《基础化学》选读（6）
教学时数的具体分配
章节 |
教学内容 |
讲授学时 |
实践学时 |
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绪论 |
2 |
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1 |
稀溶液的依数性 |
4 |
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2 |
电解质溶液 |
2 |
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3 |
缓冲溶液 |
2 |
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4 |
难溶强电解质的多相离子平衡 |
2 |
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5 |
胶体和乳状液 |
4 |
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6 |
化学热力学初步 |
6 |
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7 |
化学反应速率 |
4 |
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8 |
氧化还原和电极电位 |
6 |
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9 |
原子结构和元素周期 |
4 |
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10 |
共价键和分子间作用力 |
6 |
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11 |
配位化合物 |
6 |
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12 |
滴定分析法 |
4 |
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13 |
分光光度法 |
2 |
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14 |
环境化学基础 |
2 |
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15 |
元素与健康 |
自学 |
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实验部分
● 基本操作
实验一 电子天平的使用、常用容量仪器的使用（ 3 学时）
●综合实验
实验一 稀溶液的依数性（ 3 学时）
实验二 醋酸电离常数的测定（ 3 学时）
实验三 食醋中总酸度的测定 （ 3 学时）
实验四 微量 Fe 的含量测定（ 3 学时）
实验五 碘量法测定维生素 C 含量（ 3 学时）
实验六 高锰酸钾法测定双氧水中 H2O2 的质量浓度（ 3 学时）
实验七 凝固点降低法测定分子量（ 3 学时）
实验八 丙酮碘化反应级数及 k 的测定（ 3 学时）
●综合设计实验
实验一 如何设计测定反应的活化能（ 4 学时）
实验二 葡萄糖酸钙口服溶液含量的测定（ 4 学时）
绪 论
一． 目的与要求：
（一）使学生对本门学科的历史、现状、发展有一个概貌性的了解；了解化学和药学的关系，从而认识本门课程的重要性；激发学生的学习兴趣，帮助学生掌握较好的学习方法；
（二）使学生掌握医学中常用的溶液组成量度的表示方法；在明确概念的基础上熟练地进行有关溶液组成量度的计算。
二． 教学内容：
（一）基础化学课程的重要意义：一般介绍。
（二）溶液的组成标度：详细讲解物质的量浓度、质量摩尔浓度、质量浓度；一般介绍物质的量分数、质量分数、体积分数、溶液的组成量度间的换算。
（三）标准平衡常数的表达式：一般介绍。
第一章 稀溶液的依数性
一、 目的与要求： 掌握溶液的依数性及其应用；了解渗透压在医学上的意义。
二、 教学内容：
（一）重点讲解溶液的蒸气压下降； Van ， t Hoff 定律；溶液的沸点升高和凝固点降低；渗透现象；渗透压；渗透浓度；渗透压在医学上的意义；高渗、低渗、等渗溶液。
（二）一般介绍晶体渗透压和胶体渗透压。
第二章 电解质溶液
一、 目的与要求： 使学生了解电解质的基本概念及性质；掌握电解质溶液中离子平衡的基本规律；弄清酸碱质子学说的基本概念及有关质子转移平衡的规律；掌握溶液 pH值的一些基本运算。
二、 教学内容
（一） 一般介绍电解质的概念；强电解质溶液理论；离子互吸学说；离子活度和离子强度；平均活度的概念；离子活度和离子强度的关系；体液中的离子强度;酸碱理论发展史；水溶液的 pH；多元酸碱溶液及两性物质溶液的计算；盐效应的概念。
（二） 详细讲解酸碱质子理论；共轭酸碱的概念；酸碱反应的实质；酸碱的强度；水的质子自递作用；水的离子积；质子转移平衡及平衡常数；质子转移平衡的移动及影响因数；同离子效应。
（三） 重点介绍一元弱酸及一元弱碱溶液的计算 .
