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项目一 溶液和溶液的渗透压(一) 课时安排授课类型教学方式授课时间2学时理论讲授 教学目的要求1、掌握溶液组成量度的各种表示方法。2、能熟练地进行有关浓度的计算。重点与难点重点:物质的量浓度、质量浓度等。难点:有关浓度的与换算。教学内容:(包括教学过程设计、教学资源)Powerpoint显示、 边提问、边介绍、适当讨论、讲授一、溶液浓度的表示方法 B/A B/V1、质量分数和体积分数:无量纲,不能用基本单元表示(1)、质量分数:B(H2SO4)=0.98 B(Fe3+)=2.5106g/g=2.5g/g(2)、体积分数2、比例浓度3、摩尔分数:B=nB/n 4、物质的量浓度: 重点讲“基本单元”,举例后让学生练习5、质量浓度B=mB/V SI单位:kg/m3 常用单位:g/L,mg/L密度:=m/V SI单位:kg/m3 m=mA+mB二、浓度的有关计算(一)、换算1、CB=B/MB2、CB=1000B/MB(二)、溶液浓度的稀释与混合1、原则:混合前后溶质的量不变2、公式:C1V1=C2V2 C1V1+C2V2=C3V33、注意单位的一致4、三、有关计算例1、B =10%的氯化钠溶液,其密度为: = 1.005gmL1。求其浓度和质量浓度。例2、欲配制c(H2SO4)= 1.0molL1的溶液500mL,问应取密度为1.84gmL1质量分数为98.0%的硫酸多少毫升?如何配制?讨论、思考题P6页3作业:P6页1、2、项目一 溶液的渗透压课时安排授课类型教学方式授课时间2学时理论讲授 教学目的要求1、渗透现象和渗透压2、渗透压与C、T的关系3、渗透压在医学中的意义重点与难点重点:渗透现象和渗透压难点:渗透现象、有关计算教学内容:(包括教学过程设计、教学资源)二、溶液的渗透压引子渗透现象在日常生活中极其常见,如在鲜嫩的蔬菜上撒上盐,立即会渗出水来,蔬菜因失水而发蔫。那么,渗透现象的本质是什么呢?将蔗糖溶液与水(纯溶剂)用半透膜隔开(示意图),不久可见蔗糖溶液液面不断上升,说明水分子不断透过半透膜进入溶液中。提问为什么会这样呢?解释这里需要特别注意的是渗透过程中半透膜(semi-permeable membrane)的存在,正是由于半透膜的存在,渗透才得以发生,它的特点是:选择性通透,只允许一定大小的分子通过。这样,由于蔗糖分子不能透过半透膜,而溶剂水分子却可以自由通过。膜两侧单位体积内溶剂分子数目不等,单位时间内由纯溶剂进入溶液中的水分子数目比蔗糖溶液进入纯溶剂中的数目多。其净结果使蔗糖溶液一侧液面升高,溶液的浓度降低(示意图) 小结不同浓度的两溶液用半透膜隔开时,都有渗透现象发生。我们把溶剂水分子透过半透膜进入溶液的自发过程称为渗透。提问那么是否渗透现象会无止境地进行下去呢?显然不会,渗透是会有止境的。阻止其无止境进行的动力就是渗透压(osmotic pressure)。为使渗透现象不发生,必须在液面上施加一个额外压力(示意图)。为维持只允许溶剂分子通过的膜所隔开的溶液与纯溶剂之间的渗透平衡而需要的超额压力,定义为渗透压。渗透压符号为,单位为Pa或KPa。 如果用半透膜把稀溶液和浓溶液隔开,为了阻止渗透现象发生,必须在浓溶液液面施加压力,但是此压力并不代表任一溶液的渗透压,它仅仅是溶液渗透压的差值。小结 渗透压是溶液的依数性之一。提问渗透压的大小与哪些因素有关呢?1886年,荷兰化学家Vant Hoff根据实验结果提出:稀溶液的渗透压可用与理想气体状态方程相似的方程式表示:PV=nRT或=CRT对于稀溶液,物质的量浓度(mol/L)近似地与质量摩尔浓度(m)相等,所以可以将计算公式改写成=mRT小结1渗透压只与溶液中溶质的质点数有关,而与溶质本性无关。2渗透压的大小反应出溶剂分子通过半透膜渗入该溶液的趋势。渗透压越大,渗入的趋势越大。3渗透压不等的两溶液,相对地说:渗透压高的叫高渗溶液,渗透压低的叫低渗溶液,渗透压叫相等的叫等渗溶液。临床给病人输液,对药物浓度要求非常严格,如0.9%的生理盐水,浓度大于或小于0.9%都会造成严重后果甚至死亡。此即临床上的等渗,低渗,高渗问题。所以,渗透压概念在医学上十分重要。举例1当红细胞处于等渗、低渗或高渗的溶液时,红细胞具有不同的形态(示意图),这是为什么呢?