基础化学课件：第一章绪论

1、基 础 化 学Basic Chemistry,讲授 李其华,教学时数 64学时 （其中实验16学时）,提高交流能力 培养分析能力 加强解决问题的能力 培养价值判断的能力 提高社会交往和互动的能力 培养对个人和环境的理解能力 改善个人对当今世界的理解能力 增长艺术和人文科学的知识,大 学 的 八 大 功 能,经济全球化对大学生能力的新要求,一、竞争协作能力 二、驾御知识和信息的能力 三、掌握一定的外语知识和计算机能力 四、创新意识和创造能力 五、敏锐的政治辨别能力,第一章 绪论,教学目的与要求：,了解基础化学课程的地位和作用 掌握有效数字的概念；熟悉有效数字的运算规则 掌握物质的量浓度、质量摩尔

2、浓度的概念及有关计算,教学重点：,有效数字；混合物的组成标度,第一章 绪论（preface）,第一节 基础化学课程的地位和作用, 现代化学与现代医学的密切关系,一、化学与许多生理、病理和心理现象密切相关,二、化学与疾病的预防密切相关,三、化学与疾病的诊断密切相关,四、化学与疾病的治疗密切相关,五、化学与中草药成分和机理的研究密切相关,喜讯,中国女药学家屠呦呦获得2015年诺贝尔生理学或医学奖！,目前86岁的屠呦呦依旧在一线从事研究工作。,多年从事中药和中西药结合研究 突出贡献是创制新型抗疟药“青蒿素和双氢青蒿素”,1977年，首次以“青蒿素结构研究协作组”命名撰写论文 一种新型的倍半萜内酯青蒿

3、素发表于科学通报,获奖感言： 青蒿素是传统中医药送给世界人民的礼物！, 化学学科的发展对医学研究进展的影响,一、纳米医学,二、新药的开发 组合化学(Combinatoral Chemistry)技术,化学合成 组合理论 计算机辅助设计 机械手,化合物库(Compound library),筛选优化,目标化合物结构,三、人类基因组计划,2016年诺贝尔化学奖,授予三位在纳米机器领域的先驱者，研究如何让只有人类头发宽度千分之一的小型机器进行规则运动。1983年得到了环环相扣的戒指状分子（索烃）；1991年合成了轮烷，即让环状分子围绕一个哑铃形轴心，环能沿哑铃来回滑动；1999年成功制造出首个分子级

4、别马达；2011年制造了一辆分子级别的“汽车”：四个分子级马达充当车轮，一个纳米级车壳连接车轮并组装起汽车。,“分子机器的设计与合成”,研究的意义和价值,在生物体中，自然生成的分子级机器围绕在细胞周围，起到运输材料、建造蛋白质和促使细胞分裂等重要功能。目前人工制造的分子机器相比起来仍然很初级很原始，但却为我们铺展开广阔的应用前景。在生物医学方面：医生可以把纳米机器和微型机器人送到患者的血管里，去消灭癌细胞和精准投递药物等。,“分子机器的设计与合成”, 基础化学的学习内容和要求,无机化学、物理化学及分析化学中的基本理论、基础知识。,课时 64h,理论 48h 实验 16h,溶液，化学热力学，反应

5、速率，化学平衡(酸碱平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡、配位平衡),结构理论(原子结构、分子结构),滴定分析法，分光光度法等。,一、内容,二、考核,平时 30% 期末 70%,一、内容,实验教材： 罗一鸣、唐瑞仁主编，基础化学实验指导， 中南大学出版社。,三、实验,一、内容 二、考核,化学是一门实验科学,英国物理学家Ramsay发现： 从空气中得来的N2 1.257 gL-1 从氮的化合物分解得来的N2 1.251 gL-1,发现了“Ar ”,小数点后第三位的胜利,四、要求,一、内容 二、考核 三、实验, 抓紧课堂每一个45分钟, 做好每一次实验, 认真预习 细致观察, 遵守纪律 写好报告,安全

