第三章溶液与胶溶液

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1、第三章第三章 溶液和胶体溶液溶液和胶体溶液全国高等医药教材建设研究会全国高等医药教材建设研究会 卫生部十一五规划教材卫生部十一五规划教材内容提要内容提要第一节第一节 溶液溶液第二节第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性第三节第三节 胶体溶液胶体溶液教学基本要求 1.掌握溶液组成标度的表示方法及有关计算、渗透压的基本概念、溶胶和高分子化合物溶液的组成。 2.熟悉溶胶的形成及胶粒带电的原因、溶胶的稳定性和聚沉、高分子化合物溶液和凝胶的基本性质。 3.了解稀溶液的依数性的基本内容及其计算。溶液和胶体溶液溶液和胶体溶液 自然界中常见的一类分散体系。自然界中常见的一类分散体系。 一种物质或几种物质分散在另

2、一种物质中所一种物质或几种物质分散在另一种物质中所形成的体系称为分散体系，简称分散系。形成的体系称为分散体系，简称分散系。 其中被分散的物质称为分散相或分散质；而其中被分散的物质称为分散相或分散质；而容纳分散相的连续介质称为分散介质或分散剂。容纳分散相的连续介质称为分散介质或分散剂。 第三章第三章 溶液和胶体溶液溶液和胶体溶液分散系类型及其特征分散系类型及其特征分散系类型分散系类型分散相组成分散相组成分散相分散相粒子直径粒子直径特征特征分子和离子分子和离子分散系分散系真溶液真溶液 低分子或离子低分子或离子100nm非均相、不透明、非均相、不透明、不均匀不均匀 乳浊液乳浊液液体小滴液体小滴100

3、nm不稳定、能自动分层不稳定、能自动分层 平常所说的平常所说的“溶液溶液”，也称为，也称为“真溶液真溶液”，其中被分散的物质为小的离子或分子，所以属，其中被分散的物质为小的离子或分子，所以属于离子或分子分散系。于离子或分子分散系。 溶液可分为气态溶液、液态溶液和固态溶液。溶液可分为气态溶液、液态溶液和固态溶液。通常所说的溶液是指液态溶液，在液态溶液中，通常所说的溶液是指液态溶液，在液态溶液中，水溶液是最常见的。水溶液是最常见的。 第一节溶液第一节溶液 人体内的血液、细胞人体内的血液、细胞内液、细胞外液以及其它内液、细胞外液以及其它的体液都是溶液，人体内的体液都是溶液，人体内的化学反应都是在溶液

4、中的化学反应都是在溶液中进行的。营养物质的消化、进行的。营养物质的消化、吸收等无不与溶液有关。吸收等无不与溶液有关。 第一节溶液第一节溶液 溶液的形成过程就是溶质溶解于溶剂的过程，它总是伴有体积、颜色以及能量的变化。 溶质的溶解过程和溶解后的状态与溶质和溶剂双方的性质有关。第一节溶液第一节溶液一、溶解和水合作用一、溶解和水合作用 在乙醇溶液中，溶在乙醇溶液中，溶质以分子的形式存在，以分子的形式存在，这种溶液不具种溶液不具有有导电性，称性，称为非非电解解质溶液。葡萄糖溶液也是非溶液。葡萄糖溶液也是非电解解质溶溶液。液。 在在NaCl溶解溶解过程中，溶程中，溶质以离子的形式离开固相，以离子的形式离

5、开固相，进入溶液，入溶液，这种溶液具有种溶液具有导电性，称性，称为电解解质溶液。溶液。 溶溶质的阳、阴离子分的阳、阴离子分别吸引水分子中的氧和吸引水分子中的氧和氢原子，使原子，使得每个离子都被水分子包得每个离子都被水分子包围，形成水合离子，形成水合离子，这种种现象称象称为水合作用，也称溶水合作用，也称溶剂化作用或水化作用。化作用或水化作用。第一节溶液第一节溶液 水化作用的水化作用的结果是水分子在溶果是水分子在溶质表面表面产生定向排列，生定向排列，形成水化形成水化层，即水化膜。，即水化膜。 水化膜使离子的水化膜使离子的稳定性大大提高。定性大大提高。 离子离开晶体需要吸收能量，而它离子离开晶体需要

6、吸收能量，而它们与溶与溶剂分子相互分子相互吸引、生成水合离子会吸引、生成水合离子会释放能量，放能量，这两种能量的相两种能量的相对大小，大小，决定着溶解决定着溶解过程是吸程是吸热还是放是放热。第一节溶液第一节溶液在指定温度下，在指定温度下，单位体位体积（如（如1L）饱和溶和溶液中所含溶液中所含溶质的量（的量（g或或mol）称）称为溶解度。溶解度。相溶相似原理：相溶相似原理：“相似相似”是指溶是指溶质与溶与溶剂在在结构上相似；构上相似；“相溶相溶”是指溶是指溶质与溶与溶剂彼此互溶。彼此互溶。 第一节溶液第一节溶液 溶液的组成标度是指一定量的溶液或溶剂中溶液的组成标度是指一定量的溶液或溶剂中所含溶质

