大一 无机化学

1、恭喜：大家通过多年的寒窗苦读恭喜：大家通过多年的寒窗苦读, ,终成为一名重点大学药学专终成为一名重点大学药学专业的学子业的学子, ,你们是社会的宠儿、时代的骄子、未来的希望你们是社会的宠儿、时代的骄子、未来的希望！肩负责任：医德、医品肩负责任：医德、医品医术：医术：先决基础就是大学期间内掌先决基础就是大学期间内掌握所学知识、才华和智慧，将来服务社会、健康人类。握所学知识、才华和智慧，将来服务社会、健康人类。 健康所系、性命相托！健康所系、性命相托！这就要求大家从现这就要求大家从现在开始，扎扎实实在开始，扎扎实实地把学校开设的每地把学校开设的每一门课都学好，在一门课都学好，在实践中不但探索、实践

2、中不但探索、大胆创新，只有这大胆创新，只有这样才能创造性的完样才能创造性的完成你们崇高使命！成你们崇高使命！Practical Hints for Success in Science(As learned by observing successful scientists)To succeed in scientific research, you must:Work HardWrite many high quality papers, and thereby publish in mainstream journalsRead incessantly and widelyManage

3、Your Time化学医、药学绪论绪论化化 学学 与与 医、药医、药 学学 生命科学：生命科学：以人体为主要研究对象，探索疾病发生以人体为主要研究对象，探索疾病发生和发展的规律，寻找预防和治疗的途径。和发展的规律，寻找预防和治疗的途径。药学：药学：生命科学的一部分，研制预防和治疗疾病、生命科学的一部分，研制预防和治疗疾病、促进身体健康、保护劳动力的药物，并揭示药物促进身体健康、保护劳动力的药物，并揭示药物与人体及病原体相互作用的规律。与人体及病原体相互作用的规律。绪论绪论化学的发展得益于医药学化学的发展得益于医药学 化学是药学的基础化学是药学的基础 化学与药学的关系如何呢？化学与药学的关系如何

4、呢？1.1.用无机化学和有机化学的理论和方法合成有特定用无机化学和有机化学的理论和方法合成有特定功能的药物，研究各种无机和有机化学反应以了解功能的药物，研究各种无机和有机化学反应以了解药物的结构药物的结构- -性质性质- -生物效应关系。生物效应关系。2.2.用化学分析和仪器分析的方法从动物、植物以及人用化学分析和仪器分析的方法从动物、植物以及人体组织、体液中分离出有生物活性的物质或有治疗作体组织、体液中分离出有生物活性的物质或有治疗作用的成分，确定其结构，检测它们在体内的代谢物；用的成分，确定其结构，检测它们在体内的代谢物；在药物生产中，分析原料药、药物中间体及制剂中的在药物生产中，分析原料

5、药、药物中间体及制剂中的有效成分及杂质。有效成分及杂质。 3.3.用物理化学方法研究药物的稳定性、生物利用用物理化学方法研究药物的稳定性、生物利用度和药物代谢动力学。度和药物代谢动力学。4.4.用化学的概念和理论解释病理、药理和毒理过用化学的概念和理论解释病理、药理和毒理过程，提出解决问题的方法。程，提出解决问题的方法。绪论绪论 药学类专业用药学类专业用无机化学无机化学是大学课程中第一是大学课程中第一门化学基础课，内容包括门化学基础课，内容包括普通化学原理普通化学原理和和元素化学元素化学两大部分。两大部分。 是学习后续课程（如有机化学、物理化学、生是学习后续课程（如有机化学、物理化学、生物化学

6、、药物分析化学、药物化学等）的物化学、药物分析化学、药物化学等）的基础基础，也，也是今后从事专业工作所是今后从事专业工作所必需必需的。的。 血红素是个铁卟啉化合物血红素是个铁卟啉化合物, , 是血红蛋白的组成部分。是血红蛋白的组成部分。 FeFe原子从血红素分子的下方键合了蛋白质链上的原子从血红素分子的下方键合了蛋白质链上的1 1个个N N原子，圆盘上方键合的原子，圆盘上方键合的O O2 2分子则来自空气。分子则来自空气。 原子结构原子结构分子结构分子结构配合物结构配合物结构无机化学无机化学 绪绪 论论 华中科技大学华中科技大学 李李 宝宝 副教授副教授E-mail：Tel: 15907192

7、907(introduction)课件邮箱地址：chem_密码：chem123学习内容学习内容 化学的发展、研究对象、地位和作用化学的发展、研究对象、地位和作用 我国法定单位制的介绍我国法定单位制的介绍 量纲分析量纲分析 有效数字及其运算方法有效数字及其运算方法 计划学时：计划学时：1.51.52 2学时学时绪论绪论第一节第一节 基础化学的地位和作用基础化学的地位和作用一、化学是一门中心科学一、化学是一门中心科学(Central Science)1. 化学的研究对象和内容化学的研究对象和内容（chemistry）2. 化学科学的发展概况化学科学的发展概况 化学化学是一门研究物质的组成、结构、性

8、质、及其是一门研究物质的组成、结构、性质、及其变化规律的基础学科，是自然科学的一个分支。变化规律的基础学科，是自然科学的一个分支。 萌芽阶段萌芽阶段（ 1717世纪中叶以前）世纪中叶以前） 近代化学时期近代化学时期( (1717世纪后半叶到世纪后半叶到1919世纪末世纪末) )：化学分出四大化学。 现代化学时期现代化学时期( (从从2020世纪开始世纪开始) ) ：大量分支化学的出现进一步提高了化学的地位。绪论绪论无机化学的发展无机化学的发展第一阶段：无机化学的萌芽阶段第一阶段：无机化学的萌芽阶段。 金属的冶炼、制陶等金属的冶炼、制陶等; ;另，化学的发展主要另，化学的发展主要是医药学家的贡献

