如何正确看待无机化学

如何正确看待无机化学

殷欣

（青海师范大学化学系青海西宁 810000）

摘要：针对无机化学是各大高校面对化学系新生开设的一门必修课程，是化学教育的重要组成部分，也是今后所有化学课程的基础，冲破“无机化学需要什么学什么”的狭义性。结合青海师范化学系学生的自身实际情况，对如何学习好这门课程以及这门课程究竟是什么进行探索。

关键词：化学无机化学

Abstract: in view of the inorganic chemistry is the department of colleges and universities face new to open a required course, is an important part of chemistry education, and also the foundation of all future chemistry course, break through \"inorganic chemistry need to learn what\" special sex. Combined with the actual situation of the department of qinghai normal, good to how to learn this course and the course exploring what in the world.

Keywords: chemistry inorganic chemistry

1、什么是化学?

学习无机化学首先我们不由得要先提到化学，那么什么是化学？化学（chemistry）是研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的科学。世界是由物质组成的，化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一，它是一门历史悠久而又富有活力的学科，它的成就是社会文明的重要标志。“化学”一词，若单从字面解释就是“变化的科学”。

化学如同物理一样皆为自然科学之基础科学。很多人称化学为“中心科学”(central science)，它是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的科学。分子的破裂和原子的重新组合是化学变化的基础。化学对我们认识和利用物质具有重要的作用，世界是由物质组成的，化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一，它是一门历史悠久而又富有活力的学科，它与人类进步和社会发展的关系非常密切，它的成就是社会文明的重要标志。从开始用火的原始社会，到使用各种人造物质的现代社会，人类都在享用化学成果。人类的生活能

够不断提高和改善，化学的贡献在其中起了重要的作用。化学是重要的基础科学之一，在与物理学、生物学、地理学、天文学等学科的相互渗透中，得到了迅速的发展，也推动了其他学科和技术的发展。例如，核酸化学的研究成果使今天的生物学从细胞水平提高到分子水平，建立了分子生物学；对各种星体的化学成分的分析，得出了元素分布的规律，发现了星际空间有简单化合物的存在，为天体演化和现代宇宙学提供了实验数据，还丰富了自然辩证法的内容。

2、什么是无机化学？

无机化学（Inorganic Chemistry）是研究无机物质的组成、性质、结构和反应的科学，它是化学中最古老的分支学科。无机化学是研究无机化合物的化学，是化学领域的一个重要分支。

通常无机化合物与有机化合物相对，指不含C-H键的化合物，因此一氧化碳、二氧化碳、二硫化碳、氰化物、硫氰酸盐、碳酸及碳酸盐等都属于无机化学研究的范畴。但这二者界限并不严格，之间有较大的重叠，有机金属化学即是一例。物质包括所有化学元素，碳化合物以外的化合物，5种和其他几种的简单的碳化合物。（除二氧化碳、一氧化碳、碳酸、二硫化碳、碳酸盐等简单的碳化合物仍属无机物质外，其余均属于有机物质。）无机化学是除碳氢化合物及其衍生物外，对所有元素及其化合物的性质和他们的反应进行实验研究和理论解释的科学，是化学学科中发展最早的一个分支学科。

过去认为无机物质即无生命的物质，如岩石、土壤，矿物、水等；而有机物质则是由有生命的动物和植物产生，如蛋白质、油脂、淀粉、纤维素、尿素等。1828年德意志化学家维勒从无机物氰酸铵制得尿素，从而破除了有机物只能由生命力产生的迷信，明确了这两类物质都是由化学力结合而成。现在这两类物质是按上述组分不同而划分的。化学还有其它细分类。

3、无机化学的发展史是什么呢？

如至少在公元前6000年，中国原始人即知烧粘土制陶器，并逐渐发展为彩陶、白陶，釉陶和瓷器。公元前5000年左右，人类发现天然铜性质坚韧，用作器具不易破损。后又观察到铜矿石如孔雀石(碱式碳酸铜）与燃炽的木炭接触而被分解为氧化铜，进而被还原为金属铜，经过反复观察和试验，终于掌握以木炭还原铜矿石的炼铜技术。以后又陆续掌握炼锡、炼锌、炼镍等技术。中国在春秋战国

