无机化学省名师优质课获奖课件市赛课一等奖课件

无机化学绪论第1页教学目标１、了解化学及无机化学研究对象２、了解化学及无机化学发展史３、了解无机化学前景4、了解大学学习方法第2页内容121世纪化学定义2化学与人类社会发展关系3无机化学研究对象、发展和前景4无机化学课程内容和学习方法第3页化学是研究物质化学改变科学化学研究物质实物如书桌、铁、木材、水、空气等。场如电场、磁场、光、声音。化学研究物质普通是指实物详细地说物质包含实物和场第4页化学改变（反应）——有新物质生成改变物理改变改变前后分子保持不变。如：物质三态改变等。化学改变分子中原子重新组合，但原子不发生改变。如：食物变质、水电解制氢气等。核改变原子核发生改变。如：原子弹爆炸等。第5页化学是研究物质化学改变科学详细说：化学是在分子、原子或离子等层次上研究物质组成、结构、性能、改变规律及其应用科学。化学改变特征⑴

化学改变前后，全部元素原子核总数和核外电子数不变——质量守恒。⑵在改变中，分子组成发生改变——有新物质生成。第6页⑶化学改变伴伴随能量改变，遵照“能量守恒定律”（热力学第一定律），即反应过程中体系和环境能量总和保持不变。

破坏氢气分子和氧气分子中化学键需要从环境中吸收能量，而生成水分子形成新化学键则要向环境放出能量。第7页北京大学徐光宪教授说：我专业是化学，从学化学、教化学到研究化学也有几十年了，但现在我却有点搞不清化学定义了。科学发展太快了，需要对本门科学重新定位。徐光宪院士第8页121世纪化学定义19世纪，化学是原子科学。20世纪，化学是分子科学。21世纪，化学是研究泛分子科学。泛分子是泛指21世纪化学研究对象。第9页CA上登录化合物统计表1900年1945年1970年1980年1990年1999年CA上登录化合物统计表5511023759310582340单位：万种第10页泛分子十个层次C2H5OH第11页（1）原子层次：如碱金属原子(Cs)Bose-Einstein凝聚态。Bose-Einstein凝聚态是物质一个奇特状态，处于这种状态大量原子行为像单个原子一样。要实现物质该状态需要首先到达极低温度（在试验室中到达了仅仅比绝对零度高０.５纳开尔文），另首先还要求原子体系处于气态。

第12页（2）分子片（指组成份子碎片）层次：如（3）结构单元层次：如高聚物单体，蛋白质氨基酸（4）分子层次(研究分子层次问题）：如分子周期律，分子激发态（氯化氙）。第13页（5）超分子（是二个或以上分子经过分子间作用力结合起来物质颗粒）层次：

如-环糊精分子（主体）与形成1:1超分子；能够抑制爱滋病毒；环糊精分子（客体）插入晶体结构层间组装成超分子。第14页（6）高分子层次:

如蜘蛛丝研究，美国杜邦企业经过试验室造蜘蛛丝研究，得到与蜘蛛丝相同生物纤维。这些生物纤维有许多可能用途，它既轻又坚固又有弹性，可能在飞机上得到应用。

第15页（7）生物分子层次:主要是指蛋白质、核酸、高分子量碳氢化合物。生物分子间力非常小，假如每个人只能用1“飞牛”力，拿起一根头发，就要动用全世界60亿人口。第16页（8）纳米分子和纳米聚集体层次（100nm以下）：如碳纳米管，纳米金属及其氧化物（纳米MgO)颗粒，纳米厚度膜（金刚石纳米薄膜制成手术刀）。采取化学气相沉积制备含有一定取向和样式纳米碳管第17页（9）原子和分子宏观聚集体层次：如固体，液体，气体，等离子体（由大量正、负带电粒子组成离子化气体状物质），溶液，熔融体，表面等。

提问：在地球大气上层是否存在等离子体？在太阳、恒星、闪电中是否存在等离子体，它占了整个宇宙多少？第18页（10）复杂分子体系及其组装体层次：如复合材料(铝-硼纤维)，分子器件（分子导线，分子芯片），宏观组装器（锂离子电池,燃料电池，太阳能电池）。

