无机化学溶液讲义课件

1、第一章 溶液第一章 溶液建议把渗透浓度提前到渗透压后面，讲完后再统一讲渗透压的应用，避免讲应用时先出现渗透浓度建议补充人体各种体液的渗透压即临床意义，如尿液的渗透压（看是否可联系尿常规的数据）、眼睛细胞的渗透压建议把渗透浓度提前到渗透压后面，讲完后再统一讲渗透压的应用，第一章 溶 液第一节非电解质稀溶液的通性第二节混合物和溶液的组成标度 第一章 溶 液第一节非电解质稀溶液的通性第二节混合教学目的与要求了解晶体渗透压力和胶体渗透压力；熟悉溶液的概念；掌握溶液浓度的各种表示法和相关计算，非电解质稀溶液的通性及其应用。教学目的与要求了解晶体渗透压力和胶体渗透压力；本章重点B的质量分数；B的浓度；B的

2、质量摩尔浓度；拉乌尔定律；难挥发非电解质稀溶液的沸点升高、凝固点降低；稀溶液的渗透压力；vant Hoff方程；B的渗透浓度本章重点B的质量分数；B的浓度；B的质量摩尔浓度；前言 分散系前言 分散系分散系 =分散相+分散介质分散相(分散质): 被分散的物质分散介质(分散剂): 分散相所处的介质分散系：一种(或多种)物质以极小的微粒分散到另一种(或多种)物质中得到的体系。前言 分散系分散系 =分散相+分散介质分散相(分散质): 被分散的物质分均相（单相）分散系 非均相（多相）分散系 分散系按分散相粒子的组成分为什么是相？如何判断均相与非均相 ？前言 分散系指在一个体系中，物理和化学性质完全相同的

3、部分。分散相是否以单个分子(或离子)分散在分散介质中(是:均相分散系;否:非均相分散系)。均相（单相）分散系 分散分散系的分类 分散系的分类 表5-1 一些胶体的例子分散介质 分散相 名 称 实 例 气体 液体 气溶胶 雾 气体 固体 气溶胶 烟 液体 固体 液溶胶 油漆 表5-1 一些胶体的例子分散介质 分散相 名 称溶 液溶液（Solution） 一种（或几种）物质（溶质solute）以原子、分子或离子状态分散于另一种物质（溶剂solvent）中所构成的均匀而稳定的分散体系。溶 液溶液（Solution） 溶液（Solution）理解：均匀：溶液中处处性质一致；非均匀：分散体系中有明确的界

4、面； 溶 液溶液（Solution）溶 液溶液分类 以体系所处状态分1气态溶液：如新鲜的空气 2固态溶液： 气态溶质，如氢溶解在钯中； 液态溶质，如汞和金属的合金(汞齐)； 固态溶质，如钢铁 ；3液态溶液： 气态溶质，如氧溶解在水中； 液态溶质，以量多者为溶剂； 固态溶质，如NaCl水溶液； 溶液分类 以体系所处状态分溶解过程 特殊的物理化学过程 1相互分散(interspersion) 2溶剂化作用(solvation) 溶解过程的热效应和体积效应是以上两个步骤的综合表现。溶解过程 特殊的物理化学过程溶解过程 -相互分散溶解过程 -相互分散溶解过程 -溶剂化作用离子-偶极作用是溶剂化的本质

5、溶解过程 -溶剂化作用离子-偶极作用是溶剂化的本质 溶液的浓度与溶解度浓度（Concentration）溶液中溶质、溶剂的相对含量，代表实际溶解的量；溶解度（Solubility）饱和溶液中溶质、溶剂的相对含量，代表可能溶解的最大量。溶液的浓度与溶解度浓度（Concentration）一、B 的质量分数二、B 的体积分数三、B 的质量浓度四、B 的分子浓度五、B 的浓度六、B 的摩尔分数七、溶质 B 的质量摩尔浓度第一节 混合物和溶液的组成标度一、B 的质量分数第一节 混合物和溶液的组成标度浓度分类方法：1溶质与溶剂(或溶液)的相对量质量分数wB、摩尔分数xB、质量摩尔浓度bB；其数值不随温度

