第一章绪论成教药学教学课件

第一章第一章 绪绪 论论1.化学研究的内容与分支化学研究的内容与分支 化学属于化学属于自然科学自然科学，研究对象是物质，研究对象是物质及其运动形式。及其运动形式。从分子、原子或离子层次上研究物质从分子、原子或离子层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律和的组成、结构、性质及其变化规律和变化条件的科学。变化条件的科学。第一节第一节 基础化学课程的地位和作用基础化学课程的地位和作用1 1化学的化学的中心学科中心学科地位地位生物化学生物化学 药物化学药物化学 食品化学食品化学 环境化学环境化学 地球化学地球化学2 22.化学与药学及医学的重要关系化学与药学及医学的重要关系化学化学药学药学病理生理研究病理生理研究预防医药学预防医药学医用材料医用材料临床检验临床检验3 3医用生物材料医用生物材料4 43.基础化学内容基础化学内容溶液溶液的基本性质的基本性质 水、电解质、酸碱平衡水、电解质、酸碱平衡 化学反应的本质和特性化学反应的本质和特性 化学的基本原理化学的基本原理 化学热力学化学热力学 化学动力学化学动力学 物质的结构和性质物质的结构和性质5 5第二节第二节 我国的法定计量单位我国的法定计量单位 自学自学 要求：熟悉要求：熟悉 P307 附录一附录一6 6第三节第三节 有效数字有效数字概念：概念：是既能表达数值大小是既能表达数值大小,又能表明测量又能表明测量值准确程度的数字表示方法。它包括所有的值准确程度的数字表示方法。它包括所有的准确数字和末位的一位可疑数字，可疑数字准确数字和末位的一位可疑数字，可疑数字的误差为的误差为1。一、一、有效数字有效数字(significantfigure)7 7滴定管读数：滴定管读数：23.26mL分析天平称量：分析天平称量：1.2123g万分之一天平万分之一天平1.212g千分之一天平千分之一天平有效数字的作用：有效数字的作用：1.表示数值的大小表示数值的大小2.反映测量的精确程度反映测量的精确程度8 8(1)数据中的数据中的“0”作具体分析：作具体分析：“0”作为定位时作为定位时是非有效数字，在数字中间和有小数点时末尾是非有效数字，在数字中间和有小数点时末尾为有效数字。为有效数字。有效数字的位数确定有效数字的位数确定如如:1.008430819.08%四位有效数字四位有效数字1.003.50%三位有效数字三位有效数字0.90.05%一位有效数字一位有效数字5200?根据科学记数法来确定根据科学记数法来确定9 9(3)常数常数等非测量所得数据，视为无限多等非测量所得数据，视为无限多位有效数字。位有效数字。(4)pH、pKa等对数值，有效数字位数仅取等对数值，有效数字位数仅取决于小数部分数字的位数。决于小数部分数字的位数。pH=10.20两位两位(2)倍数或分数，不是由测量所得，不受有倍数或分数，不是由测量所得，不受有效数字位数的限制。效数字位数的限制。H+=6.310-1110101.0008431810.100010.98%0.03821.9810-10540.00400.0521053600100pH=11.20试判断下列数字的有效数字位数试判断下列数字的有效数字位数1111二、有效数字的修约规则二、有效数字的修约规则修约：修约：当实验测定值和计算值的有效位数确定之后，当实验测定值和计算值的有效位数确定之后，当实验测定值和计算值的有效位数确定之后，当实验测定值和计算值的有效位数确定之后，对其后面的多余数字进行取舍的过程。对其后面的多余数字进行取舍的过程。对其后面的多余数字进行取舍的过程。对其后面的多余数字进行取舍的过程。移液管移液管最小刻度最小刻度0.1mL量筒量筒最小刻度最小刻度1mL烧杯烧杯最小刻度最小刻度10mL+10.00+20.0+50=？80.0080.080mL12121.“四舍六入五成双四舍六入五成双”15.024215.026315.025115.025015.035015.0215.0315.0315.0215.04例例.将下列数据修约为四位有效数字将下列数据修约为四位有效数字：13132.禁止分次修约禁止分次修约只允许对原测量值一次修约至所需位数只允许对原测量值一次修约至所需位数如：将如：将2.3457修约为两位有效数字修约为两位有效数字2.34572.3462.352.42.33.需经计算的结果，应先计算后修约需经计算的结果，应先计算后修约14141.