曹小華——基礎(chǔ)化學(xué)課件第01章緒論

1、普通化學(xué)普通化學(xué) General Chemistry授課教師授課教師：曹小華：曹小華 副教授副教授/ /博士博士化環(huán)學(xué)院普通化學(xué)教研室（心遠樓化環(huán)學(xué)院普通化學(xué)教研室（心遠樓107）Tel-mail：前前 言言本科階段學(xué)習(xí)特點本科階段學(xué)習(xí)特點特點：特點：1、課程門類多，各種社團較多、課程門類多，各種社團較多 2、課時數(shù)少、課時數(shù)少宗旨：全面綜合素質(zhì)教育宗旨：全面綜合素質(zhì)教育要求及注意事項：要求及注意事項： 1、盡快完成學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變、盡快完成學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變 2、合理安排時間、合理安排時間 3、學(xué)會主動學(xué)習(xí)、學(xué)會主動學(xué)習(xí) 4、注意健全人格的培育、注意健全人格的培育本科階段

2、學(xué)習(xí)方法本科階段學(xué)習(xí)方法預(yù)習(xí)：預(yù)習(xí)：聽課與記錄：聽課與記錄： 復(fù)習(xí)與練習(xí)（參考資料的使用）：復(fù)習(xí)與練習(xí)（參考資料的使用）：實驗：實驗：自主學(xué)習(xí)、學(xué)會學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)、學(xué)會學(xué)習(xí)ATDEATDE教學(xué)模式教學(xué)模式廣開言路，手腦并用，自由聯(lián)想廣開言路，手腦并用，自由聯(lián)想自由、安全、和諧的教學(xué)氣氛自由、安全、和諧的教學(xué)氣氛教師主導(dǎo)教師主導(dǎo)學(xué)生主體學(xué)生主體設(shè)疑激趣設(shè)疑激趣寬容接納寬容接納 圖2 ATDE教學(xué)模式的四個特征基礎(chǔ)化學(xué)課程安排與考核辦法基礎(chǔ)化學(xué)課程安排與考核辦法課時數(shù)：總課時數(shù)：總56（理論（理論40， 實驗實驗16）考核辦法：理論考核辦法：理論80%，實驗，實驗20%基礎(chǔ)化學(xué)課程參考資料基礎(chǔ)化學(xué)課

3、程參考資料基礎(chǔ)化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)基礎(chǔ)化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)( (第一版第一版) ) 張欣榮張欣榮 高等教育出版社高等教育出版社基礎(chǔ)化學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)( (第六版第六版) ) 魏祖期魏祖期 人民衛(wèi)生出版社人民衛(wèi)生出版社三、實驗三、實驗 二、考核；理論二、考核；理論70%，實驗，實驗20%，平時，平時10%化學(xué)是一門實驗科學(xué)化學(xué)是一門實驗科學(xué) 英國物理學(xué)家英國物理學(xué)家Ramsay發(fā)現(xiàn)：發(fā)現(xiàn)：從空氣中得來的從空氣中得來的N2 1.257 gL-1從氮的化合物分解得來的從氮的化合物分解得來的N2 1.251 gL-1發(fā)現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)了“Ar ”小數(shù)點后第三位的勝利小數(shù)點后第三位的勝利 第一章第一章 緒論緒論教學(xué)目的與要求：教學(xué)目

4、的與要求：了解基礎(chǔ)化學(xué)課程的地位和作用了解基礎(chǔ)化學(xué)課程的地位和作用掌握有效數(shù)字的概念；熟悉有效數(shù)字的運算規(guī)則掌握有效數(shù)字的概念；熟悉有效數(shù)字的運算規(guī)則掌握物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量摩爾濃度的概念及有關(guān)計算掌握物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量摩爾濃度的概念及有關(guān)計算教學(xué)重點：教學(xué)重點：有效數(shù)字；混合物的組成標(biāo)度有效數(shù)字；混合物的組成標(biāo)度思考題：思考題：2.0321 g、25.00 mL、2.010-3 mol , 分別包括幾位分別包括幾位有效數(shù)字有效數(shù)字？2. 生理鹽水的摩爾濃度是多少？生理鹽水的摩爾濃度是多少？第一章第一章 緒論（緒論（preface）第一節(jié)第一節(jié) 基礎(chǔ)化學(xué)課程的地位和作用基礎(chǔ)化學(xué)課程的地位和作用

