第一章第一章 溶液溶液 •建议把渗透浓度提前到渗透压后面，讲完后再统一讲渗透压的应用，避免讲应用时先出现渗透浓度•建议补充人体各种体液的渗透压即临床意义，如尿液的渗透压（看是否可联系尿常规的数据）、眼睛细胞的渗透压 第一章第一章 溶溶 液液第一节非电解质稀溶液的通性第二节混合物和溶液的组成标度 教学目的与要求•了解晶体渗透压力和胶体渗透压力；•熟悉溶液的概念；•掌握溶液浓度的各种表示法和相关计算，非电解质稀溶液的通性及其应用 本章重点•B的质量分数；B的浓度；B的质量摩尔浓度；•拉乌尔定律；难挥发非电解质稀溶液的沸点升高、凝固点降低；稀溶液的渗透压力；van’t Hoff方程；B的渗透浓度 前言前言 分散系分散系 分散系 =分散相+分散介质分 散 相 (分散质): 被分散的物质分散介质(分散剂): 分散相所处的介质分散系：一种(或多种)物质以极小的微粒分散到另一种(或多种)物质中得到的体系前言前言 分散系分散系 均相（单相）分散系 非均相（多相）分散系 分散系按分散相粒子的组成分为什么是相？如何判断均相与非均相 ？前言前言 分散系分散系指在一个体系中，物理和化学性质完全相同的部分。
分散相是否以单个分子(或离子)分散在分散介质中(是:均相分散系;否:非均相分散系) 分散系类型分散相分散相粒子直粒子直径径/nm分散相主要性质实 例分散系分散相分散介质粗分散系 >100粗粒子多相，不稳定，扩散很慢，颗粒不能透过半透膜泥水泥土水胶体分散系溶胶1～100胶粒（分子，原子或离子聚集体）多相，稳定，扩散慢，颗粒不能透过半透膜，具有丁铎尔和布朗效应Fe(OH)3溶胶[Fe(OH)3]n胶核水高分子溶液单个高分子均相，稳定，扩散慢，颗粒不能透过半透膜淀粉溶液；血液多糖；蛋白质水水低分子溶液<1真溶液小分子、离子均相，稳定，扩散快，颗粒能透过半透膜葡糖糖溶液；NaCl溶液葡糖糖；NaCl水水分散系的分类分散系的分类 溶溶 液液溶液（Solution） 一种（或几种）物质（溶溶质质solute）以原子、分子或离子状态分散于另一种物质（溶溶剂剂solvent）中所构成的均均匀匀而稳稳定定的分散体系 溶液（Solution）理解：Ø均匀：溶液中处处性质一致性质一致性质一致性质一致；Ø非均匀：分散体系中有明确的界面界面界面界面； 溶溶 液液 溶液分类溶液分类 以体系所处状态所处状态所处状态所处状态分——1．气态溶液：如新鲜的空气 2．固态溶液：① 气态溶质，如氢溶解在钯中； ② 液态溶质，如汞和金属的合金(汞齐)； ③ 固态溶质，如钢铁 ；3．液态溶液：① 气态溶质，如氧溶解在水中； ② 液态溶质，以量多者为溶剂； ③ 固态溶质，如NaCl水溶液； 溶解过程溶解过程 特殊特殊的物理化学过程 1．相互分散(interspersion) 2．溶剂化作用(solvation) 溶解过程的热热效效应应和体体积积效效应应是以上两个步骤的综合表现。
溶解过程溶解过程 ---相互分散相互分散 溶解过程溶解过程 ---溶剂化作用溶剂化作用离子离子- -偶极作用是溶剂化的本质偶极作用是溶剂化的本质 溶液的浓度与溶解度溶液的浓度与溶解度Ø浓度（Concentration） 溶溶液液中溶质、溶剂的相对含量，代表实际实际溶解的量；Ø溶解度（Solubility） 饱饱和和溶溶液液中溶质、溶剂的相对含量，代表可能可能溶解的最大量最大量 一、B 的质量分数二、B 的体积分数三、B 的质量浓度四、B 的分子浓度五、B 的浓度六、B 的摩尔分数七、溶质 B 的质量摩尔浓度第一节第一节 混合物和溶液的组成标度混合物和溶液的组成标度 浓度分类分类分类分类方法：1．溶质与溶剂(或溶液)的相相相相对对对对量量量量——质量分数wB、摩尔分数xB、质量摩尔浓度bB；其数值不随温度而变化；2．