大學(xué)無機(jī)化學(xué)與分析化學(xué)簡(jiǎn)介

無機(jī)化學(xué)及化學(xué)分析大連民族學(xué)院化學(xué)工程系華瑞年教授電話：87656220(辦)138428017551ResumeProf.RuinianHuawasborninchangchun,china,in1965.HereceivedhisB.S.(1988)andM.S.(1995)inchemistryfromnortheastnormaluniversity.Thenhehasbeenagraduatestudentinc.shi’sgroupatchangchuninstituteofappliedchemistry(CIAC),chineseacademyofsciences,andreceivedaPh.D.degreein2003.Aftergraduation,hehasbeenworkingasanassistantprofessorinkeylaboratoryofexcitedstateprocesses,changchuninstituteofoptics,finemechanicsandphysics,chineseacademyofsciences(Postdoctoral).In2005,Hecametocollegeoflifescience,DaliannationalitiesuniversityasaProfessor.Hisresearchinterestsincludebulkandnanostructruedluminescentmaterialsforlighting,displayingandbiologicalapplications.Hehaspublishedmorethan80journalarticlesinrelatedfields.2第0章化學(xué)導(dǎo)論

章總目錄本章教學(xué)要求掌握化學(xué)發(fā)展的歷史及化學(xué)學(xué)科分類，了解化學(xué)學(xué)科與生物、環(huán)境、食品各學(xué)科之間的關(guān)系。掌握誤差和有效數(shù)字。31.1化學(xué)發(fā)展史

HistoryofChemicalDevelopment

化學(xué)是研究物質(zhì)性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)、變化和應(yīng)用的科學(xué)?；瘜W(xué)是人類用以認(rèn)識(shí)和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段之一，它是一門歷史悠久而富有活力的學(xué)科，它的成就是社會(huì)文明的重要標(biāo)志。在人類與自然界作斗爭(zhēng)的進(jìn)程中，孕育了包括化學(xué)在內(nèi)的自然科學(xué)的萌芽，為世界文明奠定了最初的理論基礎(chǔ)?；瘜W(xué)的發(fā)展大致可分為五個(gè)時(shí)期。4一、遠(yuǎn)古的工藝化學(xué)時(shí)期，即化學(xué)的萌芽時(shí)期原始人類從用火開始，也從野蠻進(jìn)入了文明，并開始了用化學(xué)方法認(rèn)識(shí)和改造自然的進(jìn)程。掌握了火以后，人類開始熟食；并逐步學(xué)會(huì)了制陶、冶煉；以后又懂得了釀造、染色等等。同時(shí)這些由天然物質(zhì)加工改造而成的制品，萌發(fā)了古代化學(xué)知識(shí)，也成了古代文明的標(biāo)志。5二、煉丹術(shù)和醫(yī)藥化學(xué)時(shí)期從公元前1500年到公元1650年，煉丹術(shù)士和煉金術(shù)士們，在煙熏火燎中，為求得長生不老的仙丹，為求得榮華富責(zé)的黃金，開始了最早的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。這一時(shí)期積累了大量的物質(zhì)間化學(xué)轉(zhuǎn)化的方法，這為化學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展準(zhǔn)備了豐富的素材。是化學(xué)史上令我們驚嘆的雄渾一幕。6三、燃素化學(xué)時(shí)期從1650年到1775年，隨著冶金工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室經(jīng)驗(yàn)的積累，人們感性地認(rèn)為可燃物能夠燃燒是因?yàn)樗鼈兒腥妓?，燃燒的過程即是可燃物中燃素放出的過程（代表人物是施塔爾

）。燃素說可以簡(jiǎn)單地解釋一些現(xiàn)象，因而很快風(fēng)靡歐洲各國。在它誕生后的一百余年，許多大化學(xué)家都對(duì)它深信不疑。從18世紀(jì)60年代開始，化學(xué)家們開始注意對(duì)某些化學(xué)變化中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行研究。所獲得的新的實(shí)驗(yàn)事實(shí)與燃素說產(chǎn)生了尖銳的矛盾。