第三章 缓冲溶液
一、目的与要求： 使学生掌握缓冲作用的基本概念和原理，并计算缓冲溶液的 pH值，了解一般缓冲溶液的配制方法，熟悉缓冲容量的概念及影响因素。
二、教学内容
（一） 一般介绍缓冲溶液的缓冲范围；缓冲溶液的配制原则和方法；常用的缓冲溶液；缓冲作用在医学上的意义。
（二） 详细讲解缓冲溶液的概念、组成、作用原理；缓冲容量的概念；影响缓冲容量的因数
（三） 重点讲解缓冲溶液的 Henderson—Hasselbalch方程式及运用此方程式计算缓冲溶液的pH值。
第四章 难溶强电解质的多相离子平衡
一、目的与要求： 使学生掌握电解质的沉淀溶解平衡及 Ksp表达式。熟悉溶度积与溶解度的关系和溶度积规则，并应用溶度积规则判断沉淀的生成和溶解及先后沉淀的次序，了解沉淀反应在医药上的应用,如 含氟牙膏的抗龋作用及尿结石的形成。
二、教学内容
（一） 一般介绍同离子效应与盐效应；分步沉淀。
（二） 详细讲解溶度积的概念及其与溶解度的关系换算
（三）重点讲解沉淀生成与溶解的计算。
第五章 胶体和乳状液
一、 目的与要求： 了解胶体和表面现象的特征。掌握表面活性物质与乳状液；溶胶的电化学性质；双电层结构。熟悉溶胶的动力学性质极其相对稳定性。
二、 教学内容
（一） 一般介绍表面能及表面张力；吸附现象及其原理；大分子溶液的盐析作用；大分子化合物对溶胶的保护作用。 高分子化合物溶液、凝胶以及 胶体和 乳状液在医药中的应用 免疫胶体金及其纳米药物制剂.
（二）详细讲解表面活性物质及其结构；乳化现象、乳化剂、乳浊液；胶体溶液的光学性质、动力学性质、电学性质。
（三）重点讲解胶团的结构。
第六章 化学热力学
一、 目的与要求： 了解热力学第一定律以及内能、焓等状态函数的物理意义；第二定律的基本内容以及熵和自由能等状态函数的物理意义；了解反应进度的概念；掌握化学反应热效应的有关计算和化学反应等温方程式。掌握化学反应等温方程式，并能利用自由能的变化来判断化学反应的方向
二、 教学内容
（一）一般了解热力学的一些基本概念及术语。了解 药物晶型转变过程的热力学函数.
（二）详细讲解热力学第一定律（文字叙述、公式）及热力学第二定律；；盖斯定律；反应热的计算。熵和熵变标准；熵变的计算；自由能判据,化学平衡常数的计算。
（三）重点讲解标准生成热、标准燃烧热概念及计算。标准生成自由能的概念及标准自由能变的计算；化学反应的等温方程式。
第七章 化学反应速率
一、 目的与要求： 使学生了解化学反应速率的基本概念；过渡状态理论；非元反应的速率方程表示法以及催化剂对反应速率的影响。掌握活化能和活化分子的概念；浓度、温度对反应速率的影响及计算，并能初步应用有效碰撞理论加以说明。
二、 教学内容
（一） 一般介绍化学反应速率的概念及其表示法；过渡状态理论和反应热；复杂反应速率方程式；反应级数和反应分子数；催化剂对反应速率的影响；催化剂和催化作用；均相催化理论—中间产物学说；多相催化理论—活化中心学说；生物体内催化剂—酶。
（二） 详细讲解有效碰撞理论；活化能和活化分子；基元反应和非基元反应；基元反应速率方程式；温度对化学反应的影响
（三） 重点讲解一级反应、二级反应以及零级反应的特点及有关计算。
第八章 氧化还原与电极电势
一、 目的与要求： 了解原电池工作原理和电极电势产生机制以及运用电位法原理进行 pH测定。掌握原电池的组成及表示法；标准电极电势表的使用以及能斯特方程式在计算电极电势和电池电动势方面的应用和判断氧化还原反应进行的方向和限度。
二、 教学内容
（一） 一般介绍氧化还原反应和原电池的概念；电极种类；新型 化学电池和电化学传感器, 电动势；电极电势的产生，标准氢电极；参比电极、指示电极、 PH测定、电势滴定法等概念。