5、現(xiàn)代化學(xué)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的密切關(guān)系現(xiàn)代化學(xué)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的密切關(guān)系一、化學(xué)與許多生理、病理和心理現(xiàn)象密切相關(guān)一、化學(xué)與許多生理、病理和心理現(xiàn)象密切相關(guān)5-羥色胺，它是一種能產(chǎn)生愉悅情緒的信使羥色胺，它是一種能產(chǎn)生愉悅情緒的信使 “ 社交恐怖癥社交恐怖癥”害羞心理害羞心理影響生理功能影響生理功能 緊張、出汗、心慌氣短、顫抖緊張、出汗、心慌氣短、顫抖臉紅是最容易表現(xiàn)出來的現(xiàn)象臉紅是最容易表現(xiàn)出來的現(xiàn)象 病因：人體內(nèi)病因：人體內(nèi) “ “5-羥色胺羥色胺”（又稱血清素）失調(diào)（又稱血清素）失調(diào) 負(fù)責(zé)向大腦神經(jīng)細胞傳遞信息以控制人的情緒負(fù)責(zé)向大腦神經(jīng)細胞傳遞信息以控制人的情緒將血清素含量將血清素含量穩(wěn)定在正常狀態(tài)，

6、就可以消除情緒紊亂。穩(wěn)定在正常狀態(tài)，就可以消除情緒紊亂。藥物可以治心病藥物可以治心病治療社交恐怖癥的藥物：治療社交恐怖癥的藥物：社交恐怖癥社交恐怖癥苯乙肼類苯乙肼類抗焦慮藥（安定類）抗焦慮藥（安定類）心得安、嗎氯貝胺類心得安、嗎氯貝胺類 氯丙米嗪氯丙米嗪 、馬普替林、馬普替林 賽樂特、博樂欣賽樂特、博樂欣丁螺環(huán)酮丁螺環(huán)酮 NONO具脂溶性，可快速擴散通過生物膜，是一具脂溶性，可快速擴散通過生物膜，是一種新型生物信使分子。種新型生物信使分子。 擴張心臟血管擴張心臟血管 內(nèi)皮松弛因子內(nèi)皮松弛因子 抵抗感染抵抗感染 神經(jīng)系統(tǒng)中的遞質(zhì)分子神經(jīng)系統(tǒng)中的遞質(zhì)分子 研究成果獲研究成果獲1998年年Nobel

7、生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎。生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎。二、化學(xué)與疾病的預(yù)防密切相關(guān)二、化學(xué)與疾病的預(yù)防密切相關(guān) 公共場所消毒劑：公共場所消毒劑：0.2%-0.5%過氧乙酸過氧乙酸(CH3COOOH) SARS (非典型肺炎非典型肺炎) 的預(yù)防的預(yù)防Severe Acute Respiratory Syndrome, 嚴(yán)重急性呼吸綜合癥嚴(yán)重急性呼吸綜合癥 提高人體免疫力：重組人干擾素提高人體免疫力：重組人干擾素 -2b “ “廣譜廣譜”免疫調(diào)節(jié)劑：硒免疫調(diào)節(jié)劑：硒( (Se) )調(diào)節(jié)機體的免疫功能；抗氧化功能；預(yù)防調(diào)節(jié)機體的免疫功能；抗氧化功能；預(yù)防SARS病毒病毒突變功能。突變功能。 接種預(yù)防疫苗接種預(yù)防疫苗百白破

8、、麻疹、卡介苗、百白破、麻疹、卡介苗、乙肝、脊髓灰質(zhì)炎乙肝、脊髓灰質(zhì)炎 三、化學(xué)與疾病的診斷密切相關(guān)三、化學(xué)與疾病的診斷密切相關(guān) 熒光原位雜交術(shù)熒光原位雜交術(shù)( (FISH） 白血病診斷；治療監(jiān)測和微小殘留病變檢測。白血病診斷；治療監(jiān)測和微小殘留病變檢測。 流式細胞術(shù)流式細胞術(shù)( (FCM) ) 腫瘤、血液病的早期診斷；人體細胞免疫功能的評估；腫瘤、血液病的早期診斷；人體細胞免疫功能的評估； 血小板功能及血小板相關(guān)抗體的測定。血小板功能及血小板相關(guān)抗體的測定。 時間分辨熒光分析法時間分辨熒光分析法( (TRFIA） 用于微量、超微量物質(zhì)的測定用于微量、超微量物質(zhì)的測定 SARS病毒檢測方法病毒

