第一章绪论 11什么是化学? 12化学的发展历程 1.3化学大家族的构成 14化学的机会与挑战 1.5课程内容安排及其他
第一章 绪 论 1.1 什么是化学？ 1.2 化学的发展历程 化学的发展历程 1.3 化学大家族的构成 化学大家族的构成 1.4 化学的机会与挑战 化学的机会与挑战 1.5 课程内容安排及其他 课程内容安排及其他
化学的定义: 化学是一门在原子、分子层次上研究物质的组成 结构、性质及其变化规律的科学。 化学是研究包括原子、分子、分子片、超分子等各种 物质的不同层次与复杂程度的聚集态的合成和制备、反应和 转化,分离和分析,结构和形态,化学物理性能和生物与生 理活性及其规律和应用的科学。 学是创造新
化学的定义： 化学是一门在原子、分子层次上研究物质的组成、 化学是一门在原子、分子层次上研究物质的组成、 结构、性质及其变化规律的科学。 结构、性质及其变化规律的科学。 化学是研究包括原子、分子、分子片、超分子等各种 化学是研究包括原子、分子、分子片、超分子等各种 物质的不同层次与复杂程度的聚集态的合成和制备、反应和 物质的不同层次与复杂程度的聚集态的合成和制备、反应和 转化，分离和分析，结构和形态，化学物理性能和生物与生 转化，分离和分析，结构和形态，化学物理性能和生物与生 理活性及其规律和应用的科学。 理活性及其规律和应用的科学。 化学是创造新物质的分子科学 化学是创造新物质的分子科学
化学变化的三大特征 1)化学变化是质变—化学变化是旧化学键破坏和新化学键形成的 过程,其实质是化学键的重新改组。 )化学变化是定量的变化—化学变化涉及原子核外电子的重新组 而原子核并不发生变化。因此在化学变化前后,参与反应的 元素种类不会变化。由于原子核外电子的总数未变,所以化学变 化前后物质的总质量不变,即服从质量守恒定律,而且参与反应 的各种物质之间有确定的计量关系。 3)化学变化伴随着能量变化—由于各种化学键的键能不同,所以 当化学键发生改组时,必然伴随着能量的变化,伴随着体系与环 境的能量交换
● 化学变化的三大特征 1) 化学变化是质变 —— 化学变化是旧化学键破坏和新化学键形成的 过程，其实质是化学键的重新改组。 2) 化学变化是定量的变化——化学变化涉及原子核外电子的重新组 合，而原子核并不发生变化。因此在化学变化前后，参与反应的 元素种类不会变化。由于原子核外电子的总数未变，所以化学变 化前后物质的总质量不变，即服从质量守恒定律，而且参与反应 的各种物质之间有确定的计量关系。 3) 化学变化伴随着能量变化——由于各种化学键的键能不同，所以 当化学键发生改组时，必然伴随着能量的变化，伴随着体系与环 境的能量交换
化学的发展历程 )四次化学革命及元素周期律的发现 化学键理论的建立与发展
化学的发展历程 化学的发展历程 ● 四次化学革命及元素周期律的发现 四次化学革命及元素周期律的发现 ● 化学键理论的建立与发展 化学键理论的建立与发展
英国化学家波义耳 (1627-1691) 化学之父 法国化学家拉瓦锡 (1743-1794) 近代化学之父 英国化学家道尔顿 (1766-1844 科学原子论美国化学家鲍林 创始人 (1901-1994) 量子化学奠基人 四次化学革的领军人
英国化学家波义耳 （1627-1691） 化学之父 法国化学家拉瓦锡 （1743-1794） 近代化学之父 英国化学家道尔顿 （1766-1844） 科学原子论 创始人 美国化学家鲍林 （1901-1994） 量子化学奠基人 量子化学奠基人 四次化学革命的领军人物 四次化学革命的领军人物 之一
中世纪炼金术士工作的地方 5世纪的炼金装置 (大英图书馆) 化学的起源最早或许可以追溯到中世纪的炼金术。德国伟大的化学家李比希 (1803-1873)曾经说过,“炼金术实质上就是化学”。但是,直到17世纪以前,化学 几乎谈不上是一门科学。炼金术、冶金术和医药化学对近代化学的产生,的确有 无可怀疑的贡献,但它们的研究目的多属于实用性质,因而还不能称为科学
中世纪炼金术士工作的地方 中世纪炼金术士工作的地方 15世纪的炼金装置 世纪的炼金装置 （大英图书馆） （大英图书馆） 化学的起源最早或许可以追溯到中世纪的炼金术。德国伟大的化学家李比希 (1803 -1873)曾经说过， “炼金术实质上就是化学 ”。但是，直到17世纪以前，化学 几乎谈不上是一门科学。炼金术、冶金术和医药化学对近代化学的产生，的确有 无可怀疑的贡献，但它们的研究目的多属于实用性质，因而还不能称为科学
