工程化学 绪论

大学化学主讲人：陈振宇博士/副教授

华中科技大学化学与化工学院Tel704Email:2013年课程考核方式：总成绩＝考试成绩（满分80分）+平时成绩（满分20分）考试方式：闭卷考试考试内容：重点为作业及课堂上讲述内容平时成绩：课堂纪律(考勤等）+作业完成情况第一章绪论1.化学的过去、现在和未来2.工程化学的研究内容和学习目的3.化学学习的重要性

——化学与化学工业、化学与生活、化学与非化工类学科4.化学－科学中的双刃剑5.扩展内容－诺贝尔化学奖化学研究的对象和性质化学是研究分子层次范围内的物质的组成、结构、性能及其变化规律和变化过程中能量关系的科学；其研究对象包括：原子、分子、生物大分子、超分子和物质凝聚态等。化学是分子科学，是物质科学的基础学科之一；化学是一门中心的、实用的创造性的科学学习化学的重要意义

在人类面临的能源、粮食、环境、人口与资源等大问题、诸如天然能源的有效利用、新能源的开发、环境保护、肥料、农药、人口的控制、资源的合理开采与利用、人们的衣食住行都离不开化学学科。由于各学科之间的相互渗透日益增强，化学已经渗透到每个工程技术领域。材料、能源、信息是现代文明的三大支柱．而材料又是能源和信息技术的物质基础。例如信息采集、处理和执行都需要各种功能材料，可以肯定，现代工程技术上所面临的课题．需要的化学知识会越来越多。

化学是

二十一世纪的核心学科之一

化学家徐光宪院士

化学是

自然科学中承上启下的中心科学学习化学的重要意义简话化学发展(1)实用和自然哲学时期(～公元前后)古代化学(15世纪以前)

100万年前，原始社会，火的利用；

公元前3000年左右，奴隶社会，以实用化学工艺为特征：埃及：炼铁、鞣制皮革、提取药物香料、制造陶器公元前2500-2000年，中国铜的冶炼技术，殷代青铜公元前一世纪，中国发明了造纸术商代青铜器(铜锡合金)古代化学

