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医用化学生化教研室(8403)张学礼概述•一、《医用化学》主要内容•二、为什么要学习《医用化学》•三、怎样学好《医用化学》•四、课程安排一、《医用化学》主要内容第一部分溶液（第1章）第二部分有机化学（2~8章）第三部分生物分子化学（9~12章）二、为什么要学习《医用化学》•通过学习掌握医学上必需的化学基本知识。CH3CCH2COOHCH3COCH3CO2O+酶乙酰乙酸丙酮脂肪酸CO2+H2O╳三、怎样学好《医用化学》•认真听讲，掌握重点；•课后复习，及时消化。四、课程安排•总学时：42学时理论课学时：30学时第一部分溶液（第1章）6学时第二部分有机化学（2~8章）13学时第三部分生物分子化学（9~12章）11学时实验课学时：12学时(3、4、6、7周周四）•考核方法：期末考试(60%)+平时成绩(40%)不定期测验(20%)+实验成绩(20%)第一章溶液•第一节溶液与分散系的概念•第二节溶液的浓度•第三节电解质的电离和溶液的酸碱性•第四节缓冲溶液•第五节溶液的渗透压第一节溶液与分散系的概念•溶液：一种或几种物质以分子或离子形式均匀地分散到另一种液体物质中所得的稳定混合物，例如糖水、盐水。•溶液中能溶解其它物质的是溶剂（水），被溶解的物质是溶质（蔗糖、NaCl）。•溶液=溶质+溶剂泥土菜油1/3试管水振荡混匀静置蔗糖食盐•分散系：一种物质以极小的微粒分散到另一种物质中所组成的体系。*分散相（分散质）：分散系中分散成微粒的物质(例如泥土、油、分子、离子）分散介质（分散剂）：分散相所处的介质（例如水）分散系=分散相+分散介质•什么是相？是指在一个体系中，物理和化学性质完全相同的一部分。分散系的分类：*1.按分散相粒子的组成分均相（单相）分散系非均相（多相）分散系判断均相与非均相的方法：分散相是否以单个分子（或离子）分散在分散介质中。是：均相（单相）分散系否：非均相（多相）分散系什么是相？指在一个体系中，物理和化学性质完全相同的一部分。判断相的依据：分散相是否以单个分子（离子）分散在分散介质中。泥土菜油1/3试管水振荡混匀静置蔗糖食盐2.按分散相粒子的大小分粗分散系胶体分散系分子（离子）分散系一、粗分散系•分散相粒子直径100nm，多相，不稳定。•例：悬浊液、乳浊液二、胶体分散系•分散相粒子直径1~100nm，多相，较稳定。•特征：*•1.通透性：能透过滤纸，不能透过半透膜；渗析（透析）.....2.光学性质：丁铎尔效应；丁铎尔效应：聚光光束通过放在暗处的溶胶时，从侧面可看到一条明亮的光柱，这是光散射的结果。*..............溶胶低分子溶液聚光光束3.动力学性质：布朗运动；4.电学性质：电泳。电泳：带电物质在电场作用下的移动现象。+++++++++++++-溶胶稳定的主要因素：*1.胶粒带同种电荷；2.胶粒表面有水化膜。三、分子（离子）分散系•分散相粒子以单个分子（或离子）分散在分散介质，单相，稳定。1.高分子溶液2.低分子溶液1.高分子溶液：分散相粒子直径1~100nm，与胶体分散系有相似性质：*1）不能透过半透膜；2）扩散速度慢；3）具丁铎尔效应。也有不同点：*1）较胶体分散系稳定；2）具较大粘性；3）易形成凝胶。2.低分子溶液：分散相粒子直径1nm，与高分子溶液比较：*1）能透过半透膜；2）扩散速度较快；3）具高度稳定性。分散系类型分散相粒子直径/nm分散相主要性质实例分散系分散相分散介质粗分散系100分子的大聚集体多相，不稳定，扩散很慢，颗粒不能透过半透膜泥水泥土水胶体分散系1～100分子的小聚集体多相，稳定，扩散慢，颗粒不能透过半透膜，具有丁铎尔和布朗效应Fe（OH）3溶胶(Fe（OH）3〕n胶核水高分子溶液1～100大分子均相，稳定，扩散慢，颗粒不能透过半透膜淀粉溶液；血液多糖蛋白质水水低分子溶液1小分子、离子均相，稳定，扩散快，颗粒能透过半透膜葡糖糖溶液；NaCl溶液葡糖糖NaCl水水分子分散系第二节溶液的浓度一、毫克百分浓度二、毫克当量浓度•指在一定量的溶液或溶剂中，所含溶质的量。