基础化学第三章PPT课件
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医用基础化学 第三章 沉淀溶解平衡 公开课课件
﹡ ﹡ Ksp决定于物质的本性和温度。（温度一定，同 一物质的Ksp为一常数，离子浓度改变只能使平衡移 动，而不能改变Ksp）；
Mg(OH)2 (s) Ag2CrO4 (s) Fe(OH) 3 (s)
Mg2+ + 2OH-
Ksp = [Mg2+][OH-]2
2Ag+ + CrO42-
Ksp = [Ag+]2[CrO42-]
(molL-1)
2Ag+ + CrO422s' s'
s' 3
K sp
3
9.0 1012
1.31104(molL-1)
4
4
不同类型的难溶强电解质，不能直 接由Ksp的值比较溶解能力的大小
三、溶度积规则Rule of Solubility Product
AgCl(s)
Ag+ + Cl-
Ip (离子积 ion product): the product of the ion concentration in solution when the system is under any situation ( at equilibrium or not ).
s 0.010+s 0.010
Ksp = s ( 0.010 + s ) 0.010s = (1.0410-5)2 s = 1.0810-8 molL-1 << 1.0410-5 molL-1
为使某种离子完全沉淀（离子浓度小于 10-6 molL-1）可加入适当过量的沉淀剂
第三章 沉淀溶解平衡
Equilibrium between Dissolution and Precipitation
[课件]生物化学基础第三章PPT
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第四节
维生素
内容 提要
一.脂溶 性维生素 二.水溶性 维生素
第四节
维生素
维生素是维持机体正常生理功能所必需，但在体内 不能合成或合成量不足，必须由食物供给的一类低分子有 机化合物。 脂溶性维生素 维生素 水溶性维生素
第四节
一、脂溶性维生素
维生素
1．维生素A 又称抗干眼病维生素。 生理作用：构成视网膜的感光物质、维持上皮细胞的完整、促进生长 和发育等。 缺乏症：夜盲症、干眼病；儿童可出现生长停顿、骨骼发育受阻。 2．维生素D 又称抗佝偻病维生素。 生理作用：促进小肠对钙、磷的吸收，提高血钙、血磷的浓度，有利 于新骨的生成和钙化。 缺乏症：儿童发生佝偻病；成人特别是孕妇、乳母易发生骨软化症。
第四节
维生素
3．维生素E 又称为生育酚。 生理作用：具有抗氧化作用，与动物生殖及血红素合成有关。 缺乏症：很少发生。 临床上常用维生素E治疗习惯性流产和先兆流产。
4．维生素K 又称凝血维生素。 生理作用：促进肝脏合成多种凝血因子，促进血液凝固。 缺乏症：凝血时间延长，严重时发生皮下、肌肉和胃肠道出血。
催化基团
活 性 中 心 内 必 需 基 团
多肽链 多肽链
第一节
（二）酶原与酶原的激活
酶的概述
有些酶在细胞内合成或初分泌时无催化活性，必须在一定的条件 下才能转变为有活性的酶。这种无活性的酶的前身物称酶原。
酶原转变成有活性的酶的过程活性中心形成或暴露的过程。
胰蛋白酶原的激活过程
肠激酶/胰蛋白酶
缬 天 天 天 天 赖 异 缬 甘 组
46
S
丝
S S
18 3
S 活性中心
缬 异 甘 组 丝
S
S
华中科技大学工程化学基础――Chapter 3 热力学PPT课件
exchange mass
exchange energy open system
b. Closed system：allows the transfer of energy but not mass.
