無(wú)機(jī)化學(xué)緒論課件

1、INORGANIC CHEMISTRY,無(wú)機(jī)化學(xué) Inorganic Chemistry,INORGANIC CHEMISTRY,緒論 一、化學(xué)學(xué)科的地位 二、化學(xué)前沿 三、本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容 四、本課程的學(xué)習(xí)要求 五、預(yù)備知識(shí),INORGANIC CHEMISTRY,一.化學(xué)學(xué)科的地位 化學(xué)是一門(mén)中心科學(xué) 1.化學(xué)是一門(mén)承上啟下的中心科學(xué) 2.化學(xué)又是一門(mén)社會(huì)迫切需要的中心科學(xué) 3.化學(xué)是與信息、生命、材料、環(huán)境、能源、地球、空間和核科學(xué)等八大朝陽(yáng)科學(xué)都緊密的聯(lián)系、交叉和滲透的中心科學(xué),奧運(yùn)與科技, “祥云”火炬 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“祥云”

2、更好的柔軟度和溫和感。當(dāng)火炬手手持火炬 的時(shí)候，感覺(jué)宛如在與同伴握手。,“祥云”使用燃料為丙烷,這種 燃料除了價(jià)格低廉外,燃燒后 只有二氧化碳和水，沒(méi)有其他 物質(zhì)，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。,奧運(yùn)與科技,高科技的鋁合金感光材料，讓“地球”能屈能伸。先壓縮在地下的，也就是說(shuō)，球體結(jié)構(gòu)必須是柔性的。而用升降臺(tái)升起球體之后，演員需要在球體的立面上表演，因此升起后又要具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，才能保障演出的安全和效果。,“地球”,奧運(yùn)與科技,聰明的“煙花” KNO3、木炭粉和硫磺 奧運(yùn)開(kāi)幕式上燃放的煙花與我們平常節(jié)日看到的有點(diǎn)不一樣，都是裝有電腦控制芯片的“聰明”煙花 。,奧運(yùn)與科技,完美的“畫(huà)卷” LED Lam

3、p(led 燈)主要由 支架、銀膠、晶片、金線、 環(huán)氧樹(shù)脂五種物料所組成。,奧運(yùn)與科技, 對(duì)天氣人工干預(yù) 人工消雨，對(duì)于冷云，可通過(guò)飛機(jī)攜帶碘化銀在云中進(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(duì)容易產(chǎn)生雷電的對(duì)流云，則采用火箭人工消雨方式。,CHEMISTRY,目前人類(lèi)關(guān)心的熱點(diǎn)問(wèn)題： 人口問(wèn)題（計(jì)劃生育與人體保健） 資源問(wèn)題（資源保護(hù)與充分利用） 能源問(wèn)題（能源開(kāi)發(fā)與節(jié)約） 糧食問(wèn)題（開(kāi)發(fā)新品種、增加產(chǎn)量） 環(huán)境問(wèn)題（凈化、美化、優(yōu)化環(huán)境）,INORGANIC CHEMISTRY,化學(xué)帶來(lái)的負(fù)面影響,INORGANIC CHEMISTRY,無(wú)機(jī)化學(xué)的定義 無(wú)機(jī)化學(xué)的地位,是在原

4、子和分子層次上研究無(wú)機(jī)物的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和反應(yīng)的科學(xué),無(wú)機(jī)化學(xué)是化 學(xué)科學(xué)的基礎(chǔ)和 母體，其它許多化 學(xué)分支大都是從其 中分化、衍生、 生長(zhǎng)起來(lái)的。,二、化學(xué)前沿,21世紀(jì)化學(xué)也面臨四大難題 第一合成化學(xué)難題 第二材料化學(xué)難題(分子結(jié)構(gòu)及其和性能的定量 關(guān)系) 第三生命化學(xué)難題(生命現(xiàn)象中的化學(xué)機(jī)理問(wèn)題) 第四納米尺度難題,INORGANIC CHEMISTRY,2005年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者 74歲的法國(guó)人伊夫肖萬(wàn)、63歲的美國(guó)人羅伯特格拉 布和60歲的美國(guó)人理查德施羅克，因在烯烴復(fù)分解 反應(yīng)研究方面的貢獻(xiàn)而榮獲2005年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。,INORGANIC CHEMISTRY,2006年諾

5、貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者 美國(guó)科學(xué)家羅杰科恩伯格 因在“真核轉(zhuǎn)錄的分子基礎(chǔ) ”研究領(lǐng)域所作出的貢獻(xiàn)而 獨(dú)自獲得年諾貝 爾化學(xué)獎(jiǎng) 。,INORGANIC CHEMISTRY,2007年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者 2007年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予德國(guó)科學(xué)家格哈德埃特爾，以表彰他在“固體表面化學(xué)過(guò)程”研究中作出的貢獻(xiàn)。,美國(guó)Woods Hole海洋生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的Osamu Shimomura（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Roger Y. Tsien（錢(qián)永健，錢(qián)學(xué)森的堂侄）因發(fā)現(xiàn)并發(fā)展了綠色熒光蛋白（GFP）而獲得該獎(jiǎng)項(xiàng)。,2008年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),我國(guó)無(wú)機(jī)化學(xué)在以下幾個(gè)方面

