第一篇：無機(jī)化學(xué)大學(xué)排名

無機(jī)化學(xué)

排學(xué)校名稱

名

級 名 等排

學(xué)校名稱

級

名

等

排

學(xué)校名稱

等級

A+

A

南京大學(xué) 山東大學(xué) 鄭州大學(xué)

A

A+

A

吉林大學(xué) 東北師范大學(xué)

A+

蘭州大學(xué)

A

南開大學(xué) 武漢大學(xué)

A 清華大學(xué)

A

北京大學(xué)

A+

1A

0 復(fù)旦大學(xué) 同濟(jì)大學(xué)

A

1A

廈門大學(xué)

A

A

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 蘇州大學(xué)

A

中山大學(xué) 浙江大學(xué)

1A

B+等(26個)：北京師范大學(xué)、黑龍江大學(xué)、福州大學(xué)、湖南大學(xué)、北京理工大學(xué)、四川大學(xué)、中南大學(xué)、北京化工大學(xué)、華中科技大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、安徽大學(xué)、長春理工大學(xué)、西北大學(xué)、天津大學(xué)、華東理工大學(xué)、山西大學(xué)、上海交通大學(xué)、寧波大學(xué)、上海大學(xué)、山西師范大學(xué)、大連理工大學(xué)、遼寧師范大學(xué)、遼寧大學(xué)、暨南大學(xué)、陜西師范大學(xué)、河南大學(xué)

B等(25個)：廣西師范大學(xué)、河南師范大學(xué)、青島科技大學(xué)、西北師范大學(xué)、河北大學(xué)、華東師范大學(xué)、華南理工大學(xué)、新疆大學(xué)、南昌大學(xué)、武漢理工大學(xué)、汕頭大學(xué)、河北師范大學(xué)、曲阜師范大學(xué)、哈爾濱師范大學(xué)、安慶師范學(xué)院、安徽師范大學(xué)、內(nèi)蒙古大學(xué)、華中師范大學(xué)、貴州大學(xué)、湖北大學(xué)、中北大學(xué)、沈陽化工學(xué)院、云南師范大學(xué)、江蘇大學(xué)、西南大學(xué)

第二篇：無機(jī)化學(xué)論文

化學(xué)論文

化學(xué)是研究物質(zhì)的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)、變化和應(yīng)用的科學(xué)。自有人類以來就開始了對化學(xué)的探索，因?yàn)橛辛巳祟惥陀辛藢瘜W(xué)的需求。它與我們的生活息息相關(guān)，在我們的日常生活中無處不在。我國著名滑雪前輩楊石先生說：“農(nóng)、輕、重、吃、穿、用，樣樣都離不開化學(xué)?！睕]有化學(xué)創(chuàng)造的物質(zhì)文明，就沒有人類的現(xiàn)代生活。人是社會的人，社會是人的社會，因此可以從人與化學(xué)的關(guān)系去探討化學(xué)對社會發(fā)展的重要性?；瘜W(xué)作為一門龐大的知識體系，能用來解決人類面臨的問題，滿足社的需要，對人類社會做出貢獻(xiàn)。它的成就已成為社會文明的標(biāo)志，深刻的影響著人類社會的發(fā)展。社會的發(fā)展離不開人類的發(fā)展，人類的發(fā)展離不開人的生存，而人的生存離不開化學(xué)。社會的一切發(fā)展，生命是基礎(chǔ)。一切生命的起源離不開化學(xué)變化，一切生命的延續(xù)同樣離不開化學(xué)變化。恩格斯說：“生命的起源必然是通過化學(xué)的途徑實(shí)現(xiàn)的?！睕]有化學(xué)的變化，就沒有地球上的生命，也就更不會有人類。是化學(xué)創(chuàng)造了人類，創(chuàng)造了美麗的地球。

就化學(xué)對人類的日常生活的影響來說，化學(xué)在我們的日常生活中無處不在。首先，我們的衣、食、住、行無一不用到化學(xué)制品?！懊褚允碁樘臁保覀兂缘募Z食離不開化肥、農(nóng)藥這些化學(xué)制品。1909年哈伯發(fā)明的合成氨技術(shù)使世界糧食翻倍，如果沒有他發(fā)明的這個化學(xué)技術(shù)，那么世界上就有一半的人得不到溫飽，那么世界上就多了一半的人的生命面臨危機(jī)了。加工制造色香味俱佳的食品就更離不開各種食品添加劑，如甜味劑、防腐劑、香料、味精、色素等等，多是用化學(xué)合成方法或化學(xué)分離方法制成的。如果沒有合成纖維的化學(xué)技術(shù)，那世界上大多數(shù)人就要挨凍了，因?yàn)橛邢薜奶烊焕w維根本就不夠用。我國1995年的化學(xué)纖維產(chǎn)量為330萬噸，其中90%是合成纖維。何況純棉純毛等天然纖維也是棉花、羊毛經(jīng)化學(xué)處理制成的。再有就是合成橡膠，少了合成橡膠，世界上60億人口又有多少億人要穿草鞋過冬??？合成染料更使世界多了一道多彩繽紛的亮麗風(fēng)景線。所謂“豐衣足食”，是生命得以延續(xù)的保證。沒有了化學(xué)，就沒了保證。再看我們住的房子，石灰、水泥、鋼筋，窗戶上的鋁合金、玻璃、塑料等材料，哪件不是化學(xué)制品？離得了鋁合金的木制的窗戶，也離不開化學(xué)制品油漆；就算不用玻璃吧，像一些貧窮人家用的尼龍布甚或用的報(bào)紙，不是化學(xué)制品又是什么？還有我們的日常生活用品，如牙刷、牙膏、香皂、化妝品、清潔用品等等無一不跟化學(xué)沾邊，都是化學(xué)制劑。我們的健康長壽也與化學(xué)息息相關(guān)。體內(nèi)某些化學(xué)元素平衡失調(diào)時，就會導(dǎo)致某些危害人類健康的疾病。1965年和1981年，我國在世界上首次合成了牛胰島素和酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸。蛋白質(zhì)和核糖的形成是無生命到有生命的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。自此我們?nèi)祟悓ψ陨淼牧私庥辛诵碌耐黄?，為我們?nèi)祟悓ι徒】档难芯看蛳铝嘶A(chǔ)。正是有了合成各種抗生素和大量新藥物的技術(shù)，人類才能控制傳染病，才能緩解心腦血管病，使人類的壽命延長25年。人類的健康成長離不開各種營養(yǎng)品和藥品。如果沒有這些化學(xué)藥品，世上不知有多少人要受病魔的折磨，不知有多少人會被病魔奪去生命?！?生命體中支撐著生命的是無數(shù)的有機(jī)化合物，重要的有糖類、蛋白質(zhì)、氨基酸、肽鍵、酶、核酸等。糖是自然界存在的一大類具有生物功能的有機(jī)化合物。它主要是由綠色植物通過光合作用形成的。它由C、H、O所組成，化學(xué)式為Cn（H2O）n，又叫碳水化合物。糖類包括單糖、多糖、淀粉、糖原、纖維素。生物界對能量的需要和利用均離不開糖類。糖類物質(zhì)的主要生物功能就是通過生物氧化而提供能量，以滿足生命活動的能量需要。生物界對太陽能的利用歸根到底始于植物的光合作用和CO2的固定，與這兩種現(xiàn)象密切相關(guān)的都是糖類的合成。光合作用是自然界將光能轉(zhuǎn)化變?yōu)榛瘜W(xué)能的主要途徑。糖類不僅是生物體的能量來源，而且在生物體內(nèi)發(fā)揮其它作用，它對各類生物體的結(jié)構(gòu)也起著支持和保護(hù)的作用，有時還起到解毒的作用等。總之，糖類是生命體維持生命所不可或缺的。· 蛋白質(zhì)亦然。所有蛋白質(zhì)都含C，N，O，H元素，大多含S或P，有的還含其它元素。蛋白質(zhì)是氨基酸聚合物，水解時產(chǎn)生的單體叫氨基酸。蛋白質(zhì)種類繁多，功能各異。它的廣泛而多變的功能決定了它們在生理上的重要性。有的蛋白質(zhì)起運(yùn)輸作用，有的起調(diào)節(jié)或防御作用。酶也是蛋白質(zhì)，起催化作用，對生命體的新陳代謝起至關(guān)重要的作用。核酸是由核苷酸組成。核酸分為核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）兩大類。DNA是生物遺傳物質(zhì)，它們都是控制遺傳的關(guān)鍵，其中DNA的重組技術(shù)是遺傳工程研究的主導(dǎo)技術(shù)。遺傳工程的研究的發(fā)展將為人類解決面臨的食品與營養(yǎng)、健康與環(huán)境、資源與能源等一系列重大問題開辟新途徑，也具有極大的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿?。如果采用DN重組及細(xì)胞融合等技術(shù)改造蘇氨酸、色氨酸、賴氨酸等氨基酸的生產(chǎn)菌，氨基酸的含量就能提高幾十倍，生產(chǎn)成本就大大降低。這些氨基酸產(chǎn)品廣泛用于營養(yǎng)食品、助鮮及飼料添加劑等生，從而部分代替了糧食產(chǎn)品。如果生物固氮的遺傳工程能培養(yǎng)出自行供氮的作物，使一切植物如小麥、水稻、玉米等都像豆科植物一樣能自行固定分子態(tài)氮并轉(zhuǎn)化成能被植物吸收的狀態(tài)，能直接利用空氣中的氮，不僅可以提高作物產(chǎn)量，增加作物的蛋白質(zhì)含量，還能大大節(jié)省化肥，降低生產(chǎn)成本，減輕環(huán)境污染?？傊?，現(xiàn)代生活與化學(xué)是緊密相連不可分割的。不管是生命本身作為一個過程，還是生命得以維持所必須依賴的外在物質(zhì)條件，都離不開化學(xué)。沒有生命還有化學(xué)，沒有了化學(xué)就絕對不會再有生命存在。化學(xué)是生命存在的支柱，也是社會存在和發(fā)展的支柱和動力。

