医用化学课件.ppt

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1、医用化学课件 Four short words sum up what has lifted most successful Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more. individuals above the crowd: a little bit more. -author -author -date-date化学：化学：研究物质的组成、结构、性质及其变研究物质的组成、结构、性质及其变化规律和变化过程中能量关系的科学。化规律和

2、变化过程中能量关系的科学。传统四大化学：传统四大化学：无机化学；有机化学；无机化学；有机化学； 分析分析化学；物理化学。化学；物理化学。近代化学：近代化学：结构化学；量子化学。结构化学；量子化学。边缘与应用学科：边缘与应用学科：生物化学、环境化学、核生物化学、环境化学、核化学、水化学等。化学、水化学等。n化学及其分支化学及其分支前前 言言 化学与医学（生）的关系化学与医学（生）的关系l 化学与药物化学与药物l 化学与医学检验化学与医学检验l 化学与生命过程化学与生命过程l 化学与后续课程化学与后续课程l 化学与个人综合素质化学与个人综合素质前前 言言前前 言言n课程安排课程安排1、本书分无机、

3、有机两部分；、本书分无机、有机两部分；2、理论课、理论课54学时（无机学时（无机18学时；有机学时；有机36学时），实验课学时），实验课16学时；学时；3、考试成绩：理论、考试成绩：理论88%，实验，实验12%前前 言言n课堂要求课堂要求1、认真学习，不干扰上课；、认真学习，不干扰上课；2、积极思考，敢于找问题；、积极思考，敢于找问题；3、复习及时，总结与归纳；、复习及时，总结与归纳；4、适当做题，应用是关键。、适当做题，应用是关键。参参 考考 书书n医用化学学习指导及习题解答医用化学学习指导及习题解答 孙晓莉孙晓莉 主编主编 第四军医大学出版社第四军医大学出版社n基础化学基础化学 李东方李东

4、方 主编主编 科学出版社科学出版社n有机化学有机化学 二版二版 张生勇张生勇 主编主编 科学出版社科学出版社n有机化学有机化学 五版五版 徐景达徐景达 主编主编 人民卫生出版社人民卫生出版社n基础有机化学基础有机化学二版，上册二版，上册 邢其毅主编邢其毅主编 高教出版社高教出版社 第一章第一章 溶液溶液Solution1.1 溶液的组成量度溶液的组成量度1.2 气体在液体中的溶解度气体在液体中的溶解度1.3 溶液的渗透压溶液的渗透压有关量的基本概念有关量的基本概念 量量:又称物理量又称物理量,是物体或现象可以定性区是物体或现象可以定性区别并能定量测量的属性，用于定量地描述物别并能定量测量的属性

5、，用于定量地描述物理现象。理现象。第一节第一节 溶液的组成和量度溶液的组成和量度有关量的基本概念有关量的基本概念量的表示法：量的表示法：（1）在印刷品中，量的符号无论大小写都采用斜体）在印刷品中，量的符号无论大小写都采用斜体字；字；（2）将所代表物质的符号标为量的符号的右下标，）将所代表物质的符号标为量的符号的右下标，如如cB，pB等，若代表物质的符号较复杂，则可将其放等，若代表物质的符号较复杂，则可将其放入与量的符号平齐的括号中，如：入与量的符号平齐的括号中，如：c(H2SO4)。（3）在量的符号的右上角标）在量的符号的右上角标“*”表示表示“纯的纯的”；标；标“”表示表示“标准标准”。 第

6、一节第一节 溶液的组成和量度溶液的组成和量度量的单位量的单位是同一类量中，被选出作为参考量是同一类量中，被选出作为参考量的某一特定的量，是确定量的大小的比较标的某一特定的量，是确定量的大小的比较标准。单位的符号写成正体如准。单位的符号写成正体如m、kg、s。量与单位的关系：量与单位的关系：量的定义是独立的，与其量的定义是独立的，与其单位的选择无关，即单位的选择无关，即任何量不能暗含单位。任何量不能暗含单位。 量量= =数值数值单位单位有关量的基本概念有关量的基本概念第一节第一节 溶液的组成和量度溶液的组成和量度SI中的中的7个基本物理量及其单位个基本物理量及其单位量的名称（符号）量的名称（符号

