第一章 01-- 绪论-无机化学

1无机化学任课教师：李胜利E-mail:[e-mail]:13955110415(M)；5106769(H)安徽大学化学化工学院2寄语祝各位同学：愉快的度过人生中最美好的大学时光！在大学里，不但要学好功课，更应该锻炼和提升自己的综合素质和创新能力。珍惜这段最重要的经历，确立更高的人生奋斗目标，不断的努力，不断的进取！学业有成，梦想成真，实现自己的人生价值！3一、无机化学课程的安排和要求无机化学是基础，是学习其它各科的基础，是提高学生化学素质的最重要的一步。1.无机化学为什么要放在第一学期上？无机化学与其它学科的关系？（Therelationshipofinorganicchemistryandothersubjects）(1)AnalyticalChemistry(2)PhysicalChemistry(3)StructuralChemistryInorganicChemistry(4)CoordinationChemistry都有密切关系(5)OrganicChemistry(6)RareEarthChemistry(7)Biochemistry52.教学学时：2.1本学期教学总19周（9/13/2010~1/8/2011）2.2上课时间：18周，72学时（03周-20周）2.3中段考：约第11周（待定）2.4国庆、中秋、元旦放假（遵照学校安排）3.教学手段：3.1课堂讲授为主（多媒体与黑板板书相结合）3.2安排辅导答疑，提倡同学自学和互动4.考核方法：每学期成绩由下列成绩组成：期中考+平时成绩+考勤（+积小分）占30%;期终考占70%。65.作业与第二课堂5.1每章课后布置6~10题作业，每章学完后交一次作业（定时交）5.2每章学完后写读书笔记，包括小结、心得、知识感悟等（定时交）5.3根据教学和作业完成情况，适当安排习题讲解5.4辅导答疑课：时间地点待定（定时）5.5教材纠错、疑难点讨论和教学建议（提倡）5.6科学专题报告活动，培养综合能力（提倡）5.7关注化学类的著名学术期刊，你能各说出5种国内、5种国外的化学类专业期刊的全名和出版单位吗？（提倡）5.8上网或上图书馆查阅化学类文献，整理和撰写科技小论文（提倡）76.教学理念和方法•教学理念：研究性教学•教学模式：探究式，开放式•授一门课，而非讲一本书•倡导“读书、思考、讨论”的研究性学习•重视师生交流，促进教学相长•开展即席问答与辩论，培养创新思维•开展第二课堂活动•提倡有能力的同学申请免听8没有规矩，不成方圆，师生应相互监督。为了搞好《无机化学》的教学工作，特制定以下公约，师生共勉。教师应做到：1)研究教学规律，努力引导学生进行研究性学习2)恪守教师职业道德，即：爱教，爱生，为人师表3)认真备课，不断更新，做到科学性、启发性和趣味性相结合4)倡导优良的教风、学风，耐心解答问题，按时上下课5)坚持每周按时辅导答疑，风雨无阻6)积极与学生交流，致力培养学生的综合素质和创新能力7、师生公约（“双六协议”）9同学们应做到：1)坚持研究性学习，富有探索精神，不断追求，永不退缩2)遵守课堂纪律，不迟到，不早退，特殊情况要请假3)认真听课，不理解可以发问，不满意可以提建议4)积极参与课堂教学，积极思考、踊跃发言5)衣冠整洁，举止优雅，文明和谐6)独立完成作业和试卷，诚信做人Toourstudents,whoseenthusiasmandcuriosityhaveofteninspiredus,andwhosequestionsandsuggestionshavesometimestaughtus.10二、《无机化学》课程内容上册：第一章绪论第二章物质的状态第三章原子结构第四章化学键与分子结构第五章氢和稀有气体第六章化学热力学初步第七章化学反应速率第八章化学平衡第九章溶液第十章电解质溶液第十一章氧化还原反应下册：第十二章卤素第十三章氧族元素第十四章氮族元素第十五章碳族元素第十六章硼族元素第十七章碱金属和碱土金属第十八章铜、锌副族第十九章配位化合物第二十章过渡元素（一）第二十一章过渡元素（二）第二十二章镧系和锕系元素化学原理元素化学11三、学习《无机化学》的方法12学习方法:主要在于学习能力的培养——独立自学、查阅参考书和文献资料、思辨等方面的能力。