臨床藥學專業(yè) 無機化學 第一章 緒論

無機化學Inorganicchemistry新疆醫(yī)科大學藥學院艾尼娃爾·艾克木第一章緒論Chapteronerintroduction目的：通過學習緒論無機化學研究的基本內容和方法要求：使通過學習緒論掌握無機化學研究的基本內容和方法,學生熟悉化學與藥學的關系及中國法定計量單位,了解無機化學在自然科學和化學學科發(fā)展中的地位和作用重點：講授無機化學在自然科學和化學學科發(fā)展中的地位和作用以及化學的發(fā)展史，無機化學研究的基本內容，無機化學的現(xiàn)代研究方法及藥學學科的關系難點：有關無機化學的現(xiàn)代研究方法chemistry化學自然科學：物理、化學、天文、地理等與我們日常生活的關系：[美]PimentelGC在《化學中的機會-今天和明天》一書中指出的“化學是一門中心學科，它與社會發(fā)展各方面的需要都有密切關系。”是研究物質的化學組成、結構、性質及其變化規(guī)律的一門基礎學科，是自然科學的一個分支。無機化學是研究無機物質的組成、性質、結構和反應的科學，是化學中最古老的分支學科。無機物質包括所有化學元素和它們的化合物，大部分的碳化合物除外。(除二氧化碳、一氧化碳、二硫化碳、碳酸鹽等簡單的碳化合物仍屬無機物質外，其余均屬于有機物質。）Inorganicchemistry無機化學有機化學可以理解為碳化學。

無機化學可以理解為除碳以外的化學。過去認為無機物質即無生命的物質，如巖石、土壤，礦物、水等；而有機物質則是由有生命的動物和植物產生，如蛋白質、油脂、淀粉、纖維素、尿素等。1828年德意志化學家維勒從無機物氰酸銨制得尿素，從而破除了有機物只能由生命力產生的迷信，明確了這兩類物質都是由化學力結合而成。development無機化學的發(fā)展：公元前6000年，中國原始人即知燒粘土制陶器，并逐漸發(fā)展為彩陶、白陶，釉陶和瓷器。公元前5000年左右，人類發(fā)現(xiàn)天然銅，性質堅韌，用作器具不易破損。后又觀察到銅礦石如孔雀石(堿式碳酸銅)與燃熾的木炭接觸而被分解為氧化銅，進而被還原為金屬銅，經過反復觀察和試驗，終于掌握以木炭還原銅礦石的煉銅技術。陸續(xù)掌握煉錫、煉鋅、煉鎳等技術。中國在春秋戰(zhàn)國時代即掌握了從鐵礦冶鐵和由鐵煉鋼的技術，公元前2世紀中國發(fā)現(xiàn)鐵能與銅化合物溶液反應產生銅，這個反應成為后來生產銅的方法之一?；衔锓矫妫涸诠?7世紀的殷商時代即知食鹽(氯化鈉)是調味品，公元前五世紀已有琉璃(聚硅酸鹽)器皿。公元七世紀，中國即有焰硝(硝酸鉀)、硫黃和木炭做成火藥的記載。明朝宋應星在1637年刊行的《天工開物》中詳細記述了中國古代手工業(yè)技術，其中有陶瓷器、銅、鋼鐵、食鹽、焰硝、石灰、紅黃礬、等幾十種無機物的生產過程。由此可見，在化學科學建立前，人類已掌握了大量無機化學的知識和技術。最初化學所研究的多為無機物，近代無機化學的建立標志著近代化學的創(chuàng)始。建立近代化學貢獻最大的化學家有三人，即英國的玻意耳、法國的拉瓦錫和英國的道爾頓。

19世紀30年代，已知的元素已達60多種，俄國化學家門捷列夫研究了這些元素的性質，在1869年提出元素周期律：元素的性質隨著元素原子量的增加呈周期性的變化。這個定律揭示了化學元素的自然系統(tǒng)分類。元素周期表就是根據(jù)周期律將化學元素按周期和族類排列的，周期律對于無機化學的研究、應用起了極為重要的作用。

