《基礎化學》緊緊圍繞藥學類專業須具備的基礎化學知識組織內容,簡明闡述基礎化學的有關基本理論、化學分析方法和有機物的性質及應用。全書包括無機化學、分析化學和有機化學三部分內容,包括:緒論,溶液,化學反應速率與化學平衡,電解質溶液,原子結構和分子結構,定量分析法概述,酸堿滴定法,氧化還原反應及氧化還原滴定法,配位平衡及配位滴定法,重量分析法,烴,鹵代烴,醇、酚、醚,醛、酮、醌,羧酸及其衍生物,含氮有機化合物,雜環化合物,生物分子。每章后面精選閱讀材料,可掃描二維碼進行閱讀便于提高學生的學習興趣,也利于知識的拓展。此外,本書配有電子課件和習題庫,可從www.cipedu.com.cn下載使用。本書可供高職高專藥品生物技術、藥品生產技術、藥品質量與安全、藥學、中藥學、藥品經營與管理等專業作為教材使用,也適合化學及制藥領域的從業人員參考。
基礎化學是藥學類專業的一門專業基礎課。在宏觀經濟調控和醫改背景下,未來醫藥工業將步入新常態,創新將成為行業主旋律。社會和企業對高職人才的培養提出了更高的要求,為適應醫藥行業的發展需要,組織編寫了這本《基礎化學》,希望能滿足藥學類高職人才和醫藥衛生從業人士的專業需求。本書是對無機化學、有機化學及分析化學等進行優化組合而成,共17章,主要介紹溶液濃度的計算、電解質溶液、化學平衡、原子結構和分子結構等基本理論,酸堿滴定法、氧化還原滴定法、配位滴定法、重量分析法等分析方法,烴及其衍生物的結構、命名、性質等知識。總學時數為80學時。本書具有以下4個特點。①教材內容注重實用性、應用性本書與藥學類相關專業知識做到有機對接,客觀性強。本著必需、夠用的原則構建《基礎化學》的課程內容體系,除了必要講授的化學知識外,書中的例題、閱讀材料、復習題等內容均與藥學類專業知識相關,更突出其為后續課程服務以及綜合素質、能力提升的特點,體現綠色化學理念。②教學實施過程以學生為主體在內容選擇上,著重擷取被廣泛應用、實用價值高的知識,而對于理論性過強、實用性不強的知識不作重點介紹,減輕學生的學習壓力,提高學生學習動力和成就感。③教材方式方法多元化根據職業教育的特色和教改要求,進一步結合理論教學與實踐教學,從生活中案例出發,構建更適合理實一體化教學方式的教學內容,將項目化教學、任務驅動教學融入教學過程,創建數字化課程資源庫,提供電子教案、試題庫、視頻錄像等,在保證教學質量的基礎上,使學習的方式多樣化、趣味化,以增加學生的感性認識,激發學生的學習興趣和熱情。④體現與時俱進追蹤熱點、與時俱進。拓展學生知識廣度,分析公眾關心的熱點問題,如營養健康、疾病等,從化學的角度剖析生產原理、過程、合理生活等問題,貼近生活,更符合高職培養要求。本書由江蘇食品藥品職業技術學院袁加程、石家莊職業技術學院陳玉峰任主編,沈陽市化工學校宋傳忠任副主編,袁加程統稿,江蘇食品藥品職業技術學院周敏、咸寧職業技術學院石剛、長春職業技術學院楊萍、黑龍江農墾科技職業學院王瑩、天津渤海職業技術學院周學輝參加編寫。其中第1、4、15、17章由袁加程編寫,第2、10章由陳玉峰編寫,第3、11章由宋傳忠編寫,第5、9章由楊萍編寫,第6、12章由王瑩編寫,第7、13章由周學輝編寫,第8章由石剛編寫,第14、16章由周敏編寫。全書由江蘇食品藥品職業技術學院譚佩毅教授審閱,并提出了許多寶貴的意見,在此深表謝意。本書所引用文獻資料的原著已列入參考文獻,在此一并表示感謝。由于水平有限,書中的疏漏和不妥之處在所難免,熱忱歡迎專家和讀者給予批評指正。編者2017年4月
緒論/1
0.1化學的研究對象與內容1
0.1.1化學的研究對象1
0.1.2化學變化的基本特征1
0.1.3化學的分支學科1
0.2基礎化學課程的基本內容和任務3
0.2.1基礎化學課程的學習內容3
0.2.2基礎化學課程的任務3