解释由于红细胞膜具有半透膜性质,正常条件下,其膜内的细胞液和膜外的血浆等渗。因此输入等渗溶液时,细胞内外处于处于渗透平衡状态,红细胞保持形态不变;但若大量滴注低渗溶液,血浆中的水分将向胞内渗透,细胞膨胀,严重时可使红细胞破裂,这时称为溶血;若大量滴注高渗溶液,胞内的水分将向血浆中渗透,结果使红细胞萎缩。举例2肾是一个特殊的渗透器,它让代谢产生的废物经渗透从尿排出体外,而将蛋白质保留在肾小球内,所以尿中出现蛋白质是肾功能受损的标志。Powerpoint显示:一、渗透和渗透压、渗透现象 半透膜 产生渗透压的条件:(1)半透膜;(2)浓度差 、渗透压 二、渗透压与浓度、温度的关系 渗透浓度 三、渗透作用的意义(渗透压在医学上的意义)讨论、思考题:1.为何生理盐水中NaCl的浓度为0.9%?2.在临床中,什么时候可以输高渗溶液?3.有一蛋白质的饱和水溶液,每升含有蛋白质5.18g,已知在298.15K时,溶液的渗透压为413Pa,求此蛋白质的相对分子质量。作业:P6页4、5、6、 项目二 缓冲溶液(一)电离平衡与溶液的酸碱性课时安排授课类型教学方式授课时间2学时理论讲授 教学目的要求1、掌握酸碱的定义和共轭酸碱对。2、理解酸碱反应的实质。3、掌握共轭酸碱对关系4、掌握一元弱酸(弱碱)pH值计算。重点与难点重点:水的电离和溶液的pH值。难点:水的电离和溶液的pH值教学内容:(包括教学过程设计、教学资源)Powerpoint显示、 边提问、边介绍、适当讨论、讲授复习1、强电解质与弱电解质 2、弱电解质的电离平衡一、电离度和电离常数1.电离度、的大小,主要取决于电解质的本性,同时又与溶液的浓度、温度等因素有关。、一般:强电解质305与弱电解质2.电离常数和稀释定律定义:在一定温度下,弱电解质在水溶液中达到电离平衡时,电离所生成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数,称为电离平衡常数,简称电离常数(Ki)、HAc的电离平衡 HAc H+ +Ac注:Ka与其它化学平衡常数一样,其数值大小与酸的浓度无关,仅取决于酸的本性和体系的温度。、NH3H2O的电离平衡 NH3H2O是弱碱,电离方程式为:NH3H2O NH4+ OH 、稀释定律在一定温度下,弱电解质的电离度与电离常数的平方根成正比,与溶液浓度的平方根成反比,即浓度越稀,电离度越大。这个关系称为稀释定律。例51 已知在298.15K时,0.10molL1的NH3H2O的电离度为1.33%,求NH3H2O的电离常数。、同离子效应在弱电解质溶液中加入一种与该弱电解质具有相同离子的易溶强电解质后,使弱电解质的电离度降低的现象称为同离子效应。例 求0.10molL1HAc溶液的电离度?如果在此溶液中加入NaAc晶体,使NaAc的浓度达到0.10molL1,溶液中HAc的电离度又是多少?例44在0.10molL1HCl溶液中通入H2S至饱和,求溶液中S2的浓度。、盐效应在弱电解质溶液中加入不含相同离子的易溶强电解质,可稍增大弱电解质电离度的现象,称为盐效应。 第二节酸碱质子理论、1、酸碱的定义和共轭酸碱对酸:凡能给出质子(H)的物质(分子或离子)。碱:凡能接受质子(H)的物质(分子或离子)。酸 碱 + H这种对应关系称为共轭酸碱对,右边的碱是左边的酸的共轭碱,左边的酸又是右边碱的共轭酸。注:(1)酸和碱可以是分子,也可以是阳离子或阴离子;(2)有的物质在某个共轭酸碱对中是碱,而在另一共轭酸碱对中却是酸,如HCO3等;(3)质子理论中没有盐的概念,酸碱电离理论中的盐,在质子理论中都变成了离子酸和离子碱,如NH4Cl中的NH4是酸,Cl是碱。二、酸碱反应的实质 酸1 碱2 酸2 碱1三、共轭酸碱对中Ka与Kb的关系Ka1 Ka2 Ka3一般地:H3A H2A HA2 A3Kb3 Kb2 Kb1有:Ka1 Kb3Ka2 Kb2 Ka3 Kb1Kw 第三节水的电离和溶液的pH值一、水的电离与水的离子积 H2O H + OH 在一定温度下,当达到电离平衡时,水中H的浓度与OH的浓度的乘积是一个常数,即=1014,Kw为水的离子积常数,简称水的离子积。注:Kw与T有关,常温时,无论是中性、酸性还是碱性的水溶液里,H浓度和OH浓度的乘积都等于1.0 1014。