7、的量，其表示方法可分为两大类，一类所含溶质的量，其表示方法可分为两大类，一类是用溶质和溶剂的相对量表示，另一类是用溶质是用溶质和溶剂的相对量表示，另一类是用溶质和溶液的相对量表示。和溶液的相对量表示。 由于溶质、溶剂或溶液使用的单位不同，浓由于溶质、溶剂或溶液使用的单位不同，浓度的表示方法也不同。度的表示方法也不同。 第一节溶液第一节溶液二、溶液的组成标度二、溶液的组成标度 世界卫生组织提议：在医学上表示体液中物世界卫生组织提议：在医学上表示体液中物质的含量时，凡是相对分子质量（或相对原子质质的含量时，凡是相对分子质量（或相对原子质量）已知的物质，均应采用物质的量浓度；对于量）已知的物质，均应

8、采用物质的量浓度；对于相对分子质量未知的物质，暂时可用质量浓度。相对分子质量未知的物质，暂时可用质量浓度。 第一节溶液第一节溶液（一）物质的量浓度（一）物质的量浓度第一节溶液第一节溶液例例 正常人正常人100ml血清中含血清中含100mg葡萄糖，葡萄糖，计算血清算血清中葡萄糖的物中葡萄糖的物质的量的量浓度。度。解：根据 得5.6mmol/L第一节溶液第一节溶液（二）质量浓度和质量摩尔浓度（二）质量浓度和质量摩尔浓度 质量摩尔浓度与体质量摩尔浓度与体积无关，故不受温度变积无关，故不受温度变化的影响，常用于稀溶化的影响，常用于稀溶液依数性的研究。对于液依数性的研究。对于较稀的水溶液来说，质较稀的水

9、溶液来说，质量摩尔浓度近似等于其量摩尔浓度近似等于其物质的量浓度。物质的量浓度。第一节溶液第一节溶液 例：中国药典规定，生理盐水的规格是0.5L生理盐水中含NaCl 4.5g，则生理盐水的质量浓度是多少？解：已知 mNaCl = 4.5g V= 0.5L 答：生理盐水的质量浓度是9g/L。第一节溶液第一节溶液（三）质量分数、体积分数和摩尔分数（三）质量分数、体积分数和摩尔分数均是量纲为均是量纲为1 1的量。的量。 解：已知解：已知酒精酒精0.95 V= 800ml 例：例：中国中国药典典规定，定，药用酒精用酒精 酒精酒精0.95。问：800ml 药用酒精中含用酒精中含纯酒精多少毫升？酒精多少毫

10、升？第一节溶液第一节溶液VB = V答：答：800ml 药用酒精中含用酒精中含纯酒精酒精760毫升。毫升。解：已知解：已知 HCl=0.37 V= 500ml =1.17Kg/L 例：市售例：市售浓盐酸的酸的质量分数量分数为HCl=0.37， =1.17kg/L，500ml 浓盐酸中含酸中含 HCl多少克？多少克？第一节溶液第一节溶液 mB =Bm第二节第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性一般地说，溶液的性质既与溶质的本性有关，也一般地说，溶液的性质既与溶质的本性有关，也 与溶质的浓度有关。与溶质的浓度有关。还有一类溶液的性质只与溶质的浓度有关。溶液还有一类溶液的性质只与溶质的浓度有关。溶液的

11、这类性质仅由其中所含溶质分子的数目决定，而与的这类性质仅由其中所含溶质分子的数目决定，而与溶质的本性无关，称作稀溶液的依数性。溶质的本性无关，称作稀溶液的依数性。 稀溶液的依数性是稀溶液的依数性是蒸气压下降、沸点升高、凝固蒸气压下降、沸点升高、凝固点下降和渗透压。点下降和渗透压。 第二节第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性一、蒸气压下降一、蒸气压下降液体蒸气压示意图（一）蒸气压（一）蒸气压第二节第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性 在一定温度下，当液相蒸发速率与气相凝结在一定温度下，当液相蒸发速率与气相凝结速率相等时，液相和气相达到平衡，此时蒸气所速率相等时，液相和气相达到平衡，此时蒸气所具有

12、的压力称为该温度下液体的饱和蒸气压，简具有的压力称为该温度下液体的饱和蒸气压，简称蒸气压。称蒸气压。第二节第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性 1. 1.蒸汽压与液体的本性有关。不同物质蒸气压不蒸汽压与液体的本性有关。不同物质蒸气压不同。同。 2.2.蒸汽压与温度有关。温度不同，同一液体的蒸蒸汽压与温度有关。温度不同，同一液体的蒸气压亦不相同。温度升高时，液体的蒸气压增大。气压亦不相同。温度升高时，液体的蒸气压增大。 3.3.固体物质也具有一定的蒸气压。但一般较小。固体物质也具有一定的蒸气压。但一般较小。 第二节第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性（二）溶液的蒸气压下降（二）溶液的蒸气压下降在