6、而变化；2一定溶液体积中的溶质的含量质量浓度rB、物质的量浓度cB、分子浓度CB、体积分数 ；其数值随温度而变化。第一节 混合物和溶液的组成标度浓度分类方法：第一节 混合物和溶液的组成标度一、B 的质量分数 (Mass fraction)下标B代表溶质下标A代表溶剂例题一、B 的质量分数 (Mass fraction)下标B代表例 1-1 100.0 g 铁矿石中含 50.4 g Fe2O3，试计算铁矿石中 Fe2O3 和 Fe 的质量分数。 解：100.0 铁矿石中 Fe 的质量为：例 1-1 100.0 g 铁矿石中含 50.4 g F 铁矿石中 Fe 的质量分数为： 铁矿石中 Fe2O3

7、 的质量分数为： 铁矿石中 Fe 的质量分数为： 铁矿石二、B 的体积分数(Volume fraction)例题 代表混合前的纯物质VA代表混合前所有纯物质的体积和二、B 的体积分数(Volume fraction)例题 例 1-2 20 时，将 70 mL 乙醇 (酒精) 与 30 mL 水混合，得到 96.8 mL 乙醇溶液，计算所得乙醇溶液中乙醇的体积分数。 解: 乙醇的体积分数为：例 1-2 20 时，将 70 mL 乙醇 (三、B 的质量浓度 (Mass concentration)例题V 代表溶液的体积三、B 的质量浓度 (Mass concentration)解：葡萄糖溶液的质量

8、浓度为：例 1-3 将 25 g 葡萄糖（C6H12O6）晶体溶于水，配制成 500 mL 葡萄糖溶液，计算此葡萄糖溶液的质量浓度。解：葡萄糖溶液的质量浓度为：例 1-3 将 25 g 葡四、B 的分子浓度(molecular concentration)(临床常用来表示血液细胞组成）V 代表溶液的体积大写四、B 的分子浓度(molecular concentrat五、B 的浓度（物质的量浓度） (Amount-of-substance concentration)使用注意：须指明基本单元， 如 Na+、SO42-、 Na2SO4V 代表溶液的体积小写五、B 的浓度（物质的量浓度）使用注意：须

9、指明基本单元，世界卫生组织建议：医学上表示体液组成时，凡是体液中相对分子质量已知的物质，均应使用物质的量浓度；对于相对分子质量未知的物质，可以暂时使用质量浓度。 B 的质量浓度与 B 的浓度之间的关系为：B = cBMB例题世界卫生组织建议：医学上表示体液组成时，凡是体液中相对分子质 正常人血清中 HCO3- 的浓度为：解：正常人血清中 Na+ 的浓度为：例1-4 100 mL 正常人血清中含 326 mg Na+ 和 165 mg HCO3- ，试计算正常人血清中 Na+ 和 HCO3-的浓度。 正常人血清中 HCO3- 的浓度为：解：正常 例 1-5 100 mL 生理盐水中含 0.90

10、g NaCl，试计算生理盐水的质量浓度和物质的量浓度。 解：生理盐水的质量浓度为： 生理盐水的物质的量浓度为： 例 1-5 100 mL 生理盐水中含 0.90 g 由 A 和 B 两种物质组成的混合物： 则有： 对由多种物质组成的混合物，各组分的摩尔分数的总和等于 1。 六、B 的摩尔分数(Mole fraction)例题n代表溶液的物质的量 由 A 和 B 两种物质组成的混合物：六、B例 1- 6 将 112 g 乳酸钠（NaC3H5O3）溶于 1.00 L 纯水中配制成溶液，计算该溶液中乳酸钠的摩尔分数。 解：室温下，水的密度约为 1000 g L-1； 乳酸钠的摩尔质量为 112 g

11、mol-1； H2O 的摩尔质量为 18 gmol-1。溶液中乳酸钠的摩尔分数为：例 1- 6 将 112 g 乳酸钠（NaC3H5O3例题七、B 的质量摩尔浓度(Molality)例题七、B 的质量摩尔浓度(Molality)例 1-7 将 0.27 g KCl 晶体 溶于 100 g 水中，计算溶液中 KCl 的质量摩尔浓度。 解： KCl 的质量摩尔浓度为： 例 1-7 将 0.27 g KCl 晶体 溶于 10注意：稀水溶液中，cBbB注意：稀水溶液中，cBbB一、难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降二、难挥发非电解质稀溶液的沸点升高三、非电解质稀溶液的凝固点降低四、 稀溶液的渗透压力第二