6、第一！,第二节 我国的法定计量单位,一、国际单位制（SI基本单位）：,（参见 p.287289 附录一表1、表2、表3、表4）,二、基础化学课程中常用的我国法定计量单位,第三节 有效数字,一、有效数字（Significant figure） 实际能测量的具有实际意义的数字，包括所有的 准确数字和一位可疑数字，可疑程度为 1,注意：1.“0”在第一个数字(19)前均为非有效数字， 在数字中间或有小数点时末尾均为有效数字。,2. 自然数的有效数字位数不受限制。,3. pH、pK、lgc、lnK 等对数数值，其有效数字位数 只取决于小数部分数字的位数。,二、有效数字的运算规则,3.乘除运算： 几个数

7、相乘或相除时，以(相对)误差最大的数为准， 即有效数字位数最少的数为依据。,1. 修约： “四舍六入五留双”,2. 加减运算： 几个数相加或相减时，以(绝对)误差最大的数为准， 即小数点后位数最少的数为准。,误差(error)与准确度(accuracy),准确度：测定值（X）与真实值（T）符合的程度。 绝对误差（E） E = X - T 相对误差（RE） RE = (E/T)100%,2. 选择题：下列有效数字中，有效数字位数为2的有 （ ）, 0.0020 11.00 pH = 11.02 1.210-5,讨论p.9习题3、4。,是非题：误差的大小说明分析结果准确度的高低。 （ ）,第四节

8、量纲分析,在进行定量化学计算时， 用于计算的物理量数据及单位间的相互换算。,例题：20时某浓度的Na2HPO4 溶液的密度为 1.0038 kgL-1，50.00 mL 该溶液的质量是多少克？,解：,第五节 分散系统与混合物的组成标度,一、分散系,一种或数种物质分散在另一种物质中所形成的系统,分散相：被分散的物质,分散介质：容纳分散相的连续介质,分类：,二、混合物的组成标度,溶液的组成标度(浓度)：溶液中溶质和溶剂的相对含量,溶液的浓度与医药学密切相关：,大量输液需采用9.0 gL-1 NaCl 溶液（生理盐水）,若采用,90 gL-1 NaCl溶液,红细胞萎缩,0.90 gL-1 NaCl溶

9、液,红细胞破裂(溶血),（一）浓度的表示方法,1. 质量浓度B,溶质B的质量（mB ）与溶液的体积（V ）之比,溶质B的物质的量(nB , mol) 与溶液的体积(V, L)之比,2. 物质的量浓度cB,物质的量(nB , mol),3. 摩尔分数B,混合物中物质B的物质的量（nB）与混合物的总物质的量（n总）之比, xA + xB = 1,4. 质量摩尔浓度 bB,溶质的物质的量 nB 与溶剂的质量 mA 之比,（二）浓度的有关计算,例1：求0.010 kg NaOH、0.100 kg (1/2Ca2+)、0.100 kg (1/2Na2CO3)的物质的量。,已知NaOH、1/2Ca2+、1

10、/2Na2CO3的摩尔质量分别为 40 gmol-1、20 gmol-1、53 gmol-1,例2：20，将350 g ZnCl2溶于650 g 水中，溶液的体积为739.5 mL，求此溶液的物质的量浓度和质量摩尔浓度。,已知ZnCl2的摩尔质量为136 gmol-1,例3：如何用含结晶水的葡萄糖(C6H12O6H2O)配制质量浓度为50.0 gL-1的葡萄糖溶液500 mL？设溶液密度为1.00 kgL-1，该溶液的物质的量浓度和葡萄糖C6H12O6的摩尔分数是多少?,解：C6H12O6、C6H12O6H2O的分子量分别为180、198 m(C6H12O6H2O) = 50.00.500198 /180 = 27.5 g 天平称取27.5 g C6H12O6H2O，适量水溶解后量筒定容500 mL c(C6H12O6) = 50