基础化学 绪论课件

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1、1,第一章 绪 论,1.1 医用基础化学概述 1.2 法定计量单位 1.3 有效数字 1.4 量纲分析 1.5 分散系统与混合物的组成标度,2,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,3,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,化学是什么 化学研究方法,化学与 化学研究,Chemistry Chem-is-try,4,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,化学是什么?,化学研究的对象自然界的一切物质，大至天体，星球，小至生物、原子,无论有生命还是无生命的，都是由各种化学元素组成的，不同的物质具有不同的组成和结构，因而又不同的性质。化学是一门在原子分子上研究物质的组成,结构，性能，应用以及物质

2、相互之间转化规律的科学。,5,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,化学是什么?, 研究物质的形成、结构与性质和变化的科学 核心与特征：合成新物质(Synthesis) 物质的组成与结构(What have I got?) 物质的性质与变化(How did that transformation happen?) 为什么是这种结构，为何发生这种变化(Why that change or structure, rather than others?),6,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,普通化学,无机化学,有机化学,高分子化学,分析化学,物理化学,无机材料化学、生物无机化学等,有机金属

3、化学、物理有机化学、药物化学等,高分子化学、高分子物理、高分子材料与工程等,生化分析、仪器分析、化学分析等,化学热力学、化学动力学、结构化学等,生命化学,Inorganic Chemistry,Analytical Chemistry,Organic Chemistry,Polymers Chemistry,Physical Chemistry,7,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,普通化学课程的主要内容,物 质 的变化规律,物质的制备与性质,物质的形态与结构,气液固体 原子结构 分子结构 晶体结构,化学热力学 化学动力学 酸碱平衡 沉淀平衡 氧化还原 络合平衡,元素通论 s,ds区元素

4、 p区元素 d区元素 f区元素 定性分析,8,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,从化学的发展看化学, 1789，化学开始成为科学 200年前，化学的中心问题：“What is it？” (分析物质的组成，至少在元素水平上) 1901-，最常问的问题：“How?”和“Why?” (从宏观尺度理解物质的变化，Gibbs化学热力学) “新化学”与100年以前有何区别？(the molecular vision) 合成，更精通和突出，以某种可控的方式(in control); 分析，更深入和细致，“How little have I got of what?”; 化学反应机理，转化的原子路径，飞

5、秒时间尺度 (How?); 理论，不仅限于解释和理解，预言性可与实验竞争 (Why?) 与物理、材料和生命科学的交叉与融合！,9,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,一般科学研究方法 (The Scientific Method),基于观察提出问题，寻找趋势。Ask questions (keep asking) based on observations. Look for trends. 提出一个假设或理论，试图回答问题。Formulate an hypothesis, a theory which attempts to answer your questions. 检验假设。进行实

6、验，收集数据和观察资料。Test hypothesis. Perform experiments and collect data and observations. 分析结果，得出结论。Analyze results and draw conclusions. 结果给出答案，但常常产生新的问题。Outcome leads to answers and frequently, additional new questions.,10,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,Scientific Method,the careful noting and recording of natural

7、 phenomena,a test of a hypothesis or theory,a tentative explanation of a single or small number of natural phenomena,a general explanation of natural phenomena,a generally observed natural phenomenon,11,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,化学是一门中心学科,化学与信息、生命、材料、环境、能源、地球、空间和核科学等朝阳科学(sun rise sciences)都有紧密的联系、交叉和渗透.,1

8、2,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,“如没有合成氨和尿素的技术，世界60亿人口有一半要饿死。”,13,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,麻醉药与消毒化学剂的发明，令大型的外科手术变成通例。,14,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,维生素,1911年由波兰化学家芬克在谷物中分离出维生素B1,命名为Vitamin ，意为维持生命的营养素,C.艾克曼 荷兰 Christian Eijkman 1896年发现维生素B1，于1929年获诺贝尔生理学及医学奖,15,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,盘尼西林 Penicillin 青霉素,1928年，由英国的Alesander F

9、leming(弗莱明)在一次偶然的实验中发现。,16,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,盘尼西林 Penicillin,牛津大学的化学家Florey和E.B.Chain解决了富集，浓缩盘尼西林的技术瓶颈。,弗莱明,钱恩,弗洛里,荣获1945年诺贝尔医学奖,17,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,物理学家 Barnett Rosenberg研究电流和磁场会对细胞的影响Pt电极,有丝分裂,磁场线,电场线,抗癌药物顺铂的故事,18,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,抗癌药物顺铂的故事,Adapted from ,顺铂,反铂,顺铂于1845年首次合成，称为“Peyrones Chlo

10、ride”。 1890年 A. Werner 推出顺、反铂 结构，部分工作获得1913年诺贝尔奖。,顺铂是典型的遗传物质DNA摧 损剂，明显地影响细胞生长分 裂的正常运作而杀死癌细胞，全球三大抗癌药物，每年50亿美元的美国市场。,19,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,三鹿奶粉事件,三聚氰胺,六个氢和六个氮组成，氮含量高达66.7%,凯氏定氮法,20,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,医学已经发展到了分子水平,近几十年来，受益于化学的飞速发展，医学已经从器官水平发展到了细胞、亚细胞、分子乃至原子的水平。,新兴的医学学科：分子生物学、分子遗传学、生物高分子。,21,1.1 医 用 基

