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BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA北京大学李克安教授化学课件目录CONTENTS•化学基础概念•化学反应原理•有机化学•物理化学•环境化学•实验与实践BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA01化学基础概念化学元素总结词化学元素是构成物质的基本单元,具有相同核电荷数的同一类原子的总称详细描述化学元素是构成物质的基础单元,它们具有相同的核电荷数,并且属于同一类别原子元素按照原子序数在周期表中进行排列,具有不同的性质和用途化学键总结词化学键是指分子或晶体中原子或离子间的相互作用力,是决定物质结构和性质的重要因素详细描述化学键是分子或晶体中原子或离子间的相互作用力,它决定了物质的结构和性质根据形成方式的不同,化学键可分为共价键、离子键、金属键等类型化学反应总结词化学反应是指分子经过变化后生成新分子的过程,是化学研究的基本内容之一详细描述化学反应是分子经过变化后生成新分子的过程,它涉及到分子内部结构的变化和能量的转化根据反应机理的不同,化学反应可分为分解反应、化合反应、置换反应等类型BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA02化学反应原理酸碱反应总结词理解酸碱反应的本质详细描述酸碱反应是化学反应中的一种重要类型,其本质是质子的转移酸是质子的提供者,而碱则是质子的接受者酸碱反应的平衡常数可以用来描述反应进行的程度氧化还原反应总结词掌握氧化还原反应的判断方法详细描述氧化还原反应涉及到电子的转移,其中氧化剂获得电子,还原剂失去电子判断氧化还原反应的方法包括根据化合价的变化、氧化数的变化以及电子的得失来进行判断配位反应总结词详细描述理解配位反应的原理及其在化学中的应配位反应是一种特殊的化学反应,其中配用位体通过配位键与中心原子结合形成配合VS物配位反应的原理包括配位键的形成、稳定性和变化等在化学中,配位反应广泛应用于无机化学、分析化学和络合物化学等领域BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA03有机化学有机化合物的分类010203烃类烃的衍生物天然有机化合物包括脂肪烃、芳香烃和杂烃分子中的氢原子被其他存在于自然界中的有机化环烃等,是构成有机物的基团取代后形成的化合物,合物,如糖类、氨基酸、主要类别如醇、醛、羧酸等蛋白质等有机化合物的结构与性质共价键分子轨道立体化学有机化合物中常见的共价分子轨道理论用于描述分有机化合物的三维结构决键包括单键、双键和三键,子中电子的分布和运动,定了其性质,如光学活性、它们决定了有机化合物的对理解有机化合物的性质对映异构等结构和性质具有重要意义有机合成与反应机理反应机理描述反应过程中分子如何相互作用有机合成和变化的详细步骤,是有机合成的基础通过一系列化学反应将简单原料转化为复杂有机物的过程催化剂在有机合成中使用的物质,可以加速反应进程并改变产物的选择性BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA04物理化学热力学基础热力学第一定律热力学第二定律热力学第三定律能量守恒定律,即封闭系统中,熵增加原理,即封闭系统中,自绝对熵的概念和计算方法,即绝能量不能消失或产生,只能从一发反应总是向着熵增加的方向进对熵是系统熵的最大可能值,对种形式转化为另一种形式行,也就是说,自发反应总是向于完全凝聚的系统,绝对熵等于着混乱度增加的方向进行零电化学电极电位电极反应动力学电极电位是表示电极反应的电化学势电极反应速率与电极电位、反应物浓的物理量,是电极反应的驱动力度、温度等因素之间的关系电解池和原电池电解池是将电能转化为化学能的装置,原电池是将化学能转化为电能的装置表面化学与胶体表面张力01液体表面由于表面层分子间距离比液体内部分子间距离大,分子间作用力表现为引力,从而使液体表面存在收缩的趋势,表面层分子所受的这种力称为表面张力表面活性剂02表面活性剂是一种在低浓度下能显著降低溶剂表面张力或液液界面张力的物质胶体03胶体是一种分散系,分散相粒子大小在1~100nm之间,胶体具有介稳性、丁达尔效应、布朗运动等性质BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA05环境化学环境污染与治理总结词环境污染的来源、影响和治理方法详细描述介绍环境污染的来源,如工业排放、汽车尾气、农业活动等,以及这些污染对人类健康和生态环境的负面影响讨论各种治理方法,包括技术处理、政策法规和公众参与等绿色化学与可持续发展总结词绿色化学的原则和实践,可持续发展在化学领域的应用详细描述介绍绿色化学的原则,如减少废物、设计更安全的化学品、提高能源效率等讨论如何将这些原则应用于实验设计和工业生产中,以实现可持续发展目标化学在环境保护中的应用总结词详细描述化学在环境监测、污染控制和生态修复中的介绍化学在环境监测中的应用,如分析空气、作用水和土壤中的污染物讨论化学在污染控制中的重要性,如污水处理、废气处理等同时,介绍生态修复的化学方法,如土壤修复和重金属离子固定BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA06实验与实践基础化学实验操作实验安全与防护了解实验室安全规定,掌握个人防护措施,预防实验事故发生实验器材使用学会正确使用常见化学实验器材,如烧杯、量筒、滴定管等实验数据处理掌握实验数据的记录、整理和计算方法,能够运用图表表示实验结果高级化学实验技术高效液相色谱法了解高效液相色谱法的原理和应用,掌握实验操作和数据处理方法气相色谱法了解气相色谱法的原理和应用,掌握实验操作和数据处理方法质谱分析掌握质谱分析的基本原理和应用,能够进行样品处理和结果分析化学实践与应用环境监测了解环境监测中化学的应用,掌握常见污染物的测定方法药物合成了解药物合成的基本原理和方法,能够进行常见药物的制备和质量控制材料科学了解材料科学中化学的应用,掌握常见材料的制备和性能测试方法。