9、。是医药学家的贡献。从医学方面来说，在从医学方面来说，在“本草纲目本草纲目”中记载的无机中记载的无机药物就有药物就有266种，并且出现了一些经过较为复杂种，并且出现了一些经过较为复杂的无机反应而制得的无机药物。如轻粉的无机反应而制得的无机药物。如轻粉(Hg2Cl2)、红丹、红丹(HgO)、水银霜、水银霜(HgCl2)等的制法。等的制法。绪论绪论第二阶段：无机化学成为一门独立的化学分支第二阶段：无机化学成为一门独立的化学分支1818世纪后半叶到世纪后半叶到1919世纪，无机化学进入它发展中世纪，无机化学进入它发展中的第二阶段，成为一门独立的化学分支。促进无的第二阶段，成为一门独立的化学分支。促进

10、无机化学成为独立分支的理论基础主要有：机化学成为独立分支的理论基础主要有： 质量守恒定律（质量守恒定律（17481748年年, , 罗蒙诺索夫）罗蒙诺索夫） 科学的原子论基础（科学的原子论基础（18081808年年, , 道尔顿）道尔顿） 分子论（分子论（18111811年年, ,阿佛加德罗）阿佛加德罗） 盖斯定律（盖斯定律（18401840年年, , 盖斯盖斯） 元素周期律（元素周期律（18691869年年, , 门捷列夫）门捷列夫） 在化学史上，一般把在化学史上，一般把周期律周期律的确立，作为无机化学的确立，作为无机化学成为独立分支的标志。成为独立分支的标志。绪论绪论 周期律确定后，同时加

11、上这一时期电解方法的周期律确定后，同时加上这一时期电解方法的广泛使用，无机化学又发现了不少元素和新的化合广泛使用，无机化学又发现了不少元素和新的化合物。物。 这一时期，在理论上，原子论使人类对物质的这一时期，在理论上，原子论使人类对物质的认识深入到原子结构水平；元素周期律证明了各原认识深入到原子结构水平；元素周期律证明了各原子之间不是孤立的，而是存在着紧密的内在联系；子之间不是孤立的，而是存在着紧密的内在联系；形成了原子、分子的科学概念。形成了原子、分子的科学概念。 同时，大规模的制酸、制碱、漂白、火药、同时，大规模的制酸、制碱、漂白、火药、无机盐工业的兴起和发展，推动了无机化学的发无机盐工业

12、的兴起和发展，推动了无机化学的发展。展。绪论绪论 第三阶段：无机化学的第三阶段：无机化学的“复兴阶段复兴阶段” 量子力学、现代物理测试技术以及计算机的应量子力学、现代物理测试技术以及计算机的应用等，使得一个完整的、具有雄厚的实验和理论基用等，使得一个完整的、具有雄厚的实验和理论基础的现代无机化学新体系建立起来。础的现代无机化学新体系建立起来。 二十世纪四十年代后，随着原子能、电子、宇二十世纪四十年代后，随着原子能、电子、宇航、激光等新兴工业发展和具有特殊性能的无机材航、激光等新兴工业发展和具有特殊性能的无机材料的需求增多，无机化学的发展重新获得巨大的推料的需求增多，无机化学的发展重新获得巨大的

13、推动力。动力。 绪论绪论无机化学的研究内容无机化学的研究内容内容：内容：所有元素的单质和化合物所有元素的单质和化合物( (碳氢化合物及其碳氢化合物及其衍生物除外衍生物除外) )的制备、组成、结构和反应。的制备、组成、结构和反应。制备制备性能性能组成组成实验测定实验测定立体化学立体化学对称性对称性与成键关系与成键关系理论阐明理论阐明实际应用实际应用 成键类型成键类型键强度键强度键与价键与价键与结构键与结构理论阐明理论阐明实际应用实际应用产物产物表征表征计量计量实验条件实验条件理论阐明理论阐明实际应用实际应用热力学热力学平衡研究平衡研究常数测定常数测定(K,G,H, S)理论阐明理论阐明实际应用实

14、际应用动力学动力学 实验测试实验测试速率研究速率研究理论阐明理论阐明机理推测机理推测实际应用实际应用结构结构反应反应绪论绪论无机化学无机化学普通元素化学普通元素化学配位化学配位化学无机合成化学无机合成化学稀土元素化学稀土元素化学生物无机化学生物无机化学农业化学农业化学环境化学环境化学工业化学工业化学医用化学医用化学药物化学药物化学重要地位-充分证明化学确为一门中心学科无机化学的学习方法无机化学的学习方法目的要求：目的要求：为学习专业课打好理论基础。为学习专业课打好理论基础。 掌握基本实验技能。掌握基本实验技能。 培养自学能力，提高独立思考与解培养自学能力，提高独立思考与解 决问题的能力。决问题

15、的能力。 学科特点：学科特点：化学是一门实验科学。化学是一门实验科学。 无机化学尤其如此。无机化学尤其如此。学习方法学习方法： “三个注重三个注重”绪论绪论(一一)注重以基本自然规律为指导注重以基本自然规律为指导 自然规律统治整个宇宙，人类的一切活动必须遵自然规律统治整个宇宙，人类的一切活动必须遵循自然规律。循自然规律。(二二)注重模型的引出，理想模型与实际状态的比较注重模型的引出，理想模型与实际状态的比较绪论绪论化学研究程序：化学研究程序：观察实验观察实验数据处理数据处理综合归纳综合归纳理理论分析论分析理论模型理论模型理论模型校正理论模型校正应用于实际状态应用于实际状态(三三)注重由特殊到一

