1、緊密結(jié)合教材圍繞課程標(biāo)準(zhǔn)方便教師講課便于學(xué)生理解2022-6-52第三章第三章 物質(zhì)的聚集狀態(tài)物質(zhì)的聚集狀態(tài) 主要內(nèi)容主要內(nèi)容學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)2022-6-54學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)內(nèi)容物質(zhì)的相態(tài)物質(zhì)的相態(tài)相和相圖；飽和蒸汽壓和相和相圖；飽和蒸汽壓和 溫度溫度氣體氣體理想氣體、混合氣體、實(shí)際氣體理想氣體、混合氣體、實(shí)際氣體溶液溶液稀溶液依數(shù)性；非電解質(zhì)溶液氣稀溶液依數(shù)性；非電解質(zhì)溶液氣 液平衡；電解質(zhì)的電解液平衡；電解質(zhì)的電解膠體膠體膠體的特殊性質(zhì)；物質(zhì)的表面特征膠體的特殊性質(zhì)；物質(zhì)的表面特征物質(zhì)的聚集狀態(tài)物質(zhì)的聚集狀態(tài)物質(zhì)的聚集狀態(tài)變化物質(zhì)的聚集狀態(tài)變化氣態(tài)氣態(tài)液態(tài)液態(tài)固態(tài)固態(tài)等離子體等離子體氣化氣化

2、液化液化熔化熔化凝固凝固升華升華2022-6-56物質(zhì)的相態(tài)物質(zhì)的相態(tài)水的相圖水的相圖【問(wèn)題】請(qǐng)分析下面幾種情況系統(tǒng)是幾相【問(wèn)題】請(qǐng)分析下面幾種情況系統(tǒng)是幾相2g氯化鈉投入氯化鈉投入100mL水中水中，攪拌后靜止；攪拌后靜止；20mL的乙醇和的乙醇和80mL的去離子水混合并攪的去離子水混合并攪拌后靜止；拌后靜止；20mL的四氯化碳與的四氯化碳與80mL去離子水混合并去離子水混合并攪拌后靜止；攪拌后靜止；2mL酚與酚與98mL去離子水混合并攪拌后靜止；去離子水混合并攪拌后靜止；2mL去離子水與去離子水與98mL酚混合并攪拌后靜止；酚混合并攪拌后靜止；50mL酚與酚與50mL去離子水混合并攪拌后靜

3、去離子水混合并攪拌后靜止；止；問(wèn)題分析問(wèn)題分析l2g氯化鈉投入氯化鈉投入100mL水中水中，攪拌攪拌后靜止；后靜止；l溶液是一相因?yàn)槁然c溶于水中。氯化鈉電解出的離子與水分子處于“最均勻”的狀態(tài)。2022-6-57相數(shù)=1；組分?jǐn)?shù)S=2l20mL的乙醇和的乙醇和80mL的去離子水混的去離子水混合并攪拌后靜止；合并攪拌后靜止；l溶液是一相因?yàn)橐掖寂c水能以任意比例混溶。乙醇分子與水分子處于“最均勻”的狀態(tài)。2022-6-58問(wèn)題分析問(wèn)題分析相數(shù)=1；組分?jǐn)?shù)S=2l20mL的四氯化碳的四氯化碳與與80mL去離子水混去離子水混合并攪拌后靜止；合并攪拌后靜止；l溶液是兩相因?yàn)樗穆然寂c水不相溶。四氯化碳

4、分子與水分子不是處于“最均勻”的狀態(tài)。2022-6-59問(wèn)題分析問(wèn)題分析相數(shù)=2；組分?jǐn)?shù)S=2l2mL苯苯酚與酚與98mL去離子水混合并攪拌去離子水混合并攪拌后靜止；后靜止；l溶液是一相因?yàn)楸椒釉谒杏幸欢ㄈ芙舛?。苯酚分子與水分子處于“最均勻”的狀態(tài)。2022-6-510問(wèn)題分析問(wèn)題分析相數(shù)=1；組分?jǐn)?shù)S=2l2mL去離子水與去離子水與98mL酚混合并攪拌酚混合并攪拌后靜止；后靜止；l溶液是一相因?yàn)樗诒椒又幸灿幸欢ǖ娜芙舛?。水分子與苯酚分子處于“最均勻”的狀態(tài)。2022-6-511問(wèn)題分析問(wèn)題分析相數(shù)=1；組分?jǐn)?shù)S=2l50mL苯苯酚與酚與50mL去離子水混合去離子水混合并攪拌后靜止；并攪拌

