定 價:49 元
叢書名:高等醫(yī)學院校醫(yī)藥學專業(yè)化學教材
- 作者:游文瑋,吳紅主編
- 出版時間:2012/9/1
- ISBN:9787030355393
- 出 版 社:科學出版社
- 中圖法分類:O61
- 頁碼:403
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
游文瑋編著的《無機化學(供藥學中藥學等專業(yè)使用高等醫(yī)學院校醫(yī)藥學專業(yè)化學教材)》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。本書注意與后續(xù)相關課程的銜接,簡化物理化學內容,突出無機化學的基礎理論及常見無機單質、化合物的性質。為拓寬學生的知識面,加強與生命科學領域的聯系,各章節(jié)穿插介紹了與教學內容相關的典型案例,簡要介紹了生物無機化學的基本知識。
《無機化學(供藥學中藥學等專業(yè)使用高等醫(yī)學院校醫(yī)藥學專業(yè)化學教材)》可作為高等醫(yī)科院校藥學、中藥學專業(yè)本科生教材,也可作為藥學相關專業(yè)學生的自學參考書。
更多科學出版社服務,請掃碼獲取。
游文瑋編著的《無機化學(供藥學中藥學等專業(yè)使用高等醫(yī)學院校醫(yī)藥學專業(yè)化學教材)》系統(tǒng)全面介紹了無機化學相關知識,本書可作為高等醫(yī)科院校藥學、中藥學專業(yè)本科生教材,也可作為藥學相關專業(yè)學生的自學參考書。
第1章 緒論
本章主要介紹無機化學的發(fā)展及研究內容。從藥物來源、藥物制劑、藥理作用等方面淺談化學與藥學之間的關系。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(guī)律和變化過程中能量關系的科學。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(guī)律,并將這些規(guī)律應用于科學技術的發(fā)展,以達到認識自然、利用自然和改造自然的目的。化學的研究范圍極其廣泛,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(fā)展和研究內容
化學科學的發(fā)展在人類日常生活的各個方面都發(fā)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(fā)展的早期階段,由于受生產力水平的限制,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志著近代化學的創(chuàng)始。從這個意義上看,早期的化學發(fā)展史也就是無機化學發(fā)展史。對建立近代化學學科貢獻最大的化學家有三人,即英國的羅伯特?玻意耳(RobertBoyle)、法國的安托萬洛朗?拉瓦錫(Antoine LaurentLavoisier)和英國的約翰?道爾頓(JohnDalton)。
玻意耳在化學方面進行過很多實驗,如磷、氫的制備,金屬在酸中的溶解以及硫、氫等物質的燃燒。他從實驗結果闡述了元素和化合物的區(qū)別,1661年首次提出元素的概念,指出元素是一種不能分出其他物質的物質,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了正確的路線,對建立近代化學作出了卓越的貢獻。
拉瓦錫采用天平作為研究物質變化的重要工具,進行了硫、磷的燃燒,錫、汞等金屬在空氣中加熱的定量實驗,確立了物質的燃燒是氧化作用的正確概念,推翻了盛行百年之久的燃素說。拉瓦錫在大量定量實驗的基礎上,于1774年提出質量守恒定律,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,提出第一個化學元素分類表和新的化學命名法,并運用正確的定量觀點,敘述當時的化學知識,從而奠定了近代化學的基礎。由于拉瓦錫的提倡,天平開始普遍應用于化合物組成和變化的研究。
1799年,法國化學家J.L.普魯斯特(J.L.Proust)歸納化合物組成測定的結果,提出定比定律,即每個化合物各組分元素的重量皆有一定比例。結合質量守恒定律,1803年,道爾頓提出原子學說,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。并從這個學說引申出倍比定律,即如果兩種元素化合成幾種不同的化合物,則在這些化合物中,與一定重量的甲元素化合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。原子學說建立后,化學這門科學開始宣告成立。
19世紀后半葉,俄國化學家門捷列夫(D.L.Mendeleev)發(fā)現了元素周期律,并根據元素周期律編制了第一個元素周期表,把當時已經發(fā)現的63種元素全部列入表里,從而初步完成了使元素系統(tǒng)化的任務。他還在表中留下空位,預言了類似硼、鋁、硅等未知元素,若干年后,他的預言都得到了證實。元素周期律的建立奠定了現代無機化學的基礎。
20世紀以后,無機化學由單一的元素性質研究轉向化合物的微觀結構研究,借助于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、分子微觀結構有了進一步的了解,在原子和分子結構理論方面有了突破性的進展。建立了現代價鍵理論、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(yè)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(fā)展提供了廣闊的前景。當前無機化學正從描述性的科學向推理性的科學過渡,從定性的科學向定量的科學發(fā)展、從宏觀結構理論向微觀結構理論深入,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系正在迅速建立起來。