9、檢測方法 酶聯(lián)免疫吸附測定法酶聯(lián)免疫吸附測定法(ELISA) 免疫熒光分析免疫熒光分析(IFA) 基因突變檢測方法基因突變檢測方法 定量多聚酶鏈反應(yīng)法定量多聚酶鏈反應(yīng)法( (PCR) 多聚酶鏈反應(yīng)多聚酶鏈反應(yīng)- -單鏈構(gòu)象多態(tài)性分析法單鏈構(gòu)象多態(tài)性分析法( (PCR-SSCP) 突變檢出率可達突變檢出率可達90%以上以上可以較大量的進行電泳，有利于用溴化乙錠染色可以較大量的進行電泳，有利于用溴化乙錠染色 檢測抗檢測抗SARS抗體抗體檢測病人血清中和細胞中的檢測病人血清中和細胞中的SARS冠狀病毒感染性的能力冠狀病毒感染性的能力 中和反應(yīng)實驗中和反應(yīng)實驗（NT） 四、化學(xué)與疾病的治療密切相關(guān)四、

10、化學(xué)與疾病的治療密切相關(guān) 治療愛滋病的治療愛滋病的“雞尾酒療法雞尾酒療法” 高效抗逆轉(zhuǎn)錄病毒療法：高效抗逆轉(zhuǎn)錄病毒療法： 美籍華人學(xué)者何大一博士提出美籍華人學(xué)者何大一博士提出 將兩種核苷逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑和一種蛋白酶抑制劑聯(lián)合使用將兩種核苷逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑和一種蛋白酶抑制劑聯(lián)合使用 SARS的治療的治療皮質(zhì)激素；利巴韋林；皮質(zhì)激素；利巴韋林；SARS患者恢復(fù)期血清；患者恢復(fù)期血清；強效抗菌素；免疫調(diào)節(jié)劑強效抗菌素；免疫調(diào)節(jié)劑( ( -2b干擾素、胸腺肽）干擾素、胸腺肽）五、化學(xué)與中草藥成分和機理的研究密切相關(guān)五、化學(xué)與中草藥成分和機理的研究密切相關(guān) 親和選擇色譜與高效液相色譜親和選擇色譜與高效液相色

11、譜- -質(zhì)譜法質(zhì)譜法(HPLC-MS)聯(lián)用聯(lián)用 實現(xiàn)中藥有效成分的分離、純化、篩選、鑒定一體化實現(xiàn)中藥有效成分的分離、純化、篩選、鑒定一體化 功能或疾病基因組學(xué)理論功能或疾病基因組學(xué)理論 考察中藥復(fù)方對各種基因表達及調(diào)控的影響考察中藥復(fù)方對各種基因表達及調(diào)控的影響 從分子水平闡明中藥多成分、多靶點、多通道的作用機制從分子水平闡明中藥多成分、多靶點、多通道的作用機制 指紋圖譜指紋圖譜 薄層色譜法薄層色譜法( TLC） 高效液相色譜法高效液相色譜法( (HPLC) ) 氣相色譜法氣相色譜法(GC） 全面反映中藥全面反映中藥內(nèi)在質(zhì)量內(nèi)在質(zhì)量 化學(xué)學(xué)科的發(fā)展對醫(yī)學(xué)研究進展的影響化學(xué)學(xué)科的發(fā)展對醫(yī)學(xué)研究

12、進展的影響一、納米醫(yī)學(xué)一、納米醫(yī)學(xué) 光學(xué)相干層析術(shù)光學(xué)相干層析術(shù)分辨率可達分辨率可達 m m 級級, , 較較CT和核磁共振的精密度高出上千倍。和核磁共振的精密度高出上千倍。 納米級微小探針技術(shù)納米級微小探針技術(shù) 可向人體內(nèi)植入傳感器，隨時將體內(nèi)的各種生物可向人體內(nèi)植入傳感器，隨時將體內(nèi)的各種生物信息反饋于體外記錄裝置。信息反饋于體外記錄裝置。 原子力顯微鏡原子力顯微鏡 在納米水平上揭示腫瘤細胞的形態(tài)特點在納米水平上揭示腫瘤細胞的形態(tài)特點 2020年將出現(xiàn)的年將出現(xiàn)的一個全新醫(yī)療領(lǐng)域一個全新醫(yī)療領(lǐng)域 基因治療方面基因治療方面 利用納米技術(shù)利用納米技術(shù), ,將用于治療的將用于治療的DNA片段送到

