無機(jī)化學(xué)緒論-20140922

無機(jī)化學(xué)朱英教授E-mail:zhuying@82338212(O)InorganicChemistry1.1化學(xué)的研究對(duì)象1.2化學(xué)發(fā)展簡史1.3無機(jī)化學(xué)概述1.4學(xué)院發(fā)展規(guī)劃第一章

緒論1.研究的對(duì)象是什么？1.1化學(xué)研究的對(duì)象實(shí)物具有靜止質(zhì)量、體積、占有空間的物體。如書桌、鐵、木材、水、空氣等。場沒有靜止質(zhì)量、體積、不占有空間。如電場、磁場、光、聲音。物質(zhì)化學(xué)是研究物質(zhì)變化的科學(xué)化學(xué)研究的物質(zhì)一般是指實(shí)物物質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次夸克質(zhì)子中子原子核原子(離子)分子單質(zhì)化合物星體電子宇宙(宇觀)微觀(介觀)宏觀宏觀微觀定性定量穩(wěn)

定

態(tài)亞穩(wěn)定態(tài)經(jīng)驗(yàn)理論實(shí)踐

創(chuàng)新當(dāng)今化學(xué)發(fā)展的趨勢分子是表征物質(zhì)特性的最小單元，也是物質(zhì)保持其化學(xué)性質(zhì)的最小單元?？淇耍╭uark）1964年，美國物理學(xué)家

M.蓋爾曼和G.茨威格各自獨(dú)立提出了中子、質(zhì)子這一類強(qiáng)子是由更基本的單元——夸克（quark）組成的?！翱淇恕币辉~是由默里·蓋爾曼改編自詹姆斯·喬伊斯的小說《芬尼根守靈夜》（FinnegansWake）中的詩句：“向麥克老大三呼夸克?！保═hreequarksforMusterMark?。？淇嗽谠摃芯哂卸喾N含義，其中之一是一種海鳥的叫聲。具體的說：

化學(xué)是研究分子層次以及以超分子為代表的分子以上層次的化學(xué)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化的科學(xué)。1）分子層次（molecularscale）：氣態(tài)原子、單原子分子、單核離子、分子；離子晶體、原子晶體或金屬晶體等的單晶，各種聚合度不同的高分子，即核-電子體系。超分子層次(supermolecularscale)：研究是二個(gè)或以上分子通過分子間作用力結(jié)合而成的具有特定結(jié)構(gòu)和功能的超分子體系的科學(xué)。如光電轉(zhuǎn)化、光開關(guān)、信息存儲(chǔ)等

如環(huán)糊精分子（主體）與C60(客體)形成的超分子Schematicrepresentationaddressingthedifferencebetweensupermoleculesandlargemoleculesaccordingtothephotochemicalapproach

超分子與大分子的區(qū)別高分子層次:如蜘蛛絲的研究，美國杜邦公司通過實(shí)驗(yàn)室造蜘蛛絲的研究，得到與蜘蛛絲相同的生物纖維。這些生物纖維有許多可能的用途，它既輕又結(jié)實(shí)又有彈性，可能在飛機(jī)上得到應(yīng)用。生物分子層次:主要是指蛋白質(zhì)、核酸、高分子量的碳?xì)浠衔?。分子聚集體層次（納米材料，100nm以下）：如碳納米管、納米金屬及其氧化物顆粒、納米厚度的膜，如金剛石納米薄膜制成的手術(shù)刀。采用化學(xué)氣相沉積制備的具有一定取向和樣式的納米碳管

復(fù)雜分子體系及其組裝體的層次：如復(fù)合材料(鋁-硼纖維)，分子器件（分子導(dǎo)線，分子芯片），宏觀組裝器（鋰離子電池，燃料電池，太陽能電池）。分子芯片分子開關(guān)分子馬達(dá)分子整流器分子導(dǎo)線分子天線卟啉衍生物分子導(dǎo)線2）化學(xué)物質(zhì)（chemicalsubstance）化學(xué)研究的是以間斷形式存在的物質(zhì)形態(tài)。不包括物質(zhì)的另一基本形態(tài)---場，場是以連續(xù)形式存在的物質(zhì)形態(tài)，屬物理學(xué)的研究范疇。