0.3基礎化學課程的學習要求3
0.3.1充分重視化學實驗,逐步樹立量的概念3
0.3.2抓好各個學習環節,注意掌握重點3
0.3.3培養自學能力3
0.3.4學點化學史4
第1章溶液/5
1.1相關概念5
1.2溶液濃度的表示方法6
1.2.1物質的量濃度6
1.2.2質量摩爾濃度7
1.2.3摩爾分數7
1.2.4質量分數7
1.2.5質量濃度7
1.2.6滴定度7
1.3溶液濃度之間的換算7
1.3.1物質的量濃度與質量分數的換算8
1.3.2稀釋定律8
1.4稀溶液的依數性9
1.4.1蒸氣壓下降9
1.4.2沸點升高10
1.4.3凝固點下降12
1.4.4滲透壓13
閱讀材料滲透壓的應用14
復習題14
第2章化學反應速率與化學平衡/16
2.1化學反應速率16
2.1.1化學反應速率表示法16
2.1.2反應速率的測得方法18
2.1.3活化分子及活化能18
2.1.4影響化學反應速率的因素19
2.2化學平衡21
2.2.1化學平衡的特征21
2.2.2平衡常數21
2.3化學平衡的移動23
2.3.1濃度對化學平衡的影響23
2.3.2溫度對化學平衡的影響23
2.3.3壓強對化學平衡的影響24
2.3.4有關化學平衡的計算24
閱讀材料化學平衡在生活中的應用25
復習題26
第3章電解質溶液/28
3.1水的離解和溶液的pH值28
3.1.1電解質28
3.1.2酸堿質子理論30
3.1.3水的離解和溶液的pH值31
3.2鹽類水解33
3.2.1鹽類水解實質33
3.2.2各類鹽的水解平衡33
3.2.3影響鹽類水解因素34
3.3緩沖溶液34
3.3.1緩沖溶液概述34
3.3.2緩沖作用原理35
3.3.3緩沖溶液pH值的計算35
3.3.4緩沖溶液的配制36
3.4沉淀和溶解平衡37
3.4.1溶度積37
3.4.2溶度積規則37
3.4.3沉淀的生成和溶解38
閱讀材料血液中的緩沖對39
復習題39
第4章原子結構和分子結構/41
4.1原子結構41
4.1.1原子核外電子的運動狀態41
4.1.2原子核外電子的排布46
4.2電子層結構與元素周期系50
4.2.1電子層結構與元素周期系的關系50
4.2.2元素基本性質的周期性52
4.3分子結構55
4.3.1離子鍵和離子晶體56
4.3.2共價鍵理論57
4.3.3分子間作用力和氫鍵64
4.3.4非離子型晶體68
閱讀材料超鐒元素及未來元素周期表71
復習題71
第5章定量分析法概述/73
5.1定量分析過程及方法73
5.1.1定量分析過程73
5.1.2定量分析方法的分類74
5.2定量分析中的誤差及分析結果的數據處理75
5.2.1誤差的來源及減免方法75
5.2.2測量值準確度與精密度77
5.2.3有效數字與分析數據處理79
5.3滴定分析法概述83
5.3.1滴定分析的基本術語83
5.3.2滴定反應的條件與滴定方式83
5.3.3標準溶液的配制與標定84
閱讀材料糖尿病是因為胰島素過高還是過低85
復習題85
第6章酸堿滴定法/87
6.1酸堿指示劑87
6.1.1酸堿指示劑的變色原理87
6.1.2酸堿指示劑的變色范圍及影響其變色范圍的因素88
6.1.3常用酸堿指示劑89
6.2酸堿滴定法的基本原理90
6.2.1一元酸堿滴定曲線和指示劑的選擇90
6.2.2多元酸堿滴定曲線和指示劑的選擇95
6.3酸堿滴定法在分析中的應用96
6.3.1酸堿標準溶液的配制和標定96
6.3.2酸堿滴定法的應用97
閱讀材料玻璃量器的校準100
復習題100
第7章氧化還原反應及氧化還原滴定法/101
7.1氧化還原反應基本概念101
7.1.1氧化與還原101
7.1.2氧化數102
7.1.3氧化還原反應的速率及影響因素102
