基础化学第一章剖析.ppt

* 基础化学 廖增辉 第一章 绪 论 一、化学是一门中心科学 Chemistry is the branch of science that studies the composition and properties of matter and the changes that matter undergoes. * 化学的历史 1.古代及中古时期 17世纪中叶前：炼金术( alchemy chemistry) 、炼丹术、医药学萌芽。 炼金术--催化、孵生了现代化学，是化学科学的基础 早期的炼金术士总是偷偷地进行活动。在昏暗的实验室，炼金术士利用冶炼炉，使用风箱重复炼金术的试验。带有自我迷惑的神秘色彩。 * 炼金术士无意中发现的冶炼技术与某些化学反应，对后来的化学家都有很大的启发价值。通过不断试验，催生了某些新化学药品与医疗药品，并确定了类似分离、精炼、蒸馏与发酵等试验程序。现代化学实验室内使用的设备和技术，有许多是从中发展而来的。 伟人牛顿--曾狂热而持久地投身于炼金术的研究。 1936年，一批“不具科学价值”的牛顿手稿被拍卖。其中留下的有关炼金术资料竟超过100万字。 * 在罗马帝国，炼金术得到宫廷资助 某种程度上，炼金术士对开启现代化学这门学科作出了贡献。 * 炼丹术： 炼丹家把天然丹砂（红色硫化汞）置于炼丹炉中加热，使其分解为汞和硫，汞和硫又会化合为黑色硫化汞，再经加热而升华，回复为红色硫化汞。 炼丹家把所得的红色硫化汞称为“还丹”，重复多次制得的丹砂称“九转还丹”。 荒谬的认识：人服食了还丹，就会像它一样脱胎换骨，飞升成仙，长生不老。 但炼丹利用化学和物理的方法。 * 炼丹术和本草纲目是中华民族对世界文化发展作出贡献的一部分，涉及到汞化学、铅化学、砷化学、矾化学、火药以及植物化学等方面。 炼金术、炼丹术虽然是古人企图“点石成金”或炼制“长生不老”药物的方术，但都以古代物质理论和化学工艺知识相结合而形成的“类化学实验”活动，积累了相当丰富的化学知识，成为近代科学化学产生的前躯或基础。 特点：实用性、经验性、零散性。 * 2.近代化学时期 17世纪末-19世纪末：科学元素说、原子论、燃烧的氧化学说、 分子假说、M元素周期表 特点：四大化学（无机化学，有机化学，分析化学，物理化学）相继建成。化学成为一门独立的科学。 * 3.现代化学时期 19世纪末：X射线、放射性、电子的发现。 20世纪：高分子材料、核化学、仪器分析、量子力学（1924-1926）。 边缘学科：生物化学、环境化学、材料化学、药物化学等 特点：化学与其他学科之间的联系愈来愈密切。是一门中心科学。 * 二、化学与人类的关系 1、化学与生命 人体中含有60多种元素，其中有28种生命必需元素。有可以根据体内含量的高低分为常量元素和微量元素 水 无机盐 蛋白质 脂类 糖类 维生素 膳食纤维 2、化学与生活 食盐的防腐 食醋的用途 衣服的除污 菠菜与豆腐 蒸锅水 化学与医学、药学等学科的重要关系 化学 药学 临床检验 预防医药学 医用材料 病生理研究 三、化学与其他学科的交叉和融合 * 化学是医学和药学中各学科的基础 医学：研究人体中生理、心理和病理现象的规律，进而寻疾病诊断、治疗乃至预防有效方法。 当代医学重要成就之一：战胜细菌性感染疾病 （1）第一个医用消毒剂—石炭酸喷剂的诞生 19世纪80年代，Lister用石炭酸（Carbolic acid）制剂处理伤口和手术创口的方法，开辟了消毒手术的新时代；。 从此，欧洲的医院不再是病人等待死亡的场所，而是康复的希望之地。 * （2）磺胺的应用 1908年，安氮磺胺（Prontosil）被合成。 1932年，Domagk （1939年Nobel生理奖）发现安氮磺胺的抗菌作用。之后研究发现磺胺是这一药物在体内被转化后的有效成分。 （3）青霉素的应用 1929年，Fleming（ 1945年Nobel医学奖）发现青霉素，在二战期间，Fleming利用新的化学制备方法（冷冻干燥技术），成功提纯了具有生物活性的青霉素，并利用生物合成技术大规模制备青霉素。 人类战胜病菌道路的一个里程碑。? * 化学、物理、生物学交叉合作，使化学的边界越来越漠糊。 1、哈佛大学化学系教授George Whitesides利用传统化学方法研究细菌在表面如何生长，在实验室合成人工细胞膜，利用这些合成的生物膜来研究生物酶和糖分子如何吸附并识别活细胞的表面。 2、哈佛大学化学教授Stuart Schreiber教授通过合成有机小分子来研究