绪论和第一章-溶液(药新)课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,上一内容,下一内容,回主目录,返回,徐医化学教研室,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,上一内容,下一内容,回主目录,返回,徐州医学院,上一内容,下一内容,回主目录,返回,徐州医学院,上一内容,下一内容,回主目录,返回,徐医化学教研室,热烈欢迎各位新同学,参加无机化学课程的学习,!,徐州医学院化学教研室温儒宝,祝愿女生在大学,生活里愈长愈靓,祝愿男生在大学,生活里愈长愈帅,绪 论,一、化学研究的对象与内容,二、 “无机化学”课程的主要内容,三、“无机化学”课程的学习方法,INTRODUCTION,化学研究的对象与内容,1.,化学研究的对象,:,研究物质的组成、结构、性质及其变化规律和变化过程中能量关系的一门科学,.,化学研究的对象,:,物质的化学变化,.,2.,化学变化的基本特征,:,质变,;,定量,;,伴随着能量变化,.,基本特征,化学,:,一、化学研究的对象与内容,无机化学,:,研究的主要对象,:,.,元素及其化合物,(,除碳、氢化合物及其衍生物,).,研究的主要内容,:,元素、单质及无机物的来源、制备、性质、变化和应用,.,无机化学是化学的一个分支学科,:,化学是八大朝阳科学的中心学科,化 学,信息科学,材料科学,能源交通,宇宙空间,核科学,生命科学,环境科学,地球科学,20,世纪发明了七大技术：,20,世纪发明,信息技术,纳米技术,化学合成和分离技术,航空航天和导弹技术,核科学和核武器技术,激光技术,生物技术,化学合成和分离技术领域,化学合成和分离技术,新药物,新材料,分析测试技术,高分子,农药,化肥（氨、尿素,）,石油化工,精细化工,从人类对七大技术发明的需要迫切性来看，化学合成和分离技术排名第一,如果没有合成氨、合成尿素和合成农药的技术，世界粮食产量至少要减半，,60,亿人口有,30,亿要饿死。,如果没有合成各种抗生素和大量新药物的技术，人类平均寿命要缩短,25,年。,如果没有合成纤维、合成塑料、合成橡胶的技术，人类生活要受到很大影响。,化学学科的发展对药学研究的影响,1.,新药的开发,组合化学,(Combinatoral Chmistry),技术,化学合成,组合理论,计算机辅助设计,机械手,化合物库,(,Compound library),筛选优化,目标化合物,2.,药物载体,功能化纳米粒子,能穿过组织间隙并被细胞吸收,可通过人体最小的毛细血管,可通过血脑屏障,药物的定向输送、药物的缓释、提高药物的稳定性、建立新的给药途径,“无机化学”课程的主要内容,应用四大化学平衡的原理进行物质的分离,制备以及鉴定；了解原子结构、分子结构和配合物机构；熟悉常见元素及其化合物的性质以及在检验工作中的应用,.,目录,目录,第,9,章,配位化合物,第,2,章,化学反应方向,第,3,章,化学反应速率,第,5,章,酸碱平衡和,沉淀溶解平衡,第,1,章,溶液,绪论,第,8,章,分子结构,第,7,章,原子结构,第,6,章,氧化还原与,电极电势,“无机化学”课程的学习方法,努力提高学习的主动性,;,培养自学能力,;,提高学习效率,;,探索适合于自己的学习方法,.,注重实验,实验预习时尽量将与实验相关的方法、仪器等有关内容预习一遍,学习要求,:,2,、学习要求,抓紧课堂每一个,40,分钟,做好每一次实验,认真预习,预习本,（原始记录本）,细致观察,遵守纪律,写好报告,开始,希望经常与我保持联系,E-mail:,WRB,电话：,0516-,8178967,欢迎各位同学及时提出宝贵意见,多提宝贵意见！,我希望大家通过四年的深造，都能顺利步入科学的殿堂！,祝您成功！,我希望我的肩膀能成为你们步入科学殿堂的阶梯！