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如何在大学获得成功？,日月光华，旦复旦兮,释义 日月光华照耀，辉煌而又辉煌。 出处 出自卿云歌，是上古时代的诗歌。相传功成身退的舜帝禅位给治水有功的大禹时，有才德的人、百官和舜帝同唱卿云歌。诗歌描绘了一幅政通人和的景象，表达了上古先民对美德的崇尚和圣人治国的政治理想。,博学而笃志，切问而近思,释义 博，广也。笃，厚也。志，识也。言广学而厚识之，使不忘。切问者，亲切问于己所学未悟之事，不泛滥问之也。近思者，思己历未能及之事，不远思也。若泛问所未学，远思所未达，则于所习者不精，所思者不解。 一个人心有远大理想就要有丰富的知识，要多多提出疑问，多多深入思考。对于自己的志向不能有过多的功利干扰，要淡薄名利，只有平静地看待这些才能更好地实现自己的理想。 出处 论语子张第十九，子夏曰：“博学而笃志，切问而近思，仁在其中矣。”,敬业乐群,释义 敬业：专心于学业；乐群：乐于与好朋友相处。专心学习，和同学融洽相处。 对自己的事业很尽职，和朋友相处很融洽。 出处 西汉戴圣礼记学记：“一年视离经辨志，三年视敬业乐群。” 引申 分张国粹美名扬，医道无涯几重光，药宗遑让群贤谱，尊师一手定元康。-致张道宗教授-2010年8月,大学心理学：正弦曲线,傅雷家书： “人一辈子都在高潮低潮中浮沉。惟有庸碌的人生活才如一潭死水；或者要有极高的修养，方能廓然无累，真正解脱。” “我们一辈子的追求，有史以来有多少世代的人追求的无非是完美。但完美永远是追求不到的，因为人的理想、幻想永无止境。所谓完美像水中花、镜中月，始终可望不可及。”,王国维 人间词话：古今之成大事业、大学问者，必经过三种之境界： “昨夜西风凋碧树。独上高楼，望尽天涯路。（晏殊蝶恋花） ”此第一境也。-首先要有执着的追求，登高望远，瞰察路径，明确目标与方向，了解事物的概貌。 “衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴。（柳永蝶恋花） ”此第二境也。-不是轻而易举，随便可得的，必须坚定不移，经过一番辛勤劳动，废寝忘食，孜孜以求，直至人瘦带宽也不后悔。 “众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。（辛弃疾青玉案） ”此第三境也。-必须有专注的精神，反复追寻、研究，下足功夫，自然会豁然贯通，有所发现，有所发明，就能够从必然王国进入自由王国。,大学学习的目的,寓言一则：传说有一天，神看到一个乞丐，动了怜悯之心。他对乞丐说：“我将满足你的一个愿望，你要什么我会给你什么。”说罢，怕乞丐不信，用手一指，乞丐面前出现了一个馒头；再一指，乞丐面前出现了一叠钱；再一指，乞丐面前出现了一队金砖。乞丐当然是看得目瞪口呆，神将那些收了回去，对乞丐说：“说吧，你想要什么？”乞丐回过神来，大喜道：“我要你的那只手指。” 知识积累助思想腾飞,普 通 化 学 (General Chemistry),金刚石 石墨 C60 （单层：石墨烯） （碳纳米管）,教材与参考书 教材： 现代化学原理（上、下册） （参考书） 金若水 王韵华 芮承国 编 高等教育出版社 2003年第1版 北京 参考书： 普通化学原理 （教材） 华彤文 陈景祖 编著 北京大学出版社 2005年第3版 北京 大学化学 傅献彩 主编 高等教育出版社 1999年第1版 北京 教材和参考书的使用 精读/研读 板块式/系统阅读,普通化学（上）课程内容,绪论 第一章 物质的聚集状态（气体、液体、溶液、固体） 第二章 化学热力学初步 第三章 化学平衡通论 第四章 化学动力学简介 第五章 酸碱平衡,如何学好普通化学？,对未知世界的强烈兴趣 “我们（科学工作者）所能拥有的最美好经历就是：世界是如此神奇和不可思议。这种情感是一切真正艺术和真正科学的摇篮。” -爱因斯坦 持之以恒，坚韧不拔 “我们从失败中比从成功中学到更多的智慧；我们从不成功的尝试中发现成功的方案；如果我们从不犯错，我们就什么也不能发现。” 