一一一一定定定定溶溶溶溶液液液液体体体体积积积积中的溶质的含量——质量浓度rB、物质的量浓度cB、分子浓度CB、体积分数 ；其数值随温度而变化第一节第一节 混合物和溶液的组成标度混合物和溶液的组成标度 一、B 的质量分数 (Mass fraction)下标下标B代表溶质代表溶质下标下标A代表溶剂代表溶剂例题 二、B 的体积分数(Volume fraction)例题 代代表表混混合合前的纯物质前的纯物质VA代代表表混混合合前前所所有有纯纯物物质的体积和质的体积和 三、B 的质量浓度 (Mass concentration)例题V 代表溶液的体积代表溶液的体积 四、B 的分子浓度(molecular concentration)(临床常用来表示血液细胞组成临床常用来表示血液细胞组成））V 代表溶液的体积代表溶液的体积大写大写 五、B 的浓度（物质的量浓度） (Amount-of-substance concentration)使用注意：须指明基本单元基本单元， 如 Na+、SO42-、 Na2SO4V 代表溶液的体积代表溶液的体积小写小写 世世界界卫卫生生组组织织建建议议：医学上表示体液组成时，凡是体液中相对分子质量已知的物质，均应使用物质的量浓度；对于相对分子质量未知的物质，可以暂时使用质量浓度。
B 的质量浓度与 B 的浓度之间的关系为：ρB = cB·MB例题 由 A 和 B 两种物质组成的混合物： 则有： 对由多种物质组成的混合物，各组分的摩尔分数的总和等于 1 六、六、B B 的摩尔分数的摩尔分数(Mole fraction)例题n代表代表溶液溶液的物质的量的物质的量 例题七、七、B B 的质量摩尔浓度的质量摩尔浓度(Molality) 注意：稀水溶液中，cB≈bB 一、难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降二、难挥发非电解质稀溶液的沸点升高三、非电解质稀溶液的凝固点降低四、 稀溶液的渗透压力第二节 非电解质稀溶液的通性 稀溶液的通性（依数性）依数性（Colligative properties） 取决于所含溶质的粒粒子子浓浓度度，而与溶质本身的性质本身的性质无关； 讨论范围：难挥发难挥发非电解质非电解质稀稀溶液溶液稀溶液（（≤0.2mol·Kg-1）） 液体的蒸气压 一定温度下，当液体与其蒸气达到液、气两相平衡时，液面上方的蒸气称为饱和蒸气，饱和蒸气所产生的压力称为该温度下液体的饱饱饱饱和和和和蒸蒸蒸蒸气气气气压压压压，简称蒸蒸蒸蒸气气气气压压压压(vapor pressure）。
蒸发与凝聚 蒸发：液态物质表面吸热吸热汽化； 蒸发速率（单位时间单位液面积蒸发的液体分子数）是温度温度的函数气相液相 蒸发与凝聚 凝聚：气态物质放热放热液化； 凝聚速率是蒸气分子密度密度的函数 蒸发速率与凝聚速率相等时，体系处于平衡状态气相液相 平衡状态 恒温时，密闭真空容器中液体的蒸发速率、蒸气的凝聚速率与时间的关系如图 理解蒸气压概念① 蒸气压是温温温温度度度度的函数，任何温度下总有足够数量的液体分子蒸发；温度升高，液体的蒸气压增大② 蒸气压与液体的性性性性质质质质有关相同温度下，不同的液体，其蒸气压不同；③ 蒸气压与液面上方体积体积体积体积无关；④ 只在平衡状态平衡状态平衡状态平衡状态时谈论蒸气压才有意义；⑤固体物质也具有一定的蒸气压但一般情况下，固体的蒸气压较小⑥无论固体还是液体，蒸气压大的物质称为易挥发物质，蒸气压小的物质称为难挥发物质 一、稀溶液的依数性---蒸气压下降 稀溶液的蒸气压 p 低低于于同温度下纯溶剂的蒸 气 压 p*的 现 象 称 为 蒸 气 压 下 降 (vapor pressure lowering) 蒸气压下降遵循拉拉乌乌尔尔定定律律(Raoult’s Law) 。
