基礎(chǔ)化學(xué)第一章

基礎(chǔ)化學(xué)廖增輝第一章緒論一、化學(xué)是一門中心科學(xué)

Chemistry

isthebranchofsciencethatstudiesthecompositionandpropertiesofmatterandthechangesthatmatterundergoes.2化學(xué)的歷史1.古代及中古時(shí)期17世紀(jì)中葉前：煉金術(shù)(alchemychemistry)、煉丹術(shù)、醫(yī)藥學(xué)萌芽。煉金術(shù)--催化、孵生了現(xiàn)代化學(xué)，是化學(xué)科學(xué)的基礎(chǔ)早期的煉金術(shù)士總是偷偷地進(jìn)行活動(dòng)。在昏暗的實(shí)驗(yàn)室，煉金術(shù)士利用冶煉爐，使用風(fēng)箱重復(fù)煉金術(shù)的試驗(yàn)。帶有自我迷惑的神秘色彩。3煉金術(shù)士無意中發(fā)現(xiàn)的冶煉技術(shù)與某些化學(xué)反應(yīng)，對(duì)后來的化學(xué)家都有很大的啟發(fā)價(jià)值。通過不斷試驗(yàn)，催生了某些新化學(xué)藥品與醫(yī)療藥品，并確定了類似分離、精煉、蒸餾與發(fā)酵等試驗(yàn)程序。現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用的設(shè)備和技術(shù)，有許多是從中發(fā)展而來的。偉人牛頓--曾狂熱而持久地投身于煉金術(shù)的研究。1936年，一批“不具科學(xué)價(jià)值”的牛頓手稿被拍賣。其中留下的有關(guān)煉金術(shù)資料竟超過100萬字。4在羅馬帝國，煉金術(shù)得到宮廷資助某種程度上，煉金術(shù)士對(duì)開啟現(xiàn)代化學(xué)這門學(xué)科作出了貢獻(xiàn)。5煉丹術(shù)：煉丹家把天然丹砂（紅色硫化汞）置于煉丹爐中加熱，使其分解為汞和硫，汞和硫又會(huì)化合為黑色硫化汞，再經(jīng)加熱而升華，回復(fù)為紅色硫化汞。煉丹家把所得的紅色硫化汞稱為“還丹”，重復(fù)多次制得的丹砂稱“九轉(zhuǎn)還丹”?；闹嚨恼J(rèn)識(shí)：人服食了還丹，就會(huì)像它一樣脫胎換骨，飛升成仙，長生不老。但煉丹利用化學(xué)和物理的方法。6煉丹術(shù)和<本草綱目>是中華民族對(duì)世界文化發(fā)展作出貢獻(xiàn)的一部分，涉及到汞化學(xué)、鉛化學(xué)、砷化學(xué)、礬化學(xué)、火藥以及植物化學(xué)等方面。煉金術(shù)、煉丹術(shù)雖然是古人企圖“點(diǎn)石成金”或煉制“長生不老”藥物的方術(shù)，但都以古代物質(zhì)理論和化學(xué)工藝知識(shí)相結(jié)合而形成的“類化學(xué)實(shí)驗(yàn)”活動(dòng)，積累了相當(dāng)豐富的化學(xué)知識(shí)，成為近代科學(xué)化學(xué)產(chǎn)生的前軀或基礎(chǔ)。特點(diǎn)：實(shí)用性、經(jīng)驗(yàn)性、零散性。72.近代化學(xué)時(shí)期17世紀(jì)末-19世紀(jì)末：科學(xué)元素說、原子論、燃燒的氧化學(xué)說、分子假說、M元素周期表特點(diǎn)：四大化學(xué)（無機(jī)化學(xué)，有機(jī)化學(xué)，分析化學(xué)，物理化學(xué)）相繼建成。化學(xué)成為一門獨(dú)立的科學(xué)。83.現(xiàn)代化學(xué)時(shí)期19世紀(jì)末：X射線、放射性、電子的發(fā)現(xiàn)。20世紀(jì)：高分子材料、核化學(xué)、儀器分析、量子力學(xué)（1924-1926）。邊緣學(xué)科：生物化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、材料化學(xué)、藥物化學(xué)等特點(diǎn)：化學(xué)與其他學(xué)科之間的聯(lián)系愈來愈密切。是一門中心科學(xué)。9二、化學(xué)與人類的關(guān)系1、化學(xué)與生命人體中含有60多種元素，其中有28種生命必需元素。有可以根據(jù)體內(nèi)含量的高低分為常量元素和微量元素水無機(jī)鹽蛋白質(zhì)脂類糖類維生素膳食纖維2、化學(xué)與生活食鹽的防腐食醋的用途衣服的除污菠菜與豆腐蒸鍋水化學(xué)與醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等學(xué)科的重要關(guān)系化學(xué)藥學(xué)臨床檢驗(yàn)預(yù)防醫(yī)藥學(xué)醫(yī)用材料病生理研究三、化學(xué)與其他學(xué)科的交叉和融合12化學(xué)是醫(yī)學(xué)和藥學(xué)中各學(xué)科的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)：研究人體中生理、心理和病理現(xiàn)象的規(guī)律，進(jìn)而尋疾病診斷、治療乃至預(yù)防有效方法。當(dāng)代醫(yī)學(xué)重要成就之一：戰(zhàn)勝細(xì)菌性感染疾?。?）第一個(gè)醫(yī)用消毒劑—石炭酸噴劑的誕生19世紀(jì)80年代，Lister用石炭酸（Carbolicacid）制劑處理傷口和手術(shù)創(chuàng)口的方法，開辟了消毒手術(shù)的新時(shí)代；。從此，歐洲的醫(yī)院不再是病人等待死亡的場(chǎng)所，而是康復(fù)的希望之地。13（2）磺胺的應(yīng)用1908年，安氮磺胺（Prontosil）被合成。1932年，Domagk（1939年Nobel生理獎(jiǎng)）發(fā)現(xiàn)安氮磺胺的抗菌作用。之后研究發(fā)現(xiàn)磺胺是這一藥物在體內(nèi)被轉(zhuǎn)化后的有效成分。（3）青霉素的應(yīng)用1929年，F(xiàn)leming（1945年Nobel醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)）發(fā)現(xiàn)青霉素，在二戰(zhàn)期間，F(xiàn)leming利用新的化學(xué)制備方法（冷凍干燥技術(shù)），成功提純了具有生物活性的青霉素，并利用生物合成技術(shù)大規(guī)模制備青霉素。人類戰(zhàn)勝病菌道路的一個(gè)里程碑。