12、节非电解质稀溶液的通性一、难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降第二节非电解质稀溶液的溶液的性质与溶质本身的性质有关；如：密度，粘度，导电性与溶质本身的性质无关；溶液的性质与溶质本身的性质有关；如：密度，粘度，导电性稀溶液的通性（依数性）依数性（Colligative properties） 取决于所含溶质的粒子浓度，而与溶质本身的性质无关；讨论范围：难挥发非电解质稀溶液稀溶液（0.2molKg-1）稀溶液的通性（依数性）依数性（Colligative pro液体的蒸气压 一定温度下，当液体与其蒸气达到液、气两相平衡时，液面上方的蒸气称为饱和蒸气，饱和蒸气所产生的压力称为该温度下液体的饱和蒸气压，简

13、称蒸气压(vapor pressure）。液体的蒸气压 一定温度下，当液体与其蒸气达到液、气两相平衡蒸发与凝聚 蒸发：液态物质表面吸热汽化；蒸发速率（单位时间单位液面积蒸发的液体分子数）是温度的函数。气相液相蒸发与凝聚 蒸发：液态物质表面吸热汽化；气相液相蒸发与凝聚凝聚：气态物质放热液化；凝聚速率是蒸气分子密度的函数。蒸发速率与凝聚速率相等时，体系处于平衡状态。气相液相蒸发与凝聚凝聚：气态物质放热液化；气相液相平衡状态恒温时，密闭真空容器中液体的蒸发速率、蒸气的凝聚速率与时间的关系如图平衡状态恒温时，密闭真空容器中液体的蒸发速率、蒸气的凝聚理解蒸气压概念 蒸气压是温度的函数，任何温度下总有足够

14、数量的液体分子蒸发；温度升高，液体的蒸气压增大。 蒸气压与液体的性质有关。相同温度下，不同的液体，其蒸气压不同； 蒸气压与液面上方体积无关； 只在平衡状态时谈论蒸气压才有意义；固体物质也具有一定的蒸气压。但一般情况下，固体的蒸气压较小。无论固体还是液体，蒸气压大的物质称为易挥发物质，蒸气压小的物质称为难挥发物质。理解蒸气压概念 蒸气压是温度的函数，任何温度下总有足够数量表 1-1 不同温度下水的饱和蒸气压理解蒸气压概念表 1-1 293.15K时不同物质的饱和蒸气压蒸气压与温度蒸气压与物质的性质表 1-1 不同温度下水的饱和蒸气压理解蒸气压概念表 蒸气压与液面上方体积无关理解蒸气压概念蒸气压与

15、液面上方体积无关理解蒸气压概念一、稀溶液的依数性-蒸气压下降稀溶液的蒸气压 p 低于同温度下纯溶剂的蒸气压p*的现象称为蒸气压下降(vapor pressure lowering)。蒸气压下降遵循拉乌尔定律(Raoults Law) 。一、稀溶液的依数性-蒸气压下降稀溶液的蒸气压 p 低拉乌尔定律一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降值 p 和溶质的摩尔分数 xB 成正比，而与溶质的本性无关。在稀溶液中：数学表达式为：（最常用）拉乌尔定律一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降值理想溶液 ideal solution(s)溶液中的任一组分在全部浓度范围内都符合拉乌尔定律1的溶液称为理

16、想溶液。 理想溶液 ideal solution(s)溶液中的任一组蒸气压下降的原因蒸气压下降的原因蒸气压下降的原因蒸发=凝聚蒸发凝聚蒸发=凝聚气相液相蒸气压下降的原因蒸发=凝聚蒸发凝聚蒸发=凝聚气相液相蒸气压曲线溶液的蒸气压降低pp*ps1ps2蒸气压曲线溶液的蒸气压降低pp*ps1ps2二、稀溶液的依数性-沸点升高当溶液沸腾时，稀溶液的沸点Tb 必高于Tb* ，这一现象称为沸点升高（boiling point elevation）。数学表达式为：沸点升高系数二、稀溶液的依数性-沸点升高当溶液沸腾时，稀溶液的沸沸腾 (Boil)沸腾是在同一温度下液体表面和内部同时进行的剧烈汽化现象。饱和小气

