天津大学无机化学课件0绪论

第九章 元素概论 （6学时）
§2 元素的自然资源
2学时
§3 氢
§4 稀有气体
2学时
1学时
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§1 s区元素概述
0.5学时
第十章 碱金属和 碱土金属（4学时）
§2 碱金属和碱土金属的性质 0.5学时 §3 氧化物 1学时
§4 氢氧化物
§5 盐类
1学时
1学时 1学时 3学时 4学时 4学时
目 录
第十一章 卤素和 氧族元素（8学时）
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化学被确定为一门独立的科学
英国人波义耳用毕生的精力从事对自然 科学的探索，他主张化学研究的目的在于 认识物质的本性。他给元素重新定义：元 素是用一般化学方法不能再分的实物。其 学说一个世纪后才被接受。

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（3）医化学时期（公元1500—1700年）

进入16世纪，欧洲生产力发展较快，突破了封建制度，开 始了资本主义的发展，同时促进了科学的解放。另一方面， 金丹术士经过千余年的劳作，结果是徒劳的，甚至是丧失 生命，许多有识之士放弃了这种虚幻的目标。金丹术首先 在西方宣告结束。 有些炼金术士主张改造炼金术，将其引入药物化学。即化 学的目的不是为了制造金子和银子，而是为了制造药剂， 这为化学开辟了新道路。 我国许多著名的术士也是医学家。唐代的孙思邈是炼丹术 士，也是医学家。他著有炼丹著作《丹房要诀》，同时还 有医学专著《千金要方》、《千金翼方》。
0.5学时 1学时
§5 混合型晶体和晶体的缺陷 0.5学时 §6 离子极化对物质性质的影响 1学时
目 录
§1 配合物的基本概念
1学时 3学时 1学时
第八章 配位化合 物（7学时）
§2 配合物的化学键理论 §4 配合物的类型和制备方法
§3 配合物在水溶液中的稳定性 2学时
§1 元素的发现分类和存在形态 1学时
中国地图
IBM
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化学改变了世界。
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化学更要保护世界。
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海 边
化学更要保护世界。
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化学更要保护世界。
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化学更要保护世界。
长海
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化学更要保护世界。
镜海
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化学更要保护世界。
泸沽湖
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化学简史

2—1 古代化学


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对物质结构的探讨：物质是否无限可分？ 有无最小单位？
战国时期的施惠提出了“小一”的概念， 认为“至大无外，谓之大一；至小无内， 谓之小一。”小一是组成物质的最小单位。
而公孙龙则认为“一尺之棰，日取其半， 万世不竭。”说明物质是无限可分，意味 着物质结构具有连续性。
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古希腊人对物质结构的探讨。 留基伯与其弟子德谟克利特提出古代原子论：原子 是自然界的实体，一切都从原子产生，一切也分解 为原子，但作为一种固有的东西，原子本身始终是 物质的基础。
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物质结构层次：
纳米 材料
质子
(宇观)
宇宙
夸克
中子
原子核 电子
微观
原子 (离子)
分子
单质 化合物
星体
(介观)
宏观
当今化学发展的趋势大致是:
由宏观到微观，定性到定量，稳定态到亚稳定态，经验上升到理 论并用理论指导实践，进而开创新的研究。
哪些是关键性的问题呢？
化学反应的性能，化学催化，生命过程中的化学问题等。总之， 化学已成为中心科学，与21世纪的四个重大课题（能源、材料、环境 和生命科学）都有关。 9/51
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2—2 近代化学的萌芽


1700年史塔尔（Stahl）的燃素说 1748年罗蒙诺索夫的质量不灭定律 1774年拉瓦锡提出氧化理论 1803年Dalton 建立的原子论 1808年盖•吕萨布（Gay-Lussac）的气体 简比定律 1811年阿佛加德罗（Avogadro)定律和分 子概念 1869年门捷列夫建立元素周期系
§1 p区元素概述 §2 卤素 §3 氧族元素 §1 氮族元素
第十二章 氮族、 碳族和硼族 （10 学时）
§2 碳族元素
§3 硼族元素 §4 对角关系
3学时
2学时 1学时
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§1 过渡元素概述
§2 钛族和钒族元素
1学时
2学时 2学时
第十三章 过渡元 素（12学时）
§3 铬族元素
§4 锰族元素
§5 铁系和铂系元素
1）分离、鉴定和表征。这是化学研究的主要内容之一。 2）合成新物质。这是化学研究的核心，是化学区别于所有其他科学的 特色。
美国化学文摘2007年4月16日登录的化学物质总数近3200万。 /cgi-bin/regreport.pl
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化学创造了世界。
高压钠灯