（二） 详细讲解原电池的组成及表示法；标准电极电势及其测定；影响电极电势的因素；电极电势的应用。
（三） 重点讲解 Nenst方程及计算。
第九章 原子结构和元素周期表
一、 目的与要求： 了解原子核外电子运动的特点以及原子轨道（ s、p、d）和电子云图形；熟悉四个量子数。掌握核外电子的排布规律，并能运用它说明元素的电子结构同元素某些性质的周期性间的基本关系。
二、 教学内容
（一） 一般介绍微观粒子的波粒二向性，测不准原理； Schrodinger方程；氢原子的原子轨道和电子云；波函数和原子轨道；原子轨道和三个量子数，原子轨道的图形表示—角度分布图；电子云图示；Ψ 2 和电子云；多电子原子的能级；元素电负性的周期性变化规律。 核医学简介
（二） 详细讲解原子的电子层结构和元素周期表与元素分区，与周期的划分，与族的划分。
（三） 重点讲解核外电子的排布规律： Pauli不相容原理，能量最低原理，Hund规则。
第十章 共价键和分子间力
一、 目的与要求： 使学生了解各种化学键的实质；了解分子轨道理论的基本内容；掌握现代价键理论；杂化轨道理论；分子间力和氢键。
二、 教学内容
（一） 详细讲解现代价键理论；分子间力和氢键。
（二） 重点讲解杂化轨道理论。
(三) 熟悉共价键的本质、特征和类型. （四） 一般介绍价层电子对互斥理论。
第十一章 配位化合物
一、 目的与要求： 掌握配合物的组成和命名原则以及配位理解平衡的基本概念和基本运算；熟悉晶体场理论的基本内容；了解螯合物的结构合性质；配合物在医药方面的应用。
二、 教学内容
（一） 一般介绍配合物的类型；配合物在医药方面的应用。
（二） 详细讲解配位平衡和平衡常数；配位平衡的移动。
（三） 重点讲解价键理论和晶体场理论。
第十二章 滴定分析法
一、 目的与要求： 掌握误差及偏差的表示和有关计算，有效数字及其运算规则。熟悉误差的种类，产生的原因及其消除方法。掌握酸碱滴定法的原理和正确的操作方法；指示剂的变色点、变色范围以及酸碱滴定的有关计算。了解滴定分析的一些基本概念。
二、 教学内容
（一） 一般了解滴定分析的定义、特点、分类及计量点和滴定终点；滴定分析对化学反应的要求；混合指示剂；多元酸和多元硷的滴定；酸碱标准溶液的配制和标定；混合碱的额测定。
（二） 详细讲解滴定分析的操作程序；误差及偏差的表示和有关计算，有效数字及其运算规则。熟悉误差的种类，产生的原因及其消除方法；酸碱指示剂的概念及变色原理、变色范围；滴定曲线和指示剂的选择；强碱滴定弱酸；强酸滴定弱碱。
（三） 重点讲解有效数字及其运算规则；滴定分析的有关计算。
第十三章 可见和紫外分光光度法
一、 目的与要求： 掌握吸光光度法的基本原理； Lambert—Beer及其计算。了解光的本质及其与物质颜色的光系；了解吸光光度计结构、测量误差及条件选择；了解紫外分光光度法。
二、 教学内容
（一）一般介绍光的本质；物质的颜色与光的关系；吸光光度法的仪器及测量方法；测定条件的选择；紫外分光光度法。
（二）详细讲解吸光系数 α、摩尔吸光系数ε;标准曲线，标准对照法。
（三）重点讲解光的吸收定律— Lambert Beer定律
第十四章 环境化学基础
目的与要求： 了解大气污染、水体污染和土壤污染的基本知识。
教学内容: 了解大气污染 的来源及防治,水体污染的概念, 水质标准和指 标,了解 土壤污染的概念,途径 和 来源
第 十五章 元素与健康
(自学)
第 一 章 绪 论
§ 1.1 化学研究的对象和目的