加减法：加减法：三、有效数字的运算规则三、有效数字的运算规则0.0121+12.56+7.8432=20.415320.42和差计算结果有效数字的保留，应与和差计算结果有效数字的保留，应与小数点小数点后位数后位数最少者最少者，即，即绝对误差绝对误差最大最大者相同。者相同。15152.乘除法：乘除法：积商结果有效数字应保留的位数，应与积商结果有效数字应保留的位数，应与有效有效数字位数数字位数最少者，最少者，即即相对误差相对误差最大最大者相同。者相同。如如：(0.014224.43305.84)/28.7=3.69683.7016163.乘方或开方时，结果有效数字位数不变。乘方或开方时，结果有效数字位数不变。1717第四节第四节 量纲分析量纲分析 化学计算的方程式往往是化学计算的方程式往往是化学计算的方程式往往是化学计算的方程式往往是量量量量的方程式，表示物理量的方程式，表示物理量的方程式，表示物理量的方程式，表示物理量之间的关系。之间的关系。之间的关系。之间的关系。量量量量可以定量地表示为量的数值和量的单位的乘积：可以定量地表示为量的数值和量的单位的乘积：可以定量地表示为量的数值和量的单位的乘积：可以定量地表示为量的数值和量的单位的乘积：式中：式中：式中：式中：A A为物理量的符号，为物理量的符号，为物理量的符号，为物理量的符号，A A 为单位的符号，为单位的符号，为单位的符号，为单位的符号，A A 是以单位是以单位是以单位是以单位 A A 表示量表示量表示量表示量A A的数值。的数值。的数值。的数值。A=AA1818量方程式计算的每一个步骤中物理量数据量方程式计算的每一个步骤中物理量数据都应该带单位。都应该带单位。这些单位在计算时或保留、或相乘、或相这些单位在计算时或保留、或相乘、或相除、或除、或“抵消抵消”，称为，称为量纲分析量纲分析。量纲分析量纲分析(dimensional analysis)1919换算因子换算因子换算因子换算因子是分子和分母表示具有不同单位的同一是分子和分母表示具有不同单位的同一是分子和分母表示具有不同单位的同一是分子和分母表示具有不同单位的同一物理量的分数形式。换算因子的运用是量纲分析物理量的分数形式。换算因子的运用是量纲分析物理量的分数形式。换算因子的运用是量纲分析物理量的分数形式。换算因子的运用是量纲分析的关键。的关键。的关键。的关键。换算因子换算因子(conversion factor)此外，相关联的不同物理量之间的相互换算也可此外，相关联的不同物理量之间的相互换算也可此外，相关联的不同物理量之间的相互换算也可此外，相关联的不同物理量之间的相互换算也可作换算因子处理。例如，由密度相关联，溶液的作换算因子处理。例如，由密度相关联，溶液的作换算因子处理。例如，由密度相关联，溶液的作换算因子处理。例如，由密度相关联，溶液的质量和体积可以相互换算。质量和体积可以相互换算。质量和体积可以相互换算。质量和体积可以相互换算。例如液体体积的换算，例如液体体积的换算，例如液体体积的换算，例如液体体积的换算，1L=1000mL1L=1000mL，所以换算，所以换算，所以换算，所以换算因子是：因子是：因子是：因子是：2020第五节第五节 分散系统与混合物分散系统与混合物 的组成标度的组成标度 此节为本章重点内容此节为本章重点内容2121一、分散系及其分类一、分散系及其分类一种或数种物质分散在另一种物质中所成的一种或数种物质分散在另一种物质中所成的系统称系统称分散系分散系(dispersedsystem)。被分散的物。被分散的物质称质称分散相分散相(dispersedphase)，而容纳分散相的，而容纳分散相的连续介质称连续介质称分散介质分散介质(dispersedmedium)。分散相分散相+分散介质分散介质=分散系分散系溶质溶质+溶剂溶剂=溶液溶液2222二、混合物的组成标度二、混合物的组成标度2323溶液组分含量的表示方法溶液组分含量的表示方法物质的量浓度物质的量浓度当量浓度当量浓度克分子浓度克分子浓度百分浓度百分浓度(%)比例浓度比例浓度(1:X)ppm与与ppb浓度浓度溶质与溶液（或溶质与溶液（或溶剂）的相对量溶剂）的相对量表表示示方方法法一定体积溶液中一定体积溶液中所含溶质的量所含溶质的量2424摩尔摩尔：是一系统的物质的量，该系统所包含的：是一系统的物质的量，该系统所包含的基本单元数与基本单元数与0.012 kg碳碳12的原子数目的原子数目相等。相等。