时代即掌握了从铁矿冶铁和由铁炼钢的技术，公元前2世纪中国发现铁能与铜化合物溶液反应产生铜，这个反应成为后来生产铜的方法之一。

化合物方面，在公元前17世纪的殷商时代即知食盐(氯化钠）是调味品，苦盐（硫酸镁）的味苦。公元前五世纪已有琉璃(聚硅酸盐）器皿。公元七世纪，中国即有焰硝(硝酸钾）、硫黄和木炭做成火药的记载。明朝宋应星在1637年刊行的《天工开物》中详细记述了中国古代手工业技术，其中有陶瓷器、铜、钢铁、食盐、焰硝、石灰、红矾、黄矾、等几十种无机物的生产过程。由此可见，在化学科学建立前，人类已掌握了大量无机化学的知识和技术。

古代的炼丹术是化学科学的先驱，炼丹术就是企图将丹砂(硫化汞）之类药剂变成黄金，并炼制出长生不老之丹的方术。中国金丹术始于公元前2、3世纪的秦汉时代。公元142年中国金丹家魏伯阳所著的《周易参同契》是世界上最古的论述金丹术的书，约在360年有葛洪著的《抱朴子》，这两本书记载了60多种无机物和它们的许多变化。约在公元8世纪，欧洲金丹术兴起，后来欧洲的金丹术逐渐演进为近代的化学科学，而中国的金丹术则未能进一步演进。

金丹家关于无机物变化的知识主要从实验中得来。他们设计制造了加热炉、反应室、蒸馏器、研磨器等实验用具。金丹家所追求的目的虽属荒诞，但所使用的操作方法和积累的感性知识，却成为化学科学的前驱。

由于最初化学所研究的多为无机物，所以近代无机化学的建立就标志着近代化学的创始。建立近代化学贡献最大的化学家有三人，即英国的玻意耳、法国的拉瓦锡和英国的道尔顿。玻意耳在化学方面进行过很多实验，如磷、氢的制备，金属在酸中的溶解以及硫、氢等物的燃烧。他从实验结果阐述了元素和化合物的区别，提出元素是一种不能分出其他物质的物质。这些新概念和新观点，把化学这门科学的研究引上了正确的路线，对建立近代化学作出了卓越的贡献。拉瓦锡采用天平作为研究物质变化的重要工具，进行了硫、磷的燃烧，锡、汞等金属在空气中加热的定量实验，确立了物质的燃烧是氧化作用的正确概念，推翻了盛行百年之久的燃素说。拉瓦锡在大量定量实验的基础上，于1774年提出质量守恒定律，即在化学变化中，物质的质量不变。1789年，在他所著的《化学概要》中，提出第一个化学元素分类表和新的化学命名法，并运用正确的定量观点，叙述当

时的化学知识，从而奠定了近代化学的基础。由于拉瓦锡的提倡，天平开始普遍应用于化合物组成和变化的研究。

1799年，法国化学家普鲁斯特归纳化合物组成测定的结果，提出定比定律，即每个化合物各组分元素的重量皆有一定比例。结合质量守恒定律，1803年道尔顿提出原子学说，宣布一切元素都是由不能再分割、不能毁灭的称为原子的微粒所组成。并从这个学说引伸出倍比定律，即如果两种元素化合成几种不同的化合物，则在这些化合物中，与一定重量的甲元素化合的乙元素的重量必互成简单的整数比。这个推论得到定量实验结果的充分印证。原子学说建立后，化学这门科学开始宣告成立。19世纪30年代，已知的元素已达60多种，俄国化学家门捷列夫研究了这些元素的性质，在1869年提出元素周期律：元素的性质随着元素原子量的增加呈周期性的变化。这个定律揭示了化学元素的自然系统分类。元素周期表就是根据周期律将化学元素按周期和族类排列的，周期律对于无机化学的研究、应用起了极为重要的作用。

