基础化学第一章

基础化学廖增辉第一章绪论一、化学是一门中心科学

Chemistry

isthebranchofsciencethatstudiesthecompositionandpropertiesofmatterandthechangesthatmatterundergoes.2化学的历史1.古代及中古时期17世纪中叶前：炼金术(alchemychemistry)、炼丹术、医药学萌芽。炼金术--催化、孵生了现代化学，是化学科学的基础早期的炼金术士总是偷偷地进行活动。在昏暗的实验室，炼金术士利用冶炼炉，使用风箱重复炼金术的试验。带有自我迷惑的神秘色彩。3炼金术士无意中发现的冶炼技术与某些化学反应，对后来的化学家都有很大的启发价值。通过不断试验，催生了某些新化学药品与医疗药品，并确定了类似分离、精炼、蒸馏与发酵等试验程序。现代化学实验室内使用的设备和技术，有许多是从中发展而来的。伟人牛顿--曾狂热而持久地投身于炼金术的研究。1936年，一批“不具科学价值”的牛顿手稿被拍卖。其中留下的有关炼金术资料竟超过100万字。4在罗马帝国，炼金术得到宫廷资助某种程度上，炼金术士对开启现代化学这门学科作出了贡献。5炼丹术：炼丹家把天然丹砂（红色硫化汞）置于炼丹炉中加热，使其分解为汞和硫，汞和硫又会化合为黑色硫化汞，再经加热而升华，回复为红色硫化汞。炼丹家把所得的红色硫化汞称为“还丹”，重复多次制得的丹砂称“九转还丹”。荒谬的认识：人服食了还丹，就会像它一样脱胎换骨，飞升成仙，长生不老。但炼丹利用化学和物理的方法。6炼丹术和<本草纲目>是中华民族对世界文化发展作出贡献的一部分，涉及到汞化学、铅化学、砷化学、矾化学、火药以及植物化学等方面。炼金术、炼丹术虽然是古人企图“点石成金”或炼制“长生不老”药物的方术，但都以古代物质理论和化学工艺知识相结合而形成的“类化学实验”活动，积累了相当丰富的化学知识，成为近代科学化学产生的前躯或基础。特点：实用性、经验性、零散性。72.近代化学时期17世纪末-19世纪末：科学元素说、原子论、燃烧的氧化学说、分子假说、M元素周期表特点：四大化学（无机化学，有机化学，分析化学，物理化学）相继建成。化学成为一门独立的科学。83.现代化学时期19世纪末：X射线、放射性、电子的发现。20世纪：高分子材料、核化学、仪器分析、量子力学（1924-1926）。边缘学科：生物化学、环境化学、材料化学、药物化学等特点：化学与其他学科之间的联系愈来愈密切。是一门中心科学。9二、化学与人类的关系1、化学与生命人体中含有60多种元素，其中有28种生命必需元素。有可以根据体内含量的高低分为常量元素和微量元素水无机盐蛋白质脂类糖类维生素膳食纤维2、化学与生活食盐的防腐食醋的用途衣服的除污菠菜与豆腐蒸锅水化学与医学、药学等学科的重要关系化学药学临床检验预防医药学医用材料病生理研究三、化学与其他学科的交叉和融合12化学是医学和药学中各学科的基础医学：研究人体中生理、心理和病理现象的规律，进而寻疾病诊断、治疗乃至预防有效方法。当代医学重要成就之一：战胜细菌性感染疾病（1）第一个医用消毒剂—石炭酸喷剂的诞生19世纪80年代，Lister用石炭酸（Carbolicacid）制剂处理伤口和手术创口的方法，开辟了消毒手术的新时代；。从此，欧洲的医院不再是病人等待死亡的场所，而是康复的希望之地。13（2）磺胺的应用1908年，安氮磺胺（Prontosil）被合成。1932年，Domagk（1939年Nobel生理奖）发现安氮磺胺的抗菌作用。之后研究发现磺胺是这一药物在体内被转化后的有效成分。（3）青霉素的应用1929年，Fleming（1945年Nobel医学奖）发现青霉素，在二战期间，Fleming利用新的化学制备方法（冷冻干燥技术），成功提纯了具有生物活性的青霉素，并利用生物合成技术大规模制备青霉素。人类战胜病菌道路的一个里程碑。

14化学、物理、生物学交叉合作，使化学的边界越来越漠糊。

1、哈佛大学化学系教授GeorgeWhitesides利用传统化学方法研究细菌在表面如何生长，在实验室合成人工细胞膜，利用这些合成的生物膜来研究生物酶和糖分子如何吸附并识别活细胞的表面。2、哈佛大学化学教授StuartSchreiber教授通过合成有机小分子来研究蛋白质的功能。这些有机分子会与蛋白质结合并改变蛋白质的功能（比如，使某些蛋白酶的功能被关闭）。3、分子生物学的实验技术（凝胶电泳、PCR技术）均建立在化学基础上。15四我国的法定计量单位国际单位制：SI(法文leSystemeInternationald’Unites)16

SI基本单位

SI单位SI辅助单位

SI单位SI导出单位

SI倍数单位：词头

＋SI单位SI基本单位

量的名称单位符号长度米m质量千克kg时间秒s电流安[培]A热力学温度开[尔文]K物质的量摩[尔]mol发光强度坎[德拉]cd量的名称单位符号用SI基本单位表示力，重力牛[顿]N1N=1kg·m/s2压力，压强帕[斯卡]Pa1Pa=1N/m2能，功，热量焦[耳]J1J=1N·m电荷[量]库[仑]C1C=1A·s电动势，电位伏[特]V1V=1W/A摄氏温度摄氏度℃T/K=T/℃+273.15一些SI导出单位

SI基本单位（7个）

部分SI词头（常用8个）

因数词头名称符号因数词头名称符号1018exa艾[克萨]E10-1deci分d1015peta拍[它]P10-2centi厘c1012tera太[拉]T10-3milli毫m109giga吉[咖]G10-6micro微μ106mega兆M10-9nano纳[诺]n103kilo千k10-12pico皮[可]p102hecto百h10-15femto飞[姆托]f10deka十da10-18atto阿[托]a量的名称单位名称单位符号与Sl单位关系时间分[小]时天(日)minhdlmin=60s1h=60min=3600s1d=24h=86400s平面角[角]秒[角]分度

〞ˊ°l〞=(π/64800)radlˊ=60〞=(π/l0800)rad1°=60ˊ=(π/180)rad旋转速度转每分r/min1r/rain=(1/60)s-1长度海里nmilelnmile=1852m(只用于航行)速度节kn1kn=1nmile/h=(1852/3600)m/s(只用于航行)质量吨原子质量单位tult=103kg1u≈1．660540×10-27kg体积升L,(l)1L=10-3m3=1dm3能电子伏eV1eV≈1.602177×10-19J级差分贝dB

线密度特[克斯]tex1tex=1g/km面积公顷hm21hm2=104m2我国选定的非国际单位制单位五、怎样学好基础化学1.学习方式的转型：

知识传授式→交流和更新式

（中学）（大学/终生）2.提高自学能力听课前预习，学会看书，多记笔记（笔记整理），问题和提出，不搞题海战术。3.一种思维方法的训练。微观的角度，严密的逻辑思维方法。4.化学是一门实验科学。掌握实验中的一些基本技能。205.积极利用资源：参考书科技文献（JournalArticles）专题讲座科技会议（ScientificWorkshop&Conference）实验室InformationTechnology和Internet计算机网络系统——无限和开放的知识空间，人类的外部大脑和无限扩展的、共享的记忆单元关键词和Internet搜索引擎---轻轻松松的查阅和学习多媒体---