溶液的渗透压

1、溶液(rngy)的渗透压共九十三页临床上输液(shy)常用液体0.9%(即9g/L)NaCl溶液(rngy) （生理盐水） 5%(即50g/L)葡萄糖溶液共九十三页知识目标： 1、掌握渗透现象发生的条件、渗透方向 (重点) ； 2、理解渗透压与渗透浓度的关系(gun x) (难点) ； 3、知道渗透压在医学中的应用 。教学(jio xu)目标情感目标： 激发学习化学兴趣，培养严谨认真的职业态度。能力目标： 培养观察现象和分析问题能力、化学计算能力。共九十三页半透膜半透膜：是一种只允许较小的溶剂(rngj)分子（H2O分子）通过,而不允许溶质分子通过的薄膜。 例如(lr)：细胞膜、膀胱膜、肠衣、

2、鸡蛋衣、毛细血管壁等。渗透现象纯水蔗糖溶液共九十三页纯水渗透(shntu)现象半透膜蔗糖溶液h共九十三页渗透(shntu)现象 由于半透膜两侧溶质粒子浓度的差异(chy)，溶剂分子自发地通过半透膜由纯溶剂进入溶液（或由稀溶液进入浓溶液）的现象，称为渗透现象，简称渗透。纯水蔗糖溶液h共九十三页纯水半透膜蔗糖(zhtng)溶液 为阻止渗透现象(xinxing)的发生，在溶液液面上方施加一额外的压力，这一压力就是溶液所具有的渗透压。单位为帕(Pa)或千帕(KPa)，不同浓度溶液的渗透压大小不同。渗透压h共九十三页有半透膜存在半透膜两侧溶液(rngy)有浓度差渗透(shntu)条件共九十三页 渗透压定

3、律：稀溶液的渗透压大小与单位体积溶液中溶质粒子(lz)的数目（分子或离子）及绝对温度 成正比，而与溶质的性质无关。溶液中起渗透作用的粒子总浓度称为(chn wi)渗透浓度(cos), 常用单位是m mol/L。渗透压与渗透浓度的关系共九十三页 用溶液渗透浓度(nngd)的高低来衡量溶液渗透压的大小： 非电解质溶液：其渗透浓度等于溶液的物质的量浓度 。 强电解质溶液：其渗透浓度等于溶液中离子的总物质的量浓度。 渗透压与渗透浓度(nngd)的关系共九十三页2、渗透压与溶液(rngy)浓度和温度的关系 范特荷甫（Vant Hoff, 荷兰）非电解质(fi din ji zh)稀溶液的渗透压与浓度、温

4、度的关系 V = n RT式中 溶液的渗透压（kPa） V 溶液的体积（L） n 溶液中溶质的物质的量(mol) R 气体常数（8. 31 kPaLK-1mol-1） T 热力学温度（T/K= t/C +273.15） CB 物质的量浓度（mol L-1） = CB RT共九十三页医学上把稀溶液(rngy)中能产生渗透效应的各种溶质质点（分子和离子）的总浓度称为渗透浓度，用Cos表示,其常用单位为mmolL-1 。 当CB一定(ydng)时，非电解质稀溶液的渗透压 与温度T 成正比与T的关系 当T 一定时，非电解质稀溶液的渗透压与溶液的物质的量浓度CB成正比，而与溶质的种类、性质、大小无关。共

5、九十三页例1：比较(bjio)相同温度下0.1mol/L NaCl溶液与 0.1mol/L葡萄糖溶液渗透压的大小。 NaCl Na Cl （强电解质） cos(NaCl)= c (Na ) + c (Cl )= 0.2mol/L=200mmol/L葡糖糖为非电解质，在溶液(rngy)中以分子形式存在cos(葡萄糖)=c (葡萄糖) = 0.1mol/L=100mmol/L 0.1mol/LNaCl溶液cos 0.1mol/L葡萄糖溶液cos 解：渗透压与渗透浓度的关系共九十三页低渗溶液(rngy)、等渗溶液(rngy)和高渗溶液(rngy)正常人体(rnt)血浆的渗透浓度 (280320mmo

6、l/L)等渗溶液cos(mmol/L)280320高渗溶液低渗溶液共九十三页例题(lt)2 计算 9g/L NaCl溶液(rngy)及50g/L葡萄糖溶液的渗透浓 度，并判断这两种溶液是等渗、低渗还是高渗溶液？知识回顾1、医学上溶液浓度常用的表示方法： nB 物质的量浓度c B = （mol/L或mmol/L） V mB 质量浓度 B = （g/L） V B2、 c B 和 B的关系 c B= MB 共九十三页例题(lt)2 (NaCl) 9g/L c (NaCl)=0.154mol/L M (NaCl) 58.5g/molcos(NaCl)=c (Na ) + c (Cl ) =0.154m

