本书在介绍物质的组成、性质和物质间转化的化学变化规律时，力图展示化学与生物和医学有关的基本思想、方法及其原理。此外，针对21世纪信息技术(IT)对现代教育带来的革新理念——即弱化知识教育，加强能力培养，我们努力使本书在内容选择和讲解方式上有所改变，使基础化学学习不仅仅是基础知识的传授，更重要的是有利于学生主动学习和培养独立创新等能力。可以说，本书是基础化学教育面向生物、医学应用教学的一个新的尝试，希望能够对基础化学教学和学习有所帮助。

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的精确计算

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