緒論Microsoft PowerPoint 演示文稿.ppt

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1、開卷有益無機(jī)化學(xué)上冊(cè)基本化學(xué)原理部分本篇安排7章內(nèi)容介紹無機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)。前兩章介紹涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)中的原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)基本理論，由于所有成鍵模型在原子性質(zhì)基礎(chǔ)上，故將原子結(jié)構(gòu)內(nèi)容安排在第一章，第二章實(shí)際是第一章的應(yīng)用和擴(kuò)展；第三、四章介紹學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)反應(yīng)必須知道的“化學(xué)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)”基礎(chǔ)；后三章則介紹化學(xué)反應(yīng)的基本原理，先介紹涉及質(zhì)子轉(zhuǎn)移和電子對(duì)共享的反應(yīng)，許多化學(xué)反應(yīng)是歸于其中的一類，事實(shí)上，后一類反應(yīng)有助于說明元素(特別是過渡元素)形成的一類化合物—金屬配位化合物—的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)(第7章)。第6章介紹另一大類反應(yīng)—氧化還原反應(yīng)及其應(yīng)用。無機(jī)化學(xué)學(xué)科的現(xiàn)狀和發(fā)展無

2、機(jī)化學(xué)的研究范圍無機(jī)化學(xué)是研究無機(jī)物質(zhì)的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和反應(yīng)的科學(xué)。無機(jī)物質(zhì)包括除有機(jī)化合物以外的所有元素及其化合物，因此無機(jī)化學(xué)的研究范圍極其廣闊?；瘜W(xué)中最重要的一些概念和規(guī)律，如元素、分子、化合、分解、定比定律和元素周期律等，都是無機(jī)化學(xué)早期發(fā)展過程中形成和發(fā)現(xiàn)的。目前無機(jī)化學(xué)仍是化學(xué)科學(xué)中最基礎(chǔ)的部分。因?yàn)樗芯康膶?duì)象覆蓋整個(gè)周期表中的元素，它遇到的結(jié)構(gòu)類型豐富多采，研究的化學(xué)健型復(fù)雜多變，涉及化學(xué)根本問題的規(guī)律及理論也大都是由無機(jī)化學(xué)衍生出來的。無機(jī)化合物的多樣性，導(dǎo)致了在實(shí)踐中的一系列重要應(yīng)用。1d區(qū)元素?zé)o機(jī)化學(xué)研究的對(duì)象覆蓋整個(gè)周期表中的元素基礎(chǔ)研究

3、2①現(xiàn)代無機(jī)化學(xué)既有理論又有事實(shí)，它把最新的量子力學(xué)成就作為自己闡述元素和化合物性質(zhì)的理論基礎(chǔ)，也用熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的知識(shí)去解釋無機(jī)反應(yīng)的方向和歷程。分子軌道理論分析FeCp2化學(xué)鍵NH3SF6COHF②使用先進(jìn)的波譜學(xué)方法研究反應(yīng)機(jī)理和結(jié)構(gòu)紅外光譜分析金屬有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)王伯周等利用原位紅外跟蹤亞硝基化反應(yīng)過程，綜合解析原位紅外光譜數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了亞硝基存在的證據(jù)，證實(shí)了3-氨基-4-偕氨肟基呋咱(AAOF)的合成歷程是由亞硝化、重排、肟化、脫水縮合四步完成。AAOF合成反應(yīng)中亞硝基化過程的原位紅外三維光譜圖（a）-NO;(b)N=C;(c)-OH對(duì)PdCl2(NH3