7、ol/L+ 0.154mol/L =0.308mol/L=308mmol/L 9g/L NaCl溶液(rngy)是等渗溶液(rngy)又 NaCl = Na Cl 计算 9g/L NaCl溶液及50g/L葡萄糖溶液的渗透浓 度，并判断这两种溶液是等渗、低渗还是高渗溶液？c B= BMB解：共九十三页 (葡萄糖) 50g/L c (葡萄糖)=0.278mol/L M (葡萄糖) 180g/molcos(葡萄糖)=c (葡萄糖) =0.278mol/L=278mmol/L (接近(jijn)280mmol/L) 50g/L葡萄糖溶液(rngy)是等渗溶液(rngy)又葡糖糖为非电解质，在溶液中以分

8、子形式存在 计算 9g/L NaCl溶液及50g/L葡萄糖溶液的渗透浓 度，并判断这两种溶液是等渗、低渗还是高渗溶液？解：c B= BMB例题2共九十三页红细胞在等渗、低渗、高渗溶液(rngy)中形态变化等渗溶液(rngy)低渗溶液高渗溶液（正常形态）（胀大溶血） （皱缩胞浆分离血栓）让我好好想一想共九十三页临床(ln chun)上常用的等渗溶液有：0.154mol / L (9g /L即0.9%)NaCl溶液（生理盐水）0.278mol /L (50g /L即5%)葡萄糖溶液0.149mol / L (12.5g /L)NaHCO3溶液0.167mol / L (18.7g /L)乳酸钠溶液

9、特殊情况渗透压在医学(yxu)上的应用临床上常用的高渗溶液有：2.78mol /L (500g /L即50%)葡萄糖溶液0.60mol /L (50g /L) NaHCO3溶液0.278mol/L葡萄糖氯化钠溶液 用高渗溶液作静脉注射时，用量不能太大，注射速度要缓慢，以免造成局部高渗引起红细胞皱缩。共九十三页课堂(ktng)反馈1、渗透现象(xinxing)发生的条件是：_； _。 有半透膜存在半透膜两侧溶质粒子的浓度不同渗透浓度不同（ ）2、物质的量浓度相等的两种溶液，其渗透压 相同。cos的计算：盐类(强电解质): cos=各离子浓度之和； 糖类(非电解质): cos= cB 。共九十三页

10、4、下列溶液中，能使红细胞发生(fshng)皱缩的是（） 。 B、9 gL NaCl C、50 gL 葡萄糖 D、5 gL 葡萄糖课堂(ktng)反馈高渗溶液A A、15 gL NaCl(等渗)(等渗)B3、临床上给病人大量输入液体时，应输入（ ）。 A、高渗溶液 C、低渗溶液 D、都可以 B、等渗溶液 共九十三页海水浓的海水淡水半透膜（醋酸纤维素膜）海水淡化(dn hu)原理(反渗透） 海水淡化，目前已成为一些海岛、远洋客轮、某些缺少饮用淡水的国家(guji)获得淡水的主要方法。 共九十三页碟管式反渗透移动应急供水系统饮用水应急救援车安吉尔反(逆)渗透纯水机 共九十三页晶体渗透压(766kP

11、a)(由晶体物质(wzh)产生) 晶体(jngt)渗透压和胶体渗透压生物体液的渗透压(769.8kPa)NaCl KCl HCO3- HPO42- H2PO4- 葡萄糖 氨基酸等小分子和小离子(1L血浆含7.5g)胶体渗透压(3.8kPa)(由胶体物质产生)蛋白质 核酸等大分子和大离子胶体物质(1L血浆含70g)知识拓展共九十三页 无机盐、小分子(fnz) 等 晶体物质体液 蛋白质、多糖 等 胶体物质 晶体渗透压:766kPa 99.5%体液渗透压 胶体渗透压:3.8kPa 0.5% 共九十三页水分子晶体物质(wzh)、胶体物质(wzh)晶体的渗透压维持细胞膜内外(niwi)盐水平衡细胞外液细

12、胞内液共九十三页血浆(xujing)组织(zzh)间液水和晶体物质胶体物质自由通过维持毛细血管内外盐水平衡和血容量共九十三页小结:等渗、低渗和高渗溶液的判断(pndun)标准: 280320 mmolL-1临床上给病人大量补液时应用等渗溶液; 必要时可用高渗溶液。晶体渗透压是维持细胞内外盐水平衡的主要因素。胶体渗透压是维持毛细血管内外盐水平衡的主要因素血浆中蛋白质浓度减少可导致水肿。共九十三页共九十三页3、4 胶体(jio t)1、定义(dngy)：分散质粒子直径介于1100nm( 10-910-7m)之间的分散系。注：胶体的分散质又称胶粒。常见胶体：Fe(OH)3胶体、AgI胶体、淀粉胶体（