目前已知的元素共109种，其中94种存在于自然界，15种是人造的。代表化学元素的符号大都是拉丁文名称缩写。中文名称有些是中国自古以来就熟知的元素，如金、铝、铜、铁、锡、硫、砷、磷等；有些是由外文音译的，如钠、锰、铀、氦等；也有按意新创的，如氢（轻的气）、溴（臭的水）、铂（白色的金，同时也是外文名字的译音）等。周期律对化学的发展起着重大的推动作用。根据周期律，门捷列夫曾预言当时尚未发现的元素的存在和性质。周期律还指导了对元素及其化合物性质的系统研究，成为现代物质结构理论发展的基础。系统无机化学一般就是指按周期分类对元素及其化合物的性质、结构及其反应所进行的叙述和讨论。19世纪末的一系列发现，开创了现代无机化学；1895年伦琴发现 X 射线；1896年贝克勒尔发现铀的放射性；1897年汤姆逊发现电子；1898年，居里夫妇发现钋和镭的放射性。20世纪初卢瑟福和玻尔提出原子是由原子核和电子所组成的结构模型，改变了道尔顿原子学说的原子不可再分的观念。1916年科塞尔提出电价键理论，路易斯提出共价键理论，圆满地解释了元素的原子价和化合物的结构等问题。1924年，德布罗意提出电子等物质微粒具有波粒二象性的理论；1926年，薛定谔建立微粒运动的波动方程；次年，海特勒和伦敦应用

量子力学处理氢分子，证明在氢分子中的两个氢核间，电子几率密度有显著的集中，从而提出了化学键的现代观点。

此后，经过几方面的工作，发展成为化学键的价键理论、分子轨道理论和配位场理论。这三个基本理论是现代无机化学的理论基础。

4、无机化学主要研究什么呢？

无机化学在成立之初，其知识内容已有四类，即事实、概念、定律和学说。用感官直接观察事物所得的材料，称为事实；对于事物的具体特征加以分析、比较、综合和概括得到概念，如元素、化合物、化合、化分、氧化、还原、原子等皆是无机化学最初明确的概念；组合相应的概念以概括相同的事实则成定律，例如，不同元素化合成各种各样的化合物，总结它们的定量关系得出质量守恒、定比、倍比等定律；建立新概念以说明有关的定律，该新概念又经实验证明为正确的，即成学说。例如，原子学说可以说明当时已成立的有关元素化合重量关系的各定律。

化学知识的这种派生关系表明它们之间的内在联系。定律综合事实，学说解释并贯串定律，从而把整个化学内容组织成为一个有系统的科学知识。人们认为近代化学是在道尔顿创立原子学说之后建立起来的，因为该学说把当时的化学内容进行了科学系统化。

系统的化学知识是按照科学方法进行研究的。科学方法主要分为三步：

①搜集事实搜集的方法有观察和实验。实验是控制条件下的观察。化学研究特别重视实验，因为自然界的化学变化现象都很复杂，直接观察不易得到事物的本质。例如，铁生锈是常见的化学变化，若不控制发生作用的条件，如水气、氧、二氧化碳、空气中的杂质和温度等就不易了解所起的反应和所形成的产物。

无论观察或实验，所搜集的事实必须切实准确。化学实验中的各种操作，如沉淀、过滤、灼烧、称重、蒸馏、滴定、结晶、萃取等等，都是在控制条件下获得正确可靠事实知识的实验手段。正确知识的获得，既要靠熟练的技术，也要靠精密的仪器，近代化学是由天平的应用开始的。通过对每一现象的测量，并用数字表示，才算对此现象有了确切知识。

②建立定律古代化学工艺和金丹术积累的化学知识虽然很多，但不能称为科学。要知识成为科学，必须将搜集到的大量事实加以分析比较，去粗取精，由

此及彼地将类似的事实归纳成为定律。例如普鲁斯特注意化合物的成分，他分析了大量的、采自世界各地的、天然的和人工合成的多种化合物，经过八年的努力后发现每一种化合物的组成都是完全相同的，于是归纳这类事实，提出定比定律。

③创立学说化学定律虽比事实为少，但为数仍多，而且各自分立，互不相关。化学家要求理解各定律的意义及其相互关系。道尔顿由表及里地提出物质由原子构成的概念，创立原子学说，解释了关于元素化合和化合物变化的重量关系的各个定律，并使之连贯起来，从而将化学知识按其形成的层次组织成为一门系统的科学。

