大学基础化学课件-绪论

Example: 19.68 - 5.848 = 13.832
13.83
乘除法：所得结果的有效数字的位数与参与运算的各数中有 效数字位数最少的相同。
Example1:
3.21 0.65 = 2.0865
2.1
Example2:
0.0121×25.66×1.0578＝0.328432
0.328
※ 关于有效数字计算中对数的问题，对数小数部分的位 数与真数有效数字的位数相同。
在美国国家航空航天局（NASA）向月 球发送的所有阿波罗火箭中，阿司匹林都 是火箭上小药箱的组成成员。
经典药物-阿司匹林
公元前400年古 希腊和古埃及 人就用柳树皮 缓解疼痛。
1828年，从柳 树皮中分离得 到水杨酸。
1875年，水杨 酸钠用于临床， 由于副作用太 大停用。
经典药物-阿司匹林
1897年，德国拜耳医药公司霍夫曼（Felix Hoffmann)对水杨酸进行化学改造，合成乙酰水杨酸， 用于治疗风湿关节炎，效果极好。 1899年，德国拜耳医药公司将乙酰水杨酸用于临床， 取名阿司匹林（Aspirin），同年正式工业生产。
目前，麻醉药种类繁多: 罗哌卡因（ropivacaine）：局部麻醉药； 阿芬太尼（ alfentanil ）：及其衍生物； 氙（Xe）：吸入麻醉
第一节 基础化学课程的地位和作用
一、为什么学习基础化学？
＊为后续课程的学习打下坚实基础。 ＊为治疗疾病的药物的研发提供理论基础。 ＊为疾病的确诊提供化学分析方法。
对可汗来说，他的人生价值=他为社会创造的价值/他所获得 的收入，这个比值越大，人生价值越大。
第二节 我国的法定计量单位 The Legal Units of Measurement in our
country
我国的法定 计量单位
国际单位制
与国际单位制并用的 非国际单位制单位
第二节 我国的法定计量单位
二、怎样学习基础化学？
李开复：“非特定人连续语音识别系统” 专家。毕业于哥伦比亚大学，获计算机 学士学位。1988年获卡内基梅隆大学计 算机学博士学位。 历任苹果公司副总裁，
微软公司全球副总裁，微软亚洲研究院 首任院长，谷歌公司全球副总裁，09年 在中国北京创立创新工场，出任董事长 兼首席执行官。
化学
原子分子离子等，半径为 0.1~10nm，在这一层次上， 物质体现它的化学性质。
微观尺度
宏观尺度
宇宙尺度
第一节 基础化学课程的地位和作用 Basic Chemistry and Its Role in Medical Education
化学是在原子、分子、离子及其聚 集体层次上研究物质性质及其变化过程的 科学，是一门以实验为基础、极富创造性 的中心学科。
• 化学中常见的以对数表示的pH、pK及lgc等,
其有效数字的位数, 仅取决于小数部分的位数,
因为整数部分只与其对应真数中的10的方次 有关。
Example:
lg 1.983 = 0.297322714 0.2973
lg 1983 = 3.297322714 3.2973
第四节 量纲分析
量纲分析(dimensional analysis)
萨尔曼.可汗（Salman khan)，今 年39岁。他颠覆了美国教育，成为数 学教父，让数学老师不再讲课，他成 功登上了《福布斯》杂志封面，但是 他却拒绝10亿美元。
“我就是要做免费教育，一旦收费，很多发展中国家的孩子 不就看不起了吗？我想象不到我的生命中有任何一种方式，能 让我现在活得更有意义。”
5前为奇数
5舍 留 5进 双
如:150.650 -----150.6 10.2150 -----10.22 16.851 ------16.9
※只能对数字进行一次性修约,不能分次修约
例：6.549， 2.451 一次修约至两位有效数字
6.5
2.5
2.3457 2.3
2.3457 2.346 2.35
B.0.568mol.L-1
C.0.568mol.kg-1
D.0.598mol.L-1Biblioteka 30 196065
83
94
2005
2030
2050
粮食问题：人口增长与人均耕地面积减少的 矛盾。
第一节 基础化学课程的地位和作用 Basic Chemistry and Its Role in Medical Education
化学对农业的贡献：化肥
据统计，当今世界上有三分之一的粮食产 量直接来源于施用化学肥料所导致的增产。
1909年，德国化学家哈伯 （F.Haber）实验室中，使用金 属锇作为催化剂，在200大气压， 600 ℃ 下，以6%的收率成功获 得合成氨，开启了合成氨的新 纪元。
19世纪
20世纪
21世纪
第一节 基础化学课程的地位和作用 Basic Chemistry and Its Role in Medical Education
国际单位制
SI
SI单位
SI基本单位 （m、s、kg、A、K、mol、cd） SI导出单位 （Hz、N、J、Pa、W…….）
M、k、h、da、d、c、m、μ、n、p
SI单位的倍数单位 = SI词头+ SI单位
与国际计量单位并用的非国际单位 min、 h、d、t、L、°……
第三节 有效数字 The Significant Figures
2.4错
Example：将下列数据均修约为三位有效数字。
(1)2.604; (2)2.605; (3)2.615; (4)2.6549; (5)2.666; (6)2.605001
(1)2.60; (2)2.60; (3)2.62; (4)2.65; (5)2.67; (6)2.61.
