现代化学进展综述省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、现现 代代 化化 学学 进进 展展(综(综 述)述)苏州大学化学化工学院苏州大学化学化工学院第1页1.当今中国大学化学教育、研究环境当今中国大学化学教育、研究环境2.现现代代化化学学进进展展第2页1.中国大学教育、研究环境中国大学教育、研究环境飞速发展之探究飞速发展之探究CollegeofChemistryandChemicalEngineeringSuzhou(Soochow)UniversityCHINA第3页一、当前中国科学研究现实状况中国年当年SCI论文数增加百分数占世界总数1981年1650篇0.3840000篇5.07%1依据美国汤姆逊科学信息研究所(ThomsonISI)第4页2
2、、1999-五年中,世全界在11个学科领域中发表论文引用次数最高前10名机构中,美国哈佛大学占有6个第一,中国科学院有两个学科名列第二分子生物学和遗传学、微生物学、临床医学、分子生物学和遗传学、微生物学、临床医学、免疫学物理学、神经科学、药理学、空间学、免疫学物理学、神经科学、药理学、空间学、生物学和生物化学生物学和生物化学化学化学 中国科学院名列第二中国科学院名列第二 材料科学材料科学 中国科学院名列第二中国科学院名列第二 第5页Angew.Chem.Int.Ed.Engl.2Acta.ChimicaSinica1J.Am.Chem.Soc.4Bull.Chem.Soc.Jpn.1Chem.
3、Eur.J.2Organometallic1J.Org.Chem5Chem.Lett.1Chem.Commun.2Chin.J.Chem.2Org.Lett.134Tetrahedron3TetrahedronLett.6J.Organomet.Chem.2Eur.J.Org.Chem11998席振锋教授发表主要论文统计第6页Helv.Chim.Acta.4Molecules2TetrahedronLett.5J.Org.Chem.2Chirality2J.Fluor.Chem2AppliedOrganometa.Chem1Tetrahedron:Asymmetry4Heterocycles1
4、Eur.J.Org.Chem2J.Organomet.Chem.1Chem.Commun.1Org.Lett.1Eur.J.Inorg.Chem1Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1J.Chem.Res.1Chin.J.Chem.2Tetrahedron134施敏教授发表主要论文统计第7页Angew.Chem.Int.Ed.Engl.6Acc.Chem.Res.1J.Am.Chem.Soc.2Bull.Chem.Soc.Jpn.1Chem.Eur.J.2Organometallic1J.Org.Chem10J.Combin.Chem.1Chem.Commun.4Chin.J.Che
5、m.2Org.Lett.10Synthesis2Tetrahedron3PureandAppl.Chem.2TetrahedronLett.4TetrahedronAsymmetry1NewJ.Chem.1Synlett.2Eur.J.Org.Chem156-施麻生明教授发表主要论文统计第8页RankAbbreviatedJournalTitleISSNTotalCitesImpactFactorImmediacyIndexArticlesCHEMREV0009-26653514821.02.260146ACCOUNTSCHEMRES0001-48421561615.01.350120CHEM
6、SOCREV0306-001247259.561.40035ANGEWCHEMINTEDIT1433-7851605268.421.776945JAMCHEMSOC0002-78631977946.51.2012680CHEM-EURJ0947-653997714.350.792578CHEMCOMMUN1359-7345457974.030.6091412ORGLETT1523-7060113104.090.8191189JORGCHEM0022-3263669433.290.7111439ORGANOMETALLICS0276-7333263413.370.669839外文期刊SCI影响因
7、子表(有机化学)第9页ADVSYNTHCATAL1615-41503833.780.411146SYNLETT0936-521497672.740.618510GREENCHEM1463-92627972.820.612139TETRAHEDRON0040-4020323012.640.5381098TETRAHEDRONLETT0040-4039623932.320.4952276EURJORGCHEM1434-193X40442.220.532466JCHEMSOCPERKT11472-7781129961.940.431376TETRAHEDRON-ASYMMETR0957-416690
8、882.170.262412NEWJCHEM1144-054642392.270.385312HELVCHIMACTA0018-019X81481.860.317341JORGANOMETCHEM0022-328X213202.00.402747第10页Pure&APPCHEM0033-454571771.470.196158CHIRALITY0899-004214381.570.414116CHEMLETT0366-7022120471.570.276616JPHYSORGCHEM0894-323013151.180.299117BCHEMSOCJPN0009-2673128851.230.