一点哲学 “尽信书，则不如无书。” -孟子尽心篇下第三章 “模型(理论)是让人用的，不是让人信奉的。” -H. Thiel, 经济学原理 开拓视野 “那些只懂化学的人甚至没有真正理解化学。” （He who understands nothing but chemistry doesnt even understand chemistry.） -G. C. Lichtenberg,科学方法论,1）不断发展的科学理论 2）对实际工作具有指导意义的方法论 3）科学探索中多种方法论的综合应用 科学哲学： 卡尔波普尔（1902-1986）代表作：科学发现的逻辑、猜想与反驳：科学知识的增长、客观知识：一个进化论的研究 托马斯库恩（1922-1996）代表作：哥白尼革命和科学革命的结构,化学是一门在原子、分子层次上研究物质 的组成、结构、性质及其变化规律的科学。,化学是以研究物质的化学变化为主的科学。,Chemistry is the study of the properties of materials and the changes that materials undergo.,绪论 一、什么是化学？,21世纪的化学是研究泛分子。详言之，化 学是研究原子、分子片、结构单元、分子、高 分子、原子分子团簇、原子分子的激发态、过 渡态、吸附态、超分子、生物大分子、分子和 原子的各种不同维数、不同尺度和不同复杂程 度的聚集态和组装态，直到分子材料、分子器 件和分子机器的合成和反应，制备、剪裁和组 装，分离和分析，结构和构象，粒度和形貌， 物理和化学性能，生理和生物活性及其输运和 调控的作用机制，以及上述各方面的规律，相 互关系和应用的自然科学。 - 徐光宪-,化学的发展历史悠久、源远流长-化学简史,第一时期：远古的工艺化学时期。 主要是在偶然发现实践经验的直接启发下经过长期摸索而来的，化学知识还没有形成。这是化学的萌芽时期。,火的发现 陶器的制作 金属的冶炼 染色、酿造 造纸、火药等,五行学说(金、木、水、火、土） 四元素说（火、水、土、空气） 三要素说（硫、汞、盐）,第二时期：炼丹术和医药化学时期。,从公元前1500年到公元1650年，炼丹术士和炼金术士们，在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中，为求得长生不老的仙丹，为求得荣华富贵的黄金，开始了最早的化学实验。记载、总结炼丹术的书籍，在中国、阿拉伯、埃及、希腊都有不少。这一时期积累了许多物质间的化学变化，为化学的进一步发展准备了丰富的素材。这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。后来，炼丹术、炼金术几经盛衰，使人们更多地看到了它荒唐的一面。化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。在欧洲文艺复兴时期，出版了一些有关化学的书籍，第一次有了“化学”这个名词。英语的chemistry起源于alchemy，即炼金术。chemist至今还保留着两个相关的含义：化学家和药剂师。这些可以说是化学脱胎于炼金术和制药业的文化遗迹了。,第三时期：燃素化学、定量化学即近代化学时期 化学实现了从经验到理论的重大飞跃，真正被确立 为一门独立的学科，并出现了许多分支学科。,近代化学的奠基人- 波义耳 （Boyle 英国化学家和物理学家，1627-1691） 体积和压力的关系波义耳定律 第一个发明指示剂 首次定义酸碱 研究空气性质、磷光现象 波义耳把化学确立为科学。-恩格斯,“空谈毫无用处，一切来自实验”,构成自然界的基本材料是一种由原初的普遍物质构成的细小致密、不可分割的粒子。这种粒子结合成粒子团，粒子团再聚合成物体。,怀疑派化学家（1661）:用对话的体裁写作，四位哲学家在一起争论问题，第一位是怀疑派化学家（即作者本人）；第二位是逍遥派化学家，代表亚里斯多德的“四元素论”观点（土、水、气、火）；第三位是医药化学家，代表“三元素说”观点（盐、硫、汞）；第四位是在争论中保持中立的哲学家。辩论的结果是怀疑派化学家获胜，他认为“四元素”、“三元素”都不是构成万物的本源。