surroundings
no exchange mass
closed system
exchange energy
当体系的诸性质不随时间而改变，则体系 就处于热力学平衡态，它包括下列几个平衡。
1)热平衡(thermal equilibrium)：体系各部分温度相等。 2)力学平衡(force equilibrium)：体系各部分压力相等，边界不
再移动。如有刚壁存在，虽双方压力不等，但也能保持力学 平衡。 3)相平衡(phase equilibrium): 多相共存时，各相的组成和数量 不随时间而改变。
可逆过程(reversible process)：一种理想化的过程。
沿原过程逆回到原状态时，系统 和环境同时完全复原。
等温可逆过程
绝热可逆过程
可逆过程的特点
(1)状态变化时推动力与阻力相差无限小，体系与环境始终无限 接近于平衡态；
(2)过程中的任何一个中间态都可以从正、逆两个方向到达； (3)体系变化一个循环后，体系和环境均恢复原态，变化过程中
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2
1. 热力学的研究对象
热力学概论
1)研究热、功和其他形式能量之间的相互转换及其转换过程中 所遵循的规律；
2)研究各种物理变化和化学变化过程中所发生的能量效应； 3)研究化学变化的方向和限度。
exchange energy open system
b. Closed system：allows the transfer of energy but not mass.
surroundings
no exchange mass
closed system
exchange energy
当体系的诸性质不随时间而改变，则体系 就处于热力学平衡态，它包括下列几个平衡。
1)热平衡(thermal equilibrium)：体系各部分温度相等。 2)力学平衡(force equilibrium)：体系各部分压力相等，边界不
再移动。如有刚壁存在，虽双方压力不等，但也能保持力学 平衡。 3)相平衡(phase equilibrium): 多相共存时，各相的组成和数量 不随时间而改变。
可逆过程(reversible process)：一种理想化的过程。
沿原过程逆回到原状态时，系统 和环境同时完全复原。
等温可逆过程
绝热可逆过程
可逆过程的特点
(1)状态变化时推动力与阻力相差无限小，体系与环境始终无限 接近于平衡态；
(2)过程中的任何一个中间态都可以从正、逆两个方向到达； (3)体系变化一个循环后，体系和环境均恢复原态，变化过程中
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1. 热力学的研究对象
热力学概论
1)研究热、功和其他形式能量之间的相互转换及其转换过程中 所遵循的规律；
2)研究各种物理变化和化学变化过程中所发生的能量效应； 3)研究化学变化的方向和限度。
基础化学第三章
高度分散的多相性和热力学不稳定性既是胶体系统的主要特征，又 是产生其它现象的依据。
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第三章 溶液与胶体
基础化学
二、表面现象 表面现象：在任何两相界面上产生的物理化学现象总称为表面现象。
界面：在多相系统中，任意两相间的接触面。 表面：若其中一相为气体，这种界面通常称为表面。
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第三章 溶液与胶体
基础化学
沸点升高值与溶液中溶质的质量摩尔浓度的关系为
式中Kb为沸点升高常数，它只与溶剂的本性有关。bB为溶质的质量摩 尔浓度。 从式(3-8)可以看出，溶液的沸点升高只与溶质的质量摩尔浓度有关， 而与溶质的本性无关。 常见溶剂的沸点Tb及Kb和凝固点Tf及Kf
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第三章 溶液与胶体
基础化学
式中，k为比例常数，说明蒸气压下降只与一定量溶剂中所含溶质 的微粒数有关，而与溶质的本性无关。 应当指出：若溶质不挥发，pA即为溶液的蒸气压；若溶质挥发，pA 则为溶剂A在气相中的分压。 溶液的蒸气压下降原理具有实际意义。如CaCl2、P2O5以及浓H2SO4 等可用作干燥剂的原因就是由于这些物质表面吸收水蒸气后形成了溶 液，其蒸气压比空气中水蒸气压要低。因此，将陆续吸收水蒸气，直 至由于溶液变稀，蒸气压回升与空气的水蒸气相等，从而建立起液-气 平衡为止。
溶液浓度的表示方法
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第三章 溶液与胶体
基础化学
三、摩尔分数 摩尔分数：物质B的物质的量nB除以混合物的物质的量 Σni，用符 i 号xB表示，即
第三章缺陷化学基础PPT课件
在三维方向上尺寸都比较大的缺陷。
一般指材料中包藏的杂质、沉淀和空洞等， 这种体缺陷对材料性能的影响一方面与它的几何 尺寸大小有关； 另一方面也与其数量、分布有关， 它们的存在常常是有害的。
--
35
ZrO2增韧莫来石陶瓷中的气 孔 (过烧引起)。这种缺陷会 导致材料性能的劣化。
--
36
TiCN 颗粒增强氧化铝陶瓷中 的 TiCN 颗粒。这种人为引进 的缺陷可以改善材料的性能。
W (N n)! N!n!
