《基础化学A》作业解答-第1章 绪论
第一章基础化学绪论
B nB / i ni
若溶液由溶质B和溶剂A组成，则溶质B和溶剂A的摩尔分
数分别为：
B
nB nA nB
A
nA nA nB
χA＋χB=1
四、质量摩尔浓度（bB ）
定义：溶质B的物质的量（nB)除以溶剂的质量(mA )
百度文库
bB
nB mA
cB
nB V
单位：mol·㎏-1或mmol·㎏-1 当水溶液很稀时 cB ≈ bB
不受温度影响
【例1-3】 将7.00g结晶草酸(H2C2O4·2H2O)溶于93.0g水中，求 草酸的质量摩尔浓度b(H2C2O4)和摩尔分数x(H2C2O4)。
解 M(H2C2O4·2H2O) = 126g·mol-1，M(H2C2O4) = 90.0g·mol-1
在7.00gH2C2O4·2H2O中H2C2O4的质量为：
n(Na2CO3) =
mb Mb
5.3 106
= 0.05 (mol)
(2) m(1/2Na2CO3) = 5.3g M(1/2Na2CO3) =1/2M(Na2CO3) = 53g·mol-1
5.3 n(1/2Na2CO3) = 53 = 0.10 (mol)
（二）物质的量浓度（cB ）
定义：溶质B的物质的量(nB)除以溶液的体积(V )。
χ(H2C2O4) =
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第1章绪论
一、选择题
1．下列化合物中偶极矩最大的是（）。
A．C2H5Cl
B．CH2＝CHCl
C．Cl2C＝CCl2
【答案】A
【解析】选项C中Cl2C＝CCl2为对称性分子，偶极矩等于0。选项B中对于双键，氯原子既有吸电子诱导效应，也有给电子共轭效应，并且方向相反，其分子极性小于C2H5Cl，偶极矩也小于C2H5Cl。
2．下列各酚中，酸性最强的是（）。
【答案】B
【解析】对于含有取代基的酚，当取代基为吸电子基团时，会使酚的酸性增强，取代基为给电子基团时，会使酚的酸性增强。根据基团的电子效应，可以判断出上述四个化合物的酸性大小顺序为B＞C＞D＞A。
3．共轭三烯在基态时HOMO（最高占据）轨道可能是（）。
【答案】B
【解析】对于基态的共轭三烯，其HOMO（最高占据）轨道为：
其LUMO（最低未占据）轨道为：
4．化合物（Ⅰ）FCH2COOH；（Ⅱ）ClCH2COOH；（Ⅲ）Cl2CHCOOH；（Ⅳ）Cl3CHCOOH 酸性强弱顺序是（）。
A．Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ
B．Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅰ＞Ⅳ
C．Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ＞Ⅳ
D．Ⅳ＞Ⅲ＞Ⅰ＞Ⅱ
【答案】D
【解析】对于含有吸电子取代基的乙酸，取代基越多，酸性越强；取代基的吸电子效应越强，酸性越强。F原子的电负性大于Cl，其吸电子效应也大于Cl。因此，可以判断出上述四个羧酸的酸性强弱顺序为Ⅳ＞Ⅲ＞Ⅰ＞Ⅱ。
二、简答题
1．哪个化合物的偶极矩大？并用图示解释答案。
答：A的偶极矩大于B，其图示为
2．写出下列化合物的电子式。
答：
3．写出下列化合物的结构简式或键线式。
答：
4．比较下列化合物的酸碱性大小。
第01章 绪论
OCN
加热
CH4N2O
尿素 (Urea)
2
氰酸铵 (Ammonium cyanate)