,“ 元素是由某些不由任何其它物质所构成的原始的和简单的物质或完全纯净的物质，他们是用一般方法不能再分的更简单的物质。” “化学的对象和任务就是要寻找和认识物质的组成和性质。”,从1650年到1775年，随着冶金工业和实验室经验的积累，人们总结感性知识，认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素，燃烧的过程是可燃物中燃素放出的过程，可燃物放出燃素后成为灰烬。 1703年德国的施塔尔(Stahl)把燃素说系统化，他认为：火是由无数细小而活泼的微粒构成的物质实体，即燃素。一切可燃物中都含有燃素，任何与燃烧有关的化学变化都是物体吸收或释放燃素的过程 1772年瑞典的舍勒(Scheele)制得了氧气,近代化学之父 拉瓦锡 ( A.L.Lavoisier 法国化学家， 17431794）,1、物质燃烧时都放出光和热 2、物质只有在氧存在时才能燃烧 3、空气由两种成分构成。物质在空气中燃烧时吸收了其中的 氧，其增加的重量正好等于所吸收的氧的重量 4、非金属燃烧后通常变为酸；金属煅烧后生成的锻灰是金属 氧化物,Lavoisier 的燃烧的氧学说,1775年前后，拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说，开创了定量化学时期。1777年 发表燃烧概论，推翻了燃素说.,1799年 普罗斯提出了定比定律 1802年 法国费歇列出了第一个酸碱当量表 1803年 英国道尔顿提出原子论 1804年 英国的道尔顿提出倍比定律 1807年 英国的戴维首次用电解熔盐的方法取得了金属钾和钠 1808年 法国的盖吕萨克提出气体反应体积定律 1811年 意大利的阿佛加德罗提出分子假说 1828年 德国的维勒用无机物氰酸铵制出尿素 1834年 英国法拉第提出电解定律 1852年 英国弗兰克兰提出原子价的初步概念 1857年 德国凯库勒指出碳是四价 1860年 分子说得到世界公认 1861年 俄国的布特列洛夫提出并论述了化学结构学 1864年 挪威的古德贝格和瓦格发展和确立了质量作用定律 1867年 瑞典的诺尔贝制成用硅藻土吸收硝化甘油的炸药 1869年 俄国的门捷列夫提出了他的第一个元素周期表 1874年 荷兰的范特甫和法国的勒贝尔各自提出碳原子的正四面体理论 1884年 提出了勒沙特利原理 1887年 瑞典的阿仑尼乌斯提出了电离学说 1893年 瑞士的维尔纳提出了络合物的配位理论 1895年 德国的奥斯特瓦尔德提出催化剂概念 1911年 英国的卢瑟福提出原子核模型 1913年 丹麦的玻尔根据量子理论提出原子结构模型,道尔顿 原子论（1827） 阿伏加德罗 分子假说（1811） 门捷列夫 元素周期律（1869）,这一时期建立了不少化学基本定律，提出了原子学说，确定元素是用化学方法不能再分解的简单物质，发现了元素周期律，发展了有机结构理论。所有这一切都为现代化学的发展奠定了坚实的基础。,第四时期：科学相互渗透的现代化学时期,二十世纪初，量子论的发展使化学和物理学有了共同的语言，解决了化学上许多悬而未决的问题；另一方面，现代化学飞速发展，化学的理论、研究方法、实验技术以及应用等方面都有了深刻的变化，并衍生出更多的分支和交叉学科。特别是化学向生物学渗透，使蛋白质、酶的结构问题得到逐步解决。,二、化学是一门中心的、实用的、创造性的科学。,1、 化学为人类的进步提供了丰富物质基础,化学包含两类不同的工作：有些化学家在 研究自然界并试图了解它；同时另一些化学家 则在创造自然界不存在的新物质和寻找化学变 化的新途径。 化学不但能够大量制造各种自然界已有的物质，而且能够根据人类的需要创造出自然界本不存在的物质。大量的新反应、新试剂、新方法、新理论的发现，使合成化学家又创造了一个新的自然界。,2、基础研究取得重大突破，研究领域不断扩展,放射性和铀裂变的重大发现，打开了原子 物理学的大门。,化学键和和现代量子化学理论的建立，使 化学进入实验和理论计算并重的新时代，使人 们对分子的理性设计和剪裁成为可能。,化学动力学与分子动态学的研究，使人们 能深入到原子、分子的结构和内部运动，分子 间相互作用和碰撞过程来研究化学反应的速率 与机理。