2、溶液的酸碱性或1.0 107 molL1 溶液呈酸性 pH71.0 107 molL1 溶液呈中性 pH7或1.0 107 molL1 溶液呈碱性 pH7溶液的酸度:水溶液中氢离子的浓度,是溶液酸碱性的标度pH lgpKw pH + pOH14.00二、一元弱酸(弱碱)pH值计算设有一种一元弱酸HA溶液,总浓度为c molL1,则 HA H+ A起始浓度(molL1) c 0 0平衡浓度(molL1) c - 因为,所以 经整理得: + Ka cKa = 0 (近似式) (最简式)同理可得,一元弱碱溶液OH浓度的计算公式。当c/Kb400或5%时,用近似公式 当c/Kb400或5%时,用最简式 例、求0.10molL1HAc溶液的pH值。 作业:P23页1、3、4 项目二 缓冲溶液课时安排授课类型教学方式授课时间2学时理论讲授 教学目的要求1、掌握缓冲溶液概念及pH值计算。2、熟悉缓冲溶液的配制。3、了解缓冲容量重点与难点重点:缓冲溶液pH值计算与配制。难点:缓冲溶液pH值计算教学内容:(包括教学过程设计、教学资源)Powerpoint显示、 边提问、边介绍、适当讨论、讲授一、概念能够抵抗外加少量酸、碱或适量稀释,而本身的pH值不发生明显改变,这种溶液叫缓冲溶液。缓冲溶液所具有的这种性质,叫缓冲性。二、缓冲溶液的缓冲原理是因为在这种溶液中既含有足够量的能够对抗外加酸的成分即抗酸成分,又含有足够量的对抗外加碱的成分即抗碱成分。通常把抗酸成分和抗碱成分称为缓冲对。缓冲溶液主要有以下三种类型。(1)弱酸及其共轭碱。例如,HAcNaAc缓冲溶液,H2CO3NaHCO3缓冲溶液。(2)弱碱及其共轭酸。例如,NH3H2ONH4Cl缓冲溶液。(3)多元酸的两性物质组成的共轭酸碱对。例如,NaH2PO4Na2HPO4缓冲溶液。注:缓冲对之间只能相差一个H。以HAcNaAc缓冲溶液为例来说明其缓冲原理。HAc H+ Ac (1)NaAc Na+ Ac (2)如果向该缓冲溶液中加入少量的酸时:如果向该缓冲溶液中加入少量的碱时:当稍加稀释时: 三、缓冲溶液pH值的计算缓冲溶液本身具有的pH值称为缓冲pH值。以HAcNaAc缓冲溶液为例(式中ca为弱酸的浓度,cb为共轭碱的浓度,ca/cb称为缓冲比。)对弱碱及其共轭酸所组成的缓冲溶液同样可以导出:例24若在90mL的HAcNaAc缓冲溶液中(HAc和NaAc的浓度皆为0.10molL1),加入10mL 0.010molL1HCl后,求溶液的pH值,并比较加HCl前后溶液pH值的变化。 第六节、缓冲容量和缓冲溶液的配制一、缓冲容量1、概念:缓冲容量是指使1升缓冲溶液的pH值改变1个单位时所需外加的酸或碱的物质的量。2、影响缓冲容量的主要因素 缓冲容量的大小与缓冲溶液的总浓度及其缓冲比有关当缓冲溶液的总浓度一定时,缓冲比(ca/cb或cb/ca)愈接近1,则缓冲容量愈大;等于l时,缓冲容量最大,缓冲能力最强。缓冲范围:pH = pKa1 四、缓冲溶液的选择和配制缓冲溶液的选择和配制可按下列步骤进行:首先选择合适的缓冲对;其次,选择合适的浓度;第三是配制,(1)把两个缓冲组分都配成相同浓度的溶液,然后按一定的体积比混合;(2)在一定量的弱酸(或弱碱)中加入一定量的强碱(或强酸),通过中和反应生成的其共轭碱(或共轭酸)和剩余的弱酸(或弱碱)组成缓冲溶液;(3)在一定量的弱酸(或弱碱)溶液中加入对应的固体共轭碱(或共轭酸)。例28 如何配制pH5.00的缓冲溶液1000mL。例1 要配制pH5.00的缓冲溶液,需要在100mL0.10 molL1的HAc溶液中,加入0.10 molL1的NaOH多少mL?例2 欲配制pH=9.00的缓冲溶液,应在500mL0.10molL1的NH3H2O溶液中加入固体NH4Cl多少克?假设加入固体后溶液总体积不变。 五、缓冲溶液在医学中的意义一、血液的缓冲体系二、人体内的缓冲体系 讨论、思考题、P23页2、作业:P23页5、6、7、8、9 项目三胶体溶液 课时安排授课类型教学方式授课时间2学时理论讲授 教学目的要求1、掌握溶胶的性质2、熟悉高分子溶液对溶胶的保护作用重点与难点重点:溶胶的光学性质 高分子溶液对溶胶的保护作用。难点:溶胶的电学性质;胶粒的双电层结构教学内容:(包括教学过程设计、教学资源)Powerpoint显示、 边提问、边介绍、适当讨论、讲授一.溶胶的光学性质 溶胶是具有一定特性和结构的。