拉乌尔定律 一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸蒸气气压压下下降降值值 p 和溶质的摩摩尔尔分分数数 xB 成正正比比，而与溶质的本性无关在稀稀溶液中：数学表达式为：（最常用） 蒸气压下降的原因 蒸气压曲线溶液的蒸气溶液的蒸气压降低压降低 pp*ps1ps2 二、稀溶液的依数性---沸点升高 当溶液沸腾时，稀溶液的沸点Tb 必高高于于Tb* ，这一现象称为沸点升高（boiling point elevation） 数学表达式为：沸点升高系数沸点升高系数 表 1-3 几种溶剂的沸点和沸点升高系数溶 剂kb/(K·kg·mol－1)水373.150.512乙酸391.053.07苯353.252.53四氯化碳349.874.95氯仿334.353.85乙醚307.852.02乙醇315.551.22 沸点升高的原因•当液体的蒸气压等于外界压力时，液体沸腾外界压力p外界压力p纯溶剂 溶液溶液蒸气压降低溶液的沸点升高是由溶液的蒸汽压下降引起蒸汽压下降引起蒸汽压下降引起蒸汽压下降引起的 蒸气压曲线溶液的沸溶液的沸点升高点升高p溶溶液液＜＜＜＜p水水，，所所以以在在373K时，，溶液无法沸溶液无法沸腾升温升温，， p溶液↑ ，，最终最终 p溶液溶液= =p水水p水p溶液 测定出稀溶液的沸点升高值，可计算出 B 的摩尔质量摩尔质量。
沸点升高的应用例题 沸点升高的应用 稀溶液的凝固点 Tf 必低低于于Tf* ，此称为凝固点降低（freezing point depression） 数学表达式为：三、稀溶液的依数性---凝固点降低凝固点降低凝固点降低系数系数 表 1-4 几种溶剂的凝固点和凝固点降低系数溶 剂kf/(K·kg·mol－1)水273.151.86乙酸289.853.90苯278.655.12四氯化碳305.1532乙醚156.951.8萘353.56.9 凝固点降低的原因当固体的蒸气压与液体的蒸气压相等固体的蒸气压与液体的蒸气压相等固体的蒸气压与液体的蒸气压相等固体的蒸气压与液体的蒸气压相等，液体凝固注注注注意意意意：：：：溶液的凝固，开始析出的是溶剂的固体（不含溶质），溶质加到溶剂中，液相的蒸气压下降，但固相的蒸气压不变溶液的凝固点降低是由溶液的蒸汽压下降引起蒸汽压下降引起蒸汽压下降引起蒸汽压下降引起的 p溶溶液液＜＜＜＜ p冰冰，，所所以以在在273K时，，溶液无法凝固溶液无法凝固p冰p溶液降温，降温， p冰冰↓，，最最终终 p冰冰= =p溶液溶液溶液的凝溶液的凝固点降低固点降低蒸气压曲线 注意 随着沸腾或凝固的不断进行，溶液中溶剂的量不不不不断断断断改改改改变变变变，溶液的浓度也随之改变。
所以，在沸腾和凝固整个过程，沸点、凝固点不断改变 我们所说的沸点、凝固点的恒定，是对恒恒恒恒定定定定浓浓浓浓度度度度的溶液而言难挥发溶质的溶液，在不断的沸腾过程中，沸点、凝固点是否恒定？ 凝固点降低的应用 凝固点降低法测定物质的摩尔质量测定物质的摩尔质量例题凝固点测定∴∵Application of Freezing Point Depression 凝固点降低法测定物质的摩尔质量测定物质的摩尔质量例题该法比沸点升高法更优：ü kf 比 kb 大，测量相对误差较小；ü 凝固点有晶体析出，现象明显，容易观察；ü 尤其适用于不宜加热和某些挥发性溶质；ü 重复测定溶液浓度不变凝固点降低的应用凝固点测定Application of Freezing Point Depression 丙三醇丙三醇（甘油）（甘油）乙二醇乙二醇凝固点降低的应用发动机防冻剂防冻液：低冰点、高沸点 Application of Freezing Point Depression CaCl2凝固点降低的应用道路防冻剂Application of Freezing Point Depression This frog is frozen, but the water in it did not turn This frog is frozen, but the water in it did not turn into ice crystals, which would have ruptured the into ice crystals, which would have ruptured the cells in its body. Why didn’t ice crystals form?cells in its body. Why didn’t ice crystals form?