主要內容包括結構理論、化學反應的基本原理、四大平衡原理等。本教材分7章,具體包括原子結構和元素周期律、共價鍵與分子間力、溶液、化學反應的基本原理、電解質溶液、氧化還原反應、配位化合物。每章新增“學習目標”模塊,便于學生自主學習。為方便教學,本書配有電子課件。
1.修訂后的《醫(yī)用無機化學》內容共分7章,遵循循序漸進原則,并考慮與后續(xù)學科的良好銜接,按照結構理論、化學反應的基本原理、平衡原理的順序編排。
2.在內容上力爭做到精練嚴謹,達到好學、好用、好教的“三好”效果,注重與醫(yī)學知識的銜接融合。
前言
“普通高等教育‘十二五’規(guī)劃教材”《醫(yī)用無機化學》自2014年2月出版以來,已經(jīng)經(jīng)過六年的教學實踐,得到同行們的廣泛肯定。為了更好地貫徹落實《中醫(yī)藥發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃綱要(2016—2030)》精神,更好地適應新形勢下創(chuàng)新型、應用型、高素質人才的培養(yǎng)目標,達到好學、好用、好教的“三好”效果,本書按照醫(yī)藥學專業(yè)的培養(yǎng)目標并汲取國內外同類教材的精華,同時在保留和發(fā)展《醫(yī)用無機化學》一版教材優(yōu)點的基礎上修訂完成。修訂后的教材具有以下特色:
1.系統(tǒng)精練、規(guī)范嚴謹。教材結構、編寫模式做到精練嚴謹。全書結構和內容既保留課程的系統(tǒng)性、合理性,又緊密聯(lián)系醫(yī)藥學,同時細節(jié)上對第一版中的疏漏進行修訂,更加注重教材的嚴謹性。全書的英文縮寫、術語、有效數(shù)字進一步統(tǒng)一規(guī)范。例如對第一章原子結構和元素周期律的相關內容進行了修改,第二章共價鍵與分子間力的圖例進行了修改,第四章化學反應的基本原理的內容結構進行了調整等。
2.好學、好用、好教。為了更利于后續(xù)課程的銜接學習,對章節(jié)內容順序進行了調整、整合,并對部分內容進行了修改和補充。例如在每個章節(jié)都添加了“學習目標”模塊,更利于引導學生進行自主學習。例如第一章原子結構和元素周期律增加了與知識對應的例題和習題,對第三章溶液的習題進行了替換,第四章化學反應的基本原理是將上版教材中的化學熱力學基礎與化學反應速率進行了整合,使得教材結構更加精練,利于學生掌握四大平衡原理與化學反應基本原理的關系。
修訂后的《醫(yī)用無機化學》內容共分七章,遵循循序漸進原則,并考慮與后續(xù)學科的良好銜接,按照結構理論、化學反應的基本原理、平衡原理的順序編排。具體內容包括:第一章原子結構和元素周期律;第二章共價鍵與分子間力;第三章溶液;第四章化學反應的基本原理;第五章電解質溶液;第六章氧化還原反應;第七章配位化合物。本教材可供全國高等醫(yī)藥院校臨床醫(yī)學、口腔醫(yī)學、醫(yī)學檢驗等專業(yè)本科學生使用,也可作為成人教育醫(yī)藥相關專業(yè)學生、自學考試人員等的學習教材和參考書。
本書編寫得到參編院校領導和同行的大力支持,得到了化學工業(yè)出版社的指導和幫助,在此表示衷心的感謝!