3）組成（form）定性組成和定量組成。弄清物質(zhì)的定性組成應(yīng)確證它含有那些元素，物質(zhì)的定量組成包括各元素的質(zhì)量百分比、原子個(gè)數(shù)比、化學(xué)式及分子式。4)結(jié)構(gòu)（structure）原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)，以及各種結(jié)構(gòu)理論。

5)性質(zhì)（property）包括物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。物理性質(zhì)如溶解性、熱性質(zhì)、和某些譜學(xué)性質(zhì)。

6)變化（change）化學(xué)變化，以及與化學(xué)變化相關(guān)的物理變化，如熱化學(xué)、電化學(xué)和表面化學(xué)都是研究與化學(xué)過程相關(guān)的物理過程。北京大學(xué)徐光憲教授：徐光憲院士化學(xué)的定義一直頗有爭議2.化學(xué)的定義我的專業(yè)是化學(xué)，從學(xué)化學(xué)、教化學(xué)到研究化學(xué)也有幾十年了，但現(xiàn)在我卻有點(diǎn)搞不清化學(xué)的定義了?？茖W(xué)的發(fā)展太快了，需要對(duì)本門科學(xué)重新定位。初中化學(xué)教材定義：化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及變化規(guī)律的科學(xué)。東北師大廖正衡教授的定義：化學(xué)主要是研究物質(zhì)的分子轉(zhuǎn)變規(guī)律的科學(xué)。指出化學(xué)的定義有20多種不同提法。（1986）清華大學(xué)曾國屏的定義：化學(xué)是研究物質(zhì)從元素向生命進(jìn)化過程中的各個(gè)物質(zhì)層次的組成、結(jié)構(gòu)和變化的科學(xué)。（1996）廈門大學(xué)魏光的定義：化學(xué)是研究分子及其近層次物質(zhì)性能、構(gòu)成、演變、應(yīng)用諸運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。（1998）《重審人類賴以生存的科學(xué)》——

化學(xué)的定義3.化學(xué)研究內(nèi)容1）分離、鑒定和表征，這是化學(xué)研究的主要內(nèi)容之一。2）合成新物質(zhì)，這是化學(xué)研究的核心，是化學(xué)區(qū)別于所有其他科學(xué)的特色。

美國化學(xué)文摘社（CAS）2014年3月收錄8600萬種有機(jī)和無機(jī)物。3)化學(xué)反應(yīng)的性能，化學(xué)催化，生命過程中的化學(xué)問題等?？傊?，化學(xué)已成為中心學(xué)科，與21世紀(jì)的四個(gè)重大課題（能源、材料、環(huán)境和生命科學(xué)）都有關(guān)。LifeisChemistry化學(xué)與我們……化學(xué)與我們……化學(xué)與能源石油可開采儲(chǔ)量32億噸，可開采14年（2010年中國）

（2011年石油儲(chǔ)量20.43噸）煤儲(chǔ)量只供開采100年左右（中國）；新能源有多種多樣：核能、電能、太陽能、海洋能等.它們都和化學(xué)密切相關(guān)，例如：汽車乙醇汽油、太陽能電池、鋰電池等。鋰離子電池豐田、本田、三菱、大眾、福特、比亞迪、奇瑞、吉利正極反應(yīng)（Anode）：充電時(shí)：LiFePO4

