大学基础化学(生物医学类)杨晓达/普通高等教育“十一五”国家级规划教材

    化学是医学和生命科学的重要理论基础和工具箱。本书针对生物、医学类的专业需求和学生的兴趣特点，来讲解重要的化学原理和化学方法。内容包括：(1)物质结构原理，即原子通过化学键形成功能分子，分子通过分子间作用力和自组装形成生命物质；(2)化学热力学和动力学，即化学反应所应遵循的能量流动和转化的基本物理规则及相应数学方法；(3)应用物质结构和反应原理，分析溶液性质和基本类型化学反应(如：酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应和配位反应)，(4)化学分析等一些基本化学方法及实验操作规范。
    本书可供高等学校医学类和生命科学类本科生作为教材使用，也可供相关科研人员参考。

第1章  绪论
  1.1  生物医学历史中的化学
  1.2  化学在医药学中的作用和意义
  1.3  基础化学的学习和应用
  思考题
第2章  原子结构
  2.1  引子：对眼睛的观察过程
  2.2  原子结构
    2.2.1  现代量子力学的基本思想
    2.2.2  原子结构
  2.3  元素及其存在形态
    2.3.1  元素周期表
    2.3.2  原子的基本性质参数及周期变化规律
    2.3.3  电负性对元素化学性质的影响
    2.3.4  元素的同位素
    2.3.5  一些重要的元素及其性质
    2.3.6  生物元素周期律和无机离子的相似性作用规律
  思考题
第3章  分子结构和分子间作用力
  3.1  化学键和分子形成
    3.1.1  对路易斯化学键理论的复习
    3.1.2  离子键
    3.1.3  晶体结构和硬组织
  3.2  共价键和有机分子
    3.2.1  共价键的性质
    3.2.2  共价键的本质：价键理论
    3.2.3  简单分子轨道
    3.2.4  O2分子的结构和活性氧简介
  3.3  分子间作用力
    3.3.1  引子
    3.3.2  分子间斥力
    3.3.3  分子间引力
    3.3.4  生物大分子和超分子体系
  思考题
第4章  化学方法简介
  4.1  化学反应的观察和结果
    4.1.1  化学实验和观察方法
    4.1.2  化学分析方法及其分类
    4.1.3  化学实验的结果
  4.2  GLP化学实验的操作规范和化学/生物安全
    4.2.1  GLP的意义和发展简史
    4.2.2  GLP的目的和基本要求
    4.2.3  GLP规范的几个要点
    4.2.4  实验室的安全
4.3  化学分析方法简介
    4.3.1  滴定分析
    4.3.2  仪器分析
    4.3.3  生物样品的化学染色
    4.3.4  化学分离技术
  思考题

第5章  化学反应的原理
  5.1  化学热力学基本原理
    5.1.1  系统和系统的状态变化
    5.1.2  系统内能的变化：功和热
    5.1.3  焓变和等压过程的热效应(Qp)
    5.1.4  不可逆过程和熵变
    5.1.5  吉布斯(Gibbs)自由能和过程的自发方向及限度
  5.2  化学热力学：化学反应的焓变、熵变和吉布斯自由能变化
    5.2.1  化学反应的焓变、熵变和吉布斯自由能变化的计算
    5.2.2  △与化学反应的方向、限度和平衡
    5.2.3  化学反应的偶联原理
  5.3  化学动力学
    5.3.1  化学反应速率
    5.3.2  反应速率和反应物浓度的关系??质量作用定律
    5.3.3  具有简单级数的反应的数学关系
    5.3.4  决定化学反应速率的因素
    5.3.5  化学反应的加速和减速
  思考题
第6章  溶液化学
  6.1  液体分散系的分类和溶液
  6.2  溶液及其性质
    6.2.1  溶液的浓度表示
    6.2.2  稀溶液的依数性
    6.2.3  渗透压的医学意义
  6.3  电解质溶液
    6.3.1  电解质在水中的溶解过程
    6.3.2  强电解质溶液的性质
  6.4  胶体溶液
    6.4.1  溶胶体系
    6.4.2  表面活性剂和缔合胶体
    6.4.3  高分子溶液
    6.4.4  凝胶
  思考题
第7章  酸碱反应??质子转移的反应
  7.1  酸碱质子理论和酸碱反应的本质
    7.1.1  酸碱质子理论和共轭酸碱对
    7.1.2  酸碱的电子理论
    7.1.3  酸碱反应的实质??质子转移反应
  7.2  水溶液中的质子转移反应和质子浓度
    7.2.1  水溶液中质子和质子传递的动力学
    7.2.2  水溶液中H+浓度和pH定义
    7.2.3  纯水中的质子自递平衡和pH
    7.2.4  强酸/强碱溶液的pH
    7.2.5  一元弱酸/碱水溶液中的质子转移反应和pH
    7.2.6  多元弱酸/碱水溶液中的解离平衡和pH
    7.2.7  两性酸碱水溶液中的质子转移反应和pH
    7.2.8  弱酸及其共轭碱的盐溶液的pH
    7.2.9  溶液中离子的酸碱性总结
  7.3  缓冲溶液
    7.3.1  缓冲溶液的组成和作用机制

