重庆医科大学药学院教案 学科无机化学 年级2008 授课对象 临床医学、预防、麻醉本科 教师母昭德职称副教授 授课方式 课堂讲投学时6 课题 (章、节) 第三章电解质溶液 基本教材或 《基础化学》(七版) 主要参考书 人民卫生出版社 教学目的与要求: 1.掌握酸碱质子理论的基本要点。水溶液中质子转移平衡的规律和计算:溶度积规则 难电解质的沉淀平衡。 2.熟悉活度的概念:同离子效应和盐效应。 3.了解强电解质溶液理论。 教学重点、难点: 1.教学重点:酸碱质子理论的基本要点:难溶电解质沉淀平衡中的溶度积规则和分布 沉淀。 2.教学难点:水溶液中质子转移平衡的有关计算。 大体进程: 第三章电解质溶液 一、强电解质溶液理论 (50分钟) 1、强电解质和弱电解质 2、强电解质溶液理论要点 3、离子的活度和活度因子 一、酸时的质子理论 (40分钟) 1、质子酸碱的概念 2、水的质子自递平衡 3、酸碱的品府 三、酸碱溶液pH的计算 (80分钟) 1、酸碱溶液pH计算的 一般方法 2、一元弱酸或弱碱溶液 四、酸碱的电子理论 (20分钟) 五、难溶强电解质的沉淀溶解平衡 (30分钟) 1、溶度积和溶度积规则 、沉淀平衡的移动 小结 (20分钟)
11 重庆医科大学药学院教案 学科 无机化学 年级 2008 授课对象 临床医学、预防、麻醉本科 教师 母昭德 职称 副教授 授课方式 课堂讲授 学时 6 课题 (章、节) 第三章 电解质溶液 基本教材或 主要参考书 《基础化学》(七版) 人民卫生出版社 教学目的与要求: 1.掌握酸碱质子理论的基本要点。水溶液中质子转移平衡的规律和计算;溶度积规则; 难电解质的沉淀平衡。 2.熟悉活度的概念;同离子效应和盐效应。 3.了解强电解质溶液理论。 教学重点、难点: 1. 教学重点:酸碱质子理论的基本要点;难溶电解质沉淀平衡中的溶度积规则和分布 沉淀。 2. 教学难点:水溶液中质子转移平衡的有关计算。 大体进程: 第三章 电解质溶液 一、强电解质溶液理论 (50 分钟) 1、 强电解质和弱电解质 2、 强电解质溶液理论要点 3、 离子的活度和活度因子 二、酸碱的质子理论 (40 分钟) 1、 质子酸碱的概念 2、 水的质子自递平衡 3、 酸碱的强度 三、酸碱溶液 pH 的计算 (80 分钟) 1、 酸碱溶液 pH 计算的一般方法 2、 一元弱酸或弱碱溶液 四、酸碱的电子理论 (20 分钟) 五、难溶强电解质的沉淀溶解平衡 (30 分钟) 1、 溶度积和溶度积规则 2、 沉淀平衡的移动 小结 (20 分钟)
辅助手段和 基本内容 时间分配 强由话和弱由后 电解质er0e).溶水中或熔状态下能导电的化合物 根据电解质导电能力的强弱,可将电解质分为强电解质和弱电解质 由醒话 ()弱电解质的定义:在水溶液中只能部分离解成离子的化合物。 (2)解离度a(degree of dissociation): 2、强电解质(strong electrolyte) 、强电解质溶液理论要点-一离子相互作用理论(nrir 1,强电解质在水中是全部解离的: 2.离子氛(ion atmosphere)。 三、离子的活度和活度因子 1.离子的活度(activity):离子的有效浓度, a=YB·CB 2.活度因子Y。(activity factor) (2)离子强度1(ion strenh) 1=56Z+b,Z+b,Z:+)=∑b,Z (3)活度因子与离子强度 节酸碱的质子理论 、酸碱质子理论(proton theory of acid and hase (一)酸碱的定义 酸、碱、酸碱共轭关系、共轭酸碱对(conjga pair of acid-bese)、 两性物质(amphoteric substance) ()酸碳反应的 的实质:质子传递反应(protolysisreaction) (三)酸碱质子传递平衡和平衡常数 水的质自 A+HB 的的子自递平衡和水的离子积 1 水的质子自递自递反应: 2.水的离子积(ion product of water) Kw=OH]HO1即Kw=OH]-H常温下,Kw=1.0X10 该关系式适用于一切水溶液 中性溶液中HOH]=1.0×107molL 酸性溶液中H]>1.0×107molL>[OH 碱性溶液中[OH]>1.0x10molL>H门 (二)水溶液的H值 相应地 中性溶液中 pH+DOH=14 酸性溶湾中 碱性溶液中pH>7>pOH 三、酸碱的强度 (一)酸和碱的解离平衡常数 一元弱酸的解离平衡常数K.(dissociation constant of acid) 2 ,一元弱碱的解离平衡常数K,(dissociation constant of base】