17、泡（汽化核）T，小气泡中的饱和蒸气压T，气泡不断胀大；当饱和蒸气压增加到与外界压力相同时，气泡骤然胀大，在浮力作用下迅速上升到液面并放出蒸气 RE沸腾 (Boil)沸腾是在同一温度下液体表面和内部同时进沸点 液体的蒸气压等于外压时，液体沸腾，沸腾时液体的温度称为液体的沸点Tb（boiling point）。 沸腾需要吸热，但沸腾时液体任何地方都发生蒸发带走热量，温度保持恒定，此后液体的吸热全部用于汽化，直至全部液体蒸发完毕，加热快慢只影响其沸腾速率。RE沸点 液体的蒸气压等于外压时，液体沸腾，沸腾时 液体的沸点与外压有关，外压越大，沸点就越高。液体在101.325 kPa 下的沸点称为正常沸点

18、。 注意：液体的沸点必须指明外压，没有注明压力条件的沸点通常指正常沸点。理解沸点概念 若液体过于洁净，缺乏小气泡，加热时将过热暴沸。RE 液体的沸点与外压有关，外压越大，沸点就越高。液体在1表 1-3 几种溶剂的沸点和沸点升高系数表 1-3 几种溶剂的沸点和沸点升高系数沸点升高的原因当液体的蒸气压等于外界压力时，液体沸腾外界压力p外界压力p纯溶剂 溶液溶液蒸气压降低溶液的沸点升高是由溶液的蒸汽压下降引起的沸点升高的原因当液体的蒸气压等于外界压力时，液体沸腾外界压力蒸气压曲线溶液的沸点升高p溶液p水，所以在373K时，溶液无法沸腾升温， p溶液 ，最终 p溶液=p水p水p溶液蒸气压曲线溶液的沸点

19、升高p溶液p水，所以在373K时，溶液沸点升高的原因当液体的蒸气压等于外界压力时，液体沸腾相同温度时，稀溶液的蒸气压低于纯溶剂的蒸气压，所以在纯溶剂沸点Tb* 时，溶液的蒸气压小于外压而无法沸腾要使溶液沸腾，必须提高溶液的蒸气压，即必须升温沸点升高的原因当液体的蒸气压等于外界压力时，液体沸腾 测定出稀溶液的沸点升高值，可计算出 B 的摩尔质量。Application of Boiling Point Elevation沸点升高的应用例题 测定出稀溶液的沸点升高值，可计算出 B 的摩尔课外例题已知苯的沸点是 80，萘的摩尔质量为128 gmol-1，取2.67 g萘溶于100 g苯中，测得该溶液

20、的沸点升高了0.531 K，试求苯的沸点升高常数。解： bB 课外例题已知苯的沸点是 80，萘的摩尔质量为128 g沸点升高的应用Application of Boiling Point Elevation沸点升高的应用Application of Boiling 稀溶液的凝固点 Tf 必低于Tf* ，此称为凝固点降低（freezing point depression）。数学表达式为：三、稀溶液的依数性-凝固点降低凝固点降低系数稀溶液的凝固点 Tf 必低于Tf* ，此称为凝固点降低（凝固点 当固、液两相的蒸气压相等，固、液平衡共存（即v熔化=v凝固），此时体系温度恒定，称为液体的凝固点 Tf

21、（freezing point）。 纯水的凝固点（273 K）又称为冰点，在此温度，水和冰的蒸气压相等。凝固点 当固、液两相的蒸气压相等，固、液平衡共存（即v熔化表 1-4 几种溶剂的凝固点和凝固点降低系数表 1-4 几种溶剂的凝固点和凝固点降低系数凝固点降低的原因当固体的蒸气压与液体的蒸气压相等，液体凝固注意：溶液的凝固，开始析出的是溶剂的固体（不含溶质），溶质加到溶剂中，液相的蒸气压下降，但固相的蒸气压不变。溶液的凝固点降低是由溶液的蒸汽压下降引起的凝固点降低的原因当固体的蒸气压与液体的蒸气压相等，液体凝固注p溶液 p冰，所以在273K时，溶液无法凝固p冰p溶液降温， p冰，最终 p冰=p

22、溶液溶液的凝固点降低蒸气压曲线p溶液 p冰，所以在273K时，溶液无法凝固p冰p溶液降温注意随着沸腾或凝固的不断进行，溶液中溶剂的量不断改变，溶液的浓度也随之改变。所以，在沸腾和凝固整个过程，沸点、凝固点不断改变。我们所说的沸点、凝固点的恒定，是对恒定浓度的溶液而言。难挥发溶质的溶液，在不断的沸腾过程中，沸点、凝固点是否恒定？注意随着沸腾或凝固的不断进行，溶液中溶剂的量不断改变，溶凝固点降低的应用 凝固点降低法测定物质的摩尔质量例题凝固点测定Application of Freezing Point Depression凝固点降低的应用 凝固点降低法测定物质的摩尔质量凝固点的测定步冷曲线凝固点