•医学上，常见浓度表示法：一、毫克百分浓度(一)定义：指100ml溶液中所含溶质的毫克数，用mg/dl或mg%表示。例：血糖浓度为90mg/dl，表示100毫升血液中含葡萄糖90毫克。•公式表示：溶质的质量（mg）溶液的体积（ml）×100%（二）毫克百分浓度的应用1.通常人体体液中各种物质的含量都有一定的范围：例：血液中葡萄糖含量为80~120mg/dl；血清中钙的含量为9~11mg/dl2.蛋白质在体液中的含量较高，常以克百分浓度来表示（g/dl或g%）：例：血浆中白蛋白为4~5g/dl3.体液中有些物质含量特别低，可用微克百分浓度来表示（ug/dl或ug%）,例：血清中铁为50~174ug/dl优点：通俗、简单、明确例题：某高热病员24hr内静脉注射5%葡萄糖生理盐水一瓶，10%葡萄糖溶液两瓶，试计算总共给病员补充了多少克氯化钠及葡萄糖？（每瓶溶液500ml）解：氯化钠：0.9%×500=4.5g葡萄糖5%×500+10%×500×2=125g二、毫克当量浓度（一）几个概念1.物质的当量：元素或化合物都是以一定的质量比例相互化合或起反应的。当物质互相完全作用时，彼此相当的量就称为当量。H（1g）C3gCl35.5gS16gO8gO（8g）K39gNa23gCa20gMg12g•元素（离子）克当量=•分子量（克）正（负）离子化合价总数化合物的克当量=原子量（克）化合价2.克当量：当量以克作单位来表示,称为克当量。例如：Ca2+的克当量=40g/2=20gCl-的克当量=35.5g/1=35.5gCa（OH）2的克当量=74g/2=37gNaCl的克当量=58.5g/1=58.5gCuO的克当量=80g/2=40gH2SO4的克当量=98g/2=49g3.毫克当量：当量以毫克作单位来表示，称为毫克当量。物质的毫克当量=克当量1000例如：Ca2+的毫克当量=40mg/2=20mgH2SO4的毫克当量=98mg/2=49mg4.物质的克当量数与毫克当量数：一定质量的各种物质可以用克当量数或毫克当量数来表示。•克当量数：物质的质量与其克当量的比值，即克当量的倍数。•公式表示如下：物质的质量（g）物质的克当量（g）•若用克当量数表示数值较小，也可用毫克当量数（mEq）表示：物质的质量（mg）物质的毫克当量（mg）=克当量数×1000克当量数（Eq）=毫克当量数（mEq）=•例1：计算4gNaOH相当多少克当量数？解：NaOH的克当量=40g/1=40gNaOH的克当量数=4g/40g=0.1Eq•例2：计算0.5Eq的H2SO4是多少克？解：H2SO4的克当量=98g/2=49gH2SO4的质量=0.5×49g=24.5g•例3：计算1.95gK+相当多少毫克当量数？解：K+的毫克当量=39g/1000=0.039g=39mgK+的毫克当量数=1.95g/0.039g=50mEq(二)毫克当量数的应用例如，Na2SO4溶液中各分子和离子的mEq：Na2SO42Na++SO42+毫克数（或克数）1422×23=4696毫当量数142mg/71mg46mg/23mg96mg/48mg222结论：在水溶液中完全电离的强电解质，其电离产生的各离子克（毫克）当量数一定相等。*表示为：*强电解质的毫当量数＝阳离子的毫当量数＝阴离子的毫当量数例１：生理盐水为0.9%NaCl溶液，每瓶５００ml,问其中含Na+和Cl-各多少毫当量？解：５00ml生理盐水中含NaCl的质量为：0.9%×500ml=4.5g=4500mgNaCl的毫当量＝58.5mgNaCl的毫当量数＝4500mg/58.5mg=77mEqNaCl的毫当量数＝Na+的毫当量数=Cl-的毫当量数＝77mEq例２：某高热病人伴大量出汗，损失钠80mEq、钾４mEq,问需补生理盐水和10%KCl溶液各若干ml?