美國人羅伯特格拉格拉布和布和60歲的美國人理查德歲的美國人理查德施羅克，因在烯烴復(fù)分解施羅克，因在烯烴復(fù)分解反應(yīng)研究方面的貢獻(xiàn)而榮獲反應(yīng)研究方面的貢獻(xiàn)而榮獲2005年度諾貝爾化學(xué)獎。年度諾貝爾化學(xué)獎。.1720062006年諾貝爾化學(xué)獎獲得者年諾貝爾化學(xué)獎獲得者美國科學(xué)家羅杰美國科學(xué)家羅杰科恩伯格科恩伯格因在因在“真核轉(zhuǎn)錄的分子基真核轉(zhuǎn)錄的分子基礎(chǔ)礎(chǔ)”研究領(lǐng)域所作出的貢獻(xiàn)研究領(lǐng)域所作出的貢獻(xiàn)而而獨自獲得年諾貝獨自獲得年諾貝爾化學(xué)獎爾化學(xué)獎 。.1820072007年諾貝爾化學(xué)獎獲得者年諾貝爾化學(xué)獎獲得者2007年度諾貝爾化學(xué)獎授予德國科學(xué)家格哈年度諾貝爾化學(xué)

8、獎授予德國科學(xué)家格哈德德埃特爾，以表彰他在埃特爾，以表彰他在“固體表面化學(xué)過固體表面化學(xué)過程程”研究中作出的貢獻(xiàn)。研究中作出的貢獻(xiàn)。.19 美國美國Woods Hole海洋生物學(xué)實驗室的海洋生物學(xué)實驗室的Osamu Shimomura（下村修）、哥倫比亞大學(xué)的（下村修）、哥倫比亞大學(xué)的Martin Chalfie和加州大學(xué)圣地亞哥分校的和加州大學(xué)圣地亞哥分校的Roger Y. Tsien（錢永健，錢學(xué)森的堂侄）因發(fā)現(xiàn)并發(fā)展（錢永健，錢學(xué)森的堂侄）因發(fā)現(xiàn)并發(fā)展了綠色熒光蛋白（了綠色熒光蛋白（GFP）而獲得該獎項。）而獲得該獎項。 2008年諾貝年諾貝爾化學(xué)獎爾化學(xué)獎.20我國無機化學(xué)在以下幾個方

9、面我國無機化學(xué)在以下幾個方面取得了令人矚目的成績?nèi)〉昧肆钊瞬毮康某煽?中國科技大學(xué)錢逸中國科技大學(xué)錢逸泰、謝毅研究小組泰、謝毅研究小組在水熱合成工作基在水熱合成工作基礎(chǔ)上礎(chǔ)上,在有機體系在有機體系中設(shè)計和實現(xiàn)了新中設(shè)計和實現(xiàn)了新的無機化學(xué)反應(yīng)的無機化學(xué)反應(yīng),在相對低的溫度制在相對低的溫度制備了一系列非氧化備了一系列非氧化物納米材料物納米材料 吉林大學(xué)馮守華、吉林大學(xué)馮守華、徐如人研究組應(yīng)用徐如人研究組應(yīng)用水熱合成技術(shù)，從水熱合成技術(shù)，從簡單的反應(yīng)原料出簡單的反應(yīng)原料出發(fā)成功地合成出具發(fā)成功地合成出具有螺旋結(jié)構(gòu)的無機有螺旋結(jié)構(gòu)的無機-有機納米復(fù)合材有機納米復(fù)合材料。料。.21 南京大學(xué)熊仁根、南

10、京大學(xué)熊仁根、游效曾等在光學(xué)活游效曾等在光學(xué)活性類沸石的組裝及性類沸石的組裝及其手性拆分功能研其手性拆分功能研究方面，設(shè)計和合究方面，設(shè)計和合成了具有手性與催成了具有手性與催化功能的無機化功能的無機-有有機雜化的多維結(jié)構(gòu)機雜化的多維結(jié)構(gòu)中國科學(xué)院福建中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所洪物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所洪茂椿、吳新濤等在茂椿、吳新濤等在納米材料和無機聚納米材料和無機聚合物方面的工作合物方面的工作,引起了國內(nèi)外同行引起了國內(nèi)外同行的廣泛重視的廣泛重視 .22北京大學(xué)高松研究北京大學(xué)高松研究小組在磁分子材料小組在磁分子材料的研究方面取得了的研究方面取得了突出成果。突出成果。 清華大學(xué)李亞棟研清華大學(xué)李亞棟研