用肉眼来看,溶胶好像和真溶液一样,都是均匀的,在分散相和分散介质之间没有界面。但实际上溶胶与真溶液有很大差别。凡是在夜间看过探照灯照射天空的人,都有这样的经验:如果天空很晴朗,则探照灯的光束细而淡;如果天气不好,空中有雾或云(称为气溶胶)则光束粗而亮。对溶胶进行类似的实验,也会出现这种现象。 实验丁铎尔效应将盛有溶胶的试管放在暗箱中。暗箱中有一个隔板,隔板上钻一洞口,在洞口的左边安装一盏电灯。电灯的光从洞口投射到溶胶的粒子上而散射出来,故有明亮的光柱,这种现象叫做丁铎尔效应。溶液中因为溶质分子或离子太小,散射光的能力很弱,因此没有丁铎尔效应。原因: 丁铎尔现象起源于光的散射。光本质上是电磁波,光与物质的作用与光的波长和物质颗粒的大小有关。当溶质粒子大于入射光的波长时,发生光的反射,不出现丁铎尔现象。当溶质的粒子小于入射光的波长时,则发生光的散射作用而出现丁铎尔现象。 二、 溶胶的电学性质(一)电泳:1809年,俄国的科学家列伊斯做了这样一个实验:在U形管里装入黏土胶体,然后接通电源,那些无规则运动的胶粒在U形管里争先恐后地向阳极一端移动。胶粒为什么会游泳?列伊斯经过一番研究,把原因归结在电上,由于这个现象是在电场作用下发生的,所以叫电泳现象。 在电场中溶胶粒子向某一电极方向运动,有的溶胶粒子向阳极运动,有的溶胶粒子向阴极运动,这说明溶胶粒子是带负电或带正电的。在外电场作用下,胶粒在介质中定向移动的现象称为电泳。实验:把两片电极放在U型管的两个试管中,将棕红色Fe(OH)3溶胶经过漏斗注入U型管内,并在溶胶上面加入适量的NaCl溶液。这时溶胶在两个试管中的高度是在一个水平上。如果给两个电极通上直流电,即可看到Fe(OH)3溶胶粒子向负极移动,而使溶胶在两个支管中的高度有一定差距此现象充分证明Fe(OH)3溶胶粒子是带正电的。(二 )胶粒带电的原因1、选择性吸附 溶胶粒子上的电荷主要是由于溶胶粒子对存在于分散介质中的离子的选择性吸附作用而产生的。如果溶胶粒子优先吸附正离子,那么它就带有正电荷;如果它优先吸附负离子,那么它就带有负电荷。胶粒中的胶核总是选择吸附与其组成相似的离子。 如Fe(OH)3溶胶,其中一部分Fe(OH)3会与HCl作用生成FeOCl:Fe(OH)3 + HClFeOCl + 2H2O它再进行电离:FeOClFeO+ + Cl-由许多Fe(OH)3聚集而成的胶核Fe(OH)3m选择性的吸附了与它组成相类似的FeO+离子而带正荷,而电性相反的Cl-(反离子)则留在介质中。2、表面分子离解如H2SiO3溶胶: H2SiO32H+ + SiO32H+扩散到介质中,SiO32留在胶核表面,胶粒带负电。(三)、胶粒的双电层结构 因整个胶团是电中性的,所以当胶粒吸附一定的电荷后,介质中就必然会带有一定量的异号电荷。这样胶粒表面上吸附的离子就和溶液中的带异号电荷的离子在胶核周围构成了双电层。 Fe(OH)3溶胶的胶团结构示意图 图中的小圆圈表示胶核,中圆圈表示胶核选择地吸附了FeO+离子而带电荷,叫做吸附层。最外的大圆圈表示胶粒外界又吸引了一些带负电荷的氯离子,叫做异号离子,形成了扩散层。四、溶胶的聚沉和稳定性 因为溶胶的胶粒具有很大的表面积,所以总是有聚集成更大颗粒的倾向。溶胶中粒子合并,长大的过程叫做聚沉。聚沉可以由各种原因引起,如加热、辐射、加入电解质等等。而如果加入一种物质或改变条件,使胶粒很难聚集成更大的颗粒,增强了它的稳定性,这一过程就叫保护胶体。1.电解质对溶胶有聚沉作用 在2ml的Fe(OH)3溶胶中,加入一滴0.2M K2SO4溶液,因为K2SO4溶液含有大量的K+和SO42-离子, SO42-可以减少或中和掉Fe(OH)3溶胶所带的电荷而使它聚沉。 2.带有相反电荷的溶胶可以相互作用 把2毫升氢氧化铁溶胶和2毫升硫化砷溶胶均匀混合,两种溶胶便互相聚沉。因为硫化砷溶胶带负电荷,而氢氧化铁溶胶带正电荷,电荷彼此中和,破坏了溶胶的稳定性。日常生活中。 墨水不能混用也是这个道理。3.加热 把硫化砷溶胶加热至沸腾时,一方面胶核互相碰撞的机会增加,另一方面胶核对负离子HS-的吸附降低,这两个因素共同作用使溶胶发生聚沉。 