19世紀末的一系列發(fā)現(xiàn)，開創(chuàng)了現(xiàn)代無機化學；1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線；1896年貝克勒爾發(fā)現(xiàn)鈾的放射性；1897年湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子；1898年，居里夫婦發(fā)現(xiàn)釙和鐳的放射性。20世紀初盧瑟福和玻爾提出原子是由原子核和電子所組成的結構模型，改變了道爾頓原子學說的原子不可再分的觀念。1916年科塞爾提出電價鍵理論，路易斯提出共價鍵理論，圓滿地解釋了元素的原子價和化合物的結構等問題。1924年，德布羅意提出電子等物質微粒具有波粒二象性的理論；1926年，薛定諤建立微粒運動的波動方程；次年，海特勒和倫敦應用量子力學處理氫分子，證明在氫分子中的兩個氫核間，電子幾率密度有顯著的集中，從而提出了化學鍵的現(xiàn)代觀點。經過幾方面的工作，發(fā)展成為化學鍵的價鍵理論、分子軌道理論和配位場理論。這三個基本理論是現(xiàn)代無機化學的理論基礎。thestudyingcontentsandmethodsofinorganicchemistry無機化學研究內容與方法對所有元素及其化合物（有機物除外）的制備、組成、結構和反應的實驗測試和理論闡明。studyingcontents研究內容studyingmethods研究方法依靠現(xiàn)代物理技術如光譜，核磁共振、X-衍射，電子能譜，對新化合物的鍵型、立體化學、對稱性等進行表征；對化學反應性質、熱力學、動力學參數(shù)進行測定。對測得的數(shù)據(jù)進行理論分析，促使理論的建立核發(fā)展。分支：普通元素化學配位化學無機合成化學稀土元素化學邊緣學科：生物無機化學、金屬酶化學、金屬螯合藥物、元素醫(yī)學importantembranchmentsubjectandmarginalsubject無機化學的重要分支學科和邊緣學科Therelationsbetweenchemistryandpharmcy

化學與藥學的關系：藥物：用于診斷、預防、治療疾病的物質。與無機化學的關系：無機藥物：明朝李時珍的名著“本草綱目”中記載的無機藥物有266種，目前應更多，中國藥典記載了幾十種無機藥物，example：NaHCO3（小蘇打）-有片劑（tablet）和注射液（injectsolution）為抗酸藥，用于糖尿病昏迷及急性腎炎等，引起的代謝性酸中毒，治療胃酸過多。二氯二氨合鉑（順鉑）治療癌癥。胃舒平：主要成分Al（OH）3治療胃酸，具有收斂和局部止血作用。硫磺（S）：內服、通便、外用、解毒、殺蟲、消毒、殺菌。ZnSO4：0.3-0.5﹪的ZnSO4溶液治療結膜炎。葡萄糖酸鋅/鈣：內服，治療鋅缺乏，鈣缺乏。FeSO4：抗貧血藥，治療缺鐵性貧血。KMnO4：消毒，（PP粉）防腐藥。H2O2：雙氧水3﹪，消毒防腐藥。HgCl2

：升汞，殺菌力強，毒性強烈，致死量0.2-0.4g。Hg2Cl2

：甘汞，輕粉，內服有致瀉作用。CuSO4：內服，催吐作用，外用，治療真菌性皮膚病。AgNO3：有收斂，腐蝕和殺菌作用，0.25-0.5﹪的AgNO3

溶液用于治療眼科炎癥。ZnO：治療皮膚濕疹。As2O3

：砒霜，劇毒藥，致死量0.1g。配成亞砷酸鉀（K3AsO3）溶液內服，治療慢性白血病。KAl（SO4）2·12H2O（明礬）：具有收斂作用，有收斂止癢和解毒的功效NaCl鹽：0.9﹪生理鹽水。Studymethodofinorganicchemistry

無機化學的學習方法：注重以基本自然規(guī)律為指導注重模型的引出、理論模型與實際狀態(tài)的比較注重由特殊到一般、由性質到結構1.集中注意力聽課2.會看書、學會自學，克服依賴心理3.復習與答疑4.發(fā)揮實驗在學習中的作用5.充分利用網絡資源怎樣學好化學theInternationalSystemofUnits(SI)

國際單位制由于世界各國、各個民族的文化發(fā)展不同，往往形成各自的單位制，如英國的英制，法國的米制等。而且同一個物理量常用不同的單位表示，如壓強有公斤/平方厘米、磅/平方英寸、標準大氣壓、毫米汞柱、巴、托等多種單位。這對于國際上的科學技術交流和商業(yè)交往，都很不方便，換算時又易出差錯。因此，便有實行統(tǒng)一標準的必要。制定國際單位制的意義國際單位制之一

1960年以來，國際計量會議以米、千克、秒制為基礎，制定了國際單位制（代號為SI，SystemeInternationald’Unites）。

SI使用7個基本單位、2個輔助單位、17個帶專門名稱和符號的導出單位，以及16個詞冠，通過乘除的關系組合起來，基本上可以將所有物理量表示出來。

優(yōu)點:統(tǒng)一性，不僅是統(tǒng)一的單位制，有利于國際交流，它還表現(xiàn)在每一物理量有一個單位表示。如不論是機械能、電能、熱能、化學能或原子能，只要是能量就統(tǒng)統(tǒng)用焦耳表示。國際單位制(SI)基本單位