日常生活以及材料、能 源、環(huán)境、生命科學(xué)等諸多問題，都體現(xiàn)了化學(xué)與 人類、社會發(fā)展的密切關(guān)系以及化學(xué)發(fā)展的最新 成果。隨著生活水平的提高，人們越來越追求健康、高品位的生 活，化學(xué)與生活的聯(lián)系也日趨密切。只要你留心觀察、用心思 考，就會發(fā)現(xiàn)生活中的化學(xué)知識到處可見。化學(xué)是一門自然科 學(xué)，有著豐富的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容?；瘜W(xué)本應(yīng)是一門生動的、貼近生活 的、探求自然奧秘的一門學(xué)科。生活中充滿著化學(xué)的蹤影，化學(xué) 就在我們身邊，用化學(xué)知識可以解決生活中的實(shí)際問題。化學(xué)可 以服務(wù)于社會，服務(wù)于其它學(xué)科，服務(wù)于人類自身。21世紀(jì)的生活對化學(xué)的要求和利用會日益 加大，人們對衣、食、住、行等各個方面新的需求都 與化學(xué)緊密相連。基因療法、轉(zhuǎn)基因食品、干細(xì)胞 技術(shù)、生態(tài)環(huán)保型服裝、智能材料、生物質(zhì)潔凈能 源、納米生物技術(shù)等，人們要用化學(xué)方法不斷創(chuàng)造 新的化學(xué)產(chǎn)品；創(chuàng)造新藥品戰(zhàn)勝癌癥、艾滋病、SARS等病毒性疾病；戰(zhàn)勝老年性癡呆、心臟病與 中風(fēng)等影響健康長壽的頑疾。

在21世紀(jì)，生物化學(xué)領(lǐng)域?qū)τ谏锝Y(jié)構(gòu)的研 究已經(jīng)從靜態(tài)進(jìn)入動態(tài)，從分子結(jié)構(gòu)進(jìn)入分子以 上甚至細(xì)胞層次的復(fù)雜結(jié)構(gòu)研究，對生物功能分 子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、功能三者關(guān)系的研究從單一分子 進(jìn)入多分子體系以至細(xì)胞體系的研究。現(xiàn)代技術(shù) 已經(jīng)能夠分離和鑒定對制造特殊蛋白質(zhì)有指令作 用的基因，然后把這些基因結(jié)合到生物體如酵母 菌中以制造人們所期望的蛋白質(zhì)。例如對人類有 重要作用的胰島素或人體生長素，科學(xué)家可以通 過化學(xué)的方法來改變基因以修飾其序列，生成更 好性質(zhì)的蛋白質(zhì)。二十一世紀(jì)有一個特別受到關(guān) 注的領(lǐng)域，即人體基因組的序列化問題，人體中所 有重要蛋白質(zhì)都是在基因的指導(dǎo)下制造出來的，基因組指在細(xì)胞核中的遺傳性DNA 的全部物 質(zhì)，它攜帶著成千上萬單獨(dú)的基因，每一個都包含 有數(shù)百個或更多的DNA單元，起著密碼信的作 用；人體中有數(shù)以億計(jì)的這種單元，要找出人體這 種基因序列并對每種基因中的化學(xué)序列進(jìn)行測 定。進(jìn)一步了解生命的化學(xué)本質(zhì)和重要性以及對 健康的重要性是十分重要的。在二十一世紀(jì)醫(yī)療 衛(wèi)生領(lǐng)域內(nèi)可能最令人感興趣的新領(lǐng)域之一是基 因療法。人體有些疾病并不是由于某種微生物的 侵害而引起的，而是和我們自身的基因缺陷有關(guān)。總之，在21世紀(jì)，化學(xué)與國民經(jīng)濟(jì)各個部門、尖端科學(xué)技術(shù)各個領(lǐng)域以及人民生活各個方面都 有著密切聯(lián)系。它是一門重要的基 礎(chǔ)科學(xué)，它在 整個自然科學(xué)中的關(guān)系和地位，正如 [美]Pi— mentel GC在《化學(xué)中的機(jī)會——今天和明天》一 書中指出的“化學(xué)是一門中心科學(xué)，它與社會發(fā)展 各方面的需要都有密切關(guān)系?！被瘜W(xué)與其他學(xué)科的 交叉將是21世紀(jì)科學(xué)發(fā)展的必然趨勢，生命科 學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境化學(xué)、綠色化學(xué)、能源化學(xué)、藥 物化學(xué)、計(jì)算化學(xué)、納米化學(xué)等眾多新興的交叉領(lǐng) 域?qū)⒋蟠蟮馗淖儌鹘y(tǒng)的化學(xué)科學(xué)的范疇與意義，并已經(jīng)改變且將更大程度上改變社會和個人的生 存、發(fā)展及生活方式。化學(xué)的作用是巨大的，化學(xué)是人們研究世界奧秘的途徑之一。