13、病變細片段送到病變細胞內(nèi)胞內(nèi), ,替換有病的替換有病的DNA片段。片段。 器官移植方面器官移植方面 在人工器官外面涂上納米粒子在人工器官外面涂上納米粒子, , 可預(yù)防人工器官可預(yù)防人工器官移植的排異反應(yīng)。移植的排異反應(yīng)。 實現(xiàn)藥物的定向傳輸，實現(xiàn)藥物的定向傳輸，建立新的給藥途徑。建立新的給藥途徑。納米粒子包裹的智能藥物進入人體后納米粒子包裹的智能藥物進入人體后, ,可主動搜可主動搜索并攻擊癌細胞或修補損傷組織。索并攻擊癌細胞或修補損傷組織。 納米藥物納米藥物 納米機器人的開發(fā)與治療疾病納米機器人的開發(fā)與治療疾病總之：總之：納米技術(shù)可能將在以下方面對醫(yī)學(xué)產(chǎn)生較大的影響：納米技術(shù)可能將在以下方面對

14、醫(yī)學(xué)產(chǎn)生較大的影響： 使診斷更精確 使治療更有效 成為防病新武器 日前，北京大學(xué)第三醫(yī)院王金銳教授與哈爾濱工業(yè)大學(xué)戴日前，北京大學(xué)第三醫(yī)院王金銳教授與哈爾濱工業(yè)大學(xué)戴志飛教授組成的聯(lián)合研究小組，在治療診斷聯(lián)用制劑的研志飛教授組成的聯(lián)合研究小組，在治療診斷聯(lián)用制劑的研究方面取得新進展。究方面取得新進展。 該課題組研制了一種新型納米金殼微膠囊，使用這種微膠囊該課題組研制了一種新型納米金殼微膠囊，使用這種微膠囊既可以對癌癥進行超聲造影診斷，又可以在超聲成像引導(dǎo)下既可以對癌癥進行超聲造影診斷，又可以在超聲成像引導(dǎo)下對癌癥進行定點光熱治療，從而可保護正常組織免受損傷。對癌癥進行定點光熱治療，從而可保護正

15、常組織免受損傷。因此，在對癌癥患者實施定點治療時具有重要的應(yīng)用價值。因此，在對癌癥患者實施定點治療時具有重要的應(yīng)用價值。二、新藥的開發(fā)二、新藥的開發(fā) 組合化學(xué)組合化學(xué)(Combinatoral Chemistry)技術(shù)技術(shù)化學(xué)合成化學(xué)合成組合理論組合理論計算機輔助設(shè)計計算機輔助設(shè)計機械手機械手化合物庫化合物庫(Compound library)篩選優(yōu)化篩選優(yōu)化目標(biāo)化合物結(jié)構(gòu)目標(biāo)化合物結(jié)構(gòu)三、人類基因組計劃三、人類基因組計劃n什么是基礎(chǔ)化學(xué)。基礎(chǔ)化學(xué)溶液化學(xué)反應(yīng)的能量、速率、電化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)化學(xué)分析酸堿、電解質(zhì)、滲透壓、膠體（生理、病理基礎(chǔ)）反應(yīng)的自發(fā)性、平衡、速率、機理，電位（生理、病理、藥理基

16、礎(chǔ)）原子、分子、配合物（有機分子、生物分子基礎(chǔ)）化學(xué)和儀器分析方法（臨床分析和實驗技能基礎(chǔ)）化學(xué)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)律和變化過程中能量關(guān)系的科學(xué)。和變化過程中能量關(guān)系的科學(xué)。1.1 化學(xué)及其與生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)的聯(lián)系化學(xué)及其與生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)的聯(lián)系一、化學(xué)及其分支一、化學(xué)及其分支現(xiàn)代化學(xué)現(xiàn)代化學(xué)(19世紀(jì)末至今世紀(jì)末至今)：揭示原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和微揭示原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和微觀離子運動規(guī)律，揭示分子運動本質(zhì)。觀離子運動規(guī)律，揭示分子運動本質(zhì)。 結(jié)構(gòu)化學(xué)、量子化學(xué)、高分子化學(xué)、金屬有機化學(xué)。結(jié)構(gòu)化學(xué)、量子化學(xué)、高分子化學(xué)、金屬有機化學(xué)。古代化學(xué)古代化