关于宇宙的结构问题，最早的见解是我国商末（约公元前1140年）出现在“易经”中的“八卦”和“五行”学说。公元前五世纪，安培多克尔(Empedocles)提出宇宙是由水、火、气、土“四原质”构成的。公元前400年德谟克利特提出朴素的原子论。公元前四世纪，亚里斯多德(Aristotle)提出冷、热、干、湿的“四原性”学说简话化学发展ImmortalPhilosopherofAntiquityAristotle384-322B.C.Plato427-347B.C.简话化学发展简话摧化学赔发展(2摇)炼金宪术、傍炼丹也术时赛期(公元粱前后澡～公志元15挥00年)封建恳社会障，中焰国道匠家化钥学炼雅丹（Pb3O4、Hg幻玉S）公元犬二世齿纪，迁东汉旗魏伯镰阳著理有世凡界最产早炼以丹术焰文献公元侦四世郊纪，桨东晋淡葛洪户著有颂炼丹兽术巨挥著，阿发现凉了反采应的配可逆办性（Hg豪S←岩→H掌g;培P玻b3O4←→拘P想b）以走及金尾属间鲁的取赖代（Fe和Cu盐）这段汉时期战，化奶学走猛入了桃歧途锅，但央积累祸了更枝多的栏化学总知识科，提抽高了罚实验亡技术脖，制乱作了贡操作慌器皿横。古代或化学简话泄化学红发展(3角)医化扇学时凯期(公元15败00～17优00年)16趣世纪肢初，斤欧洲临资本蚀主义闭工业选的发质展迫因使化尿学走检上正炎路炼金环术改句革，傲化学贡方法位制成蒜药剂演（无失机物浪）明代乖李时图珍《笨本草公纲目挣》，地列有访中药遇材、扎矿物爪10伸00假多种鸭并附际有制广备方记法、奔性质即介绍明代绘宋应吨星著剃有《落天工爆开物君》(这16肉39巧年)句，总祖结了土我国棕的工苏业技毒术.古代伏化学简话驰化学泛发展(4箩)燃素负说时死期(公元17丧00～17禽74年)英国繁的波燥义尔场(Bo涉yl茅e)提出纺各种苍物质埋的微乓粒都界是由末基本令粒子纷的不主同聚猎集体钟构成由的。狭对燃循烧现叮象认磁为火想是由尖一种近实在蛋的、炕具有凑重量铜的火躬微粒礼构成棉的。17稿00船年，直德国谋的施翅塔尔香(St酷ah向l)提出“燃素腐说”，清略除了“原性”学说浇。法国柜拉瓦锻锡(La杀vo塔is艰ie邮r)的燃烧跪的氧屋学说，近粘代化汉学由顾此萌嫩芽。古代康化学Ju品st忆us揭v稻on泥L拦ie滥bi忧gFr浩ie真dr艳ic溜h所Au由gu迫st谊K禽ek扇ul患éFr末ie强dl喜ic敢h清Wö构hl股er欧洲收近代躬化学妙家J.谁W械il筝la榆rd劫G盗ib络bsSv寸an恨te搭A胳ug幕us参t票Ar咸rh慎en吴iu夜s电离幸学说J.健W悔il距la朵rd尊G漆ib孙bs化学床热力的学Fr雾it哄z案Ha现be暴rTh评e兵la细bo掌ra践to万ry蚀a级pp己ar裁at右us盟d冬es败ig土ne别d垄byFr纵it括z羽Ha供be饭ran剖d肾Ro溜be究rt翅L镇e劈燕Ro辆ss胡ig猾no透l巡寿fo沃r尚pr坊od盟uc程in课g罩am购mo属ni苍a捏fr电om石h缝yd兽ro修ge蜜n协an给d本ni穷tr火og头en近代技化学煌的发蠢展趋闭势和撤特点(1辛)从发宏观撞到微欺观(2抛)从良体相毯到表才相(3渔)从纯定性位到定圾量(4览)从捉单一杂学科居到交笑叉学线科(5甜)从蠢研究麦平衡鲁态到挣研究忆非平端衡态化学盆学科超的发亡展趋探势单用决宏观筑的研扬究方纷法是搏不够础的，宵只有圾深入型到微胖观，足研究路分子攻、原晕子层拴次的当运动冲规律聋，才引能掌驼握化牧学变打化的揉本质精和结墙构与杯物性料的关荷系。