第三篇：《無機(jī)化學(xué)》教案

《無機(jī)化學(xué)》教案

山東德州學(xué)院化學(xué)系 王新芳

一、教學(xué)課題：配合物的價(jià)鍵理論（Valence Bond Theory）

二、教學(xué)目的：掌握配合物的價(jià)鍵理論及理論的應(yīng)用

三、教學(xué)重點(diǎn)：正確理解價(jià)鍵理論

四、教學(xué)難點(diǎn)：運(yùn)用價(jià)鍵理論解釋配合物的形成和空間構(gòu)型

五、教學(xué)用品： 燒杯、滴管、硝酸銀溶液（2M）、氯化鈉溶液（2M）、鹽酸溶液（2M）、氫氧化鈉溶液（2M）、氨水（2M）

六、教學(xué)方法：課堂講授＋演示實(shí)驗(yàn)

七、教學(xué)手段：多媒體

八、教學(xué)過程：

（一）新課導(dǎo)入：

首先做兩個演示實(shí)驗(yàn)：

1、取三支試管，將硝酸銀溶液和氯化鈉溶液混合，出現(xiàn)白色沉淀。

（板書）AgNO3+NaCl=AgCl(白色沉淀)＋NaNO3

2、在上述三支試管中，分別滴加鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液和氨水，前兩支試管無現(xiàn)象，第三只試管中白色沉淀消失。

（板書）AgCl(白色沉淀)+2 NH3·H2O=［Ag(NH3)2］+(無色)+Cl-+2 H2O AgCl既不溶于強(qiáng)酸,也不溶于強(qiáng)堿,卻易溶于氨水,這是因?yàn)锳g+和NH3可以形成可溶性的[Ag(NH3)2]+配離子,它比AgCl更穩(wěn)定，一個帶正電荷的離子為什么會與一個中性的分子結(jié)合？怎樣的結(jié)合使得它的穩(wěn)定性如此高？今天我們就來學(xué)習(xí)配合物的價(jià)鍵理論。

（二）新課教學(xué)(PPt演示)

1、L．Pauling等人在二十世紀(jì)30年代初首先用雜化軌道理論來處理配合物的形成、配合物的幾何構(gòu)型、配合物的磁性等問題，建立了配合物的價(jià)鍵理論，在配合物的化學(xué)鍵理論的領(lǐng)域內(nèi)占統(tǒng)治地位達(dá)二十多年之久。

2、價(jià)鍵理論的基本內(nèi)容： ［1］中心離子或原子有空的價(jià)層軌道，配體有可提供孤對電子的配位原子。配合物的中心體M與配體L之間的結(jié)合，一般是靠配體單方面提供孤對電子對與M共用，形成配鍵M ←∶L，這種鍵的本質(zhì)是共價(jià)性質(zhì)的，稱為σ配鍵。

舉例講解：在［Ag(NH3)2+配離子中，中心離子Ag+的價(jià)電子構(gòu)型為4d(10)5S(0)5p(0),它有空

+的5S(0)、5p(0)軌道,配體NH3分子中的N原子上有一對孤電子對。［Ag(NH3)2］配離子中Ag+與配體NH3之間的結(jié)合，是靠NH3單方面提供孤對電子對與Ag+共用，形成2個配鍵Ag←∶NH3。

N原子的孤對電子進(jìn)入5S(0)5p(0)軌道，而5S(0)5p(0)軌道不僅空間伸展方向不同，而且存在能級差，怎么會形成2個等同的σ配鍵呢？這就是價(jià)鍵理論的第二個要點(diǎn)所要說明的問題！

［2］在形成配合物（或配離子）時，中心體所提供的空軌道(sp, dsp或spd)必須首先進(jìn)行雜化，形成能量相同的與配位原子數(shù)目相等的新的雜化軌道。

舉例講解：在配體(NH3)的作用下，中心離子首先提供一個空的5S(0)軌道和一個空的5p(0)軌道進(jìn)行雜化，雜化后的2個SP雜化軌道再與2個(NH3)分子中上含孤對電子的軌道重疊形成配位鍵，由于Ag+的2個SP雜化軌道的空間排布為直線型的，所以［Ag(NH3)2］+配離子的空間構(gòu)型也是直線型的。Ppt展示舉例：

1、用價(jià)鍵理論所解釋的［Ni(Cl)42-的形成和空間構(gòu)型

2、用價(jià)鍵理論所解釋的［Ni(CN)4］2-的形成和空間構(gòu)型

討論：在以上兩個配離子中，相同的是中心離子，配體不同，我們看到中心離子提供了不同類型的軌道，雜化方式也不同，這又如何解釋呢？這就是價(jià)鍵理論第三個要說明的問題。

［3］價(jià)鍵理論認(rèn)為中心離子利用那些空軌道雜化，主要和中心離子的電子層結(jié)構(gòu)有關(guān)，又和配位體中的配位原子有關(guān)。當(dāng)中心原子相同時，就取決與配體的電負(fù)性。a、如配位體的電負(fù)性較小，如C(x=2.55)N(x=3.04)較易給出電子，對中心離子影響較大，使電子層結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，(n-1)d軌道中的成單電子被強(qiáng)行配對，可以騰出內(nèi)層能量較低的軌道來接受配體的孤電子對。雜化形式為(n ? 1)d、ns、np雜化，稱為內(nèi)軌型雜化。這種雜化方式形成的配合物稱為內(nèi)軌型配合物(inner complexes)。b、如配位體的電負(fù)性較大，如F(x=3.98)Cl(x=3.16)O(x=3.44),不易給出電子，對中心原子影響較，使中心離子的電子層結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化，僅用外層空軌道(nS)(nP)(nd)進(jìn)行雜化。雜化形式為ns、np、nd雜化，稱為外軌型雜化。這種雜化方式形成的配合物稱為外軌型配合物(outer complexes)。Ppt展示練習(xí)：試用價(jià)鍵理論解釋

1、[Fe(CN)6]4-的形成和空間構(gòu)型

2、[Fe(H2O)6]2+的形成和空間構(gòu)型

（三）本節(jié)課小結(jié)