卟啉衍生物分子导线分子芯片分子开关分子马达分子整流器分子导线分子天线第19页2化学与人类社会发展关系2.1化学对人类创造物质财富贡献（衣、食、住、行、看、听）化学研究热点：能源，材料，环境，生命。第20页2.2化学与能源关系石油储量只能再供开采40年左右；煤储量只能再供开采200年左右；新能源有各种多样：包含核能、电源、太阳能、海洋能等，它们都和化学亲密相关（比如：汽车乙醇汽油）。第21页2.3化学与材料关系石器时代铁器时代高分子时代物理学赋予物理特征化学材料工程学加工制造器件

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高分子结构材料：含有质量轻、强度大、耐腐蚀性等优点，如聚对苯二甲酰对苯二胺比强度已高出钢铁，其强度-质量比为钢铁6倍；第23页光纤通讯材料当前主要用高透明度SiO2材料，可用化学气相沉积法制备。近年来还有新光纤材料，如ZrF4、

LaF4、BaF2三元混合体氟玻璃，其性能优于SiO2，光损失更小。第24页微电子材料

高纯硅：几十万个晶体管或其它部件都能够光刻在2-3mm硅片上，光刻细度可小至100nm。第25页半导体材料GaAs作为半导体材料芯片做成计算机后，其运算速度将高出千倍。第26页2.4化学与环境关系绿色环境保护催化剂—纳米TiO2纳米TiO2利用自然光、常温常压即可催化分解病菌和污染物二氧化钛纳米微粒TEM第27页纳米TiO2涂料能有效降解室内环境氨气、甲醛、苯类化合物。纳米TiO2有效地降解江河中有机污染物。在塑料中添加约1%纳米TiO2，含有很好抗菌性能。

第28页2.5化学与生命关系人体有25种微量元素，缺乏任何一个都会带来疾病（比如钙，铁）。第29页1、无机化学2、有机化学3、物理化学4、分析化学5、高分子化学6、化学工程学等21世纪化学二级学科第30页3无机化学研究对象、发展和前景

（1）研究对象：无机化学是研究除碳元素以外全部元素单质及其化合物化学。

第31页（2）无机化学发展无机化学（1869年门捷列夫提出元素周期律）：40年代—原子能工业50年代—半导体材料60年代—宇宙工业70年代—生命科学80年代—环境与能源90年代—信息科学

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无机化学(8个发展方向)

当代无机合成

配位化学

原子簇化学

超导材料

无机晶体材料

稀土化学

生物无机化学

核化学和放射化学第33页（3）无机化学前景a.无机材料化学（固体无机化学）—研究固体无机物；b.金属有机化学—研究含有-碳-金属-键化合物；c.生物无机化学—研究金属离子和生物配体形成化合物。第34页a.固体无机化学太阳能电池发电原理第35页生物材料:可替换人体中骨骼和牙齿纳米陶瓷：可克服陶瓷脆性能室温超导材料：可使电力以最高效率传输第36页无机晶体材料锗酸铋（）晶体：当电子、射线进入锗酸铋时，它能发出蓝绿色荧光，可作为高能粒子探测器。锗酸铋单晶第37页b.金属有机化学金属有机化学在20世纪有机化学中是最活跃研究领域之一。1963－1975年中有七位金属有机化学家取得诺贝尔化学奖。第38页二茂铁（)燃料催化剂：添加到固体燃料，液体燃料或气体燃料中，能发挥消烟助燃效用，尤其是对燃烧时产生大量烟尘烃类，其效果更为显著。第39页c.生物无机化学含铂配合物抑制癌细胞分裂有显著疗效。现已证实顺铂及其一些类似物对子宫癌、肺癌有明显疗效。顺-[PtCl2(NH3)2]抑癌机理第40页４无机化学课程内容和学习方法内容化学原理：（1）热力学与四大平衡（化学平衡，离子平衡，氧化还原平衡，配位平衡）（宏观）；（2）物质结构（原子结构，分子结构，固体结构，配合物结构）（微观）；（3）元素周期律（宏观与微观）。

元素化学：按周期表体系从s区，p区，d区，f区次序编排内容。第41页学习方法(1)重视做好无机化学试验自然科学和技术是一门试验科学，一切自然现象都是在凭试验观察到，所以试验在自然科学中占有主要地位；从一开始就严格培养自己试验操作训练，没有良好操作训练，就无法得到正确试验结果。第42页(2)重视化学理论指导作用a.对科研作用

应用研究结果—详细项目标研究、开发和应用

基础理论