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1无机化学课程项目教学设计方案作者：熊颖单位：江西省医药学校2014年3月5日2课程无机化学周次2授课班级13及五年制药技术一班二班、13级五年中药同济堂、13级五年中药永安堂授课教师熊颖课题溶液计划课时6教学目的要求1.让学生掌握溶液概念2.掌握几个溶液浓度的概念和计算3.掌握稀溶液的依数性重点难点重点：计算溶液浓度的概念和计算难点：计算溶液浓度的概念和计算授课方法讲授、示范、操作图例教具课堂教学场所13及五年制药技术一班二班（2-505）、13级五年中药同济堂(1-503)、13级五年中药永安堂(2-302)时间分配2学时：溶液概念、溶液的沸点与蒸气压2学时：溶液的浓度概念及计算2学时：难挥发性非电解质稀溶液的依数性教学设计教师不但要考虑教师主导作用的发挥，更要注重学生认知主体作用的体现，使他们能够在课堂教学过程中发挥积极性、主动性。实训内容第一课时：溶液概念、溶液的沸点与蒸气压第二课时：溶液的浓度概念及计算第三课时：难挥发性非电解质稀溶液的依数性教学过程一、新课导入1.从常见糖水和盐水入手介绍溶液2.联系生活，了解水的沸点，及随海拔的变化3.介绍生活中的浓度应用二、教学步骤1.溶液从常见糖水和盐水入手介绍溶液（！）概念：溶液是由至少两种物质组成的均一、稳定的混合物，被分散的物质（溶质）以分子或更小的质点分散于另一物质（溶剂）中。（2）溶液分类：物质在常温时有固体、液体和气体三种因此溶液也有三种状态3气态：大气是一种气体溶液液态：糖水固态：合金（3）组成：溶质：被溶解的物质（例如:用盐和水配置盐水盐就是溶质）溶剂：能溶解其他物质的物质（例如:用盐和水配置盐水'水就是溶剂）.两种溶液互溶时，一般把量多的一种叫溶剂，量少的一种叫溶质。.两种溶液互溶时，若其中一种是水，一般将水称为溶剂。.固体或气体溶于液体，通常把液体叫溶剂。（4）特征均一性：溶液各处的密度、组成和性质完全一样；稳定性：温度不变，溶剂量不变时，溶质和溶剂长期不会分离(透明)；2.液体沸点和蒸气压（1）沸点：液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度。通常人们认为水的沸点是1标准大气压下100℃高原上小于100℃高压锅大于100℃（2)饱和蒸汽压：当液体汽化的速率与其产生的气体液化的液体速率相同时的气压。3.溶液的浓度浓度指某物种在总量中所占的分量。.质量分数（%）w=m溶质/m溶液.摩尔分数（%）x=n溶质/n溶液.物质的量浓度（mol/L）C=n/V.C=1000ρω/M.质量摩尔浓度（mol/kg）mB≡nB/wA=nB/（nAMA）物质的量（mol）n=m/M4.蒸气压下降蒸气压与物质本性有关：不同的物质，蒸汽压不同。蒸气压与温度有关：温度不同，同一液体的蒸汽压亦不相同。温度愈高，蒸气压也就愈大溶液的蒸气压下降—Raoult定律水中加入难挥发的非电解质，使成稀薄溶液（≤0.2mol·Kg-1），原为水分子占据的部分液面被溶质分子占据，而溶质分子几乎不会挥发，故单位时间内表面逸出的水分子数减少。当蒸发与凝结重新达平衡时，溶液的蒸气压低于同温度下纯水的蒸气压，即溶液的蒸气压下降。著名的Raoult定律得出难挥发性非电解质稀薄溶液的蒸气压下降与溶液质量摩尔浓度关系：溶液的沸点升高溶液的蒸气压与外界压力相等时的温度称为溶液的沸点。正常沸点0bT指外压为101.3kPa时的沸点。如水的正常沸点为100℃。在稀薄溶液中，由于难挥发性溶质的加入，使溶液蒸气压下降，或者说在0bT时溶液的蒸4气压小于外压（101.3kPa），只有在大于0bT的某一温度bT时二者才能相等。换言之，溶液的沸点要比纯溶剂的沸点高。很明显，沸点升高值与溶液的蒸气压下降有关，而蒸气压降低又与溶液的质量摩尔浓度成正比，因此沸点升高也应与溶液的质量摩尔浓度成正比。即Bb0bbbΔbKTTT(2.2)式中，ΔTb为沸点升高值；Tb为溶液的沸点，Tb0为纯溶剂的沸点，bB为溶液的质量摩尔浓度；Kb为溶剂的质量摩尔沸点升高常数，它随溶剂的不同而不同。溶液的凝固点降低物质的凝固点是指在某外压时，其液相和固相的蒸气压相等并共存的温度。如在101.3kPa外压时，纯水和冰在0℃时的蒸气压均为0.611kPa，0℃为水的凝固点。而溶液的凝固点通常指溶液中纯固态溶剂开始析出时的温度，对于水溶液而言，是指水开始变成冰析出时的温度。