基化第一章绪论

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1、基 础 化 学Basic Chemistry主编 魏祖期讲授 刘利民理论学时数 54学时第一章 绪论教学目的与要求：1. 了解基础化学课程的地位和作用2. 掌握有效数字的概念；熟悉有效数字的运算规则3. 掌握物质的量浓度、质量摩尔浓度的概念及有关计算教学重点：有效数字；混合物的组成标度思考题：1. 2.0321 g、25.00 mL、2.010-3 mol , 分别包括几位有效数字？2. c(HAc) = 0.1851 molL-1 的醋酸溶液pH=2.75，Ka(HAc) = ?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

2、理和心理现象密切相关5-羟色胺，它是一种能产生愉悦情绪的信使 “ 社交恐怖症”害羞心理影响生理功能 紧张、出汗、心慌气短、颤抖脸红是最容易表现出来的现象 病因：人体内 “5-羟色胺”（又称血清素）失调负责向大脑神经细胞传递信息以控制人的情绪将血清素含量稳定在正常状态，就可以消除情绪紊乱 。药物可以治心病治疗社交恐怖症的药物：社交恐怖症苯乙肼类抗焦虑药（安定类 ）心得安、吗氯贝胺类 氯丙米嗪 、马普替林 赛乐特、博乐欣丁螺环酮NO具脂溶性，可快速扩散通过生物膜，是一 种新型生物信使分子。 扩张心脏血管 内皮松弛因子 抵抗感染 神经系统中的递质分子 研究成果获1998年Nobel生理学与医学奖。二

3、、化学与疾病的预防密切相关一、化学与许多生理、病理和心理现象密切相关 公共场所消毒剂：0.2%-0.5%过氧乙酸(CH3COOOH) SARS (非典型肺炎) 的预防Severe Acute Respiratory Syndrome, 严重急性呼吸综合症 提高人体免疫力：重组人干扰素 -2b “广谱”免疫调节剂：硒 (Se)调节机体的免疫功能；抗氧化功能；预防SARS病毒 突变功能。 接种预防疫苗百白破、麻疹、卡介苗、乙肝、脊髓灰质炎 三、化学与疾病的诊断密切相关一、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 荧光原位杂交术(FISH）白血病诊断；治疗监测和微小残留病变

4、检测。 流式细胞术(FCM) 肿瘤、血液病的早期诊断；人体细胞免疫功能的评估；血小板功能及血小板相关抗体的测定。 时间分辨荧光分析法(TRFIA）用于微量、超微量物质的测定 SARS病毒检测方法 酶联免疫吸附测定法(ELISA) 免疫荧光分析(IFA) 基因突变检测方法 定量多聚酶链反应法(PCR) 多聚酶链反应-单链构象多态性分析法(PCR-SSCP) 突变检出率可达90%以上可以较大量的进行电泳，有利于用溴化乙锭染色 检测抗SARS抗体检测病人血清中和细胞中的SARS冠状病毒感染性的能力 中和反应实验（NT ） 四、化学与疾病的治疗密切相关一、化学与许多生理、病理和心理现象密切相关二、化学

5、与疾病的预防密切相关三、化学与疾病的诊断密切相关 治疗爱滋病的“鸡尾酒疗法” 高效抗逆转录病毒疗法： 美籍华人学者何大一博士提出 将两种核苷逆转录酶抑制剂和一种蛋白酶抑制剂联合使用 SARS的治疗皮质激素；利巴韦林；SARS患者恢复期血清；强效抗菌素；免疫调节剂(-2b干扰素、胸腺肽）五、化学与中草药成分和机理的研究密切相关 亲和选择色谱与高效液相色谱-质谱法(HPLC-MS)联用实现中药有效成分的分离、纯化、筛选、鉴定一体化 功能或疾病基因组学理论考察中药复方对各种基因表达及调控的影响 从分子水平阐明中药多成分、多靶点、多通道的作用机制 指纹图谱薄层色谱法( TLC）高效液相色谱法(HPLC

