大学教材《无机及分析化学》PPT之00-绪论.ppt
无机及分析化学,吴 康 兵（Ph.D）1397 1395 793,一、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？,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,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：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:,+7,N2：三键、稳定,10445,HF：,9F：,1H：,H2O？,H2O是不是直角？,CH4：,貌似只能形成CH2。,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？,南京大学编写,高等教育出版社,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？,Chemistry,Chem-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。,NaFe6(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,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。,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 中国科学院院士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；,Nitric Oxide-Releasing Silica Nanoparticles,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：,