血液和细胞中的葡萄糖和甘油可血液和细胞中的葡萄糖和甘油可血液和细胞中的葡萄糖和甘油可血液和细胞中的葡萄糖和甘油可防止水结冰防止水结冰防止水结冰防止水结冰。
Application of Freezing Point Depression Dissolved sugars also play a role in helping plants to be frost tolerant. Application of Freezing Point Depression 几个实验 ① 蔗糖溶液与水混合混合； ② 蔗糖溶液与水分隔在半半透透膜膜两侧，有何现象？四、稀溶液的依数性---渗透压力 纯 水扩散现象扩散现象（（Diffuse））：：在任何纯溶剂与溶液之间或两种不同浓度的溶液相互接触时都可发生扩散现象在纯水中加入少许蔗糖 渗透实验水或稀水或稀溶液溶液浓溶液浓溶液半透膜半透膜（一）渗透现象和渗透压力 水分子通过半透膜从纯水进入溶液或从稀溶液进入较浓溶液的现象称为渗透渗透渗透渗透(O(Osmosissmosis) ) 渗透的原因：半透膜两侧溶液单单位位体体积积内内溶剂分子数(溶溶溶溶剂剂剂剂浓浓浓浓度度度度)不同，溶剂分子从稀溶液向浓溶液扩散速率大大大大于于于于从浓溶液向稀溶液扩散速率，膜两侧相互的迁移量不相等，表现出从稀溶液向浓溶液的净迁移净迁移净迁移净迁移现象。
一）渗透现象和渗透压力 渗透现象会无止境地进行下去吗渗透现象会无止境地进行下去吗? 渗透压力渗透压力 加压阻加压阻止渗透止渗透p=π（一）渗透现象和渗透压力 为阻止渗透的发生，在浓溶液的液面上施加的恰好能阻止渗透进行的一额外压力称为溶液的渗渗渗渗透透透透压压压压力力力力( (Osmotic Osmotic pressurepressure) )单位: Pa或kPa浓溶液浓溶液半透膜半透膜水或稀水或稀溶液溶液水或稀水或稀溶液溶液浓溶液浓溶液半透膜半透膜 综上所述—— ① 渗渗透透原原因因（条件）：A. 半透膜； B.半透膜两侧相同体积的液体中水分子数目不相等； ② 渗渗透透方方向向：溶剂分子从纯溶剂向溶液或者从稀溶液侧向浓溶液侧迁移；（一）渗透现象和渗透压力 (二) 渗透压力与浓度、温度的关系 其中： cB — 物质的量浓度 (mol·L-1) R — 常数 8.314 J·K-1·mol-1 T — 绝对温度 (273 + t)K非电解质稀溶液的渗透压力为：（范托夫公式） 测定出非电解质稀溶液的渗透压力，可以计算溶质的摩尔质量：渗渗透透压压力力法法不不宜宜测测定定小小分分子子溶溶质质的的摩摩尔尔质质量量，，适适用用于于测测定定高高分分子化合物的摩尔质量子化合物的摩尔质量例题渗透压的应用Application of Osmotic pressure 渗透压测定应用在中草药的药理分析，药品和试剂的研制、生产、监测。
