醫(yī)用化學(xué) ppt課件

1、醫(yī) 用 化 學(xué),Medical Chemistry,化學(xué)：研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律和變化過(guò)程中能量關(guān)系的科學(xué)。傳統(tǒng)四大化學(xué)：無(wú)機(jī)化學(xué)；有機(jī)化學(xué)； 分析化學(xué)；物理化學(xué)。近代化學(xué)：結(jié)構(gòu)化學(xué)；量子化學(xué)。邊緣與應(yīng)用學(xué)科：生物化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、核化學(xué)、水化學(xué)等。,化學(xué)及其分支,前 言,化學(xué)與醫(yī)學(xué)（生）的關(guān)系,化學(xué)與藥物 化學(xué)與醫(yī)學(xué)檢驗(yàn) 化學(xué)與生命過(guò)程 化學(xué)與后續(xù)課程 化學(xué)與個(gè)人綜合素質(zhì),前 言,前 言,課程安排1

2、、本書(shū)分無(wú)機(jī)、有機(jī)兩部分；2、理論課54學(xué)時(shí)（無(wú)機(jī)18學(xué)時(shí)；有機(jī)36學(xué)時(shí)），實(shí)驗(yàn)課16學(xué)時(shí)；3、考試成績(jī)：理論88%，實(shí)驗(yàn)12%,前 言,課堂要求1、認(rèn)真學(xué)習(xí)，不干擾上課；2、積極思考，敢于找問(wèn)題；3、復(fù)習(xí)及時(shí)，總結(jié)與歸納；4、適當(dāng)做題，應(yīng)用是關(guān)鍵。,參 考 書(shū)《醫(yī)用化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)及習(xí)題解答》 孫曉莉 主編 第四軍醫(yī)大學(xué)出版社《基礎(chǔ)化學(xué)》 李東方 主編 科學(xué)出版社《有機(jī)化學(xué)》

3、 二版 張生勇 主編 科學(xué)出版社《有機(jī)化學(xué)》 五版 徐景達(dá) 主編 人民衛(wèi)生出版社《基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)》二版，上冊(cè) 邢其毅主編 高教出版社,第一章 溶液Solution,§1.1 溶液的組成量度§1.2 氣體在液體中的溶解度§1.3 溶液的滲透壓,有關(guān)量的基本概念 量:又稱物理量,是物體或現(xiàn)象可以定性區(qū)別并能定量測(cè)量的屬性，用于定

4、量地描述物理現(xiàn)象。,第一節(jié) 溶液的組成和量度,有關(guān)量的基本概念,量的表示法：（1）在印刷品中，量的符號(hào)無(wú)論大小寫(xiě)都采用斜體字；（2）將所代表物質(zhì)的符號(hào)標(biāo)為量的符號(hào)的右下標(biāo)，如cB，pB等，若代表物質(zhì)的符號(hào)較復(fù)雜，則可將其放入與量的符號(hào)平齊的括號(hào)中，如：c(H2SO4)。（3）在量的符號(hào)的右上角標(biāo)“*”表示“純的”；標(biāo)“θ”表示“標(biāo)準(zhǔn)”。,第一節(jié) 溶液的組成和量度,量的單位是同一類(lèi)量中，被選出作為參考量的某一特定的量，是確定量的大小

5、的比較標(biāo)準(zhǔn)。單位的符號(hào)寫(xiě)成正體如m、kg、s。,量與單位的關(guān)系：量的定義是獨(dú)立的，與其單位的選擇無(wú)關(guān)，即任何量不能暗含單位。 量=數(shù)值×單位,有關(guān)量的基本概念,第一節(jié) 溶液的組成和量度,SI中的7個(gè)基本物理量及其單位,物質(zhì)的量及其單位,物質(zhì)的量 表示組成物質(zhì)的基本單元數(shù)多少的物理量。符號(hào)為nB或n(B), B為基本單元的符號(hào)，單位為摩爾，單位符號(hào)mol 。,基本單元指計(jì)量的基本研究對(duì)象。它包括實(shí)際存在的