16、般、性质到结构注重由特殊到一般、性质到结构性质与结构的关系是化学的本质问题。学习中，习惯性质与结构的关系是化学的本质问题。学习中，习惯运用演绎的方法，即由一般到特殊，由结构到性质。运用演绎的方法，即由一般到特殊，由结构到性质。科学探索科学探索中却相反，往往是由性质出发探索结构，研中却相反，往往是由性质出发探索结构，研究性质时往往是由特殊到一般，即采用归纳的方法。究性质时往往是由特殊到一般，即采用归纳的方法。无机化学课程的总体安排无机化学课程的总体安排 无机化学是高等院校（尤其是医学、药学专无机化学是高等院校（尤其是医学、药学专业）的一门重要基础课。业）的一门重要基础课。其任务是给学生提供与其任

17、务是给学生提供与药学相关的现代化学基本概念、基本原理及应用药学相关的现代化学基本概念、基本原理及应用知识，通过实验课训练学生掌握基本实验技能、知识，通过实验课训练学生掌握基本实验技能、建立定量概念建立定量概念。其目的，一方面是有利于学生学。其目的，一方面是有利于学生学习如有机化学、生物化学、药物化学、生理学等习如有机化学、生物化学、药物化学、生理学等后续课程，另一方面是帮助学生提高独立思考的后续课程，另一方面是帮助学生提高独立思考的能力、提供学生将来从事专业工作的更多思路和能力、提供学生将来从事专业工作的更多思路和方法。方法。（一）课程的性质和任务（一）课程的性质和任务热力学基础热力学基础酸碱

18、平衡酸碱平衡沉淀平衡沉淀平衡氧化还原平衡氧化还原平衡配位平衡配位平衡自学自学（二）无机化学理论课程内容（二）无机化学理论课程内容关于科技小论文的问题（关于科技小论文的问题（10001000字以上）：字以上）：题目：题目： 化学原理（方法技术）在医学（药学）中的应用化学原理（方法技术）在医学（药学）中的应用一、摘要一、摘要（100100字）字）二、化学原理与方法技术二、化学原理与方法技术概述概述三、三、化学原理（方法技术）在医学（药学）中的应用化学原理（方法技术）在医学（药学）中的应用四、四、你对本原理的应用有哪些新的设想与展望？你对本原理的应用有哪些新的设想与展望？ 要求：充分利用图书、网络资

19、源及现场调研，自己总结。不得要求：充分利用图书、网络资源及现场调研，自己总结。不得copycopy或抄袭。论文上交时间：第十五周末。或抄袭。论文上交时间：第十五周末。第二节第二节 我国的法定计量单位我国的法定计量单位 1954年，国际计量委员会决定采用年，国际计量委员会决定采用米、千米、千克、秒、安培、开尔文、坎德拉克、秒、安培、开尔文、坎德拉作为作为基本单位基本单位。 1960年，国际计量委员会将以这六个基本年，国际计量委员会将以这六个基本单位为基础的单位制命名为单位为基础的单位制命名为“国际单位制国际单位制”，用符号用符号“SI” 表示。表示。 1971年，又决定增加第年，又决定增加第7个

20、个基本单位摩尔基本单位摩尔(mole)。至此，国际单位制基本构成了现在的。至此，国际单位制基本构成了现在的完整的形式。完整的形式。 一、什么是国际单位制一、什么是国际单位制组成 SI基本单位 SI单位 SI单位制 SI导出单位 SI倍数单位一群伟大的科学家死后在天堂里玩藏猫猫，轮到爱因斯坦抓人，一群伟大的科学家死后在天堂里玩藏猫猫，轮到爱因斯坦抓人，他数到他数到100100睁开眼睛，看到所有人都藏起来了，只有牛顿还站在那睁开眼睛，看到所有人都藏起来了，只有牛顿还站在那里。里。爱因斯坦走过去说：爱因斯坦走过去说：“牛顿，我抓住你了。牛顿，我抓住你了。”牛顿：牛顿：“不，你没有抓到牛顿。不，你没有

21、抓到牛顿。”爱因斯坦：爱因斯坦：“你不是牛顿你是谁？你不是牛顿你是谁？”牛顿：牛顿：“你看我脚下是什么？你看我脚下是什么？”爱因斯坦低头看到牛顿站在一块长宽都是一米的正方形的地板砖爱因斯坦低头看到牛顿站在一块长宽都是一米的正方形的地板砖上，不解。上，不解。牛顿：牛顿：“我脚下这是一平方米的方块，我站在上面就是牛顿我脚下这是一平方米的方块，我站在上面就是牛顿/ /平方平方米，所以你抓住的不是牛顿，你抓住的是帕斯卡米，所以你抓住的不是牛顿，你抓住的是帕斯卡。” 平方米平方米=？三、我国的法定计量单位三、我国的法定计量单位 我国从我国从19841984年开始全面推行以国际年开始全面推行以国际单位制为

22、基础的法定计量单位。一切属单位制为基础的法定计量单位。一切属于国际单位制的单位都是我国的法定计于国际单位制的单位都是我国的法定计量单位。量单位。 根据我国的实际情况，在法定计量根据我国的实际情况，在法定计量单位中还明确规定采用了若干可与国际单位中还明确规定采用了若干可与国际单位制并用的非国际单位制单位。单位制并用的非国际单位制单位。在自然科学领域涉及到很多数据的处理和运在自然科学领域涉及到很多数据的处理和运算，怎样处理或运算才科学呢？算，怎样处理或运算才科学呢？第三节第三节 有效数字及运算规则有效数字及运算规则一、一般数字与有效数字一、一般数字与有效数字 一般数字（不带单位，无明确物理或化一般