,第一章 溶液,1-1,溶液的浓度,溶液的浓度是指溶液中溶质和溶剂的相对含量,溶液的浓度与医药学密切相关,大量输液需采用,9g,L,-1,NaCl,溶液（生理盐水）,若采用,90g,L,-1,NaCl,溶液,红细胞萎缩,0.9 g,L,-1,NaCl,溶液,红细胞破裂,(,溶血,),2024/11/27,案例：,1998,年深圳某医院配制的手术刀消毒液（,20,g,L,-1,戊二醛溶液）,由于浓度只有,0.05,g,L,-1,（仅为有效浓度的,1/400,！），造成,164,名妇女和婴儿被“非结核分枝杆菌”感染。,对一般抗生素不敏感,必须使用多种抗生素,冬眠,伤口暂时愈合，产生抗体,无药可用,!,2024/11/27,一、溶液浓度的表示方法,1,质量分数,B,溶质的质量（,m,B,）,与溶液的质量（,m,）之比,例,如何将,15,克氯化钠配制成,NaCl,=,0.25,（,25%,）,的氯化钠溶液,?,解,:,设可配制,x,克该溶液，则,25 : 100 = 15 :,x,x,= 1001525 = 60,m,A,(,溶剂的质量）,=,m,m,B,= 60,15 = 45 (g),2024/11/27,一、溶液浓度的表示方法,1,质量分数,B,2,摩尔分数,B,混合物中物质,B,的物质的量（,n,B,）,与混合物的总物质的量（,n,总,）之比,x,A,+,x,B,= 1,2024/11/27,附：,n,B,的计算,STP,：,Standard Temperature and Pressure,273K,（,0,），,101325Pa,（,1atm,）,2024/11/27,例题：,质量分数为,10%,的,NaCl,溶液中,NaCl,H,2,O,的摩尔分数各为多少？,解：,2024/11/27,一、溶液浓度的表示方法,1,质量分数,B,3,质量摩尔浓度,m,B,（,m,）,溶质的物质的量,n,B,与溶剂的质量,m,A,之比,2,摩尔分数,B,2024/11/27,例题：,求生理盐水,(,9gL,-1,),的质量摩尔浓度（设溶 液的密度,=1 gml,-1,）,.,m,B,值不受温度的影响,对于很稀的溶液，,m,B,c,B,解：,2024/11/27,一、溶液浓度的表示方法,1,质量分数,B,4,质量浓度,B,溶质的质量（,m,B,）与溶液的体积（,V,）,之比,如：,0.9 %,生理盐水,1L,溶液中有,9g NaCl,5 %,葡萄糖溶液,1L,溶液中有,5g,葡萄糖,2,摩尔分数,B,3,质量摩尔浓度,m,B,（,m,）,2024/11/27,一、溶液浓度的表示方法,1,质量分数,B,4,质量浓度,B,5,物质的量浓度,c,B,溶质,B,的物质的量（,n,B, mol,）与溶液的体积,（,V,）之比。,2,摩尔分数,B,3,质量摩尔浓度,m,B,（,m,）,2024/11/27,一、溶液浓度的表示方法,二、浓度的有关计算,1,、,浓度的换算,例 质量分数为,10%,的,NaCl,溶液的密度,=1.07 g,ml,-1,（,283K,）,，求,c,NaCl,= ? molL,-1,.,2024/11/27,解：,2024/11/27,二、浓度的有关计算,1,浓度的换算,2,浓溶液的稀释,例,欲配制,1.0 molL,-1,的,H,2,SO,4,溶液,500ml,需取用,=1.84gml,-1,，,=98 %,的浓,H,2,SO,4,多少,ml,？如何配制？,2024/11/27,解：,c,稀,=,1000,M,H,2,SO,4,=,1000,1. 8498,98,= 18.4 (mol . L,-1,),稀释前后溶质的量（,n,B,）不变,C,浓,V,浓,=,C,稀,V,稀,配制方法：取适量水,(,约,200,300 ml,）置于烧杯中，再用干燥量筒取,27 ml H,2,SO,4,缓缓倒入其中，冷却后稀释至,500 ml,。,2024/11/27,例,试计算深圳某医院制剂室配制的手术刀消毒液浓度。,配料单：,200g,L,-1,戊二醛,300 ml,NaNO,2,90 kg,蒸馏水,60000 ml,为,有效浓度（,20g,L,-1,）的,1,/,20,！,2024/11/27,实际操作：,10g.L,-1,戊二醛,仅为,有效浓度的,1,/,400,！