基礎(chǔ)化學(xué)-第一章緒論

基礎(chǔ)化學(xué)王姣亮化學(xué)化工學(xué)院緒論第一節(jié)基礎(chǔ)化學(xué)課程的重要意義第二節(jié)溶液的組成標度第三節(jié)標準平衡常數(shù)的表達式第一節(jié)基礎(chǔ)化學(xué)課程的重要意義、基礎(chǔ)化學(xué)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生最重要的基礎(chǔ)課

化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的一門科學(xué)，是一門中心科學(xué)化學(xué)的主要分支學(xué)科:主要研究內(nèi)容:元素、單質(zhì)及無機物的來源、制備、性質(zhì)、變化和應(yīng)用.(1)無機化學(xué):(3)有機化學(xué):

主要研究內(nèi)容:有機物性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、合成方法、有機物間相互轉(zhuǎn)變及其變化規(guī)律和理論.

(2)分析化學(xué):主要研究內(nèi)容:物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其組成的分析方法及其有關(guān)理論現(xiàn)已逐漸發(fā)展成為一門化學(xué)信息科學(xué).(4)物理化學(xué):主要研究內(nèi)容:物質(zhì)變化的基本規(guī)律?；瘜W(xué)熱力學(xué);化學(xué)動力學(xué);電化學(xué);表面化學(xué)以及物質(zhì)結(jié)構(gòu).(5)高分子化學(xué)主要研究內(nèi)容:高分子化合物的結(jié)構(gòu)、性能、合成方法、反應(yīng)機理以及高分子溶液的性質(zhì).化學(xué)的應(yīng)用學(xué)科、交叉學(xué)科不斷涌現(xiàn).如:生物化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、食品化學(xué)、精細化學(xué)品化學(xué)、材料化學(xué)、地球化學(xué)、核化學(xué)、藥物化學(xué)、免疫化學(xué)……化學(xué)與其他學(xué)科的聯(lián)系越來越密切。已被公認為是一門中心科學(xué)?；瘜W(xué)是自然科學(xué)的中心科學(xué)化學(xué)信息科學(xué)材料科學(xué)能源交通宇宙空間核科學(xué)生命科學(xué)環(huán)境科學(xué)地球科學(xué)化學(xué)合成和分離技術(shù)化學(xué)合成和分離技術(shù)新藥物新材料分析測試技術(shù)生物大分子農(nóng)藥化肥（氨、尿素）石油化工精細化工從人類對各種技術(shù)發(fā)明的需要迫切性來看，化學(xué)合成和分離技術(shù)排名第一如果沒有合成氨、合成尿素和合成農(nóng)藥的技術(shù)，世界糧食產(chǎn)量至少要減半，60億人口有30億要餓死！如果沒有合成各種抗生素和大量新藥物的技術(shù)，人類平均壽命要縮短25年！如果沒有合成纖維、合成塑料、合成橡膠的技術(shù)，人類生活要受到很大影響刑事偵破各人頭發(fā)中微量元素含量不同，通過測定可判斷現(xiàn)場的頭發(fā)是誰的，繪畫中白粉既做顏料，又可打底，古時只有鉛白，1870年前無ZnO和二氧化鈦，文藝復(fù)興時的油畫中的白粉若有鋅、鈦，那就是復(fù)制品。德黑蘭附近有個牧場，1972年大批羊死亡，場主指控有人破壞,通過測定羊胃中的草,發(fā)現(xiàn)含大量的硒Se(劇毒),植物具有富集地下化學(xué)元素的能力。后來在當?shù)氐牡叵掳l(fā)現(xiàn)了金屬礦床。金礦地表面一噸的草中含100克金。慢性中毒后，頭發(fā)中含有鉛、砷。三聚氰胺瘦肉精（萊克多巴胺）醫(yī)學(xué)與化學(xué)關(guān)系非常密切，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)離不開化學(xué)1、探求生命活動的本質(zhì)、研究疾病發(fā)生的機制離不開化學(xué)核酸的二級結(jié)構(gòu)：雙螺旋結(jié)構(gòu)核酸的一級結(jié)構(gòu)化學(xué)揭示了生命遺傳物質(zhì)DNA的本質(zhì)。例：DNA與遺傳，進化