23、数字（不带单位，无明确物理或化学意义）。学意义）。 有效数字有效数字(significant figure)（有明确物（有明确物理或化学意义；有单位理或化学意义；有单位(量纲量纲)，既表示测量，既表示测量值大小，还表示测量的准确程度）值大小，还表示测量的准确程度） 有效数字的构成：有效数字的构成： 全部准确的数字和最后一位可疑数字全部准确的数字和最后一位可疑数字 。最后。最后一位通常是通过仪器的最小刻度估计而来。一位通常是通过仪器的最小刻度估计而来。二、有效数字位数确定与科学计数法二、有效数字位数确定与科学计数法 1、零（、零（0）的作用）的作用: 有效数字；定位作用有效数字；定位作用 2、科

24、学计数法、科学计数法 (scientific notation)：由一位：由一位整数、若干位小数和整数、若干位小数和10的幂次的乘积来表示有的幂次的乘积来表示有效数字。效数字。 3、常数、倍数、系数以及对数值的有效数字、常数、倍数、系数以及对数值的有效数字的位数不考虑，比如光速的位数不考虑，比如光速 c 等。等。例如： 溶液体积20.50 mL = 0.020 50 L后者在在数字“2”之前的“0”只起定位作用，不是有效数字。0.020 50有四位有效数字。如： 4.2103 (两位有效数字)， 4.20103 (三位有效数字), 4.200103 (四位有效数字)。零（零（0）的作用）的作用

25、三、有效数字的运算规则三、有效数字的运算规则1、修约方法：四舍六入五留双（举例说明）、修约方法：四舍六入五留双（举例说明） 通常先计算，最后修约通常先计算，最后修约 比如：比如：13.01513.015和和13.02513.025，取四位有效数字都是，取四位有效数字都是13.0213.022、加减运算规则、加减运算规则（举例说明）（举例说明） （小数点后位数最少的确定）（小数点后位数最少的确定）例如例如0.5362 + 0.250.5362 + 0.25，和为，和为0.790.79。3、乘除运算规则、乘除运算规则（举例说明）（举例说明） （总位数最少的确定）例如（总位数最少的确定）例如0.01

26、21 25.64, 积为积为0.310 第一章第一章 溶液溶液 （ 1：Solution）内容提要内容提要第一节第一节 溶解溶解第二节第二节 溶液的浓度溶液的浓度第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性第四节第四节 电解质溶液电解质溶液溶液溶液 （solution）：）：一种一种(或几种或几种)物质以物质以分子、分子、原子或离子状态原子或离子状态分散在另一物质中所构成的均分散在另一物质中所构成的均匀而又稳定的匀而又稳定的分散体系分散体系。溶质（溶质（solute）和溶剂（）和溶剂（solvent）：）：气体、固气体、固体溶于液体时，前者是溶质，后者是溶剂；液体溶于液体时，前者是溶质，后者是溶

27、剂；液体溶于液体时，少的是溶质，多的是溶剂。体溶于液体时，少的是溶质，多的是溶剂。按聚集状态分为按聚集状态分为三类：三类：气态溶液气态溶液液态溶液液态溶液固态溶液固态溶液溶液分类：溶液分类：按溶剂的种类分为按溶剂的种类分为两类：两类：(如酒精、苯、四氯化碳等如酒精、苯、四氯化碳等)水溶液水溶液非水溶液非水溶液电解质溶液电解质溶液非电解质溶液非电解质溶液第一节第一节 溶解溶解一、溶解和水合作用一、溶解和水合作用溶液的形成过程就是溶液的形成过程就是溶质溶解于溶剂的过程溶质溶解于溶剂的过程，总，总是伴有能量和体积的变化，有时还有颜色的变化。是伴有能量和体积的变化，有时还有颜色的变化。分子溶液：分子溶

28、液：溶质以分子的形式存在于溶液中。溶质以分子的形式存在于溶液中。离子溶液：离子溶液：溶质以离子的形式存在于溶液中。溶质以离子的形式存在于溶液中。如：如：乙醇、葡萄糖等溶液。乙醇、葡萄糖等溶液。如：如：NaCl等溶液。等溶液。溶解过程的吸、放热：溶解过程的吸、放热：离子离开晶格离子离开晶格吸收能量吸收能量与离子与溶剂分子相互与离子与溶剂分子相互吸引生成水合离子吸引生成水合离子释放能量释放能量的的能量差能量差。溶解：一种物质（溶解：一种物质（溶质溶质）分散于另一种物质）分散于另一种物质（溶剂溶剂）中成为溶液的过程。）中成为溶液的过程。 第一节第一节 溶解溶解溶解机理：溶解机理：特殊的特殊的物理化学

29、过程物理化学过程。 一是一是溶质分子或离子的分散；吸热（克服质点溶质分子或离子的分散；吸热（克服质点引力），体积增大。引力），体积增大。 二是二是溶质分子的溶剂化作用；放热，体积缩小。溶质分子的溶剂化作用；放热，体积缩小。 最终的体积和热效应受两种因素的最终的体积和热效应受两种因素的共同制约共同制约。二、溶解度和二、溶解度和“相似相溶相似相溶”饱和溶液饱和溶液(saturated solution)：已溶解的溶质与未溶已溶解的溶质与未溶解的部分稳定共存时的溶液称为该溶质的饱和溶液解的部分稳定共存时的溶液称为该溶质的饱和溶液。溶解度（溶解度（solubility）：）：在一定温度下，单位体积饱在

