化学-第一章-绪论

进一步阅读参考书化学原理

印永嘉，姚天扬等编，高等教育出版社物理化学

傅献彩等编，高等教育出版社结构化学

江元生著，高等教育出版社结构化学基础

周公度等编著，北京大学出版社第一页第二页，共33页。成绩考核期中考试30%期末考试40%平时成绩(作业/上课/测验15%)课程论文15％第二页第三页，共33页。课程论文个人或组合（

3人）选题：第十六章各班内不能重复时间节点：3月1日各班汇总提交题目，电子文本6月2日提交论文书面/电子文本要求：至少3篇参考文献，其中1

2篇国外期刊论文或书第三页第四页，共33页。课程论文格式题目(4号黑体)姓名班级学号Email(5号仿宋)摘要(小5号宋体)正文(5号宋体)英文(TimesNewRoman)参考文献(小5号宋体)单倍行距第四页第五页，共33页。第一章绪论世界：由形形式式的处于永恒运动中的物质所组成自然科学：以客观存在的物质作为考察对象、以其基本属性－－运动为研究内容物质：场、实物(具有静止质量的物质）化学研究对象：实物化学的地位：基础学科、中心学科第五页第六页，共33页。化学的定义（在原子、分子和离子层次上）研究物质的组成、结构、性质及其相互变化规律的一门科学。研究物质的组成、结构、性质、变化和应用的科学。（中国大百科全书）

化学主要是研究物质的分子转变规律的科学。第六页第七页，共33页。化学新参考定义化学是主要研究从原子、分子片、分子、超分子、到分子和原子的各种不同尺度和不同复杂程度的聚集态和组装态的合成和反应、分离和分析、结构和形态、物理性能和生物活性及其规律和应用的自然科学

徐光宪:建议重组化学分支学科,科学时报,1999.11.14第七页第八页，共33页。化学的物质观物质分类

混合物：两种或两种以上的物质混合在一起的物质（多相混合物、均相混合物）。 纯物质：用物理方法无法再将它分离出可分离的部分，亦就是其它物质均已不再存在，只有一种物质。第八页第九页，共33页。化学的物质观单质和化合物

元素：不能用一般物理或化学的方法再分解成更简单的物质的纯物质，“具有相同原子序数的相同原子构成的物质” 单质：由一种元素构成的纯物质 化合物：由两种或两种以上的元素化合而成的纯物质第九页第十页，共33页。化学的物质观

物质是由基本物质----元素所构成，元素通常不能由一种元素变成另一种元素，构成物质世界的基本结构单元是原子、分子、离子这些微观粒子（包括分子片）.第十页第十一页，共33页。化学变化的特征1.质变:化学键的重组2.定量:变化前后物质总量不变3.伴能:热和功第十一页第十二页，共33页。化学的发展——化学来源1.传统技艺冶金陶瓷酿酒印染……2.古代哲学家思想古代炼金术元素说(17世纪中叶Boyle)燃烧学说(18世纪Lavoisier)原子论(19世纪Dolton)元素周期率(1869门捷列夫周期表)火干土冷水湿气热水火土金木第十二页第十三页，共33页。化学的发展——无机化学研究无机化合物的性质与反应，1860’元素周期律发现为标志无机材料特殊性能材料光导纤维储氢磁记录超导C60生物无机生物体内微量元素的行为和作用，生物活性化合物（结构/物化性质与生物活性）含铂配合物(抗癌)有机金属含-C-M-键的化合物Grignard试剂(CH3MgI)“夹心”式化合物催化剂半导体药物能源…..．理论无机第十三页第十四页，共33页。化学的发展——有机化学研究碳氢化合物及其衍生物无机物106种有机物108种三药（医药/农药/兽药）、染料、日用化工、胰岛素、B12、香料天然有机物理有机金属有机合成有机首个人工合成的有机化合物CO(NH2)2第十四页第十五页，共33页。化学的发展——高分子化学研究高聚物的合成、反应、化学和物理性质以及应用。高分子材料由成千上万个小分子单体聚合而成的弹性好强度高耐腐蚀易加工成型橡胶纤维塑料半导体高分子材料光敏高分子材料液晶高分子高分子药物吸水性纤维生物高分子材料第十五页第十六页，共33页。化学的发展——分析化学分析物质的组成、结构、性质，以及分离和提纯。无机物分析：化学容量分析、原子发射（吸收）光谱、可见分光光谱、电化学分析有机物分析：色谱、红外光谱、紫外光谱、质谱、核磁共振应用：工业分析商品检验兴奋剂检测第十六页第十七页，共33页。化学的发展——物理化学研究化学变化及其规律化学热力学反应发生的方向和程度（热化学、电化学、溶液化学、胶体化学）化学动力学反应的速率和机理结构化学原子／分子水平的微观结构以及与宏观性质的关系第十七页第十八页，共33页。现代化学的发展和前沿化学:核心实用创造性科学寻求结构多样性和分子多样性,合成数千万计的化学物质,发展化学合成理论和技术,阐明生命的起源,发现生物活性物质,新材料,新药物的设计合成研究物质结构和形态的理论,方法和实验手段,认识物质的结构与性能之间的关系和规律第十八页第十九页，共33页。当前化学研究前沿认识化学反应过程的化学反应动态学和以混合量子与经典方法的含时统计理论为代表的理论化学具有生物活性，具有光、电,、磁等性能的功能化合物的高选择性合成与制备化学催化，生命体系中的化学过程以及化学生物学极端条件下的化学行为以及与人类生存相关的分析和超快速、超微量、在位、活体分析和检测手段分子以上层次化学与纳米化学以及化学反应的尺度效应以可持续发展为目标的绿色化学第十九页第二十页，共33页。现代化学分支学科的重组合成化学