13、溶液）、蛋白质胶体（溶液）。生活中：牛奶、豆浆、土壤、有色玻璃、云雾烟、尘土共九十三页分散(fnsn)系胶 体浊 液溶 液悬浊液乳浊液 共九十三页丁达尔效应是区分(qfn)胶体与溶液的一种常用物理方法。3.4.2 胶体的基本(jbn)性质 （1）丁达尔效应：当可见光束通过胶体时，在入射光侧面可观察到明亮的“通路”，这种现象叫做丁达尔效应。由于胶体粒子对光线散射而形成的光亮的通路。共九十三页把盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处,分别用激光笔(或手电筒)照射烧杯中的液体，在与光束垂直(chuzh)的方向进行观察。CuSO4溶液(rngy)Fe(OH)3胶体无光亮的“通路”有光亮的

14、“通路”共九十三页 悬浮在水中的小颗粒做不停地、无秩序地运动，这种现象(xinxing)叫做布朗运动。(2)布朗运动(b ln yn dn)共九十三页 胶体粒子由于做布朗运动而使它们不容易聚集成质量较大的颗粒而沉降下来。这是胶体相对(xingdu)稳定的因素之一。 其实最主要的因素是因为胶体粒子可以通过(tnggu)吸附而带有电荷。同种胶体粒子的电性相同，它们之间相互排斥阻碍胶体粒子变大，使它们不易聚沉。共九十三页思考(sko)：如何分离胶体和溶液？（半透膜：只能(zh nn)容许某些分子或离子通过的薄膜）一定时间之后，烧杯中能够检测出的是：检测不出的是：盛有淀粉胶体和食盐溶液的半透膜浸在蒸馏

15、水中氯化钠淀粉共九十三页(1)定义：利用(lyng)半透膜把胶体中混有的离子或分子从胶体溶液里分离出来的操作，叫做渗析。(2)原理：胶体微粒不能透过半透膜，而溶液(rngy)中的分子和离子能透过半透膜。(3)应用：分离和提纯胶体4、渗析共九十三页应用实例(shl)：豆浆里加盐卤(MgCl26H2O)或石膏(CaSO42H2O)溶液使之凝聚成豆腐，三角洲的形成3.沉降与沉降平衡(pnghng) 胶体的聚沉（1）定义：使胶体粒子聚集成为较大的颗粒，从而形成沉淀从分散剂里析出的过程叫做聚沉。加入少量电解质（2）聚沉的方法 由于电解质可以电离出阴阳离子，可以中和胶体粒子所带的电荷，使粒子聚集成大颗粒而

16、沉淀下来。电解质所带的电荷越多则使胶体聚沉效果越好。共九十三页应用实例：用明矾等净水(jn shu)，不同品牌 颜色的钢笔水不能混合使用。应用实例：淀粉(dinfn)溶液加热后凝聚成了浆糊凝胶加入带相反电荷胶粒的胶体加热 加热可以使胶体粒子运动加快，聚合成大颗粒而 凝聚成沉淀。 将两种带相反电荷的胶体混合，它们的电荷互相抵消使彼此都不带电，从而 聚集成大颗粒而沉淀。共九十三页在电场作用(zuyng)下胶体有何变化？现象：阴极(ynj)附近的颜色逐渐变深，阳极附近的颜色逐渐变浅。共九十三页(3)电泳(din yn)原因：胶体粒子带电荷，当胶粒带正电荷时向阴极(ynj)运动，当胶粒带负电荷时向阳极

17、运动。在外加电场的作用下，胶体粒子在分散剂里向电极做定向移动的现象。带正电荷：金属氧化物、金属氢氧化物。 如：Fe(OH)3 胶体， Al(OH)3胶体 带负电荷：非金属氧化物、金属硫化物 如：硅酸胶体，硫化砷胶体共九十三页3.4.3 胶团的结构(jigu)及溶胶的稳定性共九十三页2、溶胶(rngjio)的稳定性 溶胶具有一定的稳定性，其原因如下： （1）Brown 运动：溶胶的胶粒的直径很小，Brown 运动剧烈，能克服重力引起(ynq)的沉降作用。 （2）胶粒带电：同一种溶胶的胶粒带有相同电荷，当彼此接近时，由于静电作用相互排斥而分开。胶粒荷电量越多，胶粒之间静电斥力就越大，溶胶就越稳定。

