绪论化学机会与挑战

化学物质的不同层次与复杂程度的态的合成和、反应和化学是创造新物质的分子化学变化是质变化学变化是旧化学键破坏和新化学键形成的化学的发展 ●英国化学家波（1627-化学之 法国化学家拉（1743-近代化学之 英国化学家道（1766-四次化 的

化学家鲍（1901-量子化之中世纪炼金术士工作的 15世纪的炼金（大英馆化学的最早或以追溯到中世纪的炼金术。德国伟大的化学家李比希(1803-1873)曾经，“炼金术实质上就是化学”。但是，直到17世纪以前，化学几乎谈不上是一门科学。炼金术、冶金术和化学对近代化学的产生，的确有波义耳是站在古代化学和近代化学的交叉点上，继往开来的伟大人他“把化学确立为科学”(语)，被誉为“化学之父”(语) 安托万-劳伦·德·拉瓦1743-1794,

拉瓦锡在做实验，夫人1783 名著《关于燃素的回顾》，提出燃烧的氧化学说；1789《初等化学概论》，揭开了困惑人类几千年的燃烧之谜， 化学界百年的“燃素说”为标志，发动了第二次化 ，被誉为“化学中的牛顿”1703年，德国化学家斯塔尔(G.E.Stahl,1660-1734)提出完整系统的燃素说。认为火与燃烧有关的化学变化都是物体吸收或释放燃素的过程。从世纪末到世纪末的 拉瓦锡的另一项重大成就是以科学元素说了传统思辨的旧元素论拉瓦锡首次给元素下了一个科学和清晰的：“元素是用任何方法都不能再分解的简单物质”首次列出了当时符合这个定义的包括33种物元素表由于这些贡献，拉瓦锡被称为“近代化学之父”

拉瓦锡的 1803年创立科学原子论(化学原子论)，揭示了各种 定律、化学现象的内在联系，成为说明化学现象的统一成了化学领域内一次极为重大的次 学学革革命元素是由非常微小的、看不见的、不可再分割的原子组成；原子既不能创，不能，也不能转，所以在一切化学反应中都保持自己原有的性；同一各种性质则不相同，原子的质量而不是形状质量等于其组合原子质量的和。7年道尔顿化学哲学新体系，全面阐述了化学原子论的思想。化学家康尼采罗(SCannizzaeo1826-1910)等的努力，才获得科学界的普遍承认，最后形成统一的原 1930年，鲍林和德国物理学家J.C.Slater(1900-1976)把量子力学处理氢分子的成推广到多种单质和化合物中，建立了(BT,亦称理论，阐明了共价键的向性和饱和性，此后鲍林又提杂化轨道理论，还提出电负、键参数、杂化、、等概念。及在物质结构方面的应用，其代表作《化学键的本质》[TheNatureoftheChemicalBond,CornellUniv.Press,IthacaNewYork,1939]至今仍是一部性著作。他是现代结构化 门捷列夫,D.I. 1834-..,周期律。二者都是在编写教科书过程中完成这一重大发现的。迈尔对元素研究偏重于物理性质，而门捷列夫 地着眼于元素的化学性质化学键理论的建立与离子键理论(电价理论“关于原子结构和分子形成”【1852年，英国化学家克兰(E.Frankland,1825-1899)根据每种元素形成化合物*“MoleculeFormationasaQuestionofAtomicStructure”,AnnalenderPhysik,49,229-362共价键理论(经典Lewis学说

共价 八隅 八隅路易斯-朗缪尔理作为化学键的经典电子理论，电价理论和共价键理论在化学键理价键理论(VB理论，电子配对理论 现代价键理论(VB理论，亦称HLSP理论 概价键理论将量子力学的原理和化学的直观经验紧密结合，在经典、电子配对等，对当时化学键理论的发展起了重要分子轨道理论(MO理论因莫利肯用量子力学创立了化学结构分子轨道理论，阐明了分子 Kenichi,1918-1998)提出了“前线轨道理论”。其基本观点是：分子的许多性 有机化学家伍德沃德(R.B.Woodward,1917-1979)与量子 化学奖 化学家科恩(W.Kohn)发展英国化学家波普尔(J.A.Pople)发展了一系列量子化学计算方法， 1998年两位科学家获 化学奖晶体场 配合

vanVleck配位场理论配位场理们进入子理性设的领，创造的功能子。这是20世纪化学的一个重化学 的构有机化研究碳氢化合物及其衍生物的化学分支，也有人称为“碳的化学”(1800-1882,德国尿素合成

