溶液与胶体溶液幻灯片.ppt
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1、溶液与胶体溶液溶液与胶体溶液第1页,共62页,编辑于2022年,星期一学习目标1.掌握溶液组成量度的常见表示方法及溶液的配制方法;掌握渗透现象产生的原因、条件及影响渗透压大小的因素;掌握溶胶的性质;2.熟悉渗透浓度的概念、胶团结构及胶粒带电情况。3.了解渗透压在医学上的意义、高分子溶液对溶胶的保护作用等。第2页,共62页,编辑于2022年,星期一引言人的生命活动离不开各种溶液,如日常饮料、生理盐水、葡萄糖溶液、人体组织间液、血液、淋巴液及各种腺体的分泌液等。食物的消化吸收、生命过程必须的氧气的吸收和二氧化碳排泄,以及体内的新陈代谢反应都在溶液中进行。可以说没有溶液就没有生命。因此,学习溶液相关
2、知识对我们有重要的意义。第3页,共62页,编辑于2022年,星期一第一节分散系统人们通常把具体的研究对象称为体系。一种或几种物质分散在另一种(或几种)物质中所形成的体系称为分散系,其中被分散的物质称为分散相(或分散质),而容纳分散相的连续介质则称为分散介质(或分散剂)。例如,蔗糖水就是一种分散系,其中蔗糖分子是分散相,水是分散介质。第4页,共62页,编辑于2022年,星期一分散系分散相粒子直径例子特性真溶液100 nm泥浆、牛奶粒子不能透过滤纸和半透膜,扩散慢,一般显微镜下可见分散系的分类情况第5页,共62页,编辑于2022年,星期一一、质量分数质量分数是指溶液中溶质质量mB与溶液质量m之比,
3、符号为B。即:质量分数可用小数表示,也可用百分数表示。例如,市售浓硫酸的(H2SO4)=0.98或98%。第二节溶液组成量度的表示方法第6页,共62页,编辑于2022年,星期一对于溶质为液体的物质来说,常用溶质的体积(VB)与溶液体积(V)之比来表示溶液的浓度,这种溶液浓度叫做体积分数,符号为B。即:体积分数也既可用小数表示,也可用百分数表示。如,市售药用酒精的乙醇=0.95或95%;医用消毒酒精的乙醇=0.75或75%;擦浴酒精的乙醇=0.300.50或30%50%。(读fi,是希腊字母,请参看以下资料)体积分数第7页,共62页,编辑于2022年,星期一例1-3配制500mL消毒酒精(B=0
4、.75)需无水酒精多少毫升?解:已知V=500mL,B=0.75答:量取375mL无水酒精加水稀释到500mL即得消毒酒精。第8页,共62页,编辑于2022年,星期一二、质量浓度质量浓度是溶液中溶质的质量mB与溶液体积V之比,符号为B。即:质量浓度的国际单位是kgm-3,医学上常用单位是gL-1或mgL-1。第9页,共62页,编辑于2022年,星期一例1-2100mL生理盐水中含有0.90gNaCl,计算生理盐水的质量浓度。解:已知,V=100mL=0.10L答:生理盐水的质量浓度为9gL-1。第10页,共62页,编辑于2022年,星期一三、物质的量浓度物质的量浓度,可以简称为浓度,是溶液中溶
5、质的物质的量nB(B表示溶液中的溶质)与溶液体积V之比,符号为cB。即:nB=mB/MB物质的量浓度的国际单位是molm-3,医学常用单位是molL-1或mmolL-1。第11页,共62页,编辑于2022年,星期一例1-1100mL正常人的血清中含有10.0mgCa2+离子,计算正常人血清中Ca2+离子的物质的量浓度(用mmolL-1表示)。解:已知V=100mL=0.10L,MCa2+=40gmol-1答:正常人血清中Ca2+离子的物质的量浓度是2.5mmolL-1。第12页,共62页,编辑于2022年,星期一说明说明 根据根据SISI规定,在使用浓度单位时必须注明所规定,在使用浓度单位时必