14化學(xué)、物理、生物學(xué)交叉合作，使化學(xué)的邊界越來越漠糊。

1、哈佛大學(xué)化學(xué)系教授GeorgeWhitesides利用傳統(tǒng)化學(xué)方法研究細(xì)菌在表面如何生長，在實(shí)驗(yàn)室合成人工細(xì)胞膜，利用這些合成的生物膜來研究生物酶和糖分子如何吸附并識(shí)別活細(xì)胞的表面。2、哈佛大學(xué)化學(xué)教授StuartSchreiber教授通過合成有機(jī)小分子來研究蛋白質(zhì)的功能。這些有機(jī)分子會(huì)與蛋白質(zhì)結(jié)合并改變蛋白質(zhì)的功能（比如，使某些蛋白酶的功能被關(guān)閉）。3、分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)（凝膠電泳、PCR技術(shù)）均建立在化學(xué)基礎(chǔ)上。15四我國的法定計(jì)量單位國際單位制：SI(法文leSystemeInternationald’Unites)16

SI基本單位

SI單位SI輔助單位

SI單位SI導(dǎo)出單位

SI倍數(shù)單位：詞頭

＋SI單位SI基本單位

量的名稱單位符號(hào)長度米m質(zhì)量千克kg時(shí)間秒s電流安[培]A熱力學(xué)溫度開[爾文]K物質(zhì)的量摩[爾]mol發(fā)光強(qiáng)度坎[德拉]cd量的名稱單位符號(hào)用SI基本單位表示力，重力牛[頓]N1N=1kg·m/s2壓力，壓強(qiáng)帕[斯卡]Pa1Pa=1N/m2能，功，熱量焦[耳]J1J=1N·m電荷[量]庫[侖]C1C=1A·s電動(dòng)勢(shì)，電位伏[特]V1V=1W/A攝氏溫度攝氏度℃T/K=T/℃+273.15一些SI導(dǎo)出單位

SI基本單位（7個(gè)）

部分SI詞頭（常用8個(gè)）

因數(shù)詞頭名稱符號(hào)因數(shù)詞頭名稱符號(hào)1018exa艾[克薩]E10-1deci分d1015peta拍[它]P10-2centi厘c1012tera太[拉]T10-3milli毫m109giga吉[咖]G10-6micro微μ106mega兆M10-9nano納[諾]n103kilo千k10-12pico皮[可]p102hecto百h10-15femto飛[姆托]f10deka十da10-18atto阿[托]a量的名稱單位名稱單位符號(hào)與Sl單位關(guān)系時(shí)間分[小]時(shí)天(日)minhdlmin=60s1h=60min=3600s1d=24h=86400s平面角[角]秒[角]分度

〞ˊ°l〞=(π/64800)radlˊ=60〞=(π/l0800)rad1°=60ˊ=(π/180)rad旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)每分r/min1r/rain=(1/60)s-1長度海里nmilelnmile=1852m(只用于航行)速度節(jié)kn1kn=1nmile/h=(1852/3600)m/s(只用于航行)質(zhì)量噸原子質(zhì)量單位tult=103kg1u≈1．660540×10-27kg體積升L,(l)1L=10-3m3=1dm3能電子伏eV1eV≈1.602177×10-19J級(jí)差分貝dB

線密度特[克斯]tex1tex=1g/km面積公頃hm21hm2=104m2我國選定的非國際單位制單位五、怎樣學(xué)好基礎(chǔ)化學(xué)1.學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)型：

知識(shí)傳授式→交流和更新式

（中學(xué)）（大學(xué)/終生）2.提高自學(xué)能力聽課前預(yù)習(xí)，學(xué)會(huì)看書，多記筆記（筆記整理），問題和提出，不搞題海戰(zhàn)術(shù)。3.一種思維方法的訓(xùn)練。微觀的角度，嚴(yán)密的邏輯思維方法。4.化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)。掌握實(shí)驗(yàn)中的一些基本技能。205.積極利用資源：參考書科技文獻(xiàn)（JournalArticles）專題講座科技會(huì)議（ScientificWorkshop&Conference）實(shí)驗(yàn)室InformationTechnology和Internet計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)——無限和開放的知識(shí)空間，人類的外部大腦和無限擴(kuò)展的、共享的記憶單元關(guān)鍵詞和Internet搜索引擎---輕輕松松的查閱和學(xué)習(xí)多媒體---