7.2電極電位與能斯特方程式103
7.2.1原電池103
7.2.2電極電位與標準電極電位104
7.2.3能斯特方程式105
7.3氧化還原滴定指示劑107
7.3.1氧化還原滴定指示劑的分類107
7.3.2氧化還原指示劑的變色原理107
7.4常見氧化還原滴定法及應用108
7.4.1高錳酸鉀法108
7.4.2碘量法110
閱讀材料氧化還原反應的應用114
復習題114
第8章配位平衡及配位滴定法/115
8.1配合物概述115
8.1.1配合物的組成115
8.1.2配合物的命名116
8.1.3配合物的類型117
8.2配合物的結構118
8.2.1配合物中的化學鍵118
8.2.2配合物的空間構型119
8.2.3外軌配合物與內軌配合物120
8.3配位平衡120
8.3.1配離子的離解常數和穩定常數121
8.3.2配離子穩定常數的應用122
8.3.3配位平衡與其他化學平衡的關系123
8.4配位滴定法124
8.4.1配位滴定法概述124
8.4.2EDTA與金屬離子配合物的穩定性125
8.4.3配位滴定原理128
8.4.4金屬指示劑131
8.4.5提高配位滴定選擇性的方法133
8.4.6配位滴定的方式及其應用135
閱讀材料摻假穿山甲的檢定136
復習題137
第9章重量分析法/139
9.1揮發法139
9.1.1直接法139
9.1.2間接法139
9.2萃取法140
9.2.1分配系數140
9.2.2分配比140
9.2.3萃取效率141
9.3沉淀法141
9.3.1沉淀法對沉淀形式和稱量形式的要求141
9.3.2沉淀的形成和沉淀的條件142
9.3.3影響沉淀純度的因素142
9.3.4稱量形式與結果計算145
閱讀材料重量分析法在物質定值中的應用145
復習題145
第10章烴/147
10.1有機化合物概述147
10.1.1有機化合物與有機化學147
10.1.2有機化合物的結構、特性及分類148
10.1.3有機化學與醫藥的關系151
10.2烷烴153
10.2.1烷烴的分子結構、命名153
10.2.2烷烴的物理性質、化學性質156
10.2.3重要的烷烴甲烷159
10.3烯烴161
10.3.1烯烴的結構、命名161
10.3.2烯烴的物理性質、化學性質163
10.3.3烯烴的制備166
10.4炔烴和二烯烴167
10.4.1炔烴167
10.4.2二烯烴172
10.5環烴174
10.5.1脂環烴的分類、命名及結構175
10.5.2脂環烴的物理性質、化學性質177
10.5.3芳香烴的分類、命名及結構178
10.5.4芳香烴的物理性質、化學性質181
閱讀材料美容的好幫手水楊酸190
復習題190
第11章鹵代烴/193
11.1鹵代烴的分類和命名193
11.1.1鹵代烴的分類193
11.1.2鹵代烴的命名194
11.1.3鹵代烴的同分異構194
11.2鹵代烷的物理性質195
11.3鹵代烷的化學性質195
11.3.1取代反應196
11.3.2消除反應197
11.3.3與金屬鎂反應197
*11.4親核取代和消除的反應機理197
11.4.1親核取代的反應機理197
11.4.2消除反應的反應機理198
11.5重要的鹵代烴199
11.5.1三氯甲烷與四氯甲烷199
11.5.2氯乙烯與聚氯乙烯199
11.5.3二氟二氯甲烷與四氟乙烯200
閱讀材料血液代用品200
復習題200
第12章醇、酚、醚/202
12.1醇202
12.1.1醇的分類和命名202
12.1.2醇的物理性質204
12.1.3醇的化學性質205
12.1.4重要的醇類化合物208
12.2酚209
12.2.1酚的分類和命名209