7、） 单位名称单位名称国际国际 中文中文单位符号单位符号国际国际 中文中文描述描述长度（长度（l）metre metre 米米 m m 米米大小大小质量（质量（m）kilogramkilogram千克千克 kg kg 千克千克 轻重轻重时间（时间（t）second second 秒秒 s s 秒秒 快慢快慢热力学温度（热力学温度（T）kelvin kelvin 开尔文开尔文 K K 开开 冷热冷热电流强度（电流强度（I）ampere ampere 安培安培 A A 安安 物质的量（物质的量（n）mole mole 摩尔摩尔 mol mol 摩摩微粒多少微粒多少发光强度（发光强度（F ） cand

8、elacandela坎德拉坎德拉 cd cd 坎坎 物质的量及其单位物质的量及其单位 物质的量物质的量 表示组成物质的基本单元数多少表示组成物质的基本单元数多少的物理量。符号为的物理量。符号为nB或或n(B), , B为基本单元为基本单元的符号，单位为的符号，单位为摩尔摩尔，单位符号，单位符号mol 。 基本单元基本单元指计量的基本研究对象。它包括指计量的基本研究对象。它包括实际存在的粒子和非实际存在的粒子及其实际存在的粒子和非实际存在的粒子及其组合。组合。基本单元应基本单元应使用物质的化学式表示而不用使用物质的化学式表示而不用文字表示。文字表示。摩尔摩尔: :物质的量的基本单位。摩尔是一系统

9、物质的量的基本单位。摩尔是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与数与0.012kg12C的原子数目相等。的原子数目相等。 0.012 kg（即（即12g）碳）碳-12含碳原子数目含碳原子数目 6.021023个。个。阿佛加德罗常数（阿佛加德罗常数（NA ）物质的量及其单位物质的量及其单位 1mol任何物质所含基本单元数为任何物质所含基本单元数为NA 6.021023 若某物质若某物质B所含基本单元数为所含基本单元数为NB，则该物质，则该物质的物质的量为：的物质的量为：ABBNNn 物质的量及其单位物质的量及其单位 注意：注意：（1 1）使用摩尔时，基

10、本单元应予指明）使用摩尔时，基本单元应予指明 。（2 2）“物质的量物质的量”与物质的与物质的“质量质量”是两个是两个相互独立的物理量，不能相互取代或相互等相互独立的物理量，不能相互取代或相互等同。同。（3 3）不应把物质的量称为）不应把物质的量称为“摩尔数摩尔数”，因为，因为物理量不可暗含单位。物理量不可暗含单位。物质的量及其单位物质的量及其单位 Mmn B摩尔质量摩尔质量 1mol某物质的质量，称为该物质的某物质的质量，称为该物质的摩尔质量，符号摩尔质量，符号M，单位，单位gmol-1。任一物质的摩尔质量，以任一物质的摩尔质量，以gmol-1为单位，在为单位，在数值上等于其式量。数值上等于

11、其式量。若某物质若某物质B的质量为的质量为m，其摩尔质量（式量），其摩尔质量（式量）为为M，则该物质的物质的量为：，则该物质的物质的量为：物质的量及其单位物质的量及其单位 溶液的组成量度指一定溶液或溶剂中含溶液的组成量度指一定溶液或溶剂中含有的溶质的量。有的溶质的量。一、一、 溶液的组成量度表示法溶液的组成量度表示法物质的量浓度：单位体积溶液中所含溶质物质的量浓度：单位体积溶液中所含溶质的物质的量。符号的物质的量。符号 cB或或B，单位，单位molL-1。VncBB （1）指明基本单元；指明基本单元；（2）不特别指明时，凡是说到溶质不特别指明时，凡是说到溶质B B的浓度就是专的浓度就是专指指B

