基礎化學第一章

基礎化學廖增輝第一章緒論一、化學是一門中心科學

Chemistry

isthebranchofsciencethatstudiesthecompositionandpropertiesofmatterandthechangesthatmatterundergoes.2化學的歷史1.古代及中古時期17世紀中葉前：煉金術(alchemychemistry)、煉丹術、醫(yī)藥學萌芽。煉金術--催化、孵生了現代化學，是化學科學的基礎早期的煉金術士總是偷偷地進行活動。在昏暗的實驗室，煉金術士利用冶煉爐，使用風箱重復煉金術的試驗。帶有自我迷惑的神秘色彩。3煉金術士無意中發(fā)現的冶煉技術與某些化學反應，對后來的化學家都有很大的啟發(fā)價值。通過不斷試驗，催生了某些新化學藥品與醫(yī)療藥品，并確定了類似分離、精煉、蒸餾與發(fā)酵等試驗程序?，F代化學實驗室內使用的設備和技術，有許多是從中發(fā)展而來的。偉人牛頓--曾狂熱而持久地投身于煉金術的研究。1936年，一批“不具科學價值”的牛頓手稿被拍賣。其中留下的有關煉金術資料竟超過100萬字。4在羅馬帝國，煉金術得到宮廷資助某種程度上，煉金術士對開啟現代化學這門學科作出了貢獻。5煉丹術：煉丹家把天然丹砂（紅色硫化汞）置于煉丹爐中加熱，使其分解為汞和硫，汞和硫又會化合為黑色硫化汞，再經加熱而升華，回復為紅色硫化汞。煉丹家把所得的紅色硫化汞稱為“還丹”，重復多次制得的丹砂稱“九轉還丹”?；闹嚨恼J識：人服食了還丹，就會像它一樣脫胎換骨，飛升成仙，長生不老。但煉丹利用化學和物理的方法。6煉丹術和<本草綱目>是中華民族對世界文化發(fā)展作出貢獻的一部分，涉及到汞化學、鉛化學、砷化學、礬化學、火藥以及植物化學等方面。煉金術、煉丹術雖然是古人企圖“點石成金”或煉制“長生不老”藥物的方術，但都以古代物質理論和化學工藝知識相結合而形成的“類化學實驗”活動，積累了相當豐富的化學知識，成為近代科學化學產生的前軀或基礎。特點：實用性、經驗性、零散性。72.近代化學時期17世紀末-19世紀末：科學元素說、原子論、燃燒的氧化學說、分子假說、M元素周期表特點：四大化學（無機化學，有機化學，分析化學，物理化學）相繼建成?；瘜W成為一門獨立的科學。83.現代化學時期19世紀末：X射線、放射性、電子的發(fā)現。20世紀：高分子材料、核化學、儀器分析、量子力學（1924-1926）。邊緣學科：生物化學、環(huán)境化學、材料化學、藥物化學等特點：化學與其他學科之間的聯(lián)系愈來愈密切。是一門中心科學。9二、化學與人類的關系1、化學與生命人體中含有60多種元素，其中有28種生命必需元素。有可以根據體內含量的高低分為常量元素和微量元素水無機鹽蛋白質脂類糖類維生素膳食纖維2、化學與生活食鹽的防腐食醋的用途衣服的除污菠菜與豆腐蒸鍋水化學與醫(yī)學、藥學等學科的重要關系化學藥學臨床檢驗預防醫(yī)藥學醫(yī)用材料病生理研究三、化學與其他學科的交叉和融合12化學是醫(yī)學和藥學中各學科的基礎醫(yī)學：研究人體中生理、心理和病理現象的規(guī)律，進而尋疾病診斷、治療乃至預防有效方法。當代醫(yī)學重要成就之一：戰(zhàn)勝細菌性感染疾?。?）第一個醫(yī)用消毒劑—石炭酸噴劑的誕生19世紀80年代，Lister用石炭酸（Carbolicacid）制劑處理傷口和手術創(chuàng)口的方法，開辟了消毒手術的新時代；。從此，歐洲的醫(yī)院不再是病人等待死亡的場所，而是康復的希望之地。13（2）磺胺的應用1908年，安氮磺胺（Prontosil）被合成。1932年，Domagk（1939年Nobel生理獎）發(fā)現安氮磺胺的抗菌作用。之后研究發(fā)現磺胺是這一藥物在體內被轉化后的有效成分。（3）青霉素的應用1929年，Fleming（1945年Nobel醫(yī)學獎）發(fā)現青霉素，在二戰(zhàn)期間，Fleming利用新的化學制備方法（冷凍干燥技術），成功提純了具有生物活性的青霉素，并利用生物合成技術大規(guī)模制備青霉素。人類戰(zhàn)勝病菌道路的一個里程碑。