11、究組在新型一維納究組在新型一維納米結(jié)構(gòu)的制備、組米結(jié)構(gòu)的制備、組裝方面取得了突出裝方面取得了突出的進(jìn)展的進(jìn)展 .23我國無機化學(xué)發(fā)展情況我國無機化學(xué)發(fā)展情況 無機化學(xué)在最近幾年里所取得的突出進(jìn)無機化學(xué)在最近幾年里所取得的突出進(jìn)展主要表現(xiàn)在固體材料化學(xué)、配位化學(xué)展主要表現(xiàn)在固體材料化學(xué)、配位化學(xué)方面，在某種程度上與國際保持同步發(fā)方面，在某種程度上與國際保持同步發(fā)展。從傳統(tǒng)的無機化學(xué)角度來看，生物展。從傳統(tǒng)的無機化學(xué)角度來看，生物無機化學(xué)和放射化學(xué)的研究則相對滯后。無機化學(xué)和放射化學(xué)的研究則相對滯后。 .24三、本門課的學(xué)習(xí)內(nèi)容三、本門課的學(xué)習(xí)內(nèi)容.25.26四、本課程的學(xué)習(xí)要求四、本課程的學(xué)習(xí)要

12、求1.課前要求預(yù)習(xí)，上課認(rèn)真聽講并作好筆記。課前要求預(yù)習(xí)，上課認(rèn)真聽講并作好筆記。2.考試成績占考試成績占70%；平時作業(yè)和測驗占；平時作業(yè)和測驗占20%；考勤占考勤占10%。3.在學(xué)習(xí)過程中注意前人的邏輯推理和思想方在學(xué)習(xí)過程中注意前人的邏輯推理和思想方法，注重不斷提高自己的自學(xué)能力和獨立思法，注重不斷提高自己的自學(xué)能力和獨立思考問題的能力?？紗栴}的能力。.27主要參考書主要參考書: :無機化學(xué)無機化學(xué)第五版，大連理工大學(xué)無機第五版，大連理工大學(xué)無機化學(xué)教研室編化學(xué)教研室編（主要）（主要）無機化學(xué)無機化學(xué)第三版，天津大學(xué)無機化學(xué)第三版，天津大學(xué)無機化學(xué)教研室編教研室編1. 無機化學(xué)與化學(xué)分析

13、無機化學(xué)與化學(xué)分析,史啟禎史啟禎 ,高等教高等教育出版社育出版社.28五、預(yù)備知識五、預(yù)備知識1.計算中的有效數(shù)字計算中的有效數(shù)字（1）有效數(shù)字：從儀器上能直接讀出（包括最）有效數(shù)字：從儀器上能直接讀出（包括最后一位估計讀數(shù)在內(nèi)）的幾位。后一位估計讀數(shù)在內(nèi)）的幾位。數(shù)值數(shù)值23.0023.023 0.2030 0.0203 0.0023有效數(shù)字有效數(shù)字 的位數(shù)的位數(shù)432432.29注意注意 如果如果“0”在數(shù)字的前面，它只表示數(shù)值中小在數(shù)字的前面，它只表示數(shù)值中小數(shù)點的位置，而不是有效數(shù)字。數(shù)點的位置，而不是有效數(shù)字。 如果如果“0”在數(shù)字的中間，則表示一定的數(shù)量在數(shù)字的中間，則表示一定的數(shù)