练习:1、不能用有关胶体的观点解释的现象是( )A在河流入海口处易形成三角洲B在0.01 molL-1 AgNO3溶液中滴加同浓度NaI溶液,看不到黄色沉淀 C在NaF溶液中滴入AgNO3溶液看不到沉淀D同一钢笔同时使用不同牌号的墨水易发生堵塞2、电泳实验发现,硫化砷胶粒向阳极移动,下列不能使硫化砷胶体凝聚的措施是( ) A加入NaCl溶液 B加入Fe(OH)3胶体 C加入硅酸胶体 D加热【解答1】A、D属胶体的凝聚;B为AgI胶体的制备方法;C看不到沉淀,因为AgF易溶于水。【答案】C【解答2】进行电泳实验时,胶体微粒向阳极移动,说明硫化砷胶体微粒吸附了负电荷,使其凝聚的方法有:加入电解质、加热、加带相反电荷的胶体。硫化砷胶粒、硅酸胶粒带负电,Fe(OH)3胶粒带正电。【答案】C 高分子溶液一、高分子化合物的概念高分子溶液在某些性质上与胶体溶液很相似,如它的分子较大,已接近或等于胶粒的大小;有丁铎尔现象等,所以高分子溶液可以纳入胶体化学的研究范围。但是溶胶和高分子溶液又有许多不同之处。 二、高分子溶液的特性 1.溶胶是个多相体系,分散相和分散介质之间有界面存在。而高分子溶液是个均相体系,在分散相和分散介质之间没有界面,它实际上是溶液。2.溶胶是带电荷的,而高分子溶液一般不带电荷,并且比溶胶稳定得多。高分子溶液的稳定性是由于它的高度溶剂化,与电荷无关。3.高分子的溶解过程是可逆的,至于溶胶的胶粒一旦凝聚出来,就不能或很难恢复原状。4.一般说来,高分子溶液的粘度比溶胶大。 三、高分子溶液对溶胶的保护作用 在溶胶中加入大分子物质可以使溶胶的稳定性增强。例如,少量的电解质加到红色金溶胶中可以引起聚沉,但如果先在红色金溶胶中加入少量动物胶,摇动均匀后再加入电解质,发现同样数量的或者更多的电解质,也不再能引起金熔胶的聚沉。这种现象称为高分子溶液的保护作用。 比如我们常用的墨水就是一种胶体,质量较好的墨水稳定性较高,长时间不易聚沉。为了保护墨水的稳定性,常常在墨水中加入明胶或阿拉伯胶对胶体起保护作用。起保护作用的原因,一般认为是明胶被吸附在胶粒的表面,包住了胶粒。 由于高分子溶液是稳定的,所以可以起到稳定溶胶的作用。但为了能够达到保护胶体的目的,溶液中高分子的数目必须大大超过溶胶粒子的数目,因此要加入足够量的高分子溶液。相反地,如果在一定量溶胶中加入少量高分子溶液,它不仅对胶体不能起保护作用,而且还会降低其稳定性,甚至引起聚沉。这种现象叫做敏化作用。 思考题: 53页8、9、10、11作业:7 项目四 配位化合物(一) 配合物的基本概念课时安排授课类型教学方式授课时间2学时理论讲授 教学目的要求1.掌握配合物及其组成。2.掌握配合物命名。重点与难点重点:配合物命名难点:配合物命名。教学内容:(包括教学过程设计、教学资源)Powerpoint显示、讲授与模型相结合,边介绍、讲授。一、定义配合物是由中心原子或离子(通常是金属)与其周围作为配位体的其它离子或分子构成的较复杂的化合物。研究配合物的化学分支叫配位化学。配合物早期叫络合物,原词complex compounds是复杂化合物的意思。二、配合物的组成 演示实验向CuSO4溶液中加入浓氨水,观察现象:首先生成浅兰色沉淀碱式硫酸铜Cu2(OH)2SO4(CuSO4的防鲨鱼作用),继续加浓氨水则沉淀溶解,得到深兰色溶液。具体反应为: CuSO4+ 4NH3 = Cu(NH3)4 SO4 如写成离子方程式则为: Cu 2+ +4NH3 = Cu(NH3)4 2+ Cu(NH3)4SO4就是配合物,而 Cu(NH3)4 2+称为配离子。配合物的组成如下: Cu (NH3) 4 SO4 K3 Fe (CN) 6 中心离子 配位体 配位数 中心离子 配为体 配位数 内界 外界 外界 内界 (一).中心离子中心离子绝大多数为金属离子特别是过渡金属离子。(二).配体和配位原子配合物中同中心离子直接结合的阴离子或中性分子叫配体,配体中具有孤电子对并与中心离子形成配位键的原子称为配位原子(单基(齿)配体,多基(齿)配体)(三).配位数配合物中直接同中心离子形成配位键的配位原子的总数目称为该中心离子的配位数配位数=配位体数齿数(四).配离子的电荷数配离子的电荷等于中心离子和配体电荷的代数和。三、配合物的命名配离子按下列顺序依次命名:阴离子配体中性分子配体“合”中心离子(用罗马数字标明氧化数)。氧化数无变化的中心离子可不注明氧化数。若有几种阴离子配体,命名顺序是:简单离子复杂离子有机酸根离子;若有几种中性分子配体,命名顺序是:NH3H2O有机分子。