SCEPTIGAL CHYMIST YMICO. PHYSICAL ubrs Paradoxes Teching the SPAGYRIST'S PRINCIPLES HYPOSTATICAL The Honourable ZOBEZT SUTLE, E 革 命 罗伯特波义耳( R, Boyle)《 The Sceptical Chymist》(《怀疑派的化学家》) (1627-1691,英国) 一书的封面和扉页(166年) 波义耳是站在古代化学和近代化学的交叉点上,继往开来的伟大人物 他“把化学确立为科学”恩格斯语),被誉为“化学之父(墓碑语)。 “化学不是为了炼金,也不是为了治病,它应当从炼金术和医学中分离出 来,成为一门独立的科学”。 波义耳极为崇尚实验。“空谈毫无用途,一切来自实验”。他把严密的实 验方法引入化学研究,使化学成为一门实验科学
罗伯特·波义耳 (R. Boyle ) R. Boyle ) （1627-1691, 英国） 波义耳是站在古代化学和近代化学的交叉点上，继往开来的伟大人物。 他“把化学确立为科学”(恩格斯语)，被誉为“化学之父”(墓碑语)。 “化学不是为了炼金，也不是为了治病，它应当从炼金术和医学中分离出 来，成为一门独立的科学”。 波义耳极为崇尚实验。“空谈毫无用途，一切来自实验”。他把严密的实 验方法引入化学研究，使化学成为一门实验科学。 《The Sceptical Chymist Sceptical Chymist》(《怀疑派的化学家》) 一书的封面和扉页 (1661年) 第 一 次 化 学 革 命
次化学革命 安托万劳伦德拉瓦锡 拉瓦锡在做实验,夫人做记录 Antoine- Laurent de lavoisier 1743-1794,法国 1783年出版名著《关于燃素的回顾》,提出燃烧的氧化学说;1789年出版 《初等化学概论》,揭开了困惑人类几千年的燃烧之谜,以批判统治化学界近 百年的“燃素说”为标志,发动了第二次化学革命,被誉为“化学中的牛顿”。 1703年,德国化学家斯塔尔(GE.Sah,1661734提出完整系统的燃素说。认为火 是由无数细小而活波的微粒构成的物质实体,即燃素。一切可燃物中都含有燃素,任何 与燃烧有关的化学变化都是物体吸收或释放燃素的过程。从17世纪未到18世纪末的100年 间,燃素说成为化学理论的权威
拉瓦锡在做实验，夫人做记录 1783年出版名著《关于燃素的回顾》，提出燃烧的氧化学说；1789年出版 《初等化学概论》，揭开了困惑人类几千年的燃烧之谜，以批判统治化学界近 百年的“燃素说”为标志，发动了第二次化学革命，被誉为“化学中的牛顿”。 1703年，德国化学家斯塔尔(G. E. Stahl, 1660 G. E. Stahl, 1660-1734)提出完整系统的燃素说。认为火 是由无数细小而活波的微粒构成的物质实体，即燃素。一切可燃物中都含有燃素，任何 与燃烧有关的化学变化都是物体吸收或释放燃素的过程。从17世纪末到18世纪末的100年 间，燃素说成为化学理论的权威。 第 二 次 化 学 革 命 安托万-劳伦·德·拉瓦锡 Antoine Antoine-Laurent de Laurent de Lavoisier Lavoisier 1743-1794, 法国
OY CHEMISTRY, 73 拉瓦锡的另一项重大成就是以科学元素说取代 PALLE OF SIMPLE SUBSTANCES to all the kingdoms od h可b d as the 了传统思辨的旧元素论。 wN Na 中国古代的五行说金木水火土);古印度的“五大说 inciple ar element of heat ter of fure and of heat. 地水火气空); empedocles提出的水火土气四元素说;以及 Dephlogisticated air. Bafe of rial air 亚里士多德进一步提出的冷热干湿四元素说 fixated air or gas. its ba ce the befe of flammable 拉瓦锡首次给元素下了一个科学和清晰的定义地 元素是用任何方法都不能再分解的简单物质”。 a 「实际上并不算是真正科学的元素概念,而是单质的概 念。在拉瓦锡以后的100多年间,化学家一直把元素和单质 看成是同义词 首次列出了当时符合这个定义的包括33种物质的 元素表 由于这些贡献,拉瓦锡被称为学之。 拉瓦锡的周期表