加减法：所得结果的有效数字的小数点后的位数 与以参与运算的各数中小数位最少的相同。
三、有效数字的计算
1、先计算后修约 2、修约规则“四舍六入五留双” Example:2.356550
修约为2位有效数字： 2.4 修约为3位有效数字： 2.36 修约为4位有效数字： 2.357 修约为5位有效数字： 2.3566
被修约的数 ≤4 舍
≥6 进
=5
5后面有不为零的任何数时 5进 5后面无数据或为零 5前为偶数
1971年，通过单晶 x-射线衍射测定了紫 杉醇（Taxol)的分子 结构。
麻醉药的问世
早在16世纪，欧洲的化学家就致力于研制医治疾病 的化学药物，从而推动了医学与化学的同步发展。
1800年，英国化学家Davy发现了N2O的麻醉作用，后来 乙醚、普鲁卡因等更加有效的麻醉药物相继问世，使无痛 外科手术成为可能。
1931年，德国化学工程专家博 施（C.Bosch)进一步改进了这项 技术（以铁作为催化剂），成 为著名的“哈伯-博施法”合成 氨过程。
19世纪
20世纪
21世纪
第一节 基础化学课程的地位和作用 Basic Chemistry and Its Role in Medical Education
合成氨技术的发明结束了人类完全依靠天然氮肥 的历史，大大促进了农业的发展，是当之无愧的20世 纪最重要的发明。
第一节 基础化学课程的地位和作用 Basic Chemistry and Its Role in Medical Education
化学对农业的贡献：农药
农药包括除草剂、杀虫剂、杀菌剂和植物生长调节 剂。
2002~2011年，全球化学农药市场 增长75%。目前化学农药仍然占
据农药市场的主导地位。
第一节 基础化学课程的地位和作用
有效数字是指分析工作中实际上所能测量到的数 值，它包括所有准确数字和最后一位不准确数字。最 后一位是估计值，又称可疑数字。有效数字位数由仪 器准确度决定，它直接影响测定的相对误差。
21.00 22.00
如： 21.54、21.55 21.5 准确，4、5估计
2022/1/19
二、有效数字位数的确定
第一节 基础化学课程的地位和作用 Basic Chemistry and Its Role in Medical Education
19世纪以前，农业所需氮肥的来源主要是 有机物的副产品，比如粪类、种子饼、及 绿肥等，显然，无法满足农业需要。
19世纪
20世纪
第一节 基础化学课程的地位和作用 Basic Chemistry and Its Role in Medical Education
第一节 基础化学课程的地位和作用 Basic Chemistry and Its Role in Medical Education
第一节 基础化学课程的地位和作用 Basic Chemistry and Its Role in Medical Education
化学与农业
人口 billions
nB V
三、摩尔分数和质量摩尔浓度
摩尔分数 Mole fraction
xB def
nB n(总）
质量摩尔浓度Molality
mbBB def
nB mA
练习题
现有质量摩尔浓度是0.585 mol.kg-1的草酸（H2C2O4)，密度 是1.022kg.L-1,其物质的量浓度是（ ）
A.0.585mol.L-1
19世纪
20世纪
21世纪
第一节 基础化学课程的地位和作用 Basic Chemistry and Its Role in Medical Education
化学对农业的贡献：农药
农药作用：每年减少全球30%~35%作物损失， 挽回3000亿美元。
停用农药：水果将减产78%，蔬菜减产54%，谷 物减产32%。
一、为什么学习基础化学？
＊为后续课程的学习打下坚实基础。 ＊为治疗疾病的药物的研发提供理论基础。 ＊为疾病的确诊提供化学分析方法。
二、怎样学习基础化学？
化学对医药的贡献 环境、饮食和医疗卫生是影响人类寿命的主要因素。
化学对医药的贡献
经典药物-阿司匹林
阿司匹林是二十世纪百年发明经典之作，是
医药史上三大经典药物（阿司匹林、青霉素、安定） 之一，年销量超过1000亿片，具有解热、镇痛、抗 炎、抗风湿、预防心梗和中风等作用。
“电脑的发展日新月异。我们不能保证大 学里所教的任何一项技术在五年以后仍然 管用，我们也不能保证学生可以学会每一 种技术和工具。我们能保证的是，你的孩 子将学会思考，并掌握学习的方法，这样， 无论五年以后出现什么样的新技术或新工 具，你的孩子都能游刃有余。”
＊自修之道：从举一反三到无师自通 ＊ ＊基础知识：数学、英语、计算机、互联网
基础化学
Basic Chemistry
第一章 绪 论(Introduction)
第一节 基础化学课程的地位和作用 Basic Chemistry and Its Role in Medical Education
化学
自然界运动变化，造成万物。
第一节 基础化学课程的地位和作用 Basic Chemistry and Its Role in Medical Education
量方程式计算的每一个步骤中物理量数据都应 该带单位。这些单位在计算时或保留、或相乘、 或相除、或“抵消”，称为量纲分析。
第五节 溶液的组成标度 Composing Scales
一、物质的量amount of substance
基本单位——mol
二、物质的量浓度Molarity 基本单元
cB def
抗癌明星药物-紫杉醇（Taxol)
1964年，植物学家 A.S.Barclay发现太 平洋红豆杉树皮具 有抗癌活性。
1967年，M.E.Wall 和W.C.Wanni从树皮 样品中分离得到活 性成分，命名为紫 杉醇（Taxol)。
1992年，紫杉醇获美国FDA批准上 市，用于治疗对常规治疗无效的乳 腺癌和卵巢癌。
1.在有效数字的表示中，在第一个非零数字之前的“0” 均为非有效数字。
Example：0.0230、0.002300、0.00023
2、进行单位换算时，有效数字的位数不变。
Example： 0.0123dm
0.123cm
0.00123m
3、数据过大或过小时，可以用科学表达式。
Example： 0.0000325m记作3.2510-5m； 20000 记作2.00104