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內容簡介

《高等醫學院校醫藥專業化學教材：無機化學》共分15章，簡要介紹物理化學的基礎知識及物質結構的基本理論，重點闡述化學平衡理論、溶液理論及無機元素性質。《無機化學》注意與後續相關課程的銜接，簡化物理化學內容，突齣無機化學的基礎理論及常見無機單質、化閤物的性質。為拓寬學生的知識麵，加強與生命科學領域的聯係，各章節穿插介紹瞭與教學內容相關的典型案例，簡要介紹瞭生物無機化學的基本知識。
《高等醫學院校醫藥專業化學教材：無機化學》可作為高等醫科院校藥學、中藥學專業本科生教材，也可作為藥學相關專業學生的自學參考書。

目錄

前言
第1章 緒論
1.1 無機化學的發展和研究內容
1.2 化學與藥學的關係
1.2.1 化學與藥物來源的關係
1.2.2 化學與藥物製劑的關係
1.2.3 化學與藥理作用的關係
1.3 無機化學的學習方法

第2章 化學熱力學初步
2.1 熱力學常用術語
2.1.1 體係和環境
2.1.2 狀態和狀態函數
2.1.3 過程和途徑
2.2 熱力學第一定律
2.2.1 熱和功
2.2.2 內能
2.2.3 熱力學第一定律
2.3 化學反應的熱效應
2.3.1 化學反應的熱效應
2.3.2 反應進度
2.3.3 熱化學方程式
2.3.4 蓋斯定律
2.3.5 標準摩爾生成焓
2.3.6 標準摩爾燃燒焓
2.4 化學反應的方嚮
2.4.1 自發過程
2.4.2 熵與熵變
2.4.3 吉布斯自由能變與化學反應的方嚮
習題

第3章 化學反應速率
3.1 化學反應速率的定義及錶示方法
3.1.1 化學反應速率
3.1.2 平均速率和瞬時速率
3.2 反應速率理論簡介
3.2.1 碰撞理論
3.2.2 過渡態理論
3.3 濃度對化學反應速率的影響
3.3.1 基元反應、簡單反應與復閤反應
3.3.2 質量作用定律
3.3.3 速率方程式
3.3.4 簡單級數反應
3.4 溫度對化學反應速率的影響
3.4.1 溫度與速率常數的關係
3.4.2 溫度對化學反應速率影響的原因
3.5 催化劑對化學反應速率的影響
3.5.1 催化劑
3.5.2 催化作用理論簡介
3.5.3 生物催化劑——酶
習題

第4章 化學平衡
4.1 化學反應的可逆性和化學平衡
4.1.1 可逆反應
4.1.2 化學平衡
4.2 標準平衡常數
4.2.1 實驗平衡常數
4.2.2 標準平衡常數錶達式
4.2.3 標準平衡常數的有關計算
4.3 標準平衡常數K*與ΔrG*m的關係
4.4 化學平衡的移動
4.4.1 濃度對化學平衡的影響
4.4.2 壓力對化學平衡的影響
4.4.3 溫度對化學平衡的影響
習題

第5章 溶液
5.1 溶液
5.1.1 物質的量和物質的量濃度
5.1.2 摩爾分數和質量摩爾濃度
5.1.3 質量分數和質量濃度
5.2 稀溶液的依數性
5.2.1 稀溶液的蒸氣壓下降
5.2.2 稀溶液沸點的升高
5.2.3 稀溶液的凝固點降低
5.2.4 稀溶液的滲透壓
5.2.5 稀溶液依數性之間的關係
5.3 強電解質溶液理論
5.3.1 強電解質溶液
5.3.2 離子的活度和活度因子
5.3.3 離子強度
習題

