§2.1 物質(zhì)的化學組成課件

§2.1物質(zhì)的化學組成一配位化合物配位化合物（配合物、絡合物）有中心，其他按一定的空間位置排列在其周圍，形成的復雜化合物。配位化合物的組成[

Cu(NH3)4]SO4中心離子配位體配位數(shù)

外界離子內(nèi)界外界配合物Cu2+,Pt4+為中心離子。中心離子周圍直接配位一些中性分子或離子，稱為配位體或配體。配位體中直接與中心離子結合的原子稱為配位原子。與中心離子結合的配位原子數(shù)稱配位數(shù)。[Fe(CO)5]配位數(shù)配位體配位原子中心原子外界中心離子[Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3內(nèi)界配位體配位原子配離子（配陽離子）每個配體只能提供一個配位原子的配位體稱為單齒配體。有兩個或兩個以上配位原子的稱為多齒配體。能提供多齒配體的稱為螯合劑。乙二胺（en）

配位數(shù)：配位原子數(shù)單齒配體：配位數(shù)等于配位體的數(shù)目；多齒配體：配位數(shù)等于配體數(shù)與齒數(shù)的乘積。Cu2+的配位數(shù)等于4。又稱螯合物2+形成體配位原子配體配位數(shù)K3[Fe(CN)6]外界內(nèi)界羰合物：形成體是中性原子，CO為配體。如Fe(CO)5，Ni(CO)4。無外界。配位酸：×××酸六氯合鉑(Ⅳ)酸配位堿：氫氧化×××配位鹽：先陰離子后陽離子，簡單酸根加“化”字，復雜酸根加“酸”字。氫氧化四氨合銅(Ⅱ)硫酸四氨合銅(Ⅱ)

配體次序：先離子后分子：K[PtCl3NH3]三氯?一氨合鉑(Ⅱ)酸鉀同是離子或同是分子，按配位原子元素符號的英文字母順序排列：[Co(NH3)5H2O]Cl3氯化五氨?水合鈷(Ⅲ)

團簇：由幾個至上千個原子或其結合態(tài)單元相互作用結合在一起形成的相對穩(wěn)定的化學單元。二、團簇碳團簇：碳單質(zhì)有石墨、金剛石。碳非常重要的碳團簇有：C60、碳納米管例如：Lin,Cun；Cn,Arn；(H2O)n,(NaCl)n等。特點：尺寸在納米量級（10-9）；性質(zhì)和應用與所含單個原子或其結合態(tài)單元數(shù)、空間位置、相互作用有關。類別：金屬簇、非金屬簇、分子簇。金剛石結構金剛石特點：金剛石無色透明，正八面體形狀固體，在自然界里硬度最大，熔點最高。性質(zhì)：不導電、傳熱性能差。應用：做裝飾品鉆石和作鉆探機鉆頭、刻劃玻璃、大理石等。石墨特點：石墨具有層狀結構，深灰色，細鱗片狀。很軟，有滑膩感。性質(zhì)：耐高溫；導熱、導電性；潤滑性；可塑性；化學穩(wěn)定性。石墨結構C60（足球烯;富勒烯）結構：60個碳原子組成的一個32面球體，20個六邊形和12個五邊形，與現(xiàn)代足球拼皮相似。美國史沫萊(Smalley,R.E.)和英國化學家克羅脫(Kroto,H.W.)等于1985年采用激光方法合成并分離得到的，于2019年獲得了諾貝爾化學獎。由于這個結構是受到建筑學家富勒（BuckminsterFuller）的啟發(fā)提出的，所以也叫富勒烯（fullerene）.

納米碳管（布基管）結構：單層或多層石墨卷成的納米微管，多層碳管個層之間的間隔為石墨的層間距。兩頭可以是空的，也可被半個C60或更大的球碳所封閉。1991年日本NEC公司基礎研究實驗室的Iijima在實驗時，意外發(fā)現(xiàn)了由管狀的同軸納米管組成的碳分子,即現(xiàn)在被稱作的“Carbonnanotube”，即碳納米管。

納米碳管特性：異常的力學、電學和化學性能。

1良好的力學性能：強度是鋼的100倍,密度卻只有鋼的1/6；彈性模量與金剛石相當，約為鋼的5倍。制備具有最高比強度的材料。2良好的導電性能：電性能取決于其管徑和管壁的螺旋角，某些條件下可表現(xiàn)出超導體、導體、半導體的性質(zhì)，適當條件時電導率可達銅的1萬倍。3良好的傳熱性能：各向異性的傳熱性能，可做各向異性的熱傳導材料。在復合材料中摻雜微量的碳納米管，熱導率大大改善。4其它：光學和儲氫性能等。非整比化合物：固體中各類原子的相對數(shù)目不能用整數(shù)比表示。如鋼鐵中的滲碳體Fe3C.PbO1.88等常溫下穩(wěn)定，因晶體缺陷或混雜等原因形成。第3章會學到。三、非整比化合物四、金屬有機化合物金屬有機化合物：含金屬-碳鍵（M-C）的化合物。如：(C2H5)2Zn,C6H5Ti(OC3H7)3,(C2H5)4Pb需要學習過第三章的化學鍵部分，才能理解本節(jié)的名詞五高分子化合物簡稱高分子，高聚物、聚合物。相對分子量幾千到幾百萬。以有機小分子為單體，聚合而成。稱為鏈節(jié)或重復單元。n為聚合度,鏈節(jié)的數(shù)目。聚氯乙烯（PVC）分子單體聚合物鏈節(jié)簡寫：聚合度鏈節(jié)氯乙烯均聚物。聚乙烯聚丙烯共聚物：ABS塑料，由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯反應而成（寫分子式）。縮聚：聚合度是2n，因為每個重復單元包含兩個鏈節(jié)。高分子化合物的分類（1）按來源分類天然高分子和合成高分子。（2）按主鏈結構分類①碳鏈高分子

