[化学]第1章+化学概论绪论.ppt

普 通 化 学（化 学 概 论）　 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 法国化学家拉瓦锡（1743-1794） 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”。 (燃素说是化学史上解释物体燃烧的一种学说，产生于17世纪。这种观点认为，燃烧是一种分解过程，物质燃烧时释放出一种叫做燃素的东西，是古代化学的最后形态 ) 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。 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”。 首次列出了当时符合这个定义的包括33种物质元素表。 由于这些贡献，拉瓦锡被称为“近代化学之父”。 英国化学家道尔顿（1766-1844） 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。 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。 科学原子论创始人 美国化学家鲍林（1901-1994） 19世纪末物理学领域三项重大发现（X射线: 1895; 放射性:1896; 电子: 1897)，首先揭开了物理学革命的序幕，导致了量子力学的诞生。量子力学在化学领域的实践形成了量子化学，成为现代化学的理论支柱。 1927年，德国物理学家W. Heitler (1904-1981)和F. W. London(1900-1954)受量子力学处理氢原子获得成功的启发，建立和求解了氢分子的薛定谔方程，开创了利用量子力学原理在化学中应用的先例，建立了化学键的新概念，使共享电子对理论有了令人信服的理论基础，成为量子化学诞生的重要标志。 1930年，鲍林和德国物理学家J. C. Slater (1900-1976)把量子力学处理氢分子的成果推广到多种单质和化合物中，建立了价键理论(VBT, 亦称HLSP理论)，阐明了共价键的向性和饱和性，此后鲍林又提出杂化轨道理论，还提出电负性、键参数、杂化、共振、氢键等概念。 鲍林是现代最伟大的化学家之一，他对化学的最大贡献是关于化学键本质的研究以及在物质结构方面的应用，其代表作《化学键的本质》[The Nature of the Chemical Bond,Cornell Univ. Press, Ithaca New York, 1939]至今仍是一部权威性著作。他是现代结构化学的奠基人，并把化学结构理论引入生物大分子结构研究，提出了蛋白质分子多肽链的螺旋结构。1954年获诺贝尔化学奖，1962年获诺贝尔和平奖。 量子化学奠基人 元素周期律的发现 1869年，门捷列夫和德国化学家迈尔(J. L. Ｍｅｙｅｒ, 1830-1895)独立发现元素周期律。二者都是在编写教科书过程中完成这一重大发现的。迈尔对元素性质研究偏重于物理性质，而门捷列夫则更多地着眼于元素的化学性质。 元素周期律的发现在化学发展史上具有划时代的意义，它把看起来孤立的杂乱无章的化学元素知识，纳入到一个严整的自然体系之中，揭示了自然界一最基本的规律，使化学研究进入了系统化阶段，使化学发展史上继原子论之后一次重大的综合，成为化学的主要基石之一。 化学键理论的建立与发展历程 离子键理论(电价理论)： 1916年，德国基尔大学理论物理学教授柯塞尔(W. Kossel, 1888-1956)发表论文“关于原子结构和分子形成” 的论文，认为稳定离子的形成，是由原子获得或失