13、一定的温度下，纯水在一定的温度下，纯水的蒸气压是一个定值。若在的蒸气压是一个定值。若在纯水中溶入少量难挥发非电纯水中溶入少量难挥发非电解质（如蔗糖、甘油等）后，解质（如蔗糖、甘油等）后，则发现在同一温度下，稀溶则发现在同一温度下，稀溶液的蒸气压总是低于纯水的液的蒸气压总是低于纯水的蒸气压。蒸气压。 实验结论：实验结论： 溶液的蒸气压比纯溶液的蒸气压比纯溶剂低，溶液浓度溶剂低，溶液浓度越大，蒸气压下降越大，蒸气压下降越多。越多。第二节第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性为什么蒸气压会下降为什么蒸气压会下降? ? 难挥发非电解质稀难挥发非电解质稀溶液在一定温度下达到溶液在一定温度下达到平衡时，液面

14、上方溶剂平衡时，液面上方溶剂分子的数目比纯溶剂液分子的数目比纯溶剂液面上方的少，因此难挥面上方的少，因此难挥发非电解质的蒸气压要发非电解质的蒸气压要比纯溶剂的低，这种现比纯溶剂的低，这种现象就称为溶液的蒸气压象就称为溶液的蒸气压下降下降 。第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性 在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶质的摩尔分数或质量摩尔浓度成正比，压下降与溶质的摩尔分数或质量摩尔浓度成正比，即只取决于一定量溶剂所含溶质的质点数，而与溶即只取决于一定量溶剂所含溶质的质点数，而与溶质的种类无关。质的种类无关。p=KbB第二第二节 稀溶液的依数

15、性稀溶液的依数性二、沸点升高二、沸点升高 沸点沸点液体的沸点是指其蒸汽压等液体的沸点是指其蒸汽压等于外界大气压力时的温度。于外界大气压力时的温度。 液体的沸点与外液体的沸点与外压有关，外有关，外压越大，越大，沸点就越高。液体在沸点就越高。液体在101.325kPa下的沸点下的沸点称称为正常沸点。正常沸点。第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性难挥发非电解质难挥发非电解质溶液的沸点升高只与溶液的沸点升高只与溶质的质量摩尔浓度溶质的质量摩尔浓度有关成正比，与溶质有关成正比，与溶质的本性无关。的本性无关。Tb=KbbB第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性三、凝固点下降三、凝固点下降 凝固点凝固

16、点当物质液相蒸汽压与固相当物质液相蒸汽压与固相的蒸汽压相等，且能平衡共存时的温度。的蒸汽压相等，且能平衡共存时的温度。 溶液的凝固点是指溶液中溶剂开始溶液的凝固点是指溶液中溶剂开始凝固时的温度。凝固时的温度。第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性难挥发非电解质溶难挥发非电解质溶液的凝固点降低与溶质液的凝固点降低与溶质的质量摩尔浓度有关成的质量摩尔浓度有关成正比。与溶质的本性无正比。与溶质的本性无关。关。Tf=KfbB第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性 例：将例：将2.76克甘油溶于克甘油溶于200克水中，克水中，测得凝固点下得凝固点下降降值为0.279K，试求甘油的摩求甘油的摩尔尔质量

17、（水的量（水的Kf=1.86）。）。解： 设甘油摩尔质量为M bB=(2.76 / M) /(20010-3) mol/kg Tf=KfbB0.279 = 1.862.76/ (M20010-3)M = 1.862.76/(2000.27910-3)=92.0g/mol第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性四、溶液的渗透压四、溶液的渗透压 为什么人什么人们在海水中游泳在海水中游泳时，会会觉得眼球得眼球胀痛？痛？ 为什么医生在什么医生在为病人大量病人大量输液液时，要用，要用 9.0gL-1 的的 NaCl 溶液（又溶液（又称生理称生理盐水）或水）或 50gL-1 葡萄糖溶液葡萄糖溶液？第二第二

18、节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性（一）渗透现象和渗透压（一）渗透现象和渗透压p 扩散扩散p 半透膜半透膜p 渗透现象渗透现象p 渗透产生的原因渗透产生的原因p 产生渗透的条件产生渗透的条件p 渗透平衡渗透平衡p 渗透压渗透压讨论实验讨论实验讨论实验讨论实验第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性如果我们把一滴蓝色溶液加入到一杯纯水中，如果我们把一滴蓝色溶液加入到一杯纯水中，不一会儿，杯子里的水就会变成蓝色，在这个过程不一会儿，杯子里的水就会变成蓝色，在这个过程中，蓝色分子由上层进入下层，而水分子由下层进中，蓝色分子由上层进入下层，而水分子由下层进入上层，直到混合均匀，浓度一致，这个过程就叫入上

19、层，直到混合均匀，浓度一致，这个过程就叫做扩散。做扩散。这是溶液和纯水直接接触的情况。这是溶液和纯水直接接触的情况。 扩散扩散分子的运动和迁移分子的运动和迁移第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性半透膜是一种只允许某些物质通过，而不允许半透膜是一种只允许某些物质通过，而不允许另外一些物质透过的多孔薄膜。另外一些物质透过的多孔薄膜。 半透膜半透膜 据可透过的据可透过的物质微粒种类的不同，半透物质微粒种类的不同，半透膜可以分为膜可以分为理想半理想半透膜透膜和和非理想半透膜非理想半透膜。第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性 理想半透膜：理想半透膜： 只只允允许许溶溶剂剂水水分分子子通通过过，而