國際單位制輔助單位平面角弧度rad弧度是一圓內兩條半徑之間的平面角，這兩條半徑在圓周上截取的弧長與半徑相等立體角球面度sr球面度是一立體角，其頂點位于球心。而它在球面上所截取的面積等于以球半徑為邊長的正方形面積國際單位制輔助單位

國際單位制具有專門名稱的導出單位量單位名稱單位符號用其他單位

表示的表示式用基本單位

表示的表示式頻率赫[茲]Hz

S-1力牛[頓]N

m·kg·s-2壓強，（壓力），應力帕[斯卡]PaN/m2m-1·kg·s-2能，功，熱量焦[耳]JN·mm2·kg·s-2功率，輻[射]通量瓦[特]WJ/sm2·kg·s-3電量，電荷庫[侖]C

s·A電位（電勢），電壓，電動勢伏[特]VW/Am2·kg·s-3·A-1電容法[拉]FC/Vm-2·kg-1·s4·A2電阻歐[姆]ΩV/Am2·kg·s-3·A-2電導西[門子]SA/Vm-2·kg-1·s3·A2磁通[量]韋[伯]WbV·sm2·kg·s-2·A-1磁感應[強度]，磁通密度特[斯拉]TWb/m2kg·s-2·A-1電感亨[利]HWb/Am2·kg·s-2·A-2攝氏溫度攝氏度℃

K光通[量]流[明]lm

cd·sr[光]照度勒[克斯]lxlm/m2m-2·cd·sr[放射性]活度，（放射性強度）貝可[勒爾]Bq

s-1

所表示的因數(shù)詞頭名稱詞頭符號所表示的因數(shù)詞頭名稱詞頭符號1018艾[克薩]E10-1分d1015拍[它]P10-2厘c1012太[拉]T10-3毫m109吉[咖]G10-6微μ106兆M10-9納[諾]n103千k10-12皮[可]p102百h10-15飛[母托]f101十da10-18阿[托]aＳＩ詞頭ＳＩ詞頭因數(shù)詞頭名稱符號英文中文1024

yotta堯［它］

Y1021

zetta澤［它］

Ｚ

1018

exa艾［可薩］

E1015

peta拍［它］

P1012

tera太［拉］

T109giga吉［咖］

G106mega兆

M103

kilo千

k102hecto百

h101deca十

da10-1

deci分

d10-2centi厘

c10-3milli毫

m10-6

micro微

μ10-9

nano納［諾］

n組成部分：國際單位制的基本單位國際單位制的基本單位的導出單位由詞頭和以上單位構成的十進倍數(shù)和分數(shù)單位國家規(guī)定的非國際單位制單位五、中國法定計量單位：國務院于1984年2月27日發(fā)布了“關于在我國統(tǒng)一實行法定計量單位的命令”，進一步統(tǒng)一了我國的計量制度，它涉及到國民經濟的各行各業(yè)和人民生活的廣大領域，特別在檢測工作中，對于每一個量的檢測結果及區(qū)別和確定其本質和屬性，以及被測量值都離不開計量單位。國家選定的非國際單位制單位

可與國際單位制單位并用的我國法定計量單位（GB3100—93）時間分[小時]天，（日）minhd1min=60s1h=60min=3600s1d=24h=86400s平面角[角]秒[角]分度(,,)(,)(。)1’’=(π/648000)rad(π為圓周率)1，=60’’=(π/10800)rad1o=60，=(π/180)rad旋轉速度轉每分r/min1r/min=(1/60)s-1質量噸t1t=103kg體積升L,(1)1L=1dm3=10-3m3參電子伏eV1eV≈1.6021892×10-19J級差分貝dB

線密度

特（克斯）tex

1tex=1g/km六、significantfigureandcalculationrole

有效數(shù)字及其運算規(guī)則實驗過程中遇到的兩類數(shù)字（1）非測量值如測定次數(shù)；倍數(shù)；系數(shù)；分數(shù)；常數(shù)(π)

有效數(shù)字位數(shù)可看作無限多位。（2）測量值或計算值1、significantfigure有效數(shù)字在科學實驗中，為了得到準確的測量結果，不僅要準確地測定各種數(shù)據(jù)，而是還要正確地記錄和計算。分析結果的數(shù)值不僅表示試樣中被測成分含量的多少，而且還反映了