23、的测定步冷冷却曲线(1) 纯溶剂理想冷却曲线 (2) 纯溶剂实验冷却曲线(3) 溶液理想冷却曲线 (4) 溶液实验曲线溶液的凝固点是指刚有溶剂固体析出的温度TfRE冷却曲线(1) 纯溶剂理想冷却曲线 (2) 纯溶剂实验冷 例 1-8 从人尿中提取出一种中性含氮化合物，将 90 mg 纯品溶解在12 g 蒸馏水中，所得溶液的凝固点比纯水降低了 0. 233 K，试计算此化合物的摩尔质量。 解：此中性含氮化合物的摩尔质量为： 例 1-8 从人尿中提取出一种中性含氮化合物，将 90 凝固点降低法测定物质的摩尔质量例题该法比沸点升高法更优： kf 比 kb 大，测量相对误差较小； 凝固点有晶体析出，现

24、象明显，容易观察； 尤其适用于不宜加热和某些挥发性溶质； 重复测定溶液浓度不变。凝固点降低的应用凝固点测定Application of Freezing Point Depression 凝固点降低法测定物质的摩尔质量例该法比沸点升高凝固点降低的应用 防冻剂乙二醇、甘油； 冰盐浴KCl溶液-10.7 ； NH4Cl溶液-15.4 ； NaCl 溶液-21.1 ； CaCl2溶液-55.0 ; 冰和丙酮的混合物 -70 C以下。Application of Freezing Point Depression凝固点降低的应用 防冻剂乙二醇、甘油；Ap丙三醇（甘油）乙二醇凝固点降低的应用发动机防冻剂

25、防冻液：低冰点、高沸点 Application of Freezing Point Depression丙三醇乙二醇凝固点降低的应用发动机防冻剂防冻液：低冰点、高沸CaCl2凝固点降低的应用道路防冻剂Application of Freezing Point DepressionCaCl2凝固点降低的应用道路防冻剂Application This frog is frozen, but the water in it did not turn into ice crystals, which would have ruptured the cells in its body. Why didn

26、t ice crystals form?血液和细胞中的葡萄糖和甘油可防止水结冰。Application of Freezing Point DepressionThis frog is frozen, but the wDissolved sugars also play a role in helping plants to be frost tolerant. Application of Freezing Point DepressionDissolved sugars also play a r冰淇淋溶化时逐渐变软 ，冰块溶化过程始终很硬。Application of Freezing

27、 Point Depression冰淇淋溶化时逐渐变软 ，Application of FreChocolate behaves is a similar fashion. As a mixture, it gradually softens before it melts.Application of Freezing Point DepressionChocolate behaves is a similarEggs are mostly water, but dissolved proteins keep them from freezing at 0C.Chefs take advan

28、tage of this in frozen desserts.Application of Freezing Point DepressionEggs are mostly water, but dis几个实验蔗糖溶液与水混合； 蔗糖溶液与水分隔在半透膜两侧，有何现象？四、稀溶液的依数性-渗透压力几个实验蔗糖溶液与水混合；四、稀溶液的依数性-渗扩散与渗透由于分子运动，物质的分子从高浓度处向低浓度处运动的现象，可以指溶质或溶剂而产生的物质迁移现象，扩散不需半透膜也可进行。 渗透指溶剂分子从浓集区域向溶剂分子稀少区域的 特殊的扩散现象，需半透膜才可进行。扩散与渗透由于分子运动，物质的分子从高浓度

29、处向低浓度处运动的纯 水扩散现象（Diffuse）：在任何纯溶剂与溶液之间或两种不同浓度的溶液相互接触时都可发生。扩散现象在纯水中加入少许蔗糖纯 水扩散现象（Diffuse）：在任何纯溶剂与溶液之间或两渗透实验水或稀溶液浓溶液半透膜（一）渗透现象和渗透压力 水分子通过半透膜从纯水进入溶液或从稀溶液进入较浓溶液的现象称为渗透(Osmosis)。渗透实验水或稀溶液浓溶液半透膜（一）渗透现象和渗透压力 半透膜 (Semi-permeable membrane) 一种对不同物质、粒子或分子的通过具有选择性的薄膜。例如细胞膜、膀胱膜、羊皮纸以及人工制的胶棉薄膜等。 常见的半透膜只允许简单离子（如Na+）