因此组态熵变：
Sckln(Nn)! N!n!
根据Stirling公式， x很大时，lnx! xlnx-x，所以
Sc = k[(N+n)ln(N+n)-NlnN-nlnn]
--
40
振动熵Sv与晶体中电子能级被占据的方式有关，所以形成n个空位 体系自由能变化为：DG＝ nDEv－T(DSc＋nDSv)
--
17
3.1.1.3 杂质缺陷
由于外来质点进入晶体而产生的缺陷。
杂质的来源： （置1）换人式为和引间入隙的式杂杂质质：
例杂如质单和晶基硅质中掺的入原微子量尺的寸B、和P电b、负G性a、相In近、P时、形As成等 （2置）换晶式体杂生质长缺过陷程。中引入的杂质，如O、N、C等
半径较小的杂质原子可进入间隙位置形成间 隙式杂质缺陷。
expkt点缺陷浓度与晶体自由能关系示意图空位是一种热力学平衡缺陷即一定温度下晶体中总会有一定浓度的空位缺陷存在这时体系的能量处于最低状态也就是说具有平衡浓度的晶体比理想晶体在热力学上更稳定
第三章 缺陷化学基础
本章推荐参考书
• 苏勉曾，固体化学导论，北京大学出版社 • 崔国文编，缺陷、扩散与烧结，清华大学出版社 • B. Henderson著，范印哲译，晶体缺陷，高等教育出版
大学基础化学第三节酸碱理论ppt课件
❖(2) 不能给出质子，也不能接受质子的物质， 称为中性物质，如金属离子Na+，Ca+等。
6
➢(3) 在酸碱质子理论中，排除了盐的概念。 ➢(4) 酸碱质子理论体现了酸和碱这对矛盾
相互转化和相互依存的关系，并且扩大 了酸碱物质的范围。
7
（二）酸碱反应的实质
酸碱半反应式: 酸 H+ + 碱
例如HAc在水溶液中的存在两个酸碱半反应：
HC2O4-
HSO3-
H2PO4F-
HCOOAc-
HCO3-
碱 性 增 强
HPO42-
CO3 2 -
PO43- 16 OH-
(四) 拉平效应和区分效应
实验证明，HClO4、H2SO4、HCl和HNO3的 强度是有差别的，其强度顺序为 HClO4＞ H2SO4＞HCl＞HNO3。
HClO4＋H2O H2SO4＋H2O HCl＋H2O HNO3＋H2O
30
二、溶液的pH
物质均衡（MBE)： 它是指在一个平衡体 系中，某一给定组分的总浓度，等于各有 关组分平衡浓度之和。
例如：浓度为c(mol.L-1)的HAc溶液的物 质均衡 c(HAc)=[HAc]+[Ac-]
电荷均衡（CBE) ： 根据电中性原则，
溶液中正离子的总电荷数与负离子的总电
荷数恰好相等。
H3O+＋ClO4－ H3O+＋HSO4－ H3O+＋Cl－ H3O+＋NO3－
17
将各种不同强度的酸拉平到溶剂化质子 （在这里是水化质子H3O+）水平的效应称 为拉平效应(leveling effect)。具有拉平效应 的溶剂称为拉平性溶剂。
18
而冰醋酸可把上述这些酸的强度区分开来，溶 剂 的 这 种 作 用 称 为 区 分 效 应 (differentiating effect)，这种溶剂便称为区分溶剂。 一般而言，酸性溶剂可以对酸产生区分效应， 而对碱产生拉平效应，碱性溶剂则可对碱产生 区分效应，而对酸产生拉平效应。
6
➢(3) 在酸碱质子理论中，排除了盐的概念。 ➢(4) 酸碱质子理论体现了酸和碱这对矛盾
相互转化和相互依存的关系，并且扩大 了酸碱物质的范围。
7
（二）酸碱反应的实质
酸碱半反应式: 酸 H+ + 碱
例如HAc在水溶液中的存在两个酸碱半反应：
HC2O4-
HSO3-
H2PO4F-
HCOOAc-
HCO3-
碱 性 增 强
HPO42-
CO3 2 -