2010年版《中国药典》将渗透压摩尔浓度检查作为注射剂的必检项目例题渗透压的应用Application of Osmotic pressure渗透压测定 Eventually the salt concentration will become too high, so some must be drained out. 反渗透(Reverse osmosis) ：：当外加的压力超过了渗透压，则反而会使溶液中的溶剂向纯溶剂方向流动，而使纯溶剂的体积增加，这个过程是渗透的逆过程渗透压的应用Application of Osmotic pressure （三）B 的渗透浓度 渗渗渗渗透透透透浓浓浓浓度度度度（（（（OsmolarityOsmolarity））））指溶液中能产生渗透效应的溶质B的微粒（分分分分子子子子或或或或离离离离子子子子））））的浓度总和；单位：mol·L-1或 mmol·L-1B 的渗透浓度定义为： 非非电解质溶液，cos,B =cB；弱弱电解质溶液，cos,B=cB(未电离分子)+cB(部分电离产生的离子)；强强电解质溶液：cos,B=cB (全部电离产生的离子)；例题 两个渗渗透透浓浓度度相相等等的溶液，其渗透压也相等，我们称这两个溶液为等渗等渗溶液。
同理，较浓的溶液称为高高渗渗溶液；较稀的溶液称为低渗低渗溶液三）B 的渗透浓度 生理等渗溶液生理等渗溶液：：生理低渗溶液生理低渗溶液：：生理高渗溶液生理高渗溶液：： 1．生理等渗溶液、低渗溶液和高渗溶液 正常人血浆的渗透浓度为280~320mmol·L-1渗透浓度280~320 mmol·L-1cos＜280 mmol·L-1cos＞ 320 mmol·L-1医学上规定：（四）渗透压力在医学上的意义例题 正常形态正常形态 质壁分离质壁分离 溶血溶血 (a) 在生理盐水中在生理盐水中 (b) 在在高高渗渗 NaCl 溶液中溶液中 (c) 在在低低渗渗 NaCl 溶液中溶液中 红细胞在不同浓度红细胞在不同浓度 NaC l溶液中的形态示意图溶液中的形态示意图（四）渗透压力在医学上的意义 输入低渗溶液，会使红血球破裂出现溶血现象输入高渗溶液时，红血球皱缩易粘合在一起而成“团块”，这些团块在小血管中，便可能形成“血栓”四）渗透压力在医学上的意义临床输液为什么用9.00 g/L NaCl 溶液作为补液？ 1. 生理盐水(0.154 mol·L-1或9.0 g·L-1 NaCl溶液)2. 0.278 mol·L-1或50 g·L-1葡萄糖溶液（近似于280 mmol·L-1）。
3. 0.149 mol·L-1或12.5 g·L-1碳酸氢钠溶液临床上常用的等渗溶液有哪些？（四）渗透压力在医学上的意义 如给病人换药时，通常用与组织细胞液等渗的生理盐水冲洗伤口 配制的眼药水也必须与眼粘膜细胞的渗透压力相同四）渗透压力在医学上的意义 Ø1、0.513mol·L-1NaCl溶液Ø2、0.278mol·L-1葡萄糖氯化钠溶液（是生理盐水中含0.278mol·L-1葡萄糖）Ø3、2.78mol·L-1葡萄糖溶液临床上常用的高渗溶液（四）渗透压力在医学上的意义 •用于各种休克、呼吸心跳骤停及外科危重患者的监测有以上病情均可发生高渗血症如血浆渗透压浓度大于330 mmol l / L 时预后严重，大于350 mmol l / L 有死亡危险• 监测人工透析•指导脱水药的应用•尿渗透压（Uosm ) ：测定尿渗透压可以作为判断肾脏浓缩及稀释功能的重要指标正常成人清晨第一次尿渗透浓度为700 一1400 mmol l / L ，小于620 mmol l / L 说明浓缩功能障碍此外，急性肾衰时，尿渗透压与血浆渗透压的比值＞1 . 05（四）渗透压力在医学上的意义临床上的应用 2．晶体渗透压力和胶体渗透压力 由小分子和小离子所产生的渗透压力称为晶体渗透压力晶体渗透压力。