30、和小分子（如H2O）通过，不允许大离子和大分子通过。图显示血液与透析液(用于洗肾机)之间的半透膜(黄)。只有绿、黄、紫三种粒子能够穿过半透膜，红血球和蓝色粒子穿不过。RE半透膜 (Semi-permeable membrane) 渗透的原因：半透膜两侧溶液单位体积内溶剂分子数(溶剂浓度)不同，溶剂分子从稀溶液向浓溶液扩散速率大于从浓溶液向稀溶液扩散速率，膜两侧相互的迁移量不相等，表现出从稀溶液向浓溶液的净迁移现象。（一）渗透现象和渗透压力 渗透现象会无止境地进行下去吗? 渗透的原因：半透膜两侧溶液单位体积内溶剂分子数渗透压力 加压阻止渗透p=（一）渗透现象和渗透压力 为阻止渗透的发生，在浓溶液

31、的液面上施加的恰好能阻止渗透进行的一额外压力称为溶液的渗透压力(Osmotic pressure)。单位: Pa或kPa浓溶液半透膜水或稀溶液水或稀溶液浓溶液半透膜渗透压力 加压阻止渗透（一）渗透现象和渗透压力 为阻综上所述 渗透原因（条件）：A. 半透膜； B.半透膜两侧相同体积的液体中水分子数目不相等； 渗透方向：溶剂分子从纯溶剂向溶液或者从稀溶液侧向浓溶液侧迁移；（一）渗透现象和渗透压力 综上所述（一）渗透现象和渗透压力 (二) 渗透压力与浓度、温度的关系 其中： cB 物质的量浓度 (molL-1) R 常数 8.314 JK-1mol-1 T 绝对温度 (273 + t)K非电解质稀

32、溶液的渗透压力为：（范托夫公式）(二) 渗透压力与浓度、温度的关系 其中： cB 物 测定出非电解质稀溶液的渗透压力，可以计算溶质的摩尔质量：渗透压力法不宜测定小分子溶质的摩尔质量，适用于测定高分子化合物的摩尔质量例题渗透压的应用Application of Osmotic pressure 测定出非电解质稀溶液的渗透压 渗透压测定应用在中草药的药理分析，药品和试剂的研制、生产、监测。 2010年版中国药典将渗透压摩尔浓度检查作为注射剂的必检项目。例题渗透压的应用Application of Osmotic pressure渗透压测定 渗透压测定应用在中草药的药理 将外管充满糖水溶液，内管加水

33、至毛细管液面到达 l 处。 因水由内向外渗透，液面 l 就有变化，若在外管上方口处加适当压力 p，则可阻止水的渗透而维持液面 l 不变，按定义所加压力 p 就是渗透压.渗透压的测定加水毛细玻璃管 将外管充满糖水溶液，内管加水至毛细管液面到达 l 处渗透压的测定冰点下降法测定渗透压：利用冰点下降与溶液的摩尔浓度成正比例关系为基础广泛应用于医院临床的血液、尿液、透析液、组织细胞培养液等液体的检测，渗透压指标在受孕、妊娠、人工受精越来越受到重视，应用在肾脏、神经、内分泌、烧伤、ICU、不孕症等科室。2430 Multi-OSMETTE 自动渗透压仪 BS-100冰点渗透压测定仪 OSMOMAT030

34、冰点渗透压仪 RE渗透压的测定冰点下降法测定渗透压：利用冰点下降与溶液的摩尔浓 例 1-9 一种精制蛋白质物质，其相对分子质量约为 5104。 (1) 已知 298.15 K 时水的密度是 997 kgm-3，试估算溶质的质量分数为 0.02 的该物质水溶液的沸点升高值，凝固点降低值和 298.15 K 时的渗透压力。 (2) 欲准确测定该物质的相对分子质量，选用哪种依数性能得到较好的结果？ (3) 若选用渗透压力法测定该物质的相对分子质量，在 298.15 K 时测得质量分数为 0.02 的该物质的溶液的渗透压力为 1033.5 Pa，试计算该物质的相对分子质量。 例 1-9 一种精制蛋白质