6、粒子和非實(shí)際存在的粒子及其組合。基本單元應(yīng)使用物質(zhì)的化學(xué)式表示而不用文字表示。,摩爾:物質(zhì)的量的基本單位。摩爾是一系統(tǒng)的物質(zhì)的量，該系統(tǒng)中所包含的基本單元數(shù)與0.012kg12C的原子數(shù)目相等。,,0.012 kg（即12g）碳-12含碳原子數(shù)目 6.02×1023個(gè)。,阿佛加德羅常數(shù)（NA ）,,物質(zhì)的量及其單位,1mol任何物質(zhì)所含基本單元數(shù)為NA

7、 6.02×1023 若某物質(zhì)B所含基本單元數(shù)為NB，則該物質(zhì)的物質(zhì)的量為：,,物質(zhì)的量及其單位,注意：（1）使用摩爾時(shí)，基本單元應(yīng)予指明 。（2）“物質(zhì)的量”與物質(zhì)的“質(zhì)量”是兩個(gè)相互獨(dú)立的物理量，不能相互取代或相互等同。（3）不應(yīng)把物質(zhì)的量稱為“摩爾數(shù)”，因?yàn)槲锢砹坎豢砂岛瑔挝弧?物質(zhì)的量及其單位,摩爾質(zhì)量 1mol某物質(zhì)的質(zhì)量，稱為該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量，符號(hào)M，單位g·mol-1。任一物質(zhì)的摩

8、爾質(zhì)量，以g·mol-1為單位，在數(shù)值上等于其式量。若某物質(zhì)B的質(zhì)量為m，其摩爾質(zhì)量（式量）為M，則該物質(zhì)的物質(zhì)的量為：,物質(zhì)的量及其單位,溶液的組成量度指一定溶液或溶劑中含有的溶質(zhì)的量。,一、 溶液的組成量度表示法,物質(zhì)的量濃度：?jiǎn)挝惑w積溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量。符號(hào) cB或[B]，單位mol·L-1。,（1）指明基本單元；（2）不特別指明時(shí)，凡是說(shuō)到溶質(zhì)B的濃度就是專(zhuān)指B的物質(zhì)的量濃度。（3）已知式量的物質(zhì)

9、在人體中的含量都應(yīng)以量濃度表示。,質(zhì)量摩爾濃度：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的溶劑中含有的溶質(zhì)的物質(zhì)的量。符號(hào)bB 或b（B），單位mol·kg-1。,（1）質(zhì)量摩爾濃度的優(yōu)點(diǎn)是不受溫度的影響； （2）對(duì)于極稀的水溶液，其物質(zhì)的量濃度與質(zhì) 量摩爾濃度的數(shù)值幾乎相等。,例、在400g水中，加入90%H2SO4100g,求此溶液的b(H2SO4)。,一、 溶液的組成量度表示法,質(zhì)量分?jǐn)?shù)：溶質(zhì)的質(zhì)量與溶液的質(zhì)量之比。符號(hào)ωB，單位1。,例

10、、將40gNaOH溶于1000mL水中配成溶液，計(jì)算該溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。,過(guò)去有用百分?jǐn)?shù)表示的（質(zhì)量百分濃度）。,一、 溶液的組成量度表示法,體積分?jǐn)?shù)：在相同的溫度和壓力下，溶質(zhì)的體積與溶液的總體積之比。符號(hào)φB，單位1。,例、將150mL乙醇加水配成200mL醫(yī)用酒精溶液，計(jì)算該酒精溶液中乙醇的體積分?jǐn)?shù)。,過(guò)去有用百分?jǐn)?shù)表示的（體積百分濃度）。,一、 溶液的組成量度表示法,質(zhì)量濃度：溶質(zhì)B的質(zhì)量除以溶液的總體積。 符號(hào)ρB，基

11、本單位kg·m-3。常用g·L-1、mg·L-1、 μg·L-1、 g·mL-1等。,例：1L碳酸氫鈉注射液中含50gNaHCO3，計(jì)算該注射液的質(zhì)量濃度,注意習(xí)慣表示法如 0.9%（g·mL-1）,一、 溶液的組成量度表示法,例1、質(zhì)量濃度為4.0g·L-1的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？,例2、已知濃硫酸的密度為1.84g·mL-1，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9