,2024/11/27,1-2,稀溶液的依数性,物质,蒸气压,P,沸点,t,b,凝固点,t,f,（,mmHg , 20,）,( ) ( ),纯水,17.5 100 0,0.5,m,糖水,17.3 100.27 -0.93,0.5,m,尿素溶液,17.3 100.24 -0.94,0.5,m,甘油溶液,17.3,0.198,m,糖水,17.5 0.061,0.395,m,糖水,17.5 0.123,0.596,m,糖水,17.5 0.186,0.793,m,糖水,17.5 0.248,2024/11/27, 与纯溶剂相比，,溶液的,P,，,t,b,，,t,f,变化与溶质的本性无关, 变化与溶液的浓度有关,2024/11/27,一、蒸气压下降,1,溶剂的蒸气压,一定温度下，,V,蒸发,=,V,凝聚,时，此时水面上的蒸气压称为该温度下的饱和蒸汽压，简称蒸汽压。,2024/11/27,一、蒸气压下降,加入一种难挥发的非电解质,束缚一部分高能水分子,占据了一部分水的表面,P,2024/11/27,101.3,P,(k Pa),t,(,K),纯水,水溶液,t,46.2,在一定温度下，稀溶液的蒸气压下降。,2024/11/27,2,溶液的蒸气压下降, Raoult,定律,一、蒸气压下降,1,溶剂的蒸气压,一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶质的摩尔分数成正比，而与溶质的本性无关。,（,A,溶剂，,B,溶液）,同温度下纯溶剂的蒸气压,P,P=,P,A,B,P=,P,A,B,2024/11/27, 非电解质 电解质电离后粒子数, 难挥发 消除溶质挥发的影响, 稀溶液 可作近似处理,对于稀溶液,n,A,n,B,P=,P,A,B,=,P,A,n,B,n,A,P,A,b,B,1000g,18gmol,-1,=,K,P = K,B,b,2024/11/27,例题：,计算,298K,下，含有,100g,蔗糖和,500g,水 的溶液的蒸气压降低值？,P=,P,A,B,解：,水,P,3.168KP,a,查表得：,B,M,=,342.0g,mol,-1,蔗糖的摩尔质量：,A,M,=,18.0g,mol,-1,水为溶剂，其摩尔质量：,B,=,n,B,n,A,n,B,+,=,100,342,500,18,+,100,342,0.0104,0.01043.168,0.0330,（,KPa,）,2024/11/27,二、沸点升高,一、蒸汽压下降,1,溶剂的沸点,( boiling point ),液体沸腾时的温度,P,液,=,P,大气,2,溶液的沸点升高,是溶液蒸气压下降的直接结果,2024/11/27,P,Km, ,t,b,K,b,m,K,b,称为沸点升高常数,101.3,P,(k Pa),373,t,(,K),纯水,水溶液,t,b,0,t,b,2024/11/27,几种常用溶剂的沸点升高常数,溶 剂 沸点,/K,K,b,水,373.0 0.52,苯,353.2 2.53,三氯甲烷,333.2 3.63,萘,491.0 5.80,乙醚,307.4 2.16,2024/11/27,三、凝固点降低,二、沸点升高,一、蒸汽压下降,1,溶剂的凝固点（,freezing point,）,在一定外压下，物质固、液两相平衡共存时的温度。,2024/11/27,三、凝固点降低,1,溶剂的凝固点,2,溶液的凝固点降低,一定外压下，溶液中溶剂与固态纯溶剂平衡共存时的温度叫溶液的凝固点。,P,溶液中溶剂（,l,）,=,P,溶剂,(,s),也是溶液蒸气压下降的直接结果,2024/11/27,P,(kPa),t,(K),水,冰,溶液,A,B,0.61,t,f,273,A,：冰,-,水共存,t,f,0,T,f,=,T,f,0,T,f,T,f,=,K,f,b,B,B,：冰,-,溶液共存,2024/11/27,几种常用溶剂的凝固点降低常数,溶 剂 凝固点,/K,K,f,水,273.0 1.86,苯,278.5 4.90,醋 酸,289.6 3.90,樟 脑,452.8 39.7,萘,353.0 6.90,溴乙烯,283.0 12.5,2024/11/27,小结,1.,质量浓度、物质的量浓度、质量摩尔浓度、摩尔分数计算方法。