1、無機(jī)化學(xué),課程介紹,無機(jī)化學(xué) 講解人：王凡,考試方式：閉卷考試 辦公地點(diǎn)：化工新樓619 聯(lián)系方式：3237022 ,課程目的：通過理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生獲得無機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度及分析問題和解決問題的能力。 學(xué)習(xí)方法：課堂教學(xué) + 課后作業(yè) + 課外自學(xué) + 動(dòng)手實(shí)驗(yàn) 觀念改變：改變學(xué)習(xí)思維，加快學(xué)習(xí)節(jié)奏，加強(qiáng)自學(xué)能力，努力擴(kuò)大專業(yè)知識(shí)面。,化學(xué),研究物質(zhì)的 形成、性質(zhì)和變化的科學(xué) 核心與特征：合成新物質(zhì)(Synthesis) 物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)(What have I got?) 物質(zhì)的性質(zhì)與變化(How did that transforma

2、tion happen?) 為什么是這種結(jié)構(gòu)，為何發(fā)生這種變化(Why that change or structure, rather than others?),Chemistry Chem-is-try,化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性,1、化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)； 2、物質(zhì)間的反應(yīng)按實(shí)驗(yàn)手段的不同可能有多種途徑，得到多種產(chǎn)物； 3、化學(xué)學(xué)科的發(fā)展離不開大量的偶然現(xiàn)象的出現(xiàn)； 4、化學(xué)是一門思想不僵化的學(xué)科，原因就在于實(shí)驗(yàn)手段的層出不窮。,化學(xué)的發(fā)展, 1789， Lavoisier, 化學(xué)開始成為科學(xué) 200年前，化學(xué)的中心問題：“What is it？” (分析物質(zhì)的組成，至少在元素水平上) 19

3、01-，最常問的問題：“How?”和“Why?” (從宏觀尺度理解物質(zhì)的變化，Gibbs化學(xué)熱力學(xué)),“新化學(xué)”與100年以前有何區(qū)別？ 合成，更精通和突出，以某種可控的方式; 分析，更深入和細(xì)致，; 化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，轉(zhuǎn)化的原子路徑，飛秒時(shí)間尺度 ; 理論，不僅限于解釋和理解，預(yù)言性可與實(shí)驗(yàn)競爭 與物理、材料和生命科學(xué)的交叉與融合！,諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),2000年 黑格、麥克迪爾米德【美國】、白川秀樹【日本】因發(fā)現(xiàn)能夠?qū)щ姷乃芰?，而共同獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 2001年 威廉諾爾斯、巴里夏普萊斯【美國】、野依良治【日本】因在“手性催化氫化反應(yīng)”領(lǐng)域取得的成就，而共同獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 2002年 約翰芬恩

4、【美國】、田中耕一【日本】、庫爾特維特里?！救鹗俊恳虬l(fā)明了對(duì)生物大分子進(jìn)行確認(rèn)和結(jié)構(gòu)分析、質(zhì)譜分析的方法，而共同獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 2003年 彼得阿格雷、羅德里克麥金農(nóng)【美國】因在細(xì)胞膜通道方面做出的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)，而共同獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。,2004年 阿龍-西查諾瓦、阿弗拉姆-赫爾什科【以色列】、伊爾溫-羅斯【美國】三人因在蛋白質(zhì)控制系統(tǒng)方面的重大發(fā)現(xiàn)而共同獲得該獎(jiǎng)項(xiàng)。他們突破性地發(fā)現(xiàn)了人類細(xì)胞如何控制某種蛋白質(zhì)的過程，具體地說，就是人類細(xì)胞對(duì)無用蛋白質(zhì)的“廢物處理”過程。 2005年 伊夫肖萬【法國】、羅伯特格拉布【美國】、理查德施羅克【美國】，因在烯烴復(fù)分解反應(yīng)研究方面的貢獻(xiàn)而榮獲諾貝爾化

5、學(xué)獎(jiǎng)。,1901-2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)國家排名情況,獲獎(jiǎng)人完成代表性工作的年齡段,1善于發(fā)現(xiàn)矛盾，勇于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)，勤于探索始可能取得自然科學(xué)理論的重大突破。真理的被承認(rèn)，有時(shí)需要耐心等待客觀驗(yàn)證。,2原始性重大發(fā)現(xiàn)來源于敏銳實(shí)驗(yàn)觀察和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)研究。 3發(fā)明新儀器新裝備，往往可以打開新的科學(xué)之門。 4創(chuàng)新意識(shí)、原始創(chuàng)新思想和創(chuàng)新戰(zhàn)略比經(jīng)費(fèi)和設(shè)備更有決定性意義。 5數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，有可能給科學(xué)理論和技術(shù)帶來創(chuàng)新突破。 6高水平創(chuàng)新成果有賴于優(yōu)良人際氛圍和科學(xué)條件優(yōu)越的工作基地。,化學(xué)的主要分支,無機(jī)化學(xué) 分析化學(xué) 有機(jī)化學(xué) 物理化學(xué),量子化學(xué)、催化化學(xué)、合成化學(xué)、放射化學(xué),稀土化學(xué)、材料化