12、8，計(jì)算濃硫酸的cH2SO4。,從定義入手。,二、溶液的配制,遵守“配制前后溶質(zhì)的量不變”的原則,先行計(jì)算。,某純物質(zhì)加入溶劑：濃溶液稀釋?zhuān)翰煌M成量度的溶液混合：,二、溶液的配制,例1、,配制0.1mol·L-1 Na2CO3溶液500mL，應(yīng)稱取Na2CO3多少克？,二、溶液的配制,例2、,現(xiàn)有在水中的體積分?jǐn)?shù)為0.95的乙醇，若需1L體積分?jǐn)?shù)為0.75的消毒酒精，應(yīng)如何配制？,配制方法：量取體積分?jǐn)?shù)為0.95

13、的乙醇789.5mL，加水稀釋至1000mL，即可制得體積分?jǐn)?shù)為0.75的消毒酒精。,解：設(shè)需體積分?jǐn)?shù)為0.95的乙醇為V mL，則：,0.95V = 0.75×1000 V = 789.5(mL),二、溶液的配制,例3、,配制0.1mol·L-1CuSO4溶液100mL，需稱取CuSO4·5H2O多少克？,二、溶液的配制,例4、,某患者需用0.56mol·L-1葡萄糖溶液?，F(xiàn)有2.78

14、mol·L-1和0.28mol·L-1葡萄糖溶液兩種，問(wèn)要用這兩種溶液各多少毫升可配制成0.56mol·L-1葡萄糖溶液500mL。,解：設(shè)應(yīng)取2.78mol·L-1葡萄糖溶液為x mL，則： 2.78x＋0.28(500－x) = 0.56×500 x = 56(mL) 應(yīng)取0.28

15、 mol·L-1葡萄糖溶液為： 500－56 = 444(mL),二、溶液的配制,第二節(jié) 氣體在液體中的溶解度,氣體的溶解度：一定溫度下，在密閉容器中，溶解在液體中的氣體分子和液面上氣體分子達(dá)到平衡時(shí)，氣體在液體中的濃度即為氣體的溶解度。通常用一體積的液體所能溶解氣體的體積來(lái)表示。,一定溫度下，氣體溶解達(dá)平衡時(shí)，氣體在液體中的溶解度與液面上方該氣體的分壓成正比：

16、 c=KpK----比例常數(shù)，決定于氣體與溶劑的本性和溫度。,（1）如果液面上是混合氣體，則其中每一種氣體各自的溶解度，取決于各氣體的分壓，而與混合氣體的總壓力無(wú)關(guān)；（2）亨利定律只適用于溶解度較小的氣體；（3）氣體在氣相和液相中的分子狀態(tài)必須相同；（4）氣體壓力適中（200~300kPa）。,亨利定律,在0℃，平衡壓力為300kPa，氧氣的溶解度為0.2085g/1000g

17、水。求在同溫度、平衡壓力為202.6kPa下氧氣的溶解度。,平衡壓力為202.6kPa時(shí)，其溶解度為：,c 2= Kp 2= 0.000695×202.6 = 0.141(g/1000g水),解：先求K值：,例、,分壓定律,人的肺泡氣總壓力為101.325kPa，37℃時(shí)，它的組成用體積百分?jǐn)?shù)表示分別為：O2為13.4%，CO2為5.3%，N2為75%，H2O（蒸氣）為6.3%，試求各氣體在肺泡

18、中的分壓。,例、,解、,混合氣體的總壓力等于各組分氣體分壓力之和。,在一定溫度下，1體積的液體在該氣體分壓為100kPa下所能溶解氣體的標(biāo)準(zhǔn)體積（換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積）。符號(hào)α，單位L·L-1。,氣體吸收系數(shù),標(biāo)準(zhǔn)體積換算公式：,解、,已知O2、CO2、N2在血漿中的吸收系數(shù)分別為0.0214、0.515、0.0118，肺泡氣中pO2 = 13.6kPa，pCO2 = 5.3kPa，pN2 = 76.0kPa。求血漿中三種氣

