基礎(chǔ)化學(xué)課件：第一章緒論

1、基 礎(chǔ) 化 學(xué)Basic Chemistry,講授 李其華,教學(xué)時(shí)數(shù) 64學(xué)時(shí) （其中實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)）,提高交流能力 培養(yǎng)分析能力 加強(qiáng)解決問(wèn)題的能力 培養(yǎng)價(jià)值判斷的能力 提高社會(huì)交往和互動(dòng)的能力 培養(yǎng)對(duì)個(gè)人和環(huán)境的理解能力 改善個(gè)人對(duì)當(dāng)今世界的理解能力 增長(zhǎng)藝術(shù)和人文科學(xué)的知識(shí),大 學(xué) 的 八 大 功 能,經(jīng)濟(jì)全球化對(duì)大學(xué)生能力的新要求,一、競(jìng)爭(zhēng)協(xié)作能力 二、駕御知識(shí)和信息的能力 三、掌握一定的外語(yǔ)知識(shí)和計(jì)算機(jī)能力 四、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力 五、敏銳的政治辨別能力,第一章 緒論,教學(xué)目的與要求：,了解基礎(chǔ)化學(xué)課程的地位和作用 掌握有效數(shù)字的概念；熟悉有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則 掌握物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量摩爾

2、濃度的概念及有關(guān)計(jì)算,教學(xué)重點(diǎn)：,有效數(shù)字；混合物的組成標(biāo)度,第一章 緒論（preface）,第一節(jié) 基礎(chǔ)化學(xué)課程的地位和作用, 現(xiàn)代化學(xué)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的密切關(guān)系,一、化學(xué)與許多生理、病理和心理現(xiàn)象密切相關(guān),二、化學(xué)與疾病的預(yù)防密切相關(guān),三、化學(xué)與疾病的診斷密切相關(guān),四、化學(xué)與疾病的治療密切相關(guān),五、化學(xué)與中草藥成分和機(jī)理的研究密切相關(guān),喜訊,中國(guó)女藥學(xué)家屠呦呦獲得2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)！,目前86歲的屠呦呦依舊在一線從事研究工作。,多年從事中藥和中西藥結(jié)合研究 突出貢獻(xiàn)是創(chuàng)制新型抗瘧藥“青蒿素和雙氫青蒿素”,1977年，首次以“青蒿素結(jié)構(gòu)研究協(xié)作組”命名撰寫(xiě)論文 一種新型的倍半萜內(nèi)酯青蒿

3、素發(fā)表于科學(xué)通報(bào),獲獎(jiǎng)感言： 青蒿素是傳統(tǒng)中醫(yī)藥送給世界人民的禮物！, 化學(xué)學(xué)科的發(fā)展對(duì)醫(yī)學(xué)研究進(jìn)展的影響,一、納米醫(yī)學(xué),二、新藥的開(kāi)發(fā) 組合化學(xué)(Combinatoral Chemistry)技術(shù),化學(xué)合成 組合理論 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 機(jī)械手,化合物庫(kù)(Compound library),篩選優(yōu)化,目標(biāo)化合物結(jié)構(gòu),三、人類基因組計(jì)劃,2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),授予三位在納米機(jī)器領(lǐng)域的先驅(qū)者，研究如何讓只有人類頭發(fā)寬度千分之一的小型機(jī)器進(jìn)行規(guī)則運(yùn)動(dòng)。1983年得到了環(huán)環(huán)相扣的戒指狀分子（索烴）；1991年合成了輪烷，即讓環(huán)狀分子圍繞一個(gè)啞鈴形軸心，環(huán)能沿啞鈴來(lái)回滑動(dòng)；1999年成功制造出首個(gè)分子級(jí)

4、別馬達(dá)；2011年制造了一輛分子級(jí)別的“汽車”：四個(gè)分子級(jí)馬達(dá)充當(dāng)車輪，一個(gè)納米級(jí)車殼連接車輪并組裝起汽車。,“分子機(jī)器的設(shè)計(jì)與合成”,研究的意義和價(jià)值,在生物體中，自然生成的分子級(jí)機(jī)器圍繞在細(xì)胞周圍，起到運(yùn)輸材料、建造蛋白質(zhì)和促使細(xì)胞分裂等重要功能。目前人工制造的分子機(jī)器相比起來(lái)仍然很初級(jí)很原始，但卻為我們鋪展開(kāi)廣闊的應(yīng)用前景。在生物醫(yī)學(xué)方面：醫(yī)生可以把納米機(jī)器和微型機(jī)器人送到患者的血管里，去消滅癌細(xì)胞和精準(zhǔn)投遞藥物等。,“分子機(jī)器的設(shè)計(jì)與合成”, 基礎(chǔ)化學(xué)的學(xué)習(xí)內(nèi)容和要求,無(wú)機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)及分析化學(xué)中的基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)。,課時(shí) 64h,理論 48h 實(shí)驗(yàn) 16h,溶液，化學(xué)熱力學(xué)，反應(yīng)

5、速率，化學(xué)平衡(酸堿平衡、沉淀溶解平衡、氧化還原平衡、配位平衡),結(jié)構(gòu)理論(原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)),滴定分析法，分光光度法等。,一、內(nèi)容,二、考核,平時(shí) 30% 期末 70%,一、內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)教材： 羅一鳴、唐瑞仁主編，基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)， 中南大學(xué)出版社。,三、實(shí)驗(yàn),一、內(nèi)容 二、考核,化學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué),英國(guó)物理學(xué)家Ramsay發(fā)現(xiàn)： 從空氣中得來(lái)的N2 1.257 gL-1 從氮的化合物分解得來(lái)的N2 1.251 gL-1,發(fā)現(xiàn)了“Ar ”,小數(shù)點(diǎn)后第三位的勝利,四、要求,一、內(nèi)容 二、考核 三、實(shí)驗(yàn), 抓緊課堂每一個(gè)45分鐘, 做好每一次實(shí)驗(yàn), 認(rèn)真預(yù)習(xí) 細(xì)致觀察, 遵守紀(jì)律 寫(xiě)好報(bào)告,安全