我們來總結(jié)一下：配合物的價(jià)鍵理論的核心是，形成配位鍵的必要條件是：中心體M必須有空的價(jià)軌道，而配體L至少含有一對孤對電子對。在配體的作用下，中心離子首先拿出一定數(shù)目的價(jià)層軌道進(jìn)行雜化，雜化后的軌道再與配體中配位原子含孤對電子的價(jià)層軌道重疊形成配合物。價(jià)鍵理論比較簡單明了，易于理解和接受，而且很好地解釋了配離子的空間幾何構(gòu)型。我們知道物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)，那么價(jià)鍵理論對配合物的性質(zhì)（如配合物的穩(wěn)定性和某些配離子的磁性）又是怎么解釋的呢，我們將留待下次課學(xué)習(xí)。

（四）思考題：

請同學(xué)們課下查閱有關(guān)資料，分析思考內(nèi)軌型配合物(inner orbital complexes)和外軌型配合物(outer orbital complexes)在鍵能、穩(wěn)定性、磁性、等方面的性質(zhì)會有何不同？并書寫一篇小論文上交。

2007-11-30

第四篇：無機(jī)化學(xué)心得

無 機(jī) 及 分 析 化 學(xué) 心 得

班級：

姓名：學(xué)號： 無機(jī)及分析化學(xué)心得

經(jīng)過一個學(xué)期對《無機(jī)及分析化學(xué)》這門課程的學(xué)習(xí)，我的感觸頗多。因?yàn)槲沂且幻D(zhuǎn)專業(yè)的學(xué)生，所以在大二的時候才開始上這門課。從一開始的自我想象容易，到自我感覺良好，到有點(diǎn)小小的緊張，再到立志要開始認(rèn)真的學(xué)習(xí)，到感覺狀態(tài)有所好轉(zhuǎn)，再到充滿自信。這其中的糾結(jié)、艱辛和自豪，不是一兩句話就可以描述清楚的。再加上因?yàn)槲蚁胍@得保研的資格，因此我對于將這門課學(xué)好是持著一種前所未有的堅(jiān)定心情。下面我就將會將我這一學(xué)期所收獲的一一講來。

從一開始的自我想象容易，這其中的莫名的自信感來自于因?yàn)槲以诟咧械臅r候是一名理科生，當(dāng)時的化學(xué)成績自我感覺還行吧，所以在開學(xué)的時候說實(shí)話根本就沒把《無機(jī)及分析化學(xué)》這門課當(dāng)做我所學(xué)的重點(diǎn)去認(rèn)真的準(zhǔn)備。到后來在開學(xué)的第四周的時候開始上無機(jī)化學(xué)的第一節(jié)課，那節(jié)課老師在無心之間問了一句：“同學(xué)們，現(xiàn)在這個班上有多少人在高中的時候是學(xué)的文科??？”當(dāng)時我們就只看見前后左右的人都舉手了，還認(rèn)識到只有我們極少數(shù)的人是大二的師兄師姐，所以在當(dāng)時出于身為少數(shù)理科生的驕傲和一點(diǎn)點(diǎn)身為師姐的驕傲對這門課的自信又多了一層（雖然其中沒有什么聯(lián)系，但在當(dāng)時我還真就這么想了，現(xiàn)在想想當(dāng)時還真幼稚）。在上了3、4節(jié)課的時候吧，緊張感開始出現(xiàn)了，在當(dāng)時老師其實(shí)講課是講的很慢的，而我們差不多學(xué)到了膠體溶液那一節(jié)，當(dāng)時在聽膠團(tuán)結(jié)構(gòu)的時候，真的就只感覺眼前是一個個熟悉又陌生的字符在眼前飛舞，腦袋中是一片空白，感覺平時都聽得懂得字怎么現(xiàn)在就不明白了呢？直到后來在課下復(fù)習(xí)的時候才漸漸的弄明白。比如：AgNO3溶液與過量的KI溶液反應(yīng)制備AgI溶膠，其反應(yīng)的方程式為：

AgNO3+KI=AgI+KNO3 又因?yàn)檫^量的KI溶液和固體AgI粒子在溶液中選擇吸附了與自身組成相關(guān)的I-，因此膠粒帶負(fù)電。而此時形成的AgI溶膠的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)

-+x-+ 為: 【(AgI)m·nI·（n-x)K】·xK此時，（AgI)m為膠核，I-為電位離子，一部分K+為反離子，而且電位離子和反離子一起形成吸附層，吸附層與膠核一起組成膠粒。由于膠粒中反離子數(shù)比電位離子少，故膠粒所帶電荷與電位離子符號相同，為負(fù)電荷。其余的反離子則分散在溶液中，形成擴(kuò)散層，膠粒與擴(kuò)散層的整體成為膠團(tuán)，膠團(tuán)內(nèi)反離子和電位離子的電荷總數(shù)相等，故膠團(tuán)是電中性的。而吸附層和擴(kuò)散層的整體稱為擴(kuò)散雙電層。

從那節(jié)課后我就開始認(rèn)識到自己之前的想法是多么得錯誤，就算自己在高中的時候是一名理科生，相較于文科生多了一些比較基礎(chǔ)的東西，但在學(xué)習(xí)知識上是容不得我們掉以輕心的。而且在經(jīng)過了一年多沒有對以前的知識進(jìn)行復(fù)習(xí)的時間之后，根據(jù)德國心理學(xué)家艾賓浩斯發(fā)現(xiàn)的遺忘曲線，我對化學(xué)的基礎(chǔ)知識早已就忘得差不多了，只剩下一些模模糊糊的印象。因此，在重新站在一條新的起跑線之后，我首先需要做的便是端正自己的學(xué)習(xí)態(tài)度，開始了預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)之旅。因?yàn)樵谡n前的預(yù)習(xí)過程中對老師要講的知識有了一個大體的框架結(jié)構(gòu)，并將自己需要著重聽的知識點(diǎn)標(biāo)出，再經(jīng)過課堂的認(rèn)真聽講及課后對還比較模糊的知識點(diǎn)的復(fù)習(xí)，我對無極及分析化學(xué)這門課又重拾了自己的自信心，特別是在學(xué)到自己比較擅長的化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡章節(jié)的時候，將之前因?yàn)樽约旱姆N種原因?qū)o機(jī)及分析化學(xué)產(chǎn)生的恐懼感徹底祛除。

該章的要點(diǎn)和難點(diǎn)是：

1、反應(yīng)速率方程，反應(yīng)級數(shù)，基元反應(yīng)。

2、從碰撞理論和過渡態(tài)理論理解濃度、溫度和催化劑對反應(yīng)速率的影響。

3、平衡常數(shù)表達(dá)式和標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計(jì)算。

4、非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下自由能變化的計(jì)算（范特霍夫等溫式），平衡常數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)自由能變化的關(guān)系。

5、從熱力學(xué)分析理解濃度、壓力和溫度對化學(xué)平衡移動的影響。在這里我就對其中的一個小小知識點(diǎn)做一點(diǎn)分析吧。如：滿足能量要求的分子還必須處于有利的方位上才能發(fā)生有效碰撞。例如：反應(yīng)2NO2(g)+F2(g)=2NO2F 反應(yīng)機(jī)理為1）NO2(g)+F2(g)=NO2F+F(慢反應(yīng)）2）NO2+F=NO2F（快反應(yīng)）