9、236347HETEROCYCLES0385-541447361.08328BIOORGCHEM0045-20686211.280.10728Synthesis2.07Syntheticcommunications0.85ULTRASONICSSONOCHEMISTRY1.537ChineseChem.Lett.0.34第11页二、飞速发展国内外环境分析二、飞速发展国内外环境分析1、中国政府对教育重视:在中国重点建设100所高等 学校,每个学校由国家投入3亿人民币和地方配套投入3 亿人民币,既改进了教学条件,又改进了教员生活待 遇;2、中国科学院设置百人计划工程,吸引了许多优异中国留 学生回去
10、建设祖国;3、教育部设置了出色青年基金项目,一样也吸引了许多优异 中国留学生回去建设祖国;4、地方政府设置特聘教授岗位,使一些优异青年教师一步 能够得到教授职位。第12页5、大批中国留学生放弃了在国外优越条件把学到 知识用往返报祖国,使中国科学研究与美国、日本差距在缩短;6、使许多教授和年轻教授年收入在610万人民币,处理 了培养儿女,家庭生活所需要费用,基本上没有后顾 之忧;7、许多教师有了自己住房(90150平方米),有了自己 汽车,有了自己研究室(80150平方米),能够做 自己想做事;8、能够自由地与国外交流,加强合作。第13页三、中国大学教育环境分析三、中国大学教育环境分析1、全国硕
11、士招生数量增加,使从事科研队伍快速增大;2、对硕士培养质量提出了明确要求,学校层次不一样,要求也不相同;3、对不一样教师也提出了不一样要求;4、发表论文数量和质量直接与教师工作津贴挂钩;5、政府对高等院校每五年检验评定一次,既检验教育质量又 检验科研水平;6、对各类研究室(国家级、省级、校级)每三到五年进行一 次评定,实施优胜劣汰。第14页比如比如:对硕士生、博士生要求:硕士生在校学习三年,第一年完成课程学分,第二年开始进试验室做毕业论文,学制三年,假如要申请硕士学位,必须完成一篇第一作者论文,有些课题组要求必须完成一篇SCI论文才能取得硕士学位;博士硕士必须完成三篇SCI论文才能申请博士学位
12、,往往都在5篇以上。第15页在职称上要求在职称上要求:普通情况下必须有5篇第一作者而且是SCI论文才能提升副教授;有10篇第一作者而且是SCI论文才能提升教授;当前科研水平都在提升,不一样学校又有不一样要求,不但需要看论文数量,还要看论文质量,而且能否取得国家自然科学基金项目或者其它重大项目也作为考评指标。所以许多年轻人都非常努力。因为30岁年轻人收入允许超出50岁人收入,不再按照资力来考虑酬劳,而是根据能力和贡献来考虑所得。第16页苏州大学化学化工学院00发表论文统计年论文总数关键论文SCI论文6544221034815198109532.25倍281158934.5倍校3731022011
13、85.5倍第17页2.现现代代化化学学进进展展(1)19世纪经典化学世纪经典化学道尔顿原子论,门捷列夫元素周期表等在原子层次上认识和研究化学;第18页元素周期表元素周期表HTimHelveyHeLiBeSolidsManMadeElementsBCNOFNeNaMgGasesLiquidsAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXeCsBaLaHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRnFrRaAcUnqUnpUnhUnsUnoUneUunUuuUubUutUuqUup
14、UuhUusUuoCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLuThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr无机化合物和有机化合物无机化合物和有机化合物第19页(2)20世纪近代化学世纪近代化学组成份子化学键本质,分子强相互作用和弱相互作用,分子催化,高分子材料结构与功效关系等在分子层次上认识和研究化学;第20页男性激素女性激素C.H.O第21页b-D-(-)核糖腺嘌呤嘌呤霉素嘌呤霉素(puromycin)蛋白质生长阻止剂蛋白质生长阻止剂C.H.O.N第22页(3)二十一世纪现代化学发展总趋势:a.微观与宏观相结合;b.静态和动态(过程)相结合;c.由简单到复杂,再由复杂到
