第一章 溶液的組成標(biāo)度和滲透壓課件

醫(yī)用化學(xué)第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓化學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系醫(yī)學(xué)是探討人體生理現(xiàn)象和病理現(xiàn)象的規(guī)律，從而尋找防病治病方法，以保護(hù)人類健康的科學(xué)。人體是由糖、脂肪、蛋白質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽和水等物質(zhì)所組成,人體內(nèi)的一切生理現(xiàn)象和病理現(xiàn)象都與化學(xué)變化息息相關(guān)。

臨床檢驗(yàn)、環(huán)境保護(hù)、生命科學(xué)、藥物治療及合成等都與化學(xué)密切相關(guān)。第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓醫(yī)用化學(xué)課程的內(nèi)容和學(xué)習(xí)建議

1.醫(yī)用化學(xué)課程的內(nèi)容

醫(yī)用化學(xué)涉及無(wú)機(jī)、分析、物理化學(xué)、膠體化學(xué)及有機(jī)等學(xué)科，其內(nèi)容是根據(jù)臨床醫(yī)學(xué)各專業(yè)特點(diǎn)選編，為醫(yī)學(xué)生從事醫(yī)學(xué)工作打好化學(xué)基礎(chǔ)。

理論課56學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課16學(xué)時(shí)，4學(xué)時(shí)/周第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓2.學(xué)習(xí)建議從中學(xué)到大學(xué)方法的改變，掌握學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)，強(qiáng)調(diào)自學(xué)能力的培養(yǎng)。課前預(yù)習(xí)，課間筆記，課后復(fù)習(xí)，閱讀參考書，加深理解，總結(jié)。多做思考題和練習(xí)題。重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)。參考書：《基礎(chǔ)化學(xué)》祁嘉義主編，高教版；

《無(wú)機(jī)化學(xué)》謝吉民主編，人衛(wèi)版。第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓溶液的組成標(biāo)度溶液的滲透壓第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓第一節(jié)溶液的組成標(biāo)度

一、物質(zhì)的量濃度

溶液是指由兩種或多種組分所組成的均勻系統(tǒng)；表示溶液的濃或?。?/p>

在一定量溶液或溶劑中所含溶質(zhì)量多少的物理量。二、質(zhì)量濃度三、質(zhì)量分?jǐn)?shù)四、體積分?jǐn)?shù)第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓一、溶液組成標(biāo)度的表示方法

（一）、物質(zhì)的量濃度（簡(jiǎn)稱為“濃度”）（amount-of-substanceconcentration）

1.定義：?jiǎn)挝惑w積溶液中所含的溶質(zhì)的物質(zhì)的量，符號(hào)為cB或

c(B)。

2.表達(dá)式：

defnBcBV

3.單位：關(guān)系：1mol·L-1=1×103mmol·L-1=1×106μmol·L-1

4.在使用物質(zhì)的量濃度時(shí)需指明基本單元。

nB=

mB/

MBmol·dm-3

或mol·L-1，mmol·L-1及μmol·L-1

第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓基本單元

特點(diǎn):可以實(shí)際存在，也可不存在。如H2SO4，1/2H2SO4，2H2SO4

是不同的基本單元。

一種溶液的濃度用不同的基本單元表示，其值不同。如c(H2SO4)=1.0mol·L-1，

定義：原子、分子、離子以及其他粒子的特定

組合體（分?jǐn)?shù)或倍數(shù)）。則c(1/2H2SO4)=2.0mol·L-1，c(2H2SO4)=0.5mol·L-1。H2+1/2O2第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓例1

正常人血漿中每100ml含Na+326mg、HCO3-164.7mg、Ca2+10mg，它們的物質(zhì)的量濃度各為多少？

解

c(Na+)==0.142(mol·L-1)

326×10-323.0×0.1

c(HCO3-)=×=0.027(mol·L-1)

164.761.010-30.1c(Ca2+)=×=2.5(mmol·L-1)104010.1第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓（二）、質(zhì)量濃度

(massconcentration)

1.定義：溶質(zhì)B的質(zhì)量除以溶液的體積，符號(hào)為ρB

。

2.表達(dá)式：3.單位：kg·L-1，常用g·L-1，也可用mg·L-1，μg·L-1等。質(zhì)量濃度多用于溶質(zhì)為固體的溶液，defmBρBV

如生理鹽水為9g·L-1的NaCl溶液。4.

cB·MB=ρB

mol·L-1·g·mol-1=g·L-1

第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓例2某患者需補(bǔ)鈉（Na+）5g，應(yīng)補(bǔ)給9g·L-1的生理鹽水多少毫升？解：補(bǔ)充5gNa+，相當(dāng)補(bǔ)充NaCl的質(zhì)量

mNaCl=（5g/23）×58.5=12.7g

生理鹽水的體積為

V=12.7g/9g·L-1=1.41L=1410mL第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓（三）、體積分?jǐn)?shù)（volumefraction）