20、而其其它它物物质质分分子子或或离离子子均均不不能能通通过过的的半半透透膜膜为为理理想想半半透透膜膜：如如：火火棉棉胶胶，亚亚铁铁氰氰化化铜铜半半透透膜。膜。 非理想半透膜：非理想半透膜： 除除了了让让溶溶剂剂水水分分子子通通过过外外，还还可可择择性性地地让让某某些些溶溶质质分分子子或或离离子子通通过过的的半半透透膜膜为为非非理理想想半半透透膜膜。如如玻玻璃璃纸纸、硫硫酸酸纸纸、生物体内的细胞膜、毛细血管壁等。生物体内的细胞膜、毛细血管壁等。第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性渗透现象渗透现象可以看到渗透是在这可以看到渗透是在这种特定条件下的扩散。种特定条件下的扩散。用理想半透膜将溶液与纯水

21、隔开，一开始，溶用理想半透膜将溶液与纯水隔开，一开始，溶液和纯水的液面一样高，过一段时间，溶液液面比液和纯水的液面一样高，过一段时间，溶液液面比纯水的液面高出一些，再过一段时间，液面还会再纯水的液面高出一些，再过一段时间，液面还会再升高一些，这说明了什么？升高一些，这说明了什么？说明了，水通过半透膜由纯溶剂（纯水）进入说明了，水通过半透膜由纯溶剂（纯水）进入了溶液。这种溶剂分子通过半透膜向溶液扩散的自了溶液。这种溶剂分子通过半透膜向溶液扩散的自发过程叫做渗透现象。发过程叫做渗透现象。第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性渗透产生的原因渗透产生的原因据以上分析可知，由据以上分析可知，由于溶于溶

22、质不能通不能通过半透膜，半透膜，而水分子可以自由往来，而水分子可以自由往来，以致于水分子由以致于水分子由纯水一水一边进入溶液的速度比相反的入溶液的速度比相反的过程速度大，即：程速度大，即：V V扩散散不不同，在宏同，在宏观上表上表现为溶液溶液一一侧液面的升高，液面的升高，产生渗生渗透透现象。象。这就是就是产生渗透生渗透现象的原因。象的原因。第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性（1 1）必须有半透膜的存在。）必须有半透膜的存在。 （2 2）膜两侧液体存在浓度差。）膜两侧液体存在浓度差。 产生渗透的条件产生渗透的条件有了浓度差才会有水分子向两侧扩有了浓度差才会有水分子向两侧扩散速度的差异。散速

23、度的差异。第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性渗透平衡渗透平衡 液面升至一定高度后，膜内的静水压力增大，而使膜内外水分子向相反方向扩散的速度相等，这时膜内液面不再升高，体系处于渗透平衡状态。 第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性渗透压渗透压 渗透压的定义：渗透压的定义： 将纯水与溶液用（理想）半透膜隔开，为阻止渗透现象的发生达到的动态平衡，而施加在溶液液面的压力。第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性 (1)(1)浓浓度度不不同同的的溶溶液液用用半半透透膜膜隔隔开开, ,为为保保持持膜膜两两侧侧液液面面不不变变且且达达到到渗渗透透平平衡衡所所需需在在浓浓溶溶液液液液面面上上增增加的压

24、力是两溶液渗透压之差。加的压力是两溶液渗透压之差。 (2)(2)渗渗透透方方向向: :溶溶剂剂分分子子总总是是从从浓浓度度小小的的溶溶液液( (或或纯纯溶溶剂剂) )通通过过半半透透膜膜向向浓浓度度大大的的溶溶液液渗渗透透。结结果果使浓度趋于平均化。使浓度趋于平均化。 注意注意: :第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性当把相同体积的稀溶液和浓溶液分别置于一当把相同体积的稀溶液和浓溶液分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔。稀溶液中的溶容器的两侧，中间用半透膜阻隔。稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜向浓溶液一侧流动，浓溶液剂将自然穿过半透膜向浓溶液一侧流动，浓溶液一侧液面会比稀溶液的液面高出一定

25、高度，形成一侧液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即为为渗透压渗透压。若在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力若在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为为反渗透反渗透。第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性医学上以反渗透法的技术来洗肾（血液透析）医学上以反渗透法的技术来洗肾（血液透析）及海水净化。反渗透膜可以将重金属、农药、细及海水净化。反渗透膜可

26、以将重金属、农药、细菌、病毒、杂质等彻底分离，整个工作原理均采菌、病毒、杂质等彻底分离，整个工作原理均采用物理法，不添加任何杀菌剂和化学物质，所以用物理法，不添加任何杀菌剂和化学物质，所以不会发生化学变相。并且，反渗透膜并不会分离不会发生化学变相。并且，反渗透膜并不会分离溶解氧，通过此法生产得出的纯水是活水，喝起溶解氧，通过此法生产得出的纯水是活水，喝起来清甜可口。来清甜可口。第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性反向渗透用于海水淡化反向渗透用于海水淡化第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性家用净水装置（利用反向渗透原理）家用净水装置（利用反向渗透原理）第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依