DNA的復(fù)制：半保留復(fù)制１.兩股螺旋彼此分開２.核甘酸在兩股螺旋邊站隊３.形成磷酸鍵2、疾病的診斷離不開化學(xué)化驗即為用化學(xué)方法檢驗吃的藥絕大部分都是化學(xué)品。3、疾病的治療離不開化學(xué)甲巰咪唑片打針、輸液用的都是化學(xué)品。為什么輸液必須用生理鹽水或5%葡萄糖？水楊酸乙酰水楊酸Dr.FelixHoffmannAspirin阿斯匹林4、藥物的制備離不開化學(xué)化學(xué)藥品的合成Penicillins青霉素AlexanderFlemming(1881-1955)inhislab,1928天然藥物的提取基礎(chǔ)化學(xué)課程是由無機化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)中與醫(yī)學(xué)密切相關(guān)的一些基礎(chǔ)內(nèi)容組成的一門課程基礎(chǔ)化學(xué)

總目錄緒論溶液篇（高分子化合物溶液自學(xué)）基本原理篇物質(zhì)結(jié)構(gòu)篇（分子軌道理論簡介自學(xué)）分析篇環(huán)境篇（自學(xué)）帶章節(jié)自學(xué)第2章稀溶液的依數(shù)性第3章電解質(zhì)溶液第4章緩沖溶液第5章難溶強電解質(zhì)的多相離子平衡第一部分溶液篇第6章膠體和乳狀液第7章化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)第8章化學(xué)反應(yīng)速率第二部分基本原理篇第9章電極電位第10章原子結(jié)構(gòu)和元素周期表第11章共價鍵和分子間作用力第12章配位化合物第三部分物質(zhì)結(jié)構(gòu)篇第13章滴定分析法第14章可見和紫外分光光度法第四部分分析篇適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)方法,努力培養(yǎng)自學(xué)能力大學(xué)與中學(xué)教學(xué)方法的差異中學(xué)大學(xué)授課內(nèi)容少，進度慢同一內(nèi)容教師反復(fù)講都能聽懂，掌握授課內(nèi)容多，進度很快同一內(nèi)容一般只講一遍多數(shù)不能完全聽懂，需課前課后認真看書教師課后輔導(dǎo)時間很少，有問題要靠自己多動腦筋，多與同學(xué)討論教師大部分時間與學(xué)生相處，有問題可及時問教師。學(xué)習(xí)有老師安排，家長督促無人督促，完全靠自覺二學(xué)習(xí)基礎(chǔ)化學(xué)的方法1、努力提高學(xué)習(xí)的主動性;培養(yǎng)自學(xué)能力;提高學(xué)習(xí)效率;探索適合于自己的學(xué)習(xí)方法.2、課前預(yù)習(xí)、認真聽課、課后及時總結(jié)。3、認真做作業(yè)，通過作業(yè)掌握基本概念和理論。4、做好每一次實驗。第二節(jié)溶液的組成標度一、我國的法定計量單位以國際單位制（SI）為基礎(chǔ)國際單位制中化學(xué)常用的基本物理量和基本單位物理量名稱物理量符號質(zhì)量

m

物質(zhì)的量n

長度l

熱力學(xué)溫度T

時間tPage318附錄Ⅸ基本單位符號kgmolmKs二、溶液的組成標度(一)物質(zhì)的量濃度

物質(zhì)的量：是國際單位制（SI制）的一個基本物理量，用來表示物質(zhì)數(shù)量的多少。符號：nB（讀作：B的物質(zhì)的量）單位：摩爾(mole)，單位符號為mol、mmol

