无机化学 Inorganic Chemistry

无机化学Inorganic Chemistry 北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室编《无机化学》(第四版，上、下册) 贺州学院生化系 E-mail: afxka@126.com2006.9

绪论 2学时 §1 原子结构与元素周期系 6学时 §2 分子结构 6学时 §3 晶体结构 4学时 §4 配合物 3学时第一篇物质结构基础 19学时目录 §5 化学热力学基础 6学时 §6 化学平衡常数 4学时 §7 化学动力学基础 4学时第二篇化学热力学与化学动力学基础 14学时（上册） §8 水溶液 3学时 §9 酸碱平衡 6学时 §10 沉淀平衡 3学时 §11 电化学基础 5学时 §12 配位平衡 3学时第三篇水溶液化学原理 20学时

§13 氢和稀有气体　　2学时 §14卤素　　　　　　6学时 §15 氧族元素　　　　5学时 §16 氮、磷、砷　　　5学时 §17 碳、硅、硼　　　6学时 §18 非金属元素小结　4学时第四篇　元素化学(一) 非金属（28学时） §19 金属通论　　　　　　　　　　　　　2学时 §20 s 区元素（碱金属与碱土金属）　　　 4学时 §21 p区金属　　　　　　　　　　　　　4学时 §22 ds区元素　　　　　　　　　　　　　6学时 §23 d区元素（一）第四周期d区元素　　 6学时 §24 d区元素（二）第五、六周期d区金属 4学时 §25 f 区金属镧系与锕系金属　　　　　　2学时目录第五篇　元素化学(二) 金属　（28学时）（下册） §26 无机合成化学简介　　 §27 特殊类型的无机化合物　　　　　　 §28 生物无机化学简介　　　　 §29 固体无机化学简介　　　 §30 核化学第六篇无机化学选论（自学）

1 化学的研究对象 绪论 introduction 2 化学的主要分支 3 怎样学习化学

什么是化学？它研究的对象是什么？如何才能学好化学？这是开始学化学首先要解决的问题。下面就从回答这些问题来开始我们的化学学习。什么是化学？它研究的对象是什么？如何才能学好化学？这是开始学化学首先要解决的问题。下面就从回答这些问题来开始我们的化学学习。物质是不依赖于人们的感觉而存在并且可以被人们的感觉所认识的客观实在。简而言之，物质是客观存在的东西。一．化学研究的物质化学研究的物质一般是指实物实物具有静止质量、体积、占有空间的物体。如书桌、铁、木材、水、空气等。具体地说物质包括实物和场场没有静止质量、体积、不占有空间。如电场、磁场、光、声音。

物质结构层次： 宇宙纳米材料 (宇观) 质子原子(离子) 单质化合物分子星体夸克原子核中子电子微观宏观 (介观) 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。

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。

准确完整地把握化学的定义，应注意以下几点：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那些元素，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。

4)结构（structure-Something made up of a number of parts that are held or put together in a particular way）包括原子结构、分子结构和晶体结构以及说明物质结构的各种结构理论。 5)性质（property）包括物理性质和化学性质。物理性质如溶解性、热性质和某些谱学性质等在化学中应用相当广泛，自然也成为化的研究内容。 6)变化（change）不仅研究化学变化，也研究与化学变化相关的物理变化，如热化学、电化学和表面化学都是研究与化学过程相关的物理过程。随着科学技术的迅速发展，化学研究的内容、方法和手段发生了极为深刻的变化。可以说，当今化学，日新月异。现代化学的定义也不只一种！真是仁者见仁，智者见智。比如:

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）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） ......