唯心主义始祖柏拉图首先提出“元素” 一词。其学生亚里士多德是古希腊自 然哲学的集大成者，被誉为“万学之 祖”，提出“四元素说”：水、火、 土、 气构成万物，这是唯物的，同时他又认为万物的本 源是四种原始性质：冷、热、干、湿。元素由这些 原始性质依不同比例组合而成。
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（2）炼金术、炼丹时期（公元前后—公元 1500年）
中国炼丹术的产生有两个原因：一是五行说（五 行无常胜），此为理论基础；二是封建主的贪得 无厌，梦想长生。战国末期有了炼丹术，汉代有 较大发展，唐代达到高潮。当时所谓的丹主要是 三仙丹HgO，丹砂HgS，铅丹Pb3O4等。这些丹 实际上都是剧毒的，许多皇帝因服丹而亡。 此外还有炼金术，即由贱金属得到贵金属。 虽然炼丹、炼金不可能成功，但由此积累了许多 化学知识，制作了一些实验仪器。
§1 键参数
1学时 2学时 2学时
第六章 分子的结 构与性质 （10学 时）
§2 价键理论 §3 分子的几何构型
§4 分子轨道理论
§5 分子间力和氢键
2学时
3学时
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§1 晶体和非晶体
0.5学时
第七章 固体的结 构与性质（4学时）
§2 离子晶体及其性质
§3 原子晶体和分子晶体 §4 金属晶体
0.5学时
2—2 近代化学的萌芽
2—3 化学的现状
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2—1 古代化学
实用和自然哲学时期（---公元前后） 炼金术、炼丹时期（公元前后—公元1500年） 医化学时期（公元1500—1700年） 燃素学说时期（公元1700-1774年）

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（1）实用和自然哲学时期（---公元前后）

火的认识和利用：为实现化学变化提供有利条件。

古代化学工艺：以火为中心的实用化学。烧制陶瓷、冶 炼青铜。
物质观：物质的本源是什么？


我国的“阴阳说”和“五行说”。
“阴阳说”：天为阳，地为阴，天地交感产生了雷、火、 风、泽、水、山，这八种自然物是自然界总的根源，它 们再相互交感产生其他事物。 “五行说”：金、木、水、火、土为构成万物的基本材料， 它们相生相克。水生木、木生土、土生金、金生水。水 克火、土克水、火克金、金克木、木克土。
1、化学研究的对象 原子 atom
亚分子 submolecule
分子 molecules 超分子 supramolecule
化学的定义：
化学是研究分子层次以及以超分子为代表的分子以上 层次的化学物质的组成、结构、性质和变化的科学。
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准确完整地把握化学的定义，应注意以下几点： 1）分子层次（molecular scale）不是传统的分子概念， 它既包括各种单原子分子、各种气态原子或单核离子，也 包括以共价键结合的传统意义的分子，还包括离子晶体、 原子晶体或金属晶体等的单晶以及各种聚合度不同的高分 子，即核-电子体系。 2）化学物质（chemical substance） 不包括物质的另 一基本形态---场。化学研究的是以间断形式存在的物质形 态，而场是以连续形式存在的物质形态，属物理学的研究 范畴。 3）组成（form）包括定性组成和定量组成。弄清物 质的定性组成应确证它含有哪些元素，物质的定量组成包 括各元素的质量百分比、原子个数比、化学式及分子式。
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化学的定义一直颇有争议：
初中化学教材定义：化学是研究物质的组成、结构、性质以 及变化规律的科学。 《中国大百科全书·化学卷》的定义:化学是研究物质的 性质、组成、结构、变化和应用的科学。（1989）
廖正衡的定义：化学主要是研究物质的分子转变规律的科学。 指出化学的定义有20多种不同提法。（1986）
如C50
中国科学院院士、厦门 大学教授郑兰荪领导和 组织完成
2004年４月３０日出版 的美国《科学》杂志发 布了此项成果
富勒烯C60
fullerene
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俄罗斯套娃
纳米碳管 carbon nano tube
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用扫描隧道显微镜的 针尖将原子一个个地 排列成汉字，汉字的 大小只有几个纳米。
曾国屏的定义：化学是研究物质从元素向生命进化过程中的 各个物质层次的组成、结构和变化的科学。（1996） 徐光宪的定义：定义的多维性。（1986、1997、2002） 魏光的定义：化学是研究分子及其近层次物质性能、构成、 演变、应用诸运动规律的科学。（1998）
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化学研究内容：
光 学 纤 维 胃 镜
用光导纤维 做手术，不 用开刀
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F-117是一种单座战斗轰炸机。设计目的是凭隐身性能，突破敌 火力网，压制敌方防空系统，摧毁严密防守的指挥所、战略要地 、重要工业目标，还可执行侦察任务，具有一定空战能力。 21/51
近年发现和发明的新物质层出不穷，如球碳、管碳、俄 罗斯套娃、团簇化合物、笼合物等。