(1远)榜从宏圈观到衰微观化学心学科故的发债展趋衔势在多询相体故系中激，化腐学反哪应总榴是在庸表相均上进宽行，涨随着戒测试钞手段龙的进跳步，鹊了解置表碎相反五应的啊实际链过程遇，推略动表检面化均学和椒多相绢催化帮的发垦展。(2摔)碌从体庙相到藏表相化学证学科容的发弃展趋珠势随着侦计算俩机技新术的净飞速哪发展车，大资大缩敞短了渡数据弃处理如的时慨间，拿并可湖进行馅人工询模拟组和自痰动记唐录，毫使许忘多以前前只柱能扶做定帽性研括究的苗课题凑现在教可进己行定李量监白测。(3千)令从定独性到器定量化学辞学科铸的发双展趋堤势化学姻学科蠢与其稳他学龄科以患及化残学内在部更张进一姑步相挂互渗搜透、组相互秘结合莫，形窗成了连许多泰极具蜻生命巩力的交叉科学晨，如吼生物投化学炮、地尾球化页学、刻天体咬化学准、计甲算化爹学、耍金属扫有机折化学凤、物熔理有诞机化摇学等简。(4甜)衫从单起一学暗科到交叉学科化学捐学科发的发捎展趋护势经典联热力唱学只冬研究幻玉平衡揭态和捐封闭情体系属或孤洒立体艺系，成然而唱对处知于非滚平衡趟态的敞开放旗体系干的研获究更围具有愧实际燃意义粘，自19巡寿60年以棵来，烧逐渐烤形成侧了非阅平衡爸态热窃力学法这个汁学科利分支丸。(5匆)从吹研究籍平衡胳态到迁研究腾非平革衡态现代倡化学碌的若原干基等本问旷题反应郑过程针与控侵制合成爬化学基于似能量升转换腔的化闯学反德应新反酿应途碎径与透绿色映化学设计博反应纳米乡丰化学捐与单并分子陕化学复杂骡体系妇的组会成、请结构临与功丑能间形关系风研究物质仇的表久征、坟鉴定男与测储试方吓法工程慨化学它的目的和内月容“工蛇程化俭学”捧课程定的教装学学择习是悠为了钻进行预高素羽质的塞化学掩通才揉教育晓。使掉大家导的基扶础知逝识、篇科学河素质载得到鉴提高地。临使工辫科背捐景的准同学视能将落化学计理论肠、方银法与格工程系技术狱结合箱，分民析、亲认章识工葛程技旗术中进的化上学问芬题。“工贪程化初学”横课程抚是现逆代化宇学导丈论课授程。尚介绍优物质园的基且本结彻构理额论和蚁化学筹反应淋的基蛇本规苹律，铃细分筒为一铁下内悟容：1.揉理论座化学凶：化则学热娱力学搁、化雹学动俭力学弹、物喂质结因构理旷论。2.话基本略知识膛和应若用化抱学：奔物质育的性集质、就与其慎他学武科的韵渗透笛。3.散实验缠化学羊：基趣本操轮作、蛋数据立测定宽、性仅质或克理论遵的验爸证。化学来的作赵用和拦未来1.目前商全球施关注塑的四升大热贝点问能题：环境萄的保锻护能源宪的开符发和客利用新材差料的唇研制生命窄科学化学换与国吴防化学猜对健隶康和隙生命顺的贡托献（族药物乱化学灯）化学魄与衣——服装食——农业蛇，食休品住——住房兄和家贡庭陈承设品茶方面使的作乡丰用（建垂筑材疫料）行——交通趁工具亏、燃啊料2.化学轻是一挡门实土用的袍科学借：3.化学称与其牵他学冶科交税叉渗免透——生命烧科学19库53年英娱国《自然》杂志矮发表欣了英缩慧国克果里克捞和美辩国沃臂特森士的DN惧A双螺突旋结印构的闭分子奥模型牛，通棋过X-射线良结构胳分析莫确定绕了生为命物页质-核酸斩的空咬间结鸦构。DN龟A双螺皇旋结汗构的彼解析俘奠定誓了当泳今分锅子生须物学猫的基里础。秀二人犯因此如而获巡寿得19迁62年诺琴贝尔愈生理萝和医知学奖臂。化学目在应赤用中俱的教标训吗啡阿片伸是罂北粟科袍植物葵罂粟难未成烛熟果毙的浆握汁，牲其中窜至少团含有25种生紧物碱崖，而桂吗啡停含量饼最高伴可达20郑%左右脸。自夸古人体们就票知道椒阿片班有镇五痛止罢咳等己功效觉。18境05年从谈阿片漫中提翻取分金离得万到纯绩品吗剥啡（Mo苦rp惑hi碎ne打)，19尤52年全醒合成鲜吗啡洲。吗啡结构：

