引言和基本概念一.無機化學概況二.本課程的基本情況三.無機化學與元素周期表四.軟硬酸堿原理Old

and

New

(GMWopinions)DisciplinaryscienceOrganicsynthesisCovalentbondsChemicalphysicsClassicalorganometallicBioMolecularrecognitionNon-covalentbondsMaterialsFunctionalElectronicsBiomaterialsInterdisciplinaryOriginoflife“Systems”NanoSomeNewTopicsinResearchOriginoflifeThebrain/cognitionSystemsSolutions(water)ImagingWaterCO2Environmental/GreenConservationSolarenergyPlantsandphotosynthesisElectrochemistryandenergystorageHealth-carecostreductionBiotechnology一.無機化學概況無機化學（Inorganicchemistry）的定義：Inorganicchemistryisthebranchofchemistryconcernedwiththepropertiesandbehaviorofinorganiccompounds.Thisfieldcoversallchemicalcompoundsexceptthemyriadorganiccompounds.

“元素周期表中除烴和烴的衍生物以外的所有化合物的結構、性質、反應和應用的科學。”“無機化學家感興趣的化學”。（Huheey）例如：雜化材料,納米化學，超分子化學例如，“有機金屬化學”，配位化學的一個分支有機金屬化學(organometallicchemistry)（常用）

金屬有機化學(metal-organicchemistry)（不常用）中國：大多屬有機化學研究領域；歐美：大多屬無機化學研究領域無機化學特點：內容豐富，涉及的元素和重多化合物，結構與性質，反應多，體系龐雜，規律性差，被人戲稱“無理化學”。Category:Inorganicchemistry,FromWikipedia,thefreeencyclopediaInorganicchemistryisacatch-alldisciplinethatcoverseverythinginchemistrythatisnotorganicchemistry./wiki/Category:Inorganic_chemistrySubcategoriesThiscategoryhasthefollowing8subcategories,outof8total.

A[+]Allotropy(2)C[+]Coordinationchemistry(1)G[+]Glasschemistry(3)I[+]Inorganicchemists(0)[+]Inorganiccompounds(13)Icont.[+]Inorganicreactions(1)[+]Isomerism(1)O[+]Organometallicchemistry(4)Inorganicchemistry118-ElectronruleAActinidesintheenvironment

Alkali

Allotropy

AmorphouscarbonBBioinorganicchemistry

BioorganometallicchemistryCCalcareoussinter

Calx

Catenation

Ceramicchemistry

Chemicaldecomposition

Chemicaltransportreaction

Complex(chemistry)

Complexmetalhydride

Compoundsofcarbon

Coordinationgeometry

Crystalfieldtheory

CrystallizationDDelectroncount

Diagonalrelationship

Dihydrogencomplex

DioxygencomplexEEarth(chemistry)

Electroncounting

EnzymemimicFFajans'rules

Fissionproducts(byelement)GGmelindatabaseHHSABtheory

HomolepticIIUPACnomenclatureofinorganicchemistry

IUPACnomenclatureofinorganicchemistry2005

Inertpaireffect

Innerspherecomplex

InorganicCrystalStructureDatabase(ICSD)

IonicpolarizationJJahn–Tellereffect

JonesreductorLLigandfieldtheoryLcont.Listofimportantpublicationsinchemistry

Long-livedfissionproductMMetalIonsinLifeSciences

Metal-inducedcrystallizationNNon-stoichiometriccompound

NuclearfissionproductOOxowall

OxophilicityPUser:Petergans/Sigel

User:Petergans/sandbox

Photoelectricflamephotometer

PolyhedralskeletalelectronpairtheoryRReactivityseriesSScorpionate

ligand

Silicatemineralpaint

Spectrochemicalseries

Spincrossover

Spinstates(delectrons)TTanabe-Suganodiagram

Tmligands

TrispyrazolylboratePagesincategory"Inorganicchemistry"Thefollowing62pagesareinthiscategory,outof62total.Thislistmaynotreflectrecentchanges(learnmore).