27、数性（二）渗透（二）渗透压与溶液与溶液浓度和温度的关系度和温度的关系四、溶液的渗透压四、溶液的渗透压 19世世纪末，德国植物学家菲弗末，德国植物学家菲弗尔尔(W.pfeffer)在研究植物在研究植物细胞胞时就就发生了溶液具有渗透生了溶液具有渗透压，并，并首先使用首先使用亚铁氰化化铜半透膜来半透膜来测定蔗糖溶液的渗定蔗糖溶液的渗透透压。第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性范特荷甫定律范特荷甫定律 荷兰化学家范特荷甫荷兰化学家范特荷甫荷兰化学家范特荷甫荷兰化学家范特荷甫(Van(Van(Van(Van，t Hoff,st Hoff,st Hoff,st Hoff,s) ) ) ) 对于稀溶液来

28、于稀溶液来说，渗透，渗透压与溶液的与溶液的浓度、温度的度、温度的乘乘积成正比，它成正比，它们的比例常数就是气体的状的比例常数就是气体的状态方程式方程式中的常数中的常数R这就是著名的范特荷甫定律。就是著名的范特荷甫定律。V = nB RT = cB RT bBRT第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性 定律适用的范定律适用的范围： 难挥发非非电解解质稀溶液。稀溶液。 定律的意定律的意义： 在一定的温度下，在一定的温度下，难挥发非非电解解质稀溶液的渗透稀溶液的渗透压只与只与单位体位体积溶液中所含溶溶液中所含溶质质点的数目成正比，点的数目成正比，而与溶液的本性没有关系。而与溶液的本性没有关系。所以

29、渗透所以渗透压是稀溶液的重要依数性。是稀溶液的重要依数性。第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性强电解质溶液的渗透压强电解质溶液的渗透压 范特荷甫定律只适用于难挥发非电解质稀溶液。范特荷甫定律只适用于难挥发非电解质稀溶液。那么，强电解质溶液就没有渗透压呢？那么，强电解质溶液就没有渗透压呢？实际上并不是没有渗透压，只不过强电解质溶实际上并不是没有渗透压，只不过强电解质溶液的渗透压并不能简单地使用范特荷甫方程式进行计液的渗透压并不能简单地使用范特荷甫方程式进行计算，要进行进一步的校正。算，要进行进一步的校正。 其中其中i i 值为强电解质一值为强电解质一个单位所能电离出的粒子总个单位所能电离出的

30、粒子总数数, NaCl , NaCl 的的 i i = 2= 2，CaClCaCl2 2 的的 i = 3, Nai = 3, Na3 3POPO4 4 的的 i = 4 i = 4 等以此类推。等以此类推。 i bBRT第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性（三）渗透压在医学上的意义（三）渗透压在医学上的意义四、溶液的渗透压四、溶液的渗透压能产生渗透压力的物质（分子、离子）统称为渗能产生渗透压力的物质（分子、离子）统称为渗透活性物质，医学上用渗透浓度表示渗透活性物质的透活性物质，医学上用渗透浓度表示渗透活性物质的总浓度，单位为总浓度，单位为mmol/Lmmol/L，符号为，符号为CosCo

31、s，它表示单位体，它表示单位体积溶液中所含渗透活性物质的总质点数。积溶液中所含渗透活性物质的总质点数。1.1.渗透浓度渗透浓度第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性 2.2.等等渗、低渗、高渗溶液渗、低渗、高渗溶液医学界常把人体的正常血浆作为比较的标准。医学界常把人体的正常血浆作为比较的标准。人体正常血浆的渗透浓度值在人体正常血浆的渗透浓度值在280280320 320 mOsmol/L mOsmol/L 之间，其它溶液的浓度与其对比较：之间，其它溶液的浓度与其对比较：-280320mOsmol/L- 低渗溶液低渗溶液 等渗溶液等渗溶液 高渗溶液高渗溶液A A 在生理盐水中在生理盐水中B B

32、 在较浓的在较浓的NaClNaCl溶液中溶液中C C 在较稀的在较稀的NaClNaCl溶液中溶液中红细胞逐渐胀大，最后破裂，释放红细胞逐渐胀大，最后破裂，释放出红细胞内的血红蛋白使溶液染成出红细胞内的血红蛋白使溶液染成红色，即溶血。这是因为红细胞内红色，即溶血。这是因为红细胞内液的渗透压力高于浓液的渗透压力高于浓NaCl溶液，细溶液，细胞外的水向细胞内渗透引起。胞外的水向细胞内渗透引起。 将将将将红红红红细细细细胞胞胞胞置置置置于于于于不不不不同同同同浓浓浓浓度度度度的的的的NaClNaCl溶溶溶溶液液液液中中中中，在显微镜下观察发现：在显微镜下观察发现：在显微镜下观察发现：在显微镜下观察发现

33、：第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性 红细胞逐渐皱缩，皱缩的红细红细胞逐渐皱缩，皱缩的红细胞互相聚结成团。这是因为红细胞胞互相聚结成团。这是因为红细胞内液的渗透压力低于浓内液的渗透压力低于浓NaCl溶液，溶液，红细胞内的水向外渗透引起。红细胞内的水向外渗透引起。 红细胞的形态没有什么改红细胞的形态没有什么改变，因为生理盐水与红细胞内变，因为生理盐水与红细胞内液的渗透压力相等，细胞内外液的渗透压力相等，细胞内外液处于渗透平衡状态。液处于渗透平衡状态。第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性例：配制例：配制1.0%尿素溶液尿素溶液500cm3，测得得该尿素溶尿素溶液的冰点液的冰点为272.6