30、一定温度下，单位体积饱和溶液中所含溶质的量。和溶液中所含溶质的量。第一节第一节 溶解溶解浓度（浓度（concentration）：）：溶液中溶质和溶剂的相溶液中溶质和溶剂的相 对含量。对含量。溶解度（溶解度（solubility）：）：饱和溶液中溶剂和溶质的饱和溶液中溶剂和溶质的 相对含量。相对含量。“相似相溶相似相溶”原理：原理： 极性相似的物质彼此容易溶解极性相似的物质彼此容易溶解 。 例如：例如： 食盐溶于水食盐溶于水 碘溶于四氯化碳碘溶于四氯化碳 （既适用于非电解质溶液也适用于许多电解质溶液）（既适用于非电解质溶液也适用于许多电解质溶液）强调第二节第二节 溶液的浓度溶液的浓度溶液的浓度

31、：溶液的浓度：指一定量的该溶液中所含溶质的量。指一定量的该溶液中所含溶质的量。 一、浓度的表示方法一、浓度的表示方法（一）质量浓度（一）质量浓度(mass concentration)定义：溶质B的质量mB除以溶液的体积(V)。wB mB/m（二）质量分数（二）质量分数(mass fraction)符号：wB ；无单位。符号：B。SI单位：单位：kg.m-3；常用单位：常用单位：g.L-1。B = mB/V定义：溶质B的质量 mB与溶液质量m之比称为该 溶质的质量分数（mass fraction）。第二节第二节 溶液的浓度溶液的浓度（三）物质的量浓度（三）物质的量浓度(amount-of-su

32、bstance concentration)定义：B的物质的量(nB)除以溶液的体积(V)。符号：cB。SI单位：molm-3; 常用单位：molL-1、 moldm-3 。cB = nB / V注意：注意：与物质的量有关的浓度，必须指出物质B的基本单元原子、分子、离子、基本粒子或它们的特定组合。比如， 1mol的的H2SO4具有质量具有质量98g，1mol的的 H2SO4具有质量具有质量49g。物质的量浓度有时简称浓度。摩尔浓度（molar concentration or molarity)。第二节第二节 溶液的浓度溶液的浓度（四）质量摩尔浓度（四）质量摩尔浓度(molality)定义：溶

33、质B的物质的量nB除以溶剂A的质量mAbB = nB / mA符号：bB；SI单位：molkg-1（五）摩尔分数（五）摩尔分数(mole fraction)定义：B的物质的量(nB)与溶液总的物质的量(n)之比 xB = nB / n 若溶液由溶质B和溶剂A组成，则溶质B的摩尔分数为：符号 ：xB；无单位。 xB = nB / ( nA + nB ) 第二节第二节 溶液的浓度溶液的浓度二、浓度之间的换算关系二、浓度之间的换算关系浓度换算关系BwBcBbB质量浓度BwBdcBMB质量分数wB物质的量浓度cB质量摩尔浓度bBBBBBMbMdb1dBdMcBBBBBBMbMb1BBMBBMdwBBB

34、Mbdb1BBBMd)(BBBMww)1 ( BBBMcdc例 1-1 0.53g Na2CO3的物质的量是多少？解 M(Na2CO3) = 106 gmol-1 n (Na2CO3) =1mol106g0.53g=0.0050 mol例例 1 1- -4 4 将将 7.00g 结结晶晶草草酸酸(H2C2O42H2O)溶溶于于 93.0g 水水中中，求求草草酸酸的的质质量量摩摩尔尔浓浓度度 b(H2C2O4)和和摩摩尔尔分分数数 x(H2C2O4)。 解解 结结晶晶草草酸酸的的摩摩尔尔质质量量 M(H2C2O42H2O)= 126gmol-1，而而M(H2C2O4)= 90.0 gmol-1,

35、 故故 7.00g 结结晶晶草草酸酸中中草草酸酸的的质质量量为为 m (H2C2O4) =1 11 1m mo ol l1 12 26 6g gm mo ol l9 90 0. .0 0g g7 7. .0 00 0g g=5.00g 溶溶液液中中水水的的质质量量为为 m (H2O)=93.0g+(7.00 -5.00)g=95.0g 则则 b(H2C2O4) =9 95 5. .0 0g gm mo ol l9 90 0. .0 0g g1 10 00 00 05 5. .0 00 0g g1 1= 0.585 molkg-1 x (H2C2O4) =) )m mo ol l0 0g g(

36、(9 95 5. .0 0g g/ /1 18 8. .) )m mo ol l0 0g g( (5 5. .0 00 0g g/ /9 90 0. .m mo ol lg g5 5. .0 00 0g g/ /9 90 0. .0 01 11 11 1= 0.010 4 第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性稀溶液的依数性（稀溶液的依数性（colligative properties）：）： 难挥发难挥发非电解质非电解质稀溶液稀溶液的某些性质（的某些性质（溶液的溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低、渗透压）蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低、渗透压）取决于其中取决于其中所含所含溶质粒子的

37、浓度溶质粒子的浓度，而与，而与溶质本身溶质本身的性质的性质无关。无关。 对对电解质电解质或或非电解质的浓溶液非电解质的浓溶液，会偏离上述，会偏离上述性质。但是，可以此为基础，然后从理论上加以性质。但是，可以此为基础，然后从理论上加以修正。修正。第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性一、溶液的蒸气压下降一、溶液的蒸气压下降（一）溶剂的饱和蒸气压（一）溶剂的饱和蒸气压(简称蒸气压，简称蒸气压，vapor pressure)蒸发蒸发(evaporation)凝聚凝聚(condensation)蒸发蒸发凝聚凝聚定义：定义：一定温度下，气、液两相一定温度下，气、液两相处于平衡状态时蒸气的压强叫做该液