18、胶粒带电是大多数溶胶能稳定存在的主要原因。 溶胶的稳定性共九十三页 （3）溶剂化作用：溶胶的吸附(xf)层和扩散层的离子都是水化的（如为非水溶剂，则是溶剂化的），在水化膜保护下，胶粒较难因碰撞聚集变大而聚沉。水化膜越厚，胶粒就越稳定。共九十三页使胶体(jio t)聚沉的方法：（1）加热(ji r)：加速胶粒运动，相互间结合成大颗粒而沉降（2）加电解质：电解质电离出的离子中和胶粒所带的电荷，相互间结合成大颗粒而沉降（3）加入带相反电荷胶粒的胶体：胶粒间电性相互中和，相互间结合成大颗粒而沉降共九十三页在溶胶中加入少量的可溶性高分子，可导致溶胶迅速(xn s)生成棉絮状沉淀，这种现象称为高分子对溶胶

19、的絮凝（敏化）作用。高分子的絮凝作用与电解质的聚沉作用不同，电解质的聚沉作用是由于反离子挤入吸附层，减少或中和了胶粒所带的电荷所引起的；而高分子的絮凝作用是由于高分子溶液浓度较低时，一个高分子长链可同时吸附两个或更多个胶粒，把胶粒聚集在一起而产生沉淀。 共九十三页 在溶胶中加入一定量的高分子，能显著地 提高溶胶的稳定性，这种现象称为高分子对溶 胶的保护作用。产生保护作用的原因(yunyn)是高分子 吸附在胶粒的表面上，包围住胶粒，形成了一 层高分子保护膜，阻止了胶粒之间及胶粒与电 解质离子之间的直接接触，从而增加了溶胶的 稳定性。 共九十三页共九十三页3.5 高分子化合物溶液(rngy)一、高

20、分子化合物的概念 高分子化合物(大分子化合物)： 相对(xingdu)分子量在1万以上，甚至高达 几百万的物质。共九十三页天然(tinrn)高分子：蛋白质，核酸，糖原等 生物高分子合成高分子:聚乙烯塑科，合成纤维共九十三页 高分子化合物的性质与它的形态有密切关系。高分子链具有(jyu)柔顺性容易弯曲成无规则的线团状，导致形态不断改变。又具有一定弹性。高分子链的柔顺性越大，它的弹性就越强(如橡胶)。共九十三页3.5.2 高分子化合物溶液(rngy)的特性 高分子化合物能自动地分散(fnsn)到适宜的分散介质中形成均匀的溶液。属于均相、稳定休系。具有特殊的性质。共九十三页1. 稳定性较大 高分子溶

21、液(rngy)比溶胶稳定，在无 菌、溶剂不蒸发的情况下，可以 长期放置不沉淀。在稳定性方面 它与真溶液相似。共九十三页 高分子化合物具有许多亲水基团(j tun)，如 OH、 COOH、 NH2，当高分子化合物溶解在水中时，在其表面上牢固地吸引着许多分子形成一层水化膜。共九十三页2. 黏度较大 高分子溶液的粘度(zhn d)比真溶液或 溶胶大得多。由于高分子化合物 具有线状或分枝状结构，加上高 分子化合物高度溶剂化，故黏度 较大。共九十三页 高分子溶液的黏度受许多因素的影响，如浓度、温度、时间等。高分子溶液(fn z rn y)和溶胶的主要性质的异同点归纳于表中。共九十三页凝胶：凝胶是胶体体系

22、的一种存在形式，它是由胶体体系中分散相颗粒相互联结，搭成具有三维结构的骨架后形成(xngchng)的，具有空间网状结构体系，胶体体系中原有的分散介质（液体）充填在网状结构的空隙之中。3.5.3 凝胶共九十三页在新生成的凝胶中往往都含有大量的液体（有时液体含量可达凝胶的90以上）。如果凝胶中所含的液体是水，就称为水凝胶。一定浓度的溶胶(rngjio)或高分子化合物的真溶液在放置的过程中自动形成凝胶的过程称为胶凝(gelatination)。共九十三页凝胶与一般(ybn)沉淀比较： 沉淀：分散相颗粒从分散介质中沉降出来的，它明显地分为固液两相。 凝胶：由胶体体系中分散相颗粒相互联结，搭成具有三维结