34、9K，需加入多少克葡萄糖才能使其，需加入多少克葡萄糖才能使其等渗？等渗？解：已知水的解：已知水的Kf1.86，1.0%尿素溶液的尿素溶液的Tf=273272.690.31K生理等渗溶液的生理等渗溶液的Tf=0.52K1.0%尿素溶液与生理等渗溶液的冰点下降尿素溶液与生理等渗溶液的冰点下降值差差0.520.310.21K根据根据 Tf= KfbB得得 第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性对于稀溶液于稀溶液 bB c即即 cC6H12O6=0.11moldm1500cm3溶液中含葡萄糖溶液中含葡萄糖为m0.50dm30.11moldm3180gmol19.9g故故1.0%尿素溶液尿素溶液500

35、cm3中中应加入加入9.9g葡萄糖才葡萄糖才能能调节为生理等渗溶液。生理等渗溶液。第二第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性 3. 3.晶体渗透压和胶体渗透压晶体渗透压和胶体渗透压晶体渗透压（晶体渗透压（晶体晶体）：）：由小的低分子物质产生的渗透压。由小的低分子物质产生的渗透压。胶体渗透压（胶体渗透压（胶体胶体）：）：由大的高分子物质产生的渗透压。由大的高分子物质产生的渗透压。主要用于维持毛细血管内外的渗透平衡。主要用于维持毛细血管内外的渗透平衡。主要用于维持细胞内外的渗透平衡。主要用于维持细胞内外的渗透平衡。第三第三节 胶体溶液胶体溶液胶体分散系在自然界中普遍存在，与人类的生胶体分散系在自然界

36、中普遍存在，与人类的生活及环境密切相关，并且在医学上也有其重要的意活及环境密切相关，并且在医学上也有其重要的意义。例如，构成机体组织的蛋白质、核酸、糖原等义。例如，构成机体组织的蛋白质、核酸、糖原等都是胶体物质；血液、细胞液、淋巴液等具有胶体都是胶体物质；血液、细胞液、淋巴液等具有胶体的性质。的性质。胶体分散系包括溶胶和高分子溶液。胶体分散系包括溶胶和高分子溶液。第三第三节 胶体溶液胶体溶液溶胶分散相的粒子有许多分子聚集而成，高溶胶分散相的粒子有许多分子聚集而成，高度分散在不相溶的介质中。度分散在不相溶的介质中。溶胶不是一类特殊的物质，而是任何物溶胶不是一类特殊的物质，而是任何物质都可以存在的

37、一种特殊状态。质都可以存在的一种特殊状态。一、溶胶的性质和结构一、溶胶的性质和结构第三第三节 胶体溶液胶体溶液1 1溶胶的光学性质溶胶的光学性质丁铎尔现象丁铎尔现象（一）溶胶的性质（一）溶胶的性质 在暗室里在暗室里让一束聚焦一束聚焦的光通的光通过溶胶，在与光束溶胶，在与光束垂直的方向可以看到一个垂直的方向可以看到一个圆锥形光柱。形光柱。这一一现象是象是英国物理学家丁英国物理学家丁铎尔尔在在1869年首先年首先发现的，故称的，故称为丁丁铎尔尔现象。象。 第三第三节 胶体溶液胶体溶液2 2溶胶的力学性质溶胶的力学性质布朗运动布朗运动1827年，英国植物学家布朗用年，英国植物学家布朗用显微微镜观察察

38、悬浮在水中的花粉浮在水中的花粉时，发现花粉微粒在不停地做不花粉微粒在不停地做不规则运运动。后来人。后来人们发现其他粒子如胶粒也在不停地其他粒子如胶粒也在不停地进行着不行着不规则的运的运动，并且粒子越小，温度越高，并且粒子越小，温度越高，运运动也就越快。粒子的也就越快。粒子的这种不种不规则运运动称称为布朗运布朗运动。第三第三节 胶体溶液胶体溶液胶粒的胶粒的 Brown 运运动是是由于胶粒受到由于胶粒受到处于不停运于不停运动的分散介的分散介质分子撞分子撞击， 其合力不其合力不为零而引起的。零而引起的。并不需要外加能量，并不需要外加能量，是分子故有的是分子故有的热运运动的表的表现。第三第三节 胶体溶

39、液胶体溶液在生物体内，扩散是物质输送或物质在生物体内，扩散是物质输送或物质分子通过细胞膜的推动力之一。分子通过细胞膜的推动力之一。溶胶的分散相粒子由于溶胶的分散相粒子由于 Brown Brown 运动，运动，能自动地从浓度较高处移向浓度较低处，这能自动地从浓度较高处移向浓度较低处，这种现象称为种现象称为扩散扩散。第三第三节 胶体溶液胶体溶液 溶溶胶胶在在放放置置过程程中中，密密度度大大于于分分散散介介质的的胶胶粒粒，在在重重力力作作用用下下要要沉沉降降下下来来；但但另另一一方方面面由由于于胶胶粒粒的的 Brown 运运动引引起起的的扩散作用又力散作用又力图促使促使浓度均一。度均一。 当当上上述