拉瓦锡的另一项重大成就是以科学元素说取代 了传统思辨的旧元素论。 [ 中国古代的五行说 (金木水火土 )；古印度的 “五大说 ” ( 地水火气空 )；Empedocles Empedocles提出的水火土气四元素说；以及 亚里士多德进一步提出的冷 - 热 - 干 -湿四元素说 ] 拉瓦锡首次给元素下了一个科学和清晰的定义 ：“元素是用任何方法都不能再分解的简单物质 ” 。 [ 实际上并不算是真正科学的元素概念，而是单质的概 念。在拉瓦锡以后的100多年间，化学家一直把元素和单质 看成是同义词 ] 首次列出了当时符合这个定义的包括33种物质的 元素表。 由于这些贡献，拉瓦锡被称为 “近代化学之父 ” 。 拉瓦锡的周期表
1803年创立科学原子论(化学原子论,揭示了各种化学 定律、化学现象的内在联系,成为说明化学现象的统一理 论,完成了化学领域内一次极为重大的理论综合。 次 「希腊德谟克利特( Demo crits,公元前460-前370提出的原子学说 世界万物都是由微小的、不可再分割的微粒原子组成。原子永恒 存在,永不毁灭。无限多的原子在虚空中不断运动,并相互猛烈碰撞, 子革命 于是发生旋转而形成天地间各种物质,产生各种自然现象。原子和虚空 约翰道尔顿 John dalton构成了整个茫茫字宙。古代朴素的原子学说实际上只不过是一种哲学思 (1766184,英国)辨,并无科学实验依据 元素是由非常微小的、看不见的、不可再分割的原子组成;原子既不能创造 ,不能毁灭,也不能转变,所以在一切化学反应中都保持自己原有的性质;同 种元素的原子其形状、质量及各种性质都相同,不同元素的原子的形状、质量及 各种性质则不相同,原子的质量不是形状是元素最基本的特征;不同元素的 原子以简单的数目比例相结合,形成化合物。化合物的原子称为复杂原子,它的 质量等于其组合原子质量的和。1807年道尔顿发表学学,全面阐述 了化学原子论的思想。 811年,意大利物理学家阿佛加德罗(177-1856)提出分子假说。最初一直受到冷落,后经意大利 化学家康尼采罗( S Cannizzaro,1826-1910)等的努力,才获得科学界的普遍承认,最后形成统一的原 子一分子学说,前后经历了半个多世纪
约翰·道尔顿, John Dalton John Dalton (1766 -1844, 英国 ) 元素是由非常微小的、看不见的、不可再分割的原子组成；原子既不能创造 ，不能毁灭，也不能转变，所以在一切化学反应中都保持自己原有的性质；同一 种元素的原子其形状、质量及各种性质都相同，不同元素的原子的形状、质量及 各种性质则不相同，原子的质量 (而不是形状 )是元素最基本的特征；不同元素的 原子以简单的数目比例相结合，形成化合物。化合物的原子称为复杂原子，它的 质量等于其组合原子质量的和。1807年道尔顿发表 “化学哲学新体系 ”，全面阐述 了化学原子论的思想。 [1811年，意大利物理学家阿佛加德罗(1776 -1856)提出分子假说。最初一直受到冷落，后经意大利 化学家康尼采罗 (S. Cannizzaeo Cannizzaeo, 1826 -1910)等的努力，才获得科学界的普遍承认，最后形成统一的原 子－分子学说，前后经历了半个多世纪] 1803年创立科学原子论 (化学原子论 )，揭示了各种化学 定律、化学现象的内在联系，成为说明化学现象的统一理 论，完成了化学领域内一次极为重大的理论综合。 [古希腊德谟克利特 (Demo critus，公元前460 - 前370)提出的原子学说 ：世界万物都是由微小的、不可再分割的微粒——原子组成。原子永恒 存在，永不毁灭。无限多的原子在虚空中不断运动，并相互猛烈碰撞， 于是发生旋转而形成天地间各种物质，产生各种自然现象。原子和虚空 构成了整个茫茫宇宙。古代朴素的原子学说实际上只不过是一种哲学思 辨，并无科学实验依据] 第 三 次 化 学 革 命