情況1：由于分子具有的動能小于活化分子的最低能量，所以為非反應(yīng)碰撞。

情況2：由于分子具有足夠大的動能（活化分子），而且碰撞的相對方向正確，所以為反應(yīng)性碰撞。

情況3：雖然分子具有足夠大的能量，但是由于碰撞的方位不對，不會發(fā)生反應(yīng)。由上面的推導(dǎo)我們可知：反應(yīng)速率是由碰撞頻率Z，分子有效碰撞分?jǐn)?shù)f，以及方位因子p三個因素決定的v=Z*f*p。因此，滿足能量要求的分子還必須處于有利的方位上才能發(fā)生有效碰撞。

經(jīng)過一個學(xué)期對《無機(jī)及分析化學(xué)》的學(xué)習(xí)，我的收獲頗多，不僅僅是知識上的，更為重要的是我知道了對待學(xué)習(xí)的態(tài)度從來都應(yīng)該是嚴(yán)謹(jǐn)不能怠慢的。想學(xué)好化學(xué)就不要對它有任何的抵觸和恐懼心理，要相信自己，只要方法得當(dāng)功夫落到實(shí)處就能學(xué)好。并且它與其他理科有所不同，在記憶方面要下很大功夫，各種化學(xué)式、反應(yīng)原理、性質(zhì)都要牢牢地掌握，這是做題的基礎(chǔ)，因此大家上課的時候一定要仔細(xì)記憶老師講的重點(diǎn)對于記憶化學(xué)式、性質(zhì)等有很大的幫助。并且我們要：1、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律：掌握無機(jī)化學(xué)中規(guī)律性的東西對于更好地掌握、理解無機(jī)化學(xué)反應(yīng)及其原理是很有幫助的，因此在平時學(xué)習(xí)過程中應(yīng)重規(guī)律的總結(jié)。2、善于歸納總結(jié)：在無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)中，會發(fā)現(xiàn)無機(jī)反應(yīng)式錯綜復(fù)雜，且種類繁多，想要全部記住，記準(zhǔn)并非易事，但若在平時的學(xué)習(xí)中善于歸納總結(jié)，將所學(xué)的每一章節(jié)的內(nèi)容歸納出其知識網(wǎng)絡(luò)圖，相信學(xué)好無機(jī)化學(xué)并非難事。3、結(jié)合實(shí)際生活，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣：學(xué)好無機(jī)化學(xué)，重在要有興趣，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣能夠使我們更有效地進(jìn)行學(xué)習(xí)。結(jié)合生活實(shí)際，解釋生活中常用的一些問題，或通過所學(xué)知識去解決一些與無機(jī)化學(xué)有關(guān)的問題，均能使我們能更近一步掌握和靈活運(yùn)用所學(xué)知識，并逐步建立起學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)然，以上僅是對課堂學(xué)習(xí)的一點(diǎn)補(bǔ)充，我們應(yīng)該在認(rèn)真聽取老師的講義并作好課堂筆記的基礎(chǔ)上靈活運(yùn)用以上方法，才能學(xué)好無機(jī)化學(xué)這門課。

第五篇：無機(jī)化學(xué)

骨與牙釉質(zhì)組織的生物礦化及磷酸鈣材料仿生合成研究進(jìn)展 摘要：骨和牙釉是典型的有機(jī)基質(zhì)介導(dǎo)生成的生物礦化材料，其中的礦物相都屬于以磷灰石為主的鈣磷酸鹽系統(tǒng)，但有機(jī)基質(zhì)的不同使得晶體尺寸、形貌及排列方式迥異．本文綜述了有關(guān)骨和牙釉組織的生物礦化研究，重點(diǎn)探討對這些天然牛物礦化組織的分級結(jié)構(gòu)、基質(zhì)蛋白的自組裝及調(diào)控礦化機(jī)理的認(rèn)識．在此基礎(chǔ)上，磷酸鈣材料的仿生合成以期應(yīng)用于硬組織的缺損修復(fù)或再生醫(yī)學(xué)也是目前的重要研究內(nèi)容．生物體控制形成礦物質(zhì)的過程稱之為生物礦化．生物礦化材料的綜合性能比起傳統(tǒng)工藝下人工合成的相同成分的材料有諸多優(yōu)點(diǎn)．將生物礦化的基本原理應(yīng)用于材料化學(xué)，并結(jié)合包括納米技術(shù)在內(nèi)的先進(jìn)材料合成與制備工藝，形成了仿生材料科學(xué)與技術(shù)，受到材料科學(xué)、物理、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)、以及電子工業(yè)等眾多領(lǐng)域的關(guān)注．骨和牙齒的形成是典型的有機(jī)基質(zhì)模板介導(dǎo)下的生物礦化過程，即礦物相的形核、生長、晶型、取向、大小、形狀、有序排列等特性及熱力學(xué)與動力學(xué)過程的調(diào)控都是在有機(jī)基質(zhì)模板的介導(dǎo)下完成的．骨和牙釉中的礦物相，化學(xué)組成上都屬于以碳酸磷灰石為主的鈣磷酸鹽系統(tǒng)，但晶體尺寸、形貌及排列方式則完全不同，這正體現(xiàn)了有機(jī)基質(zhì)模板的調(diào)控功能在礦化過程中的關(guān)鍵作用．本文綜述了有關(guān)骨和牙釉組織的生物礦化研究，重點(diǎn)探討目前對這些天然生物礦化組織的分級結(jié)構(gòu)、基質(zhì)蛋白的自組裝及調(diào)控礦化機(jī)理的認(rèn)識．在此基礎(chǔ)上，磷酸鈣材料的仿生制備以期應(yīng)用于骨與牙齒的缺損修復(fù)或再生醫(yī)學(xué)也是目前的重要研究內(nèi)容．

關(guān)鍵詞：骨；牙釉；生物礦化；仿生合成 1 骨組織的生物礦化 1．1骨的分級結(jié)構(gòu)

天然牛物材料的一個顯著而獨(dú)特的特征是其具有從微觀、介觀直到宏觀尺度的精巧而復(fù)雜的分級結(jié)構(gòu)．骨的分級結(jié)構(gòu)已經(jīng)有若干種表述.在這一模型中，骨組織被視為以礦化的膠原纖維為基本單元分級組裝而成的一類材料，不同結(jié)構(gòu)層次上的骨材料都具有與其功能相適應(yīng)的力學(xué)性能．