如：电解质、氨基酸、葡萄糖等 由大分子和大离子所产生的渗透压力称为胶体渗透压力胶体渗透压力如：蛋白质、糖类、脂肪等 血浆的渗透压力主要是晶体渗透压力，而胶体渗透压力很小在37℃ 时，血浆的渗透压力为 770 kPa，其中胶体渗透压力仅约为 4 kPa （四）渗透压力在医学上的意义 晶体渗透压力l细胞膜:只允许水分子透过，而其他分子和离子不能透过，l水分子的渗透方向主要取决于晶体渗透压力晶体渗透压力对维持细胞内、外盐水的相对平衡起着重要作用l当人体缺水时，细胞外液中盐的浓度就会相对升高，造成细胞内失水l大量饮水或输入过多的葡萄糖溶液，会造成细胞外液的晶体渗透压力减小，细胞外液的水分子进入细胞内液，使细胞肿胀，严重时可引起水中毒 胶体渗透压力l毛细血管壁：允许水分子和各种盐类的离子透过，只有蛋白质的分子或离子不能透过l蛋白质分子或离子产生的胶体渗透压力虽然很小，但对维持血容量和血管内、外的水盐的相对平衡起着重要作用–当血浆蛋白的浓度下降时，血浆的胶体渗透压力也随之降低，结果水分子和盐类离子由血浆进入组织液，而使血容量降低，组织液增多，形成水肿。
临床上对大面积烧伤或失血等原因造成血容量下降的病人进行补液时，由于这类病人的血浆蛋白损失很多，血浆胶体渗透压力下降，不能单纯补充晶体溶液(如生理盐水等),还要同时输入血浆或右旋糖酐等血浆代用品，才能恢复胶体渗透压力和增加血容量 小 结定义及符号单位定义及符号单位质量分数质量分数——物质的量浓度物质的量浓度mol·m-3或mol·L-1体积分数——摩尔分数——质量浓度kg·m-3 或g·L-1质量摩尔浓度质量摩尔浓度mol·kg-1分子浓度m-3 或L-1——————溶液浓度的表示方法注意: 质量分数、摩尔分数、质量摩尔浓度的数值不不不不随温度温度温度温度变化；注射液注射液注射液注射液应同时标明质量浓度、物质的量浓度注意：稀水溶液中，cB≈bB掌握：浓度换算 小 结非电解质稀溶液依数性数学表达式意义及应用蒸气压下降沸点升高凝固点降低渗透压力可用于测定MB测定MB测定高分子化合物的MB、临床意床意义 思考难挥发非电解质稀溶液的依数性计算公式对于难挥发电解质稀溶液是否适用？为什么？ 小 结电解质稀溶液依数性数学表达式意义及应用蒸气压下降沸点升高可用于测定MB凝固点降低测定MB，渗透压力测定高分子化合物的MB、临床意床意义注意：对于电解质溶液，浓度是指溶液中溶质B的微粒（分子或离子）分子或离子）分子或离子）分子或离子）的浓度总和，i 为校正因子(Vant’f系数)。
极稀溶液中•AB型电解质，i 趋近于2 (如KCl) •AB2或A2B型电解质, i 趋近于3 (如MgCl2) 溶液越稀， i 值越大小 结 作作 业业P23 11、14、15、17 1、哪些浓度表示方法与温度无关？课堂练习答案：质量分数、摩尔分数和质量摩尔浓度 课堂练习1、临床上用的等渗溶液有 (a)生理盐水；(b)12.5 g·L-1NaHCO3；(c)18.7 g·L-1 乳酸钠(NaC3H5O3)，若按下列比例混合，试问这几个溶液是等渗、高渗、低渗？ (1) (a) + (c) (2) (b) + (a) (3) 在(a) (b) (c) 溶液任取二种任意体积比混合答案：三种溶液均为等渗溶液 课堂练习答案：前者无变化，后者将溶解1、取两小块冰，分别放在温度均为 0℃的纯水和盐水中，前者将 ；后者将 1. 下列溶液的渗透压由大到小的顺序是( ) ① c(C6H12O6)＝0.1 mol/L ② c(Na2CO3)＝0.1 mol/L ③ c(Na3PO4)＝0.1 mol/L ④ c(NaCl)＝0.1 mol/L A．①＞②＞③＞④ B．③＞②＞④＞① C．③＞②＞①＞④ D．①＞④＞②＞③课堂练习 2. 溶质的质量摩尔浓度均为0.10 mol/kg的C6H12O6溶液、NaCl溶液、MgSO4溶液和K2CO3溶液中，蒸气压最大的是 ；蒸气压最小的是 ；沸点最高的是 ；凝固点最高的是 。
答案：C6H12O6溶液； K2CO3溶液；K2CO3溶液；C6H12O6溶液答案：B 1、正常人血浆的渗透浓度范围为 ，将红细胞放在300 mmol/L的NaCl溶液中，红细胞发生的变化是 课堂练习2、计算MB:答案：280~320 mmol·L-1，无变化 课堂练习 一密闭容器中装入半杯纯水和半杯蔗糖水，放置一段时间后，有何现象？ The end 。