有机化合物和有机化学
尿素的人工合成，是有机化学发展过程中的一个里 程碑（被认为是现代有机化学的开始），它突破了 有机物和无机物之间的绝对界限，动摇了生命力论 的基础。 1845年，科尔贝（Kolbe，1818-1884，维勒的学生） 由CS2合成了醋酸，生命力论被彻底推翻。 有机物就是含有碳元素的化合物。有机化学就是碳 化合物的化学。
21
离子键理论
1916年，柯塞尔
(Kossel，德国化学家)
提出了离子键理论
当活泼的金属原子和活泼的非金属原子在一定反应条 件下相互靠近时，金属原子失去电子变成带正电荷的 正离子，非金属原子得到电子变成带负电荷的负离子。 正负离子均有稀有气体原子的八隅体结构。 正负离子通过静电引力结合在一起形成离子型化合物。
有机物和无机物
化学：研究物质化学变化规律的科学
1675年，勒梅里(Lémery，1645-1715，法国)： • 化合物为三类：矿物质、植物质和动物质 1770年，博格曼(Bergman，1735-1784，瑞典)： • 有机物(Organic substance)：来自生物体(Living organism) • 无机物 (Inorganic substance)：来自矿物质 1784年，拉瓦锡(Lavoisier，1743-1794，法国)： • 来自动植物的化合物，都含有碳(C)元素和氢(H)元素， 并且常含有氮(N)元素和磷(P)元素。 • 同一种化合物既可以由植物获得，也可以由动物获得， 因此植物质和动物质间没有区别。 • 物质根据来源可分为两类：矿物质和动植物质。
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习题 1-4 根据八隅规则，在下列结构式上用黑点标明所有的孤电子对。 解：根据八隅规则，题中各分子孤电子对如下所示：
习题 1-5 下列化合物中，哪些是离子化合物？哪些是极性化合物？哪些是非极性化合 物？
法国有机化学家，1912 年获诺贝尔奖，获奖原因：发明
试剂和对有机合成的贡献。
（iii）
德国化学家，1928 年获诺贝尔奖，获奖原因：研究胆固醇的
组成及其与维生素的关系方面做出贡献。
（iv）
英国化学家，1937 年获诺贝尔奖，获奖原因：糖类
7 /Hale Waihona Puke Baidu76
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习题 1-9 按酸碱的质子论，下列化合物哪些为酸？哪些为碱？哪些既能为酸，又能为 碱？
HI NH2OH SO42－ H2O HCO3－ NH4＋ HClO4 HS－ I－ CN－ 解：根据酸碱质子论，酸是质子的给予体，碱是质子的接受体。根据该理论，所以：
为酸； 为碱；
既能为酸又能为碱。
习题 1-10 按酸碱的电子论，在下列方程中，哪个反应物是酸？哪个反应物是碱？
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学习指导
主编刘绍乾何跃武
主审王一凡
参考答案中南大学化学化工学院·湘雅医药化学研究中心
第一章 绪 论
自测题参考答案：
(一)是非题：
1、√
2、×
3、×
4、×
5、√
6、×
7、√
8、×
9、√ 10、√
(二)填空题：
1、5mol ；
2、基本单元；
3、0.155mol·kg -1，0.154 mol·L -1；
4、中心性；
5、悬浊液，乳状液；
6、3，4，2；
7、SI 基本单位，SI 导出单位；