12 基本内容 辅助手段和 时间分配 第三章 电解质溶液 第一节 强电解质理论 一、强电解质和弱电解质 电解质(electrolyte):溶于水中或熔融状态下能导电的化合物。 根据电解质导电能力的强弱,可将电解质分为强电解质和弱电解质。 1、弱电解质(weak electrolyte) (1)弱电解质的定义:在水溶液中只能部分离解成离子的化合物。 (2)解离度 α(degree of dissociation): 2、强电解质(strong electrolyte): 二、强电解质溶液理论要点-离子相互作用理论(ion interaction theory) 1.强电解质在水中是全部解离的; 2.离子氛(ion atmosphere)。 三、离子的活度和活度因子 1.离子的活度(activity):离子的有效浓度, B B a = c 2.活度因子γB(activity factor) (1)活度因子γB (2)离子强度I(ion strength) 2 2 3 3 2 2 2 2 1 1 2 1 ( ) 2 1 b Z b Z b Z ibiZi I = + + + = (3)活度因子与离子强度 第二节 酸碱的质子理论 一、酸碱质子理论(proton theory of acid and base) (一)酸碱的定义 酸、碱、酸碱共轭关系、共轭酸碱对(conjugated pair of acid-base)、 两性物质(amphoteric substance) (二) 酸碱反应的实质 1.酸碱反应的实质:质子传递反应(protolysisreaction)。 2.酸碱反应的方向: (三)酸碱质子传递平衡和平衡常数 HA + B- A- + HB 二、水的质子自递平衡 (一)水的质子自递平衡和水的离子积 1.水的质子自递自递反应: 2.水的离子积(ion product of water) KW=[OH- ]·[H3O+ ] 即 KW=[OH- ]·[H+ ] 常温下,KW=1.0×10-14 该关系式适用于一切水溶液 中性溶液中 [H+ ]=[OH- ]=1.0×10-7mol·L-1 酸性溶液中 [H+ ]>1.0×10-7mol·L-1>[OH- ] 碱性溶液中 [OH- ]>1.0×10-7mol·L-1>[H+ ] (二)水溶液的pH值 pH=-log[H+ ] 相应地,pOH=-log[OH- ] 中性溶液中 pH+ pOH=14 酸性溶液中 pH<7<pOH 碱性溶液中 pH>7>pOH 三、酸碱的强度 (一)酸和碱的解离平衡常数 1.一元弱酸的解离平衡常数Ka(dissociation constant of acid) 2. 一元弱碱的解离平衡常数Kb(dissociation constant of base)
(二)共轭酸碱解腐平衡常数的关系 KaXK=1.0×1014 即pK+pKk=l4 (三)平衡移动 1.浓度对平衡移动的影响 第三节酸碱溶液值的计第 元弱酸或弱碱 元弱酸 当·C≥20K,G/≥500或a<5%时 K-C ]-K.C 2. G≥206,G/K≥500或a<5%时 OH-]=K.C 多元酸碱溶液 两性阴离子(酸式盐)以C0为例: (二)有弱酸和弱碱组成的两性物质以NAC为例 第五节难溶强电解质的沉淀溶解平衡 一、溶度积和溶度积规则 (一)溶度积 1,溶度积常数 溶度积 离子浓用 乘积称为离子积IP(ion product)。 溶液为过饱和」 沉淀平衡的移动 (一)沉淀的生成 根据溶度积规则,当溶液中的P>,时,就会生成沉淀 1.同离子效应(common ion effect)。 2.盐效应(salt effect 生沉淀的溶 (1)金属氢氧化合 物 物 (3)金化 溶解 (4)PbS0,沉淀的溶解 (5)形成难解离的配离子 2.利用氧化还原反应使沉淀溶解 本章习题:P52:2,3,6,13,24,26,28