40、述两两种种方方向向相相反反的的作作用用达达到到平平衡衡时，越越靠靠近近容容器器的的底底部部，单位位体体积溶溶液液中中的的胶胶粒粒的的数数目目越越多多；越越靠靠近近容容器器的的上上方方，单位位体体积溶溶胶胶中中的的胶胶粒粒的的数数目目越越少少，形形成成了了一一定定的的浓度度梯梯度度，这种种现象象称称为沉沉降降平平衡衡。第三第三节 胶体溶液胶体溶液 3 3溶胶的电学性质溶胶的电学性质电泳电泳和电渗和电渗溶胶的电学性质研究较多、应用较广的电动溶胶的电学性质研究较多、应用较广的电动现象是电泳和电渗。这两种电学性质都是由外加现象是电泳和电渗。这两种电学性质都是由外加电势差引起的固相和液相之间的相对移动，

41、说明电势差引起的固相和液相之间的相对移动，说明胶粒带电。胶粒带电。第三第三节 胶体溶液胶体溶液电泳装置电泳装置 将两个电极插入溶胶中，将两个电极插入溶胶中，通直流电后，可以观察到溶胶通直流电后，可以观察到溶胶的胶粒向某一电极方向移动。的胶粒向某一电极方向移动。这种在外加电场作用下，分散这种在外加电场作用下，分散相粒子在分散介质中做定向移相粒子在分散介质中做定向移动的现象称为电泳动的现象称为电泳 。（1 1）电泳）电泳第三第三节 胶体溶液胶体溶液 若设法使胶粒不运动，通直流电后，可以若设法使胶粒不运动，通直流电后，可以观察到介质通过多孔隔膜向带相反电荷的电极观察到介质通过多孔隔膜向带相反电荷的电

42、极移动。这种在外加电场作用下，胶粒固定不动移动。这种在外加电场作用下，胶粒固定不动而液体介质通过多孔性物质定向移动的现象称而液体介质通过多孔性物质定向移动的现象称为电渗。为电渗。（2 2）电渗）电渗第三第三节 胶体溶液胶体溶液（二）胶（二）胶团的的结构构 1胶胶团的的结构构 现以以AgI溶胶的形成溶胶的形成来来说明胶明胶团的的结构。构。 第三第三节 胶体溶液胶体溶液现以现以AgIAgI溶胶的形成来说明胶团的结构：溶胶的形成来说明胶团的结构：制制备 AgI 溶胶溶胶时， AgNO3+KI AgI + KNO3 若若 AgNO3 过量：量：(AgI)m nAg+(n-x)NO-3x+ xNO-3

43、胶核 吸附层 扩散层胶粒胶团第三第三节 胶体溶液胶体溶液现以以AgI溶胶的形成来溶胶的形成来说明胶明胶团的的结构：构：制备 AgI 溶胶时， AgNO3+KIAgI + KNO3 若若 KI 过量：量：(AgI)m nI- (n-x) K+x- xK+ 胶核 吸附层 扩散层胶粒胶团第三第三节 胶体溶液胶体溶液2 2胶粒带电的原因胶粒带电的原因（1）胶胶核核的的选择吸吸附附：胶核的比表面很大，很容易吸附溶液中的离子。实验表明，与胶粒具有相同组成的离子优先被吸附。（2）胶胶粒粒表表面面分分子子的的解解离离：胶粒与溶液中的分散介质接触时，表面分子发生解离，有一种离子进入溶液，而使胶粒带电。为什么胶粒

44、带电为什么胶粒带电? ?第三第三节 胶体溶液胶体溶液（一）溶胶相对稳定的原因（一）溶胶相对稳定的原因二、溶胶的稳定性和聚沉二、溶胶的稳定性和聚沉1.胶粒胶粒带电 同一溶胶中胶粒同一溶胶中胶粒带有相同符号的有相同符号的电荷，由于胶粒之荷，由于胶粒之间相互排斥而不易聚集。并且相互排斥而不易聚集。并且带电越多，斥力越大，胶粒越越多，斥力越大，胶粒越稳定。胶粒定。胶粒带电是溶胶是溶胶具有相具有相对稳定性的主要原因。定性的主要原因。第三第三节 胶体溶液胶体溶液2胶粒表面水化膜的保胶粒表面水化膜的保护作用作用 形成胶形成胶团的吸附层和扩散层的离子都是水化的吸附层和扩散层的离子都是水化的（如果是非水溶剂则是