12、的物质的量浓度。的物质的量浓度。（3）已知式量的物质在人体中的含量都应以量浓度已知式量的物质在人体中的含量都应以量浓度表示。表示。 ABBmbn 质量摩尔浓度：单位质量的质量摩尔浓度：单位质量的溶剂溶剂中含有的中含有的溶质的物质的量。符号溶质的物质的量。符号b bB B 或或b b（B B），单位单位molkgmolkg-1-1。 （1 1）质量摩尔浓度的优点是不受温度的影响；）质量摩尔浓度的优点是不受温度的影响； （2 2）对于极稀的水溶液，其物质的量浓度与质）对于极稀的水溶液，其物质的量浓度与质 量摩尔浓度的数值几乎相等。量摩尔浓度的数值几乎相等。例、例、在在400g水中，加入水中，加入9

13、0%H2SO4100g, ,求求此溶液的此溶液的b(H2SO4)。一、一、 溶液的组成量度表示法溶液的组成量度表示法mmBB 质量分数：溶质的质量与溶液的质量之比。质量分数：溶质的质量与溶液的质量之比。符号符号B，单位，单位1。例、例、将将40gNaOH溶于溶于1000mL水中配成溶液，水中配成溶液，计算该溶液中计算该溶液中NaOH的质量分数。的质量分数。过去有用百分数表示的（质量百分浓度）。过去有用百分数表示的（质量百分浓度）。 一、一、 溶液的组成量度表示法溶液的组成量度表示法体积分数：在相同的温度和压力下，溶质的体积分数：在相同的温度和压力下，溶质的体积与溶液的总体积之比。符号体积与溶液

14、的总体积之比。符号B，单位，单位1。VVBB例、例、将将150mL乙醇加水配成乙醇加水配成200mL医用酒精医用酒精溶液，计算该酒精溶液中乙醇的体积分数。溶液，计算该酒精溶液中乙醇的体积分数。过去有用百分数表示的（体积百分浓度）。过去有用百分数表示的（体积百分浓度）。 一、一、 溶液的组成量度表示法溶液的组成量度表示法VmBB 质量浓度：溶质质量浓度：溶质B的质量除以溶液的总体积。的质量除以溶液的总体积。 符号符号B，基本单位，基本单位kgm-3。常用。常用gL-1、mgL-1、 gL-1、 gmL-1等。等。例：例：1L碳酸氢钠注射液中含碳酸氢钠注射液中含50gNaHCO3，计，计算该注射液

15、的质量浓度算该注射液的质量浓度注意习惯表示法如注意习惯表示法如 0.9%（gmL-1） 一、一、 溶液的组成量度表示法溶液的组成量度表示法例例1、质量浓度为质量浓度为4.0gL-1的的NaOH溶液的物溶液的物质的量浓度是多少？质的量浓度是多少？例例2、已知浓硫酸的密度为已知浓硫酸的密度为1.84gmL-1，质，质量分数为量分数为0.98，计算浓硫酸的，计算浓硫酸的cH2SO4。从定义入手。从定义入手。二、溶液的配制二、溶液的配制遵守遵守“配制前后溶质的量不变配制前后溶质的量不变”的原则的原则, ,先行先行计算。计算。某纯物质加入溶剂：某纯物质加入溶剂：浓溶液稀释：浓溶液稀释：不同组成量度的溶液

16、混合：不同组成量度的溶液混合：cVMm 2211VcVc cVVcVcVc ii2211二、溶液的配制二、溶液的配制例例1、配制配制0.1molL-1 Na2CO3溶液溶液500mL，应，应称取称取Na2CO3多少克？多少克？解：解：设称取设称取Na2CO3为为m克，则克，则500/10000.1106 mm = 5.3(g)二、溶液的配制二、溶液的配制例例2、现有在水中的体积分数为现有在水中的体积分数为0.95的乙醇，的乙醇，若需若需1L体积分数为体积分数为0.75的消毒酒精，应的消毒酒精，应如何配制？如何配制？配制方法：配制方法：量取体积分数为量取体积分数为0.95的乙醇的乙醇789.5m