    7.3.2  缓冲溶液pH的准确计算
    7.3.3  缓冲溶液的性质参数
    7.3.4  缓冲溶液的配制方法
    7.3.5  人体内的缓冲体系和体液pH调节策略
  7.4  酸碱滴定分析法
    7.4.1  酸碱滴定分析的基本原理
    7.4.2  酸碱滴定的应用举例
  思考题
第8章  沉淀反应
  8.1  沉淀反应的热力学??溶度积和溶度积规则
    8.1.1  溶度积
    8.1.2  溶度积规则
    8.1.3  根据溶度积Ksp计算难溶盐溶解度和判断沉淀的形成
    8.1.4  沉淀的形成和溶解
  8.2  难溶盐沉淀的形成过程??沉淀反应的动力学问题
    8.2.1  沉淀的类型
    8.2.2  沉淀的形成过程
  8.3  生物体内的重要矿物及其形成
    8.3.1  羟基磷灰石：骨骼和牙齿的组成成分
    8.3.2  草酸钙的形成和尿结石
  思考题
第9章  氧化还原反应
  9.1  氧化还原反应的基本概念
    9.1.1  氧化数
    9.1.2  氧化还原反应的概念
    9.1.3  氧化还原方程式的配平
  9.2  原电池
  9.3  原电池的热力学
    9.3.1  原电池的电动势和电池反应的吉布斯(Gibbs)自由能
    9.3.2  标准电极电势
    9.3.3  非标准状态下的电极电势和能斯特(Nernst)方程
  9.4  氧化还原反应速率和超电势
  9.5  浓差电池、膜电势和电化学分析法
    9.5.1  浓差电池
    9.5.2  膜电势及其意义和应用
  9.6  生物体内的氧化还原反应
  思考题
第10章  配位化合物
  10.1  配位化合物的结构
    10.1.1  配合物的简史
    10.1.2  配合物的化学组成
    10.1.3  配合物的命名
    10.1.4  配位键和配合物的几何构型??价键理论
    10.1.5  d轨道能级分裂和配合物的物理化学性质??晶体场理论
  10.2  配位平衡
    10.2.1  配位平衡常数
    10.2.2  配合物之间的转化
    10.2.3  整合物及其稳定性
    10.2.4  金属缓冲溶液和游离金属离子浓度的调节
    10.2.5  配合物的形成对酸碱、沉淀和氧化还原平衡的相互作用

  10.3  配位化合物的反应动力学
    10.3.1  配体交换
    10.3.2  配合物的电子传递机制
  10.4  生物体内的配合物举例
    10.4.1  血红素和血红蛋白运载O2的机制
    10.4.2  无机药物顺铂
  10.5  金属离子的显色反应和分光光度分析
  思考题
部分思考题参考答案
附录
  附录一  单位与常数
  附录二  一些物质的基本热力学数据表
  附录三  酸碱解离常数和缓冲溶液
  附录四  难溶盐溶度积常数(291-298 K)
  附录五  一些还原半反应的标准电极电位φ■(25℃)
  附录六  配合物稳定常数
索引
主要参考书目

    靠前章  绪论
    1.1  生物医学历史中的化学
    世界医药学可以说主要有两大体系：西方医药学和中国传统医药学。中国传统医药学如同中国的象形文字一样，是迄今仅存于世的源自于古代神秘主义哲学的医药学。虽然中医具有完整的理论体系和千百年来的临床实用性，但由于多种原因，中医在现代的发展基本处于停滞的状态。而西方医药学则因其科学的理论基础和方法，在经历两千多年的发展后成为现代在世界范围内具有统治地位的医学体系。
    西方医药学的源头是古希腊和罗马医药学，因此现代西方医药学在西方世界也被称为传统医学，而其他医学如中医、各种民族草药学则被视为替代医学。西方医学经历了不同的历史时期，在古典时代，希波拉底（Hippokrates）以他杰出的才智和能力，将他那个时代所有的医学知识统一成一种疾病的理论。他将医学从原始巫医中引出，抛弃神的作用，而代之以临床的观察研究。希波拉底因此被誉为“医学之父”。而另一位医学目前的巨人劳丢斯•盖伦（Galen）则将古代所有医学知识总结并系统化，并将所有推理、论证都基于观察和实践。解剖学是盖伦医学理论的重要部分。盖伦在公元203年去世后，解剖学和生理学的研究基本停滞，因为每件所要见就的事情都已经被盖伦研究过了。因此，盖伦的医学理论在后来的一千多年中保持了高高在上的地位。在经历了中世纪的沉寂之后，医学发生革命性变革是在文艺复兴时期。文艺复兴带给医学的两大重要影响是人道主义和解剖学。文艺复兴带来了许多革命性的创新，终结了盖伦学说统治地位，带来了物理医学和化学医学的兴起。18世纪后，自然科学逐渐启蒙发展。随着物理学、化学和生物科学对医学的不断渗入，逐渐形成现代西方医药学体系。科学方法和不断探索，创新的精神使现代医药学硕果累累。
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