無(wú)機(jī)化學(xué)的今天和明天ppt課件

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1、無(wú)機(jī)化學(xué)的今天和明天一無(wú)機(jī)化學(xué)的沿革三現(xiàn)代無(wú)機(jī)化學(xué)發(fā)展的特點(diǎn)二無(wú)機(jī)化學(xué)發(fā)展的現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展的可能方向一無(wú)機(jī)化學(xué)的沿革?最初的化學(xué)就是無(wú)機(jī)化學(xué)；?為研究能左右無(wú)機(jī)物和有機(jī)物的性質(zhì)和反應(yīng)的一般規(guī)律,產(chǎn)生了新的化學(xué)分支──物理化學(xué)(物理化學(xué)通常是以1887年德國(guó)出版?物理化學(xué)學(xué)報(bào)?雜志為其標(biāo)志)；○在這個(gè)時(shí)期無(wú)機(jī)化學(xué)家的貢獻(xiàn)是:★這個(gè)時(shí)期是無(wú)機(jī)化學(xué)的建立和發(fā)展的時(shí)期。2合成已知元素的新化合物3確立了原子量的氧單位4門(mén)捷列夫提出了元素周期表5維爾納提出了配位學(xué)說(shuō)1發(fā)現(xiàn)新元素?1828年武勒由氰酸銨制得尿素,NH4OCNNH2CONH2動(dòng)搖了有機(jī)物只是生命體

2、產(chǎn)物的觀點(diǎn),有機(jī)化學(xué)應(yīng)運(yùn)而生；大約在1900年到第二次世界大戰(zhàn)期間,同突飛猛進(jìn)的有機(jī)化學(xué)相比,無(wú)機(jī)化學(xué)的進(jìn)展卻是很緩慢的。無(wú)機(jī)化學(xué)家在這段時(shí)期沒(méi)有重大的建樹(shù),缺乏全局性的工作,無(wú)機(jī)化學(xué)的研究顯得冷冷清清。▼當(dāng)時(shí)出版的無(wú)機(jī)化學(xué)的大全或教科書(shū),幾乎都是無(wú)機(jī)化學(xué)的實(shí)驗(yàn)資料庫(kù),是純粹描述性的無(wú)機(jī)化學(xué)。▼在無(wú)機(jī)化學(xué)專業(yè)的教育和培養(yǎng)方面也很薄弱,在當(dāng)時(shí)的化學(xué)系的學(xué)生的教學(xué)計(jì)劃中,只在大學(xué)一年級(jí)開(kāi)設(shè)無(wú)機(jī)化學(xué),缺乏必要的循環(huán),也無(wú)再提高的機(jī)會(huì)。教師在講臺(tái)上無(wú)奈何只能“存在、制備、性質(zhì)、用途”千篇一律，學(xué)生學(xué)起來(lái)枯燥乏味，認(rèn)為“無(wú)機(jī)化學(xué)”就是“無(wú)理化學(xué)”，多不感到興

3、趣，因而有志于無(wú)機(jī)化學(xué)的人是寥寥無(wú)幾。?這個(gè)時(shí)期,是無(wú)機(jī)化學(xué)處于門(mén)庭冷落的蕭條時(shí)期。第二次世界大戰(zhàn)中美國(guó)的曼哈頓工程(原子能計(jì)劃*)極大地“催化”了無(wú)機(jī)化學(xué)的發(fā)展,使無(wú)機(jī)化學(xué)步入了所謂“復(fù)興”時(shí)期。*原子能計(jì)劃是一項(xiàng)綜合性工程,它涉及到物理學(xué)和化學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，尤其向無(wú)機(jī)化學(xué)提出了更多的課題：?原子反應(yīng)堆的建立，促進(jìn)了具有特殊性能的新無(wú)機(jī)材料的合成的研究；?同位素工廠的建設(shè),促進(jìn)了各種現(xiàn)代分析、分離方法的發(fā)展;?隨著原子能計(jì)劃的實(shí)施,以及量子力學(xué)和物理測(cè)試手段在無(wú)機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用,使得無(wú)機(jī)化學(xué)在理論(如周期系理論、原子分子理論、配位化學(xué)理論、無(wú)機(jī)化學(xué)熱

