原有案例版教材在使用过程中取得了灵活生动、卓有成效的教学效果,但还存在一些问题亟待修改。如针对药学专业特点的适用性、实例特殊性及教学内容进行及时更新。在本次教材修订中,拟针对药学专业特点,在教材中增加真实案例,将相关的新概念、新知识、新方法等内容及时融入本科生人才培养教学过程,并结合物理化学所具有的严密性的科学体系、前瞻性的新思想和新概念、创新性的研究方法与手段在培养复合型创新型人才中发挥出轴心科学的作用。具体如下:1.教学内容紧跟时代步伐:打破传统的物理化学观念与研究范畴,将最新科研成果及与该学科相关的新概念、新知识、新方法等相关内容及时融入本科生人才培养教学过程,拓宽物理化学在药物研发过程的应用领域。2.教材内容更体现规律性:针对药学专业特点,突出结构决定性质、性质决定用途的主线,以掌握原理为主和引导学生思路为目的,强调分析问题和解决能力的培养,以期更好地培养学生的创新能力和实践能力。3.突出案例分析,加强应用实例的综合性:不仅介绍现行常规研究方法,还要把有价值的学术前沿研究成果及药学相关文献编写进去,结合理论知识对案例进行相应的分析和总结。有利于提高学生设计药品质量控制方法的能力,培养学生的使命感和责任感。
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目录
绪论 1
第一章 热力学第一定律 4
第一节 热力学基本概念 4
第二节 热力学第一定律 7
第三节 体积功的计算与可逆过程 9
第四节 焓与热容 13
第五节 热力学第一定律的应用 17
第六节 热化学 23
第七节 化学反应热的计算 26
习题 36
第二章 热力学第二定律 38
第一节 自发过程的方向与限度 39
第二节 热力学第二定律的表述 41
第三节 熵 43
第四节 熵变的计算 51
第五节 熵的物理意义 57
第六节 化学反应的熵变 60
第七节 亥姆霍兹函数和吉布斯函数 63
第八节 热力学函数间的关系 69
习题 74
第三章 多组分系统热力学 77
第一节 多组分系统的组成表示法 78
第二节 偏摩尔量 79
第三节 化学势 83
第四节 稀溶液中的两个经验定律 87
第五节 气体混合物中各组分的化学势 89
第六节 液态混合物、稀溶液、真实溶液中组分的化学势 92
第七节 稀溶液的依数性 95
第八节 分配定律 99
习题 101
第四章 化学平衡 103
第一节 化学反应的摩尔吉布斯能变与平衡条件 103
第二节 化学反应的恒温方程式和平衡常数 104
第三节 平衡常数的表示方法 106
第四节 平衡常数的测定及计算 112
第五节 反应的标准吉布斯能变与化合物的标准生成吉布斯能 113
第六节 温度对化学平衡的影响 117
第七节 其他因素对化学平衡的影响 120
第八节 反应的耦合 123
习题 125
第五章 相平衡 128
第一节 相律和相平衡的基本概念 128
第二节 单组分系统相平衡 132
第三节 完全互溶二组分双液系统的气液相图 137
第四节 部分互溶和完全不互溶的二组分双液系统 143
第五节 二组分系统的固-液平衡 145
第六节 三组分系统相平衡 152
习题 158
第六章 电化学 159
第一节 电化学基本概念 159
第二节 电解质溶液的电导 163
第三节 电解质溶液电导的测定及其应用 166
第四节 强电解质溶液理论 169
第五节 可逆电池 173
第六节 电池电动势的产生及其测定 177
第七节 电极电位 180
第八节 可逆电池热力学 183
第九节 浓差电池 185
第十节 电极电位和电动势的应用 187
第十一节 电极的极化和超电位 192
第十二节 生物电化学基础 198
习题 201
第七章 化学动力学 204
第一节 化学动力学的任务和目的 204
第二节 化学反应速率 205
第三节 化学反应速率方程 205
第四节 具有简单级数的反应 208
第五节 反应级数的确定 214
第六节 温度对反应速率的影响 217
第七节 几种典型的复杂反应 222
第八节 复杂反应的近似处理方法 226
第九节 反应速率理论简介 228
第十节 溶液中的反应 232
第十一节 催化反应动力学简介 235
第十二节 光化反应简介 242
习题 247
第八章 表面现象 250
第一节 表面积与表面吉布斯能 251
第二节 弯曲液面的性质 256
第三节 铺展与润湿 262
第四节 溶液的表面吸附 267
第五节 不溶性表面膜 271
第六节 表面活性剂 274
第七节 气体在固体表面上的吸附 285
第八节 固体自溶液中的吸附 292
习题 294
第九章 胶体分散系统 296
第一节 溶胶的分类和基本特性 298