13 (二)共轭酸碱解离平衡常数的关系 Ka×Kb=1.0×10-14 即 pKa+ pKb=14 (三)平衡移动 1.浓度对平衡移动的影响 2. 同离子效应(common ion effect) 3.盐效应(salt effect) 第三节 酸碱溶液pH值的计算 一、一元弱酸或弱碱 1.一元弱酸 当Ka·Ca≥20KW,Ca/Ka≥500或α<5%时 a a a a a a H K C K C K C = = = + [ ] / 2 2.一元弱碱 当K b·Cb≥20KW,Cb/Kb≥500或α<5%时 OH = KbCb − [ ] 三、多元酸碱溶液 四、两性物质 (一)两性阴离子(酸式盐)以HCO3 -为例: (二)有弱酸和弱碱组成的两性物质 以NH4Ac为例 第五节 难溶强电解质的沉淀溶解平衡 一、溶度积和溶度积规则 (一)溶度积 1.溶度积常数: Ksp称为溶度积常数(solubility product constant),简称溶度积 2.溶度积Ksp与溶解度的关系(已知Ksp可求S,已知S可求Ksp。) (二)溶度积规则 离子积:溶液中离子浓度幂的乘积称为离子积IP(ion product)。 1.IP=Ks p表示溶液是饱和的。 2.IP<Ks p表示溶液是不饱和的。沉淀溶解。 3. IP >Ks p表示溶液为过饱和。溶液会有沉淀析出。 二、沉淀平衡的移动 (一)沉淀的生成 根据溶度积规则,当溶液中的IP >Ks p时,就会生成沉淀 1.同离子效应(common ion effect)。 2.盐效应(salt effect (二)分级沉淀(fractional precipitate) (三)沉淀的溶解 1.生成难解离的物质使沉淀溶解 (1)金属氢氧化合物沉淀的溶解 (2)碳酸盐沉淀物的溶解 (3)金属硫化物沉淀的溶解 (4)PbSO4沉淀的溶解 (5)形成难解离的配离子 2.利用氧化还原反应使沉淀溶解 本章习题:P52:2,3,6,13,24,26,28
重庆医科大学药学院教案 学科无机化学 年级2008 授课对象 临床医学、预防、麻醉本科 教师 母昭德职称副教授 授课方式 课堂讲授学时3 课题第十三章可见分光光度法 基本教材成 《基础化学》(七版) (章、节) 和紫外分光光度法 主要参考书 人民卫生出版社 教学目的与要求: 1.掌握分光光度法的基本原理。 2.熟悉可见分光光度法、吸收光谱、标准曲线及显色反应等基本分光光度法术语。 3.了解分光光度法的方法、特点及应用范围,分光光度法的分类,紫外分光光度法。 教学重点、难点: 1.教学重点:分光光度法的基本原理,可见分光光度法、吸收光谱、标准曲线及 显色反应等基本分光光度法术语。 2.教学难点:Lambert-Beer定律 大体进程及教学方法: 、物质的吸收光谱 (10分钟) 二、分光光度法基本原理 (60分钟) 1、透光率合吸光率 2、Lambert-Beer定律 三、可见分光光度法 (30分钟) 1、分光光度计 2、测定方法 四、提高测量灵敏度和准确度的方法 (15分钟) 五、紫外分光光度法简介 (5分钟)
14 重庆医科大学药学院教案 学科 无机化学 年级 2008 授课对象 临床医学、预防、麻醉本科 教师 母昭德 职称 副教授 授课方式 课堂讲授 学时 3 课题 (章、节) 第十三章 可见分光光度法 和紫外分光光度法 基本教材或 主要参考书 《基础化学》(七版) 人民卫生出版社 教学目的与要求: 1. 掌握分光光度法的基本原理。 2. 熟悉可见分光光度法、吸收光谱、标准曲线及显色反应等基本分光光度法术语。 3. 了解分光光度法的方法、特点及应用范围,分光光度法的分类,紫外分光光度法。 教学重点、难点: 1. 教学重点:分光光度法的基本原理,可见分光光度法、吸收光谱、标准曲线及 显色反应等基本分光光度法术语。 2. 教学难点:Lambert-Beer 定律 大体进程及教学方法: 一、物质的吸收光谱 (10 分钟) 二、分光光度法基本原理 (60 分钟) 1、 透光率合吸光率 2、 Lambert-Beer 定律 三、可见分光光度法 (30 分钟) 1、 分光光度计 2、 测定方法 四、提高测量灵敏度和准确度的方法 (15 分钟) 五、紫外分光光度法简介 (5 分钟)