4、力學(xué)、無(wú)機(jī)反應(yīng)動(dòng)力學(xué))上也漸趨成熟。?各種粒子加速器的建造,推動(dòng)了超鈾元素的合成;戰(zhàn)后和平時(shí)期中隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的飛躍發(fā)展,無(wú)機(jī)化學(xué)不僅在原有的天地中長(zhǎng)進(jìn),而且還不斷滲透到其他各種學(xué)科而產(chǎn)生了新的邊緣學(xué)科,如:★自戰(zhàn)后至今,無(wú)機(jī)化學(xué)已從停滯蕭條時(shí)期步入了一個(gè)“柳暗花明又一村”的黃金時(shí)期。?有機(jī)金屬化合物化學(xué)?無(wú)機(jī)固體化學(xué)?物理無(wú)機(jī)化學(xué)?生物無(wú)機(jī)化學(xué)和無(wú)機(jī)生物化學(xué)二無(wú)機(jī)化學(xué)發(fā)展的現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展的可能方向1有機(jī)金屬化合物化學(xué)現(xiàn)代無(wú)機(jī)化學(xué)中第一個(gè)活躍的領(lǐng)域:?1827年就制得了第一個(gè)有機(jī)金屬化合物Zeise鹽:K2[PtCl4]+C2H4K[Pt(C2H4

5、)Cl3]＋KCl?1952年二茂鐵的結(jié)構(gòu)被測(cè)定;?近三、四十年本領(lǐng)域的發(fā)展十分迅速：?有6人因在本領(lǐng)域內(nèi)的貢獻(xiàn)而獲諾貝爾獎(jiǎng)金?！锇l(fā)現(xiàn)了很多新反應(yīng)；★金屬有機(jī)化學(xué)的發(fā)展導(dǎo)致了各種有機(jī)合成新方法的建立；★使人們對(duì)催化過(guò)程有了進(jìn)一步的了解?！镏苽淞嗽S多新化合物；Ziegler－Natta催化劑是一個(gè)烷基鋁和三氯化鈦固體的混合物,可在低壓下生產(chǎn)聚乙烯和聚丙烯,其作用機(jī)制被認(rèn)為是乙烯或丙烯聚合時(shí)的鏈增長(zhǎng)的順位插入機(jī)制,增長(zhǎng)中的鏈與單體分子往復(fù)于兩個(gè)順式配位之間(這個(gè)機(jī)制讓人聯(lián)想到一臺(tái)在分子水平上起作用的紡車(chē))。如:Ziegler和Natta因發(fā)現(xiàn)烯烴的立體

6、有擇催化而分享了1963年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。以丙烯在ZieglerNatta催化劑作用下聚合生成聚丙烯的反應(yīng)為例:這一聚合反應(yīng)的重要特點(diǎn)是由于受到配位在Ti離子上的R和Cl－配體空間位阻的影響,使得丙烯的配位和烷基的遷移只能以一定的方式進(jìn)行,從而得到立體定向的聚合物。首先是在TiCl3晶體中Ti原子上產(chǎn)生配位空位；丙烯分子在Ti原子的空位上配位，形成一個(gè)四中心的過(guò)渡態(tài)，烷基遷移到丙烯上,得到一個(gè)新的Ti－烷基配合物。在Ti離子重新出現(xiàn)的空位上再被丙烯分子配位，接著又進(jìn)行烷基的遷移,如此循環(huán)不斷,最后得到聚丙烯。Wilkinson和Fisher由于在環(huán)

7、戊二烯基金屬化合物即所謂的夾心化合物的研究方面作出的杰出貢獻(xiàn)而榮獲了1973年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。夾心化合物是一類(lèi)結(jié)構(gòu)特殊的化合物，其中心金屬原子位于兩個(gè)環(huán)之間,且與兩個(gè)環(huán)上碳原子等距離。被戲稱為“三明治”化合物(SandwichCompound)。研究表明,金屬離子與環(huán)通過(guò)強(qiáng)的大?鍵進(jìn)行結(jié)合。這類(lèi)化合物是富電子的,能發(fā)生許多親電子取代反應(yīng)?，F(xiàn)已合成出幾乎所有過(guò)渡金屬的環(huán)戊二烯基化合物及與環(huán)戊二烯基化合物類(lèi)似的二苯鉻和二環(huán)辛四烯基鈾等。二茂鐵二苯鉻二環(huán)辛四烯基鈾依賴物理測(cè)試手段已經(jīng)能定量地搞清楚配合物結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)○結(jié)構(gòu)：2配位化學(xué)○成鍵理論：?1893年

8、維爾納提出主價(jià)和副價(jià)理論?1930年鮑林提出價(jià)鍵理論利用晶體場(chǎng)－配位場(chǎng)理論、MO理論可以對(duì)配合物的形成、配合物的整體電子結(jié)