6、须注明所表示物质的基本单元。表示物质的基本单元。如:如:C C(KCl)(KCl)=0.1=0.1mol/Lmol/L 通常所说的通常所说的“溶液浓度溶液浓度”实际上是指溶液实际上是指溶液的的“物质的量浓度物质的量浓度”。第13页,共62页,编辑于2022年,星期一请你说明以上四种溶液浓度的表示方法cB、B、B和B之间有什么区别和联系?第14页,共62页,编辑于2022年,星期一浓度相互换算浓度相互换算要点要点 各种浓度表示法有各自的特点,从各种浓度的基本定义出各种浓度表示法有各自的特点,从各种浓度的基本定义出发,可进行各种浓度的相互换算。发,可进行各种浓度的相互换算。溶液浓度的换算只是溶液浓
7、度的换算只是单位的变换,单位的变换,而而溶质的量和溶液的量均溶质的量和溶液的量均未改变未改变。第15页,共62页,编辑于2022年,星期一1在临床生化检验中,凡是相对分子质量已知的物质在人体的组成量度,原则上均应用物质的量浓度表示,对于相对分子质量尚未准确测得的物质,则可用质量浓度表示,对于注射液,世界卫生组织认为,在绝大多数情况下,标签上应同时标明质量浓度B和物质的量浓度CB。如静脉注射的氯化钠溶液,应同时标明(NaCl)9gL-1,C(NaCl)0.15molL-1。2举例进行B和CB的计算(1)正常人100mL血清中含100mg葡萄糖,计算血清中葡萄糖的物质的量浓度(用mmolL-1表示
8、)(2)100mL葡萄糖注射液中含5g葡萄糖,计算溶液的质量浓度和物质的量浓度。应用应用第16页,共62页,编辑于2022年,星期一希腊字母的正确读法是什么?1alphaa:lf阿尔法角度;系数2betabet贝塔磁通系数;角度;系数3gammaga:m伽马电导系数(小写)4deltadelt德尔塔变动;密度;屈光度5epsilonepsilon伊普西龙对数之基数6zetazat截塔系数;方位角;阻抗;相对粘度;原子序数7etaeit艾塔磁滞系数;效率(小写)8thetit西塔温度;相位角9iotaiot约塔微小,一点儿10kappakap卡帕介质常数11lambdalambd兰布达波长(小写
9、);体积第17页,共62页,编辑于2022年,星期一12mumju缪磁导系数;微(千分之一);放大因数(小写)13nunju纽磁阻系数14xiksi克西15omicronomikron奥密克戎16pipai派圆周率=圆周直径=3.141617rhorou肉电阻系数(小写)18sigmasigma西格马总和(大写),表面密度;跨导(小写)19tautau套时间常数20upsilonjupsilon宇普西龙位移21phifai佛爱磁通;角22chiphai西23psipsai普西角速;介质电通量(静电力线);角24omegaomiga欧米伽欧姆(大写);角速(小写);角第18页,共62页,编辑于2
10、022年,星期一第三节溶液的渗透压一、渗透现象和渗透压溶剂分子透过半透膜由纯溶剂(或稀溶液)进入溶液(或浓溶液)的自发过程称为渗透现象。不同浓度的两种溶液被半透膜隔开时都有渗透现象发生。第19页,共62页,编辑于2022年,星期一渗透现象产生的原因是蔗糖分子不能透过半透膜,而水分子却可以自由通过半透膜。可见,渗透现象的产生必须具备两个条件:一是有半透膜存在,二是半透膜两侧的溶液要有浓度差。产生原因:单位体积内纯溶剂中的溶剂分子单位体积内纯溶剂中的溶剂分子数目大于溶液中的溶剂分子数目,在单位时数目大于溶液中的溶剂分子数目,在单位时间内,由纯溶剂通过半透膜进入溶液中的溶间内,由纯溶剂通过半透膜进入
11、溶液中的溶剂分子比由溶液进入纯溶剂中的溶剂分子多,剂分子比由溶液进入纯溶剂中的溶剂分子多,致使液面升高。致使液面升高。第20页,共62页,编辑于2022年,星期一如果刚开始就在蔗糖水溶液的一侧施加一定压力,恰好阻止上述渗透现象发生,则把此时在溶液液面上所施加的压力称为该溶液的渗透压。第21页,共62页,编辑于2022年,星期一 渗透压力渗透压力恰能阻止渗透现象继续发生而达到动态平衡时的压力恰能阻止渗透现象继续发生而达到动态平衡时的压力称为称为渗透压力,渗透压力,用符号用符号表示。表示。(1)定义)定义(2)单位)单位KPa或或Pa(3)渗透平衡)渗透平衡 随着溶液液面的升高,静水压增加,溶液中