15、简单。第23页联络:相互促进联络:相互促进相互转化相互转化硫氰酸铵尿素C.H.N.S第24页交融:相互结合形成新化合物交融:相互结合形成新化合物第25页第26页第27页21世纪当代化学特点世纪当代化学特点:1。一个速度:。一个速度:CAS登录新分子登录新分子60年增加年增加80倍倍一个定位:化学是中心科学一个定位:化学是中心科学2。二个关键:合成化学与分析化学合成份子。二个关键:合成化学与分析化学合成份子2572万种万种,识别生物分子识别生物分子5648万种万种3。三个头脑:理论化学、三个头脑:理论化学、计算化学、计算化学、化学信息学化学信息学4。四四条条腿:生命腿:生命、材料、材料、环境环境
16、、能源化学、能源化学5。五个五个“多多”:多交叉、多层次多交叉、多层次、多尺度、多尺度、多批量、多批量、多方法多方法分子尺度分子尺度纳米尺度纳米尺度微米尺度微米尺度宏观尺度宏观尺度0、1、2、3维结构维结构第28页一个速度:60年来化学发展速度仅次于信息科学美国化学文摘CAS登录化合物1955万种,1945年110万种1999年2340万种2005/5/208220万种,60年增加80倍平均每年增加700万种第29页一个定位:一个定位:数学和物理学是上游数学和物理学是上游领头领头(基础)(基础)科学科学。数学数学是研究是研究“数数”“形形”和和“系统系统”最最根本根本基础科学;基础科学;物理学
17、物理学是研究自然界物质能量系统是研究自然界物质能量系统最普遍规律科学;最普遍规律科学;化学化学是一门承上启下是一门承上启下中心科学中心科学,是创,是创造和识别新物质最多一门科学造和识别新物质最多一门科学生物学生物学是生物学生物学是前沿学科前沿学科第30页假如把科学比拟为长江假如把科学比拟为长江各门学科能够按照研究从简单到复杂分为:各门学科能够按照研究从简单到复杂分为:上游上游中游中游下游下游重庆重庆武汉武汉上海上海数学物理数学物理化学化学生物学生物学领头学科领头学科中心学科中心学科前沿学科前沿学科(化学要用数理、生物学要用数理化、医学要用数理化生)(化学要用数理、生物学要用数理化、医学要用数理
18、化生)上游、中游和下游科学之间关系:上游、中游和下游科学之间关系:下游科学下游科学生物学、医学、材料科学、信息科学、能源科学、环生物学、医学、材料科学、信息科学、能源科学、环境科学、社会科学等,是直接关系人类健康、社会发展境科学、社会科学等,是直接关系人类健康、社会发展朝阳科朝阳科学学,要借用数学、物理学和化学等上中游科学规律和方法,所,要借用数学、物理学和化学等上中游科学规律和方法,所以中学生一定要打好以中学生一定要打好“数理化数理化”基础。基础。第31页“数数理理化化生生”是四门主要基础科学是四门主要基础科学“数数理理化化生生”四门是中学必修传统学科,在四门是中学必修传统学科,在20世纪就
19、取得了辉煌成就,它们分别处于世纪就取得了辉煌成就,它们分别处于领头、中心、领头、中心、朝阳科学朝阳科学地位,都是非常主要,希望中学生和家长地位,都是非常主要,希望中学生和家长们都要重视它们。们都要重视它们。化学又是一门社会迫切需要实用科学,化学与人化学又是一门社会迫切需要实用科学,化学与人们衣食住行生活有非常紧密联络。化学是与资源、们衣食住行生活有非常紧密联络。化学是与资源、环境、能源、材料、信息、生命、地球、空间和核环境、能源、材料、信息、生命、地球、空间和核科学等朝阳科学(科学等朝阳科学(Sun-risesciences)都有紧密联络)都有紧密联络、交叉和渗透中心科学。交叉和渗透中心科学。