或μmol

摩爾的定義：摩爾是物質(zhì)的量的單位，當某物質(zhì)含有阿伏加德羅常數(shù)個基本單元時，則其物質(zhì)的量為1mol。阿伏加德羅常數(shù)是12克12C所含原子數(shù)目約為6.023×1023。必須指明基本單元基本單元可以是分子、原子、離子、電子及其他粒子或這些粒子的特定組合。

物理量名稱符號單位B的質(zhì)量mB

或m(B)

kg、gB的物質(zhì)的量nB

或n(B)

mol、mmol

B的摩爾質(zhì)量MB

或M(B)

kg·mol-1、g·mol-1

例計算5.3g無水碳酸鈉的物質(zhì)的量：(1)以Na2CO3為基本單元；(2)以1/2Na2CO3為基本單元。(1)m(Na2CO3)=5.3gM(Na2CO3)=106g·mol-1解：M(1/2Na2CO3)=結(jié)論：同一系統(tǒng)的物質(zhì)，基本單元不同時，物質(zhì)的量就不同。

例計算5.3g無水碳酸鈉的物質(zhì)的量：(1)以Na2CO3為基本單元；(2)以1/2Na2CO3為基本單元。解：(2)

m(1/2Na2CO3)=5.3g1/2M(Na2CO3)=53g·mol-1B的物質(zhì)的量濃度cB

單位：摩爾每升（mol·L-1）、毫摩爾每升（mmol·L-1）和微摩爾每升（μmol·L-1）等。定義式(簡稱B的濃度）V是溶液體積（溶液的有關(guān)物理量不加下標）注意：在使用物質(zhì)的量濃度時，必須指明物質(zhì)B的基本單元，例如c(HCl)=0.10mol·L-1，c(Ca2+)=1.0mol·L-1，c(KMnO4)=0.20mol·L-1等。例將5.3g無水碳酸鈉溶于水制備成100ml溶液，計算碳酸鈉的物質(zhì)的量濃度。(1)以Na2CO3為基本單元；(2)以1/2Na2CO3為基本單元。解(1)M(Na2CO3)=106g·mol-1M(1/2Na2CO3)==53g·mol-1

解(2)同一物質(zhì)，選擇的基本單元不同時，物質(zhì)的量濃度就不同。例將5.3g無水碳酸鈉溶于水制備成100ml溶液，計算碳酸鈉的物質(zhì)的量濃度。(1)以Na2CO3為基本單元；(2)以1/2Na2CO3為基本單元。M(Na2CO3)=106g·mol-1M(1/2Na2CO3)==53g·mol-1

【例】正常人血漿中每100ml含葡萄糖100mg、HCO3－

164.7mg、它們的物質(zhì)的量濃度（單位mmol·L-1）各為多少？c(C6H12O6)=

c(HCO3－

)=0.0056mol·L-1

=5.6mmol·L-1

=0.027mol·L-1

=27.0mmol·L-1（二）B的質(zhì)量濃度

ρB定義式單位kg·L-1、g·L-1、mg·L-1例正常人血漿中每100ml含葡萄糖100mg、HCO3-164.7mg、它們的質(zhì)量濃度（單位mg·L-1）各為多少？

ρ(HCO3-)==1.0g·L-1

=1.0×103mg·L-1

解ρ(C6H12O6)=

=1.647g·L-1

=1.647×103mg·L-1物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量濃度的換算證明注意公式兩邊單位必須一致例正常人血漿中HCO3-的質(zhì)量濃度為1.647g·L-1，求其物質(zhì)的量濃度。解例正常人血漿中Ca2+的物質(zhì)的量濃度為2.5×10-3mol·L-1，求其質(zhì)量濃度。解（三）B的質(zhì)量摩爾濃度bB