17、L，加水稀释至，加水稀释至1000mL，即可制得体，即可制得体积分数为积分数为0.75的消毒酒精。的消毒酒精。解：解：设需体积分数为设需体积分数为0.95的乙醇为的乙醇为V mL，则：，则：0.95V = 0.751000 V = 789.5(mL)二、溶液的配制二、溶液的配制例例3、 配制配制0.1molL-1CuSO4溶液溶液100mL，需称，需称取取CuSO45H2O多少克？多少克？解：解：设需称取设需称取CuSO45H2O为为m克，则克，则即需称取即需称取2.5g CuSO45H2O。1000.11000250 mm = 2.5(g）二、溶液的配制二、溶液的配制例例4、 某患者需用某患

18、者需用0.56molL-1葡萄糖溶液。现葡萄糖溶液。现有有2.78molL-1和和0.28molL-1葡萄糖溶液两葡萄糖溶液两种，问要用这两种溶液各多少毫升可配种，问要用这两种溶液各多少毫升可配制成制成0.56molL-1葡萄糖溶液葡萄糖溶液500mL。解：解：设应取设应取2.78molL-1葡萄糖溶液为葡萄糖溶液为x mL，则：，则： 2.78x0.28(500 x) = 0.56500 x = 56(mL) 应取应取0.28 molL-1葡萄糖溶液为：葡萄糖溶液为： 50056 = 444(mL)二、溶液的配制二、溶液的配制第二节第二节 气体在液体中的溶解度气体在液体中的溶解度 气体的溶解

19、度：气体的溶解度：一定温度下，在密闭容器中，一定温度下，在密闭容器中，溶解在液体中的气体分子和液面上气体分子达溶解在液体中的气体分子和液面上气体分子达到到平衡平衡时，气体在液体中的浓度即为气体的溶时，气体在液体中的浓度即为气体的溶解度。通常用一体积的液体所能溶解气体的体解度。通常用一体积的液体所能溶解气体的体积来表示。积来表示。 影响气体溶解度的因素影响气体溶解度的因素 气体与溶剂的本性：气体与溶剂的本性： 相似相溶、分子量、物理溶解和化学溶解相似相溶、分子量、物理溶解和化学溶解温度：随温度升高而降低。温度：随温度升高而降低。压力：随液面上该气体的分压增大而增大。压力：随液面上该气体的分压增大

20、而增大。 一定温度下，气体溶解达平衡时，气体一定温度下，气体溶解达平衡时，气体在液体中的溶解度与液面上方该气体的分压在液体中的溶解度与液面上方该气体的分压成正比：成正比： c=KpK-比例常数，决定于气体与溶剂的本性和温度。比例常数，决定于气体与溶剂的本性和温度。（1 1）如果液面上是混合气体，则其中每一种气体各）如果液面上是混合气体，则其中每一种气体各自的溶解度，取决于各气体的分压，而与混合气体的自的溶解度，取决于各气体的分压，而与混合气体的总压力无关；总压力无关；（2 2）亨利定律只适用于溶解度较小的气体；）亨利定律只适用于溶解度较小的气体；（3 3）气体在气相和液相中的分子状态必须相同；

21、）气体在气相和液相中的分子状态必须相同；（4 4）气体压力适中）气体压力适中（200300kPa）。 亨利定律亨利定律在在0，平衡压力为，平衡压力为300kPa，氧气的溶，氧气的溶解度为解度为0.2085g/1000g水。求在同温度、水。求在同温度、平衡压力为平衡压力为202.6kPa下氧气的溶解度。下氧气的溶解度。平衡压力为平衡压力为202.6kPa时，其溶解度为：时，其溶解度为：c 2= Kp 2= 0.000695202.6 = 0.141(g/1000g水水)解：解：先求先求K值：值：Pa)Og/1000gH0.0006953000.2085211K(pcK 例、例、分压定律分压定律p

22、=p1+p2+p3+pnpi = p.(Vi%) pi = p.xi人的肺泡气总压力为人的肺泡气总压力为101.325kPa，37时，时，它的组成用体积百分数表示分别为：它的组成用体积百分数表示分别为：O2为为13.4%，CO2为为5.3%，N2为为75%，H2O（蒸（蒸气）为气）为6.3%，试求各气体在肺泡中的分压。，试求各气体在肺泡中的分压。例、例、13.6kPa13.4%101.3252O p5.4kPa5.3%101.3252CO p76.0kPa75%101.325kPa2N p6.4kPa6.3%101.325OH2 p解、解、混合气体的总压力等于各组分气体分压力之和。混合气体的总