要注意以下几点：1.分清主次，新旧联系，归纳对比；认真听课，积极参与讨论；多做习题，许多习题是前人的研究课题，做习题可体会科学家的研究思想，重在解题思路，无须每题必解，这样可以节省时间。2.掌握每一个理论的假设、结论、作用和局限性，特别一些重要的概念、思想要反复思考，而理论的推导过程相对次要。本书涉及公式较多，只要记住最基本的公式和推导方法。3.无机化学与化学实验课密切相关，在学习过程中要相互兼顾，注意关联、渗透和补充，要理论联系实际，着眼于独立思考和实践能力的培养，勇于探索、求异、创新。131.《无机化学》(上,下册),北京师范大学等编，高等教育出版社,2005.2.《无机化学》,大连理工大学编.高等教育出版社,2005.3.《无机化学》,史启祯译.高等教育出版社,2005.4.《无机化学与化学分析》,史启祯编.高等教育出版社(面向21世纪教材),2006.5.《无机化学—要点、例题、习题》,张祖德等编.中国科学技术大学出版社,2006.6.《无机化学学习指导》,河北师范大学等四校合编.高等教育出版社,2006.7.《无机化学解题指导》,大连理工大学无机化学教研室编.大连理工大学出版社,2005.8.《大学化学》,傅献彩编.高等教育出版社(面向21世纪教材),2006.9.《高等无机化学》,科顿等著,北京师范大学等校译.人民教育出版社,2004.10.《高等结构无机化学》,麦松威,周公度,李伟基编.北京大学出版社,2006.四、《无机化学》参考书(也可另选)下一节：绪论14第一章绪论一、什么是化学、化学史、学科交叉二、无机化学的定义、发展和前景三、现代无机化学的应用实例15161718化学是一门实用的科学1920化学发展史2122造纸——发明于汉代，最初是用蚕丝，接着是用麻纤维，到了蔡伦造纸术，已经大大扩大了造纸原料。纸的发明，对人类文明是一个伟大贡献。黑火药——发明于唐代，其原料是硫黄（S）、硝石（KNO3）和木碳（C），主要反应式为：2KNO3+3C+S=N2↑+3CO2↑+K2S陶瓷技术——陶器是瓷器发明的前身，到了唐代，我国的瓷器技术已相当成熟，开始传入非洲和欧洲的。江西景德镇的瓷器古今中外闻名。古代的其它化学工艺有：酿酒，制糖，染料，金属冶炼，制药等等。23242526272829303132333435363738394041==okok•4.化学的作用和未来下一节：无机化学的定义、发展和前景42二、无机化学的定义、发展和前景43无机化学的发展最初的化学就是无机化学；为研究影响无机物和有机物性质和反应的一般规律,产生了物理化学(以1887年德国出版«物理化学学报»杂志为标志)；○在这个时期无机化学家的贡献是:★这个时期是无机化学的建立和发展的时期。2合成新化合物3确立了原子量的单位4门捷列夫提出了元素周期表5维尔纳提出了配位化学学说1发现新元素1828年武勒由氰酸铵制得尿素,NH4OCNNH2CONH2动摇了有机物只是生命体产物的观点,有机化学应运而生；44在1900年到第二次世界大战的前期,与突飞猛进的有机化学相比,无机化学进展很缓慢。无机化学家在这段时期没有重大的建树,缺乏全局性的工作,无机化学研究显得冷冷清清。