8、无机化学、分析化学和物理化学；
9、0.03256，0.8725，1.034，16.09；10、20.6，0.11046 ，12.00 ，0.1075。
（三）单选题：
1、C
2、A
3、D
4、D
5、B
6、C
7、A
8、C
9、D 10、B
（四）计算题：1、解：含结晶水的溶质以无水物计算，则1L 溶液中无水草酸的质量为
60×M （H 2C 2O 4）/ M （H 2C 2O 4·2H 2O ）=60×90/126=42.9(g)
因1L 溶液的质量为：1.02×1000=1020(g)
故该溶液中草酸H 2C 2O 4的质量分数为：ωB =m B / m =42.9g/1020g=0.0420
2、解：乳酸钠注射液的质量浓度为
B =m B / V =11.2g/0.100L=112g·L -1
ρ乳酸钠注射液的物质的量浓度为
c B =B / M B =112g·L -1/112g·mol -1=1.00mol·L -1
ρ3、 解：设所需98％浓硫酸的质量为m 1克，因ωB =m B / m ，则m B =ωB m = m （H 2SO 4）；又因稀释前后纯H 2SO 4的质量不变，即
有机化学-第一章绪论
杂化轨道理论 ：
能量相近的原子轨道经能量均化形成新的能量 相等的轨道
H
H
HCH H
CH4
H
CH H
C 1s22s22p2 —— 2s22px12py12pz0 2s22px12py12pz0 激发 2s12px12py12pz1
1s + 1px + 1py + 1pz 杂化 4sp3
（1） sp3杂化
1）甲烷 sp3
H HCH
H
CH4
球棒模型
比例模型
（1） sp3
1C — C 键： s 键（ sp3 - sp3）
乙烷 Ethane 3C — H 键： s 键（1s - sp3）
（2） sp2杂化轨道
C 1s22s22p2
原因：C不仅可与H、O、N和X等元素 以共价键结合，C之间也可以共价键相 结，形成C—C、C=C、CC。
1、经典共价键理论 2、现代共价键理论
当二个原子互相接近到一定距 离时，自旋方向相反的单电子才能 相互配对成键（共价键具有饱和 性） ；原子轨道重叠必须尽可能 沿最大程度重叠的方向进行（共价 键具有方向性）。
H3CH CH3 B N H
H3CH
•lewis酸具有亲电性，lewis碱具有亲核性。
《基础化学》重点内容
AB型电解质 i= (1+α) AB2（或A2B）型电解质i=1+2α
.
3
第三章 电解质溶液
一、强电解质溶液定义与活度的概念 二、弱电解质溶液理论 1. 解离度 2. 弱酸、弱碱的解离平衡及平衡常数Ka和Kb 3. 酸碱解离平衡的移动 三、酸碱质子理论 酸碱的定义，共轭酸碱对，两性物质，酸碱反应的实质，水的质 子自递平衡，共轭酸碱解离常数的关系 四、PH值的计算 1.强酸强碱的PH值计算 2. 一元弱酸、弱碱的PH值计算 3. 多元弱酸、弱碱的PH值计算 4.两性化合物溶液的PH值计算
4. 配制缓冲溶液的原则和方法。 5. 血液中的主要缓冲系及在稳定血液pH过程中的作用。
.
6
第十二章 滴定分析
1.滴定分析中的基本概念
标准溶液、试样、化学计量点、滴定终点、指示剂、滴定误差 2.滴定分析的计算 3.酸碱指示剂的变色原理、变色点和变色范围 4.酸碱滴定中指示剂的选择原则；（滴定突跃，突跃范围的影响
c. 催化剂 d. 概念，特点，原理（形成中间产物，降低反应活化能）
.
10
第八章 氧化还原反应与电极电位
1. 基本概念
2.