第6章 酸堿平衡
6.1 酸堿理論
6.1.1 酸堿電離理論
6.1.2 酸堿質子理論
6.1.3 酸堿電子理論
6.2 酸堿平衡
6.2.1 水的質子自遞平衡
6.2.2 酸堿平衡
6.3 溶液pH的計算
6.3.1 一元弱酸（堿）溶液酸度的計算
6.3.2 多元酸（或多元堿）水溶液酸度的計算
6.3.3 兩性物質溶液酸度的計算
6.3.4 拉平效應和區分效應
6.3.5 同離子效應和鹽效應
6.4 緩衝溶液
6.4.1 基本概念
6.4.2 緩衝溶液的作用原理
6.4.3 緩衝溶液pH的計算公式
6.4.4 緩衝能力與緩衝範圍
6.4.5 緩衝溶液的分類及選擇
6.4.6 緩衝溶液的配製
6.4.7 人體血液中的緩衝係
習題

第7章 難溶強電解質溶液的沉澱溶解平衡
7.1 標準溶度積常數
7.1.1 標準活度積常數和標準溶度積常數
7.1.2 難溶強電解質的溶解度與溶度積的關係
7.1.3 影響難溶強電解質溶解度的因素
7.2 溶度積規則
7.2.1 離子積
7.2.2 溶度積規則
7.2.3 溶度積規則的應用
7.3 生物礦化現象
7.3.1 正常礦化
7.3.2 異常礦化
習題

第8章 氧化還原反應與電極電勢
8.1 基本概念
8.1.1 氧化值
8.1.2 氧化還原半反應和氧化還原電對
8.2 原電池
8.2.1 原電池的概念
8.2.2 原電池符號
8.2.3 常見電極類型
8.3 電極電勢
8.3.1 電極電勢
8.3.2 電池電動勢和化學反應吉布斯（Gibbs）自由能的關係
8.3.3 影響電極電勢的因素
8.4 電極電勢的應用
8.4.1 判斷氧化劑和還原劑的相對強弱
8.4.2 判斷氧化還原反應進行的方嚮和程度
8.5 電勢圖解及其應用
習題

第9章 原子結構
9.1 原子結構理論
9.1.1 氫原子光譜
9.1.2 Bohr理論
9.2 氫原子的量子力學模型
9.2.1 電子的波粒二象性
9.2.2 海森堡測不準原理
9.2.3 波函數和原子軌道
9.2.4 量子數
9.2.5 波函數的圖形錶示
9.3 核外電子的排布和元素周期係
9.3.1 屏蔽效應和鑽穿效應
9.3.2 多電子原子軌道能級
9.3.3 核外電子排布原理
9.3.4 原子的電子層結構和元素周期係
9.4 元素基本性質的周期性
9.4.1 有效核電荷（Z*）
9.4.2 原子半徑（r）
9.4.3 元素的電離能
9.4.4 電子親和能
9.4.5 元素的電負性
習題

第10章 分子結構
10.1 離子鍵理論
10.1.1 離子鍵的形成與特點
10.1.2 離子的電荷、電子構型和半徑
10.2 共價鍵理論
10.2.1 經典路易斯學說
10.2.2 現代價鍵理論
10.2.3 雜化軌道理論
10.2.4 價層電子對互斥理論
10.2.5 分子軌道理論
10.3 金屬鍵理論
10.3.1 自由電子理論
10.3.2 能帶理論
10.4 分子間作用力
10.4.1 分子的極性
10.4.2 分子間的作用力
10.4.3 氫鍵
習題

第11章 配位化閤物
11.1 配閤物的基本概念
11.1.1 配閤物的組成
11.1.2 配閤物的命名
11.1.3 配位化閤物的異構現象
11.2 配閤物的化學鍵理論
11.2.1 價鍵理論
11.2.2 晶體場理論
11.3 配閤物的穩定性
11.3.1 配位平衡常數
11.3.2 影響配閤物穩定性的因素
11.4 配閤物在醫學中的應用
11.4.1 配閤物的抗癌作用
11.4.2 配閤物的解毒作用
11.4.3 配閤物的臨床診斷作用
習題

第12章 元素概論
12.1 元素在自然界中的分布及分類
12.2 無機物的基本類型及基本性質
12.2.1 氧化物
12.2.2 氫化物
12.2.3 含氧酸
12.2.4 堿
12.2.5 無機鹽
12.3 無機化學基本反應類型和無機物的製備方法
12.3.1 無機化學基本反應類型
12.3.2 無機物的製備方法
習題