由于各学科的深入发展和学科间的相互渗透，形成许多跨学科的新的研究领域。无机化学与其他学科结合而形成的新兴研究领域很多，例如生物无机化学就是无机化学与生物化学结合的边缘学科。现代物理实验方法如：X射线、中子衍射、电子衍射、磁共振、光谱、质谱、色谱等方法的应用，使无机物的研究由宏观深入到微观，从而将元素及其化合物的性质和反应同结构联系起来，形成现代无机化学。现代无机化学就是应用现代物理技术及物质微观结构的观点来研究和阐述化学元素及其所有无机化合物的组成、性能、结构和反应的科学。无机化学的发展趋向主要是新型化合物的合成和应用，以及新研究领域的开辟和建立。5、那么如何学好无机化学？

无机化学是重要的基础学科，研究物质的组成、结构、性质、及其变化规律。在大一这个阶段我们主要学习无机化学、无机化学实验。化学是为适应理科各专业的特点和需要而开设的一门化学基础课。

学好的方法有哪些呢？

①课前预习：在学习新课以前要先自学一遍，这样能对教师本节课要讲授的内容有所了解，听课时特别要注意预习时未理解的部分。

课堂认真听讲：课堂听讲十分关键。听讲时要紧跟老师的思路，积极思考，产生共鸣。听课时适当做些笔记，有利于课后复习，也有利于在课堂集中注意力。②课后复习：课后的复习是消化和掌握所学知识的重要过程。本门课程的特点是理论性较强，有些概念比较抽象，不能企图一听就懂，一看就会。一定要通过反复自学和思考，才能逐渐加深理解并掌握其实质。

③课后作业：课后完成一定量的习题有助于深入理解课堂内部。也有助于培养独立思考和自学能力的极好方法。每次课后，老师会布置一些习题。大学要认真解答。望独立完成，按时交作业。

④查阅参考书：除预习、复习、做练习外，阅读参考书是一个重要环节。也是培养独立思考和自学能力的极好方法。

除了学好课本的内容，还必须重视无机化学实验，实验不仅能验证课本中的内容，有助于加深对所学知识的理解。而且还能锻炼大家的动手能力和实践能力。

6、无机化学的学习任务是什么？

无机化学课程的任务是使学生掌握无机化学的基础理论，基本知识,化学反应的一般规律和基本化学计算方法；加强对化学反应现象的理解；加强无机化学实验操作技能的训练；树立爱国主义和辩证唯物主义世界观；培养理论联系实际能力、分析问题和解决问题的能力，为后续课程的学习、职业资格证书的考取及从事化工技术工作打下坚实的基础。学习无机化学,首先要正确理解并牢固掌握基本概念、基础理论、基本知识和基本研究方法；要及时整理笔记，列出重点，学会分层次（了解、理解、掌握）学习、记忆知识；要注意知识条件性、局限性，深入认识化学变化的基本规律；要注意知识的连续性，学会理论联系实际，如学习元素部分知识时,要以元素周期律为基础,以物质的性质为中心,再从性质理解物质存在、制法、保存、检验和用途等内容，使知识既主次分明,又系统条理；要养成良好的学习习惯，做好预习、复习，按时完成作业，及时归纳总结,不断提高学习效果。无机化学是一门实验属性极强的科学，实验课是本课的重要组成部分。通过实验,可以进一步认识物质的化学性质，揭示化学变化规律，理解、巩固化学知识，建立化学意识，实现感性认识上升到理性认识的飞跃。因此,要正确操作、仔细观察，认真分析实验现象所反映的实质, 提高实验动手能力、观察能力和总结能力。

通过以上六点我相信大家能对无机化学的认识有所改观，也了解到认识到无机化学是化学专业的第一门基础课,学生在学习完无机化学以后继而学习专业的其他课程。无机化学是化学系课程中的荃础,担负着承前启后的任务。通过中学化学教学,要求学生熟练地掌握重要的常用化学符号、分子式、化学方程式等化学术语:掌握一些有重要用途的元素、化合物知识和基本化学概念、化学定律、物