23、压力等于各组分气体分压力之和。在一定温度下，在一定温度下，1体积的液体在该气体分压为体积的液体在该气体分压为100kPa下所能溶解气体的标准体积下所能溶解气体的标准体积（换算为（换算为标准状况下的体积）标准状况下的体积）。符号。符号，单位，单位LL-1。气体吸收系数气体吸收系数tVV 27327310标准体积换算公式：标准体积换算公式：在在20和氢气分压为和氢气分压为100kPa下，下，1L水能溶水能溶解氢气解氢气0.0195L。求氢气在水中的吸收系数。求氢气在水中的吸收系数。例、例、)1-L0.0182(L20)(2732730.0195 解、解、已知已知O2、CO2、N2在血浆中的吸收系数

24、分别在血浆中的吸收系数分别为为0.0214、0.515、0.0118，肺泡气中，肺泡气中pO2 = 13.6kPa，pCO2 = 5.3kPa，pN2 = 76.0kPa。求。求血浆中三种气体的浓度。血浆中三种气体的浓度。 例、例、血浆）血浆）mL/100mL(291. 01001006 .130214. 0%O2 血浆）血浆）mL/100mL(73. 21001003 . 5515. 0%CO2 血浆）血浆）mL/100mL(897. 0100100760118. 0%N2 解、解、第三节第三节 溶液的渗透压溶液的渗透压渗透：渗透：溶剂透过半透膜自动从纯溶剂（稀溶剂透过半透膜自动从纯溶剂（稀

25、溶液）进入溶液溶液）进入溶液( (浓溶液浓溶液) )的的过程。过程。溶液溶液水水半透膜半透膜一、一、 渗透现象和渗透压渗透现象和渗透压第三节第三节 溶液的渗透压溶液的渗透压渗透压：渗透压：施加于溶液液面上恰能阻止纯溶剂施加于溶液液面上恰能阻止纯溶剂向溶液渗透过程进行的压力。符号为向溶液渗透过程进行的压力。符号为，单，单位为位为Pa或或kPa。一、一、 渗透现象和渗透压渗透现象和渗透压产生渗透现象两个的必备条件：产生渗透现象两个的必备条件：渗透方向：渗透方向： 溶剂分子从纯溶剂向溶液或是从稀溶液溶剂分子从纯溶剂向溶液或是从稀溶液向浓溶液渗透。向浓溶液渗透。有半透膜存在；有半透膜存在；半透膜两侧存

26、在浓度差。半透膜两侧存在浓度差。二、渗透压与浓度、温度的关系二、渗透压与浓度、温度的关系 范托夫公式范托夫公式注意：注意：R的取的取值：当值：当的单位为的单位为kPa，V的单位为升的单位为升(L)时，时，R值为值为8.31kPaLmol-1K-1。n、c的含义：的含义：自由粒子自由粒子数或数或自由粒子自由粒子浓度。浓度。公式意义：公式意义：在一定温度下，稀溶液的渗透压在一定温度下，稀溶液的渗透压与单位体积溶液中所含溶质的自由粒子数与单位体积溶液中所含溶质的自由粒子数( (分分子数或离子数子数或离子数) )成正比，而与溶液的本性无成正比，而与溶液的本性无关。关。V=nRT 或或 =cRT渗透压法

27、测分子量渗透压法测分子量RTMmV VmRTM 例例 将将1.82g甘露醇溶于甘露醇溶于0.1L水中，在水中，在10时，时，测得此溶液的渗透压为测得此溶液的渗透压为235kPa，试计算该物质，试计算该物质的相对分子质量的相对分子质量(M)。)mol182(g0.12352838.311.821- VmRTM 解：解：根据已知条件代入下式计算：根据已知条件代入下式计算：三、渗透压在医学上的意义三、渗透压在医学上的意义渗透浓度：渗透浓度：溶液中各种不能通过半透膜的粒子（对渗溶液中各种不能通过半透膜的粒子（对渗透压有贡献的粒子）统称为渗透活性物质，溶液中渗透压有贡献的粒子）统称为渗透活性物质，溶液中