20、第32页21世纪当代化学四大任务世纪当代化学四大任务:1】创造广义分子(改造世界)】创造广义分子(改造世界)2】识别生物分子,了解生命现象化学机理】识别生物分子,了解生命现象化学机理(认识世界)(认识世界)3】认识化学规律(认识世界)】认识化学规律(认识世界)4】开发化学应用(改造和保护世界)保护环境】开发化学应用(改造和保护世界)保护环境绿色绿色“原子经济原子经济”化学保护健康新药品化化学保护健康新药品化学等学等第33页(4)未来化学研究模式未来化学研究模式(a)从实际问题中抽出化学基本问题来研究;(b)吸收其它学科新理论和新结果,孕育化学生长点;(c)与其它学科融合,开拓化学新领域;(d)
21、把握动向和时机,提出新思绪和新研究方向;(e)重视化学学科本身发展与整体科学枝术发展相结合。第34页(5)其它学科中基本化学问题其它学科中基本化学问题a.生命科学中基本化学问题生命现象作为一个复杂过程是以分子间相互作用引发一系列改变为基础。要从分子层次揭示过程复杂性,离不开化学科学,也要利用数理科学,信息科学理论及其研究思想,研究方法和技术伎俩。b.材料科学中基本化学问题材料是人类生存物质基础,而材料功效和用途基础在于它分子结构,化学是研究物质合成和分子结构。总结20世纪材料化学取得巨大进展,能够证实化学是新型材料源泉,也是材料科学发展推进力。第35页c.可连续发展基本化学问题可连续发展基本化
22、学问题可连续发展这是人类进步基本战略,它包含确保:1)人类生存;2)生存质量;3)生存安全。绿色化学和环境化学诺贝尔化学奖取得者Noyori化学家这么说道:现在有机化学工作者一些化学物质滥用,造成了对地球环境不希望影响是一件十分遗憾事,今后假如没有从生态化学和绿色化学观点去发展枝术,就无法使化学工业继续生存下去,恪守环境保护法规,保全环境这是化学工作者和化学产业界责任。第36页绿色化学最新进展绿色化学最新进展苏州大学化学化工学院苏州大学化学化工学院College of Chemistry and Chemical Engineering of Suzhou University第37页 绿绿色
23、色化化学学、又又称称环环境境友友好好化化学学(environmentally(environmentally benign benign chemistry)chemistry)或或清清洁洁化化学学(clean(clean chemistry),chemistry),即即用用化化学学技技术术和和方方法法把把使使用用和和生生产产对对人人类类健健康康和和安安全全,生生态态环环境境有有害害原原材材料料,产产物物及及副副产产物物降降低低到到最最低低。它它是是研研究究怎怎样样使使化化学学反反应应更更加加好好地地与与环环境境相相容容一一门门科科学学绿绿色色化化学学作作为为一一门门学学科科出出现现于于202
24、0世世纪纪9090年年代代初初、意意在在设设计计、创创造造和和应应用用化化学学产产品品及及工工艺艺、以以降降低低和和消消除除那那些些对对人人类类健健康康、小小区区安安全全、生生态态环环境境有有害害原原料料、试试剂剂、溶溶剂剂、产产物物等等使使用用和和生生成成从从原原料料、试试剂剂、溶溶剂剂选选择择、新新型型催催化化剂剂采采取取,到到反反应应过过程程和和目目标标产产物物及及能能量量消消耗耗优优化化,均均与与绿绿色色化化学学研研究究亲亲密密相相关关.第38页绿色溶剂和反应绿色溶剂和反应条件条件能量消耗优化能量消耗优化无毒无害及可再无毒无害及可再生材料生材料绿色试剂和合绿色试剂和合成路线成路线目标产
25、物优化目标产物优化绿色化学绿色化学Green Chemistry第39页绿色化学十二条原理绿色化学十二条原理:1.预防废物产生优于在其生成后再进行处理或清理预防废物产生优于在其生成后再进行处理或清理2.“当你浪费原料时候,你是在为此物质付出双份价钱:一份是支付作为原料费用,另一份是支付作为废物处理费用,因而,你没有从该物质上取得任何有用东西”。3.“一两预防胜于一斤治疗”2.合成方法应被设计成把反应过程中所用全部材料尽合成方法应被设计成把反应过程中所用全部材料尽可能多地转化到最终产物中可能多地转化到最终产物中3.“目标物产率100同时产生废物为0”第40页原子经济性反应原子经济性反应(重排反应
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