38、体的处于平衡状态时蒸气的压强叫做该液体的饱和蒸饱和蒸气压，气压，简称简称蒸气压。蒸气压。符号符号:用用p表示表示单位单位:Pa或或kPa。第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性 1.蒸气压与液体的蒸气压与液体的本性本性有关，在一定温度有关，在一定温度下纯净物质具有一定的蒸气压，不同的物下纯净物质具有一定的蒸气压，不同的物质有不同的蒸气压。质有不同的蒸气压。 2.蒸气压与蒸气压与温度温度有关。温度升高，蒸气压有关。温度升高，蒸气压增大。增大。 3.固体固体也具有一定的蒸气压也具有一定的蒸气压 ，温度升高，温度升高，固体的蒸气压增大。固体的蒸气压增大。第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性

39、蒸 气 压 与蒸 气 压 与温 度温 度 有 关有 关。 温 度 升。 温 度 升高 ， 蒸 气高 ， 蒸 气压增大压增大.第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性（二）溶液的蒸气压（二）溶液的蒸气压纯溶剂与溶液的蒸气压曲线图纯溶剂与溶液的蒸气压曲线图 大量的实验证明，含有大量的实验证明，含有难挥发性溶质溶液的蒸气难挥发性溶质溶液的蒸气压总是低于同温度纯溶剂压总是低于同温度纯溶剂的蒸气压。这种现象称为的蒸气压。这种现象称为溶液的溶液的蒸汽压下降蒸汽压下降。 溶液中溶液中难挥发性溶质难挥发性溶质浓度愈大浓度愈大，溶剂的摩尔分，溶剂的摩尔分数愈小，数愈小，蒸气压下降愈多蒸气压下降愈多。第三节第三

40、节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性解释解释：溶质分子溶质分子一方面一方面结合若干水分子，束缚了结合若干水分子，束缚了水分子的逸出，溶剂分子水分子的逸出，溶剂分子蒸发速率蒸发速率减少；减少；另一方另一方面面占据溶剂表面，减少了单位面积上的溶剂分子占据溶剂表面，减少了单位面积上的溶剂分子数。数。所以平衡时溶液的蒸气压必然低于纯溶剂蒸气压。所以平衡时溶液的蒸气压必然低于纯溶剂蒸气压。显然，溶质浓度越大，其蒸气压下降越多。显然，溶质浓度越大，其蒸气压下降越多。 第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性温度一定时，难挥发非电解质稀溶液的蒸气温度一定时，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

41、比，而与溶质的压下降与溶质的摩尔分数成正比，而与溶质的本性无关本性无关（拉乌尔定律，（拉乌尔定律，Raoults Law）。）。 式中，式中， p 为溶液的蒸气压降低值，为溶液的蒸气压降低值， p为溶液的蒸为溶液的蒸气压，气压， p A 为纯溶剂的蒸气压，为纯溶剂的蒸气压， xB为溶剂为溶剂B的摩尔分的摩尔分数。数。 1887年法国化学家年法国化学家Raoult F.M.根根据大量实验结果，对于难挥发性的非据大量实验结果，对于难挥发性的非电解质稀溶液，得出如下规律：电解质稀溶液，得出如下规律：BABAAABnpppx ppnn 第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性对于稀溶液中，对于稀溶液

42、中，nA nB ， nA + nB nABBBAAAABAnnpx pppnnn BAAAAABnpb M pmMp= p- p K bB 对于给定的温度和溶剂，对于给定的温度和溶剂，MA和和pA均为定值，令均为定值，令K= MApA ，可得，可得第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性即：即：在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶液的压下降与溶液的质量摩尔浓度质量摩尔浓度成正比，而与溶质的成正比，而与溶质的本性无关。本性无关。 Raoult 定律的又一表述定律的又一表述。p K bB 例例 已知已知293K时水的饱和蒸气压为时水的饱和蒸气

43、压为2.34 kPa，将，将17.1g蔗糖蔗糖(C12H22O11)与与3.00g尿素尿素CO(NH2)2分别溶分别溶于于100g水中，计算这两种溶液的蒸气压各是多少？水中，计算这两种溶液的蒸气压各是多少？第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性解：解：(1)蔗糖的摩尔质量蔗糖的摩尔质量M342gmol-1，其物质的量为：，其物质的量为：mol.molgg.nB050003421171 mol.molg.gnA6650181001 0.050.0095.560.0500Bmolxmolmol2.340.0090.02ABpp xkPakPa 2.340.022.32ApppkPakPakPa

44、 第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性对于尿素，同理可求得：对于尿素，同理可求得：13.000.050060.0Bgnmolg mol2.340.0090.02ABpp xkPakPa 这两种溶液，质量分数虽然不同，但是溶剂这两种溶液，质量分数虽然不同，但是溶剂的摩尔分数相同，蒸气压也相同。的摩尔分数相同，蒸气压也相同。0.050.0095.560.0500Bmolxmolmol2.340.022.32ApppkPakPakPa 知识回顾知识回顾wB = mB/mcB = nB / VbB = nB / mA xB = nB / n B = mB/VBABAAABnpppx ppnn p

45、 K bB T T 大，大， P P大大第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性二、沸点升高二、沸点升高（一）液体的沸点（一）液体的沸点 1.提取和精制对热不稳定的物质，用减压方法。提取和精制对热不稳定的物质，用减压方法。 2.高压消毒法，提高水的温度，缩短灭菌时间。高压消毒法，提高水的温度，缩短灭菌时间。 3. 生活中利用高压锅快速作饭。生活中利用高压锅快速作饭。定义：定义：液体的蒸气压等于外界压力时的温度。液体的蒸气压等于外界压力时的温度。 p外外，沸点，沸点。 液体的沸点必须液体的沸点必须指明外界压力指明外界压力。如标准大气压。如标准大气压(101.3KPa)下水的沸点为下水的沸点为3