6、取得了令人矚目的成績(jī),中國(guó)科技大學(xué)錢(qián)逸泰、謝毅研究小組在水熱合成工作基礎(chǔ)上,在有機(jī)體系中設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了新的無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng),在相對(duì)低的溫度制備了一系列非氧化物納米材料,吉林大學(xué)馮守華、徐如人研究組應(yīng)用水熱合成技術(shù)，從簡(jiǎn)單的反應(yīng)原料出發(fā)成功地合成出具有螺旋結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)-有機(jī)納米復(fù)合材料。,南京大學(xué)熊仁根、游效曾等在光學(xué)活性類(lèi)沸石的組裝及其手性拆分功能研究方面，設(shè)計(jì)和合成了具有手性與催化功能的無(wú)機(jī)-有機(jī)雜化的多維結(jié)構(gòu),中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所洪茂椿、吳新濤等在納米材料和無(wú)機(jī)聚合物方面的工作,引起了國(guó)內(nèi)外同行的廣泛重視,北京大學(xué)高松研究小組在磁分子材料的研究方面取得了突出成果。,清華大學(xué)李亞棟研究組在新

7、型一維納米結(jié)構(gòu)的制備、組裝方面取得了突出的進(jìn)展,INORGANIC CHEMISTRY,我國(guó)無(wú)機(jī)化學(xué)發(fā)展情況 無(wú)機(jī)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)方面，在某種程度上與國(guó)際保持同步發(fā)展。從傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)化學(xué)角度來(lái)看，生物無(wú)機(jī)化學(xué)和放射化學(xué)的研究則相對(duì)滯后。,INORGANIC CHEMISTRY,三、本門(mén)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容 緒論 (2學(xué)時(shí)) 第一章 氣體 (2學(xué)時(shí)) 第二章 熱化學(xué) (4學(xué)時(shí)) 第三章 化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) (4學(xué)時(shí)) 第四章 化學(xué)平衡 熵和Gibbs函數(shù) (7學(xué)時(shí)) 第五章 酸堿反應(yīng) (8學(xué)時(shí)),INORGANIC CHEMISTRY,第六章 沉淀溶解平衡 (4

8、學(xué)時(shí)) 第七章 氧化還原反應(yīng) 電化學(xué)基礎(chǔ) (7學(xué)時(shí)) 第八章 原子結(jié)構(gòu) (5學(xué)時(shí)) 第九章 分子結(jié)構(gòu) (4學(xué)時(shí)) 第十章 固體結(jié)構(gòu) (5學(xué)時(shí)) 第十一章 配合物結(jié)構(gòu) (2學(xué)時(shí)),INORGANIC CHEMISTRY,四、本課程的學(xué)習(xí)要求 1.課前要求預(yù)習(xí)，上課認(rèn)真聽(tīng)講并作好筆記。 2.考試成績(jī)占70%；平時(shí)作業(yè)和測(cè)驗(yàn)占20%；考勤占10%。 3.在學(xué)習(xí)過(guò)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(dú)立思考問(wèn)題的能力。,INORGANIC CHEMISTRY,主要參考書(shū): 無(wú)機(jī)化學(xué)第五版，大連理工大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)教研室編（主要） 無(wú)機(jī)化學(xué)第三版，天津大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)教研室編 無(wú)機(jī)化學(xué)

9、與化學(xué)分析,史啟禎 ,高等教育出版社,INORGANIC CHEMISTRY,五、預(yù)備知識(shí) 1.計(jì)算中的有效數(shù)字 （1）有效數(shù)字：從儀器上能直接讀出（包括最后一位估計(jì)讀數(shù)在內(nèi)）的幾位。,INORGANIC CHEMISTRY,注意 如果“0”在數(shù)字的前面，它只表示數(shù)值中小數(shù)點(diǎn)的位置，而不是有效數(shù)字。 如果“0”在數(shù)字的中間，則表示一定的數(shù)量，是有效數(shù)字。 如果“0”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）,INORGANIC CHEMISTRY,(2)有效數(shù)字的加減法 計(jì)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(diǎn)后位數(shù)最少的相同。 例: 0.0121 1.0568 +)2

10、5.64 26.7089 (應(yīng)寫(xiě)成26.71),INORGANIC CHEMISTRY,（3）有效數(shù)字的乘除 計(jì)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(diǎn)的位置無(wú) 關(guān)。 例 0.01211.056825.64 =0.327865=0.328,INORGANIC CHEMISTRY,(4)對(duì)數(shù)中的有效數(shù)字 對(duì)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。 例： c(H+)=6.8 10-3mol L -1 pH=-lg c(H+)/c =-lg(6.8 10-3) =3-0.83=2.17,INORGANIC CHEMISTRY,2.量綱 (1)量 （quan

11、tity ） 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。 一般意義的量如長(zhǎng)度、時(shí)間、質(zhì)量、溫度、電 阻、物質(zhì)的量濃度 ；特定量如某根棒的長(zhǎng)度， 某根導(dǎo)線的電阻，某份酒樣中乙醇的濃度。,INORGANIC CHEMISTRY,（2）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(dú) 立的量。 例： 在國(guó)際單位制所考慮的量制中，長(zhǎng)度、質(zhì)量、 時(shí)間、熱力學(xué)溫度、電流、物質(zhì)的量和發(fā)光強(qiáng) 度七個(gè)為基本量。,INORGANIC CHEMISTRY,（3）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。 例： 在國(guó)際單

12、位制所考慮的量制中，速度是導(dǎo)出量 ，定義為長(zhǎng)度除以時(shí)間。,INORGANIC CHEMISTRY,（4）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 達(dá)式。 例： 若國(guó)際單位制中7個(gè)基本量的量綱分別用L、M 、T、 Q 、 I 、N和J表示，則某量A的量綱的表 達(dá)式為dimA=LMTIQNJ。 如力的量綱dimF=LMT-2；電阻的量綱dimR=L2MT-3I-2。,INORGANIC CHEMISTRY,（5）量綱一的量 quantity of dimension one 無(wú)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 為零的量。在國(guó)際單位制中，任何量綱一的量 其單位都是一，符號(hào)是1。 例：摩