解：需要补充1）NaCl80mEq，即80×58.5=4680mg=4.68g4.68÷0.9%=520ml2）KCl4mEq，即4×74.5=298mg=0.298g0.298÷10%=3ml(三)毫当量浓度指1升溶液中含有溶质的毫当量数，通常用毫当量/升或mEq/L表示。用公式表示为：溶质的毫当量数=毫当量浓度（mEq/L）溶液的体积优点：用毫当量浓度来表示，能比较正确地反映血浆中各离子间的关系。电解质mg/dl(mg%)mEq/L阳离子Na+K+Ca2+Mg2+32620102.4142552阳离子总量358.4154阴离子Cl-HCO3-SO42-HPO42-有机酸蛋白质365.7164.71.69.617.570001032712516阴离子总量7559.1154正常人血清中各种离子的浓度三、毫当量浓度与毫克百分浓度的换算例题：根据化验报告，某病员血清电解质中的Na+326mg/dl,每升血浆中含Na+应为多少mEq？解：Na+浓度为326mg/dl；则每升血浆中含Na+应为：3260mg；Na+的毫当量浓度为：3260/23=142mEq/L相当于326×10或3262323/10“毫当量/10”是一个常数，称换算因子，以f表示；mEq/L=100ml溶质毫克数/f100ml溶质毫克数=mEq/L×f100毫升溶质毫克数毫当量/10=毫当量数/L*二者关系为：第三节电解质的电离和溶液的酸碱度•二、弱电解质的电离平衡•2.同离子效应和盐效应•同离子效应在弱电解质溶液中加入同名离子强电解质，促使该弱电解质的电离度下降的现象。*0.1MHAc溶液pH≈3，加入少量固体NaAc，建立新的平衡后，溶液中[H+]显著地减少，而[HAc]相应增大，因而HAc的电离度减少了，从而使溶液pH由3上升至5。HAcH++Ac-NaAcNa++Ac-•盐效应当弱电解质溶液中加入不含同名离子的强电解质盐类时，可使弱电解质电离度增加的现象，也称为静电效应。*第四节缓冲溶液•正常人体内在代谢过程中，不断产生酸性物质和碱性物质，进入血液，但血液的pH值仍能保持在7.35～7.45之间。体内有良好的调节机能，由于血液中存在着能够对抗外来酸或碱的物质。•缓冲作用：能够抵抗外来少量酸或碱的影响，保持其溶液的pH值几乎不变的作用。*•具有缓冲作用的溶液称缓冲溶液。•一.缓冲溶液的组成(缓冲对或缓冲系)弱酸和对应的盐：CH3COOH～CH3COONa(HAc～NaAc)H2CO3～NaHCO3弱碱和对应的盐：NH3·H2O～NH4Cl、C6H5NH2~C6H5NH2.HCl多元酸的酸式盐和对应的次级盐：NaH2PO4～K2HPO4•二.缓冲作用机理：*•以H2CO3～NaHCO3为例：H2CO3H++HCO3-NaHCO3Na++HCO3-•当外加少量HCl时：HClH++Cl-H++HCO3-H2CO3，使溶液pH值几乎不变，故HCO3-为抗酸成分。•当外加少量NaOH时：NaOHNa++OH-OH-+H+H2O补充（大量)H2CO3H++HCO3-，使溶液pH值几乎不变，故H2CO3为抗碱成分。例2：NaH2PO4～Na2HPO4H2PO4-H++HPO42-Na2HPO42Na++HPO42-NaH2PO4Na++H2PO4-•当外加少量HCl时：HClH++Cl-H++HPO42-H2PO4-，使溶液pH值几乎不变，故HPO42-为抗酸成分。•当外加少量NaOH时：NaOHNa++OH-OH-+H+H2O补充（大量)H2PO4-H++HPO42-，使溶液pH值几乎不变,故H2PO4-为抗碱成分。•缓冲溶液中既有大量的抗酸成分，又有大量的抗碱成分，因此可以抵抗外加的少量强酸或强碱，使溶液pH值几乎不变。人体血液pH在7.35～7.45之间，主要是因为H2CO3～NaHCO3等缓冲作用。•三、缓冲溶液pH值计算以HA～MA为例：HAH++A-MAM++A-上式中[HA]可以看作为弱酸的总浓度，溶液中A-可以认为就等于MA的总浓度。因此有Ka==[H+][A-][H+][盐][HA][酸