PO43- 16 OH-
(四) 拉平效应和区分效应
实验证明，HClO4、H2SO4、HCl和HNO3的 强度是有差别的，其强度顺序为 HClO4＞ H2SO4＞HCl＞HNO3。
HClO4＋H2O H2SO4＋H2O HCl＋H2O HNO3＋H2O
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二、溶液的pH
物质均衡（MBE)： 它是指在一个平衡体 系中，某一给定组分的总浓度，等于各有 关组分平衡浓度之和。
例如：浓度为c(mol.L-1)的HAc溶液的物 质均衡 c(HAc)=[HAc]+[Ac-]
电荷均衡（CBE) ： 根据电中性原则，
溶液中正离子的总电荷数与负离子的总电
荷数恰好相等。
H3O+＋ClO4－ H3O+＋HSO4－ H3O+＋Cl－ H3O+＋NO3－
17
将各种不同强度的酸拉平到溶剂化质子 （在这里是水化质子H3O+）水平的效应称 为拉平效应(leveling effect)。具有拉平效应 的溶剂称为拉平性溶剂。
18
而冰醋酸可把上述这些酸的强度区分开来，溶 剂 的 这 种 作 用 称 为 区 分 效 应 (differentiating effect)，这种溶剂便称为区分溶剂。 一般而言，酸性溶剂可以对酸产生区分效应， 而对碱产生拉平效应，碱性溶剂则可对碱产生 区分效应，而对酸产生拉平效应。
【北京大学】《基础化学》第三章 缓冲溶液--比赛课件
§3.3 缓冲容量
衡量缓冲溶液缓冲能力的尺度。
使单位体积的缓冲溶液的pH值改变1个单位
时，所需加入一元强酸或一元强碱的物质的
量。符号β。
β n pH
[HB][B ] β 2.303
c
（c=[HB]+[B-]）
北京大学
《基础化学》
影响缓冲容量的因素
β 2.303 [HB][B ] c
当缓冲比（[B-]/[HB]）一定时，缓冲溶浓的 总浓度越大，缓冲容量越大。
选择适当的缓冲系 共轭酸的pKa值约等于需控制的pH值
缓冲溶液要有足够的总浓度 c≈0.05~0.2 mol·L-1
北京大学
《基础化学》
例1、欲配制pH=9.0的缓冲溶液，应选用下 列何种弱酸或弱碱和它们的共轭碱或共轭酸 来配制。
A. NH3·H2O（Kb=1×10-5） B. HAc（Ka=1.8×10-5） C. HCOOH（Ka=1×10-4） D. HNO2（Ka=6×10-1）
△pH：-0.09
能够抵制外加少量酸、碱或稀释，而保持溶 液的pH值不发生明显改变的作用，叫缓冲作 用。具有缓冲作用的溶液叫缓冲溶液。
北京大学
《基础化学》
一、缓冲溶液的组成
抗酸成分（共轭碱） 抗碱成分（共轭酸） 缓冲系或缓冲对
三种类型： 弱酸及其对应的盐
(HAc-NaAc、H2CO3-NaHCO3) 弱碱及其对应的盐
《基础化学》
第三章 缓冲溶液
Buffer Solution
§3.1 缓冲作用 §3.2 缓冲溶液的pH值 §3.3 缓冲容量
北京大学
《基础化学》
§3.1 缓冲作用
lL 纯水
lL
pH7.0
第3章-氨基酸的简介PPT课件
丝氨酸 Serine
O
H 2N CH C OH
CH 2
OH
S
（ α-氨基-β-羟基丙酸 ）
.
17
一、脂肪族氨基酸（含羟基或硫）
丝氨酸 Serine 苏氨酸 Threonine
O
H 2N CH C OH CH OH
CH 3
T
（ α-氨基-β-羟基丁酸 ）
.
18
-
COO
-
COO
-
COO
-
COO
H3N+ C H H C NH 3+ H3N+ C H H C NH 3+
.