5、后靜止；l溶液是兩相因?yàn)楸椒优c水不完全相溶。苯酚分子與水分子不是處于“最均勻”的狀態(tài)。2022-6-512問(wèn)題分析問(wèn)題分析相數(shù)=2；組分?jǐn)?shù)S=2上述的上述的“最均勻最均勻”的狀的狀態(tài)是什么？態(tài)是什么？相：系統(tǒng)內(nèi)部物理和化學(xué)性質(zhì)完全均勻的部分2022-6-513一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)相相相與相之間在指定條件下有明顯的界面，在界面上宏觀性質(zhì)的改變是飛躍式的例如問(wèn)題水和四氯化碳的界面。如何確定一個(gè)系統(tǒng)有幾相？如何確定一個(gè)系統(tǒng)有幾相？2022-6-514一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)相相不論有多少種氣體混合，只有一相氣相根據(jù)液體互溶程度可以組成一相、兩相或三相共存。一般有一種固體便

6、有一個(gè)相。兩種固體粉末無(wú)論混合得多么均勻，仍是兩個(gè)相（固體溶液除外，它是單相）。二、水的相圖二、水的相圖水的相平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表AOBCD繪制水的相圖繪制水的相圖氣氣-固平衡數(shù)據(jù)固平衡數(shù)據(jù)-冰在不同冰在不同溫度的飽和蒸氣壓溫度的飽和蒸氣壓氣氣-液平衡數(shù)據(jù)液平衡數(shù)據(jù)-水在不同水在不同溫度的飽和蒸氣壓溫度的飽和蒸氣壓液液-固平衡數(shù)據(jù)固平衡數(shù)據(jù)-水和冰在水和冰在不同溫度時(shí)的平衡壓力不同溫度時(shí)的平衡壓力T/KP/Pa分析水的相圖分析水的相圖水的相圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)繪制的。圖上有：三個(gè)單相區(qū) 在氣、液、固三個(gè)單相區(qū)內(nèi)，=1，溫度和壓力都可以在一定限度內(nèi)變化不會(huì)引起相的改變。三條兩相平衡線 氣液、氣固、固液，=2，

7、壓力與溫度只能改變一個(gè)，指定了壓力，則溫度由體系自定。OA 氣-液兩相平衡線，即水的蒸氣壓曲線。它不能任意延長(zhǎng)，終止于臨界點(diǎn)。臨界點(diǎn) ，這時(shí)氣-液界面消失。高于臨界溫度，不能用加壓的方法使氣體液化。647 K ,T 72.2 10 Pap OB 氣-固兩相平衡線，即冰的升華曲線，理論上可延長(zhǎng)至0 K附近。OC 液-固兩相平衡線，當(dāng)C點(diǎn)延長(zhǎng)至壓力大于 時(shí)，相圖變得復(fù)雜，有不同結(jié)構(gòu)的冰生成。82 10 PaOD 是AO的延長(zhǎng)線，是過(guò)冷水和水蒸氣的介穩(wěn)平衡線。因?yàn)樵谙嗤瑴囟认?，過(guò)冷水的蒸氣壓大于冰的蒸氣壓，所以O(shè)D線在OB線之上。過(guò)冷水處于不穩(wěn)定狀態(tài)，一旦有凝聚中心出現(xiàn)，就立即全部變成冰。H2O的三

8、相點(diǎn)溫度為273.16 K，壓力為610.62 Pa。O點(diǎn) 是三相點(diǎn)，氣-液-固三相共存， 。三相點(diǎn)的溫度和壓力皆由體系自定。3, 0fF學(xué)習(xí)效果檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果檢驗(yàn)（4）從水的相圖上看出）從水的相圖上看出OC線的斜率是正還是線的斜率是正還是負(fù)？能說(shuō)明什么問(wèn)題？負(fù)？能說(shuō)明什么問(wèn)題？o 1、回答下列問(wèn)題、回答下列問(wèn)題（1）從水的相圖上看，如果想讓冰直接升華）從水的相圖上看，如果想讓冰直接升華成水蒸汽，壓力最高不能超過(guò)多少？成水蒸汽，壓力最高不能超過(guò)多少？ （2）從水的相圖可以看出液態(tài)水的飽和蒸汽）從水的相圖可以看出液態(tài)水的飽和蒸汽壓隨溫度的升高而增大還是減??？壓隨溫度的升高而增大還是減?。?（3）水