17、學(xué)(17世紀(jì)以前世紀(jì)以前)：制陶、冶金、煉丹、煉金；制陶、冶金、煉丹、煉金；沒有形成理論體系。沒有形成理論體系。近代化學(xué)近代化學(xué)(17世紀(jì)中葉到世紀(jì)中葉到19世紀(jì)末世紀(jì)末)：元素、原子、元元素、原子、元素周期率。將化學(xué)確立為單獨的學(xué)科。素周期率。將化學(xué)確立為單獨的學(xué)科。 無機化學(xué)；有機化學(xué)；分析化學(xué)；物理化學(xué)。無機化學(xué)；有機化學(xué)；分析化學(xué)；物理化學(xué)。 溶液理論溶液理論 （2-4章章，生理、病理基礎(chǔ)，生理、病理基礎(chǔ) ） 物理化學(xué)基本原理物理化學(xué)基本原理 （5-8章，章，生理、病理、藥理基礎(chǔ)生理、病理、藥理基礎(chǔ)） 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系 （9-11章，章，有機、生物分子基礎(chǔ)有機、

18、生物分子基礎(chǔ)） 分析化學(xué)基礎(chǔ)分析化學(xué)基礎(chǔ) （12-13章，章，臨床分析和實驗技能基礎(chǔ)臨床分析和實驗技能基礎(chǔ)）基礎(chǔ)化學(xué)：基礎(chǔ)化學(xué)：1.2 SI和法定計量單位和法定計量單位 SI單位制單位制以米以米千克千克秒制為基礎(chǔ)建立的統(tǒng)一的國際單位制秒制為基礎(chǔ)建立的統(tǒng)一的國際單位制SI基本單位基本單位量的名稱量的名稱單位單位符號符號長長 度度米米m質(zhì)質(zhì) 量量千克千克kg時時 間間秒秒s電電 流流安安培培A熱力學(xué)溫度熱力學(xué)溫度開開爾文爾文K物質(zhì)的量物質(zhì)的量摩摩爾爾 mol發(fā)光強度發(fā)光強度坎坎德拉德拉cd SI基本單位基本單位 SI單位單位 SI單位單位 SI導(dǎo)出單位導(dǎo)出單位 SI倍數(shù)單位倍數(shù)單位國際單位制的構(gòu)成

19、國際單位制的構(gòu)成量的名稱量的名稱單位單位符號符號用用SI基本單位表示基本單位表示 力，重力力，重力牛牛頓頓N1 N = 1 kgm/s2壓力，壓強壓力，壓強帕帕斯卡斯卡Pa1 Pa = 1 N/m2能能，功，熱量，功，熱量 焦焦耳耳J1 J = 1 Nm電荷電荷量量庫庫侖侖C1 C = 1 As電動勢，電位電動勢，電位 伏伏特特V1 V = 1 W/A攝氏溫度攝氏溫度攝氏度攝氏度T/K = T/ + 273. 15常見常見SI導(dǎo)出單位導(dǎo)出單位量的名稱量的名稱單位單位符號符號時時間間分分時時日日minhd體體積積升升L旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)每分轉(zhuǎn)每分r/min 長度長度海里海里n mile 能能電子

20、伏電子伏eV 1、所有國際單位制單位、所有國際單位制單位 2、可與、可與SI單位并用的法定計量單位單位并用的法定計量單位 （GB3100-3102）我國的法定計量單位我國的法定計量單位SI: 國際單位制 GB: 國家法定計量單位部分SI詞頭（常用8個）因數(shù)詞頭名稱符號因數(shù)詞頭名稱符號1018exa 艾克薩 E10-1deci 分d1015peta 拍它P10-2centi 厘c1012tera 太拉T10-3milli 毫m109giga 吉咖G10-6micro 微106mega 兆M10-9nano 納諾n103kilo 千k10-12pico 皮可p102hecto 百h10-15fem

21、to飛姆托f10deka 十da10-18atto 阿托a第四節(jié)第四節(jié) 量綱分析量綱分析 物質(zhì)的量物質(zhì)的量: :表示組成物質(zhì)的表示組成物質(zhì)的基本單元基本單元數(shù)多少的數(shù)多少的物理量。符號物理量。符號: :nB或或n(B)；單位：；單位：摩爾（摩爾（mol） 基本單元基本單元: :計量的基本研究對象。它包括實際計量的基本研究對象。它包括實際存在的粒子和非實際存在的粒子及其組合存在的粒子和非實際存在的粒子及其組合基本單元應(yīng)基本單元應(yīng)使用物質(zhì)的化學(xué)式表示而不用文字使用物質(zhì)的化學(xué)式表示而不用文字表示表示物質(zhì)的量的基本單位物質(zhì)的量的基本單位摩爾：摩爾：一系統(tǒng)的物一系統(tǒng)的物質(zhì)的量，該系統(tǒng)中所包含的基本單元數(shù)