第13章 非金屬元素
13.1 鹵素
13.1.1 鹵素通性
13.1.2 鹵素單質
13.1.3 鹵化氫及氫鹵酸
13.1.4 鹵化物和鹵素互化物
13.1.5 鹵素的氧化物
13.1.6 鹵素含氧酸及其鹽
13.1.7 類鹵素
13.1.8 鹵素的生物效應及常見藥物
13.2 氧族元素
13.2.1 氧族元素通性
13.2.2 氧族元素單質
13.2.3 水和過氧化氫
13.2.4 硫化氫和硫化物
13.2.5 硫的含氧化閤物
13.2.6 硒和碲的含氧化物
13.2.7 氧族元素的生物效應及常見藥物
13.3 氮和磷
13.3.1 氮族元素的通性
13.3.2 氮族元素單質
13.3.3 氮族元素氫化物
13.3.4 氮族元素氧化物
13.3.5 氮族元素鹵化物
13.3.6 氮族元素硫化物
13.3.7 氮族元素含氧酸及其鹽
13.3.8 氮族元素的生物學效應及常見藥物
13.4 碳族元素
13.4.1 碳族元素的通性
13.4.2 碳單質的性質
13.4.3 CO和CO2的性質
13.4.4 碳酸及其鹽的性質
13.4.5 碳的硫化物和鹵化物
13.4.6 矽及其化閤物
13.4.7 碳和矽的生物學效應及常見藥物
13.5 硼族元素
13.5.1 硼族元素的通性
13.5.2 硼和鋁單質的性質
13.5.3 硼和鋁的氫化物
13.5.4 硼的含氧化閤物
13.5.5 鋁的含氧化閤物
習題

第14章 金屬元素
14.1 概述
14.1.1 金屬元素在周期錶中的位置和基本性質
14.1.2 金屬單質的化學性質
14.2 堿金屬和堿土金屬
14.2.1 堿金屬和堿土金屬的通性
14.2.2 單質的性質
14.2.3 氧化物的性質
14.2.4 氫氧化物的性質
14.2.5 常見鹽
14.2.6 配閤物
14.2.7 對角綫規則
14.2.8 堿金屬和堿土金屬的生物效應和常見無機藥物
14.3 過渡金屬
14.3.1 過渡元素的基本性質
14.3.2 鉻和錳
14.3.3 鐵係元素和鉑
14.3.4 銅、銀和鋅、汞
14.3.5 過渡元素的生物效應和常用藥物
14.4 鑭係元素和錒係元素
14.4.1 鑭係元素的原子結構與元素的性質
14.4.2 鑭係元素的重要化閤物
14.4.3 稀土元素的生物學效應及常用藥物
14.4.4 錒係元素概述
習題

第15章 生物無機簡介
15.1 生物金屬元素總論
15.1.1 生物元素的分類
15.1.2 生物金屬元素的選擇與演化
15.1.3 生命所需的金屬元素
15.2 生物配體及其金屬配閤物
15.2.1 氨基酸和多肽的金屬配閤物
15.2.2 蛋白質的金屬配閤物
15.2.3 金屬特化單元和輔基
15.2.4 核酸的金屬配閤物
15.3 金屬配閤物與核酸DNA的作用
15.3.1 金屬配閤物鍵閤DNA的研究現狀
15.3.2 小分子配閤物鍵閤DNA研究的新動嚮
15.3.3 大自然對核酸金屬相互作用的利用
15.4 無機藥物化學
15.4.1 無機藥物簡介
15.4.2 無機抗癌藥物設計原理
參考文獻

中英文對照錶
附錄1 有關計量單位
附錄2 一些基本的物理常數
附錄3 一些物質的熱力學數據（298.15K）
附錄4 常見弱酸、弱堿的解離常數
附錄5 常見難溶電解質的溶度積常數（298.15K）
附錄6 常見配閤物的纍積穩定常數
附錄7 標準電極電勢錶（298.15K、101.325kPa）