各配体的个数用数字一、二、三写在该种配体名称的前面。对整个配合物的命名与一般无机化合物的命名相同,称为某化某、某酸某和某某酸等。由于配离子的组成较复杂,有其特定的命名原则,搞清楚配离子的名称后,再按一般无机酸、碱和盐的命名方法写出配合物的名称。举例:K4Fe(CN)6 六氰合铁()酸钾HAuCl4 四氯合金()酸CoCl2(NH3)3(H2O)Cl 氯化二氯三氨一水合钴()PtCl(NO2)(NH3)4CO3 碳酸一氯一硝基四氨合铂()Ni(CO)4 四羰基合镍Cu(NH3)4 SO4 硫酸四氨合铜(II) CO(H2O)(NH3)3Cl3Cl 氯化二氯一水三氨合钴(III) K2PtCl6 六氯合铂(IV)酸钾 NaAlF6 六氟合铝酸钠 K3Co(NO2)3Cl3 三氯三硝基合钴(III)酸钾 Pt(NH3)2Cl2 二氯二氨合铂(II)四、配合物的几何异构现象组成相同而结构不同的分子或复杂离子叫做异构现象。几何异构(顺反异构)顺 二氯二氨合铂 反 二氯二氨合铂 棕黄色,m 0 淡黄色,m= 0S = 0.2523 g/100g H2O S = 0.0366 g/100g H2O具抗癌活性(干扰DNA复制) 不具抗癌活性像顺铂和反铂一样,几何异构体结构不同,性质也不同,其反应也不同, 如: CoSO4(NH3)5 Br CoBr(NH3)5 SO4 红色 AgNO3 紫色 BaCl2 AgBr 淡黄沉淀 BaSO4白色沉淀思考题67页1、4作业:67页2、3 项目四 配位化合物(二)配位平衡课时安排授课类型教学方式授课时间2学时理论讲授 教学目的要求1.理解配位平衡常数。2.掌握配位平衡的移动3.了解氨羧鳌合滴定重点与难点重点:1配位平衡常数的计算、配位平衡的移动。难点:配位平衡常数的计算、氨羧鳌合滴定法教学内容:(包括教学过程设计、教学资源)Powerpoint显示、讲授与模型相结合,边介绍、讲授。一、配离子的稳定常数演示实验将少量NaOH溶液加入到Cu(NH3)42+溶液中,没有沉淀产生,这说明什么?而当向该溶液加入Na2S溶液时,则有黑色CuS沉淀产生,这又是为什么?这说明溶液中虽然有Cu2+离子存在,但浓度很小,虽然加入了OH -离子,但Cu2+浓度和OH -离子浓度的平方的乘积仍然没有超过Cu(OH)2的溶度积,因此没有产生Cu(OH)2沉淀;但是尽管Cu2+浓度很小,当加入S2-离子后,但Cu2+浓度和 S2-离子浓度的乘积仍然超过了数值很小的CuS的溶度积,因此有CuS沉淀产生演示实验向Ni(NO3)2(0.2moll 1)溶液中,加入氨水(1:1),生成兰色的镍氨配离子;再向该溶液中加入乙二胺(1:1),则生成紫色溶液,这是为什么?这是配体转换的结果。 仍以Cu(NH3)42+配离子为例,存在如下平衡:配位Cu2+ + 4NH3 Cu(NH3)42+离解 简写为:对于配位体数目相同的配合物来说,这个常数越大表明配离子越易离解,即配离子越不稳定,所以它也叫不稳定常数,以K不稳表示。 上述离解平衡也可以倒过来写成配合平衡 Cu2+ + 4NH3 Cu(NH3)42+ 其平衡常数为K稳 ,称为配合物的稳定常数。对于配位体数目相同的配合物来说,K稳越大配合物越稳定,反之越不稳定。K稳与K不稳互为倒数关系 K稳=1/K不稳 配合物的稳定常数表明配合物在溶液中的相对稳定性,它与配合物的结构有一定关系,书上(表7.13)列出了一些配合物的稳定常数。 教材58页 表5-1在溶液中,配离子的生成一般是分步进行的,因此溶液中存在着一系列的配位平衡,每一步都有相应的稳定常数,称为逐级稳定常数。二、配位平衡移动(一)、溶液pH值的影响(二)、 沉淀平衡的影响(三)、氧化还原平衡的影响三、稳定常数的应用(一)、计算配合物溶液中有关物质的浓度教材61页 例9-1;9-2练习:在100mL 0.1molL1 AgNO3溶液中加入含有NH3的总浓度为2.0molL1,计算平衡时溶液中的Ag+浓度。(二)判断配位反应的方向三、鳌合物螯合物是多齿配位体以2个或2个以上配位原子配位于金属原子而形成的一种环状络合物 (环中包含了金属原子)。能用作多齿配体的试剂叫螯合剂。与对应的单齿配体相比,螯合配体形成更稳定络合物的现象叫螯合效应 。(一)螯合物的形成螯合物是由中心离子与多基配体形成的环状结构配合物,也称为内配合物。