24
注意：
丝氨酸和苏氨酸侧链含有β-羟基，具有伯醇和 仲醇的离子化特性。
丝氨酸的羟甲基可以参与很多酶的活性部位反 应。
苏氨酸具有两个手性碳原子，通常出现在蛋白 质中的是L-苏氨酸。
半胱氨酸在蛋白质中经常以其氧化型的胱氨酸 存在。胱氨酸是由两个半胱氨酸通过它们侧链 上的-SH氧化成共价的二硫桥连接形成的。
.
14
一、脂肪族氨基酸（中性）
甘氨酸 Glycine 丙氨酸 Alanine 缬氨酸 Valine 亮氨酸 Leucine 异亮氨酸 Ileucine
O
H 2 N CH C OH
CH CH 3
CH 2
CH 3
I
（α-氨基-β-甲基戊酸 ）
.
15
注意：
甘氨酸是唯一不含手性碳原子的氨基酸，因此 不具旋光性。
将α-COO-画在顶端，垂直画一个氨基酸，然 后与立体化学参考化合物甘油醛相比较， α氨基位于α-碳左边的为L-异构体，位于右边的 为D-异构体。
绝大多数氨基酸是L-型氨基酸，近年来，D-型 氨基酸在哺乳动物生命活动中的意义引起了越 来越多的关注。
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钠原子的价电子转移到氯原子的最外价电子层时形成NaCl。 当一原子有较强的吸电子能力时，电子转移发生，其结果就形 成了离子键。 二、离子键的特征 离子键具有无方向性、无饱和性的特征。
2020年9月28日
2
三、离子化能
◆价电子被移去之难易度，依带正电原子核对电子作用的强度而定，把
电子移开须作功，所须的能量称离子化能（ I.E. ）。
◆过渡元素可形成多于一种正离子之金属。
【例】 Fe：2+，3+ ； Cu：1+，2+
FeCl2 氯化亚铁；FeCl3 氯化铁；CuCl 氯化亚铜；CuCl2 氯化铜 ◆多原子离子：NH4+ 氨根；NO3-硝酸根；OH-氢氧根；NO2- 亚硝酸根；
2C0N2-0氰年9根月2；8日HSO4- 硫酸氢根；H2PO4-磷酸二氢根；HSO3-亚硫酸氢根 4
◆如其I.E.很高不易移走时，此金属则不易起反应（变化）。如银不易
变色，铁则易生锈。
◆在同一周期，元素的I.E.从左到右（Ⅰ→Ⅶ）增加，因此愈往右愈难
将价电子移去。
◆同一族（group）元素的I.E.从上到下渐减，愈下面愈容易将电子移
开。
e.g.
Li＞Na ＞K ＞Rb ＞Cs
2020年9月28日
3
化学变化的特点是原子核组成不变，只是核外电子运动状态发生变化， 即化学键的形成与分解只与原子核外电子运动有关。 四、化学键的分类
按电子运动方式不同，化学键一般可分为两种：离子键与共价键。
2020年9月28日
1
第二节 离子键
一、离子键的概念 阴、阳离子间通过静电作用而形成的化学键，称为离子键。
离子键本质是静电作用。 【例】钠在氯气中燃烧，形成离子化合物NaCl的过程表示如下
四、离子化合物
◆元素的化学活性依其价电子之得失（或共用之不同倾向)而定。经过
反应，两方满足满八原则。
◆离子化合物的化学式与Lewis记号：
族数: Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ
离子电荷: 1+ 2+ 3+
3- 2- 1-
化学式依化合物之电子中性而定比例
【例】 Na+ Cl- 则 1：1 NaCl； Ca2+ Cl- 则 1：2 CaCl2 ◆双离子化合物：两个元素组成的化合物。
的原子称为电子接受体。配位键用箭号“→”表示，箭头指
向
接受体。
◆配位键的形成必需具备如下条件：电子给予体的价电子层有孤
对电子；电子接受体的价电子层有空轨道。来自2020年9月28日7
三、共价键的特征
★饱和性：根据电子配对原理，一个原子有几个未对电子，就只能