基本内容 辅助手段和 时间分配 第十三章可见分光光度法和紫外分光光度法 第一节物质的吸收光谱 一、物质对光的选择性吸收 溶液之所以呈现不同的颜色,是与它对光的选择吸收有关。当一束白 光通过某一溶液时,若溶液对各种波长的光都不吸收,则溶液为无色透明: 若溶液选择吸收某些波长的光而其它波长的光通过溶液,则溶液呈现出污 过光的颜色。溶液所呈现的颜色与它吸收的光的颜色互为补色,如高锰酸 钾溶液强烈吸收了白光中的绿色光而呈现紫色:硫酸铜溶液强烈吸收了白 光中的黄色光而呈现蓝色。因此,有色溶液的颜色实质上是它所选择吸收 光的补色,吸收越多,则补色的颜色越深。比较溶液颜色的深度,实质 是比较溶液能被吸收的光的吸收程度。 二、物质的吸收光普 由于入射光的波长不同时,摩尔吸光系数就不同,所以同一浓度的 液在不同波长下的吸光度是不相同的。在分光光度计上,用不同波长的单 色光为入射光依次通过同一溶液,测得不同波长下相的吸光度A。然后以 波长1为横坐标相应的吸光度A为纵坐标做图,所得曲线称为该溶液的吸 20 收光谱((absorption spectrum,.或称吸收曲线,它反映了溶液对不同波长的 光的吸收能力。 第二节分光光度法的基本原理 一、诱光率和吸光度 二、朗伯一比尔定律 当一束强度为/。的平行的单色光单一波长的光)通过液层厚度为 浓度为c的有色溶液时,其透射光的强度为1,实验表明它们之间有下列关 A=-g1/1。=6c 式中A称为吸光度(absorbance),表示光线通过溶液时被吸收的程度,IM (transmittance),用T表示,它表示光线通过溶液的程度,T与 的关系为: A=-lgT 上式称为光的吸收定律,即朗伯一比尔定律(Lambert-Beer law)。它表 明:吸光度与溶液的浓度和液层厚度的乘积成正比。式中c为溶液物质的 量浓度,单位为molL,1为液层厚度,单位为cm:£称为摩尔吸光系数 )),常用单位是mo.L.cm。在数值上等于厚度为lcm 浓度为1olL的有色溶液的吸光度。实际上,s是通过测定标准物质利 溶液的吸光度后计算得到的。:的大小由吸光物质的性质、入射光波长、 溶剂的种类、溶液组成量度的表示方法以及温度等因素决定的。当波长等 15
15 基本内容 辅助手段和 时间分配 第十三章 可见分光光度法和紫外分光光度法 第一节 物质的吸收光谱 一、物质对光的选择性吸收 溶液之所以呈现不同的颜色,是与它对光的选择吸收有关。当一束白 光通过某一溶液时,若溶液对各种波长的光都不吸收,则溶液为无色透明; 若溶液选择吸收某些波长的光而其它波长的光通过溶液,则溶液呈现出透 过光的颜色。溶液所呈现的颜色与它吸收的光的颜色互为补色,如高锰酸 钾溶液强烈吸收了白光中的绿色光而呈现紫色;硫酸铜溶液强烈吸收了白 光中的黄色光而呈现蓝色。因此,有色溶液的颜色实质上是它所选择吸收 光的补色,吸收越多,则补色的颜色越深。比较溶液颜色的深度,实质上 是比较溶液能被吸收的光的吸收程度。 二、物质的吸收光谱 由于入射光的波长不同时,摩尔吸光系数就不同,所以同一浓度的溶 液在不同波长下的吸光度是不相同的。在分光光度计上,用不同波长的单 色光为入射光依次通过同一溶液,测得不同波长下相的吸光度 A。然后以 波长为横坐标,相应的吸光度 A 为纵坐标做图,所得曲线称为该溶液的吸 收光谱(absorption spectrum), 或称吸收曲线,它反映了溶液对不同波长的 光的吸收能力。 第二节 分光光度法的基本原理 一、透光率和吸光度 二、朗伯—比尔定律 当一束强度为 I。的平行的单色光(单一波长的光)通过液层厚度为 l、 浓度为 c 的有色溶液时,其透射光的强度为 It 实验表明它们之间有下列关 系: 式中 A 称为吸光度(absorbance),表示光线通过溶液时被吸收的程度,I/I0 为透光度(transmittance),用 T 表示,它表示光线通过溶液的程度,T 与 A 的关系为: 上式称为光的吸收定律,即朗伯—比尔定律(Lambert-Beer law)。它表 明:吸光度与溶液的浓度和液层厚度的乘积成正比。式中 c 为溶液物质的 量浓度,单位为 molL -1;l 为液层厚度,单位为 cm; 称为摩尔吸光系数 (molar absorptivity) ,常用单位是 mol-1 Lcm-1。在数值上等于厚度为 1cm、 浓度为 1 molL -1 的有色溶液的吸光度。实际上,是通过测定标准物质稀 溶液的吸光度后计算得到的。 的大小由吸光物质的性质、入射光波长、 溶剂的种类、溶液组成量度的表示方法以及温度等因素决定的。当波长等 10 15 20 A I I cl 0 = −lg / = A = − lg T