第一章無機緒論

緒論一、化學研究的對象與內(nèi)容二、“無機化學”課程的主要內(nèi)容三、“無機化學”課程的學習方法INTRODUCTION化學研究的對象與內(nèi)容1.化學研究的對象:研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律和變化過程中能量關(guān)系的一門科學.化學研究的對象:物質(zhì)的化學變化.2.化學變化的基本特征:質(zhì)變;定量;伴隨著能量變化.基本特征化學:化學研究的對象與內(nèi)容

10-18m(電子半徑)到1026m(100億光年).化學研究所涉及的時間范圍:

10-22s(共振態(tài)粒子)到1012s(100億年).化學反應速率的測量已達飛秒程度(10-15s).分子器件、納米材料、生物體系的模擬等有關(guān)亞微觀體系的研究備受青睞.發(fā)展趨勢:化學研究所涉及的空間線度:從宏觀到微觀,從靜態(tài)到動態(tài),從定性到定量,從體相到表相,從描述到理論.化學學科的發(fā)展對藥學研究的影響1.新藥的開發(fā)—

組合化學(CombinatoralChmistry)技術(shù)化學合成組合理論計算機輔助設(shè)計機械手化合物庫(Compoundlibrary)篩選優(yōu)化目標化合物2.藥物載體—功能化納米粒子能穿過組織間隙并被細胞吸收可通過人體最小的毛細血管可通過血腦屏障藥物的定向輸送、藥物的緩釋、提高藥物的穩(wěn)定性、建立新的給藥途徑……“無機化學”課程的主要內(nèi)容應用四大化學平衡的原理進行物質(zhì)的分離,制備以及鑒定；了解原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和配合物機構(gòu)；熟悉常見元素及其化合物的性質(zhì)以及在檢驗工作中的應用.“無機化學”課程的主要內(nèi)容1.課程的性質(zhì):(1)平衡:從化學熱力學角度研究化學平衡基本原理以及平衡移動的基本規(guī)律.2.課程的主要內(nèi)容:后續(xù)課程的基礎(chǔ);知識結(jié)構(gòu)以及能力結(jié)構(gòu)的重要組成部分.具體討論酸堿平衡、沉淀生成與溶解平衡、氧化還原平衡、配位平衡.“無機化學”課程的主要內(nèi)容(2)結(jié)構(gòu):研究原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)的基本規(guī)律,了解物質(zhì)的性質(zhì)、化學反應與結(jié)構(gòu)的關(guān)系.(3)性質(zhì):在元素周期律的基礎(chǔ)上研究一些主要元素及其重要化合物的結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)及其變化規(guī)律,了解一些主要元素及其重要化合物在有關(guān)領(lǐng)域的應用.(4)應用

:無機化學的研究進展及應用前景由60個碳原子構(gòu)成中空球形32面體，包括12個五邊形和20個六邊形，相當于截頂20面體。是籠狀結(jié)構(gòu)。⒈富勒烯(C60，[60]Fullerene)單質(zhì)碳的第三種同素異形體獲1996年Nobel化學獎目前，已成功合成了超級耐高溫材料C60F60