22、與質(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)目的原子數(shù)目(6.021023)相等相等 使用摩爾時，基本單元應(yīng)予指明使用摩爾時，基本單元應(yīng)予指明不應(yīng)把物質(zhì)的量稱為不應(yīng)把物質(zhì)的量稱為摩爾數(shù)摩爾數(shù)，因為物理量，因為物理量不可暗含單位不可暗含單位例、某系統(tǒng)含例、某系統(tǒng)含H2SO46.021023個，則：個，則：1mol)SO(H42 n2mol)SOH21(42 n摩爾質(zhì)量摩爾質(zhì)量: 1mol某物質(zhì)的質(zhì)量。符號：某物質(zhì)的質(zhì)量。符號：M，單位：單位：gmol-1任一物質(zhì)的摩爾質(zhì)量，以任一物質(zhì)的摩爾質(zhì)量，以gmol-1為單位，在為單位，在數(shù)值上等于其式量數(shù)值上等于其式量Mmn B物質(zhì)

23、的質(zhì)量物質(zhì)的質(zhì)量m，摩爾質(zhì)量（式量），摩爾質(zhì)量（式量）M，物質(zhì)，物質(zhì)的量的量n之間關(guān)系：之間關(guān)系：第五節(jié) 有效數(shù)字有效數(shù)字的概念有效數(shù)字的概念 有效數(shù)字(significant figure)是既能表達數(shù)值大小, 又能表明測量值準(zhǔn)確程度的數(shù)字表示方法表示方法, 它包括測得的全部準(zhǔn)確數(shù)字和一位可疑數(shù)字，可疑數(shù)字的誤差為1。 25.6? （如25.67、25.66）2526?一、有效數(shù)字（一、有效數(shù)字（Significant figure）實際能測量的具有實際能測量的具有實際意義實際意義的數(shù)字，包括所有的的數(shù)字，包括所有的準(zhǔn)確數(shù)字和一位可疑數(shù)字，可疑程度為準(zhǔn)確數(shù)字和一位可疑數(shù)字，可疑程度為1注意：

24、注意：1.“.“0”在第一個數(shù)字在第一個數(shù)字( (19) )前均為非有效數(shù)字前均為非有效數(shù)字( (定位定位），在數(shù)字中間或有小數(shù)點時末尾均為有效數(shù)字。），在數(shù)字中間或有小數(shù)點時末尾均為有效數(shù)字。 例如溶液體積20.50 mL = 0.020 50 L，后者在在數(shù)字“2”之前的“0”只起定位作用，不是有效數(shù)字。 0.020 50有四位有效數(shù)字思考：思考： （1） 24.02 （4位）（位）（2） 1.0008 （5位）（位）（3） 0.1000 （4位）位） （4） 0 .0024（2位）位） （5）10.98% （4位）（位）（6）0.05（1位）位）2. 自然數(shù)的有效數(shù)字位數(shù)不受限制。自然數(shù)

25、的有效數(shù)字位數(shù)不受限制。3. . pH、pK、lgc、lnK 等對數(shù)數(shù)值，其有效數(shù)字位數(shù)等對數(shù)數(shù)值，其有效數(shù)字位數(shù) 只取決于小數(shù)部分?jǐn)?shù)字的位數(shù)。只取決于小數(shù)部分?jǐn)?shù)字的位數(shù)。 如pH = 10.20 有兩位有效數(shù)字，與表示成 H3O+ = 6.310-11 molL-1一致。 pH=0.10 有兩位有效數(shù)字 pH=0.01 有兩位有效數(shù)字4.科學(xué)記數(shù)法科學(xué)記數(shù)法 為了準(zhǔn)確表述有效數(shù)字，需要使用科學(xué)計數(shù)法（scientific notation）?？茖W(xué)計數(shù)法用一位整數(shù)、若干位小數(shù)一位整數(shù)、若干位小數(shù)和10的冪次表示有效數(shù)字。如 4.2103 (兩位有效數(shù)字)， 4.20103 (三位有效數(shù)字),