14化學、物理、生物學交叉合作，使化學的邊界越來越漠糊。

1、哈佛大學化學系教授GeorgeWhitesides利用傳統(tǒng)化學方法研究細菌在表面如何生長，在實驗室合成人工細胞膜，利用這些合成的生物膜來研究生物酶和糖分子如何吸附并識別活細胞的表面。2、哈佛大學化學教授StuartSchreiber教授通過合成有機小分子來研究蛋白質的功能。這些有機分子會與蛋白質結合并改變蛋白質的功能（比如，使某些蛋白酶的功能被關閉）。3、分子生物學的實驗技術（凝膠電泳、PCR技術）均建立在化學基礎上。15四我國的法定計量單位國際單位制：SI(法文leSystemeInternationald’Unites)16

SI基本單位

SI單位SI輔助單位

SI單位SI導出單位

SI倍數單位：詞頭

＋SI單位SI基本單位

量的名稱單位符號長度米m質量千克kg時間秒s電流安[培]A熱力學溫度開[爾文]K物質的量摩[爾]mol發(fā)光強度坎[德拉]cd量的名稱單位符號用SI基本單位表示力，重力牛[頓]N1N=1kg·m/s2壓力，壓強帕[斯卡]Pa1Pa=1N/m2能，功，熱量焦[耳]J1J=1N·m電荷[量]庫[侖]C1C=1A·s電動勢，電位伏[特]V1V=1W/A攝氏溫度攝氏度℃T/K=T/℃+273.15一些SI導出單位

SI基本單位（7個）

部分SI詞頭（常用8個）

因數詞頭名稱符號因數詞頭名稱符號1018exa艾[克薩]E10-1deci分d1015peta拍[它]P10-2centi厘c1012tera太[拉]T10-3milli毫m109giga吉[咖]G10-6micro微μ106mega兆M10-9nano納[諾]n103kilo千k10-12pico皮[可]p102hecto百h10-15femto飛[姆托]f10deka十da10-18atto阿[托]a量的名稱單位名稱單位符號與Sl單位關系時間分[小]時天(日)minhdlmin=60s1h=60min=3600s1d=24h=86400s平面角[角]秒[角]分度

〞ˊ°l〞=(π/64800)radlˊ=60〞=(π/l0800)rad1°=60ˊ=(π/180)rad旋轉速度轉每分r/min1r/rain=(1/60)s-1長度海里nmilelnmile=1852m(只用于航行)速度節(jié)kn1kn=1nmile/h=(1852/3600)m/s(只用于航行)質量噸原子質量單位tult=103kg1u≈1．660540×10-27kg體積升L,(l)1L=10-3m3=1dm3能電子伏eV1eV≈1.602177×10-19J級差分貝dB

線密度特[克斯]tex1tex=1g/km面積公頃hm21hm2=104m2我國選定的非國際單位制單位五、怎樣學好基礎化學1.學習方式的轉型：

知識傳授式→交流和更新式

（中學）（大學/終生）2.提高自學能力聽課前預習，學會看書，多記筆記（筆記整理），問題和提出，不搞題海戰(zhàn)術。3.一種思維方法的訓練。微觀的角度，嚴密的邏輯思維方法。4.化學是一門實驗科學。掌握實驗中的一些基本技能。205.積極利用資源：參考書科技文獻（JournalArticles）專題講座科技會議（ScientificWorkshop&Conference）實驗室InformationTechnology和Internet計算機網絡系統(tǒng)——無限和開放的知識空間，人類的外部大腦和無限擴展的、共享的記憶單元關鍵詞和Internet搜索引擎---輕輕松松的查閱和學習多媒體---