吗啡黎的作考用及删缺陷年：吗啡特的药闲理作艘用主钟要是（1）镇滤痛。亏吗啡京有强它大的宪镇痛播作用用，并哑且持影续时筝间长毅。吩（2）镇巧静。钞吗啡蜡可有争效改款善因党疼痛肚引起甚的焦旨虑、呀恐惧魂等不块愉快卵情绪纳。床（3）止盗咳。腊能抑晨制大苍脑呼证吸中更枢和正咳嗽馒中枢垒活动堡，使跃呼吸行减慢没并产冶生镇拴咳作化用；踏（4）止昌泻、惭通便投。能送兴奋疗胃肠猎道平寻滑肌从、括师约肌座，有母止泻悉和通冬便的毙作用吗啡腰缺点卵：容锄易成腐瘾，伞抑制欣呼吸源中枢吗啡久的“津改性幸”二乙帮酰基税吗啡18姜74年，净为了裤提高轮吗啡接的止风痛性汪能降失低其锤成瘾禾性，宅英国恳伦敦肺圣玛敞丽医搂院对榆吗啡尚性能享进行犬了人急工改展性。尸其简沃要过透程是哀：从定罂粟希果实佩中收惭取浆乱汁,风干娘后制岛成鸦毁片,将鸦晴片溶雁于水,经化芒学过歇程制宋成吗精啡,再将困吗啡氧经过经乙酰钻化处薄理得众到成魔品。吗啡史的“悲改性稳”二乙粱酰吗执啡，熔俗滨称海畏洛因(H丙er弟oi冠n)，董是吗电啡的霜半合疫成品,化学悟名称尽叫呈为灰白圣色粉骡末状,也就我是人蜡们所考说的得“白殃粉”膛、“俯白面谈”。18损98年,拜尔(B捡ay宿er草)药物芹化学捧公司拖将海翅洛因膨作为艰戒断辽药批更量生邻产,用其室治疗掏吗啡沟成瘾,但在畏应用但中发蚀现其狠成瘾轮性比凯吗啡补更为缎强烈,其药世效与熄毒性横达到最同等怀数量英吗啡信的3～5倍。社此后,各国觉取消将了海论洛因朱在临哀床上迎的应木用。断海洛美因的翠合成余，不间仅没坦有成捏为药企品造曲福人浆类,反而白成了债危害阀人类煎的“判白色早瘟疫陆”。麻黄沿素到夜甲级姿苯丙糖胺麻黄各素的抖功效①防愤治腰晴麻时纪出现饥的低对血压俊。②绵预防伪支气吓管哮去喘发歼作和他轻度储哮喘犬的治立疗。扰③治菜疗荨揭麻疹旅和神电经血网管性照水肿板等过少敏性践疾病丈。④柔治疗须鼻粘薄膜充识血肿门胀引拖起的熟鼻塞基。麻黄闯素去衫羟基旬化去年3月5日，谋湖北臣省襄萝樊市奸警方冤成功卫侦破斜了我呼国首蝇例利去用互沈联网什出售失麻黄滚素去转羟基鼠化配蒙方案巡寿，时抗年17岁的瞒犯罪乓嫌疑灯人胡勒飞因浓涉嫌某出售导该反贝应配栏方而盒被警唱方刑胳事拘爷留。去羟便基化甲基掏苯丙姻胺甲基危苯丙辰胺,外观萝为纯闲白结驳晶体,晶莹碍剔透,故被滴吸毒姿、贩街毒者逗称为犯“冰纺”(I疮ce丘)。即系冰毒篮。该苦药小倚剂量纲时有庆短暂予的兴汁奋抗盖疲劳夹作用,故其尚丸剂师又有鸭“大急力丸午”之缠称。款“冰注毒”陵最早耗由日尚本人艘发明惊，在挺二次斗大战质时，缠日本绝侵略谱者给寄士兵柴服用闷冰毒催，以衣提高喉战斗昏力。50年代祖在我盈国叫妻“抗透疲劳歪素片评”，19霞57年在呼重庆悦曾出搜现过犁吸食册冰毒宣的成朋瘾人富群。19茄62年，京在山模西、汪内蒙以古等假地也养发生秀过滥蜓用的施问题蜜。后铅来国盟家禁姐止了村去氧均麻黄锹素的湾生产宜、销惹售与罩使用胶。冰性毒是对一种碧致幻美剂，钓影响侮人的区中枢杜神经巨系统笛、可很引起窝感觉案和情甚绪上嘉的变弄化、氏对时敲间和咐空间根产生姻错觉拖、幻乎觉直爪至导禾致自仍我歪瓜曲、孕妄想待和思群维分桂裂的筛天然傅或人乎工合糖成的喂一类侨精神洋药品易。冰厅毒属芦苯丙盐胺类香中枢芬神经它兴奋少剂，绵是我森国规忍定管偶制的厨精神哪药品询。吸初食冰业毒可令产生专强烈碎的依挂赖性垃，在沾人体誓内的脚作用扫快而匠强，基一旦支断药捎，会背出现民戒断尊症状急。用热药后茅精神忠兴奋避、性装欲亢酬进，熔对食忆物和疗睡眠纳的要锈求降椅低，动常导饥致激底动不阁安和卫暴力舅行为葡。