鑒于編者學識水平有限,不當之處仍難免存在,敬請使用本書的教師和學生提出寶貴意見,以便重印時加以改正。
編者
2020年3月
第一版前言
“醫(yī)用無機化學”是醫(yī)藥院校學生的必修基礎課,它的教學目的是使學生掌握物質結構概念、元素周期律、溶液理論、化學平衡等基本理論,為學生提供必要的基礎理論、基本知識和基本技能,使其逐步養(yǎng)成辯證唯物主義的觀點、科學的工作方法,逐漸提高學生分析問題和解決問題的能力,從而為學生后續(xù)課程的學習及今后的工作和科研奠定必要的基礎。
為了適應我國高等醫(yī)學教育的改革和發(fā)展,編者參閱了國內外新近出版的化學類教科書,總結了多所學校的多年教學實踐經(jīng)驗,分析了各校新的教學時數(shù)和教學要求,特編寫這本《醫(yī)用無機化學》教科書。本教材可供教學時數(shù)為30~50的臨床醫(yī)學、口腔醫(yī)學、醫(yī)學檢驗、中西醫(yī)結合等各類醫(yī)學相關專業(yè)使用。
在編寫本教材的過程中,始終貫徹執(zhí)行教育部的教材編寫“五性”原則,即教材的科學性、繼承性、先進性、啟發(fā)性和適應性。同時考慮到《醫(yī)用無機化學》課程在醫(yī)學院校整體學時數(shù)偏少的實際情況,在內容選取上做了仔細探討。既要保證本課程的系統(tǒng)性、合理性,又要緊密聯(lián)系醫(yī)藥學,有適用性和精練性。在編寫時,盡量做到層次分明,簡練易懂,并且在多個章節(jié)融入了與醫(yī)藥有密切聯(lián)系的相關專題供學生閱讀,以便理論聯(lián)系實際,增強學習興趣。
本書是湖南中醫(yī)藥大學、長春中醫(yī)藥大學、安徽中醫(yī)藥大學、皖南醫(yī)學院、河南中醫(yī)學院、河北中醫(yī)學院和成都中醫(yī)藥大學七所中醫(yī)院校合作的協(xié)編教材,是多個院校的教師教學經(jīng)驗的合作產(chǎn)品。在編寫過程中,我們參考了近幾年出版的《無機化學》《醫(yī)用化學》《生物無機化學》等教材,在此向這些教材的編者表示感謝。
本書的編寫得到了湖南中醫(yī)藥大學校領導、教務處和藥學院領導的大力支持,得到了化學工業(yè)出版社的指導和幫助,在此謹向給予支持和幫助的各位領導和諸位同志致以崇高的敬意和衷心的感謝!
由于編寫時間較短,參編人員較多,加之我們的學術水平和編寫能力有限,疏漏、不妥之處在所難免,誠懇希望讀者批評指正。
編者
2013年10月
第一章原子結構和元素周期律/ 001
第一節(jié)核外電子運動狀態(tài)及特性/ 001
一、原子結構的認識史/ 001
二、電子的波粒二象性/ 003
三、不確定性原理/ 004
第二節(jié)核外電子運動狀態(tài)的描述/ 005
一、電子運動的波動方程式/ 005
二、波函數(shù)與量子數(shù)/ 005
三、概率密度和電子云/ 008
四、波函數(shù)的圖形表示/ 009
第三節(jié)原子核外電子排布和元素周期律/ 012
一、屏蔽效應和鉆穿效應/ 012
二、鮑林原子軌道近似能級圖/ 013
三、原子核外電子的排布與電子結構/ 014
四、電子層結構與元素周期表/ 016
五、元素某些性質的周期性(自學)/ 018
【知識鏈接】重要的生命元素和人體健康/ 019
習題/ 029
第二章共價鍵與分子間力/ 031
第一節(jié)現(xiàn)代價鍵理論/ 031
一、氫分子的形成/ 032
二、現(xiàn)代價鍵理論基本要點/ 032
三、共價鍵的類型/ 033
四、鍵參數(shù)(自學)/ 034
第二節(jié)雜化軌道理論/ 036
一、雜化軌道理論基本要點/ 036
二、雜化軌道的類型/ 036
第三節(jié)價層電子對互斥理論/ 039
一、價層電子對互斥理論基本要點/ 039
二、應用價層電子互斥理論判斷分子的空間構型/ 040
第四節(jié)分子間的作用力/ 041
一、分子的極性與分子的極化/ 041
二、范德華力/ 043
三、氫鍵/ 044
習題/ 046