氧化值，氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂、氧化还原半反应、氧
化型物质、还原型物质、参比电极、指示电极
2. 原电池与电极电位
第一章 绪论
1858年，库帕（Couper, A. S）提出：“有机化合物 分子中碳原子都是四价的，而且互相结合成碳链。 1861年，布特列洛夫提出了化学结构的观点，指出 分子中各原子以一定化学力按照一定次序结合，这 称为分子结构；一个有机化合物具有一定的结构， 其结构决定了它的性质；分子中各原子之间存在着 互相影响。
1个s轨道 1个p轨道
新轨道个数 新轨道夹角 新轨道s成分 新轨道p成分 未参与杂化2p轨道个数
4 10928’ 1/4 3/4 0
3 120 1/3 2/3 1
2 180 1/2 1/2 2
P轨道与杂化轨道夹角
90
90
（2）分子轨道理论(molecular orbital theory)：
1848年， 葛梅林(L.Gemlin)和凯库勒(A．Kekule)把 有机化合物定义为含碳化合物。CO，C02，碳酸盐和 氰化物除外。
近代有机化学奠基人，肖莱马(C．Schorlemmer) 把有机化合物定义为烃及其衍生物 。 有机化合物的共同特点: 可燃性,燃烧时碳化变黑,最后生成二氧化碳 和水;低熔点,一般在300℃以下;难溶于水，易溶 于有机溶剂；熔融或溶液状态下导电性差;反应速 率慢，反应产物复杂。 特点的说明： 无机物和有机物没有严格的界限，有机化合 物的特点也是相对的，如四氯化碳，氨基酸。
4、有机化学的新发展 1、分子生物学： （1）生命过程离不开蛋白质和核酸的参与，还有更 多的有机分子甚无机分子和金属离子涉及到其中，如糖 和糖的缀合物。 （2）合成调控生命过程的各种小分子。如调控 80000条人基因以及其他一些动植物基因；通过合成来 理解和最终获取有各种生物功能的分子。 （3）分子识别：一个分子间互补、组装的过程通称 为分子识别的过程。如：DNA的双螺旋结构是由源自氢 键的碱基配对而形成的；高效的酶催化反应和信息的传 递也是通过分子聚集体进行的
第1章 绪论 作业答案
第1章绪论作业参考答案
一. 名词解释
1.下游技术（下游加工过程）：是一种技术，即下面加工过程的技术。
人们通常把工业生物技术产品的生产过程比作河流：微生物育种技术为上游技术，发酵技术为中游技术，那么产物分离及产品制作即为下游技术。
生物工程下游技术概念：对于由生物界自然产生的或由微生物菌体发酵的、动植物细胞组织培养的、酶反应等各种生物工业生产过程获得的生物源料，经提取分离、加工并精制目的成分，最终使其成为产品的技术，通常称为下游技术，也称为下游工程或下游加工过程。
2. 清洁生产(Cleaner Production)：是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品中，以期减少对人类和环境的风险。它包括三方面内容，即清洁生产工艺(技术)、清洁产品、清洁能源。
二. 选择
1. 生物工业下游技术是指（C ）。
A、“物质分离”
B、“产品加工”
C、“物质分离”和“产品加工”
三. 选择题
1 分离是混合的逆过程，是一个熵增加的过程，是一个自发的过程（×）。
四. 简答题
1 产品的分离提取工艺应考虑那些因素？
答：某一具体产品的分离提取工艺与下列情况有关：
(1)是胞内产物还是胞外产物；(2)原料中产物和主要杂质浓度；(3)产物和主要杂质的物理化学特性及差异；(4)产品用途和质量标准；(5)产品的市场价格；(6)废液的处理方法等。
2 与目的产物混合的杂质主要包括那些成分？
答：与目的产物混合的杂质包括：1.生物反应过程中的副产物2.未消耗完毕的原料；3.生产过程中加入的化学试剂；4.生产设备材料物质。
第2章下游技术的理论基础作业参考答案
基础有机化学第3版邢其毅第1章_绪论解析
1.3.3 共价键的基本属性 (1) 键长
成键原子的平衡核间距。以nm(10-9m)表示。
• 不同的共价键有不同的键长； 例如： C—C 键长0.154nm C—H 键长0.109nm C=C 键长0.133nm C—O 键长0.143nm
• 相同的共价键，处于不同的化学环境时，键长也稍有差异。 一般地： 键长越短，化学键越牢固，越不容易断开。
乙炔分子中电子云的形状为对称于σC-C键的圆筒形。
P轨道 杂化轨道
SP3 1200 SP2 SP
未参与杂化的P轨道
C
SP2
未参与杂化的P轨道
C SP
c. 分子轨道理论
成键电子的运动并不局限于成键原子之间,而是在整个 分子的区域内,即在整个分子体系的三维空间内,都有 一定的分布概率(ψ2) ，成键电子的运动是离域的.