反应锐停：充五十队年恩铜怨反应腾停具俗有一伶定的蔬镇静政安眠贵的作配用，迹而且堡对孕乡丰妇怀随孕早高期的但妊娠兰呕吐捉疗效伙极佳桥。迹反应珠停便薪成了夹“孕天妇的纤理想句选择秆”，轮在欧衰洲、勒亚洲励、非谢洲、判澳洲沫和南蜜美洲招被医奥生大企量给深予孕谢妇以左治疗侨妊娠休呕吐防。50年代洗后期体，德模国生鱼产一何种叫裹“反触应停临”的绩新药选。该工药属颤非巴骆比妥夫类药若，有驴镇静扯和止禾吐作畅用。遗在小因鼠动员物实穴验中歪证实楚反应研停对仰胎仔廉无致塘畸作茄用，测对孕尊妇也虾无毒临性反烫应，柔因此无曾广肚泛用槽来治跨疗早像孕反虾应。曾但此阻后不焦断发台现似铲海豹危的无览肢、绸短肢章畸形棵儿出严生，厘经过粪多年汪悉心丢研究相，并前在猴喷子的喜动物魔实验乘中得参到证蝴实，肌那些迹畸形丛儿系贩母亲揪在早完孕期谱间服达用“品反应璃停”冤所致宜。这蛛才通站令禁深止，梁但为燥时已限晚。用在19比59年～19胡61年德放国就雹生下运了60池00多例海豹典胎，英墙国80域00余例溪，日据本30敬00余例汁，历坛史上杜称为“海矿豹胎虫”悲剧土。(S)-装th奸al壶id米om影id京e(R)-野th纽奉al烦id色om沫id择e手性斧药物五、球诺贝助尔化润学奖19需01化学义动力幸学19家02年合准成了辣糖类泥等19血03电解劳质溶苗液19丈04年惰早性气扭体19硬05年有帮机染作料19开06氟元伏素19俭07年酵楚素和垦酶19曲08年卢演瑟福19柔09催化测作用19旅10脂环抵式化四合物19禁11发现诞镭和科钋19钓12格林侍尼亚革试剂19核13原子苗化合档价19撇14原子葱量19次15叶绿央素19艘16亿--耗-1背91尝7年未19矛18固氮就法19筛19未颁玻奖19备20电化修学19羽21放射回性同翼位素19施22非放禽射性鸭、质停谱仪19两23微量助分析叼法19晶24未颁钓奖19旨25胶体迈化学19里26分散壁系统19凉27胆酸沿化学吓结构19加28甾醇腹与维屯生素19鸦29糖发悠酵和跃酶19泽30血红蹦素和鸟叶绿瓶素19魔31高压留化学盛方法19惹32表面剑化学19昨33未颁炎奖19穷34重氢19海35人工干放射稀性元捞素19斜36分子宝磁耦突极矩19邮37碳水先化合缎物Vc坦1刊93适8胡萝偶卜素洁维生话素19狠39性激接素19喇40驰—1肾94保2未颁电奖19眉43放射仆性示墙踪19叼44重核粪裂变接反应19卵45农业谨化学朴营养僵化学19露46分离渡提纯管酶19部47生物独碱19洗48电泳翻技术洒吸附仆色谱19绪49化学浩热力沾学19浓50狄尔烛斯–阿尔崖德反模应19烘51超铀毕元素19疯52分配技色谱羡法19横53环状祥高分塔子化能合物19畏54化学持结合逃的本薄性19躺55合成政含硫大生物稿体19办56气相够反应膊化学吧动力谣学19滑57核酸咬酶及扭核酸何辅酶诺贝摩尔化新学奖(续)19适58胰岛否素结千构19碰59极普往法19营60碳素寻年代括测定傻法19换61植物柱光合处作用19垫62蛋白娱质的第精细虫结构19袋63新型雅催化注剂聚撤合19拦64歉XR赏D与分胖子结接构19尸65有机尾合成初法19鲁66量子滤力学19阅67测定果快速喂化学汉反应19骗68不可好逆过件程热将力学19叼69立体恶化学匹理论19茎70糖核智苷酸19妈71自由恩基电浮子结圾构19释72核糖拦核苷雷酸酶弱区位19太7有机甜金属访化合紫物19骑74高分仁子化寨学19挺75酶催武化反该应19梨76甲硼惠烷的驶结构19蠢77携“耗散狱结构桨”理撕论19烘78生物抹膜能敌量转滨换