形成几个共价键，这称为共价键的饱和性。例如，H原子仅有一个电
称为σ键。可重叠形成σ键的轨道有S-S、S-Px、Px-Px。
◆原子轨道沿键轴方向，以“肩并肩”方式重叠而形成的共价键，
称为π键。
◆受原子轨道伸展方向的限制，两原子形成共价键时，只能形成
一个σ键，其余均为π键。
3.配位键
◆由一个原子提供共用电子对而形成的共价键，称为配位共价
键，简称配位键。
◆在配位键中，提供电子对的原子称为电子给予体；接受电子对
【例】
共价键的本质是原子轨道重叠。 二、共价键的类型 1.非极性键和极性键
共用电子对无偏向的共价键，例如H2、O2、N2、Cl2 等为非 极性键；共用电子对有偏向的共价键，例如，HCl、NH3、H2O、 CH4等为极性键。
2020年9月28日
6
2. σ键和π键
◆原子轨道沿键轴方向，以“头碰头”方式重叠而形成的共价键，
双极
◆电负性分子内原子对共用电子之吸力称为电负性。如 F3.98；Cs0.79。
◆成键原子间的电负性之差（△x）越大，键的极性越强。键的极性，对
判断分子的极性很有意义。
◆电负性规律：同族元素之电负性从上到下渐减；同周期元素之电负性由
左到右渐增。
第一节 化学键的有关概念
一、分子 自然界中，除稀有气体以单原子形式存在外，其他物质均以分子（或
晶体）形式存在。分子是保持物质化学性质的一种粒子，物质间进行化学 反应的实质是分子的形成和分解。 二、化学键
分子（或晶体）中直接相邻的原子（或离子）间的强烈相互作用，称 为化学键。两个原子经价电子的转移满足了满八规则而趋于稳定，其生成 的化合物借由化学键将原子连接在一起。 三、化学键的形成与分解
2020年9月28日
11
◆形成八电子隅体的共价键的非金属
IV —C—
V —N— —P—
族
VI
—O— —S—
四键
三键
二键
VII
F— Cl— Br— I—
一键
2020年9月28日
12
六、电负性和极性
◆ 极性共价键两极端情形：
100％靠一端即为δ- ←极性←δ+另一端非极性共价键
离子键
100％
0％
共价键
CO一氧化碳；CO2 二氧化碳；C2O3 三氧化二碳。
2020年9月28日
10
五、共价键表示法
◆电子点记法
·
·
Na×
×Mg×
··C·
:·O:
◆满足满八规则是建构路易斯构造式的主要观念。当一元素反应形成共价
键时，为完成满八电子所须的键成为该元素之结合力。
【例】 O 二建； N 三键； C 四键
◆路易式结构式写法：
五、电解质
◆离子化合物，正离子围绕着数个负离子，负离子亦围绕着数个 正离子。正负离子中和了，故不导电。当溶于水后，离子变成 自由的正、负离子。故可导电。离子化合物溶于水而可导电， 称为电解质。
◆离子化合物没有分子的构造单位，如Na+Cl-不称为分子。
2020年9月28日
5
第三节 共价键
一、共价键的概念 原子间通过共用电子对而形成的化学键，称为共价键。
子，因此H2分子只能以单键结合；水分子是H2O（
），而不
是H3O，原因在于O原子只有两个未对电子数；N原子有三个未对电
子，因此N2分子为叁键（N≡N）；而稀有气体He、Ne、Ar等没有
未对电子，故其单质为单原子分子。
★方向性：按最大重叠原理，形成共价键时，原子轨道只有沿电子
云密度最大的方向进行重叠，才能达到最大有效重叠，使系统能量
处于最低状态，这称为共价键的方向性。因此，除H2分子形成外， 其他化学键的形成均有方向性限制。例如，HCl分子形成过程。
2020年9月28日
8
【例】 H2、 HCl、H2S的共价键
2020年9月28日
9
四、共价化合物及命名
◆ 两个不同之非金属有时可以形成一种以上的共价键化合物。 ◆ 命名：N2O 一氧化二氮；NO2二氧化氮；N2O5 五氧化二氮；