精彩書摘

第1章 緒論
本章主要介紹無機化學的發展及研究內容。從藥物來源、藥物製劑、藥理作用等方麵淺談化學與藥學之間的關係。簡要介紹無機化學的學習方法，強調學生在學習過程中要努力提高自主學習的能力，用辯證思維的方法去分析和解決實際問題。
化學是研究物質的組成、結構、性質及其變化規律和變化過程中能量關係的科學。簡言之，化學是研究物質變化的科學。它通過實驗觀察來認識物質的變化規律，並將這些規律應用於科學技術的發展，以達到認識自然、利用自然和改造自然的目的。化學的研究範圍極其廣泛，按研究對象或研究目的不同，可將化學分為無機化學、有機化學、高分子化學、分析化學和物理化學五大分支學科。
1.1 無機化學的發展和研究內容
化學科學的發展在人類日常生活的各個方麵都發揮著重要的作用，甚至與人類的文明進程息息相關。
在化學學科發展的早期階段，由於受生産力水平的限製，最初化學工作者的研究多以實用為目的，所研究的對象多為礦物等無機物，所以近代無機化學的建立就標誌著近代化學的創始。從這個意義上看，早期的化學發展史也就是無機化學發展史。對建立近代化學學科貢獻最大的化學傢有三人，即英國的羅伯特？玻意耳（RobertBoyle）、法國的安托萬洛朗？拉瓦锡（Antoine LaurentLavoisier）和英國的約翰？道爾頓（JohnDalton）。
玻意耳在化學方麵進行過很多實驗，如磷、氫的製備，金屬在酸中的溶解以及硫、氫等物質的燃燒。他從實驗結果闡述瞭元素和化閤物的區彆，1661年首次提齣元素的概念，指齣元素是一種不能分齣其他物質的物質，明確地把“化學確定為科學”，不再把化學看成僅是以實用為目的的技藝。這些新概念和新觀點，把化學這門科學的研究引上瞭正確的路綫，對建立近代化學作齣瞭卓越的貢獻。
拉瓦锡采用天平作為研究物質變化的重要工具，進行瞭硫、磷的燃燒，锡、汞等金屬在空氣中加熱的定量實驗，確立瞭物質的燃燒是氧化作用的正確概念，推翻瞭盛行百年之久的燃素說。拉瓦锡在大量定量實驗的基礎上，於1774年提齣質量守恒定律，即在化學變化中，物質的質量不變。1789年，在他所著的？化學概要？中，提齣第一個化學元素分類錶和新的化學命名法，並運用正確的定量觀點，敘述當時的化學知識，從而奠定瞭近代化學的基礎。由於拉瓦锡的提倡，天平開始普遍應用於化閤物組成和變化的研究。
1799年，法國化學傢J.L.普魯斯特（J.L.Proust）歸納化閤物組成測定的結果，提齣定比定律，即每個化閤物各組分元素的重量皆有一定比例。結閤質量守恒定律，1803年，道爾頓提齣原子學說，宣布一切元素都是由不能再分割、不能毀滅的稱為原子的微粒所組成。並從這個學說引申齣倍比定律，即如果兩種元素化閤成幾種不同的化閤物，則在這些化閤物中，與一定重量的甲元素化閤的乙元素的重量必互成簡單的整數比。這個推論得到定量實驗結果的充分驗證。原子學說建立後，化學這門科學開始宣告成立。
19世紀後半葉，俄國化學傢門捷列夫（D.L.Mendeleev）發現瞭元素周期律，並根據元素周期律編製瞭第一個元素周期錶，把當時已經發現的63種元素全部列入錶裏，從而初步完成瞭使元素係統化的任務。他還在錶中留下空位，預言瞭類似硼、鋁、矽等未知元素，若乾年後，他的預言都得到瞭證實。元素周期律的建立奠定瞭現代無機化學的基礎。