1.定義：在一定的溫度和壓力下，溶質(zhì)B的體積除以溶3.單位：1(one)

例：醫(yī)用的消毒酒精φ(C2H5OH)=75%，液總體積（混合前各組分的體積之和），符號(hào)為φB。2.表達(dá)式：表示該溶液是純乙醇75ml加25ml水配制而成，也可近似認(rèn)為是100ml溶液中含有乙醇75ml。defVBφBV

第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓（四）、質(zhì)量分?jǐn)?shù)（massfraction）

定義：溶質(zhì)B的質(zhì)量與溶液質(zhì)量之比，符號(hào)為ωB。單位：1(one)

ppm（10-6）ppb（10-9）ppt（10-12）例100gNaCl溶液中含NaCl10g，可表示為

2.表達(dá)式：defmBωBm

ω

NaCl=0.1=10%4.

cB=d×ωB/MB第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓例3、將22.4gMgCl2溶于200ml水（d=1.00kg·L-1

）中，計(jì)算所得溶液（d=1.089kg·L-1

）的c(MgCl2)、ρ(MgCl2)及ω(MgCl2)。解：n(MgCl2)===0.235(mol)m(MgCl2)M(MgCl2)22.495.22V(溶液)===0.204(L)

md200+22.41.089×1000則n(MgCl2)V(溶液)0.2350.204c(MgCl2)===1.15(mol·L-1

)ρ(MgCl2)===109.8(g·L-1

)

mV22.40.204ω(MgCl2)==0.10122.4200+22.4第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓例已知MgCl2溶液（d=1.089kg·L-1

），ω(MgCl2)=0.101，M(MgCl2)=95.22g·mol-1，計(jì)算溶液的c(MgCl2)。解：n(MgCl2)=m(MgCl2)M(MgCl2)V(溶液)=

mdn(MgCl2)V(溶液)c(MgCl2)=c(MgCl2)=×m(MgCl2)M(MgCl2)d

mc(MgCl2)=1.089×1000×0.10195.22=1.15(mol·L-1

)dω(MgCl2)M(MgCl2)=第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓二、溶液的配制方法：純?nèi)苜|(zhì)+溶劑濃溶液稀釋不同組成標(biāo)度溶液混合原則：配制前后溶質(zhì)的量不變

mB/MB=cB·Vc1V1=c2V2c1V1+c2V2=c(V1+V2)第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓例4：配制cCuSO4=0.0125mol/L的硫酸銅溶液2L作為

磷中毒的催吐劑，問(wèn)需要五水合硫酸銅

CuSO4·5H2O（Mr=249.6）的質(zhì)量是多少？解：設(shè)需要CuSO4·5H2O的質(zhì)量為mg，則

m/249.6=0.0125×2m=6.24g第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓例5：配制φ為0.75的消毒酒精1500mL，需市售φ為0.95的酒精多少毫升？如何配制？解：設(shè)需市售φ為0.95的酒精VmL.

則

0.95×V=0.75×1500

V=1184mL

量取1184mL市售酒精，加水稀釋至1500mL，攪勻即得消毒酒精。第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓例6：欲用500g/L和50g/L的兩種葡萄糖溶液配制100g/L

的葡萄糖溶液500mL，問(wèn)需這兩種葡萄糖溶液各多

少毫升？（設(shè)兩份溶液混合后，總體積不發(fā)生變化）解：設(shè)需500g/L的葡萄糖溶液VmL，則

500V+50（500-V）=100×500V=56mL

需50g/L的葡萄糖溶液為

500-56=444mL第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓例7：臨床上需1/6mol/L乳酸鈉（C3H5O3Na，Mr=112）

溶液600mL，如用112g/L乳酸鈉針劑（20mL/支）

配制，需要此針劑多少支？解:由于cB·MB=ρB,得

cB2=112/112=1mol/L

根據(jù)c1V1=c2V2,得

1/6×600=1×V2V2=100mL

需要此針劑:100/20=5支第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓第二節(jié)溶液的滲透壓一、滲透現(xiàn)象和滲透壓二、滲透壓與溶液濃度及溫度的關(guān)系

三、滲透濃度四、等滲、低滲和高滲溶液五、晶體滲透壓和膠體滲透壓第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓一、滲透現(xiàn)象和滲透壓