第一級結(jié)構(gòu)為構(gòu)成骨的基本組分：水、羥基磷灰石、膠原蛋白及其他基質(zhì)成分．骨中的羥基磷灰石含有碳酸根，若占據(jù)羥基位置稱為A型碳酸磷灰石，若取代磷酸根則稱為B型碳酸磷灰石，后者為骨中主要的礦物相．骨礦晶體形狀為不規(guī)則的片狀，厚度為2—5nm，寬度約為20nm，長度通常為40～60nm．骨中的膠原蛋白主要為I型，其分子是由三股多肽鏈相互纏繞而形成的，具有三重螺旋結(jié)構(gòu)，這種原膠原 分子以相互錯開四分之一的陣列規(guī)則排列構(gòu)成膠原纖維，并形成了孔區(qū)與重疊區(qū)相互交替的周期性結(jié)構(gòu)，周期大約為67nm¨¨．膠原纖維提供了礦物沉積的模板，礦物在孔區(qū)擇優(yōu)形核．目前較普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為，某些非膠原件蛋白結(jié)合在膠原纖維的孑L區(qū)，提供礦物形核的位點(diǎn)并規(guī)范礦物的取向，還可起到橋接礦物與膠原的作用．骨礦的磷灰石晶體具有擇優(yōu)取向，其晶體學(xué)c軸相互平行同時平行于膠原纖維的軸向.這樣就構(gòu)成了骨的摹本結(jié)構(gòu)單元一礦化的膠原纖維，這是骨的第二級結(jié)構(gòu)．這些礦化膠原纖維進(jìn)一步集結(jié)成束，形成骨的第三級結(jié)構(gòu)，其中沿長軸方向相互平行排列是最常見的方式．第四級結(jié)構(gòu)包含了膠原纖維束的不同排布方式，如平行陣列、無序編織排布、層板狀結(jié)構(gòu)、放射狀陣列等．平行陣列在平行纖維骨中最為常見，其結(jié)構(gòu)上的各向異性使得其在增強(qiáng)特定方向上的力學(xué)性能時最為有效．無序編織排布常出現(xiàn)在胚胎骨或骨折愈合的早期，這種結(jié)構(gòu)的骨組織生成速度較快但不具有承重的功能．層板狀結(jié)構(gòu)是板層骨的典型特征，具有由一系列骨板構(gòu)成的層狀結(jié)構(gòu)，每個骨板中的膠原纖維相互平行排列，相鄰骨板中的膠原纖維取向互成一定角度．放射狀陣列是牙本質(zhì)(與骨組織的組成較為接近)中的特征性結(jié)構(gòu)．骨的第五級結(jié)構(gòu)由稱為哈佛氏系統(tǒng)或骨單位的圓柱狀單元構(gòu)成，其含有與板層骨類似的層板狀結(jié)構(gòu)，不同之處在于其多層骨板呈柱狀布．個哈佛氏系統(tǒng)或骨單位一般是由4～20個同心骨板圍繞哈佛氏管構(gòu)成的，典型的骨單位的直徑約為150—250斗m．就力學(xué)性能而言，盡管軸向的力學(xué)性能仍然高于徑向的力學(xué)性能，但哈佛氏系統(tǒng)力學(xué)各向異性的程度已經(jīng)大大減弱，這對于骨組織適應(yīng)多種類型的力學(xué)環(huán)境是必要的．哈佛氏系統(tǒng)與骨組織的重塑活動密切相關(guān)．骨的最后兩級結(jié)構(gòu)涉及骨的組織學(xué)和解剖學(xué)，骨可被視為一種多孔材料，皮質(zhì)骨的孔隙率約為5％一30％；松質(zhì)骨是由板狀或棒狀的骨小梁相互交織構(gòu)成的三維多孔網(wǎng)絡(luò)，其孔隙率高達(dá)90％，骨小梁的排列受生物力學(xué)規(guī)律的控制，孔洞大小不一但彼此貫通，孔中充滿骨髓組織．松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨的表觀密度(單位體積骨的質(zhì)量)差別較大，松質(zhì)骨O．1～O．99／cm3，皮質(zhì)骨約為1．6～2．09／cm．

1．2膠原蛋白介導(dǎo)礦化的模型

骨的形成涉及成骨細(xì)胞的活動，成骨細(xì)胞合成分泌有機(jī)基質(zhì)構(gòu)成有序模板先于礦化發(fā)生，這一高度有序的膠原基質(zhì)稱為類骨質(zhì)，類骨質(zhì)隨后礦化成骨．礦化既可發(fā)生于構(gòu)造的膠原基質(zhì)中，也可發(fā)生于細(xì)胞膜系統(tǒng)的基質(zhì)囊泡中，其中膠原蛋白的有序自組裝對礦物晶體的有序排列具有決定性作用．在膠原蛋白介導(dǎo)的礦化中，膠原纖維本身可提供鈣化形核的功能點(diǎn)，早期觀點(diǎn)認(rèn)為膠原纖維的孔區(qū)可以直接引發(fā)磷酸鈣鹽的形核，目前較普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為，膠原纖維主要是起結(jié)構(gòu)框架的作用，其規(guī)則排列形成的周期性分布的孔區(qū)提供了礦物形核的模板，而結(jié)合在孔區(qū)內(nèi)或附近的非膠原蛋白，尤其富含羧基或磷酸基團(tuán)并具有B折疊構(gòu)象的酸眭蛋白如骨涎蛋白等，則提供形核位點(diǎn)、控晶體取向并在礦物與膠原之間提供架橋．膠原蛋白分子富含甘氨酸、脯氨酸及羥脯氨酸，構(gòu)成其超螺旋分子結(jié)構(gòu)的三條多肽鏈均具有Gly—x—Y的特征氨基酸重復(fù)列．

膠原蛋白分子可簡單視作直徑1．23nm，長約300nm的棒狀分子，一般認(rèn)為五個分子平列，相互錯開大約四分之一分子長度從而組裝成為膠原微纖維幽J，具有孔隙區(qū)與重疊區(qū)交替分布的周期性有序結(jié)構(gòu)．微纖維進(jìn)一步組裝成為膠原纖維和纖維束，相鄰微纖維的孔隙區(qū)貫通形成溝槽以容納磷灰石晶體在寬度方向上的長大．這種膠原蛋白介導(dǎo)礦化的模式是Landis等基于對礦化的火雞肌腱的研究提出的．羥基磷灰石晶體首先形核于孔隙區(qū)，進(jìn)而可生長擴(kuò)展至重疊區(qū)，晶體c軸沿膠原纖維長軸擇取向． 1．3骨基質(zhì)蛋白與礦物相互作用的機(jī)理

基質(zhì)蛋白與礦物晶體的相互作用，特別是有機(jī)一無機(jī)界面上的分子識別機(jī)理是生物礦化研究的核心內(nèi)容之一．具體包括晶格幾何特征的匹配、靜電勢相互作用、極性、立體化學(xué)因素、空間對稱性和表面形貌等方面．

研究表明，膠原分子中大約11％的氨基酸殘基含有羧基，在pH中性的溶液環(huán)境下，大部分可離解成為負(fù)電性基團(tuán)，通過與鈣離子的較強(qiáng)的親和性而對礦化過程起到促發(fā)和控制的關(guān)鍵作用．此外，膠原超螺旋分子結(jié)構(gòu)中的羰基也被認(rèn)為可以與鈣離子發(fā)生螯合作用，特別是在礦化過程的初期提供了礦物的形核位點(diǎn)．骨中的非膠原蛋白是礦物形核的關(guān)鍵調(diào)控因素．盡管含量很低，但多數(shù)屬于酸性生物大分子，與鈣離子較強(qiáng)的親和性使得它們對礦物的形成具有促進(jìn)和抑制的雙重調(diào)節(jié)功能．蛋白分子中某些特定的二級結(jié)構(gòu)構(gòu)象如B折疊，可與骨礦晶體的特定晶面發(fā)生擇優(yōu)