35、物质，其相对 解：为了计算方便，取 1.00 kg 溶液。该物质的质量摩尔浓度和浓度分别为： 解：为了计算方便，取 1.00 kg 溶液。 (1) 溶液的沸点升高值约为： 溶液的凝固点降低值约为： 溶液的凝固点降低值约为： (1) 溶液的沸点升高值约为： (2) 根据 (1) 的计算结果，可以看出 和 的数值太小，难以准确测定；但稀溶液的渗透压力较大，可以准确测定。因此采用渗透压力法测定溶质的相对分子质量，能得到较好的结果。 (3) 该物质的摩尔质量为： 该精制蛋白质的相对分子质量是 4.88104。 (2) 根据 (1) 的计算结果，可以看出 Eventually the salt conc

36、entration will become too high, so some must be drained out. 反渗透(Reverse osmosis) ：当外加的压力超过了渗透压，则反而会使溶液中的溶剂向纯溶剂方向流动，而使纯溶剂的体积增加，这个过程是渗透的逆过程。渗透压的应用Application of Osmotic pressureEventually the salt concentrat 活学活用海洋盐差发电2. 海水的平均盐度为3.5 ，每条江河入海处的海水渗透压可以相当于240米高的水位落差。 3. 位于亚洲西部的死海，渗透压可以达到上百个大气压 ，流入死海的约旦河，

37、每注入死海立方米河水，理论上的发电功率就可以达到2.7万千瓦。 4. 以色列洛布，他设计出压力延滞渗透能转换装置，效果满意。 5. 美国俄勒冈大学研制出一种新型的渗透压式盐差能发电系统。 6. 全世界海洋内储藏的盐差能总输出功率可以达到亿千瓦。 1. 原理：利用不同浓度的海水在半透膜下产生渗透压 活学活用海洋盐差发电2. 海水的平均盐度为3.5 （三）B 的渗透浓度 渗透浓度（Osmolarity）指溶液中能产生渗透效应的溶质B的微粒（分子或离子）的浓度总和；单位：molL-1或 mmolL-1。B 的渗透浓度定义为： 非电解质溶液，cos,B =cB；弱电解质溶液，cos,B=cB(未电离分

38、子)+cB(部分电离产生的离子)；强电解质溶液：cos,B=cB (全部电离产生的离子)；例题（三）B 的渗透浓度 渗透浓度（Osmolarity）例 1-10 生理盐水的质量浓度为 9 gL-1，计算生理盐水的渗透浓度。解：NaCl 是强电解质，它在溶液中全部解离： 生理盐水的渗透浓度为:例 1-10 生理盐水的质量浓度为 9 gL-1，计两个渗透浓度相等的溶液，其渗透压也相等，我们称这两个溶液为等渗溶液。同理，较浓的溶液称为高渗溶液；较稀的溶液称为低渗溶液。（三）B 的渗透浓度两个渗透浓度相等的溶液，其渗透压也相等，我们称这两个溶液生理等渗溶液：生理低渗溶液：生理高渗溶液： 1生理等渗溶液

39、、低渗溶液和高渗溶液 正常人血浆的渗透浓度为280320mmolL-1。渗透浓度280320 mmolL-1cos280 mmolL-1cos 320 mmolL-1医学上规定：（四）渗透压力在医学上的意义例题生理等渗溶液： 1生理等渗溶液、低渗溶液和高渗溶液渗透浓例 1-11 用实验方法测得某肾上腺皮质机能不全患者的血浆的冰点为 ，问此病人的血浆为等渗溶液、低渗溶液或高渗溶液？计算此血浆在 37 时的渗透压力。解：此患者血浆的渗透质量摩尔浓度为： 例 1-11 用实验方法测得某肾上腺皮质机能不全患者的 对于稀溶液，bos /(molkg-1)cos /(molL-1)，此患者血浆的渗透浓度为

40、 0.26 molL-1，低于正常血浆的渗透浓度范围，为低渗溶液。 此患者血浆的渗透压力为：把单位molL-1转化为molm-3 对于稀溶液，bos /(molkg-1)(a) 在生理盐水中 (b) 在低渗 NaCl 溶液中 (c) 在高渗 NaCl 溶液中红细胞在不同浓度 NaC l溶液中的形态示意图例题正常形态 溶血 质壁分离 （四）渗透压力在医学上的意义(a) 在生理盐水中 (b)正常形态 质壁分离 溶血 (a) 在生理盐水中 (b) 在高渗 NaCl 溶液中 (c) 在低渗 NaCl 溶液中 红细胞在不同浓度 NaC l溶液中的形态示意图（四）渗透压力在医学上的意义正常形态 质壁分离