JustusvonLiebig(1803-1873,德国有机化学之

凯库FriedrichAugust(1829-1896,德国苯环结构发现1828年，维勒(F.Wöhler,1800-1882)首次用无机物合成了有机物——1830年，李比希(J.F.vonLiebig,1803-1873,德国 1858年，凯库勒(F.A.KeKule,1829-1896,德国)率先将原子价理论应用 当前有机化学的主要研究领域测量和表征物质的组成和结构的分支学结构分化学分析仪器分是从物质的物理现象和化学现象的联系入手，用物理和方法研究化学变化基本规律客SvanteAArrhenius(1859-1927,瑞典)客电离NobelPrizeinChem.

WilhelmOstwald(1853-1932,德国物理化学之NobelPrizeinChem.

范特霍JacobusH.van’t(1852-1911,荷兰NobelPrizeinChem.德创办《物理化学杂志》(ZeitschriftfürphysikalischeChemie)，标志着物理化学学高分子

Hermann(1881-1965,东德NobelPrizeinChem.“forhisdiscoveriesinthefieldofmacromolecular三大高分子合成材料——合成橡胶、合成塑料、合化学工化学通过化学工程产生巨大的工业价值个化学反应在获得样品到中试放大，最后进入工业化，是化学工程所要研究的全部(1)生物化(3)放射化(5)激光化(7)环境化(9)能源化(11)化学信息(13)化学生物

(2)材料化(4)应用化(6)地质化(8)计算化(10)绿色化(12)纳米化化学的机会当前化学的主要任务和发(3)可持续发展的基(绿色化学、环境化学、能源化学2、理论和实验更加密切3、更加重视尺度5、造成污染的传统化学向绿色化6、新实验方法的建立和方21世纪化学的 化学的第一根本规律————活分子演化的基表1历届化学奖获奖简况得奖国获奖(岁获奖成*得奖获奖国获奖(岁获奖成IrwinRose以色thediscoveryofubiquitin-mediatedproteindegradation*得奖国获奖(岁获奖成Peterdiscoveriesconcerningincellthediscoveryofwaterchannels,structuralandmechanisticstudiesofionchannels.Johntheirdevelopmentofsoftdesorptionionisationmethodsformassspectrometricysesofbiologicalmacromoleculestheirdevelopmentofsoftdesorptionionisationmethodsformassspectrometricysesofbiologicalmacromoleculeshisdevelopmentofnuclearmagneticresonancespectroscopyfordeterminingthethree-dimensionalstructureofbiologicalmacromoleculesin得奖获奖国(岁获奖Williamfortheirworkonchirallyhydrogenationfortheirworkonchirallycatalysedhydrogenationreactions.forhisworkonchirallyoxidationAlanforthediscovery新西developmentofconductiveforthediscoveryanddevelopmentofconductiveforthediscoverydevelopmentof得奖获奖国获奖(岁获奖成发展了电子密度泛函英发展了量子化学计算丹发现了维持细胞中钠离子和钾离度平衡的酶，并阐明其作用机发现了能量分子三磷酸腺苷的形英程发现英研究大气环境化学，特别是臭氧的成和分解研究方面作出的贡荷碳正离子化学的研得奖获奖国获奖(岁获奖成寡聚核苷酸定点诱变法对程的贡多聚酶链式反应技术对工的贡电子转移反应高分辨核磁谱法的发有机合成的逆合成分Ribozyme(核糖核酸酶)德测定了细菌光合反应中心德白-色素复合体的三维结构，德光化学反应作出的贡开创主-客体化学，超分子化冠醚化学等新J-法得奖年

获奖 国李远 美

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发明了X-射线衍射确定晶体结 直接计算方法，为分子晶体的测定方法作出的 发明了固相多肽合 在金属配位化合物电子转移理研究中作出的