自然界是由物质组成的。自然科学的研究对象是客观存在的物质。物质（ matter ）可分为实物（ substance ）和场 (field) 两种基本形态。实物具有静止质量，如原子、分子、电子等。场不具有静止质量，如电场、磁场、原子核内力场等。化学 (chemistry) 所研究的主要对象是实物（习惯上实物仍称为物质），是在原子、分子层次上研究物质的组成、结及其变化规律的自然科学。
化学研究的内容非常丰富，随着人们对物质化学运动形式认识的逐渐加深，到 19 世纪末，化学形成了以下四大分支：
无机化学：研究所有元素的单质及其化合物 ( 碳氢化合物及其衍生物除外 ) 。
有机化学：研究碳氢化合物及其衍生物。
分析化学：研究物质成分的测定方法和原理。
物理化学：运用物理学的原理和实验方法研究物质化学变化的基本规律。
化学与其它学科之间相互渗透，相互融合，化学学科内部各分支学科之间也相互交叉，又不断形成许多新的边缘学科和应用学科，如生物化学、环境化学、食品化学、药物化学、农业化学、量子化学、 结构化学、 高分子化学等等。
从 20 世纪后期起，化学进入了一个崭新的发展阶段，主要表现为从描述性的科学向推理性的科学过渡，从静态向动态、从定性向定量发展，从宏观向微观深入。化学的发展必将对诸如生命科学、环境保护、能源开发、新材料的合成等世人瞩目的重大课题的研究起到重要作用。化学已被公认是一门中心科学。
5
§ 1.2 化学与医学的关系
早在 16 世纪，欧洲化学家就致力于研制医治疾病的化学药物，从而推动了医学和化学的同步发展。 1800 年，英国化学家 Davy 发现了一氧化二氮的麻醉作用，后来乙醚、普鲁卡因等更加有效的麻醉药物被发现，使无痛外科手术成为可能。 1932 年，德国科学家 Domagk 发现一种偶氮磺胺染料可治愈细菌性败血症。此后，化学家制备了许多新型的磺胺药物，并开创了今天的抗生素领域。青霉素等抗生素的发明曾挽救了无数人的生命。因此，医学的发展与化学密切相关。
现代医学与化学关系更加密切。医学是研究人体正常的生理现象和病理现象、寻求防病治病的方法、保障人类健康的科学。体内的生理现象和病理现象与体内代谢作用密切相关，而这些代谢作用又与体内的化学变化相关。因此 , 必须掌握一定的化学知识，才能更好地研究生命活动的规律，从而深入了解生理、病理现象的实质。
在疾病的诊断、治疗过程中，需要进行化验和使用药物，这也与化学密切相关。例如，临床检验常需要利用化学方法进行一系列的分析，测定血、尿等生物标本中某些成分的含量，以帮助正确诊断疾病。治疗疾病时所用的药物，其化学结构、化学性质以及纯度直接影响药理作用和毒副作用；药物间的配伍也与其化学性质密切相关，要正确合理用药，必需掌握有关的化学知识。
在卫生监督、疾病预防等方面，如环境卫生、营养卫生、劳动卫生等工作 , 常需进行饮水分析、食品检验、环境监测等等，都离不开化学。
随着科学技术的进步，现代医学已逐渐发展到分子层次，化学的研究成果对此起了重要的推动作用。例如，由于化学家对生物大分子（主要是核酸和蛋白质）的认识取得了突破，由此形成了一门新兴的学科—分子生物学。分子生物学的形成和发展，对医学乃至整个生命科学都产生了重大影响。又如，从有机物分子的立体结构研究酶和底物的作用以及药物和受体的作用，从分子水平上研究某些疾病的致病因子，从微量元素的研究为疾病的早期诊断提供科学依据等等，都说明现代医学的发展需要更多、更深的化学知识。
从事现代生命科学研究需要扎实的化学及其他理工科基础。现代医学的发展越来越突破传统和经典的生物学范畴，形成多学科的交叉。医学本科毕业与速成的医生对于常见病的处理也许没有明显差别，但他们的基本理论素质和对现代医学的理解却存在着巨大的差异。从这个角度看，基础化学课的学习目的并不单纯是为后续课程作铺垫，或者说是为了学好生物化学、生理学、药理学等医学课程才学化学，而是整体知识体系的基本积累，是一种从化学的角度进行科学思维和从事科学研究所需技能的综合素质训练，是从中学到大学转变和适应的过程中知识、能力与素质的共同提高。在教学过程中许多内容作为基础知识，虽然看上去还找不到与医学的必然联系，但它们对形成生物医学研究的思维方法具有前瞻性和可持续发展性。所以我们不主张从过分功利化的专才教育观念出发，一味注重化学为学习医学打基础的作用，片面强调化学课程对医学教育“即时即需”的应用，只“吃”医学应用化学的“快餐”。