46、73K。正常沸点：正常沸点：指外压指外压101.3KPa时的沸点。时的沸点。应用：应用：第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性（二）溶液的沸点升高（二）溶液的沸点升高溶液的沸点升高和凝固点降低溶液的沸点升高和凝固点降低第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性 实验表明实验表明，难挥发非电解质溶液的沸点总是高，难挥发非电解质溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。这一现象称为溶液的于纯溶剂的沸点。这一现象称为溶液的沸点升高沸点升高（boiling point elevation）。Tb= Tb Tb 溶液的沸点升高溶液的沸点升高(Tb)溶液的沸点溶液的沸点(Tb) 纯溶剂的沸点纯溶剂的沸点(Tb

47、) 第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性由由Raoult定律推，可得到溶液的定律推，可得到溶液的沸点上升沸点上升与溶液与溶液的的质量摩尔浓度质量摩尔浓度成正比，而与溶质的成正比，而与溶质的本性无关本性无关。它们之间的定量关系为：它们之间的定量关系为：Tb = Tb Tb kbbB 式中：式中： Tb为溶液的沸点升高值；为溶液的沸点升高值；Tb为溶液的沸为溶液的沸点；点； Tb为纯溶剂沸点；为纯溶剂沸点；bB为溶质的质量摩尔浓度；为溶质的质量摩尔浓度； kb （表（表1-4）为溶剂的）为溶剂的沸点升高常数沸点升高常数，单位为，单位为Kkgmol-1，它只与，它只与溶剂的本性溶剂的本性有关。

48、有关。注：注：1 1、纯溶剂的沸点恒定、纯溶剂的沸点恒定, ,溶液的沸点不恒定。溶液的沸点不恒定。 2 2、溶液的沸点溶液的沸点是指溶液刚开始沸腾时的温度。是指溶液刚开始沸腾时的温度。第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性例例 已知苯的沸点是已知苯的沸点是353.2K，将将2.67g某难挥发性物某难挥发性物质溶于质溶于100g苯中，测得该溶液的沸点升高了苯中，测得该溶液的沸点升高了0.531K，试求该物质的摩尔质量。试求该物质的摩尔质量。解：解：1112810001006725325310 molgMkgMg.molkgK.K.BB得得代入代入查表得：苯的摩尔沸点升高常数查表得：苯的摩尔沸

49、点升高常数kb=2.53Kkg mol-1根据根据 Tb = kbbB实际应用：实际应用：利用沸点升高测溶质摩尔质量。利用沸点升高测溶质摩尔质量。第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性三、凝固点下降三、凝固点下降（一）纯液体的凝固点（一）纯液体的凝固点 纯液体凝固点纯液体凝固点 (freezing point ，Tf)是同一物质是同一物质固、液两相固、液两相平衡共存平衡共存时的温度。时的温度。 纯水的凝固点（纯水的凝固点（273K）又称为）又称为冰点冰点，即在此温度，即在此温度水和冰的蒸气压相等。水和冰的蒸气压相等。（二）溶液的凝固点（二）溶液的凝固点溶液的凝固点溶液的凝固点是指溶液与其固

50、态溶剂具有相同是指溶液与其固态溶剂具有相同蒸气压时的温度，蒸气压时的温度，即即刚有溶剂固体析出时的温度。刚有溶剂固体析出时的温度。第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性溶液的沸点升高和凝固点降低溶液的沸点升高和凝固点降低刚有溶刚有溶剂固体剂固体析出析出固、液固、液两相平两相平衡共存衡共存 对于溶液，在对于溶液，在Tf 时，溶液时，溶液蒸气蒸气压低于纯溶剂蒸气压低于纯溶剂蒸气压，溶液不凝固。压，溶液不凝固。要使其凝固，必须要使其凝固，必须降低温度到降低温度到Tf ,使溶使溶液液蒸气压等于纯溶蒸气压等于纯溶剂蒸气压。剂蒸气压。第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性Tf = Tf TfTf

51、称作溶液的称作溶液的凝固点降低凝固点降低(freezing point depression)。溶液的凝固点降低与溶液的质量摩尔浓度成正比，溶液的凝固点降低与溶液的质量摩尔浓度成正比，而于溶质的本性无关。而于溶质的本性无关。Tf = kf bBkf 为溶剂的凝固点下降常数为溶剂的凝固点下降常数第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性实际应用：实际应用：利用溶液的凝固点降低测定溶质的摩利用溶液的凝固点降低测定溶质的摩尔质量。尔质量。、kf 较大，实验误差较小。较大，实验误差较小。、析出晶体，现象明显。、析出晶体，现象明显。、低温下测量，适用于某、低温下测量，适用于某些不宜加热和挥发性物质。些不

52、宜加热和挥发性物质。该方法的优点：该方法的优点：第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性例例取取0.749g谷氨酸溶于谷氨酸溶于50.0g水，测得凝固点降低水，测得凝固点降低了了0.188 K，试求谷氨酸的摩尔质量。试求谷氨酸的摩尔质量。解：解：Tf = kf bB ff1fAf11.860.749500.1880.148BBABAmMTkmkmK kg molgMmTgKkg molMB第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性四、溶液的渗透压四、溶液的渗透压（一）渗透现象和渗透压（一）渗透现象和渗透压扩散现象扩散现象浓溶液浓溶液浓溶液浓溶液水水稀溶稀溶液液 扩散：扩散：是一种双向运动，是

53、溶质分子和溶剂分子是一种双向运动，是溶质分子和溶剂分子相互运动的结果。相互运动的结果。第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性渗透：渗透：溶剂溶剂(水水) 分子通过半透膜，由纯溶剂进入溶分子通过半透膜，由纯溶剂进入溶液液(或从稀溶液向浓溶液或从稀溶液向浓溶液)的自发过程（净迁移）。的自发过程（净迁移）。半透膜半透膜(semi-permeable membrance)：只允许溶只允许溶剂分子透过，而溶质分子不能透过。剂分子透过，而溶质分子不能透过。第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性 (1)半透膜的存在半透膜的存在 (2)膜两边单位体积内溶剂分子数不相等。膜两边单位体积内溶剂分子数不相等