無機化學是化學科學中發(fā)展最早的一個分支。現代無機化學的研究內容非常廣泛,除有機化合物以外,周期表中所有一百多種元素及其化合物的制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、制備無機化學、配位化學等。近20多年來,由于無機化學與其他學科之間的相互滲透,大大開拓了無機化學的研究內容,產生了一些新的邊緣學科。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 化學與藥學的關系
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(fā)生和發(fā)展的規(guī)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,合成藥物的研發(fā)、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系
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、人工合成藥物和半人工合成藥物。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,藥物化學家們合成了成千上萬種化學藥物。其中有些合成藥物是以天然產物為先導化合物,通過對其分子進行簡化、改造、修飾或優(yōu)化,從而發(fā)現并合成了具有新型結構及特殊藥理作用的新藥。目前在新藥開發(fā)中,以無機物為主的制劑大量出現,這也是學習無機化學的學生們所面臨的重要任務。
無論是天然藥物還是合成藥物的生產與檢驗都離不開化學方法。藥物合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 化學與藥物制劑的關系
藥物制成不同的劑型后,要對其穩(wěn)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,制成的藥物具有均勻的微細分散結構,可大大改善其溶出速度。
1.2.3 化學與藥理作用的關系
無機化學與藥學的關系除體現在很多藥物本身即是無機物,其制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,以此指導藥物的合成與應用,成為藥學的基本法則之一。許多藥物的藥理作用機制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,競爭性抑制二氫葉酸合成酶,從而阻止葉酸的合成,而葉酸的代謝產物四氫葉酸是細菌合成嘌呤、胸腺嘧啶核苷和脫氧核糖核酸(DNA)的必需物質,因此抑制了細菌的生長繁殖。
磺胺類藥物之所以能和PABA產生競爭性拮抗,是由于二者的分子大小和電荷分布極為相似;前奉愃幬锟梢匀〈鶳ABA的位置,生成無功能的化合物,妨礙了二氫葉酸的合成。這種代謝拮抗是尋找新藥的途徑之一,已廣泛用于抗菌、抗瘧以及抗腫瘤藥物的設計中。
1.3 無機化學的學習方法
本課程的內容分為基礎理論和元素化學兩大部分;A理論部分分別介紹化學熱力學、化學動力學的基礎知識以及原子結構、分子結構、晶體結構、配合物結構的基本理論,系統(tǒng)討論酸堿平衡、沉淀平衡、氧化還原平衡、配位平衡等四大化學平衡;元素化學部分重點介紹元素周期表中各區(qū)元素的通性及重要元素的單質、化合物的性質及制備。
無機化學是藥學、中藥學專業(yè)學生進入大學后接觸的第一門化學課,也是一門主干課程。通過本課程的學習,使學生掌握必要的無機化學基本理論和基本知識,了解這些理論
3 知識在本專業(yè)中的應用,為后續(xù)化學課程和藥學課程的學習打好理論基礎;通過配套的無機化學實驗課的訓練,掌握一些基本實驗技能,培養(yǎng)學生分析問題和解決實際問題的能力。
在學習無機化學的過程中,要重點處理好以下幾個問題。
1暢要善于歸納總結,尋找知識點的內在聯系
無機化學內容多,知識點分散,記憶困難。在學習中必須首先學會尋找知識點,解剖知識點的基本要素,弄清各個概念的基本內涵,力求融會貫通,在理解的基礎上記憶。例如,“雜化軌道”的概念包含以下幾個要素,第一,雜化的前提是在成鍵過程中能量相近的原子軌道才能雜化;第二,雜化軌道仍然是原子軌道;第三,雜化后雜化軌道的數目與原來的原子軌道總數相等,但能量和空間的伸展方向不同。記住這幾點要素,雜化軌道的概念即可牢記心中。另外,每一章節(jié)往往有很多知識點,記住單個知識點之后,要善于串聯相關知識點,形成塊狀記憶。例如,同樣是化學平衡內容,就可以“平衡”為主線,將相關章節(jié)的知識點串聯起來,比較相互之間的異同點,便能達到整體記憶的效果。
2 暢要用辯證的思維方法去學習
大多數化學理論均是在收集觀察實驗現象、計算處理實驗數據、歸納總結實驗結果的基礎上建立起來的,大多是定性或半定量的理論模型,許多化學理論還不夠完善,即使能用數學公式表達出來,往往也都附帶許多限制條件。所以要帶著批判的眼光去學習,要用辯證的思維方法去分析和解決問題。例如,在共價鍵理論一節(jié)中,先后介紹經典路易斯學說、現代價鍵理論、雜化軌道理論、價電子對互斥理論以及分子軌道理論,這些理論都有其成功和不足之處,運用這些理論,可以從不同的角度和深度來描述共價化合物的分子結構,它們也有一條共同主線,鏈接點就是各種理論的優(yōu)缺點。在準確掌握各種化學理論要點之時,還要牢記它們的適用范圍,把各種理論聯系起來,才能準確運用所學理論去解決實際問題,真正做到活學活用。
3 暢要重視實踐訓練
化學就其本質和本源而言是一門實驗科學,在任何時期,新理論的發(fā)現和驗證都要通過實驗,因此,在無機化學的學習過程中要充分認識到化學實驗的重要性。通過實驗課的訓練,不僅要使學生掌握有關實驗的基本操作和技能,而且還要培養(yǎng)學生觀察實驗現象、正確記錄結果和處理數據的能力,培養(yǎng)學生嚴謹的治學態(tài)度,提高學生的科研能力。要善于發(fā)現問題,并學會利用各種參考資料,運用所掌握的理論和知識去分析和解決實際問題,變應試學習為研究性學習。