,2.,理解稀溶液的蒸气压降低、稀溶液的沸点升高、稀溶液的,凝固点降低,。,2024/11/27,温儒宝,第一章 溶液,无机化学电子教案,1,渗透现象：,四、溶液的渗透压, 产生条件,有半透膜,膜两侧有浓度差, 限度：达到渗透平衡,半透膜,：可以允许某些物质,透过，不允许另一些物质透,过的多孔性薄膜。,V,摸内,V,摸外,C,：,水,透过膜,n,：,水,V,摸内,V,摸外,表面看；水透过膜进入溶液，,玻璃管内液面升高。,这种溶剂透过半透膜进入,溶液的现象叫渗透。,2024/11/27,V,水摸外进膜内,水摸内进膜外,V,由于渗透作用，,h,P,静水压,t,0,V,四、溶液的渗透压,渗透平衡状态,h,停止不动,此时玻璃管内产生的压力叫该,溶液的,渗透压,2024/11/27,纯水,法码,活塞,渗透压,力,(,):,半透膜两边，,纯水,与,溶液,产生渗透平衡时，在,溶液,上所需要,增加,的压力,，称为该溶液的渗透压,力,四、渗透压力,2024/11/27,V,=,nRT,或,=,cRT,电解质溶液,=,icRT,3,渗透压方程,实验证明：,1.,在同一温度下，溶液的,与溶液的浓度成正比。,2.,在同一浓度下，溶液的,与溶液的,K,成正比。,Van,，,t Hoff,定律：,理想气体方程,P,=,nRT/V,2024/11/27,例：,37,时，,0.1molg.L,-1,蔗糖的渗透压力是多少,?,解,: =,b,B,RT,8.314,=257.7 (kPa),=,0.1,(273+37),3,渗透压方程,2024/11/27,例 有一种蛋白质,它的摩尔质量在,12000g,mol,-1,取1.00g 样品溶于100g 水,中，温度为20,0,C,，求该溶液的渗透压,?,解：,2024/11/27,NaCl Na,+,+ Cl,-,i=2,MgCl,2, Mg,2+,+ 2Cl,-,i,=3,Na,2,CO,3, 2Na,+,+ CO,3,2-,i,=3,电解质,溶液：,=,i c,B,RT,c,NaCl,=,1,molL,-1,b,=,2,molL,-1,3,渗透压方程,例：临床上常用的生理盐水 是,9.0 gL,-1,的,NaCl,溶液,求此溶液在,37,时的渗透压力,(,不考虑离子强度,),解,:,根据,:,=,i,c,B,RT,NaCl,C = 9.0/58.5 (molL,-1,),=,i,c,B,RT,=,=7.9,10,2,(kPa),2,( 9.0/58.5 ),8.314310,i,=2,4.,等渗、高渗和低渗溶液,（,1,）渗透浓度：,体液中能,产生渗透效应,的各种,渗透活性物质,(,分子或离子,),的,量浓度的总和,molL,-1,m,molL,-1,符号,c,OS,单位,:,例,:,求,50.0gL,-1,葡萄糖,(,M,=180),的渗透浓度,渗透浓度,c,OS,=0.278molL,-1,c,=50.0/180,=278,m,molL,-1,=0.278(molL,-1,),1000,4.,等渗、高渗和低渗溶液,渗透浓度,=,0.154Os,molL,-1,=,154,m,Os molL,-1,例,:,求,9.0gL,-1,NaCl(M=58.5),的渗透浓度,c,=9.0/58.5=0.154(molL,-1,),渗透浓度,c,OS,=,i,c,=,2,0.154,=,0.308,molL,-1,=,308,m,molL,-1,1000,例,:,求含,0.1 molL,-1,NaCl,和,0.1 molL,-1,MgCl,2,的溶液的渗透浓度,b,=0.1+0.1+0.1+0.2(,molL,-1,),Na,+,Cl,-,Mg,2+,Cl,-,=0.5,molL,-1,c,OS,=0.5,molL,-1,1000,=500 m,molL,-1,（,2,）,等渗、高渗和低渗溶液,比,(,与,),体液渗透压 