→Li1-xFePO4

+xLi+

+xe-放電時(shí)：Li1-xFePO4

+xLi+

+xe-

→LiFePO4負(fù)極反應(yīng)(Cathode)：充電時(shí)：xLi+

+xe-

+6C→LixC6放電時(shí)：LixC6

→xLi+

+xe-

+6C鋰離子電池應(yīng)用氫氧燃料電池第一次：1962年，用于Apollo登月火箭WillianGrove，1839年發(fā)明燃料電池燃料電池的應(yīng)用技術(shù)核心：有機(jī)化合物（化學(xué)能）電能發(fā)電菌（催化劑）1立方米50W污水微生物燃料電池太陽能電池化學(xué)與材料三大合成高分子材料：合成纖維、合成橡膠、塑料新型結(jié)構(gòu)材料：各種合金、特種陶瓷、納米材料信息功能材料：液晶材料、電致發(fā)光材料、非線性光學(xué)材料、光電信息存儲(chǔ)材料、超導(dǎo)材料生物工程材料：組織工程材料、藥物控制釋放載體等合成纖維合成橡膠陶瓷刀軸承、套管、插芯鋒利無比,無毒,衛(wèi)生,不生銹,不會(huì)使食物沾上顏色或影響食物口感,與食物無反應(yīng),耐酸,耐堿,耐磨,硬度高。氧化鋯陶瓷氧化鋁陶瓷坩鍋、插座、閥片、電極、線軸、耐磨板、高鋁球、電子瓷件、紡織瓷件以及其他異形件高壓鈉燈鈉蒸氣放電發(fā)光問題早在1950年就得以解決，由于沒有一種能抵御高溫鈉蒸氣（1400oC）強(qiáng)烈腐蝕的特殊材料。所以，直到1965年才制取第一支高壓鈉燈。

化學(xué)為人類的進(jìn)步提供了豐富物質(zhì)基礎(chǔ)壓電效應(yīng):如果對(duì)壓電材料施加壓力，它便會(huì)產(chǎn)生電位差，稱之為正壓電效應(yīng)。反之，施加電壓，則產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，稱為逆壓電效應(yīng)。壓電材料發(fā)電背包鉆石金剛石鉆頭鉆石可用于宇航員的視窗,各種高檔激光器的窗口和紅外線探測器的濾光片等。光纖通訊材料目前主要用高透明度的SiO2材料，可用化學(xué)氣相沉積法制備。近年來還有新的光纖材料，如ZrF4、LaF4、BaF2三元混合體的氟玻璃，其性能優(yōu)于SiO2，光損失更小。微電子材料多晶硅：是生產(chǎn)單晶硅的直接原料，是當(dāng)代人工智能、自動(dòng)控制、信息處理、光電轉(zhuǎn)換等半導(dǎo)體器件的電子信息基礎(chǔ)材料。被稱為“微電子大廈的基石”。高純硅：(純度必須達(dá)到九個(gè)9)幾十萬個(gè)晶體管或其他部件都可以光刻在2-3mm的硅片上，光刻的細(xì)度可小至100nm。顯卡：采用65nm工藝，G92的晶體管數(shù)目達(dá)到了7.54億個(gè)。半導(dǎo)體材料GaAs半導(dǎo)體有高的電子遷移率（比硅高5.7倍）用作發(fā)光二極管、光探測器，作為半導(dǎo)體材料芯片做成計(jì)算機(jī)后，其運(yùn)算速度將高出千倍。微電子所研發(fā)了4GHz4-bit超高速模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（Analog-DigitalConvertor，ADC）芯片。該芯片集成了500個(gè)GaAsHBT晶體管。近年發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的新物質(zhì)層出不窮，如球碳、碳管、團(tuán)簇化合物、籠合物等。

富勒烯C60fullerene1991年日本科學(xué)家(Iijima)C60分子的結(jié)構(gòu)模型圖與STM圖象厚度：0.335nm石墨烯硬度比金剛石高（莫氏硬度10級(jí)），但柔韌，可彎曲。石墨的莫氏硬度1~2級(jí)。

石墨烯電阻率約為10-6Ω·cm，是導(dǎo)電性能最好的材料。常溫下高達(dá)15000cm2/V·s的電子遷移率。電子的運(yùn)動(dòng)速率約是光子運(yùn)動(dòng)速率的1/300(106m/s)。石墨烯（Graphene）2004年英國曼徹斯特大學(xué)安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫

2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)空客A380---25%美國B-787--50%復(fù)合材料在飛機(jī)上應(yīng)用美國B-2-----70%歐洲虎式直升機(jī)-80%美國X-45無人機(jī)--90%F-22戰(zhàn)斗機(jī)：使用鈦合金與復(fù)合材料最多的機(jī)型。其中鈦-64合金約36％、熱定型復(fù)合材料約24％、鋁合金約16％、鋼約6％、鈦-52222合金約3％、熱塑復(fù)合材料1％，其它約15％。F-22機(jī)身蒙皮全都是高強(qiáng)度、耐高溫的雙馬來酰亞胺（BMI）復(fù)合材料?？湛拖冗M(jìn)透明客機(jī)未來乘客可360度觀景（2050年）仿生智能界面材料仿生輕質(zhì)高強(qiáng)復(fù)合材料空客先進(jìn)透明客機(jī)未來乘客可360度觀景（2050年）仿生能源材料與器件空天環(huán)境安全保障復(fù)合材料空客先進(jìn)透明客機(jī)未來乘客可360度觀景（2050年）機(jī)艙艙壁可變透明，供乘客360度欣賞空中景色全息比賽機(jī)艙艙壁可變透明，供乘客360度欣賞空中景色智能座椅自清潔機(jī)艙P(yáng)lasticsinAutomotiveApplicationsTeslaMotorsPlasticsmakeitpossible244milesonasingleelectricalcharge.Carbonfiber-bodyLithium-ionbattery化學(xué)與航空、航天3MAerospaceSealantsBASFCompany美國國家航空航天局（NASA）納米材料路線圖仿生和生物啟發(fā)體系NASA納米技術(shù)路線每減輕1公斤的重量，發(fā)射費(fèi)用就可減少200萬美元SpecificExample:MentorMicroAirVehicleDARPA:美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃局

TTOprojectforaMAVcapableofoperationinclutteredenvironmentsSuperfly2.5“World’sFirstHoveringOrnithopter”UniversityofTorontoInstitute

forAerospaceStudieswithSRIVehicleSpecifications:TotalWeight(Wet):

550gEngine 140gFuel&Tank 75gBatteriesforelectronics30gandservos Powerrequired(hover):

98WPerformance:HoverDuration 8min.(50gfuel) PayloadCapacity: 30to70gEngineisTooNoisy!

StanfordResearchInstitute《新科學(xué)家》雜志2009年11月30日報(bào)道

有研究發(fā)現(xiàn)，宇航員在太空行走中付出的體力勞動(dòng)，只有四分之一與任務(wù)相關(guān)，其余的勞動(dòng)只是用于移動(dòng)航天服。

宇航員進(jìn)入這種連體航天服，將通過充氣的人造肌肉收縮航天服上端的缺口，確保服帖。這種變形設(shè)計(jì)意味著，它應(yīng)該比現(xiàn)有的航天服輕便，并且使宇航員在太空行走和星際探索中的工作更具效率?；瘜W(xué)與環(huán)境綠色環(huán)保催化劑—納米TiO2納米TiO2利用自然光、常溫常壓即可催化分解病菌和污染物。二氧化鈦納米顆粒的TEM化學(xué)與生命人體有28種微量元素，缺少任何一種都會(huì)帶來疾病。宏量元素(常量元素)：指占生物體總質(zhì)量0.01%以上的元素．如碳、氫、氧、氮、磷、硫、氯、鈉、鉀、鈣和鎂等11種。微量元素(痕量元素)：指占生物體總質(zhì)量0.01%以下的元素．如鐵、銅、鋅、錳、鈷、鎳、鉻、錫、鉬、釩、鍶、硒、硅、硼、碘、氟、砷等17種元素。元素主要功能缺乏癥過量癥食物補(bǔ)充Fe貯存、輸送氧，參與多種新陳代謝過程貧血、齲齒、無力青年智力發(fā)育緩慢、肝硬化肝、肉、蛋、水果、綠葉蔬菜Cu血漿蛋白和多種酶的重要成分低蛋白血癥、貧血、冠心病肝硬化、類風(fēng)濕肝、茶、干果Zn控制酶的代謝活性部位，參與多種新陳代謝過程貧血、高血壓、早衰、侏儒癥頭昏、腸胃炎、皮膚病肉、蛋、奶、谷物Ca參與傳遞神經(jīng)脈沖，觸發(fā)肌肉收縮，釋放激素，血液的凝結(jié)和正常心律的調(diào)節(jié)軟骨畸形、痙攣膽結(jié)石、粥樣硬化動(dòng)物性食物Mg蛋白質(zhì)生物合成中必不可少驚厥麻木癥日常飲食F能抑制糖類轉(zhuǎn)化成腐酸酶，是骨骼和牙齒正常生長的必須元素齲齒、骨質(zhì)疏松斑釉齒、骨骼生長異常飲用水、茶葉、魚I人體合成激素不可少的原料，甲狀腺中控制代謝過程甲狀腺腫大、地方性呆小病甲狀腺腫大海產(chǎn)品、奶、肉、水果常見微量元素對(duì)人體健康的影響TheDiscoveryandDevelopmentoftheGreenFluorescentProtein（GFP）綠色熒光蛋白2008諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)OsamuShimomura1962MartinChalfie1993RogerY.Tsien’s,todayAequoreavictoriaCompositeof