相互作用，從而對礦物的形核及形貌施加影響舊引．骨鈣蛋白是骨中含量最豐富的非膠原蛋白．Hoang等應(yīng)用x射線衍射技術(shù)解析出了豬的骨鈣蛋白的晶體結(jié)構(gòu)，并提出了其與羥基磷灰石特定晶面相互作用的機(jī)理模型舊3|．豬的骨鈣蛋白中包含三個a螺旋二級結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步折疊成為一個獨(dú)特的球狀蛋白分子．其中a1螺旋上的三個^y一羧基谷氨酸殘基(G1a17，G1a2l和Gla24)，以及a2螺旋上的一個天冬氨酸殘基(Asp30)可以螯合五個鈣離子，這些鈣離子的空間排布具有一定的周期性，模擬研究表明其與羥基磷灰石晶體特定晶面上的鈣離子晶格點(diǎn)陣具有高度的匹配性．

2牙釉組織的生物礦化 2．1牙釉的分級結(jié)構(gòu)

成熟牙齒牙冠表面約1～2mm的部分是牙釉質(zhì)，其礦物相含量可達(dá)95％以上，是人體內(nèi)最硬的組織．作為牙本質(zhì)的保護(hù)層，牙釉質(zhì)直接承受咀嚼食物時產(chǎn)生的壓力及摩擦力，并且需要在口腔中復(fù)雜的生理環(huán)境下行使功能．牙本質(zhì)的成分與骨相似，其韌性較好，在牙釉質(zhì)下面可起到緩沖的作用，有效避免牙釉質(zhì)的脆性斷裂．有關(guān)牙釉質(zhì)、牙本質(zhì)及兩種組織結(jié)合處的結(jié)構(gòu)特征和力學(xué)性能是眾多研究的主題．

牙釉從納米至宏觀尺度的分級結(jié)構(gòu)牙釉中的羥基磷灰石晶體與骨中的晶體有很大的不同，成熟組織中礦物結(jié)晶度較高，晶體c軸擇優(yōu)生長，形貌為長帶狀，具有很高的長徑比，厚度與寬度為30～60nm，長度可達(dá)毫米量級舊瑚J．發(fā)育初期的礦物晶體為細(xì)長帶狀，厚度只有幾個納米，寬度為30nm左右，由于晶體高度取向，平行排列并首尾相接，使得對單個晶體長度的測量存在不確定性，有觀察表明其長度至少可達(dá)300nmL2sJ．牙釉中不含膠原纖維，發(fā)育早期的有機(jī)基質(zhì)主要成分為釉原蛋白，含量較豐富的非釉原蛋白包括成釉蛋白、釉蛋白及兩種蛋白酶組分．牙釉的生物礦化也是在有機(jī)基質(zhì)的介導(dǎo)下進(jìn)行，與骨組織的不同之處在于，伴隨組織發(fā)育的進(jìn)程，尤其是成熟期，有機(jī)質(zhì)絕大部分被酶解而消失，礦物晶體在厚度和寬度方向上長大并緊密接觸．除了牙齒表面的礦物可發(fā)生有限的溶解一再沉積的物理化學(xué)過程外，牙釉組織不經(jīng)歷生理重塑過程，缺損后也不能自行修復(fù)．

在微米尺度上，牙釉的典型結(jié)構(gòu)是由稱為釉柱和柱間釉質(zhì)的兩種結(jié)構(gòu)單元相互交織構(gòu)成的．單個釉柱的直徑約為3～5斗m，由上述c軸取向的帶狀磷灰石晶體集結(jié)成束而構(gòu)成，一排釉柱平行排列，呈現(xiàn)層狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)而由多層釉柱構(gòu)成復(fù)雜而有序的結(jié)構(gòu)．柱間釉質(zhì)填充了釉柱間的空間，同樣是由磷灰石晶體平行堆垛而成，但兩種結(jié)構(gòu)中的帶狀晶體長軸方向互成一定的角度．釉柱的排布方式在物種間也有差別，如在嚙齒類動物的門齒牙釉中，相鄰兩層釉柱的走向互相交叉成一定角度，而人類的牙釉中，這種“交叉”結(jié)構(gòu)存在于更大的尺度上，其中多層平行排列的釉柱構(gòu)成一組釉柱群，兩種走向的釉柱群交替排布，形成了稱為“Hunter．Schreger帶”的結(jié)構(gòu)．這種不同層級上的交叉結(jié)構(gòu)對于防止微小裂紋的破壞性擴(kuò)展是非常重要的．此外，在牙冠表面及接近牙本質(zhì)的界面處往往形成無釉柱型結(jié)構(gòu)或者過渡型結(jié)構(gòu)．

2．2釉原蛋白的超分子自組裝

牙釉組織的復(fù)雜結(jié)構(gòu)與成釉質(zhì)細(xì)胞的活動和釉質(zhì)基質(zhì)蛋白的特性密切相關(guān)．釉柱的發(fā)生及規(guī)則排布是細(xì)胞直接調(diào)控的結(jié)果，而納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建是通過以釉原蛋白為主要成分的釉質(zhì)基質(zhì)的介導(dǎo)完成的，尤其是磷灰石晶體的獨(dú)特形貌、尺寸、擇優(yōu)取向及規(guī)則組裝．

發(fā)育初期的牙釉組織中有機(jī)基質(zhì)含量約占三分之一，其中90％為釉原蛋白．全序列釉原蛋白分子富含脯氨酸、谷氨酸、組氨酸及亮氨酸，主體疏水性較強(qiáng)，而羧基端的十幾個氨基酸序列具有較高的親水性并存在帶電基團(tuán)的富集．目前對該蛋白分子的二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)的認(rèn)識還很有限，部分原因在于其具有較強(qiáng)的團(tuán)聚特性．研究表明釉原蛋白可自組裝成為直徑幾十個納米的球狀團(tuán)聚體，這種“納米球”結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是發(fā)育期牙釉組織細(xì)胞外基質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元蛋白中進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)該蛋白可通過分子的逐級組裝形成多聚體，“納米球”及“納米球鏈”，直至具有雙折射特性的微米尺度的條帶狀高級結(jié)構(gòu)L30捌J，以這種“微條帶”為礦化模板在體外構(gòu)建了高度取向的磷灰石晶體的平行規(guī)則排布，形貌上與發(fā)育期的釉柱結(jié)構(gòu)有一定的相似性Ⅲ]，由此揭示了釉原蛋白自組裝形成的“納米球鏈”結(jié)構(gòu)在牙釉礦化早期晶體的取向形核中起著重要調(diào)控功能∞1。．

理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明釉原蛋白單體具有不對稱的雙極性分子結(jié)構(gòu)，其富集電荷的親水羧基端保持較自由的結(jié)構(gòu)，分子流體力學(xué)半徑為2．2nm，單體分子通過疏水相互作用形成二聚體、三聚體及六聚體等，進(jìn)而組裝成為半徑10～25nm的“納米球”，以“納米球”為單位可構(gòu)建多種更高層級的結(jié)構(gòu)，其中以lO～15個“納米球”線性排列組裝成的“納米球鏈”結(jié)構(gòu)可以使團(tuán)聚體的體積最小化，因而對于釉原蛋白這樣的疏水性分子在水溶液環(huán)境中保持穩(wěn)定結(jié)構(gòu)是較為有利的．“納米球鏈”進(jìn)一步的側(cè)向結(jié)合最終組裝成為微米級的條帶結(jié)構(gòu)，而釉原蛋白分子的雙極性特性對這些結(jié)構(gòu)的形成、穩(wěn)定及有序化重構(gòu)具有重要作用．目前多個研究小組正在致力于闡明上述釉原蛋白分級組裝過程中的驅(qū)動力、分子內(nèi)和分子間相互作用及影響因素．