12.2.2酚的物理性質210
12.2.3酚的化學性質211
12.2.4重要的酚類化合物213
12.3醚214
12.3.1醚的分類和命名214
12.3.2醚的物理性質215
12.3.3醚的化學性質215
12.3.4重要的醚類化合物216
12.4硫醇、硫酚、硫醚217
12.4.1硫醇的性質217
12.4.2硫醚的性質218
閱讀材料利斯特和石炭酸218
復習題219
第13章醛、酮、醌/221
13.1醛和酮221
13.1.1醛和酮的結構、分類、命名221
13.1.2醛和酮的物理性質224
13.1.3醛和酮的化學性質224
13.1.4重要的醛、酮231
13.2醌232
13.2.1醌的結構、命名232
13.2.2醌的主要性質233
閱讀材料甲醛的作用234
復習題235
第14章羧酸及其衍生物/237
14.1羧酸237
14.1.1羧酸的結構、分類和命名237
14.1.2羧酸的物理性質239
14.1.3羧酸的化學性質239
14.1.4重要的一元羧酸242
14.2羧酸衍生物243
14.2.1羧酸衍生物的命名243
14.2.2羧酸衍生物的物理性質243
14.2.3羧酸衍生物的化學性質244
14.2.4重要的羧酸衍生物246
14.3取代羧酸247
14.3.1羥基酸247
14.3.2羰基酸249
閱讀材料從1∶1∶1說起250
復習題250
第15章含氮有機化合物/252
15.1硝基化合物252
15.1.1硝基化合物的分類、命名、結構252
15.1.2硝基化合物的物理性質253
15.1.3硝基化合物的化學性質253
15.1.4硝基化合物的制法及應用255
15.2胺256
15.2.1胺的分類和命名256
15.2.2胺的物理性質257
15.2.3胺的化學性質258
15.2.4胺的制法262
15.2.5季銨鹽和季銨堿263
15.3重氮和偶氮化合物264
15.3.1重氮鹽的制備264
15.3.2重氮化合物的性質264
15.3.3偶氮化合物265
15.4腈266
15.4.1腈的分類與命名266
15.4.2腈的物理性質266
15.4.3腈的化學性質267
15.4.4腈的制法及應用267
閱讀材料硝基化合物及有關酚類農藥中毒的解救268
復習題268
第16章雜環化合物/270
16.1雜環化合物的分類和命名270
16.1.1雜環化合物的分類270
16.1.2雜環化合物的命名270
16.2五元雜環化合物272
16.2.1吡咯、呋喃和噻吩272
16.2.2吡唑、咪唑、噻唑、 唑、異 唑276
16.3六元雜環化合物277
16.3.1吡啶277
16.3.2其他六元雜環化合物280
*16.4稠雜環化合物281
16.4.1喹啉與異喹啉281
16.4.2吲哚282
16.4.3嘌呤282
閱讀材料常見的有毒雜環生物堿284
復習題284
第17章生物分子/285
17.1糖類285
17.1.1單糖285
17.1.2二糖289
17.1.3多糖291
17.2油脂294
17.2.1物理性質294
17.2.2化學性質294
17.3氨基酸296
17.3.1氨基酸的分類、命名和構型296
17.3.2氨基酸的性質298
17.4蛋白質300
17.4.1蛋白質的分類300
17.4.2蛋白質的性質300
17.5核酸303
17.5.1核酸的組成303
17.5.2核酸的結構305
17.5.3核酸的生物功能307
17.6酶308
17.6.1酶的組成309
17.6.2酶的催化反應的特性309
17.6.3酶的分類和命名309
閱讀材料蛋白質、脂肪、糖類是人體健康所必需的三大營養素310
復習題310
附錄/312
參考文獻/325