FluorescentCells光導(dǎo)纖維用做手術(shù)，不用開刀化學(xué)創(chuàng)造了世界光導(dǎo)纖維喉鏡光導(dǎo)纖維內(nèi)窺鏡化學(xué)改變了世界化學(xué)本身無對(duì)錯(cuò)，功過全在人。太湖的藍(lán)藻海邊化學(xué)改變了世界青島滸苔2012年6月13日化學(xué)改變了世界四川長海化學(xué)更要保護(hù)世界云南香格里拉普達(dá)措化學(xué)更要保護(hù)世界化學(xué)本身是一面魔術(shù)鏡，將一百多種元素巧妙地結(jié)合，組成神奇美麗的世界。古代化學(xué)近代化學(xué)的萌芽化學(xué)現(xiàn)狀

1.2

化學(xué)發(fā)展簡史實(shí)用和自然哲學(xué)時(shí)期（公元前后）：

1.古代化學(xué)火的發(fā)現(xiàn)陶器的制作金屬的冶煉染色、釀造造紙、火藥等五行學(xué)說(金、木、水、火、土）四元素說(火、水、土、空氣)三要素說(硫、汞、鹽)煉金術(shù)、煉丹時(shí)期（公元前后-公元1500年）：

公元二世紀(jì)魏伯陽“周易參同契”，最古老的煉丹文獻(xiàn)；公元四世紀(jì)葛洪“抱樸子內(nèi)篇”是煉丹術(shù)（HgS、Pb3O4）的巨篇，發(fā)現(xiàn)了反應(yīng)的可逆性。醫(yī)化學(xué)時(shí)期（公元1500-1700年）：

結(jié)束煉丹術(shù)，開始制藥，化學(xué)目的并不是制造金子和銀子，而是制藥，阿格利柯拉的“論金屬”；李時(shí)珍的“本草綱目”（1590年）；明代宋應(yīng)星的“天工開物”（1639年）。燃素學(xué)說時(shí)期（公元1700-1774年）：

1700年史塔爾提出燃素學(xué)說：任何物體中含有燃素，燃燒時(shí)失去燃素；礦石中加入含有燃素的物質(zhì)，可得到金屬。拉瓦錫（1774年）的氧化理論。2.近代化學(xué)萌芽