螯合物结构中的环称为螯环,能形成螯环的配体叫螯合剂(二)螯合物的稳定性螯合剂必须具备以下两点:(a)螯合剂分子或离子中含有两个或两个以上配位原子,而且这些配位原子同时与一个中心离子配位。(b)螯合剂中每两个配位原子之间相隔二到三个其它原子,以便与中心离子形成稳定的五员环或六员环。多于或少于五员环或六员环都不稳定。(三) 氨羧络合剂及氨羧鳌合滴定乙二胺四乙酸(EDTA) 乙二胺四乙酸 (H4Y)乙二胺四乙酸二钠盐 (Na2H2Y)1.特点:1)反应速度快2)反应彻底,一步完成(1:1),无分级络合现象3)生成的络合物易溶于水2. EDTA配合物特点:1)广泛配位性五元环螯合物稳定、完全、迅速2)具6个配位原子,与金属离子多形成1:1配合物3)与无色金属离子形成的配合物无色,利于指示终点与有色金属离子形成的配合物颜色更深(四)EDTA鳌合滴定的基本原理1、EDTA鳌合滴定的基本原理EDTA In + M MIn MY + In A色 B色2、金属离子指示剂金属离子指示剂的应具备的条件1)显色络合物(MIn) 与指示剂(In)的颜色应显著不同。2)显色络合物的稳定性要适当。3)显色反应灵敏、快速,有良好的变色可逆性。4)金属离子指示剂应比较稳定,便于贮存和使用。3、常用的金属离子指示剂铬黑T(EBT) (EBT- eriochromeblack T)H2In- H+ HIn2- pKa2 = 6.30红色 蓝色HIn2- H+ + In3- pKa3 = 11.60蓝色 橙色它与金属离子形成的络合物为酒红色使用范围:6.30pH12,Mg(OH)2 ,用钙指示剂,测Ca2+量加指示剂时:Mg2+ +Hln2-=Mgln-(红色)+H+滴定终点前:Ca2+ +H2Y2-=CaY2-+2H+终点时:Mgln-(红色) +H2Y2-=MgY2-+Hln-(蓝色) +H+第四节配合物的应用一、在生物学领域中的应用二、在医药学领域中的应用1、在生命过程中起的重要作用2、在制药过程中起的重要作用3、作解毒剂4、作抗凝血剂5、临床生化检验三、在分析化学领域中的应用 思考题:67页5、10作业:207页7、8、9 项目五 有机化合物概述(一)一、教学目标1、熟悉有机化合物的定义、特点、碳原子的结构特征及碳碳键的类型。2、了解共价键的种类和属性。3、了解诱导效应和共轭效应。4、了解有机反应历程。 二、教学内容1、有机化学、有机化合物的定义及特性。2、碳原子的结构特征及成键方式。3、共价键的种类和属性。4、诱导效应和共轭效应。5、有机反应历程。 三、教学重点有机化合物特性、碳原子的结构特征及成键方式。 四、教学难点共价键的种类、诱导效应、共轭效应、有机反应历程。 一、有机化学、有机化合物自从拉瓦锡(Lavoisier.A.L)和李比希(Von Liebig.J.F)创造有机化合物的分析方法之后,发现有机化合物均含有碳元素,绝大多数的含氢元素,此外,很多的有机化合物还含氧、硫、氮等元素。 葛美林(Gmelin.L)凯库勒(KeKule .A)认为碳是有机化合物的基本元素,把“碳化合物称为有机化合物”,“有机化学定义为碳化合物的化学”。 肖莱马(Schorlemmer,c.)在此基础上发展了这个观点,认为碳的四个价键除自己相连之外,其余与氢结合,于是就形成了各种各样的碳氢化合物-烃,其他有机化合物都是由别的元素取代烃中的氢衍生出来的。所以把有机合物定义为烃及其衍生物。有机化学定义为研究烃及其烃的衍生物的化学。 二、有机化合物的特性对热不稳定,容易燃烧熔点较低不导电难溶于水,易溶于有机溶剂反应速度比较慢发生副反应同分异构体的存在很普遍 三、有机化学的产生和发展l1773年 首次由尿内取得纯的尿素.l1805年 由鸦片内取得第一个生物碱吗啡.l1828年,德国化学家,维勒(wohler,F)首次人工用氰酸铵合成了尿素。 l从19世纪初至中期有机化学成为一门学科,建立了经典的有机结构理论。 l1857年凯库勒提出了碳是四价的学说。l1858年,库帕(Couper,AS)提出:“有机化合物分子中碳原子都是四价的,而且互相结合成碳链。 l1861年,布特列洛夫提出了化学结构的观点,指出分子中各原子以一定化学力按照一定次序结合,这称为分子结构;一个有机化合物具有一定的结构,其结构决定了它的性质;分子中各原子之间存在着互相影响。 