6、) 气相色谱法(GC） 全面反映中药内在质量 化学学科的发展对医学研究进展的影响一、纳米医学 光学相干层析术分辨率可达 m 级, 较CT和核磁共振的精密度高出上千倍 。 纳米级微小探针技术可向人体内植入传感器，随时将体内的各种生物 信息反馈于体外记录装置。 原子力显微镜在纳米水平上揭示肿瘤细胞的形态特点 2020年将出现的一个全新医疗领域 基因治疗方面 利用纳米技术,将用于治疗的DNA片段送到病变细 胞内,替换有病的DNA片段。 器官移植方面 在人工器官外面涂上纳米粒子, 可预防人工器官 移植的排异反应。 实现药物的定向传输，建立新的给药途径。纳米粒子包裹的智能药物进入人体后,可主动搜 索并攻

7、击癌细胞或修补损伤组织。 纳米药物 纳米机器人的开发与治疗疾病总之：纳米技术可能将在以下方面对医学产生较大的影响 ： 使诊断更精确 使治疗更有效 成为防病新武器 日前，北京大学第三医院王金锐教授与哈尔滨工业大学戴志 飞教授组成的联合研究小组，在治疗诊断联用制剂的研究方 面取得新进展。 该课题组研制了一种新型纳米金壳微胶囊，使用这种微胶囊 既可以对癌症进行超声造影诊断，又可以在超声成像引导下 对癌症进行定点光热治疗，从而可保护正常组织免受损伤。 因此，在对癌症患者实施定点治疗时具有重要的应用价值。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

8、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 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。溶液，反应速率，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), 分光光度法等。一、内容三、实验 二、考核；理论70%，实验20%，平时10%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 第二节 我国的法定计量单位SI:国际单位制GB:国家法定计量单

9、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

10、(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（Er） Er = (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.10习题3、4。1. 是非题：误差的大小说明分析结果准确度的高低。（ ）3. 填空题：分析天平每一次读数的可疑值为0.1 mg，如果称量允许误差为0.1%，则用减量法（称两次）称量时，样品的质量应不少于（ ）g。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

11、关：大量输液需采用9 gL-1 NaCl 溶液（生理盐水） 若采用90 gL-1 NaCl溶液红细胞萎缩0.9 gL-1 NaCl溶液红细胞破裂(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 ）之比第三节 分散系统与混合物的组成标度溶质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 = 14. 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

12、 kg NaOH、0.100 kg (1/2Ca2+)、0.100 kg (1/2Na2CO3)的物质的量。已知NaOH、1/2Ca2+、1/2Na2CO3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

13、摩尔分数是多少?解：C6H12O6、C6H12O6H2O的分子量分别为180、198m(C6H12O6H2O) = 50.00.5198 /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) = 50.0/180 = 0.278 molL-1m(C6H12O6) = 25.0 g m(H2O) = 475 gn(C6H12O6) = 0.139 mol n(H2O) = 26.4 mol x (C6H12O6) = 0.00525课堂练习 ：（1）0.0182克的未知样品溶解在2.135克苯中，质量摩尔浓度是0.0698

14、molkg-1。未知物的摩尔质量为 122 gmol-1 1.56 gmol-1 9520 gmol-1 9.52 gmol-1 （2）一种漂白剂含次氯酸钠(NaClO)，浓度为0.750 molkg-1 的该溶液中次氯酸钠的摩尔分数为 0.0100 1.8010-4 0.0133 0.7501. 选择题（3）现有质量摩尔浓度是0.585 molkg-1的草酸(H2C2O4)，密度是1.022 kgL-1，其物质的量浓度是 0.585 molL-1 0.568 molkg-1 0.568 molL-1 0.598 molL-1 2.填空题：氧化还原反应 10KI + 2KMnO4 + 8H2S

15、O4 = 5I2 + 6K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O ，假如最终有0.508 g I2析出，以（KI + KMnO4）为基本单元，所消耗的反应物的物质的量为（ 0.004 ）mol 。已知I2 的摩尔质量为254 gmol-1。 第四节，量纲分析量纲：将一个物理导出量用若干个基本量的乘方之积 表示出来的表达式，称为该物理量的量纲式，简称量 纲。或者说量纲是物理量的度量，是物理量的测量数 据的表示 物理量的量纲可以用来分析或检核几个物理量之 间的关系，这方法称为量纲分析一、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：真溶液、胶体分散系、粗分散系（ p.6 表1-1）均相分散系、非均相分散系