1、无无 机机 化化 学学Inorganic ChemistryInorganic Chemistry 田田 玉玉 鹏鹏 安徽大学化学化工学院Department of Chemistry Anhui University第一章第一章 绪论绪论 Introduction三、无机化学的研究对象、发展和前景四、学习无机化学的方法五、成功的十大要素 化学是从原子、分子及其聚集态层次上研究物质的组成、结构、性质、变化规律及其应用的科学。chemical change chemical reaction参考文献：化学通报，1997，（7）5053，5458 论现代化学定义及其原则宗旨 魏光 化学的定义、地位
2、、作用和任务 徐光宪 21世纪的化学有非常丰富的研究对象（它的定义可建议如下），因此赋予它新的定义 化学是主要研究原子、分子片、分子、原子分子团簇，原子分子的激发态、过渡态、吸附态，超分子、生物大分子、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，直到分子材料，分子器件和分子机器的合成和反应，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。二、化学学科的重要性二、化学学科的重要性1、化学是研究化学进化这一层次的科学。从宇宙进化的层次结构来看，化学永远不会消亡。21世纪的化学不但不会衰亡，而且还要飞速发展。三个特征：（1）数量上：1999年超过2000万种化合物（2
3、）质量上：人类需要的是功能分子，材料。（3）不再满足于合成新的化合物分子，而是根据功能的要求进 行分子设计，组装成材料、器件等。2、化学是承上启下的中心科学 在科学的长河中是不可缺少的一个环节，科学可按照它的研究对象由简单到复杂的程度分为上、中、下游。数学、物理学上游，化学是中游，生物学、医学、社会科学等是下游。“移上游科学之花，可以接下游科学之木”21世纪，生命科学、现代生命科学必须在分子的水平上来研究，化学是研究分子的科学，在分子水平上的研究方法主要就是化学方法。3、化学是社会迫切需要的实用科学 化学与衣、食、住、行、能源、信息、材料、国防、环境保护、医药卫生、资源利用等有密切的关系。当前
4、，世界范围内面临的一些重大社会课题。诸如：粮食供应、环境污染、医药保健、各种新材料、以及发展能源等方面，无一不需要一大批化学工作者为此作出长期努力。返回Modler:除去碳氢化合物和其大多数衍生物外，无机化学是对所有元素和它们化合物的性质和反应进行实验研究和理论解释的科学。Huheey：“Inorganic chemistry is any phase of chemistry of interest to an inorganic chemist”.三、无机化学的研究对象、发展和前景三、无机化学的研究对象、发展和前景返回第一阶段：萌芽阶段第一阶段：萌芽阶段15世纪后半叶18世纪中叶第二阶段：
5、发展阶段第二阶段：发展阶段18世纪中叶19世纪中叶无机化学形成一门独立的化学分支，质量守恒、原子论、阿佛加德罗定律、分子论、门捷列夫周期律的确立奠定了无机化学的理论基础。第三阶段：复兴阶段，蓬勃发展阶段第三阶段：复兴阶段，蓬勃发展阶段 随着科学技术日新月异的发展，学科间的相互渗，为无机化学提供了新的边缘生长条件。无机化学与其它学科形成的交叉学科 生物无机化学 金属有机化学 固体材料化学 物理无机化学返回 无机化学科学分支 配位化学配位化学元素无机化学元素无机化学固体无机化学固体无机化学核化学核化学物理无机化学物理无机化学生物无机化学生物无机化学无机化学返回1、惰气化合物惰气化合物O2+P+F6
6、O2+PtF-6O2第一电势12.2ev Xe第一电离势12.1evO2+和Xe+大小相近Xe+2PtF6F Xe+PtF11-2、氟化学氟化学U-235和U-238分离3、缺电子化合物缺电子化合物 B2H6 三中心键理论 近五十年来无机化学领域的主要成就近五十年来无机化学领域的主要成就 返回 4 4、夹心化合物夹心化合物 C5H5MgBr+FeCl2(C5H5)2Fe+MgCl2+MgBr2 5 5、原子簇化合物原子簇化合物 室温固氮、光电功能材料 6 6、气体分子配体气体分子配体Ru(NH3)5N2 7 7、生物无机化学生物无机化学 叶绿素、血红素、DNA结构与药物设计返回叶绿素的结构返回