6、學(xué)、高分子化學(xué)、藥物化學(xué),無機(jī)化學(xué)的研究領(lǐng)域,研究無機(jī)物質(zhì)的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及它們之間的相互關(guān)系，以及無機(jī)制備和無機(jī)反應(yīng)的科學(xué)。 無機(jī)物質(zhì)指除去碳?xì)浠衔锛捌溲苌镏獾乃性睾突衔?，但較簡單的碳的化合物，如一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、碳化物等仍屬于無機(jī)物質(zhì)。,生物無機(jī)化學(xué),無機(jī)化學(xué)和生物化學(xué)形成的邊緣學(xué)科： 已知與動(dòng)、植物生命活動(dòng)有密切關(guān)系的化學(xué)元素達(dá)到30多種，其中的19種為金屬。在許多生物過程中，金屬起著核心作用，例如動(dòng)物體中輸送氧氣要靠血紅蛋白中的鐵，植物的光合作用依靠含有鎂原子的葉綠素。已知的金屬酶有數(shù)百種，它們的功能都與金屬元素和生物體內(nèi)物質(zhì)的反應(yīng)有關(guān)。 金屬酶、金屬蛋白的結(jié)構(gòu)

7、和機(jī)制 模擬金屬酶及金屬蛋白 微量元素在生命體中作用（鉛、汞等） 金屬無機(jī)藥物（鉑配合物治癌和螯合物等） 生物無機(jī)仿生材料,有機(jī)金屬化學(xué)（配合物化學(xué)）,研究金屬元素與碳成鍵形成的有機(jī)金屬化合物。例如格利雅試劑RMgX（R為烷基）。這類化合物廣泛用作有機(jī)合成試劑、催化劑，用于醫(yī)藥、農(nóng)藥和材料工業(yè)。進(jìn)展有二茂鐵的合成，硼氫化合物和齊格勒納塔催化劑（聚烯烴的合成）的發(fā)現(xiàn)。,超分子化學(xué),超分子化學(xué)研究由兩種以上的化學(xué)物質(zhì)(分子、離子等)借分子間力相結(jié)合而形成的超分子實(shí)體，這種有一定組織構(gòu)造的實(shí)體具有很好設(shè)定的性能。如果說分子化學(xué)是共價(jià)鍵的化學(xué)，超分子化學(xué)則是分子間鍵的化學(xué)。 超分子三個(gè)重要特征：自組裝

8、、自組織和自復(fù)制 自組裝：基質(zhì)和蛋白質(zhì)受體的結(jié)合，酶反應(yīng)中的鎖鑰關(guān)系，蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)絡(luò)合物的組裝 自組織：由分子間力的協(xié)同作用而自動(dòng)組織起來形成有一定結(jié)構(gòu)但數(shù)目可以多少不等的多分子聚集體，如單分子層、膜、囊泡、膠束、液晶等 自復(fù)制：DNA的復(fù)制,無機(jī)固體化學(xué),是化學(xué)和物理學(xué)相結(jié)合的邊緣科學(xué)。主要研究無機(jī)材料的固相制備反應(yīng)以及在晶體生長、固體腐蝕、氧化、電化學(xué)過程中缺陷的雜質(zhì)對(duì)固體中原子、電子和晶格運(yùn)動(dòng)的影響。成就有：人工單晶的合成；無機(jī)纖維（玻璃纖維、碳纖維、硼纖維等）的制造；半導(dǎo)體材料（高純鍺和高純硅）的提純；新型陶瓷的制造；納米材料。,無機(jī)化學(xué)的任務(wù),現(xiàn)代無機(jī)化學(xué)既有理論又有事實(shí),它把最新

9、的量子力學(xué)成就作為自己闡述元素和化合物性質(zhì)的理論基礎(chǔ), 也力圖用熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)的知識(shí)去揭示無機(jī)反應(yīng)的方向和歷程。 無機(jī)化學(xué)家不是單純地提供實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而是也在不遺余力地進(jìn)行理論探索。他們擅長于實(shí)驗(yàn)合成，也勝任于對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)作出理論說明。無機(jī)化學(xué)涉獵的范圍很寬,周期表中的100多種元素以及除烴和烴衍生物以外的所有化合物都是無機(jī)化學(xué)的研究對(duì)象。因此無機(jī)化學(xué)的研究任務(wù)異常繁重, 但同時(shí)也說明它是一門豐富多彩具有無限發(fā)展前途的學(xué)科。,無機(jī)化學(xué)與其它化學(xué)課程的關(guān)系,無機(jī)化學(xué),高等無機(jī)化學(xué),有機(jī)化學(xué),高分子化學(xué),分析化學(xué),物理化學(xué),無機(jī)材料化學(xué)、生物無機(jī)化學(xué)等,有機(jī)金屬化學(xué)、物理有機(jī)化學(xué)、藥物化學(xué)等,高分子化學(xué)、高分子物理、高分子材料與工程等,生化分析、儀器分析、化學(xué)分析等,化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)等,生物化學(xué),本學(xué)期課程安排,（一）物質(zhì)的狀態(tài) （二）原子結(jié)構(gòu) （三）化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu) （四）化學(xué)熱力學(xué)初步 （五）化學(xué)反應(yīng)的速率與化學(xué)平衡 （六）溶液 （七）電解質(zhì)溶液 （八）氧化還原反應(yīng),（ 3學(xué)時(shí)） （ 8學(xué)時(shí)） （12學(xué)時(shí)） （ 6學(xué)時(shí)） （ 6學(xué)時(shí)） （ 4學(xué)時(shí)）