26、4.200103 (四位有效數(shù)字)。 1.98 10-3 (三位有效數(shù)字), 二、有效數(shù)字的運算規(guī)則二、有效數(shù)字的運算規(guī)則3. .乘除運算：乘除運算：幾個數(shù)相乘或相除時，以相對誤差最大的數(shù)為準(zhǔn)，幾個數(shù)相乘或相除時，以相對誤差最大的數(shù)為準(zhǔn)，即即有效數(shù)字位數(shù)最少的數(shù)有效數(shù)字位數(shù)最少的數(shù)為依據(jù)。為依據(jù)。1. 修約：修約： “ “四舍六入五留雙四舍六入五留雙”2. 加減運算：加減運算：幾個數(shù)相加或相減時，以絕對誤差最大的數(shù)為準(zhǔn)，幾個數(shù)相加或相減時，以絕對誤差最大的數(shù)為準(zhǔn)，即即小數(shù)點后位數(shù)最少的數(shù)小數(shù)點后位數(shù)最少的數(shù)為準(zhǔn)。為準(zhǔn)。 有效數(shù)字及其運算規(guī)則 修約 當(dāng)實驗測定值和計算值的有效位數(shù)確定之后，要對它

27、后面的多余的數(shù)字進行取舍，這一過程稱為修約（rounding），通常按“四舍六入五留雙”規(guī)則進行處理。 當(dāng)約去數(shù)為 4時舍棄，為 6時則進位；當(dāng)約去數(shù)為5而后面無其它數(shù)字時無其它數(shù)字時，若保留數(shù)是偶數(shù)(包括0) 則舍去,是奇數(shù)則進位, 使修約后的最后一位數(shù)字為偶數(shù)。將下列測量值修約為將下列測量值修約為兩位兩位有效數(shù)字有效數(shù)字（1）3.148 3.1 （2）7.3976 7.4 （3）0.736 0.74 （4）75.5 76將下列數(shù)值修約為將下列數(shù)值修約為四位四位有效數(shù)字：有效數(shù)字：（1）14.2442 14.24 （2）24.4863 24.49（3）15.0250 15.02 （4）15.

28、0150 15.02（5）15.0251 15.03（若（若5的后面還有非的后面還有非0數(shù)字，則應(yīng)進位）數(shù)字，則應(yīng)進位）有效數(shù)字及其運算規(guī)則先計算后修約，只能做一次修約先計算后修約，只能做一次修約加減運算加減運算小數(shù)點后位數(shù)最少的數(shù)為準(zhǔn)。例如0.0121+ 25.64 + 1.05782 = 【26.70992 】=26.7114.7 - 0.3674 -14.064 = 【0.2686】 = 0.3 乘除運算乘除運算有效數(shù)字位數(shù)最少的數(shù)為準(zhǔn)。例如0.0121 25.64 1.0578=【0.328176】=0.328第三節(jié) 有效數(shù)字例：計算21.64 mL , 0.2463 mol/L A溶

29、液中溶質(zhì)物質(zhì)的量。解： 0.2463 mol/L21.64 mL = 5.340 mmol 21.64 0.2463 6492 12984 8656 4328 5.339932第四節(jié) 量綱分析（自學(xué)） 量綱分析(dimensional analysis) 化學(xué)計算的方程式往往是量的方程式，表示物理量之間的關(guān)系。 量可以定量地表示為量的數(shù)值和量的單位的乘積：A = A A 式中，A為物理量的符號，A為單位的符號，A是以單位A表示量A的數(shù)值。 量方程式計算的每一個步驟中物理量數(shù)據(jù)都應(yīng)該帶單位。這些單位在計算時或保留、或相乘、或相除、或“抵消”，稱為量綱分析。第五節(jié) 分散系統(tǒng)與混合物的組成標(biāo)度n物質(zhì)

30、的量(amount of substance) n定義 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(elementary entity)數(shù)與0.012kg碳12的原子數(shù)目相等。 在使用摩爾時，基本單元基本單元應(yīng)予指明，可以是原子、分子、離子、電子及其他粒子，或這些粒子的特定組合。第五節(jié) 分散系統(tǒng)與混合物的組成標(biāo)度n意義物質(zhì)的量是表示物質(zhì)數(shù)量的基本物理量。 1 mol物質(zhì)的基本單元的數(shù)目是阿伏加德羅常數(shù)(Avogadro constant)的數(shù)值：(6.022 136 70.000 003 6)1023阿伏加德羅常數(shù)：L=(6.022 136 70.000 003 6)1023mol-1，