7四、定量化學(xué)時(shí)期，即近代化學(xué)時(shí)期

1775年前后，拉瓦錫用定量化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法闡述了燃燒的氧化學(xué)說，并從而開創(chuàng)了定量化學(xué)時(shí)期。這一時(shí)期建立了不少化學(xué)基本定律，提出了原子學(xué)說，發(fā)現(xiàn)了元素周期律，發(fā)展了有機(jī)結(jié)構(gòu)理論。建立了科學(xué)的氧化理論和質(zhì)量守恒定律，隨后又建立了定比定律、倍比定律和化合量定律，為化學(xué)進(jìn)一步科學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。8五、科學(xué)相互滲透時(shí)期，即現(xiàn)代化學(xué)時(shí)期20世紀(jì)初，量子論的發(fā)展使化學(xué)和物理學(xué)有了共同語言，并解決了化學(xué)上許多懸而未決的問題；另一方面，化學(xué)又向生物學(xué)和地質(zhì)學(xué)等學(xué)科滲透，使蛋白質(zhì)、酶的結(jié)構(gòu)問題得到了逐步的解決。在與物理學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)等學(xué)科的相互滲透中，得到了迅速的發(fā)展，也推動(dòng)了其他學(xué)科和技術(shù)的發(fā)展。91.2化學(xué)的學(xué)科分類在20世紀(jì)20年代以前，化學(xué)傳統(tǒng)地分為無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)和分析化學(xué)四個(gè)分支-四大化學(xué)?，F(xiàn)在化學(xué)內(nèi)容一般分為生物化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、高分子化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)和化學(xué)工程學(xué)、物理化學(xué)、無機(jī)化學(xué)等五大類共80項(xiàng)，實(shí)際包括了七大分支學(xué)科。10無機(jī)化學(xué)：元素化學(xué)、無機(jī)合成化學(xué)、無機(jī)固體化學(xué)、配位化學(xué)、生物無機(jī)化學(xué)、有機(jī)金屬化學(xué)等。有機(jī)化學(xué)：天然有機(jī)化學(xué)、一般有機(jī)化學(xué)、有機(jī)合成化學(xué)、金屬和非金屬有機(jī)化學(xué)、物理有機(jī)化學(xué)、生物有機(jī)化學(xué)、有機(jī)分析化學(xué)。物理化學(xué)：化學(xué)熱力學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、分子物理化學(xué)。分析化學(xué)：化學(xué)分析、儀器和新技術(shù)分析。高分子化學(xué)：天然高分子化學(xué)、高分子合成化學(xué)、高分子物理化學(xué)、高聚物應(yīng)用、高分子物理。核化學(xué)核放射性化學(xué)：放射性元素化學(xué)、放射分析化學(xué)、輻射化學(xué)、同位素化學(xué)、核化學(xué)。生物化學(xué)：一般生物化學(xué)、酶類、微生物化學(xué)、植物化學(xué)、免疫化學(xué)、發(fā)酵和生物工程、食品化學(xué)等。與化學(xué)有關(guān)的邊緣學(xué)科：地球化學(xué)、海洋化學(xué)、大氣化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、食品化學(xué)、宇宙化學(xué)、星際化學(xué)等。111.3化學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系1.3.1化學(xué)與生物學(xué)

生物學(xué)是化學(xué)的分支學(xué)科。它是研究生命物質(zhì)的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)及生命過程中各種化學(xué)變化的科學(xué)。

生物化學(xué)若以不同的生物為對(duì)象，可分為動(dòng)物生化、植物生化、微生物生化、昆蟲生化等。若以生物體的不同組織或過程為研究對(duì)象，則可分為肌肉生化、神經(jīng)生化、免疫生化、生物力能學(xué)等。因研究的物質(zhì)不同，又可分為蛋白質(zhì)化學(xué)、核酸化學(xué)、酶學(xué)等分支。研究各種天然物質(zhì)的化學(xué)稱為生物有機(jī)化學(xué)。研究各種無機(jī)物的生物功能的學(xué)科則稱為生物無機(jī)化學(xué)或無機(jī)生物化學(xué)。121.3.2化學(xué)與環(huán)境科學(xué)環(huán)境科學(xué)也是以化學(xué)為基礎(chǔ)的學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，環(huán)境狀況惡化問題日顯突出。在全球十大環(huán)境問題中，有七個(gè)是與化學(xué)直接相關(guān)的。其余的三個(gè)也與化學(xué)間接相關(guān)?；瘜W(xué)日益與人類生存的自然環(huán)境狀況緊密地聯(lián)系在一起，而在發(fā)展的同時(shí)破壞了自然生態(tài)平衡。同時(shí)，人們也認(rèn)識(shí)到，環(huán)境問題的解決要依靠科技進(jìn)步和人文思想的覺醒。很多環(huán)境污染的治理要依靠化學(xué)方法，從而促進(jìn)了化學(xué)的深層次發(fā)展。131.3.3化學(xué)與食品科學(xué)食品科學(xué)是以化學(xué)和生物學(xué)為基礎(chǔ)的學(xué)科，包括食品科學(xué)與工程，食品安全與檢測(cè)等。141.2誤差和有效數(shù)字（ErrorandSignificantFigures）1.2.1有效數(shù)字定義：是指在分析工作中實(shí)際測(cè)量到的數(shù)字，除最后一位是可疑的外，其余的數(shù)字都是確定的。它一方面反映了數(shù)量的大小，同時(shí)也反映了測(cè)量的精密程度。例如,用分析天平稱NaCl1.2007g，可能有±0.0001g的誤差；用臺(tái)秤稱1.20g，可能有±0.01g的誤差。注意:數(shù)字0可以是測(cè)量得到的有效數(shù)字，但當(dāng)0只用來定位時(shí)，就不能是有效數(shù)字，并且有效數(shù)字的位數(shù)與小數(shù)點(diǎn)的位置無關(guān)。例如：1.2007g0.0012007g151.2.2有效數(shù)字修約（SignificantFiguresRounding）定義：當(dāng)觀測(cè)值（ObservedValue）的實(shí)際準(zhǔn)確度（Accuracy）超過所需的準(zhǔn)確度時(shí)，或當(dāng)計(jì)算涉及到幾個(gè)觀測(cè)值，而它們的有效數(shù)字的位數(shù)不相同時(shí)，便要舍去多余的數(shù)字，稱為修約。各測(cè)量值有效數(shù)字位數(shù)可能不同，因此計(jì)算前要先對(duì)各測(cè)量值進(jìn)行修約。161.2.3修約規(guī)則

（四舍六入五留雙）

規(guī)則修約前修約后四舍6.04416.04六入6.04616.05五后有數(shù)前進(jìn)一6.04516.05五后無數(shù)看前方五前為奇數(shù)要進(jìn)一6.03506.04五前為偶數(shù)要舍去6.04506.046.00506.00