23、构的骨架后形成的。共九十三页凝胶与普通溶胶比较: 溶胶：分散相颗粒是独立的运动单元，可以自由运动，具有(jyu)良好的流动性。 凝胶：分散相颗粒是相互搭结的，不能自由运动，是一种半固体状态，具有一定弹性、强度等固体特有的性质。共九十三页凝胶与真正的固体比较： 凝胶：由固液两相组成，其结构强度差，易于发生变化。当改变条件(tiojin)时，往往会使凝胶发生不可逆形变而产生流动。共九十三页1. 凝胶形成的基本条件 (1)降低溶解度，使被分散的物质从溶液中以“胶体分散状态”析出； (2)析出的质点既不沉降，也不能自由行动，而是构成(guchng)骨架，通过整个溶液形成连续的网状结构。凝胶的形成(xn

24、gchng)共九十三页触变作用(zuyng)2. 凝胶的性质(xngzh)触变作用实际上是从有结构的体系转变为“无结构”的体系。共九十三页离浆（“出汗(ch hn)”）：水凝胶在基本不改变外形的情况下，分离出其中所包含的一部分液体，此液体是大分子稀溶液或稀的溶胶。原因： 由凝胶骨架收缩引起的。水凝胶的离浆作用是自发过程。无论是弹性凝胶（如明胶等）还是非弹性凝胶都有离浆作用。离浆作用(zuyng)共九十三页膨胀(png zhng)作用凝胶在液体或蒸气中吸收这些液体或蒸气时，使自身质量、体积增加的作用。膨胀作用是弹性凝胶所特有的性质。共九十三页非弹性凝胶：干胶都具有多孔性的毛细管结构，因而比表面积

25、较大，从而表现出较强的吸附能力。 硅胶是典型(dinxng)的非弹性凝胶，广泛用作干燥剂、吸附剂或催化剂载体等。弹性凝胶：干燥时由于高分子链段收缩，形成紧密堆积，故其干胶几乎没有可测量的孔道，比表面积较小。吸附能力较非弹性凝胶小。4. 吸附(xf)共九十三页3.6 表面(biomin)活性剂和乳状液共九十三页共九十三页共九十三页共九十三页共九十三页共九十三页共九十三页共九十三页眼 影 共九十三页共九十三页指甲油共九十三页香 水共九十三页表面(biomin)活性剂分子 非极性烃链（疏水） 极性基团(j tun)（亲水）H2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COHCH2CH2CH2CH2C

26、H2CH2CH2CH2CH2CO硬脂酸共九十三页表面(biomin)活性剂的结构特点共九十三页共九十三页胶束结构(jigu)示意图共九十三页临界(ln ji)胶束浓度 CMC Critical Micell Concentration表面活性剂在水中随着浓度增大，表面上聚集的活性剂分子形成定向(dn xin)排列的紧密单分子层，多余的分子在体相内部也三三两两的以憎水基互相靠拢，聚集在一起形成胶束，这开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。共九十三页3.6.2 乳状液乳状液的类型(lixng)乳状液的类型(lixng)乳状液 - 一种液体以小液滴（直径大于100nm）的形式分散于另一不相溶的液体

27、中而形成的多相分散体系，属于粗分散体系。被分散的物质 - 分散相，或内相，是不连续相； 另一相 - 分散介质，或外相，是连续相。共九十三页分散相液滴较大，用普通显微镜即可看见。由于液滴对可见光的反射(fnsh)和折射作用，大部分乳状液外观为不透明或半透明的乳白色。例如：牛奶、豆浆、原油、血浆、大部分农药共九十三页 乳状液的一相通常为水相，用W表示，另一相是不溶于水的有机液体，称为油，用O表示。 乳状液有以下(yxi)两种类型：1）水包油型 ( O/W ) : W - 分散介质， O - 分散相 如 牛奶(ni ni)、豆浆、生橡胶液等共九十三页 乳状液的一相通常为水相，用W表示，另一相是不溶于

28、水的有机液体，称为油，用O表示。 乳状液有以下(yxi)两种类型：2） 油包水型 ( W/O ) : O - 分散介质 , W - 分散相 如 天然原油(yunyu)、人造黄油奶油，芝麻酱等 共九十三页乳状液的稳定性和乳化(rhu)乳化(rhu)剂与乳化(rhu)作用当直接把水和油共同震摇时，虽可以使其相互分散，但静置后很快又会分成两层，例如将苯和水共同震摇后会形成白色的混合液体，静置不久后又会分成两层，如果加入少量合成洗涤剂后再震摇，就会得到较为稳定的乳白色液体，是苯以小液滴的形式分散在水中，形成O/W乳状液。共九十三页 显然，要得到较稳定的乳状液，需要添加稳定剂 - 乳化剂，到底能形成何种类型的乳状液，只与所用乳化剂的性质(xngzh)有关，而与两种液体的相对数量无关。乳化剂的作用(