第二节 溶胶的制备和净化 299
第三节 溶胶的动力性质 305
第四节 溶胶的光学性质 311
第五节 溶胶的电学性质 314
第六节 溶胶的稳定性和聚沉 321
第七节 乳状液及微乳状液 326
习题 328
第十章 大分子溶液 330
第一节 大分子的结构及平均摩尔质量 330
第二节 大分子的溶解特性 333
第三节 大分子溶液的渗透压 334
第四节 大分子溶液的光散射 336
第五节 大分子溶液的流变性 337
第六节 大分子溶液的超离心场沉降 342
第七节 大分子电解质溶液 344
第八节 凝胶 349
习题 352
参考文献 354
附录 355
《物理化学(案例版 供药学、药物制剂、临床药学、中药学、制药工程、医药营销等专业使用)》:
一、物理化学是化学中心科学的重要分支科学
化学是自然科学领域的一门中心科学,物理化学不仅是化学中心科学的重要分支科学,而且是化学的理论基础,因此物理化学又称理论化学。人们在长期的实践过程中,注意到化学变化与物理变化的相互联系,在发生化学反应时,通常伴有体积、压力变化,热量的吸收或放出,光效应及电效应等;同时,温度、压力、光的照射、电磁场等物理因素的作用也都能引起化学变化。化学与物理学是紧密相连的,任何一化学变化总是伴随着物理变化。在长期的实践过程中加以总结,逐步形成一门独立的科学分支称为物理化学。物理化学是从研究物理变化和化学变化的联系入手,探求化学变化的基本规律的一门科学。基于化学和生物学共同创建的分子生物学破译了人类基因组,为人类利用基因疗法战胜癌症、艾滋病等重大疾病展现了光辉的前景。因此在培养高素质的医药学人才的过程中,一定要强调打好扎实的化学和物理化学基础。
通常,物理化学包含三方面内容:
其一,以化学热力学理论和方法探索变化的可能性。化学热力学是以大量质点构成的体系为研究对象,采用宏观的方法,不考虑体系内部质点的结构,只关注变化的始态和终态,通过宏观量的变化(如P、V、T等)来推知体系内部变化,具有普遍适用性。在化学热力学范畴,研究化学反应能量转化和化学变化的方向及限度。研究并解决在指定条件下,某一化学反应能否朝预定方向进行?进行到什么限度?外界条件如温度、压力、浓度等因素对化学反应方向和限度的影响如何?与化学变化密切相关的相变化、表面现象、电化学等变化过程的方向和限度问题,是化学热力学的重要应用。
其二,以化学动力学理论和方法探索变化的现实性。研究化学反应的速率和反应机理。一方面,化学动力学从宏观上研究化学反应速率的唯象规律,即研究外界因素(如浓度、温度、催化剂等)对反应速率的影响,进而研究反应机理,即复杂反应的基元步骤。另一方面,从分子间相互作用的微观角度研究化学反应的机理,从而使分子反应动力学得以发展。
其三,物质结构研究原子在空间结合成分子的规律及结构与性能间的联系。
上述三部分共同构成物理化学的三大支柱,结构化学因单独设课,本教材不再包括。
二、物理化学在化学与药学中的地位与作用
1.在化学中的地位与作用物理化学作为化学的理论基础,诞生于工业发展的19世纪,1887年全球第一份物理化学杂志的创刊,可以作为物理化学诞生的标志。1897年至20世纪20年代是其发展的第一阶段,以化学热力学和反应速率唯象规律的建立为主要特征。到20世纪60年代为发展的第二阶段,物理化学开始进入分子水平的研究,结构化学得以蓬勃发展。60年代至今为发展的第三阶段,科技的进步推动物理化学整体在分子水平上的发展。由此可以看出,物理化学是既古老又极富生命力的基础学科。随着物理化学学科的发展,化学学科得以从纯经验状态中摆脱出来,面貌为之一新。据统计,20世纪初到80年代末,诺贝尔化学奖获得者共110位,其中近70位是物理化学家或从事物理化学领域研究的科学家,说明近九十年来化学中最引人瞩目的成就中60%集中于物理化学领域。
2.在药学中的地位与作用药学科学是研究药物与人体及致病体相互作用的科学。随着社会的进步,人们生活水平提高,对药物的需求也日益增大,除治病外,要求增进健康、益寿延年,因此对药物的品种、数量要求多,药品更新换代周期短。新药设计、药物合成中路线选择、工艺条件确定、反应速率及机理确定需要化学热力学及化学动力学基础;药物剂型的设计与研制,药物在储藏中的稳定性及体内的吸收、分布、代谢都与物理化学内容密切相关。近二十年,纳米技术在药学中受到广泛关注,在宏观(>1μm)和微观(<100nm)之间的介观领域,微粒分散系统在实现定时、定量、定位给药中发挥独特的作用,表面化学、胶化学是其重要基础。综上所述,物理化学已渗透到药学的各个领域,为药学后续课及专业需要建立必要的理论与实验基础。
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