滲透現(xiàn)象滲透現(xiàn)象:溶劑透過(guò)半透膜進(jìn)入溶液的自發(fā)過(guò)程。結(jié)果：溶液一側(cè)的液面升高。原因：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)由純?nèi)軇┻M(jìn)入溶液中的溶劑分子數(shù)要比由溶液進(jìn)入純?nèi)軇┑亩?。理想半透膜：只允許溶劑(水)分子通過(guò)不允許溶質(zhì)(蔗糖)分子透過(guò)的薄膜。

第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓滲透方向:1.溶劑分子從純?nèi)軇┮环酵芤阂环綕B透；2.溶劑分子從稀溶液一方往濃溶液一方滲透。產(chǎn)生滲透現(xiàn)象必須具備的兩個(gè)條件:一是有半透膜的存在；二是半透膜兩側(cè)存在滲透濃度差第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓滲透壓力(osmoticpressure)滲透壓:為維持半透膜所隔開的溶液與溶劑之間的滲透平衡而需要的超額壓力。[符號(hào)]Π[單位]Pa或kPa第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓二、滲透壓與溶液濃度及溫度的關(guān)系1.范特荷甫（Van′tHoff）定律：?jiǎn)挝唬篟=8.314J·K-1·mol-1(或8.314KPa·L·K-1·mol-1)Π=cBRT注:

上式僅適用于非電解質(zhì)的稀溶液表明:

稀溶液的Π大小僅與單位體積溶液中溶質(zhì)粒子數(shù)的多少有關(guān)，而與溶質(zhì)的本性無(wú)關(guān)。T(K)=273+t℃cB(mol·L-1)則Π(kPa)第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓滲透壓的計(jì)算解：C12H22O11的摩爾質(zhì)量為342g·mol-1，則

nV2.00342×0.050例8將2.00g蔗糖（C12H22O11）溶于水，配成

50.0ml溶液，求溶液在37℃時(shí)的滲透壓。Π=cBRTc(C12H22O11)===0.117(mol·L-1)=0.117×8.314×310=302(kPa)第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓電解質(zhì)溶液的滲透壓

弱電解質(zhì)滲透壓的計(jì)算可近似等同于非電解質(zhì)。

=

icBRT校正因子i

：一“分子”電解質(zhì)解離出的粒子個(gè)數(shù)。

(強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液)A-B2或A2-B型強(qiáng)電解質(zhì)如(MgCl2、Na2SO4等)A-B型強(qiáng)電解質(zhì)(如KCl、CaSO4、NaHCO3等)i=2i=3第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓三、滲透濃度(osmolarity)

溶液中產(chǎn)生滲透效應(yīng)的溶質(zhì)粒子（分子、離子）統(tǒng)稱為滲透活性物質(zhì)。[單位]mmol·L-1[定義]

滲透活性物質(zhì)的物質(zhì)的量除以溶液的體積。(粒子總濃度)[符號(hào)]

cos

含0.01mol·L-1MgCl2,0.01mol·L-1NaCl,0.03mol·L-1C6H12O6的溶液的Cos?80mmol·L-1Π=CosRT

可用滲透濃度衡量滲透壓第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓例9計(jì)算醫(yī)院補(bǔ)液用的50.0g·L-1葡萄糖溶液（C6H12O6）和生理鹽水的滲透濃度。

解:C6H12O6是非電解質(zhì)，NaCl是i=2的強(qiáng)電解質(zhì)

C6H12O6和NaCl的摩爾質(zhì)量分別為180和58.5(g·mol-1)

C6H12O6:cos==278mmol·L-150.0×1000180NaCl:cos=×2=308mmol·L-19×100058.5思考題含50.0g·L-1葡萄糖和9g·L-1NaCl的溶液的滲透濃度是多少?

第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓四、等滲、高滲和低滲溶液1.正常人血漿的滲透濃度為303.7mmol·L-1

常用的等滲溶液有生理鹽水、50.0g/L葡萄糖溶液、12.5g·L-1的NaHCO3

溶液。2.臨床上規(guī)定:

等滲溶液:cos在280-320mmol·L-1的溶液;

高滲溶液:cos＞320mmol·L-1的溶液；

低滲溶液:cos＜280mmol·L-1的溶液(isotonicsolution)(hypertonicsolution)(hypotonicsolution)

第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓等滲、高滲和低滲溶液在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用

a.等滲溶液(生理鹽水):b.高滲溶液(15g·L-1NaCl):c.低滲溶液(4g·L-1NaCl):“維持原狀”“皺縮”“溶血”基本原則:大量補(bǔ)液時(shí)應(yīng)用等滲溶液。第一章溶液的組成標(biāo)度和滲透壓五、晶體滲透壓和膠體滲透壓血漿滲透壓晶體滲透壓:膠體滲透壓:維持細(xì)胞內(nèi)外水的相對(duì)平衡維持血容量和毛