质结构、元素周期律、电离、化学平衡等化学基础理论,学会和熟练地掌握一些常用的化学实验和计算技能;能初步了解化学在工农业生产以及现代科学技术中的应用和发展趋势,能用辩证唯物主义观点认识一些简单的化学问题。综合大纲中各年级的教学内容,中学化学在无机方面内容还是比较全面的,在基本理论方面,介绍了物质结构、电子云、s、p电子,周期律、价键理论、化学反应速度、平衡、电离理论等,也涉及了活化能、价键、络合物等内容,但对这些理论只是作了初步的介绍,简单地叙述和应用了有关结论,对元素及其化合物方面只对常见元素及其重要化合物的主要化学性质作了介绍,没有系统地根据周期系从反应原理阐述无机反应的规律，涉及无机化合物的结构以及结构与性质关系不多。学习有机化学、物理化学、分析化学等等课程，一般都需要无机化学识基础,而无机化学课程中涉及的许多荃础理论,在这些课程中还要进一步深入地进行专题学习。从以上情况看无机化学是一门承前启后的重要基础课。

参考文献：

1.武汉大学化学系“无机化学在化学专业课程中的地位与任务”

2.高等教育出版社《无机化学上册第四版》

3.高等教育出版社《无机化学下册第四版》

书目的详细信息

《无机化学实验》

ISBN/价格：978-7-04-013837-5:CNY15.40

作品语种：chi

出版国别：CN 110000

题名责任者项：无机化学实验/.大连理工大学无机化学教研室

版本项：第2版

出版发行项：北京:,高等教育出版社:,2004.6

载体形态项：213页:;+图:;+23cm

题名主题：无机化学高等学校

中图分类：O61-33

团体名称等同：大连理工大学著

记录来源：CN TL 20050404

豆瓣简介：《无机化学实验(第2版)》是大连理工大学无机化学教研室编写的面向21世纪课程教材和普通高等教育“九五”国家级重点教材《无机化学》（第四

版）的配套实验教材。《无机化学实验（第2版）》是在第一版的基础上，

结合多年教学改革实践编写而成。全书共分十章，内容除绪言、实验室基本

知识、实验数据处理、常用仪器及基本操作、实验基本操作等基本知识外，

实验内容按照物理化学量及常数的测定，化学反应原理与物质结构基础，元

素化合物的性质，无机化合物的提纯与制备、综合性、设计性和研究性实验

等采用模块结构编写；精选实验内容，削减验证性实验，增加综合性、设计

性、研究性实验和微型化学实验内容；改变照方配药的传统模式，注重学生

分析解决问题和创新能力的培养；努力做到实验原理简明扼要，实验内容反

映工科实验的特点，体现面向21世纪化学系列课程教学改革的研究成果。

《无机化学实验（第2版）》可与《无机化学》（第四版）配套使用，也可

供选择其他版本工科化学教材的学校使用。

无机化学

ISBN/价格：7-5025-5903-5:CNY29.00

作品语种：chi

出版国别：CN 110000

题名责任者项：无机化学/.王秀芳主编

版本项：第2版

出版发行项：北京:,化学工业出版社教材出版中心:,2005.7

载体形态项：192页,[1]页图版:;+图:;+26cm:;+附练习册1册(95页;26cm)

一般附注：中等职业学校教材

提要文摘：本书共十章，主要内容包括物质的量及其应用，气体定律，卤素，碱金属，物质结构、元素周期律，几种非金属及其化合物，化学反应速率和化学平衡，

电解质溶液，氧化还原反应和电化学，几种金属及其化合物。该书配有《无

机化学练习册》。本书既可用做化工技工学校化工工艺、化工分析等专业的

统编教材，也可作为其他技工学校相关专业的教学用书及职工自学和工人培

训用书。

题名主题：无机化学专业学校

中图分类：O61-43

个人名称等同：王秀芳主编

记录来源：CN ILAS 20050911

豆瓣简介：本书共十章，主要内容包括物质的量及其应用，气体定律，卤素，碱金属，物质结构、元素周期律，几种非金属及其化合物，化学反应速率和化学平衡，

电解质溶液，氧化还原反应和电化学，几种金属及其化合物。该书配有《无

机化学练习册》。本书既可用做化工技工学校化工工艺、化工分析等专业

的统编教材，也可作为其他技工学校相关专业的教学用书及职工自学和工人

培训用书。