第三章溶液/ 048
第一節(jié)溶液濃度的表示方法/ 048
一、物質的量濃度/ 048
二、質量摩爾濃度/ 049
三、質量濃度/ 049
四、摩爾分數(shù)/ 050
五、質量分數(shù)/ 051
六、體積分數(shù)/ 051
第二節(jié)非電解質稀溶液的依數(shù)性/ 051
一、溶液的蒸氣壓下降/ 051
二、溶液的沸點升高/ 053
三、溶液的凝固點降低/ 054
四、溶液的滲透壓/ 055
習題/ 061
第四章化學反應的基本原理/ 062
第一節(jié)化學反應中的能量問題/ 063
一、基本概念/ 063
二、熱化學/ 065
第二節(jié)化學反應的方向和吉布斯自由能/ 072
一、自發(fā)過程/ 072
二、吉布斯自由能/ 073
三、標準吉布斯自由能的變化/ 074
第三節(jié)化學反應的限度和標準平衡常數(shù)/ 075
一、標準平衡常數(shù)/ 075
二、標準平衡常數(shù)和標準吉布斯自由能/ 076
三、多重平衡/ 078
四、化學平衡的移動/ 078
第四節(jié)化學反應速率/ 080
一、化學反應速率的表示方法/ 081
二、反應機理與反應速率理論簡介/ 083
三、影響反應速率的因素/ 086
四、催化劑對化學反應速率的影響/ 092
習題/ 096
第五章質電解溶液/ 099
第一節(jié)強電解質溶液理論/ 099
一、電解質溶液的依數(shù)性/ 099
二、強電解質溶液理論要點/ 100
三、離子的活度和活度因子/ 101
第二節(jié)酸堿理論/ 104
一、酸堿的質子理論/ 104
二、酸堿的電子理論簡介/ 108
第三節(jié)酸堿溶液pH的近似計算/ 109
一、一元弱酸或弱堿溶液/ 109
二、同離子效應與鹽效應/ 111
三、多元酸堿溶液/ 112
四、兩性物質溶液/ 114
第四節(jié)緩沖溶液/ 117
一、緩沖作用原理/ 117
二、緩沖溶液pH的計算/ 118
三、緩沖容量/ 120
四、緩沖溶液的選擇和配制/ 122
五、血液中的緩沖系/ 123
第五節(jié)難溶強電解質的沉淀溶解平衡/ 125
一、溶度積和溶度積規(guī)則/ 125
二、沉淀-溶解平衡的移動/ 127
【知識鏈接】緩沖溶液在醫(yī)藥領域中的應用簡介/ 131
習題/ 132
第六章氧化還原反應/ 135
第一節(jié)氧化還原反應的基本概念/ 135
一、氧化值/ 135
二、氧化還原反應/ 136
三、氧化還原反應方程式的配平/ 137
第二節(jié)電極電勢/ 138
一、原電池/ 138
二、電極電勢/ 141
三、影響電極電勢的因素/ 144
第三節(jié)電極電勢的應用/ 146
一、判斷氧化劑和還原劑的相對強弱/ 146
二、判斷氧化還原反應進行的方向/ 147
三、判斷氧化還原反應進行的限度/ 148
四、計算溶度積Ksp/ 149
五、元素電勢圖及其應用/ 150
第四節(jié)電勢法測定溶液的pH(自學)/ 152
一、參比電極/ 152
二、指示電極/ 153
三、電勢法測定溶液的pH/ 154
習題/ 154
第七章配位化合物/ 157
第一節(jié)配位化合物的基本概念/ 157
一、配位化合物的定義/ 157
二、配合物的組成/ 158
三、配合物的命名/ 160
四、配合物分類/ 161
第二節(jié)配合物的價鍵理論/ 162
一、價鍵理論的基本要點/ 163
二、外軌配合物和內軌配合物/ 163
三、配合物的磁矩/ 164
第三節(jié)配位平衡/ 166
一、配位平衡常數(shù)/ 166
二、配位平衡的移動/ 167
【知識鏈接】配合物在醫(yī)藥學上的應用/ 171
習題/ 174
附錄/ 176
附錄一國際單位制(SI)的基本單位/ 176
附錄二平衡常數(shù)表/ 176
附錄三一些物質的基本熱力學數(shù)據(jù)/ 180
附錄四一些還原半反應的標準電極電勢E(298.15K)/ 182
參考文獻/ 186
元素周期表