定義式：單位：mol·㎏-1

或mmol·㎏-1（四）B的摩爾分數(shù)xB

定義式

若溶液只由一種溶質(zhì)B和溶劑A組成，則溶質(zhì)B和溶劑A的摩爾分數(shù)分別為：

xA＋xB=1（五）B的質(zhì)量分數(shù)（常用百分數(shù)表示）定義式式中m

是溶液的質(zhì)量（不加下標）若溶液只由一種溶質(zhì)B和溶劑A組成，則m=mA+mB式中分子分母的單位必須一致，同為kg或同為g。wB無單位或稱單位為一。注意等式兩邊單位要統(tǒng)一溶液質(zhì)量m、體積V、密度d之間的關(guān)系d的單位kg·L-1、g·L-1、g·ml-1、1kg·L-1=1g·ml-11kg·L-1=1000g·L-1物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分數(shù)的相互換算注意各個量的單位！證明例市售濃硫酸的密度為1.84kg·L-1，質(zhì)量分數(shù)為96％，試求該溶液的c(H2SO4)。解注意臨床上常用的5%葡萄糖注射液和0.9%生理鹽水中的5%和0.9%不是質(zhì)量分數(shù)。實際上是質(zhì)量濃度的習(xí)慣稱呼。5%葡萄糖液的正確含義是：在100ml溶液中含5g葡萄糖，即葡萄糖的質(zhì)量濃度為50g·L-1。0.9%生理鹽水的正確含義是：在100ml溶液中含0.9

g氯化鈉，即氯化鈉的質(zhì)量濃度為9g·L-1?！纠繉?.00g結(jié)晶草酸(H2C2O4·2H2O)溶于93.0g水中，求草酸的摩爾分數(shù)x(H2C2O4)和質(zhì)量摩爾濃度b(H2C2O4)。解：在7.00gH2C2O4·2H2O中H2C2O4的質(zhì)量為：

m(H2C2O4)==5.00g

溶液中水的質(zhì)量為：m(H2O)=[93.0+(7.00－5.00)]g=95.0g

M(H2C2O4·2H2O)=126g·mol-1，M(H2C2O4)==90.0g·mol-1【例】將7.00g結(jié)晶草酸(H2C2O4·2H2O)溶于93.0g水中，求草酸的摩爾分數(shù)x(H2C2O4)和質(zhì)量摩爾濃度b(H2C2O4)。解：：

m(H2C2O4)=5.00g

m(H2O)=95.0g

M(H2C2O4·2H2O)=126g·mol-1，M(H2C2O4)==90.0g·mol-1草酸的摩爾分數(shù)為：x(H2C2O4)=0.0104【例】將7.00g結(jié)晶草酸(H2C2O4·2H2O)溶于93.0g水中，求草酸的摩爾分數(shù)x(H2C2O4)和質(zhì)量摩爾濃度b(H2C2O4)。解：：

m(H2C2O4)=5.00g

m(H2O)=95.0g

M(H2C2O4·2H2O)=126g·mol-1，M(H2C2O4)==90.0g·mol-1草酸的質(zhì)量摩爾濃度為：b(H2C2O4)==0.585mol·kg–1

稀溶液中B的物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量摩爾濃度的關(guān)系對于稀溶液，有因此有因此，對于稀溶液，有注意各量的單位以水為溶劑的稀溶液，因此在數(shù)值上有今后在不特別指明時，溶液均指以水為溶劑的溶液。稀溶液中B的質(zhì)量摩爾濃度與質(zhì)量濃度的關(guān)系稀溶液有而因而有稀溶液d≈1kg·L-1，因而在數(shù)值上有例10g·L-1蔗糖(C12H22O11）溶液的密度為1kg·L-1(蔗糖Mr=342)，計算其質(zhì)量摩爾濃度bB。解稀溶液中B的摩爾分數(shù)與質(zhì)量摩爾濃度的關(guān)系對于稀溶液，有即注意式中各量的單位混合物中B的分體積與混合物的總體積之比稱為B的體積分數(shù)，用j

B表示。（六）體積分數(shù)第三節(jié)標準平衡常數(shù)的表達式對于任一可逆