合成方法学/手性合成/模板合成分离化学

萃取化学/离子交换/色层分离分析化学

电分析化学/光和波谱分析化学/化学计量学/在线原位分析物理化学

化学热力学/结构化学/催化化学/表面与界面化学/超临界化学理论化学

计算化学/量子化学/化学统计学/非线性化学徐光宪:建议重组化学分支学科,科学时报,1999.11.14第二十页第二十一页，共33页。21世纪化学学科发展的方向寻求结构多样性的研究与功能研究结合加强复杂化学体系的研究重视化学信息学和高效计算机信息处理在化学中的应用新实验方法的建立和方法学研究跟踪、分析、模拟化学反应过程第二十一页第二十二页，共33页。

妈妈新开了个淘宝店，欢迎前来捧场

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99个人小广告：第二十二页第二十三页，共33页。21世纪化学的四大难题化学的第一根本规律：建立精确有效而又普遍运用的化学反应的含时多体量子理论和统计理论。分子结构及其和性能的定量关系。生命现象中的化学机理问题。纳米尺度的基本规律。第二十三页第二十四页，共33页。化学工业用化学方法进行生产的工业，利用化学反应改变物质结构、成分、形态等生产化学产品的部门。

如：无机酸、碱、盐、稀有元素、合成纤维、塑料、合成橡胶、合成纤维、石油、染料、油漆、化肥、农药、药剂、日用化学品、食品工业、电子材料、冶金等。

第二十四页第二十五页，共33页。化学研究的科学方法论实验人们在细心观察自然界各种现象后，在积累大量实际知识的基础上，为了探求有关事物内在的规律性，人为控制一些条件，将自然过程加以简化，重演自然过程（甚至发现自然界没有的过程）从而找出规律性定律通过一系列有目的的实验得到一些有规律的东西，以简洁的文字或数字公式来表示理论人们通过积极的思维，加以分析、判断和推理，有时还需提出模型，构成一种假说来说明定律以及定律存在的内在原因。若这种假设不仅能解释已有的定律，而且能预测新的现象和规律，并被一系列实验所证实，这时假设可称为“理论”。一个理论往往可以综合一个较广泛的领域。第二十五页第二十六页，共33页。诺贝尔化学奖编号学科获奖次数/年人次1物理化学31422有机化学27433无机化学15174生物化学15315分析化学456高分子化学477应用化学36第二十六页第二十七页，共33页。诺贝尔化学奖国家获奖人次国家获奖人次美国58.5阿根廷1德国27比利时1英国25捷克1法国8丹麦1瑞士6芬兰1瑞典4匈牙利1日本4意大利1加拿大3挪威1荷兰3俄罗斯1奥地利2埃及0.5以色列２第二十七页第二十八页，共33页。大学化学课程内容物质状态(固/液/气/溶液)以及定量计算物质结构(原子/分子)以及对性质的影响化学变化以及规律

化学反应的能量变化 化学反应的限度与方向以及影响因素 化学反应的速率和过程以及影响因素四大平衡以及计算第二十八页第二十九页，共33页。化学原理第二十九页第三十页，共33页。简单回顾化学计量学与质量守恒定律化学符号元素、化学式、化学反应方程式原子和分子的相对和绝对质量－摩尔概念：12C＝12作为统一标准建立各元素原子的相对质量质量守恒和化学反应方程式的