無機化學課程應該包含的主要內容

Descriptiveinorganicchemistry

1Coordinationcompounds

2Maingroupcompounds3Transitionmetalcompounds4Organometalliccompounds5Clustercompounds6Bioinorganiccompounds7Solidstatecompounds

Theoreticalinorganicchemistry

1Qualitativetheories2Molecularsymmetrygrouptheory

ThermodynamicsandinorganicchemistryMechanisticinorganicchemistry

1Maingroupelementsandlanthanides2Transitionmetalcomplexes

2.1Redoxreactions2.2Reactionsatligands

Characterizationofinorganiccompounds

X-raycrystallography,Ultraviolet-visible,IR,

NMR,EPR,M?ssbauer,ElectrochemistrySyntheticinorganicchemistry無機化學元素與分離化學無機合成化學固體無機化學無機材料化學配位化學團簇化學有機金屬化學生物無機化學物理與理論無機化學核化學化學-分子科學分子層次上研究物質的組成、結構、性質與轉化核心概念與內容：分子內與分子間相互作用(化學鍵，弱作用)合成與反應結構與性質識別天然物質，創造新物質二.本課程的基本情況名稱：無機化學、中級無機化學，高等無機化學？1、無機化學的發展（分子與納米材料，固體材料，超分子，生物無機等）促進了無機化學的課程改革。2、普通化學(含基礎無機化學，實驗）(introduction)

元素周期表為基礎,主族元素(一年級)，氧化物、鹵化物、堿酸鹽；酸堿性、氧化還原性、溶解性3、無機化學(本課程)以普通化學，有機化學，結構化學和物理化學為基礎無機化學課程的主要爭議無機化學中的交叉學科、新理論、新化合物、新表征手段以及每年大量的文獻1.側重Theoryorfacts?事實派:描述性化學最重要，因為事實是不變的,理論框架見仁見智,因此需要moreperspiration,lessinspiration理論派:理論是不斷發展變化的。新的實驗方法和表征方法不斷獲得新的結果，但實驗的進步較理論慢。新的理論可以解釋新的事實。基礎無機化學側重描述性內容，中級無機化學側重理論和規律

2.側重傳統的基礎知識還是現代無機化學的領域?基礎課內容是否要updated?或者主要是掌握最基本的知識該無機化學教學體系中的問題與國內其他學校比較：基礎無機較薄弱中級無機和基礎無機的銜接和交融較差與美國、歐洲和香港的學校比較課程內容接近，實驗和表征手段較弱

教材:教科書+參考書+文獻要求:

1.抓脈絡，分清楚了解、理解和綜合應用三個層次2.課堂講授，掌握基本概念和基本內容3.參考書和文獻閱讀(中英文)，側重理解和分析提倡課堂討論，活躍課堂氣氛（征題）

“清晰表達”+“批判思考”

1.項斯芬，姚光慶，《中級無機化學》，2003年11月，北京大學出版社。2.GaryL.Miessler,DonaldA.Tarr,InorganicChemistry,3rded.,2004,PearsonEducation.3.D.F.Shriver,P.W.Atkins,InorganicChemistry,

4thed.,2006,OxfordUniversityPress.4.J.E.Huheey,etal,InorganicChemistry,PrinciplesofChemistryandReactivity,4thed.,1993,HarperCollinsCollegePublishers.5.F.A.Cottonetal,AdvancedInorganicChemistry,6thed.,1999,JohnWiley&Sons,Inc.6.C.E.Housecroft,A.G.Sharpe,Inorganicchemistry,3rded.,2008,PearsonPrenticeHall.7.W.L.Jolly,ModernInorganicChemistry,1991,McGraw-HillBookCompany.教科書和參考書教學內容和時間初步安排

時間內容第一周

2.22引言和基礎無機化學概念歸納(2)第二周3.01配位化學基礎和配位立體化學(2)第三周3.08配位化學基礎和配位立體化學(1)配位場理論和電子光譜(1)第四周

3.15配位場理論和電子光譜(2)第五周

3.22配合物反應機理和動力學(2)第六周

3.29非金屬原子簇化合物(2)第七周

4.05清明節放假第八周

4.12期中考(2)第九周

4.19金屬原子簇，金屬金屬鍵

(2)第十周

4.26生物無機化學(2)第十一周

5.03有機金屬化學（I）(2)第十二周

5.10有機金屬化學（II）(2)第十三周

5.17配位催化反應(2)第十四周

5.24無機固體化學(2)第十五周

5.31前沿無機化學相關文獻閱讀(2)第十六周

6.07習題課(1)，復習總結(1)第十七周

6.16考試(2)教學環節安排(除課堂講授外)習題與課堂練習（部分批改）(10分)期中考 (30分)期末考 (60分)答疑:每周兩次每章講課的內容可上網查找:ftp:///gaosong或者化學院主頁教師ftp無機化學高松答疑(交流、討論)高松(化學樓A-822)Email:gaosong@

時間:

周五下午4-6點楊展瀾老師（化學樓A-816）Email:yzl@

時間:周五下午2-4點三.無機化學與元素周期表sblock(堿金屬和堿土金屬)dsblock(銅鋅分族)fblock(鑭系和錒系)pblockdblock(過渡金屬)