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§ 1.3 基础化学的内容和学习方法
由于医学和化学的密切关系，世界各国在医学教育中都把化学作为重要的基础课。我国五年制的医学专业通常将化学分成两门基础化学和有机化学课程来组织实施教学。基础化学是从无机化学、分析化学以及物理化学中选编的，主要讲授大学化学的基本概念、原理和技术，包括稀溶液通性，水溶液中四大离子平衡，化学反应的热力学和动力学描述，物质结构及其与性质的关系，滴定分析与基础仪器分析等传统内容，以及元素医学等新的交叉领域的初步知识。基础化学的任务是使学生获得学习医学和从事生物医学研究所必需的化学基本理论、基本知识和基本技能， 为学习后续课程打下基础，同时培养学生分析和解决实际问题的能力，并使学生逐步树立辩证唯物主义观点和科学的思维方法。
讲究学习方法是提高学习效率的重要保证。学习方法既有通则，又无定则，应不断总结和交流学习方法，选找最适合自己的学习方法。大学的教学方法与中学有较大差别，大学的特点是课堂讲授 容量大，教学进度快，学生易处于被动接受的低思维态势。这就要求学生尽快实现从中学到大学在学习方法和学习习惯上的转变， 通过课前预习、课堂听讲、课后复习、认真练习和课外阅读等几个重要环节，养成高效率的学习方法，培养较强的自学能力，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。学习新课前要自学一遍，这样就能对教师本节课要讲授的内容有所了解；听课时要 集中精力，主动跟踪老师的思维脉络，形成共鸣， 特别要注意预习时未理解的部分； 要学会记课堂笔记，重点记下授课纲目、基本结论、补充材料以及听课中发生的疑难；课后必须及时复习，不妨先按照笔记梳理一下授课内容，然后边阅读教材、参考书，边整理笔记。 基础化学的特点是理论性强，涉及的概念多， 要注意掌握其基本理论和基本知识，处理好理解和记忆的关系，学会善于运用分析对比和联系归纳的方法， 善于从例题中体会解题的思路和方法、技巧， 搞清概念、原理、公式和方法的涵义、应用条件和使用范围，在理解的基础上，记忆一些涉及基本概念和基本原理的重点和重要公式，努力做到熟练掌握、融会贯通，并运用所掌握的理论和知识去分析、解决实际问题。
化学是一门以实验为基础的学科，实验课是基础化学课程的重要组成部分。著名美国化学教育家 Henry Armstrong 说过： I hear: I forget; I read: Iremenber; I do: I understand 。他生动地表达了实践出真知的真理。许多科学知识，要想真正懂得，非亲自动手做不可。通过实验不仅可以加深理解、巩固所学到的基本理论和知识，而且还可以训练有关的实验基本技能，学习科学的实验方法，培养动手能力。学生在实验前要预习实验内容，做到原理清楚、步骤明确；实验过程中要认真观察实验现象、正确记录结果；实验完毕要认真处理实验数据、分析实验现象和问题，得出正确结论，做好实验报告。通过实验，养成严谨的科学态度和科学的思维方法，培养独立工作能力和科学研究能力。
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