主鏈完全由碳原子組成。如聚乙烯②雜鏈高分子主鏈除碳原子外，還含有氧、氮、硫等雜原子。如聚己二酰己二胺（尼龍-66，第一個6指二元胺的碳原子數(shù)）：問題：尼龍-610什么意思？③元素有機高分子主鏈由硅、硼、鋁與氧、氮、硫、磷等組成，側(cè)鏈是有機基團。如聚二甲基硅氧烷（3）按性能和用途分類塑料、纖維、橡膠、涂料、粘合劑和功能高分子六大類。?為解決聚合物讀寫不便，常采用國際通用的英文縮寫符號，如PVC、ABS等。（2）按商品名命名有機玻璃-----聚甲基丙烯酸甲酯尼龍或錦綸-----聚酰胺，如尼龍—610*我國習慣以“綸”作為合成纖維商品名的后綴，如滌綸、氯綸、腈綸、錦綸、丙綸等。②在單體名稱后面加“樹脂”：酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等。①在單體名稱前面冠以“聚”字：聚氯乙烯、聚乙二酰己二胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯等。

（1）按原料單體或聚合物的結構特征命名

高分子化合物的命名

表1.1一些聚合物的名稱、商品名稱、符號及單體聚合物單體名稱商品名稱符號名稱結構式聚氯乙烯氯綸PVC氯乙烯聚丙烯丙綸PP丙烯聚丙烯腈腈綸PAN丙烯腈聚己內(nèi)酰胺錦綸6（尼龍-6）PA6己內(nèi)酰胺聚己二酰己二胺錦綸66PA66己二酸己二胺聚對苯二甲酸乙二醇酯滌綸PET對苯二甲酸乙二醇聚苯乙烯聚苯乙烯樹脂PS苯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯有機玻璃PMMA甲基丙烯酸甲酯聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯ABS樹脂ABS丙烯腈丁二烯苯乙烯六、生物大分子生物大分子是由小分子單體聚合而成的多聚體。如氨基酸—蛋白質(zhì)、核苷酸—核酸、葡萄糖—淀粉等。生物大分子執(zhí)行著各種各樣的生物學功能，如生物催化、物質(zhì)運輸、代謝調(diào)節(jié)、貯存、傳遞與表達遺傳信息等。

它們復雜的空間結構是其功能的化學基礎。

氨基酸的結構

蛋白質(zhì)的組成單位—氨基酸（aminoacid）其中R為特征基團，最簡單的氨基酸R=H，甘氨酸人體蛋白質(zhì)有20種氨基酸組成，除脯氨酸外，19種為-氨基酸

蛋白質(zhì)是由

有特定氨基酸順序的一條或多條肽鏈構成的生物大分子。而多肽鏈是由氨基酸通過肽鍵（酰胺鍵—CO—NH—）共價鏈接而成的。H2N-CH-COOH+

H2N-CH-COOHH2N-CH-C-N-CH-COOHR1R2H2OR2R1HO一些氨基酸氨基酸的性質(zhì)：無色晶體，熔點較高，但熔點之前往往分解。蛋白質(zhì)的生物活性是由蛋白質(zhì)的結構決定的。生物活性使蛋白質(zhì)成為生命活動的主要承擔者，如：酶、血紅蛋白、肌動蛋白、胰島素、免疫球蛋白。糖

單糖不能水解的糖，如葡萄糖、果糖雙糖水解成2～10個單糖，如麥芽糖、乳糖、蔗糖多糖：水解成10個以上的單糖，如淀粉、纖維素等

葡萄糖葡萄糖溶液中，以鏈狀分子（0.1%)和六元環(huán)狀半縮醛分子（99.9%)兩種共存，相互轉(zhuǎn)化。葡萄糖果糖核糖單糖的結構核酸分類：脫氧核糖核酸（DNA）、核糖核酸（RNA）功能：擔負著生物遺傳信息的存儲、傳遞及功能表達，稱為信息分子。結構單元：單核苷酸核酸首先在細胞核中發(fā)現(xiàn)，并且呈酸性。核酸由磷酸、核糖和有機堿組成。DNA和RNA區(qū)別在于核糖和嘧啶堿。腺嘌呤(Adenine)鳥嘌呤(Guanine)胞嘧啶(Cytosine)胸腺嘧啶(Thymine)尿嘧啶(Uracil)

磷酸H3PO4

腺嘌呤A

嘌呤堿核酸單核苷酸鳥嘌呤G

堿基胞嘧啶C

嘧啶堿尿嘧啶U

核苷胸腺嘧啶T

核糖

戊糖脫氧核糖

單核苷酸通過3’，5’-磷酸二酯鍵相互鏈接形成多核苷酸鏈腺嘌呤(Adenine)，M、D、T指磷酸數(shù)目。CTP（胞嘧啶C）GTP（鳥嘌呤G）UTP（尿嘧啶U）DNA的雙螺旋結構和堿基的配對方式1953年美國化學家Watson和Crick因提出了