6、第一！,第二節(jié) 我國(guó)的法定計(jì)量單位,一、國(guó)際單位制（SI基本單位）：,（參見(jiàn) p.287289 附錄一表1、表2、表3、表4）,二、基礎(chǔ)化學(xué)課程中常用的我國(guó)法定計(jì)量單位,第三節(jié) 有效數(shù)字,一、有效數(shù)字（Significant figure） 實(shí)際能測(cè)量的具有實(shí)際意義的數(shù)字，包括所有的 準(zhǔn)確數(shù)字和一位可疑數(shù)字，可疑程度為 1,注意：1.“0”在第一個(gè)數(shù)字(19)前均為非有效數(shù)字， 在數(shù)字中間或有小數(shù)點(diǎn)時(shí)末尾均為有效數(shù)字。,2. 自然數(shù)的有效數(shù)字位數(shù)不受限制。,3. pH、pK、lgc、lnK 等對(duì)數(shù)數(shù)值，其有效數(shù)字位數(shù) 只取決于小數(shù)部分?jǐn)?shù)字的位數(shù)。,二、有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則,3.乘除運(yùn)算： 幾個(gè)數(shù)

7、相乘或相除時(shí)，以(相對(duì))誤差最大的數(shù)為準(zhǔn)， 即有效數(shù)字位數(shù)最少的數(shù)為依據(jù)。,1. 修約： “四舍六入五留雙”,2. 加減運(yùn)算： 幾個(gè)數(shù)相加或相減時(shí)，以(絕對(duì))誤差最大的數(shù)為準(zhǔn)， 即小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少的數(shù)為準(zhǔn)。,誤差(error)與準(zhǔn)確度(accuracy),準(zhǔn)確度：測(cè)定值（X）與真實(shí)值（T）符合的程度。 絕對(duì)誤差（E） E = X - T 相對(duì)誤差（RE） RE = (E/T)100%,2. 選擇題：下列有效數(shù)字中，有效數(shù)字位數(shù)為2的有 （ ）, 0.0020 11.00 pH = 11.02 1.210-5,討論p.9習(xí)題3、4。,是非題：誤差的大小說(shuō)明分析結(jié)果準(zhǔn)確度的高低。 （ ）,第四節(jié)

8、量綱分析,在進(jìn)行定量化學(xué)計(jì)算時(shí)， 用于計(jì)算的物理量數(shù)據(jù)及單位間的相互換算。,例題：20時(shí)某濃度的Na2HPO4 溶液的密度為 1.0038 kgL-1，50.00 mL 該溶液的質(zhì)量是多少克？,解：,第五節(jié) 分散系統(tǒng)與混合物的組成標(biāo)度,一、分散系,一種或數(shù)種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中所形成的系統(tǒng),分散相：被分散的物質(zhì),分散介質(zhì)：容納分散相的連續(xù)介質(zhì),分類：,二、混合物的組成標(biāo)度,溶液的組成標(biāo)度(濃度)：溶液中溶質(zhì)和溶劑的相對(duì)含量,溶液的濃度與醫(yī)藥學(xué)密切相關(guān)：,大量輸液需采用9.0 gL-1 NaCl 溶液（生理鹽水）,若采用,90 gL-1 NaCl溶液,紅細(xì)胞萎縮,0.90 gL-1 NaCl溶

9、液,紅細(xì)胞破裂(溶血),（一）濃度的表示方法,1. 質(zhì)量濃度B,溶質(zhì)B的質(zhì)量（mB ）與溶液的體積（V ）之比,溶質(zhì)B的物質(zhì)的量(nB , mol) 與溶液的體積(V, L)之比,2. 物質(zhì)的量濃度cB,物質(zhì)的量(nB , mol),3. 摩爾分?jǐn)?shù)B,混合物中物質(zhì)B的物質(zhì)的量（nB）與混合物的總物質(zhì)的量（n總）之比, xA + xB = 1,4. 質(zhì)量摩爾濃度 bB,溶質(zhì)的物質(zhì)的量 nB 與溶劑的質(zhì)量 mA 之比,（二）濃度的有關(guān)計(jì)算,例1：求0.010 kg NaOH、0.100 kg (1/2Ca2+)、0.100 kg (1/2Na2CO3)的物質(zhì)的量。,已知NaOH、1/2Ca2+、1

10、/2Na2CO3的摩爾質(zhì)量分別為 40 gmol-1、20 gmol-1、53 gmol-1,例2：20，將350 g ZnCl2溶于650 g 水中，溶液的體積為739.5 mL，求此溶液的物質(zhì)的量濃度和質(zhì)量摩爾濃度。,已知ZnCl2的摩爾質(zhì)量為136 gmol-1,例3：如何用含結(jié)晶水的葡萄糖(C6H12O6H2O)配制質(zhì)量濃度為50.0 gL-1的葡萄糖溶液500 mL？設(shè)溶液密度為1.00 kgL-1，該溶液的物質(zhì)的量濃度和葡萄糖C6H12O6的摩爾分?jǐn)?shù)是多少?,解：C6H12O6、C6H12O6H2O的分子量分別為180、198 m(C6H12O6H2O) = 50.00.500198 /180 = 27.5 g 天平稱取27.5 g C6H12O6H2O，適量水溶解后量筒定容500 mL c(C6H12O6) = 50