1661年Boyle發(fā)表“懷疑派的化學(xué)家”開始；天平的使用，使化學(xué)進(jìn)入定量階段1774年，拉瓦錫的氧化理論；

1784年，羅蒙諾索夫的質(zhì)量不滅定律十八世紀(jì)末，普勞斯特的定比定律；

1803年，道爾頓倍比定律、當(dāng)量定律、原子學(xué)說、相對(duì)原子量概念

1808年，蓋·呂薩克的氣體簡比定律；

1811年，阿佛加德羅定律和分子概念；

1869年，門捷列夫建立元素周期律，化學(xué)成為一門科學(xué)?；瘜W(xué)實(shí)現(xiàn)了從經(jīng)驗(yàn)到理論的重大飛躍，真正被確立為一門獨(dú)立的學(xué)科，并出現(xiàn)了許多分支學(xué)科.3.化學(xué)現(xiàn)狀化學(xué)學(xué)科產(chǎn)生許多分支學(xué)科和邊緣學(xué)科，它們互相結(jié)合互相滲透。無機(jī)化學(xué)：研究所有元素及化合物（碳?xì)浠衔锛捌溲苌锍猓┯袡C(jī)化學(xué)：研究碳?xì)浠衔锛捌溲苌锓治龌瘜W(xué)：研究物質(zhì)組成的鑒定方法及其原理物理化學(xué)：應(yīng)用物理測量方法和數(shù)學(xué)處理方法研究物質(zhì)的反應(yīng)，尋求化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)間的本質(zhì)聯(lián)系的普遍規(guī)律。化學(xué)科學(xué)好比一個(gè)巨人，無機(jī)化學(xué)是巨人賴以站起來的雙足，有機(jī)化學(xué)是它靈巧的雙手，分析化學(xué)是其敏稅的眼睛，物理化學(xué)是它智慧的大腦?；瘜W(xué)交叉學(xué)科環(huán)境化學(xué)、地球化學(xué)、能源化學(xué)、材料化學(xué)、生物化學(xué)、化學(xué)生物學(xué)、藥物化學(xué)、中藥化學(xué)、食品化學(xué)、農(nóng)業(yè)化學(xué)、天然產(chǎn)物化學(xué)、高分子化學(xué)……21世紀(jì)化學(xué)的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域之一可持續(xù)發(fā)展的基本化學(xué)問題——綠色化學(xué)和環(huán)境化學(xué)綠色化學(xué)：

工業(yè)中采用無毒、無害的原料和溶劑，采用高選擇性的化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)環(huán)境友好的產(chǎn)品；

農(nóng)業(yè)中減少農(nóng)藥、有害化肥、污水灌溉以及有害于環(huán)境土壤結(jié)構(gòu)和肥力的材料；

生活中減少使用有害環(huán)境的材料和過度消耗能源。21世紀(jì)化學(xué)的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域之二生命科學(xué)中的基本化學(xué)問題預(yù)計(jì)未來對(duì)生命體系的研究越深入，化學(xué)基本問題會(huì)越突出?；締栴}主要包括：生物大分子之間、生物大分子與小分子之間的各種相互作用；生物功能分子的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系；生命過程的復(fù)雜性等。21世紀(jì)化學(xué)的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域之三材料科學(xué)中的基本化學(xué)問題

材料是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，每種材料的特定結(jié)構(gòu)決定它的特定功能和用途，所以未來化學(xué)要研究分子結(jié)構(gòu)-分子聚集體、高級(jí)結(jié)構(gòu)-材料結(jié)構(gòu)-理化性質(zhì)-功能之間的關(guān)系，發(fā)展合成功能分子與構(gòu)筑高級(jí)結(jié)構(gòu)的理論與方法。另外，材料的計(jì)算機(jī)模擬研究也是一個(gè)相當(dāng)重要的領(lǐng)域。1.3無機(jī)化學(xué)概述無機(jī)化學(xué)是研究除碳?xì)浠衔锛捌溲苌镆酝獾钠渌氐膯钨|(zhì)和化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及反應(yīng)的一門學(xué)科。無機(jī)化學(xué)發(fā)展的兩個(gè)趨勢一是在廣度上的拓寬：與有機(jī)化學(xué)相互滲透，形成元素有機(jī)化學(xué)，金屬有機(jī)化學(xué)；與材料科學(xué)結(jié)合，形成固體無機(jī)化學(xué)，固體材料無機(jī)化學(xué)；向生物化學(xué)滲透，形成生物無機(jī)化學(xué)。二是深度上的推進(jìn)：采用物理學(xué)和物理化學(xué)的實(shí)驗(yàn)手段與理論方法深入到原子、分子研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。飛秒化學(xué)(Femtochemistry)20世紀(jì)70年代，基于快速激光脈沖的飛秒光譜技術(shù)發(fā)展，使時(shí)間標(biāo)度達(dá)到了飛秒數(shù)量級(jí)，用飛秒激光技術(shù)來研究超快過程和過渡態(tài)使飛秒化學(xué)隨之發(fā)展起來。從20世紀(jì)80年代開始，艾哈邁德-澤維爾(AhmedH.Zewail,埃及出生,美籍)

因用飛秒激光閃光成相技術(shù)觀測到分子中的原子在化學(xué)反應(yīng)中如何運(yùn)動(dòng)，而獲得1999年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1femtosecond=1×10-15s掃描隧道顯微鏡