例如，橡胶在国民经济中的占有 重要地位：
一辆汽车需橡胶 200 Kg
一架飞机需橡胶 600 Kg 一艘35,000吨的轮船
（上万个零件）
需橡胶 60 T
生产1,000 T／年 橡胶：
天然橡胶 —— 占地3万亩，种树300万株，工人5,000 ~
6,000人
合成橡胶 —— 占地10亩，工人几十人。
（ii）杂化轨道的数目等于参与杂化的原子轨道数目，并包含 原子轨道的成分。
（iii）杂化轨道的方向性更强，成键能力增大。
化学概论绪论
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第1章 绪论 学科介绍
化学的第四难题——生命活分子的基本规律
充分认识和彻底了解人类和生物体内活分子的运动规律，如 （1）配体小分子和受体生物大分子的相互作用，是药物设计的基 础。（2）植物光合作用中，作为催化剂的活分子叶绿素是怎样起 作用的？植物的根瘤菌能固氮，再进一步合成蛋白质和核酸。这 两个伟大的催化反应能否在化学工厂中、温和条件下实现？（3） 牛羊等食草动物胃内的酶分子如何能把植物纤维分解为小分子？ 这将为充分利用自然界中丰富的植物纤维资源打下基础。（4）人 类的大脑是用泛分子组装成的最精巧的计算机，如何彻底了解大 脑的结构和功能？如何实现从生物分子到分子生物的飞跃？如何 跨越从化学进化到生物进化的鸿沟？等等。
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第1章 绪论 学科介绍
中国科学院资深院士 南开大学化学学院
申泮文教授
化学是解决人类社会可持续发展的核心科学 诺贝尔自然科学奖是科学技术大发展的推动力！
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第1章 绪论
1998年诺贝尔化学奖
科恩发展了量子化学中的电子密度 泛函理论（DFT），波普发展了量 子化学计算方法。
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第1章 绪论
课程介绍
申泮文院士
1940 年 毕 业 于 西 南 联 合 大 学 化 学 系，1980年当选为中科院院士。
基础化学第三版习题解答
基础化学（第3版） 思考题和练习题解析
第一章 绪 论
1. 为什么说化学和医学的关系密切，医学专业学生必须学好化学？ 答：（略）
2. “1 mol 硫酸的质量是98.0g ”，对吗？
答：错误！未指明基本单元，正确说法是1 mol H 2SO 4的质量是98.0g 或1 mol [(1/2) (H 2SO 4)]的质量是49.0g 。
3. 0.4 mol H 2SO 4溶解于水，配成500 m L 溶液，其浓度表示正确的是 A. c (H 2SO 4) = 0.8 mol ·L -1
B. c [2
1(H 2SO 4)] = 0.8 mol ·L -1
C. c [
2
1
(H 2SO 4) ]= 0.4 mol ·L -1 D. 硫酸的浓度为0.8 mol ·L -1 答；正确的是A 。根据定义，1L 溶液中含有0.8 mol H 2SO 4，c (H 2SO 4) = 0.8 mol ·L -1
。 4. 下列说法正确的是
A. “1 mol O ”可以说成“1 mol 原子O ”
B. 1摩尔碳C 原子等于12g
C. 1 L 溶液中含有H 2SO 4 98 g ，该溶液的摩尔浓度是1 mol ·L -1
D. 基本单元不仅可以是构成物质的任何自然存在的粒子或粒子的组合，也可以是想象的或根据需要假设的种种粒子或其分割与组合
答：正确的是D 。
A 应说成“1 mol 氧原子”；
B 应为“1摩尔碳
C 原子的质量等于12g ”； C 不应该使用“摩尔浓度”，此术语已被废除。
5. 求0.100kg (2
1Ca 2+
第一章 绪论(化学信息学相关概念)
精选课件ppt
10
定义4： 将计算机技术应用到化学中的一门组合技术，利用统
计模型、计算和分析科学来理解化学数据的重要性 （“Chemoinformatics is the application of computer technology to
chemistry; a combination of techniques and models in statistical,
化学信息学是化学学科的分支学科，其研究对象和研究目的均属
于化学的学科领域。它的研究手段为计算机技术和计算机网络技术，
研究内容则包括如何利用计算机和计算机网络技术对化学信息进行
表示、管理、分析、模拟和传播等。同时，化学信息学的目的是为
了实现化学信息的提取、转化以及化学家之间的资源共享，从而为
促进化学学科的发展与知识创新做出贡献。
广泛，但是，并没有做出实质性的评论与创新性的理论。
➢90年代后期，部门信息学得到了蓬勃的发展，除了增加了新成
员，而且，关涉到了自然科学和社会科学的众多前沿问题。其中
较有影响的部门学科是：生物信息学，物理信息学，还有经济信
息学，人类信息学等等。据统计目前大概已有50余种部门信息学。
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4
1.1.2 化学信息学的起源与历史
management has become a critical part of the drug discovery process.