2．3釉質(zhì)基質(zhì)蛋白與礦物的相互作用

釉原蛋白的親水羧基端端肽對于分子與礦物相的相互作用非常重要．研究顯示，該段氨基酸序列被酶解去除后的釉原蛋白易于形成較大的團(tuán)聚體，而與磷灰石的親和性則顯著降低Ⅲ1．體外礦化的實(shí)驗(yàn)表明，該段序列對于從過飽和溶液中沉積的磷灰石晶體形成有取向的集束狀結(jié)構(gòu)是必不可少的p5|．在人類的釉原蛋白分子中，位于該片段的遺傳缺陷可導(dǎo)致稱之為釉質(zhì)發(fā)育不全的疾病的產(chǎn)生∞引．根據(jù)生物礦化的一般性原則，該片段序列上帶電基團(tuán)的富集使其成為潛在的礦物形核功能位點(diǎn)，但相關(guān)機(jī)理目前還不清楚．釉原蛋白對礦物相的作用還體現(xiàn)在對晶體形貌的影響上．若干體外礦化實(shí)驗(yàn)均表明釉原蛋白可以增大磷酸八鈣晶體的長徑比，使原本片狀的磷酸八鈣晶體長成具有條帶狀的形貌，并且這種影響與蛋白劑量呈正相關(guān)舊7。38J，這種作用被認(rèn)為是與釉原蛋白的疏水特性有關(guān)，導(dǎo)致蛋白與晶體不同晶面的相互作用產(chǎn)生差異，由于釉原蛋白在磷酸八鈣晶體的(010)晶面上的強(qiáng)吸附使得晶體在對應(yīng)晶向上的生長受到抑制，從而改變了晶體的形貌,釉蛋白是釉質(zhì)基質(zhì)中的酸性非釉原蛋白，與磷灰石有高度的親和性，有可能在牙釉礦物的形核中起著關(guān)鍵作用，體外實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明釉蛋白可以與釉原蛋白協(xié)同作用，促進(jìn)磷灰石的形核舊引．另一種重要的非釉原蛋白——成釉蛋白具有鈣結(jié)合位點(diǎn)，但其在礦化過程中所起的作用仍有待研究．

3磷酸鈣系生物醫(yī)用材料的仿生合成以羥基磷灰石為代表的磷酸鈣陶瓷因?yàn)榕c骨骼和牙齒中礦物相的化學(xué)成分相近而成為備受重視的硬組織替代材料．這類生物活性材料具有優(yōu)異的骨傳導(dǎo)性能，并能夠與骨組織形成化學(xué)鍵合，一般認(rèn)為其鍵合機(jī)理是因?yàn)樵诓牧媳砻嫘纬梢粋€生物活性的無細(xì)胞層，其中富含磷酸鈣、粘多糖及糖蛋白，為膠原和骨礦的沉積提供了適宜環(huán)境．但傳統(tǒng)生物活性陶瓷材料的一些內(nèi)在弱點(diǎn)也限制了其應(yīng)用，并促使人們發(fā)展先進(jìn)的材料制備技術(shù)以獲得性能更為優(yōu)越的替代材料．基于對天然生物礦化過程和機(jī)理的認(rèn)識，利用生物結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)，或者通過構(gòu)建與生物結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)相類似的人工體系，模擬礦化過程，合成與天然生物礦化材料在成分、結(jié)構(gòu)、過程控制、功能表達(dá)上均相似的人工材料，是仿生材料合成的一個重要研究內(nèi)容．Mann將生物體內(nèi)的礦化過程歸納為四個階段．

近年來磷酸鈣系生物醫(yī)用材料的仿生制備研究已有很多．應(yīng)用天然生物大分子及合成有機(jī)高分子材料作為模擬礦化的基質(zhì)或模板，以構(gòu)建結(jié)構(gòu)上類似生物礦物的復(fù)合材料或復(fù)合薄膜材料．如stupp等合成了命名為有機(jī)磷灰石的生物材料H2躬1，通過短肽或聚電解質(zhì)等控制磷灰石的形核及生長，獲得納米尺度的羥基磷灰石晶體，有機(jī)分子鏈段可嵌在礦物晶格中，盡管有機(jī)成分只有2％～3％的含量卻可改善材料的機(jī)械性能，植入體內(nèi)顯示了優(yōu)異的骨傳導(dǎo)性能．該小組還合成了多肽雙親分子ⅢJ，一端為疏水的烷基鏈，另一端為具有帶電基團(tuán)的短肽序列，這種分子在特定條件下可自組裝成為納米纖維，形貌上模擬了膠原纖維，并且通過選擇合適的短肽序列，在體外礦化的條件下可獲得類似骨中礦物相擇優(yōu)取向生長的羥基磷灰石晶體．磷酸鈣一膠原復(fù)合材料的仿生合成工作受到較大關(guān)注，特別是利用膠原自組裝過程結(jié)合共沉積技術(shù)模擬礦化膠原纖維的分級結(jié)構(gòu)．汪日志等通過共沉積方法獲得了納米磷灰石晶體在膠原基體內(nèi)的均勻分布．張偉等使用不同配比的單體膠原和鈣磷溶液，通過對pH值或溫度的控制來引發(fā)膠原自組裝成為纖維的過程，同時伴隨納米磷灰石晶體的形成，觀察表明礦物的晶體學(xué)c軸擇優(yōu)取向平行于膠原纖維長軸新骨組織在其表面上的傳導(dǎo)性生長，其表現(xiàn)與骨組織的生理性重塑過程具有組織學(xué)形態(tài)上的相似性．

天然生物硬組織中礦物相的納米結(jié)構(gòu)對于其力學(xué)性能和生物學(xué)功能極為重要，而有機(jī)分子或模板的調(diào)控是形成特殊納米結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵．這一認(rèn)識對目前新型生物醫(yī)學(xué)材料的發(fā)展具有很大的指導(dǎo)意義．眾多研究應(yīng)用水熱法、溶膠一凝膠法等結(jié)合有機(jī)分子或表面活性劑的模板作用能夠可控制備多種納米結(jié)構(gòu)的磷灰石及生物活性玻璃m卸1．應(yīng)用模擬體液進(jìn)行的體外骨與牙齒是蕈要的生物礦化組織，并與人類健康息息相關(guān)．對骨和牙齒組織的深入研究，將進(jìn)一步理解生物礦化過程的普遍機(jī)理，進(jìn)而可提供材料合成的仿生策略，以制備與天然組織更為匹配的仿生生物醫(yī)用材料，應(yīng)用于人體硬組織缺損的修復(fù)．

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