,3、推动了相关学科的发展， 促进了学科的交 叉与渗透,(1) 牵动其他学科向分子层次发展,生物学从描述性的科学发展成为20世纪末 的前沿学科，在很大程度上是依靠化学所提供 的理论、概念、方法，甚至试剂和材料。,生物小分子(糖、血红素、叶绿素、维生 素)的化学结构的研究。 生物大分子（蛋白质、酶）的分离提纯 技术及化学结构的研究 活性生物大分子的合成（维生素B12、胰 岛素）,VB12,Woodward (1965年，Nobel奖）,(2) 化学带动了材料科学的发展,三大合成高分子材料（人造纤维、人造橡胶、 塑料） 新型结构材料（各种合金、特种陶瓷、纳米 材料） 信息功能材料（液晶材料、电致发光材料、 非线性光学材料、光电信息存储材料、超导 材料） 生物工程材料（各种仿生材料）,(3) 化学实验方法学推动其它学科在分子 层次上观察和测定物质的变化过程。,化学家不仅合成了各种材料的新分子，更重要的是创立了研究物质结构和形态的理论、方法和实验手段，认识了物质的结构与性能之间的关系和规律，为设计具有各种特殊功能的化学品提供了有效的方法和手段。 化学不断研究和建立各种分析和检测方法，检测物质的组成、形态、结构、理化性质的原理、方法和技术，推动了各个学科的发展。,各种光谱、波谱、能谱技术 各种化学、生物传感器、微流技术 电子扫描隧道显微镜,4、 推动了化学及其相关工业的发展,石油化工 合成材料工业 合成氨工业 医药工业,能源工业 信息产业 生物技术产业 汽车工业 冶金工业 农业,化学为总管物质在分子层次上变化之学科，人类之衣、食、住、行无不仰给于化学所掌管之成百化学元素及其所组成之万千化合物和无数制剂、材料。化学具有实验和理论并重之传统，强于试验不言而喻，而其发展亦受惠于突出理论之思维，。在自然科学中，化学和物理俨然为共管物质及其运动之核心科学，遂有自然科学之轴心之称。 -唐有棋-,三、未来化学的作用和地位,1、 化学仍是解决食物短缺问题的主要学科之一,化学将从分子层次阐明和控制生物过程(如光合作用、动植物生长过程)的机理等方面，为研究开发高效安全肥料、饲料和肥料/饲料添加剂、农药、农用材料（如生物可降解农用薄膜）、环境友好的生物肥料、生物农药打下基础。 利用化学或生物的方法增加动植物食品的防病有效成分，改进食品储存加工方法，以减少不安全因素，保持有益成分等，都是化学研究的重要内容。,2、化学在能源和资源的合理开发和高效安全 利用中起关键作用,要研究高效洁净的燃料转化技术和控制低品位燃料的化学反应，使之既能保护环境，又能降低能源的成本。,要开发新能源，满足高效、洁净、经济、安全的要求。（太阳能、化学电源、燃料电池、天然气水合物）,矿产资源的再生利用。,3、化学继续推动材料科学的发展,微电子材料和器件 超导材料 新型纳米陶瓷 光纤通讯材料 聚合物结构材料 医用材料,4、 化学是提高人类生存质量和生存安全的有 效保障,环 境 化 学,通过研究各种物质和能的生物效应的化学 基础，找出最佳利用条件,研究开发对环境无害的化学品，研究对环 境无害的生产方式（绿色化学）,研究大环境和小环境中不利于健康的因素 的产生，并提出优化环境的途径,药 物 化 学,基因药物的研制,酶抑制剂的研究开发,手性药物的合成,中医药的现代化,常见病和多发病的研制(抗病毒药、 老年痴呆症、糖尿病等),四、化学的分支学科,化 学,无机化学( Inorganic Chemistry ) 有机化学( Organic Chemistry ) 分析化学 ( Analytic Chemistry) 物理化学 ( Physical Chemistry) 高分子化学 ( Polymer Chemistry ) 生物化学（Biochemistry ) 放射化学与核化学( Nuclear Chemistry),化 学,材料化学 能源化学 环境化学 地质化学 天体化学,化学生物学 化学信息学 有机光电子学,化学和自然科学其它领域的联系, 化学是实用性的科学,古代希腊的彩陶,我国商朝的青铜器,化学在二十世纪对人类社会的奉献, 化学是富有创造性的科学,化学家在研制新型聚合物,化学家按科学数据用计算机设计药物,