20世紀以後，無機化學由單一的元素性質研究轉嚮化閤物的微觀結構研究，藉助於量子力學理論和先進的化學、電學、磁學、電子計算機等實驗技術，人們對原子、分子微觀結構有瞭進一步的瞭解，在原子和分子結構理論方麵有瞭突破性的進展。建立瞭現代價鍵理論、分子軌道理論和配位鍵理論。隨著原子能、電子、宇航、激光等新興工業和尖端科學技術對具有特殊性能的無機材料的需求日益增多，為無機化學的發展提供瞭廣闊的前景。當前無機化學正從描述性的科學嚮推理性的科學過渡，從定性的科學嚮定量的科學發展、從宏觀結構理論嚮微觀結構理論深入，一個比較完整的理論化、定量化和微觀化的現代無機化學體係正在迅速建立起來。
無機化學是化學科學中發展最早的一個分支。現代無機化學的研究內容非常廣泛，除有機化閤物以外，周期錶中所有一百多種元素及其化閤物的製備及性質都是無機化學的研究對象。無機化學有許多分支學科，如元素無機化學、製備無機化學、配位化學等。近20多年來，由於無機化學與其他學科之間的相互滲透，大大開拓瞭無機化學的研究內容，産生瞭一些新的邊緣學科。如今，無機化學已經深入到固體無機化學、原子簇化學、新型材料無機化學、能源化學、金屬有機化學、生物無機化學等各個領域。
1.2 化學與藥學的關係
藥學科學是生命科學的一部分，生命科學以人體為主要研究對象，探索疾病發生和發展的規律，尋找預防和治療的途徑。這種預防和治療主要依靠藥物，用藥物來調整因疾病而引起的種種異常變化。藥學學科需要以化學學科中的多門化學課程為基礎，閤成藥物的研發、天然藥物的提取以及藥劑學、藥理學、藥用材料等研究都需要依靠化學知識。
1.2.1 化學與藥物來源的關係
化學藥物是藥物的重要分支。化學藥物按來源可分為天然藥物、人工閤成藥物和半人工閤成藥物。很早以前，人類就開始使用植物或礦物治療某些疾病。20世紀30年代以來，藥物化學傢們閤成瞭成韆上萬種化學藥物。其中有些閤成藥物是以天然産物為先導化閤物，通過對其分子進行簡化、改造、修飾或優化，從而發現並閤成瞭具有新型結構及特殊藥理作用的新藥。目前在新藥開發中，以無機物為主的製劑大量齣現，這也是學習無機化學的學生們所麵臨的重要任務。
無論是天然藥物還是閤成藥物的生産與檢驗都離不開化學方法。藥物閤成主要用到無機反應或有機反應。藥物的分離、純化、鑒定乃至檢測它們在體內的代謝物則離不開化學分析與儀器分析的方法。
1.2.2 化學與藥物製劑的關係
藥物製成不同的劑型後，要對其穩定性、生物利用度和藥物代謝動力學等進行評價，從而選擇一種或多種適宜的劑型，這就需要用到物理化學的相關知識。例如固體分散體具有較高的生物利用度，利用物化中的低共熔相圖原理，當藥物與載體以低共熔比例共存時，製成的藥物具有均勻的微細分散結構，可大大改善其溶齣速度。
1.2.3 化學與藥理作用的關係
無機化學與藥學的關係除體現在很多藥物本身即是無機物，其製備方法及性質研究均涉及化學方法外，還體現在其基本結構與功能的理論研究上，不同的結構會有不同的功能，以此指導藥物的閤成與應用，成為藥學的基本法則之一。許多藥物的藥理作用機製可以通過它們的化學結構進行解釋。例如磺胺類藥物與對氨基苯甲酸（PABA）化學結構相似，競爭性抑製二氫葉酸閤成酶，從而阻止葉酸的閤成，而葉酸的代謝産物四氫葉酸是細菌閤成嘌呤、胸腺嘧啶核苷和脫氧核糖核酸（DNA）的必需物質，因此 無機化學 下載 mobi epub pdf txt 電子書

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