的溶液,高,低,正常人血浆为,:303.7 mmolL,-1,等渗溶液,:280320 mmolL,-1,高渗溶液,:,大于,320 mmolL,-1,低渗溶液,:,小于,280 mmolL,-1,相等,等渗溶液,高渗溶液,低渗溶液,9.0gL,-1,NaCl,溶液,(308,m,molL,-1,),50.0gL,-1,葡萄糖溶液,(278,m,molL,-1,),12.5gL,-1,NaHCO,3,溶液,(298,m,molL,-1,),18.7gL,-1,乳酸钠溶液,(333,m,molL,-1,),临床上应用的等渗溶液：,红细胞在不同含量的,NaCl,溶液中的形态图,在生理盐水,(,9.0,g.L,-1,NaCl,),中,在较稀盐水,(,5.0,g.L,-1,NaCl),中,在较浓盐水,(,15,g.L,-1,NaCl,),中,红细胞在不同含量的,NaCl,溶液中的形态图,在生理盐水,(,9.0,g.L,-1,NaCl,),中,在较稀盐水,(,5.0,g.L,-1,NaCl),中,在较浓盐水,(,15,g.L,-1,NaCl,),中,红细胞在不同含量的,NaCl,溶液中的形态图,在生理盐水,(,9.0,g.L,-1,NaCl,),中,在较稀盐水,(,5.0,g.L,-1,NaCl),中,在较浓盐水,(,15,g.L,-1,NaCl,),中,红细胞在不同含量的,NaCl,溶液中的形态图,溶血！,栓塞！,在生理盐水,(,9.0,g.L,-1,NaCl,),中,在较稀盐水,(,5.0,g.L,-1,NaCl),中,在较浓盐水,(,15,g.L,-1,NaCl,),中,第四节 电解质溶液,强电解质溶液理论,一,.,离子相互作用理论,1.,强电解质在水中完全解离,2.,阴、阳“,离子氛”,互相牵制，离子运动不完全自由,-,+,-,-,-,-,-,-,阴离子“氛”,+,+,+,+,+,+,-,阳离子“氛”,强电解质溶液理论, 离子对的存在使得自由离子浓度下降, 解离度, 100%,称为表观解离度,几种强电解质的表观解离度,(0.10mol,L,-1, 298K),电解质,KCl HCl HNO,3,H,2,SO,4,NaOH Ba(OH),2,ZnSO,4,(%) 86 92,92 61 91 81 40,1.,活度（,）,：,离子的有效浓度,2.,活度系数,一般,1,当,c, 0,时（溶液极稀）,1,=,c,c,实际浓度,活度系数,二,.,活度和活度系数,1,离子强度,I,c,某种离子的浓度,z,某种离子的电荷,2.,德拜休克尔极限稀释公式,适用于,298K,1-1,价型电解质,c, 0.020 molL,-1,三,.,离子强度与离子活度系数的关系,例,：,分别用离子浓度和离子活度计算,0.20molL,-1,NaCl,溶液在,298K,时的渗透压力,并加以比较。,解： 用离子浓度计算, 用离子活度计算,= 84.0(kPa),实验测定值,86 kPa,=,icRT,=20.0208.314298=99.1(kPa), 今有葡萄糖、氯化钠、氯化钙三种溶液，它们的,浓度均为,0.1 molL,-1,试比较三者渗透压的大小。,:,CaCl,2,NaCl,C,6,H,12,O,6, 用质量相同的下列化合物作为防冻剂，哪一种防,冻效果最好？为什么？,乙醇（,C,2,H,5,OH,） 甘油（,C,3,H,8,O,3,）,葡萄糖（,C,6,H,12,O,6,）, ,m,1,最大,课堂练习：,2024/11/27, 把相同质量的葡萄糖和甘油分别溶于,1000g,水中，所得溶液的沸点、凝固点、蒸汽压和渗透压是否相同？为什么？如果把相同物质的量的葡萄糖和甘油溶于,1000g,水中，结果又怎样？说明之。,0.05 mol,L,-1,萘的苯溶液、,0.05 mol,L,-1,尿素的水溶液、,0.05 mol,L,-1,氯化钙的水溶液凝固点是否相同？说明之。, 不同 ,n,G.S,= w / 180,n,甘油,= w / 92,相同 质量摩尔浓度相同,不同,2024/11/27,