化学绪论

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
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
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
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
化学的物质观
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
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
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。
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
• 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
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。
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
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
教材：普通化学原理（第 3 版）
华彤文 等编，北京大学出版社
参考书： 大学化学
傅献彩 主编，高等教育出版社
普通化学 General Chemistry
Jean B. Umland 等著, 机械工业出版社
ຫໍສະໝຸດ Baidu
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
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）.
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
化学的发展——化学来源
1. 传统技艺 冶金 陶瓷 酿酒 印
火
热
干
染……
气
土
2. 古代哲学家思想 古代炼金术
湿
冷
水
元素说 (17世纪中叶Boyle)
燃烧学说 (18世纪 Lavoisier)
木
原子论 (19世纪Dolton)
水
火
元素周期率 (1869门捷列夫周 金 土 期表)
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
• 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
• 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
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
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
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％
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
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 (Times New Roman) 参考文献 (小5号宋体)
• 单倍行距
xinge@nju.edu.cn
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