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第一章 绪论 世界是由形形式式的处于永恒运动中的物质所组成，自然科学就是以客观存在的物质作为考察对象、以它的基本属性－－运动为研究内容。 物质－－场、实物 化学的研究对象：实物（具有静止质量的物质） 化学的定义 （在原子、分子和离子层次上）研究物质的组成、结构、性质及其相互变化规律的一门科学。 化学是研究物质的组成、结构、性质、变化和应用的科学。（中国大百科全书） 化学在科学中的地位基础学科、中心学科 化学的物质观 物质可以分为两类: 混合物与纯物质 混合物：两种或两种以上的物质混合在一起的物质（多相混合物、均相混合物） 纯物质：用物理方法无法再将它分离出可分离的部分，亦就是其它物质均已不再存在，只有一种物质 化学的物质观 单质和化合物 元素：不能用一般物理或化学的方法再分解成更简单的物质的纯物质，“具有相同原子序数的相同原子构成的物质” 单质：由一种元素构成的纯物质 化合物：由两种或两种以上的元素化合而成的纯物质 化学的物质观物质是由基本物质－元素所构成，元素通常不能由一种元素变成另一种元素，构成物质世界的基本结构单元是原子、分子、离子这些微观粒子. 化学变化的特征 1. 质变: 化学键的重组 2. 定量变化: 变化前后物质总量不变 3. 伴随能量变化: 热和功 化学的发展 产生化学的来源 1. 传统技艺 冶金 陶瓷 酿酒 印染…… 2. 古代哲学家思想古代炼金术 　元素说　(17世纪中叶Boyle) 　燃烧学说　(18世纪 Lavoisier) 　原子论　(19世纪Dolton)　 　元素周期率　(1869门捷列夫周期表) 化学的发展 无机化学 以19世纪60年代元素周期律发现为标志 无机材料化学　研究特殊性能材料 光导纤维（VCD制硅锗氧化物纤维）　储氢材料　磁记录材料　超导材料　C60 生物无机化学 研究生物体内微量元素的行为和作用，生物活性化合物（结构/物化性质与生物活性） 含铂配合物的抗癌活性 有机金属化学 研究含-C-M-键的有机金属化合物 Grignard试剂(CH3MgI) 　“夹心”式化合物(二茂铁) 催化剂 　半导体　 药物 　能源　…..． 化学的发展 有机化学　研究碳氢化合物及其衍生物 无机物几十万种　有机物一千多万种 三药（医药／农药／兽药）　染料　日用化工 胰岛素　B12　香料 天然有机化合物　 化学的发展 高分子化学　研究由成千上万个小分子单体聚合而成的高分子材料 弹性好　强度高　耐腐蚀　易加工成型 橡胶　纤维　塑料 半导体高分子材料　光敏高分子材料　液晶高分子　高分子药物　吸水性纤维　生物高分子材料 化学的发展 分析化学　物质成份和结构的定量分析 无机物分析：化学容量分析、原子发射（吸收）光谱、可见分光光谱、电化学分析 有机物分析：色谱、红外光谱、质谱、核磁共振 应用：工业分析　商品检验　兴奋剂检测 化学的发展 物理化学　研究化学变化及其规律 化学热力学　研究化学反应发生的方向和程度（热化学、电化学、溶液化学、胶体化学） 化学动力学　研究化学反应的速率和机理 结构化学　研究原子／分子水平的微观结构以及与宏观性质的关系 现代化学的发展和前沿 化学: 核心 实用 创造性科学寻求结构多样性和分子多样性, 合成数千万计的化学物质, 发展了化学合成理论和技术, 阐明生命的起源, 发现生物活性物质, 新材料, 新药物的设计合成研究物质结构和形态的理论, 方法和实验手段, 认识物质的结构与性能之间的关系和规律 现代化学的发展和前沿 化学分支学科的重组(根据研究内容和方法) 合成化学 合成方法学 手性合成 模板合成 分离化学 萃取化学 离子交换 色层分离 分析化学 电分析化学 光和波谱分析化学 化学计量学 在线原位分析 物理化学 化学热力学 结构化学 催化化学 表面/界面化学 超临界化学 理论化学 计算化学 量子化学 化学统计学 非线性化学 徐光宪: 建议重组化学分支学科,科学时报, 1999.11.14 现代化学的发展和前沿 化学新的参考定义:化学是主要研究从原子, 分子片, 分子, 超分子, 到分子和原子的各种不同尺度和不同复杂程度的聚集态和组装态的合成和反应, 分离和分析, 结构和形态, 物理性能和生物活性及其规律和应用的自然科学 徐光宪: 建议重组化学分支学科,科学时报, 1999.11.14 当前化学发展和前沿 热点: 1. 认识化学反应过程的化学反应动态学和以混合量子与经典方法的含时统计理论为代表的理论化学 2. 具有生物活性, 具有光, 电, 磁等性能的功能化合物的高选择性合成与制备 3. 化学催化, 生命体系中的化学过程以及化学生物学 4. 极端条件下的化学行为以及与人类生存相关的分析和超快速, 超微量,