4、)2結(jié)構(gòu)的判斷，可依賴于其紅外和拉曼光譜的不同：在Pd-Cl伸展區(qū),順式異構(gòu)體在兩種譜上都有兩個(gè)帶，而反式異構(gòu)體在兩種譜的不同振動(dòng)頻率上各有一個(gè)帶。[PdCl2(NH3)2]的紅外光譜和拉曼光譜利用紫外-可見吸收光譜可以研究過渡金屬配合物的電子躍遷（d-d躍遷、f-f躍遷）、荷移吸收和配體內(nèi)電子躍遷（配位體-金屬荷移躍遷LMCT、金屬-配位體荷移躍遷MLCT），因而可用于金屬配合物的結(jié)構(gòu)鑒定。[Ti(H2O)6]3+的吸收光譜NMR譜圖中提供化學(xué)位移—信號(hào)的位置、耦合常數(shù)—信號(hào)的數(shù)目、積分—信號(hào)的強(qiáng)度等信息，便可以幫助我們分析分子結(jié)構(gòu)。研究者以[B11H14]–質(zhì)

5、子去偶合的11BNMR譜，揭示了峰比1:5:5，表示它為巢式結(jié)構(gòu)，即硼骨架由缺頂點(diǎn)的20面體組成。應(yīng)用研究3①金屬有機(jī)化合物金屬有機(jī)化合物是現(xiàn)代無機(jī)化學(xué)中的一個(gè)活躍的領(lǐng)域。金屬有機(jī)化合物通常指至少含有一個(gè)M—C鍵的化合物。12341827年1890年1930年1951年[PtCl3(C2H4)]-Ni(CO)4[Fe4(CO)13]2-Fe(C5H5)21951年,(C5H5)2Fe被發(fā)現(xiàn)了,它的橙色晶體不但對(duì)空氣、濕氣以及高達(dá)470℃的溫度穩(wěn)定，而且在沸騰的鹽酸和10%NaOH溶液中不分解。不尋常的穩(wěn)定性必然反映了不尋常的結(jié)構(gòu)。德國(guó)科學(xué)家費(fèi)歇爾（FisherEO

6、）和美國(guó)科學(xué)家威爾金森（WilkinsonG）由于對(duì)夾心化合物研究的出色貢獻(xiàn)，獲得了1973年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。②配位化學(xué)在20世紀(jì)，無機(jī)化學(xué)注意活躍的領(lǐng)域就是配位化學(xué)：依賴物理測(cè)試手段已經(jīng)能夠定量地搞清配合物結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)；利用晶體場(chǎng)-配位場(chǎng)理論、分子軌道理論可以對(duì)配合物的形成、磁學(xué)、光譜學(xué)的性質(zhì)等理論問題做出說明；已能準(zhǔn)確測(cè)定或計(jì)算配合物形成和轉(zhuǎn)化的熱力學(xué)數(shù)據(jù)；利用經(jīng)特別設(shè)計(jì)的配體去設(shè)計(jì)合成某種模型配合物，用于研究配位反應(yīng)機(jī)理、確定反應(yīng)的類型，即配合物形成和轉(zhuǎn)化的動(dòng)力學(xué)知識(shí)也獲得了迅速發(fā)展。金屬配合物的研究以發(fā)展為現(xiàn)代化學(xué)的一個(gè)重要分支。金屬羰基化合物以及類似的配合物

7、研究極大地推動(dòng)了價(jià)鍵理論的發(fā)展，σ-π協(xié)同成鍵方式豐富了配位成鍵的寶庫(kù)。形成dπ–pπ鍵：大體上可將金屬有機(jī)化合物看作由低氧化態(tài)過渡元素與π酸配體形成的配合物。③金屬原子簇化合物化學(xué)金屬原子簇化合物大多具有優(yōu)良的催化性能，有的還具有特殊的電學(xué)、磁學(xué)性質(zhì)，如PbMo6S8在磁場(chǎng)中是良好的超導(dǎo)體，某些含硫有機(jī)配體的簇合物有特殊的生物活性，是研究鐵硫蛋白和固氮酶的模型物。鉬、鐵、硫等原子簇化合物④生物無機(jī)化學(xué)生物無機(jī)化學(xué)是最近幾十年發(fā)展起來的無機(jī)化學(xué)與生物化學(xué)交叉的邊沿學(xué)科，其基礎(chǔ)研究方向直接與生命過程相關(guān),主要探討人體中的微量金屬離子與蛋白質(zhì)的配位作用以及金屬酶的活性

8、中心對(duì)生物