41、输入低渗溶液，会使红血球破裂出现溶血现象。输入高渗溶液时，红血球皱缩易粘合在一起而成“团块”，这些团块在小血管中，便可能形成“血栓”。（四）渗透压力在医学上的意义临床输液为什么用9.00 g/L NaCl 溶液作为补液？ 输入低渗溶液，会使红血球破裂出现溶血现象。输入高渗溶 1. 生理盐水(0.154 molL-1或9.0 gL-1 NaCl溶液)2. 0.278 molL-1或50 gL-1葡萄糖溶液（近似于280 mmolL-1）。3. 0.149 molL-1或12.5 gL-1碳酸氢钠溶液临床上常用的等渗溶液有哪些？（四）渗透压力在医学上的意义 1. 生理盐水(0.154 molL-1

42、或9.0 gL 如给病人换药时，通常用与组织细胞液等渗的生理盐水冲洗伤口。 配制的眼药水也必须与眼粘膜细胞的渗透压力相同。（四）渗透压力在医学上的意义 如给病人换药时，通常用与组织细胞液等渗的生理盐水冲洗 1、0.513molL-1NaCl溶液2、0.278molL-1葡萄糖氯化钠溶液（是生理盐水中含0.278molL-1葡萄糖）3、2.78molL-1葡萄糖溶液临床上常用的高渗溶液（四）渗透压力在医学上的意义 1、0.513molL-1NaCl溶液临床上常用的高渗溶用于各种休克、呼吸心跳骤停及外科危重患者的监测。有以上病情均可发生高渗血症。如血浆渗透压浓度大于330 mmol l / L 时

43、预后严重，大于350 mmol l / L 有死亡危险 监测人工透析指导脱水药的应用尿渗透压（Uosm ) ：测定尿渗透压可以作为判断肾脏浓缩及稀释功能的重要指标。正常成人清晨第一次尿渗透浓度为700 一1400 mmol l / L ，小于620 mmol l / L 说明浓缩功能障碍。此外，急性肾衰时，尿渗透压与血浆渗透压的比值1 . 05（四）渗透压力在医学上的意义临床上的应用用于各种休克、呼吸心跳骤停及外科危重患者的监测。有以上病情均小儿尿崩症是怎样检查出来的尿液和血浆渗透压测定：尿崩症患儿尿液渗透压小于200mmol/L;血浆渗透压在摄入水分情况下则属正常高限。小儿尿崩症是怎样检查出

44、来的 2晶体渗透压力和胶体渗透压力 由小分子和小离子所产生的渗透压力称为晶体渗透压力。如：电解质、氨基酸、葡萄糖等。 由大分子和大离子所产生的渗透压力称为胶体渗透压力。如：蛋白质、糖类、脂肪等。 血浆的渗透压力主要是晶体渗透压力，而胶体渗透压力很小。在37 时，血浆的渗透压力为 770 kPa，其中胶体渗透压力仅约为 4 kPa。 （四）渗透压力在医学上的意义 2晶体渗透压力和胶体渗透压力（四）渗透压力在医学晶体渗透压力细胞膜:只允许水分子透过，而其他分子和离子不能透过，水分子的渗透方向主要取决于晶体渗透压力。晶体渗透压力对维持细胞内、外盐水的相对平衡起着重要作用。当人体缺水时，细胞外液中盐的浓度就会相对升高，造成细胞内失水。大量饮水或输入过多的葡萄糖溶液，会造成细胞外液的晶体渗透压力减小，细胞外液的水分子进入细胞内液，使细胞肿胀，严重时可引起水中毒。晶体渗透压力细胞膜:只允许水分子透过，而其他分子和离子不能透胶体渗透压力毛细血管壁：允许水分子和各种盐类的离子透过，只有蛋白质的分子或离子不能透过蛋白质分子或离子产生的胶体渗透压力虽然很小，但对维持血容量和血管内、外的水盐的相对平衡起着重要作用当血浆蛋白的浓度下降时，血浆的胶体渗透压力也随之降低，结果水分子和盐类离子由血浆进入组织液，而使血容量降低，组织液增多，形成水肿。临床上对大面积烧伤或失血等原因造成血容量下