45、溶剂化的），胶粒表面就的（如果是非水溶剂则是溶剂化的），胶粒表面就好像包了一层水化膜，使胶粒彼此隔开不易聚集。好像包了一层水化膜，使胶粒彼此隔开不易聚集。第三第三节 胶体溶液胶体溶液（二）溶胶的聚沉（二）溶胶的聚沉溶胶的稳定性是相对的，有条件的。当溶胶溶胶的稳定性是相对的，有条件的。当溶胶的稳定因素受到破坏时，胶粒就会互相碰撞聚集的稳定因素受到破坏时，胶粒就会互相碰撞聚集成较大的颗粒而沉降，最后产生沉淀。这种分散成较大的颗粒而沉降，最后产生沉淀。这种分散相粒子聚集变大从介质中沉淀出来的过程称为聚相粒子聚集变大从介质中沉淀出来的过程称为聚沉。使溶胶聚沉的方法很多。沉。使溶胶聚沉的方法很多。 第三

46、第三节 胶体溶液胶体溶液 1加入加入电解解质 制制备溶胶溶胶时，有极少量的，有极少量的电解解质存在，能起到存在，能起到稳定溶定溶胶的作用。但溶胶胶的作用。但溶胶对电解解质是十分敏感的，只要是十分敏感的，只要电解解质稍稍微微过量，就会引起溶胶聚沉。量，就会引起溶胶聚沉。 2加入加入带相反相反电荷的溶胶荷的溶胶 将两种将两种电性相反的溶胶适量混合，也能性相反的溶胶适量混合，也能发生相互聚沉生相互聚沉作用。作用。第三第三节 胶体溶液胶体溶液3加加热 很多溶胶在加很多溶胶在加热时可可发生聚沉。因生聚沉。因为升高温升高温度，胶粒的运度，胶粒的运动速率加快，碰撞机会增加，同速率加快，碰撞机会增加，同时降低

47、了它降低了它对反离子的吸附作用，从而降低了胶粒反离子的吸附作用，从而降低了胶粒所所带电荷和水化程度，使粒子在碰撞荷和水化程度，使粒子在碰撞时聚沉。聚沉。第三第三节 胶体溶液胶体溶液（一）高分子化合物溶液（一）高分子化合物溶液三、高分子化合物溶液和凝胶三、高分子化合物溶液和凝胶1高分子化合物高分子化合物 高分子化合物又称大分子化合物，一般是指高分子化合物又称大分子化合物，一般是指相相对分子分子质量在量在1万以上的物万以上的物质。高分子化合物包。高分子化合物包括天然的和合成的。它括天然的和合成的。它们一般都是由大量原子一般都是由大量原子组成的碳成的碳链化合物。化合物。第三第三节 胶体溶液胶体溶液2

48、高分子溶液的特征高分子溶液的特征 当把高分子化合物放入溶当把高分子化合物放入溶剂中中时，溶，溶剂分子分子能能进入卷曲成入卷曲成团的高分子化合物分子的高分子化合物分子链空隙中而空隙中而使其高度溶使其高度溶剂化，可形成化，可形成稳定的高分子溶液。定的高分子溶液。第三第三节 胶体溶液胶体溶液3高分子溶液高分子溶液对溶胶的保溶胶的保护作用作用 在一定量的溶胶中，加入足量的高分子溶液，在一定量的溶胶中，加入足量的高分子溶液，可可显著提高溶胶的著提高溶胶的稳定性，当外界因素干定性，当外界因素干扰时也也不易不易发生聚沉，生聚沉，这种种现象称象称为高分子溶液高分子溶液对溶胶溶胶的保的保护作用。作用。第三第三节

49、 胶体溶液胶体溶液（二）凝胶（二）凝胶1凝胶的形成凝胶的形成 大多数高分子溶液在一定条件下，粘度逐大多数高分子溶液在一定条件下，粘度逐渐变小，最后失去流小，最后失去流动性，形成具有一定形性，形成具有一定形态的的半固体物半固体物质的的过程称程称为胶凝，所形成的胶凝，所形成的这种半固种半固体物体物质称称为凝胶。凝胶。 第三第三节 胶体溶液胶体溶液 2凝胶的性凝胶的性质 （1）溶）溶胀 将干燥的将干燥的弹性凝胶放入合适的溶性凝胶放入合适的溶剂中，能自中，能自动吸收溶吸收溶剂而使体而使体积增大的增大的过程称程称为溶溶胀。 （2）离）离浆 将凝胶放置一段将凝胶放置一段时间，一部分液体会自，一部分液体会自

50、动从从凝胶中分离出来，使凝胶的体凝胶中分离出来，使凝胶的体积逐逐渐缩小，小，这种种现象称象称为离离浆或脱液收或脱液收缩。 学学 习习 小小 结结 （一）溶液 1.电解质溶于水形成水合离子，水化层能提高离子的稳定性。 2.溶液的组成标度可用cB、B、bB、B、B和xB表示。 （二）稀溶液的依数性 1. 稀溶液的依数性有蒸气压下降、沸点升高、凝固点下降和渗透压。 2. 渗透浓度在280320mmol/L的溶液为等渗溶液；渗透浓度低于280mmol/L的溶液为低渗溶液；渗透浓度高于320mmol/L的溶液为高渗溶液。学学 习习 小小 结结 （三）胶体溶液 1溶胶稳定的原因： 布朗运动、带电、水化膜。 2加入电解质、相反电荷的溶胶、加热等都能使溶胶聚沉。 3反离子的电荷数越高，聚沉能力越强；同价的反离子聚沉能力几乎相等。83 谢谢观看！谢谢观看！