28、渗透活性物质的总浓度定义为渗透浓度透活性物质的总浓度定义为渗透浓度, ,符号符号cos，单位，单位为为mmolL-1。 例例 临床补液常需用临床补液常需用50.0gL-1葡萄糖葡萄糖(M=180）溶液和溶液和9.00gL-1NaCl（M= 58.5）溶液（生理盐水）。计算溶液（生理盐水）。计算它们的渗透浓度它们的渗透浓度（mmolL-1）)L278(mmol180100050.01 cosos，葡萄糖，葡萄糖= =）（，1NaClosLmmol30825 .58100000. 9 c解：解：等渗、高渗和低渗溶液等渗、高渗和低渗溶液 在医疗实践中，溶液的等渗、低渗或高渗以人体在医疗实践中，溶液的

29、等渗、低渗或高渗以人体血浆总渗透压为标准。血浆总渗透压为标准。 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等渗溶液。对于渗透溶液。对于渗透压不相等的两种溶液，渗透压相对较高的溶液称做压不相等的两种溶液，渗透压相对较高的溶液称做高高渗渗溶液，渗透压相对较低的溶液称为溶液，渗透压相对较低的溶液称为低渗低渗溶液。发生溶液。发生渗透作用时，溶剂总是从低渗溶液（稀溶液）进入高渗透作用时，溶剂总是从低渗溶液（稀溶液）进入高渗溶液（浓溶液）。渗溶液（浓溶液）。 低渗低渗等渗等渗高渗高渗 280mmolL-1280320mmolL-1 320mmolL-1 生理盐水（生理盐水（0.154molL-1

30、 NaCl溶液），溶液），渗透浓度为渗透浓度为308 mmolL-1。 .0.278molL-1葡萄糖溶液，渗透浓度葡萄糖溶液，渗透浓度为为278 mmolL-1（近似于（近似于280 mmolL-1）。）。 0.149molL-1碳酸氢钠溶液，渗透浓碳酸氢钠溶液，渗透浓度为度为298 mmolL-1。 临床上常用的等渗溶液临床上常用的等渗溶液 . 0.513molL-1 NaCl溶液，渗透浓度为溶液，渗透浓度为1026 mmolL-1。 . 0.278molL-1葡萄糖氯化钠溶液（是生葡萄糖氯化钠溶液（是生理盐水中含理盐水中含0.278molL-1葡萄糖），渗透浓葡萄糖），渗透浓度应为度应为

31、 308278 = 586 mmolL-1，其中生，其中生理盐水维持渗透压，葡萄糖则供给热量和理盐水维持渗透压，葡萄糖则供给热量和水。水。 . 2.78molL-1葡萄糖溶液，渗透浓度为葡萄糖溶液，渗透浓度为2780 mmolL-1。 临床上常用的等渗溶液临床上常用的等渗溶液0.154molL-1NaCl （生理盐水）生理盐水） 等渗液等渗液红细胞在三种红细胞在三种NaCl溶液中所产生的现象溶液中所产生的现象 高渗液高渗液胞浆分离胞浆分离低渗液低渗液溶血溶血晶体渗透压和胶体渗透压晶体渗透压和胶体渗透压晶体渗透压晶体渗透压低分子晶体物质产生的渗透压低分子晶体物质产生的渗透压.胶体渗透压胶体渗透压高分子胶体物质产生的渗透压。高分子胶体物质产生的渗透压。细胞膜细胞膜水水毛细血管壁毛细血管壁水与晶体分子水与晶体分子晶体渗透压对调节晶体渗透压对调节细胞内外的水分起细胞内外的水分起着重要作用。着重要作用。胶体渗透压对于调节胶体渗透压对于调节血管内外的水分起着血管内外的水分起着重要的作用。重要的作用。 小结小结n掌握量的概念，物质的量浓度。渗透现掌握量的概念，物质的量浓度。渗透现象及渗透压概念。象及渗透压概念。n熟悉溶液量度的换算。溶液的配制。渗熟悉溶液量度的换算。溶液的配制。渗透压的计算。透压的计算。n了解气体吸收系数。了解气体吸收系数。