
绪论
1.学科分类
化学在发展过程中,依照所研究的分子类别和研究手段、目的、任务的不同,派生出不同层次的许多分支。在20世纪20年代以前,化学分为无机化学、有机化学、物理化学和分析化学四个分支。20年代以后,由于世界经济的高速发展,化学键的电子理论和量子力学的诞生、电子技术和计算机技术的兴起,化学研究在理论上和实验技术上都获得了新的手段,导致这门学科从30年代以来飞跃发展,出现了崭新的面貌。现在化学内容主要包括了物理化学、生物化学、无机化学、有机化学、应用化学、化学工程学、高分子化学七大分支学科(见图0-1)。

图0-1 现代化学主要学科分类
2.无机及分析化学的任务和基本内容
物质世界千变万化,对它们的性质、组成、作用和发展情况进行了解,是人们的基本要求。一般从无机化学入手,采用分析手段进行物质测试和研究。再学习有机化学、物理化学等。无机化学与分析化学二者紧密相连,密不可分,并为其他学科的学习打下基础。二者的主要内容和联系,见图0-2。

图0-2 无机与分析化学的任务与主要内容的关联
无机化学的任务是研究除烃和烃的衍生物外的所有化合物的结构、性质、反应和应用的学科。内容以物质结构理论和四大平衡为基础,讨论元素及其化合物的性质和反应。
分析化学的任务是通过对物质进行测定分析,研究物质的化学组成、含量、结构的学科。内容以四大滴定为主的化学分析及仪器分析法为基础,涵盖分析基本知识和操作技术等。
无机化学与分析化学,是化工行业的从业人员必备的化学基础知识,内容密切相关,因此将二者知识内容经过整合和优化(主要将四大平衡与四大滴定内容整合),形成一个有机整体,即无机及分析化学。
无机及分析化学的任务是讨论重要元素及其化合物的结构、性质、变化规律、物质组成及其测定的一般方法。学习无机及分析化学知识,与各专业对化学基础要求相结合,可以为相关工作的从业实践打下必要的基础。
3.无机及分析化学的项目化教学内容
无机及分析化学内容,主要包括物质的结构、化学反应及平衡基础知识、分析基础知识、四大平衡与四大滴定、元素和化合物知识等。本教材以职业技能项目导向形式编写。
化学基础理论知识,是化工、制药、环保、冶金等行业相关专业从业人员必备的学科知识,不仅要学懂,更要会用。基于此目的,本教材以实际化学反应和分析案例为载体,承载知识的解读和学习,适应项目化教学需要。
本教材中每一个项目内容以生活实例或职业案例导入,点明知识应用。其中每一个任务,以技能训练操作,融入知识解读,后附“知识宝库”讲解必要的原理和理论。
项目内容编排顺序为:“项目引入—任务书—技能训练和解析—知识宝库—职业技能测试—例题—习题”,整体符合学习者的认知规律。学习时,由生活实际导入项目内容,以任务内容的解读和分析,引导查阅“知识宝库”,进行原理和理论的学习。然后,进行任务实践和操作,得出结论。最后习题练习巩固理论知识的学习效果。
4.无机及分析化学的学习方法
①注重无机化学和分析化学的有机结合,以无机化学的原理作为分析化学分析实验的指导,以分析化学的方法手段去验证无机化学的原理理论,两者相辅相成,这样才能抓住要领,举一反三。
②注重自学能力培养。无机及分析化学将化学理论与分析方法手段有机地结合在一起,为培养学生自学能力提供了方便条件。只有具备了良好的自学能力,学生才能在将来的工作中应对层出不穷的新的理论知识、分析方法和手段。
③注重实用性。努力做到学生所学知识在工作中能够用到,并使学生具备学以致用的能力。
④注重创新。鼓励在现有基础上发现新的方法和手段。
5.无机及分析化学的应用和发展
随着科学的发展,无机化学产生了普通元素化学、无机高分子化学、稀有元素化学、无机合成化学、稀土元素化学、同位素化学、配位化学、金属间化合物化学等许多分支。分析化学也根据不同的任务产生了定性分析、定量分析、结构分析、形态分析、能态分析等相应的方法和手段。分析化学吸取当代科学技术的最新成就(包括化学、物理、数学、电子学、生物学等),利用物质的一切可以利用的性质,研究新的检测原理,开发新的仪器设备,建立表征测量的新方法和新技术,最大限度地从时间和空间的领域里获取物质的结构信息和质量信息。分析化学的发展又进一步促进了物质的表征和反应机理等的研究,推动无机化学迈向新的台阶,也为新型材料发明、应用和各学科的相关领域研究打下基础。它们在经济贸易、工业生产、国防建设、新材料、新能源开发、环境资源开发利用与保护、生命科学研究、法律执行、社会生活等诸多领域,发挥着不可或缺的作用。