▼当时出版的无机化学大全或教科书，几乎都是无机化学的实验资料库，是纯粹描述性的无机化学。▼当时在无机化学专业的教育和培养方面也很薄弱，大学一年级虽然开设无机化学，但缺乏必要的提高机会，认为“无机化学”就是“无理化学”，因而有志于无机化学的人是寥寥无几。这个时期是无机化学处于门庭冷落的萧条时期。45第二次世界大战中，美国的曼哈顿工程(原子能计划)极大地“催化”了无机化学的发展，使无机化学步入了所谓“复兴”时期。原子能计划是一项综合性工程，它涉及到物理学和化学的各个领域，尤其向无机化学提出了更多的课题：▼原子反应堆的建立,促进了具有特殊性能的新型无机材料的合成、研究；▼同位素工厂的建设,促进了各种现代分析、分离方法的发展;▼各种粒子加速器的建造,推动了超铀元素的合成;▼量子力学和物理测试手段的应用,使得无机化学在理论上也渐趋成熟(如周期系理论、原子分子理论、配位化学理论、无机化学热力学、无机反应动力学，等等)。46战后和平时期中，随着工农业生产的飞跃发展，无机化学不仅在原有的天地中长进，还不断渗透到其他各种学科而产生了新的边缘学科，呈现出新的特点。★自战后至今,无机化学已从停滞萧条时期步入了一个“柳暗花明又一村”的黄金时期。47无机化学的发展特点1)从宏观到微观19世纪末，随着物理学新技术的采用，化学研究开始进入微观世界。卢瑟福（Rutherford）提出含核原子模型，玻尔（Bohr）提出量子化原子模型，揭示了原子内部的构造奥秘和物质的无限可分性。20世纪30年代初至今，建立了在量子力学基础上的现代化学键理论。482）从定性向定量，从描述性向推理性随着分析仪器精密度的提高，特别是近30年来电子显微镜和计算机的使用，使化学分析手段更加准确、快速地反映结构信息及物理化学性能。科学计算与高灵敏度、高精确度和多功能的定量实验测定方法相结合，对无机化合物性质和结构的研究达到了精确定量的水平。493）分化、综合，出现许多边缘学科现代无机化学与各分支学科之间相互综合、相互渗透而形成。此外还有：物理无机化学无机高分子化学地球化学等等。无机化学与有机化学的结合：有机金属化合物化学生物化学与无机化学(配位化学)结合：生物无机化学固体物理与无机化学的结合：无机固体化学50无机化学涉猎的范围很宽，包括化学理论、化学原理、周期表中115种元素及其化合物(除去碳氢化合物及其大多数衍生物外)的化学性质及其相关物理性质，新化合物的设计、制备、组成和结构分析等等。因此，无机化学是一门丰富多彩、具有无限发展前途的学科。无机化学的前景下一节：应用和理论实例三、现代无机化学的应用和理论实例生命化学：金属离子在生命中的作用材料化学：分子基材料1.应用研究：配位化学为基础：实例：52血红蛋白Fe卟啉的血红素中心肌红蛋白的结构,Fe卟啉被多肽链包围53对C60进行化学修饰，生成与Os的配合物：[Os(O)4(py)2(C60)]1991年，美国加州的Hawkins用此化合物得到C60X射线照片（研究涉及光电性质、生物活性等）54WO3-x晶体剪切面的高分辩电镜图HEM，研究固体的缺陷55Cu原子在Si表面的STEM照片（放大250million)56K2Pt(CN)4.0.3Br.3H2O配合物分子导线572.基础研究:量子化学为基础，波谱学方法，新型无机化合物的合成，反应机理，结构表征。新型无机化合物近3000万种（CA登录到2000年）；自20世纪末开始，每年报导100万种以上；美国的化学物质的产值大于4000亿美元。实例：58红外光谱分析金属有机化合物的结构59分子轨道理论分析FeCp2的化学键，解析其性质小结60本章小结作业：预习第二章请同学们在作业本的封面写上：专业；姓名；学号(写在右上角)。61