。在C60的空腔內(nèi)嵌入鋰原子,有可能制成高效鋰電池；而嵌入稀土元素銪，則有可能獲得新型稀土發(fā)光材料。在C60中摻入金屬鉀后，可轉(zhuǎn)化為超導體。已合成了水溶性且具有生物活性的二氨基二酸二苯基衍生物，這種衍生物具有抑制人體免疫缺乏病毒酶的生物活性，為探索C60衍生物在生物醫(yī)學方面的實際應用獲得了突破性進展。⒉納米碳管(Nanocarbontube)是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的直徑約為0.4～20nm的“超細管子”。由石墨中一層或若干層碳原子卷曲而成的籠狀“纖維”，管間距約0.34nm。單壁納米碳管的結(jié)構(gòu)模型⑴高強度碳纖維材料強度比鋼高100倍，但重量只有鋼的1/6，5萬個并排起來才有人的頭發(fā)絲那么寬。號稱“超級纖維”。⑵復合材料碳納米管增強塑料、碳納米管增強陶瓷、碳納米管復合吸波材料等。⑶“納米鋼瓶”：存儲氫氣⑷微型傳感器元件⑸超濾膜：過濾某些分子和病毒⑹“納米秤”：檢測靈敏度達到10-15克。⒉納米碳管(Nanocarbontube)2.稀土化學(RareEarthChemistry)稀土是指鈧、釔及所有鑭系元素，共17種。我國稀土儲藏量世界第一。⒈在醫(yī)藥學中的應用含有稀土的治療燒傷藥物及抗凝血藥物均已用于臨床。釓(Gd)已用于核磁共振顯像技術(shù)中的反差增進劑，可進行腫瘤臨床診斷及生物體系的體內(nèi)研究。稀土離子具有殺菌消炎、降血糖、鎮(zhèn)痛、抗癌等作用，可以制備相應藥物。⒉稀土材料新材料的寶庫稀土發(fā)光材料稀土高溫超導材料稀土永磁材料稀土巨磁阻材料稀土納米晶體稀土儲氫合金稀土發(fā)光材料：燈用稀土三基色熒光粉質(zhì)量接近世界先進水平。長余輝材料SrAl2O4:Eu的第一個專利屬于中國學者。

X射線增感屏材料BaClF:Eu已廣泛推廣使用。3.Prion疾病與銅離子瘋牛病、老年癡呆癥等神經(jīng)退行性疾病。致病因子為病原性Prion蛋白(PrionProtein,PrP),1982年首次分離獲得,獲1997年Nobel醫(yī)學獎。正常PrP(PrPC)由4個

螺旋組成異常PrP(PrPSC)有2個螺旋轉(zhuǎn)變?yōu)檎郫B蛋白質(zhì)的螺旋結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的折疊Cu2+的重要作用：大腦中Cu2+離子濃度為80mol.L-1,PrP作為Cu2+離子的感受器參與大腦中Cu2+的供給與調(diào)整。

Cu2+離子濃度過高，正常PrP易轉(zhuǎn)變?yōu)楫惓rP。蛋白質(zhì)聚合、沉淀，引起一系列神經(jīng)退行性疾病。維持血液、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、骨和結(jié)蹄組織的正常生理功能。四、NO與人體生理功能

NO具脂溶性，可快速擴散通過生物膜，是一種新型生物信使分子。⒈擴張心臟血管—內(nèi)皮松弛因子硝酸甘油的藥理作用：獲1998年生理學與醫(yī)學獎。⒉神經(jīng)系統(tǒng)中的遞質(zhì)分子⒊抵抗感染5.綠色化學(GreenChemistry)⒈綠色電池—金屬氫化物鎳電池（MH-Ni電池）比能量高，功率高，不產(chǎn)生鎘污染。⒉綠色化學溶劑—超臨界流體(SupercriticalFluid)

無毒、不可燃、價廉、加快反應速率、增加選擇性。超臨界二氧化碳油漆、涂料的噴霧劑泡沫塑料的發(fā)泡劑

超臨界水氧化法處理工業(yè)廢水和廢物宇航員的代謝污物化學武器的毒物城市污水及人類代謝污物ScanningTunnelingMicroscopy,STM可分辨單個原子，獲1986年Nobel物理學獎。對STM的顯微探針進行化學修飾,具有化學識別、化學響應、化學透鏡等功能。6.掃描隧道顯微鏡“無機化學”課程的學習方法努力提高學習的主動性;培養(yǎng)自學能力;提高學習效率;探索適合于自己的學習方法.注重實驗,實驗預習時盡量將與實驗相關(guān)的方法、儀器等有關(guān)內(nèi)容預習一遍2.學習要求:三、實驗化學是一門實驗科學英國物理學家Ramsay發(fā)現(xiàn)：從空氣中得來的N2

1.257g從氮的化合物分解得來的N2

1.251g發(fā)現(xiàn)了“Ar”小數(shù)點后第三位的勝利

四、要求⒈抓緊課堂每一個50分鐘⒉做好每一次實驗⑴認真預習—

預習本（原始記錄本）⑵細致觀察⑶遵守紀律⑷寫好報告⒊主要參考書1.魏祖期主編.基礎(chǔ)化學（第五版）.人