54、。 （即膜两侧存在浓度差）。（即膜两侧存在浓度差）。总是总是溶剂分子溶剂分子从纯溶剂一方往溶液一方，或是从纯溶剂一方往溶液一方，或是从稀溶液往浓溶液迁移。从稀溶液往浓溶液迁移。渗透的方向：渗透的方向：渗透平衡：渗透平衡：单位时间内溶剂分子进出半透膜数目单位时间内溶剂分子进出半透膜数目相等的状态。相等的状态。第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性渗透压（渗透压（osmotic pressure）：）：为维持只允许溶剂通为维持只允许溶剂通过的膜所隔开的溶液与溶剂之间的渗透平衡而需要过的膜所隔开的溶液与溶剂之间的渗透平衡而需要的额外压力。的额外压力。符号符号: ，单位：单位：Pa 或或 kPa反

55、渗透（反渗透（reverse osmosis）：）：在额外压力作用下，在额外压力作用下，溶剂分子自溶液一侧通过半透膜进入溶剂一侧。溶剂分子自溶液一侧通过半透膜进入溶剂一侧。第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性（二）（二）Vant Hoff 定律定律 式中式中:为溶液的渗透压力；为溶液的渗透压力；T为绝对温度；为绝对温度；cB为溶液为溶液的物质的量浓度；的物质的量浓度；R为气体常数，为气体常数，8.314 kPaLmol-1K-1。 = cB RT 1886年荷兰物理化学家年荷兰物理化学家Vant Hoff通通过实验得出非电解质稀溶液的渗透压过实验得出非电解质稀溶液的渗透压力与溶液的浓度、

56、温度的关系：力与溶液的浓度、温度的关系：Vant Hoff公式的意义：公式的意义：在一定温度下，溶液的渗透压力与单位体积溶液中在一定温度下，溶液的渗透压力与单位体积溶液中溶质的物质的量成正比溶质的物质的量成正比，而与溶质的本性无关。，而与溶质的本性无关。第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性例例 将将35.0g血红蛋白血红蛋白(Hb)溶于足量纯水中，配制成溶于足量纯水中，配制成1.00L溶液，若此溶液在溶液，若此溶液在298K的渗透压是的渗透压是1.33kPa，计算计算Hb的摩尔质量。的摩尔质量。解解: : Hb的摩尔质量：BB318.314 298 35.0 1065.2()1.331m

57、RTMVkg molBBBmMc RTV RT第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性此时，溶液凝固点下降此时，溶液凝固点下降Tf = kfbB = 9.9810-4 K ,与与（1.33kPa）相比，难测准确。）相比，难测准确。可见：可见：对于对于摩尔质量较大摩尔质量较大的溶质，的溶质，p、Tb和和Tf 很小，难于准确测量。而很小，难于准确测量。而值确很大，常测定值确很大，常测定高聚物高聚物的平均摩尔质量。的平均摩尔质量。第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性综上所述：综上所述：难挥发非电解质稀溶液的所有难挥发非电解质稀溶液的所有依数性决定于溶液中溶质粒子的浓度，而依数性决定于溶液中溶

58、质粒子的浓度，而与溶质粒子的本性无关。与溶质粒子的本性无关。 蒸气压下降蒸气压下降 p=KbB 沸点升高沸点升高 Tb= kb bB 凝固点降低凝固点降低 Tf = kf bB 渗透压渗透压 = cBRT bB RT 第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性（三）等渗、高渗和低渗溶液（三）等渗、高渗和低渗溶液 渗透压相等的两种溶液称为渗透压相等的两种溶液称为等渗溶液等渗溶液(isotonic)；渗透压不等的两种溶液，则渗透压高的称为渗透压不等的两种溶液，则渗透压高的称为高渗高渗溶液溶液(hypertonic)；渗透压低的称为渗透压低的称为低渗溶液低渗溶液(hypotonic)。渗透浓度渗透浓

59、度(osmolarity)：就是就是渗透活性物质渗透活性物质的总的的总的物质的量与溶液体积的比值（物质的量与溶液体积的比值（mol L-1或或mmol L-1）。用）。用符号符号cos表示。表示。u 280320mmolL-1，为生理等渗溶液（大于；小于？），为生理等渗溶液（大于；小于？）u正常人血浆的渗透浓度：正常人血浆的渗透浓度： 303.7 mmolL-1医学上，渗透压大小用渗透浓度来表示！医学上，渗透压大小用渗透浓度来表示！第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性1、临床输液中，输入液体的浓度有何要求？、临床输液中，输入液体的浓度有何要求？2、输入高渗或低渗溶液，对人体有什么影响？、

60、输入高渗或低渗溶液，对人体有什么影响？可能导致体内水分失调及细胞变形和破坏可能导致体内水分失调及细胞变形和破坏( (见图见图) )。思考思考:红血球在高渗溶液中将皱缩（血栓形成）；红血球在等渗溶液中正常；红血球在低渗溶液中将溶胀（溶血发生）。第四节第四节 电解质溶液电解质溶液 电解质（电解质（electrolyte) ：在水溶液中或熔融状态在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物。下能导电的化合物。电解质溶液的依数性：电解质溶液的依数性：p= i KbB Tb= i kbbBTf=i kfbB= icBRT ibBRT i是是校正系数校正系数，溶液很稀时，溶液很稀时，i 接近于一个化学接近于一个化