ScanningTunnelingMicroscope(STM)STM具有空前的空間分辨率，空間分辨：橫向～0.1nm，縱向～0.01nm。(原子的典型尺寸為0.2～0.3nm)美國加州IBM研究實(shí)驗(yàn)室的訪問學(xué)者澤彭菲爾德(P.Zeppenfield)利用STM操縱小分子，將28個(gè)一氧化碳分子在鉑金的表面上排布成了世界上最小的“分子人”。5nm單原子分子成像Si（111）7×7原子重構(gòu)像電解液中硫酸根離子吸附在銅單晶（111）表面的STM圖象

STM圖1993年，Eigler組，量子圍欄。（原子級(jí)的裁剪）將48個(gè)吸附在Cu（111）表面上的鐵原子移動(dòng)形成空心圍攔，原子最近間隔0.9nm，半徑7.13nm。Science,1993,262,218灰塵的SEM圖水熱法制備鋅摻雜氧化錫納米花朵納米鮮花材料“小”時(shí)候的美麗由摻雜苯胺低聚物組成的薄片網(wǎng)略SEM圖像怒放的花朵

電化學(xué)法CuNi納米柱橡樹林溫度條件為77K，超真空條件下，含有金的納米線在鎘（001）面上掃描隧道顯微鏡照片。它們把電子限制在納米線之間的低谷內(nèi)并證實(shí)量子霍爾效應(yīng)。量子河流學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)的目的掌握無機(jī)化學(xué)的基本原理及其實(shí)驗(yàn)基本技能，為學(xué)習(xí)后繼課程打基礎(chǔ)。《無機(jī)化學(xué)》課程的主要內(nèi)容物質(zhì)的變化規(guī)律物質(zhì)的制備與性質(zhì)物質(zhì)的形態(tài)與結(jié)構(gòu)氣液固體原子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)化學(xué)熱力學(xué)化學(xué)動(dòng)力學(xué)酸堿平衡沉淀平衡氧化還原配位平衡元素通論s,ds區(qū)元素p區(qū)元素d區(qū)元素f區(qū)元素?zé)o機(jī)化學(xué)的分支學(xué)科和邊緣交叉學(xué)科無機(jī)合成化學(xué)放射化學(xué)與核化學(xué)配位化學(xué)豐產(chǎn)元素化學(xué)同位素化學(xué)固體無機(jī)化學(xué)物理無機(jī)化學(xué)生物無機(jī)化學(xué)材料無機(jī)化學(xué)本課程的的學(xué)習(xí)方法改變中學(xué)學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力。高度重視無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課，認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)動(dòng)手能力。在學(xué)習(xí)中培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。結(jié)合講述內(nèi)容，利用參考書選好的參考書作為主要參考書，精讀一本查目錄、內(nèi)容提要，帶問題看有關(guān)章節(jié)瀏覽資料、期刊，有興趣的細(xì)看，大有益處5.聽相關(guān)的學(xué)術(shù)講座，接觸這一學(xué)科領(lǐng)域最新的知識(shí)信息1.理論課

（期末70分+期中20分）化學(xué)原理：定義，公式，多做總結(jié)；化學(xué)理論：理論發(fā)展，物理概念，抽象思維2.課題習(xí)題與作業(yè)（10分）

3.實(shí)驗(yàn)課

（100分）目的:掌握基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能,通過實(shí)驗(yàn)深化理論問題的理解和記憶,提高分析問題和解決問題的能力要求:預(yù)習(xí)報(bào)告,實(shí)驗(yàn)記錄,實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核要求參考書無機(jī)化學(xué)（天津大學(xué)），2002年，第三版，高教出版社，面向21世紀(jì)課程教材。無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題，徐家寧，史蘇華，高等教育出版社，2003年4月無機(jī)化學(xué)習(xí)題精解，竺際舜主編，科學(xué)出版社，2003年。

少年時(shí)，意氣風(fēng)發(fā)，躊躇滿志，當(dāng)時(shí)曾夢想改變世界。但當(dāng)我年事漸長，閱歷增多，發(fā)現(xiàn)自己無力改變世界。于是，我縮小了范圍，決定先改變我的國家，可這個(gè)目標(biāo)還是太大了。接著我