31、單位mol-1。這個數(shù)的精確程度隨測量技術(shù)水平提高而提高。第五節(jié) 分散系統(tǒng)與混合物的組成標(biāo)度n意義摩爾的定義是絕對定義，不隨測量技術(shù)而改變。12g 12C的原子數(shù)目是阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值。只要B的基本單元數(shù)目與 0.012kg 12C的原子數(shù)目一樣多，就是1mol。1mol C第五節(jié) 分散系統(tǒng)與混合物的組成標(biāo)度n物質(zhì)的量nmol 的用法mol是物質(zhì)數(shù)量的計量單位，說1mol物質(zhì)B (6.022 136 70.000 003 6)1023個基本單元 ，類似于說1打雞蛋（12只）、1羅鉛筆（144支）。1打雞蛋1羅鉛筆第五節(jié) 分散系統(tǒng)與混合物的組成標(biāo)度n物質(zhì)的量nmol 的用法“物質(zhì)的量”是整體名

32、詞整體名詞，不能拆開。使用mol時必須同時指明基本單元。物質(zhì)的量的符號是nB，指物質(zhì)B的物質(zhì)的量；對于具體物質(zhì)，應(yīng)將基本單元表示在括號內(nèi)，如n (Na2CO3)=0.5mol基本單元應(yīng)該用粒子符號、物質(zhì)的化學(xué)式或它們的特定組合表示。如H、H2、H2O、1/2H2O、1/2SO42-、(2H2+O2)等。 第五節(jié) 分散系統(tǒng)與混合物的組成標(biāo)度?問題：1mol 物質(zhì)有多少1mol水能一口喝下，宇宙中的星球約 1/10 mol，算算直徑 1cm 的小球排滿我國 9.6106 km2 陸地會有多厚？BBdefBnmM 第五節(jié) 分散系統(tǒng)與混合物的組成標(biāo)度n摩爾質(zhì)量(molar mass)和物質(zhì)的量的計算物

33、質(zhì)B的摩爾質(zhì)量MB定義為B的質(zhì)量mB除以B的物質(zhì)的量nB，即：單位 kgmol-1。以 gmol-1為單位，原子MB的數(shù)值等于其 Ar，分子MB的數(shù)值等于其 Mr。mol0050. 0 mol106gg53. 0)CONa()CONa()CONa(1 -323232Mmn第五節(jié) 分散系統(tǒng)與混合物的組成標(biāo)度例0.53g Na2CO3的物質(zhì)的量是多少？l運用摩爾質(zhì)量的定義式 可以方便地計算MB 、 mB 和nB。解 VncBdefBmol0050. 0 mol106gg53. 0)CONa()CONa()CONa(1 -323232Mmn第五節(jié) 分散系統(tǒng)與混合物的組成標(biāo)度n物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度

34、n定義溶液的物質(zhì)的量濃度(amount-of-substance concentration)定義為溶質(zhì)B的物質(zhì)的量nB除以溶液的體積V，即： 單位 molL-1，濃度很小時可用mmolL-1。 cB可簡稱為濃度(concentration) 。VmBdefB第五節(jié) 分散系統(tǒng)與混合物的組成標(biāo)度n物質(zhì)的量濃度ncB的用法使用 cB 時必須指明基本單元。對于具體物質(zhì)，應(yīng)將基本單元表示在括號內(nèi)，如c (1/2Ca2+)=4 mmolL-1 未知相對分子質(zhì)量的物質(zhì)B可用質(zhì)量濃度質(zhì)量濃度B(mass concentration)表示，單位為kgL-1，定義是11 -Lmmol142 1mol1000mm

35、ol1L1000mL1000mg1g100mL1molg 0 . 23mg326)(Nac第五節(jié) 分散系統(tǒng)與混合物的組成標(biāo)度例正常人血漿中每100mL含Na+ 326mg、HCO3- 164.7mg、Ca2+ 10mg，它們的物質(zhì)的量濃度(單位mmolL-1)各為多少？ 解 11 -Lmmol0 .27 1mol1000mmol1L1000mL1000mg1g100mL1molg0 .6164.7mg1)(HCO3c11 -2Lmmol5 . 2 1mol1000mmol1L1000mL1000mg1g100mL1molg400mg1)(Cac1 -1 -142Lmol181kg1000gmolg89100L1.84kg69)SOH(c第五節(jié) 分散系統(tǒng)與混合物的組成標(biāo)度例市售濃硫酸密度為1.84kgL-1，H2S