绪论——化学的回顾与展望-西南科技大学网络教育学院--网络学习资源.ppt

主讲 杨定明 Email:yangdingming@swust.edu.cn 第1章 绪论(Introduction) 一、 化学是一门中心的、实用的和创造性的科学 二、20世纪化学的回顾 三、 21世纪化学的前瞻 四、 21世纪化学的定义 五、 21世纪无机化学前沿 研究化学的目的： 满足人们日益增长的物质生活的需要。 保护环境、可持续地利用资源。 平流层臭氧形成和破坏机理 酸雨的形成： 全球气候变暖 水体、垃圾、土壤的污染 1. 无机化学的特点 2. 怎样才能学好无机化学？ 2. 化学正在飞速发展 绪论——化学的回顾与展望 1864 2001年 明星分子 20世纪80年代 美国辉瑞 Pfizer 制药公司 研制新药 Viagra 20世纪化学的前瞻 3. 化学是承上启下的中心学科 绪论——化学的回顾与展望 数学、物理学 上游 化学 中游 生物学、医学、社会科学 下游 科学按研究对象由简单到复杂的性质分为上、中、下游 20世纪化学的前瞻 绪论——化学的回顾与展望 1. 定义 2. 研究的对象 3. 研究内容和方法 绪论——化学的回顾与展望 1. 21世纪化学的定义（徐光宪院士） 21世纪化学的定义 化学是主要研究原子、分子片、分子、原子分子团簇、原子分子的激发态、过渡态、吸附态，超分子、生物大分子、分子和原子的各种不同尺度和不同复杂性质的聚集态和组装态、直到分子材料、分子器件和分子机器的合成和反应、分离和分析、结构和形态、物理性质和生物活性及其规律和应用的自然科学。 研究对象 研究内容和方法 绪论——化学的回顾与展望 2. 研究的对象 按研究对象划分层次 原子层次的化学 研究内容 其中包括核化学、放射化学、同位素化学ｓ.ｐ.ｄ.ｆ区元素化学 21世纪化学的定义 绪论——化学的回顾与展望 2. 研究的对象 按研究对象划分层次 原子层次的化学 研究内容 原子只有110种，分子超过2000万种，有必要在原子和分子间引入一个层次——分子片。 包括高分子化学中的单体、蛋白质的氨基酸、DNA中的四种碱基。 分子片层次化学 molecular fragment 21世纪化学的定义 绪论——化学的回顾与展望 2. 研究的对象 按研究对象划分层次 原子层次的化学 研究内容 分子是一个可独立存在，具有一定化学特性的物质微粒。 惰性气体原子、高分子、生物大分子、自由基。 分子片层次化学 molecular fragment 分子层次的化学 21世纪化学的定义 绪论——化学的回顾与展望 2. 研究的对象 按研究对象划分层次 原子层次的化学 研究内容 超分子是两个或两个以上分子通过非共价键的分子间力结合起来的物质微粒。 分子片层次化学 molecular fragment 分子层次的化学 超分子层次的化学 21世纪化学的定义 绪论——化学的回顾与展望 2. 研究的对象 按研究对象划分层次 生物分子层次的化学 研究内容 包括生物化学、分子生物学、化学生物学、酶化学、神经化学、基因化学、环境化学等。 21世纪化学的定义 绪论——化学的回顾与展望 2. 研究的对象 按研究对象划分层次 生物分子层次的化学 研究内容 包括固体化学、晶体化学、非晶态化学、胶体化学。 宏观聚集态化学 21世纪化学的定义 绪论——化学的回顾与展望 2. 研究的对象 按研究对象划分层次 生物分子层次的化学 研究内容 包括纳米化学、溶胶-凝胶化学等。 宏观聚集态化学 介观聚集态化学 21世纪化学的定义 绪论——化学的回顾与展望 2. 研究的对象 按研究对象划分层次 生物分子层次的化学 研究内容 包括分子材料、分子器件、分子芯片、分子机器等。 宏观聚集态化学 介观聚集态化学 复杂分子体系的化学 21世纪化学的定义 绪论——化学的回顾与展望 3. 研究的内容和方法 合成化学领域 从合成天然有机物到设计合乎人类需要的功能分子； 计算机辅助合成的方法将被广泛使用； 从合成单个化合物到合成数以千百计的类似化合物的组合化学，从中筛选我们需要的药物； 利用生物工程进行化学合成，如用大肠杆菌合成胰岛素等药物； 各种新的合成方法将不断出现，如绿色化学、极端条件下的合成、手性合成。 21世纪化学的定义 绪论——化学的回顾与展望 3. 研究的内容和方法 分离化学领域 提高现有分离方法（萃取、离子交换、电泳、离心分离、扩散分离等）的效率，并发展新的分离方法； 把合成和分离结合起来，变成一个过程，如把反应物A接到离子交换树脂上，让反应物B从溶液中和树脂上的A反应后，则反应产物就自动和A分离； 把分离和性能测定结合起来。把抗原接在树脂上，让一批化合物在溶液中通过树