14、量，是有效數(shù)字。，是有效數(shù)字。如果如果“0”在數(shù)字的后面，一般也是有效數(shù)字在數(shù)字的后面，一般也是有效數(shù)字。（一般采用科學(xué)表示法表示）。（一般采用科學(xué)表示法表示）.30計算結(jié)果的有效數(shù)字的位數(shù)應(yīng)與各加減數(shù)值中計算結(jié)果的有效數(shù)字的位數(shù)應(yīng)與各加減數(shù)值中小數(shù)點后位數(shù)最少的相同。小數(shù)點后位數(shù)最少的相同。例例: 0.0121 1.0568 +)25.64 26.7089 (應(yīng)寫成應(yīng)寫成26.71).31計算結(jié)果的有效數(shù)字的位數(shù)應(yīng)與各數(shù)值中有效計算結(jié)果的有效數(shù)字的位數(shù)應(yīng)與各數(shù)值中有效數(shù)字的位數(shù)最少的相同，而與小數(shù)點的位置無數(shù)字的位數(shù)最少的相同，而與小數(shù)點的位置無關(guān)。關(guān)。例例 0.01211.056825.6

15、4 =0.327865=0.328.32對數(shù)中的有效數(shù)字的位數(shù)應(yīng)與真數(shù)的有效數(shù)字對數(shù)中的有效數(shù)字的位數(shù)應(yīng)與真數(shù)的有效數(shù)字的位數(shù)相同。的位數(shù)相同。例：例： c(H+)=6.8 10-3mol L -1 pH=-lg c(H+)/c =-lg(6.8 10-3) =3-0.83=2.17.332.量綱量綱(1)量量 （quantity ）現(xiàn)象、物體或物質(zhì)可定性區(qū)別和定量確定的屬現(xiàn)象、物體或物質(zhì)可定性區(qū)別和定量確定的屬性。分為一般意義的量和特定量。性。分為一般意義的量和特定量。一般意義的量一般意義的量如長度、時間、質(zhì)量、溫度、電如長度、時間、質(zhì)量、溫度、電阻、物質(zhì)的量濃度阻、物質(zhì)的量濃度 ；特定量特

16、定量如某根棒的長度，如某根棒的長度，某根導(dǎo)線的電阻，某份酒樣中乙醇的濃度。某根導(dǎo)線的電阻，某份酒樣中乙醇的濃度。.34（2）基本量（）基本量（base quantity）在給定量制中約定地認(rèn)為在函數(shù)關(guān)系上彼此獨在給定量制中約定地認(rèn)為在函數(shù)關(guān)系上彼此獨立的量。立的量。例：例：在國際單位制所考慮的量制中，在國際單位制所考慮的量制中，長度長度、質(zhì)量質(zhì)量、時間時間、熱力學(xué)溫度熱力學(xué)溫度、電流電流、物質(zhì)的量物質(zhì)的量和和發(fā)光強發(fā)光強度度七個為基本量。七個為基本量。 .35（3）導(dǎo)出量（）導(dǎo)出量（derived quantity）在給定量制中由基本量的函數(shù)所定義的量。在給定量制中由基本量的函數(shù)所定義的量。例

17、：例：在國際單位制所考慮的量制中，速度是導(dǎo)出量在國際單位制所考慮的量制中，速度是導(dǎo)出量，定義為長度除以時間，定義為長度除以時間。.36（4）量綱（）量綱（dimension of quantity）以給定量制中基本量的冪的乘積表示某量的表以給定量制中基本量的冪的乘積表示某量的表達(dá)式。達(dá)式。例：例：若國際單位制中若國際單位制中7個基本量的量綱分別用個基本量的量綱分別用L、M、T、 Q 、 I 、N和和J表示，則某量表示，則某量A的量綱的表的量綱的表達(dá)式為達(dá)式為dimA=LMTIQNJ。如如力的量綱力的量綱dimF=LMT-2；電阻的量綱電阻的量綱dimR=L2MT-3I-2。 .37（5 5）量綱一的量）量綱一的量 quantity of dimension one 無量綱量無量綱量dimensionless quantity在量綱表達(dá)式中，其基本量量綱的全部指數(shù)均在量綱表達(dá)式中，其基本量量綱的全部指數(shù)均為零的量。在國際單位制中，任何量綱一的量為零的量。在國際單位制中，任何量綱一的量其單位都是一，符號是其單位都是一，符號是1 1。例：例：摩爾分?jǐn)?shù)（物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）摩爾分?jǐn)?shù)（物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）.38（6）量綱和單位）量綱和單位量綱用來表示物理量的性質(zhì)和種類，單位是度量綱用來表示物理量的性質(zhì)和種類，單位是度量物理量的基準(zhǔn)量，兩者有著十分密切量