英KenichFukui 英

创造了“象重组”技术，提示和细胞内重要遗传物质的 提出前线轨道理 提出分子轨道对称守恒 和重组研究，确定DNA 核苷酸排列顺序的方法，开创了 工程得奖获奖国获奖(岁获奖成德在有机合成中发展了有机硼机磷试英用化学渗透理论物能的换有机硼化合物的结构研究，发分子结构学说和有机硼化英英德研究二茂铁结构，发展金属化学和配合物得奖获奖国获奖(岁获奖成研究核糖核酸酶分子结构和催反应活分子光谱学和自由基电子结构研在糖生物合成中发现了糖核的作英发展分子空间构象概念分析挪在化学中的应不可逆过程热力学研德用弛豫法、闪光光解法研究快英化学反英创立了分子轨道理论，阐明了子共价键本质的电子得奖获奖国获奖(岁获奖成在天然有机化合物的合成方面出重大英重要生物大分子的结构德发明了Ziedler-Natta催化剂次合成了定向有规高英英研究蛋白质结构的杰出研究植物中CO2进行的光合作发明14C测定地质年代的捷发明极谱分析得奖年获奖国获奖(岁获奖成英对蛋白质结构特别是胰岛素的测英对核苷酸和核苷辅酶的英前对化学反应机理和链式反应的究V.du对化学键本质的研究并用于复物质的德高分子化学方面的杰出贡英英发明分配色层分析得奖获奖国获奖(岁获奖成发现超铀元德发现了双烯合成反应，即德Alder瑞对电泳和吸附分析的研究，发了蛋英对生物活性的植物成分研究别是生发现酶的类结分离得到纯的酶荷发明了饲料保鲜方法，对业化学和营养化学作出得奖获奖国获奖(岁获奖成德发现匈牙利用同位素示踪研究无无无德研聚甲基多碳原子大环和多萜究德维生素和类胡萝卜系得奖国获奖(岁获奖英发现了糖类环状结构和合成胡萝卜素、核黄素及维生素A和荷提出了极性分子理论，确定了分偶极矩的测定F.Joliot-法法俣成了新的人工放射性发现重水和重氢同无表面德德发明和发展了化学高得奖获奖国获奖(岁获奖成德血红素和叶绿素的结构研究成了高英糖的发酵和酶在发酵中作用法究法甾醇的结构测定和维生素D3成德发现胆酸及其化学发明超速离心机并用于高分散体物质德对胶体化学研究的卓越无得奖国获奖(岁获奖成确定有机化学微量分析方英发明了质谱仪，发现了许多非射性同位素及原子量的整数英对放射性化学物质的研究及位素和性质的研德热化学无德氨的合无无得奖获奖国获奖(岁获奖成德对叶绿素和植物色素的研精密测定了许多元素的原子金属络合物的配位法法格林尼亚试剂的有机化合物的催化加波发现放射性元素钋德对脂环族化合物的开创性德得奖获奖国获奖(岁获奖成英元素嬗变和放射性物质的化学究德发酵的生物化学法A.von德英在大气中发现惰性气体，并确它们在元素周期表中的瑞电离理德糖类和嘌呤化合物的J.H.Van’t荷溶剂中化学动力学定律和渗定“普通化学”课程内(2学时气体、液体和溶(4学时化学热力学基础：反应方向与反应限(8学时化学反应动力学基础：反应速率与反应(3学时酸碱平(4学时沉淀溶(2学时氧化还原及电化(5学时原子结(5学时第九分子结(5学时第十晶体结(2学时第十一配位化(4学时第十二元素化学概(9学时第十三纳米化(1学时学习如何学好普通使《普通化学原理(第三版)》,华彤文、陈景祖、严洪杰、王颖霞、卞 参ChemicalPrinciples,PeterAtkins,LorettaJones,2ndEd.,W.H.FreemanandCompany,2001.GeneralChemistry-PrinciplesandModernApplications,8thEd.,H.Pettrucci,W.S.Harwood,F.G.Herring,PrenticeHall,《近代化学导论(上下册)》，申泮文主编，高等教 《大学化学原理及应用(上下册)》，樊行雪、方国女编，化学工 《新大学化学》，曲保中、朱炳林、周伟红主编，科 《普通化学原理习题解答》，第