有机化学-第一章绪论
常见的lewis碱:
C5H5N (C2H5)2O NH3 (CH3)3N C6H5NH3 OH- SH- CH3COO- . . . . . .
第六节 有机化合物的结构测定
有机化合物的研究顺序：
1. 分离提纯 2. 元素分析和实验式确定 3. 相对分子质量的确定及分子式的确定 例:实验式C6H11Cl，相对分子质量237，得分
异裂
CY
-
C
+
Y+
碳负离子
C+
-
+Y
碳正离子
CH3
CH3 C Br CH3
CH3 CH CH2NO2 H
CH3 B-
CH3 C+ + BrCH3
-
CH3 CH CH2 NO2 + H B
有机反应的活性中间体: 自由基、碳正离子、碳负离子等。
P16,
第四节 有机化合物的分类和表示方式 （自学）
第五节 酸和碱
——最早的有机化合物来源于“有机体” （如酒石酸、尿酸和乳酸 ）
1828年，德国化学家魏勒(Wöhler,F.) 合成了尿素。
NH4OCN
O H2N C NH2
1845年，柯尔伯(H.kolber) 制得醋酸；
1854年，柏赛罗(M.berthelot)合成油脂类 化合物；
尔后，布特列洛夫合成了糖类化合物；.…...
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第1章绪论
自测题参考答案
(一)是非题：（共20分，每题2分。）
1、√
2、√
3、×
4、×
5、√
6、×
7、√
8、×
9、√ 10、√
(二)填空题：（共20分，每空2分。）
1、基本单元；
2、0.154mol·kg-1，0.154 mol·L-1；
3、2；
4、3，4，2；
5、SI 导出单位，七。
（三）单选题：（共40分，每题4分。）
1、B
2、C
3、A
4、D
5、D
6、B
7、D
8、A
9、A 10、D
9、解：因为b B=0.585mol·Kg-1，假设m A= 1kg，则 n B = 0.585mol
m B = n B•M B = 0.585mol×90g·mol-1 = 52.65g
m 溶液= m A + m B = 1.05265kg
又因为ρ= 1.022kg·L-1
故：V= m 溶液/ρ= 1.05265g / 1.022 kg·L-1 = 1.0299L
c B = n B / V = 0.585mol / 1.0299L = 0.568mol·L-1
（四）计算题：（共20分，每题10分。）
1、解：由反应：H2SO4＋BaCl2 = BaSO4＋2HCl
可知1mol BaSO4（233.4g）需要1mol H2SO4（98.08g）
因此4.08g BaSO4 需要
（4.08 g /233.4）98.08g = 1.72g H2SO4 （6 分）
所以H2SO4 的质量分数为
1.72 g/4.00 g = 43％（4 分）
2、解：乳酸钠注射液的质量浓度为
= m B/ V =11.2g/0.100L = 112g·L-1 （5 分）
B
乳酸钠注射液的物质的量浓度为
c B = B / M B =112g·L-1/112g·mol-1 =1.00mol·L-1 （5 分）