（阿伏加德罗常数（阿伏加德罗常数L6.0221023 mol-1）物质的量物质的量：是表示物质数量的基本物理量：是表示物质数量的基本物理量物质的量基本单位：摩尔（物质的量基本单位：摩尔（mole）（一）物质的量（一）物质的量2525两个注意两个注意:I.摩尔摩尔不是不是质量的单位；质量的单位；II.要指明基本单元。可以是原子、分子、离子要指明基本单元。可以是原子、分子、离子以及其他粒子或这些粒子的特定组合体。以及其他粒子或这些粒子的特定组合体。基本单元的选取是任意的，可以实际存在，基本单元的选取是任意的，可以实际存在，也可以想象存在。也可以想象存在。如如：H、H2、H2O、H3O+、SO42-、(2H2+O2)、(1/2)H2SO4等等2626物质物质B的物质的量的物质的量nB=mB/MBMB摩尔质量摩尔质量(molarmass)：MB=mB/nB单位：单位：kgmol-1以以gmol-1为单位位时，摩，摩尔尔质量的数量的数值等于其等于其相相对原子原子质量量Ar/分子分子质量量Mr。求算物质的量的方法：求算物质的量的方法：2727 定义：物质定义：物质B的物质的量除以混合物的体积的物质的量除以混合物的体积符号：符号：c(B)或或cB单位：单位：molm-3 常常用用moldm-3、molL-1、mmolL-1及及molL-1等等（二）物质的量浓度（浓度）（二）物质的量浓度（浓度）2828c(H2SO4)=0.1molL-1，表示每升溶液中含表示每升溶液中含0.1molH2SO4c(H2SO4)=0.2molL-1，表示每升溶液中含表示每升溶液中含0.2molH2SO4c(2Ca2+)=2.5mmolL-1，表示每升溶液中含表示每升溶液中含2.5mmol2Ca2+注意：注意：使用物质的量浓度时，必须指明使用物质的量浓度时，必须指明物质的基本单元。物质的基本单元。2929质量浓度质量浓度 定义：物质定义：物质B的质量除以混合物的体积的质量除以混合物的体积符号：符号：B单位：单位：gL-1、mgL-1、gL-1等等世界卫生组织建议：在医学上表示体液浓度时，凡是已世界卫生组织建议：在医学上表示体液浓度时，凡是已知相对分子质量的物质，均用物质的量浓度，对于未知知相对分子质量的物质，均用物质的量浓度，对于未知其相对分子质量的物质，则可用质量浓度。其相对分子质量的物质，则可用质量浓度。3030例例1-1正常人血浆中每正常人血浆中每100mL含含Na+326mg、HCO3-164.7mg、Ca2+10mg，问它们的物质的，问它们的物质的量浓度（用量浓度（用mmolL-1表示）各为多少？表示）各为多少？解解：3131摩尔分数（物质的量分数摩尔分数（物质的量分数 或物质的量比）或物质的量比）定义定义：物质：物质B的物质的量与混合物的物质的的物质的量与混合物的物质的 量的比值量的比值符号：符号：xB或或x(B)；单位：一；单位：一(one)（三）摩尔分数和质量摩尔浓度（三）摩尔分数和质量摩尔浓度3232设溶液由溶质设溶液由溶质B和溶剂和溶剂A组成，则：组成，则：溶质溶质B的摩尔分数为的摩尔分数为xB=nB/(nA+nB)溶剂溶剂A的摩尔分数为的摩尔分数为xA=nA/(nA+nB)xA+xB=1摩尔分数和质量摩尔浓度与温度无关摩尔分数和质量摩尔浓度与温度无关3333质量摩尔浓度（质量摩尔浓度（molarity）定义：溶质定义：溶质B的物质的量除以溶剂的质量的物质的量除以溶剂的质量符号：符号：bB或或b(B)单位：单位：molkg-1质量摩尔浓度也可以使用符号质量摩尔浓度也可以使用符号mB，为避免，为避免与质量符号与质量符号m混淆，本书使用符号混淆，本书使用符号bB。3434例例1-2将将7.00g结晶草酸结晶草酸(H2C2O42H2O)溶于溶于93.0g水中，求草酸的质量摩尔浓度水中，求草酸的质量摩尔浓度b(H2C2O4)和摩尔分数和摩尔分数x(H2C2O4)。结晶草酸的摩尔质量结晶草酸的摩尔质量M(H2C2O42H2O)=126gmol-1，而，而M(H2C2O4)=90.0gmol-1,故故7.00g结结晶草酸中草酸的质量为：晶草酸中草酸的质量为：解解：3535溶液中水的质量为溶液中水的质量为3636例例1-3市售浓硫酸密度为市售浓硫酸密度为1.84kgL-1，H2SO4的质量分数为的质量分数为96%，计算物质的量浓度，计算物质的量浓度c(H2SO4)和和c(H2SO4)，单位用，单位用molL-1。解解：H2SO4的摩尔质量为的摩尔质量为98gmol-1123737