11、 础 化 学 概 述,DNA的双螺旋结构形成示意,分子生物学的主要研究对象：生命大分子(核酸、蛋白质等)，这些物质的分离、提纯和鉴定都离不开化学的各种技术。,22,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,可用先进的化学方法测定基因结构和序列,基因组序列图可以在分子层面上为人类提供了一份生命“说明书”。,解码生命,核心技术：通过化学方法对人DNA分子的核苷酸序列进行测定,测序的主要手段就是凝胶色层等化学分离技术。,23,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,通过改变基因的结构（如链接小分子配体或基因对接）制造出不同的基因。使得人类抵抗遗传性疾病及恶性肿瘤等目前无法治愈的疾病成为可能。,人类基因

12、计划下一阶段工作,哈佛大学教授Corry（Noble奖获得者）曾预言：“21世纪，化学将涵盖医学与化学之间的任一事情。”,弄清楚基因的作用以及如何相互影响。,24,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,贡献：首次在分子水平上展示真核的转录过程。转录过程中出现的紊乱与许多人类疾病有关，包括癌症、心脏病和各种炎症。,2006年诺贝尔化学奖：美国科学家，斯坦福大学医学院医学教授罗杰-科恩伯格。,25,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,光合作用的机理叶绿素如何利用太阳能把很稳定的CO2和H2O分子的化学键打开，合成碳水化合物CH2On，并放出氧气，供人类和其他动物使用。,很多问题有待于我们去解

13、决：,搞清楚牛、羊等食草动物胃内酶分子如何把植物纤维分解为小分子的反应机理。 各种疑难杂病：癌症、艾滋病 ,26,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,2009年中石化实现净利润618亿元,中国石油2009年净利润1033亿元,知 识 创 造 财 富,27,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,海普瑞发行价148元为A股最高发行价 李锂、李坦夫妇身家426亿元 -肝素钠 中国首富 毕业于川大化学系,28,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,王传福，1966年2月15日出生，1987年毕业于中南大学冶金物理化学专业，同年进入北京有色金属研究总院攻读硕士，1990年毕业后留院工作，1995

14、年辞职，创办比亚迪公司，短短几年时间，发展成为中国第一、全球第二的充电电池制造商，2003年进入汽车行业，现为比亚迪股份有限公司（1211.HK）董事局主席兼总裁、比亚迪电子（国际）有限公司主席。,29,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,施正荣，现任无锡尚德电力控股有限公司董事长兼CEO。是中国太阳能光伏产业的领军人物。留学于澳大利亚新南威尔斯大学，师从国际太阳能电池权威、2002年诺贝尔环境奖得主马丁格林教授。1991年以优秀的多晶硅薄膜太阳电池技术获博士学位。2000年，回国创办无锡尚德太阳能电力有限公司，2005年无锡尚德在美国纽交所上市，以23亿美元身家成为中国的新首富，无锡尚德

15、成为中国最大的光伏企业；2007年，被美国时代周刊评为全球环保英雄。,30,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,基础化学课程的特点：,内容比较多也比较杂。,理论性比较强，需要有较好的中学化学基础。,讲课进度快。,31,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,不唯上，不唯师， 不唯书（自主质疑）,学会自主学习：选择适当的学习内容，培养解决实际问题的能力。,提高学习的兴趣，养成高效的学习方法,培养独立思考、分析问题、解决问题的能力。,提高学习的主动性和自觉性。,32,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,学习要求1. 学好大学化学的几个重要环节： (1) 预习 (结合教学提纲和教学进度表)

16、(2) 笔记 (3) 复习及总结 (4) 做（写）习题及答疑 2. 网上查书: 川大图书馆 3. 成绩(无机化学部分） 期末考试50%，论文25%、平时25%。 平时成绩包括： 课堂考勤； 作业。 小论文：查阅有关文献，每人完成一篇一种元素的生理或生化作用,33,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,01 绪论 02 稀溶液的依数性 03 电解质溶液 04 缓冲溶液 05 胶体（自学） 06 化学反应热及反应的方向和限度 07 化学反应速率 08 氧化还原反应与电极电位 09 原子结构和元素周期 10 共价键与分子间力 11 配位化合物 12 滴定分析（选择性拓展） 13 紫外-可见分光光度法（选择性拓展） 14 现代仪器分析简介（选择性拓展）,教 学 纲 要,34,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,论文撰写格式,题目 作者姓名及单位 摘要 引言（前言） 正文 小结（结论） 参考文献,35,1.1 医 用 基 础 化 学 概 述,36,1.2 法 定 计 量 单 位,法定计量单位是在SI（International System of Uni