19、體的濃度。,例、,解、,第三節(jié) 溶液的滲透壓,滲透：溶劑透過(guò)半透膜自動(dòng)從純?nèi)軇ㄏ∪芤海┻M(jìn)入溶液(濃溶液)的過(guò)程。,一、 滲透現(xiàn)象和滲透壓,第三節(jié) 溶液的滲透壓,滲透壓：施加于溶液液面上恰能阻止純?nèi)軇┫蛉芤簼B透過(guò)程進(jìn)行的壓力。符號(hào)為Π，單位為Pa或kPa。,一、 滲透現(xiàn)象和滲透壓,產(chǎn)生滲透現(xiàn)象兩個(gè)的必備條件：,滲透方向： 溶劑分子從純?nèi)軇┫蛉芤夯蚴菑南∪芤合驖馊芤簼B透。,有半透膜存在；半透膜兩側(cè)存在濃度差。,二、滲透壓與濃度、溫

20、度的關(guān)系 ——范托夫公式,注意：R的取值：當(dāng)Π的單位為kPa，V的單位為升(L)時(shí)，R值為8.31kPa·L·mol-1·K-1。n、c的含義：自由粒子數(shù)或自由粒子濃度。,公式意義：在一定溫度下，稀溶液的滲透壓與單位體積溶液中所含溶質(zhì)的自由粒子數(shù)(分子數(shù)或離子數(shù))成正比，而與溶液的本性無(wú)關(guān)。,ΠV=nRT 或 Π=cRT,滲透壓法測(cè)分子量,,例 將1.82g甘露醇溶于0.1

21、L水中，在10℃時(shí)，測(cè)得此溶液的滲透壓為235kPa，試計(jì)算該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量(M)。,解：根據(jù)已知條件代入下式計(jì)算：,三、滲透壓在醫(yī)學(xué)上的意義,滲透濃度：溶液中各種不能通過(guò)半透膜的粒子（對(duì)滲透壓有貢獻(xiàn)的粒子）統(tǒng)稱為滲透活性物質(zhì)，溶液中滲透活性物質(zhì)的總濃度定義為滲透濃度,符號(hào)cos，單位為mmol·L-1。,例 臨床補(bǔ)液常需用50.0g·L-1葡萄糖(M=180）溶液和9.00g·L-1NaCl（M= 5

22、8.5）溶液（生理鹽水）。計(jì)算它們的滲透濃度（mmol·L-1）,等滲、高滲和低滲溶液,在醫(yī)療實(shí)踐中，溶液的等滲、低滲或高滲以人體血漿總滲透壓為標(biāo)準(zhǔn)。,滲透壓相等的兩種溶液稱為等滲溶液。對(duì)于滲透壓不相等的兩種溶液，滲透壓相對(duì)較高的溶液稱做高滲溶液，滲透壓相對(duì)較低的溶液稱為低滲溶液。發(fā)生滲透作用時(shí)，溶劑總是從低滲溶液（稀溶液）進(jìn)入高滲溶液（濃溶液）。,① 生理鹽水（0.154mol·L-1 NaCl溶液），滲透濃度為3

23、08 mmol·L-1。 ②.0.278mol·L-1葡萄糖溶液，滲透濃度為278 mmol·L-1（近似于280 mmol·L-1）。 ③ 0.149mol·L-1碳酸氫鈉溶液，滲透濃度為298 mmol·L-1。,臨床上常用的等滲溶液,①. 0.513mol·L-1 NaCl溶液，滲透濃度為1026 mmol·L-1。 ②. 0.278

24、mol·L-1葡萄糖氯化鈉溶液（是生理鹽水中含0.278mol·L-1葡萄糖），滲透濃度應(yīng)為 308＋278 = 586 mmol·L-1，其中生理鹽水維持滲透壓，葡萄糖則供給熱量和水。 ③. 2.78mol·L-1葡萄糖溶液，滲透濃度為2780 mmol·L-1。,臨床上常用的等滲溶液,紅細(xì)胞在三種NaCl溶液中所產(chǎn)生的現(xiàn)象,晶體滲透壓和膠體滲透壓,晶體滲透壓低分子晶體物質(zhì)產(chǎn)生的