化学研究内容： • 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。http://www.cas.org/cgi-bin/regreport.pl

化学创造了世界。 高压钠灯备注：钠蒸气放电发光问题早在1950年就得以解决，由于没有一种能抵御高温钠蒸气（1400℃）强烈腐蚀的特殊材料，所以，直到1965年才制取第一支高压钠灯。

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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。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。

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。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。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 俄罗斯套娃

纳米碳管 carbon nano tube

中国地图 IBM 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。

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2—1 古代化学 2—2 近代化学的萌芽 2—3 化学的现状 2—4 无机化学的研究对象和发展 2—5 无机化学的任务 2 化学的主要分支

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） 2—1 古代化学

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 2—2 近代化学的萌芽

化学各分支学科与边缘学科的建立产生了众多的分支学科，期中经典的四个分支学科是：化学各分支学科与边缘学科的建立产生了众多的分支学科，期中经典的四个分支学科是：无机化学(inorganic chemistry) 有机化学(organic chemistry) 分析化学(analytical chemistry) 物理化学(physical chemistry) 2—3 化学的现状

化学9大类，77分支 无机化学8个有机化学8个分析化学16个物理化学14个生命化学5个无机合成化学无机物分离化学元素无机化学配位化学金属簇化合物物理无机化学稳定同位素化学无机固体化学有机合成金属有机及元素有机化学天然产物化学物理有机化学有机固体化学有机光化学有机分析化学立体化学定性分析容量分析重量分析原子光谱法分子光谱法电分析化学色谱法质谱分析 … 高分子化学6个材料化学3个核化学与放射化学9个环境化学8个

2—4 无机化学的研究对象和发展 大约在1900年到第二次世界大战期间, 同突飞猛进的有机化学相比,无机化学的进展却是很缓慢的。无机化学家在这段时期没有重大的建树, 缺乏全局性的工作, 无机化学的研究显得冷冷清清。战后和平时期中随着工农业生产的飞跃发展,无机化学不仅在原有的天地中长进, 而且还不断渗透到其他各种学科而产生了新的边缘学科, 如: • 有机金属化合物化学 • 无机固体化学 • 物理无机化学 • 生物无机化学和无机生物化学.

2—5 无机化学的任务 现代无机化学既有理论又有事实,它把最新的量子力学成就作为自己阐述元素和化合物性质的理论基础, 也力图用热力学、动力学的知识去揭示无机反应的方向和历程。无机化学家不是单纯地提供实验结果而是也在不遗余力地进行理论探索。他们擅长于实验合成，也胜任于对自己的实验发现作出理论说明。无机化学涉猎的范围很宽,周期表中的100多种元素以及除烃和烃衍生物以外的所有化合物都是无机化学的研究对象。因此无机化学的研究任务异常繁重, 但同时也说明它是一门丰富多彩具有无限发展前途的学科。

化学的学习方法 • 注意观察身边的化学问题； • 预习思考——听讲记录——练习提高； • 课本落实——主动学习； • 课外参考资料——扩大知识面； • 勤于思考，重视培养自学的能力。 • 重视实验技能的提高。大学就是大大的学！特点： 1、强调自学、思考、理解，不是一味地死记硬背。 2、老师讲的，书上讲的不一定绝对正确，可以提出更严谨更正确的描述。 3、面广、快速、有深度、有发挥。 4、有的要求自学，不讲，有的不作要求。 5、借助于网络、图书馆、资料室来学习总之，要培养自己的发现问题、分析问题、解决的问题的能力。

考核要求 1 上课纪律：理论课缺1次，扣期末总分10分；实验课缺1次，扣期末总分30分。 2 课堂讨论10%。 2 作业20%。 3 期中考试30%。 4 期末考试40%。

作业 P11. 0-1、0-2、0-3 不用抄题，写清题号即可。参考资料： 1、武汉大学、吉林大学等校编，《无机化学》（第三版，上、下册），高等教育出版社，1990 。 2、大连理工大学无机化学教研室编，《无机化学》(第四版)，高等教育出版社，2001 。 3、天津大学无机化学教研室，《无机化学》（第三版），高等教育出版社，2002 。 4、朱文祥，《中级无机化学》，北京师范大学出版社，2004 。

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