7、返回返回返回8、配位场理论配位场理论 理论化学理论化学9、无机材料无机材料 人造金刚石 C(diamond)C60(20个六边形，12个五边形)无机(人工)晶体 LiNbO3 BBO,KDP 超导材料 YBa2Cu3O7-x C60/Fc “神光神光”装置装置神光神光装置的倍频器件装置的倍频器件(270cm)270cm)“神光工程神光工程”是世纪之交我是世纪之交我国光学领域最宏伟的科学工程，国光学领域最宏伟的科学工程，将全面带动相关科学技术攀登将全面带动相关科学技术攀登世界水平，其作用和意义不亚世界水平，其作用和意义不亚于当年的于当年的“两弹两弹”。Fullerenes“富勒烯富勒烯”and
8、carbon nanotubes激光核聚变 简单地说，激光核聚变就是利用激光照射核燃料使之发生核聚变反应。它的主要用途包括 一是可为人类找到一种用不完的清 洁能源 二是可以研制真正的“干净”核武器三是可以部分代替核试验。返回10、从分子化学从分子化学超分子化学超分子化学返回 纳米物理学纳米电子学纳米化学 纳米力学 纳米材料学纳米生物学纳米加工学11 11、纳纳米材料米材料(科学科学)NanoNano-ST-ST 宏观宏观纳米纳米微观微观 纳米科技的重要意义纳米科技的重要意义v 在纳米尺度范围，材料的性能发生了由量变到质变的飞跃，纳米在纳米尺度范围，材料的性能发生了由量变到质变的飞跃，纳米科技有
9、可能是人类历史上第三次产业革命，使人类进入智能化的科技有可能是人类历史上第三次产业革命，使人类进入智能化的类生物体系的生产方式，它是未来高科技的命脉。类生物体系的生产方式，它是未来高科技的命脉。v 发展纳米科技应是国家的长远国策，目前纳米科技还处在以基础发展纳米科技应是国家的长远国策，目前纳米科技还处在以基础研究为主的初级阶段，纳米时代还未真正到来。研究为主的初级阶段，纳米时代还未真正到来。纳米齿轮和纳米轴承纳米齿轮和纳米轴承 纳米存储器，存储密度可达纳米存储器，存储密度可达每平方厘米每平方厘米100100万亿字节万亿字节 描述的是一个纳米机器人在清理血管中的有害堆积物。由于纳米机器人可以小到
10、在人的血管中自由的游动，对于象脑血栓、动脉硬化等病灶，它们可以非常容易的予以清理，而不用再进行危险的开颅、开胸手术。四、学习无机化学的方法四、学习无机化学的方法1重视做好化学实验重视做好化学实验2重视化学理论的指导作用重视化学理论的指导作用3抓好各个学习环节抓好各个学习环节 预习上理论课和实验课复习解答习题预习上理论课和实验课复习解答习题4学一点化学史学一点化学史 教学安排教学安排 上学期上学期 7272学时，学时，4 4学分学分 评定成绩办法评定成绩办法 总评成绩总评成绩=平时平时30%30%+期末考期末考70%70%期中考和期末考：期中考和期末考：考试方式：考试方式：独立完成独立完成1.1
11、.志向和目标志向和目标,兴趣和爱好兴趣和爱好,决心和毅力决心和毅力2.2.勤奋和效率勤奋和效率3.3.健康健康4.4.天赋天赋,灵感和创新灵感和创新5.5.教育教育6.6.方法方法7.7.心理健康心理健康=品德品德=(=(修身修身)()(处世处世)=)=情商情商8.8.大环境大环境9.9.小环境小环境10.10.机遇机遇 五、成功的十大要素五、成功的十大要素AggressiveBearableCooperation返回成功要素成功要素 A B C中国化学家中科院院士戴安邦老先生 美国化学家美国化学家鲍林鲍林 Linus Pouling斯坦福大学化学教斯坦福大学化学教授授主要参考书目主要参考书目1北京师范大学等校编：北京师范大学等校编：无机化学无机化学 高等教育出版社高等教育出版社2003年版年版2申泮文主编：申泮文主编：无机化学无机化学 化学工业出版社化学工业出版社2002年版年版3刘新锦等主编：刘新锦等主编：无机元素化学无机元素化学 科学出版社科学出版社2005年版年版4徐家宁等主编：徐家宁等主编：无机化学例题与习题无机化学例题与习题 高等教育出版社高等教育出版社2000年版年版 网上电子资源作作 业业查阅文献1.深入领会化学的定义。2.熟悉无机化学的研究对象及发展状况。