l1865年,凯库勒提出了苯的构造式。 l1874年,范特霍夫(Vant Hoff.J.H)和勒贝尔(Le Bel,J.A)分别提出碳四面体构型学说,建立了分子的立体概念,说明了旋光异构现象。l1885年,拜尔(Von Baeyer.A)提出张力学说l20世纪建立了现代有机结构理论。l1916年,路易斯(Lewis,G.N)提出了共价键电子理论l20世纪30年代,量子力学原理和方法引入化学领域以后,建立了量子化学。l20世纪60年代,合成了维生素B12,发现了分子轨道守恒原理。 l20世纪90年代初,合成了海葵毒素四、有机化学重要性(1)在有机合成方法学上,有可能出现我国独立发展的有价值的高选择性的新反应,在有机化学工业中特别是精细有机合成工业中出现我国发展的新流程。(2)在天然产物研究和传统医学的基础上以及在对生化过程深入了解后合理设计的基础上,将会出现一批我国独立(或合作)发展的新医药、新农药。(3)在生物催化体系,寡糖及其缀合物的分离,结构测定和合成,生物信息的识别和传递等方面将出现有意义的结果。 (4)有机功能材料,有机电子材料和分子器件等方面有可能得到有创见性的工作。 五、有机化合物的来源1、动、植物2、煤3、石油4、甲烷水合物-可燃冰 作业: P82 1、4项目五有机化合物概述(二) 课时安排授课类型教学方式授课顺序4学时理论讲授 教学目的要求1、熟悉烃类化合物的定义。2、了解烃的种类。3、掌握烃的命名原则。4、了解烃的主要化性。 重点与难点重点:烃的命名原则,烃的主要化性难点:取代反应,加成反应。教学内容:(包括教学过程设计、教学资源)Powerpoint显示边介绍、适当讨论、讲授烃:是由碳和氢两种元素组成的化合物。烷 烃一、烷烃的结构和命名 碳原子的类型 直接与一个碳原子相连的称为伯碳原子或一级碳原子,用1o表示;直接与二个碳原子相连的称为仲碳原子或二级碳原子,用2o表示;直接与三个碳原子相连的称为叔碳原子或三级碳原子,用3o表示;直接与四个碳原子相连的称为季碳原子或四级碳原子,用4o表示; 如: 二、烷烃的命名 普通命名法通常把烷烃称为某烷,某是指烷烃中碳原子的数目。由一到十用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示。如:C11H24,叫十一烷。凡直链烷烃叫正某烷。如:CH3CH2 CH2 CH2CH3 正戊烷 把在碳链的一末端有两个甲基的特定结构的烷烃称为异某烷。 在五或六个碳原子烷烃的异构体中含有季碳原子的可加上新某烷 烷基:烷烃分子从形式上消除一个氢原子而剩下的原子团称为烷基 系统命名法 命名原则如下: 1、选主链长 2、主链碳原子的位次编号近3、含多取代基时,编号采用“最低次序”原则。 如果有几个不同的取代基时,把小的取代基名称写在前面,大的写在后面;、如果含有几个相同的取代基时,把它们合并起来,取代基的数目用二、三、四等表示,写在取代基的前面,其位次必须逐个注明,位次的数字之间要用,隔开。 4、当具有相同长度的链可作为主链时,则应选择具有支链数目最多的链作为主链。 三、烷烃的性质 取代反应 有机分子中的氢原子被其他原子或原子团取代的反应称为取代反应 卤代反应 烷烃的氢原子被卤素取代的反应称为卤代反应。 烯 烃分子中含有碳碳双键的烃称为烯烃。 烯烃的通式为CnH2n一、烯烃的结构 (一)碳原子的SP2杂化图3-1碳原子的SP2杂化轨道 图3-2乙烯分子中的五个键(二) 键键的特点 键重叠程度比键小,不如键稳定,比较容易破裂。 键具有较大的流动性。二、烯烃的命名 1.选择一个含双键的最长的碳链为主链。2.从最靠近双键的一端起,把主链碳原子依次编号3.双键的位次必须标明出来,只写双键两个碳原子中位次较小的一个,放在烯烃名称的前面。 2,4-二甲基-2-己烯 4.其他同烷烃的命名原则 CH3CH2CHCH2 CH3CHCHCH1-丁烯 2-丁烯 1-丁烯 2-甲基丙烯 2,4-二甲基-2-戊烯 3-甲基-2-乙基-1-戊烯 炔 烃 分子中含有碳碳三键的烃称为炔烃 通式:CnH2n-2一、炔烃的结构 乙炔的分子式是C2H4,构造式 碳原子为sp杂化 二、炔烃的命名 炔烃的命名法和烯烃相似,只将烯字改为

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