12、的溶剂分子透过半透膜进入纯溶剂中的速度加快,随着溶液液面的升高,静水压增加,溶液中的溶剂分子透过半透膜进入纯溶剂中的速度加快,当单位时间内半透膜两侧透过的溶剂分子数相等时,液面不再升高,此时体系达到了当单位时间内半透膜两侧透过的溶剂分子数相等时,液面不再升高,此时体系达到了渗透平衡渗透平衡。第22页,共62页,编辑于2022年,星期一反渗透:反渗透:在浓溶液一侧增加较大的压力在浓溶液一侧增加较大的压力 可使溶剂进入稀溶液(或溶剂)。可使溶剂进入稀溶液(或溶剂)。依此可实现溶液的浓缩和海水的淡化。依此可实现溶液的浓缩和海水的淡化。P渗渗 透透反渗透反渗透第23页,共62页,编辑于2022年,星期
13、一如果被半透膜隔开的是两种不同浓度的溶液,当渗透达到平衡时,液柱产生的静液压既不是浓溶液的渗透压,也不是稀溶液的渗透压,而是这两种溶液渗透压之差。渗透压是溶液的一个重要性质,它也存在于人体内,并且与人体的机能活动相关。比如人体内的毛细管壁具有半透膜的特征,可以让血液和体液中的小分子物质、离子、水分自由透过,但是不让血液中的蛋白质等大分子透过。第24页,共62页,编辑于2022年,星期一二、渗透压与浓度、温度的关系1886年范特荷甫(vantHoff)根据实验数据,总结出稀溶液的渗透压与溶液的浓度和温度关系为:=cBRT第25页,共62页,编辑于2022年,星期一式中式中 溶液的渗透压溶液的渗透
14、压kPa c溶液浓度溶液浓度mol/L T绝对温度绝对温度K(273.15t0C)R气体常数气体常数 8.31kPaLmol-1K-1第26页,共62页,编辑于2022年,星期一在一定温度下,稀溶液的渗透压与单位体积溶液中所含溶质的粒子数(分子数或离子数)成正比,而与溶质的本性无关。因此,对于任意溶质的非电解质溶液,在一定温度下,只要cB相同,渗透压就相同。如0.3molL-1葡萄糖溶液与0.3molL-1蔗糖溶液的渗透压相同。第27页,共62页,编辑于2022年,星期一0.3molL-1NaCl溶液的渗透压约为0.3molL-1葡萄糖溶液渗透压的2倍。为什么?因此,对电解质的稀溶液,范特荷甫
15、公式修正为:=icBRT例如,KCl的i=2,Ca(NO3)2的i=3。非电解质的校正系数可看成是1。第28页,共62页,编辑于2022年,星期一三、渗透压在医学上的意义(一)渗透浓度溶液中能产生渗透效应的溶质粒子(分子或离子)统称为渗透活性物质。医学上把渗透活性物质的总物质的量浓度称为渗透浓度,用符号cos表示,其常用单位为molL-1或mmolL-1。医学上常用渗透浓度来间接表示溶液渗透压的大小。第29页,共62页,编辑于2022年,星期一例1-4计算50.0gL-1葡萄糖溶液和9gL-1生理盐水溶液的渗透浓度。解:葡萄糖为非电解质,i=1;NaCl为强电解质,i=2,根据题意得:答:50
16、.0gL-1葡萄糖溶液的渗透浓度为278molL-1,9gL-1生理盐水溶液的渗透浓度为308molL-1。第30页,共62页,编辑于2022年,星期一(二)等渗、低渗和高渗溶液渗透压相等的两种溶液,称为等渗溶液;渗透压不等的两种溶液,其中渗透压高的称为高渗溶液,渗透压低的称为低渗溶液。临床上规定血浆总渗透浓度正常范围是280320mmolL-1,规定:280320mmolL-1等渗溶液小于280mmolL-1低渗溶液大于320mmolL-1高渗溶液第31页,共62页,编辑于2022年,星期一 1.生理盐水生理盐水(0.154molL-1或或9.0gL-1NaCl溶液溶液),毫渗透量浓度,毫渗
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