与沸点升高原因相似，稀薄溶液中水和冰只有在0℃以下的某一温度fT时才能共存，即为溶液的凝固点，显然0ffTT，溶液的凝固点降低了。由于溶液的凝固点降低也是溶液的蒸气压降低所引起的，因此凝固点的降低也与溶液的质量摩尔浓度bB成正比。即Bff0ffΔbKTTT(2.3)式中，ΔTf为凝固点降低数值；Tf为溶液的凝固点；Tf0为纯溶剂的凝固点；Kf为溶剂的质量摩尔凝固点降低常数，是溶剂的特征常数，随溶剂的不同而不同。应当注意，Kb，Kf分别是稀薄溶液的ΔTb、ΔTf与Bb的比值，不能机械地将Kb和Kf理解成质量摩尔浓度为1mol·kg-1时的沸点升高ΔTb和凝固点降低ΔTf，因1mol·kg-1的溶液已不是稀薄溶液，溶剂化作用及溶质粒子之间的作用力已不可忽视，ΔTb，ΔTf与Bb之间已不成正比。强电解质在溶液中完全解离成相应的正、负离子。与非电解质稀薄溶液一样，电解质溶液具有蒸汽压下降、沸点升高、冰点降低等性质。但是，这类溶液的依数性行为出现较大偏差，这种偏差是由于电解质在溶液中解离造成的。因此，计算电解质稀薄溶液的依数性时，必须引入校正因子i，称为van’tHoff系数。所以，强电解质溶液的依数性公式为：ΔTb=iKbBb(2.4)5ΔTf=iKfBb(2.5)公式中i为校正因子，即1“分子”电解质解离出的离子个数，如NaCl、CaSO4，i=2；MgCl2、Na2SO4，i=3。溶液的渗透压如将蔗糖溶液和水用理想半透膜(只允许水通过而不允许溶质通过的薄膜)隔开，并使膜内溶液的液面和膜外水的液面相平，不久，即可见膜内液面升高。我们把溶剂透过半透膜进入溶液的自发过程称为渗透。产生渗透现象的原因是：单位体积内，纯溶剂中溶剂分子的数目大于溶液中溶剂分子的数目，因此在单位时间内由纯溶剂通过半透膜进入溶液的溶剂分子数比由溶液中进入纯溶剂的多，而溶质分子不能通过半透膜，致使溶液的液面升高。液面升高使静压力增大，使膜内溶液的溶剂分子向膜外扩散的速度增大。升至一定高度后，膜内外溶剂分子扩散的速度相等，膜内液面不再升高，系统处于渗透平衡。膜两侧浓度不等的两个溶液，也能发生渗透。溶剂渗透的方向为：从稀薄溶液向浓溶液渗透。产生渗透现象的必备条件为：①有半透膜存在；②半透膜两侧单位体积内溶剂分子数不等。为了阻止渗透的进行，即保持膜内外液面相平，必须在膜内溶液一侧施加一额外压力，通常用额外施加的压力表示溶液渗透压力，符号Π，单位kPa。4.3.2溶液的渗透压力与浓度及温度的关系van’tHoff指出：“稀薄溶液的渗透压力与溶液的物质的量浓度和温度的关系同理想气体方程相似”。即nRTV(2.6)RTcRTVnΠB(2.7)式中，Π是溶液的渗透压力，V是溶液体积，n是溶质的物质的量，cB是溶液的物质的量浓度，R是理想气体常数（为8.314J·K-1·mol-1）。van’tHoff定律说明，在一定温度下，稀薄溶液的渗透压力只决定于单位体积溶液中所含溶质粒子数，而与溶质的本性无关。因此，渗透压力也是稀薄溶液的一种依数性。应该注意，该定律数学表达式虽与理想气体方程式相似，但溶液渗透压力与气体压力本质上不相同。6对于稀薄溶液，cB≈bB，所以Π=bBRT（2.8）常用渗透压力法来测定高分子物质的相对分子质量。对于电解质溶液Π=ibBRT（2.9）（一）渗透作用与生理现象1.渗透浓度能产生渗透压力的物质（分子、离子）统称为渗透活性物质，医学上用渗透浓度表示渗透活性物质的总浓度，单位为mmol·L-1，符号为cos，它表示单位体积溶液中所含渗透活性物质的总质点数。2.等渗、低渗和高渗溶液渗透压力的高低是相对的。医学上以血浆的渗透压力作为比较标准，渗透浓度在280~320mmol·L-1范围内的溶液为等渗溶液。cos＞320mmol·L-1的溶液称为高渗溶液，cos＜280mmol·L-1的溶液称为低渗溶液。临床常用的生理盐水(9g·L-1NaCl溶液)和50g·L-1葡萄糖溶液都是等渗溶液。若将红细胞置于低渗溶液中，由于细胞膜是半透膜，通过渗透作用，低渗溶液中的水分将进入红细胞，最后细胞膜破裂，导致溶血；反之，将红细胞放入高渗溶液中，红细胞中的水分将进入高渗溶液，致使细胞皱缩，这种现象称为胞浆分离；而如放入等渗溶液，红细胞可保持正常形态，外观不发生明显变化。习题P153/4P161/2/3/47教学评价与反思本章内容较难，学生接受能力有限，教师主导作用的发挥，更要注重学生认知主体作用的体现，使他们能够在课堂教学过程中发挥积极性、主动性。