無機化學(中級)s,ds,f,p,d的意義是什么?基礎無機noblemetals非金屬（淺色）和金屬（黑體）在周期表中的分布

討論:H在周期表中的位置?1s1第七周期元素：87鈁(fāng)88鐳(léi)89錒(ā)90釷(tǔ)91鏷(pú)92鈾(yóu)93镎(ná)94钚(bù)95镅(méi)96鋦(jú)97锫(péi)98锎(kāi)99锿(āi)100鐨(fèi)101鍆(mén)102锘(nuò)103鐒(láo)104鑪(lú)105??(dù)106??(xǐ)107??(bō)108??(hēi)109?(mài)110鐽(dá)111錀(lún)112鎶(gē)[暫定]

In、Ir、Sb、Eu、Ce、Er、Ge、Dy、Zn、Sm等10項原子量新值現都已被CAWIA正式確認為原子量的國際新標準值

(1908.7-2006.12)

CCME學生獻給北大化學百年的禮物

元素的世界之元素檔案掀開塵封的檔案探究元素的奧秘抓住每一絲線索追尋隱匿的蹤跡元素的世界之元素家族

這是一個獨特的家族每個成員都性格各異雖無長幼尊卑但卻如禁衛軍般排列有序周期表中的化合物類型和Lewis酸堿原子簇合物在周期表中的分布(1)(原子簇合物:含MM鍵)Cl-,F-,OH-CO,CH2CH2原子簇合物在周期表中的分布(2)元素中不穩定海中的穩定區域(海拔高度代表穩定性)穩定島理論是核子物理中的一個理論推測，核物理學家推測具有“魔數”數目的質子和中子的原子核的化學元素特別穩定。假如這個猜測正確的話，那么特定的超鈾元素的同位素比其它同位素要穩定，這些同位素的放射性衰變過程可能非常慢。

(格倫·西奧多·西博格

)锝（Tc)TechnetiumTechneto~artificial人造元素（？）“第一個人造元素”

1914年，當發現元素的X射線光譜與它的原子序數之間的簡單關系后，曾有人預言43號“類錳”元素的存在。意大利人佩若爾（C.Perrier）和西格雷（E.G.Segre)1937年在回旋加速器中由氘核轟擊Mo原子產生，共22種同位素.1962年，99

Tc從非洲的瀝青鈾礦中分離，238U裂變產物97Tc的T1/2=61day,98Tc的T1/2=4.2106year,99Tc的T1/2=2.1105year$2000/g(1960年）$60/g(目前市場價）化學性質：與Re類似transactinide(錒后元素)的合成113和115新元素的報道(2003-2004年)：俄國和美國核科學家在回旋加速器中用鈣的同位素4820Ca轟擊24395Am觀察到4個115號元素，幾十毫秒后放出粒子，得到113號，113在1秒后再衰變為其他元素112號的半衰期為20微秒，即0.00002秒99年勞倫斯實驗室關于118元素的報道，實驗不能重復，沒有被承認60年代“穩定島”的假設?部分人造元素的半壽期序號9596979899100101102103104105106107符號AmCmBkCfEsFmMdNoLrRfHaUnhUnsHalflife433yr3.4105yr320d350yr20.5d100d1.27h3.1m31s4.3s1.5s0.9s4.7ms四.軟硬酸堿原理元素在周期表中的酸堿性規律2.Lewis酸堿3.軟硬酸堿在無機化學中的應用反應的類型？Ni+4CONi(CO)4R3N+BF3R3NBF3元素周期表中酸性和堿性元素的分布區域1.元素在周期表中的酸堿性第一過渡系金屬的氧化態和酸性的關系2.Lewis酸堿(電子酸堿)

A+:BA:B

酸堿酸堿加合物BCl3,BF3PPh3,NH3,R2O,R2S酸缺電子堿富電子Lewis酸堿的分子軌道示意圖

AlCl3(Lewis酸)作為傅-克烷基化反應的催化劑(Hard

andSoftAcidsandBases，HSAB）用于Lewis酸堿和

Br?nsted酸堿對硬酸Al3+的配位能力F

Cl

Br

I

對軟酸Hg2+的配位能力F

<Cl

Br

I

3.軟硬酸堿原理在無機化學中的應用

硬，軟和交界酸和堿結合的穩定常數親石元素：CaCO3,Li2CO3,CaF2,TiO2,ZrO2,

親硫元素:As2S3,HgS,Cu2S,Cd,Zn,Co,Fe,

Sb,BiHardacidsprefertobindtohardbases,softacidsprefertobindtosoftbases.

HardBorderlineSoftAcids:H+,Li+,