9、的冰點(diǎn)和三相點(diǎn)有區(qū)別嗎？）水的冰點(diǎn)和三相點(diǎn)有區(qū)別嗎？（1）在水的相圖中常常會(huì)出現(xiàn)）在水的相圖中常常會(huì)出現(xiàn)OD線線,是水的過(guò)冷線。是水的過(guò)冷線。實(shí)驗(yàn)表明實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)溫度低于當(dāng)溫度低于0.01時(shí)時(shí),水應(yīng)該結(jié)成冰水應(yīng)該結(jié)成冰,但有時(shí)往但有時(shí)往往不是這樣往不是這樣,溫度甚至到溫度甚至到-20 仍不結(jié)冰，這種現(xiàn)象稱(chēng)為仍不結(jié)冰，這種現(xiàn)象稱(chēng)為過(guò)冷現(xiàn)象過(guò)冷現(xiàn)象,這種水稱(chēng)為過(guò)冷水。過(guò)冷水是一種亞穩(wěn)態(tài)，這種水稱(chēng)為過(guò)冷水。過(guò)冷水是一種亞穩(wěn)態(tài)，是熱力學(xué)上不穩(wěn)定的狀態(tài)，在一定條件下會(huì)自動(dòng)結(jié)成冰。是熱力學(xué)上不穩(wěn)定的狀態(tài)，在一定條件下會(huì)自動(dòng)結(jié)成冰。（2）三相點(diǎn)的溫度）三相點(diǎn)的溫度(0.01)比冰點(diǎn)比冰點(diǎn)(0)稍高稍高,原因

10、是冰原因是冰點(diǎn)為點(diǎn)為101.325kPa外壓下被空氣飽和的水的凝固點(diǎn)?？胀鈮合卤豢諝怙柡偷乃哪厅c(diǎn)?？諝馊芙庠谒袣馊芙庠谒?壓力由三相點(diǎn)壓力增大到壓力由三相點(diǎn)壓力增大到101.325kPa,兩兩者使冰點(diǎn)比三相點(diǎn)的溫度者使冰點(diǎn)比三相點(diǎn)的溫度0.01。（3）冰水系統(tǒng)的飽和蒸氣壓隨溫度上升而下降）冰水系統(tǒng)的飽和蒸氣壓隨溫度上升而下降,與大部與大部分系統(tǒng)不同。由于一般情況下分系統(tǒng)不同。由于一般情況下,冰的體積大于水的體積冰的體積大于水的體積, 出現(xiàn)這種現(xiàn)象與冰水的特殊結(jié)構(gòu)有關(guān)。出現(xiàn)這種現(xiàn)象與冰水的特殊結(jié)構(gòu)有關(guān)。下圖是二氧化碳的相圖，根據(jù)相圖回答問(wèn)題下圖是二氧化碳的相圖，根據(jù)相圖回答問(wèn)題(1)分析

11、相圖分析相圖中區(qū)、線、中區(qū)、線、點(diǎn)的意義。點(diǎn)的意義。固相液相氣相OP/PaT/KACB(2)OC線的線的斜率是正還斜率是正還是負(fù)？是負(fù)？三、液體的飽和蒸汽壓三、液體的飽和蒸汽壓液體的飽和蒸汽壓：動(dòng)態(tài)平衡沸騰外界壓力沸點(diǎn)： 一定外壓下，液體沸騰的溫度。液體的飽和蒸汽壓與沸點(diǎn)的關(guān)系：圖1.3.1 氣液平衡示意圖氣液平衡時(shí)： 氣體稱(chēng)為飽和蒸氣； 液體稱(chēng)為飽和液體； 壓力稱(chēng)為飽和蒸氣壓。飽和蒸氣壓是溫度的函數(shù)表1.3.1 水、乙醇和苯在不同溫度下的飽和蒸氣壓 H2O乙醇乙醇苯苯t / p*/ kPa t / p*/ kPa t / p*/ kPa 202.338205.671209.9712407.3

12、764017.3954024.4116019.9166046.008 6051.9938047.343 78.4101.32580.1101.325100101.325100222.48100181.44120198.54 120422.35 120308.11 飽和蒸氣壓外壓時(shí)的溫度稱(chēng)為沸點(diǎn)飽和蒸氣壓101.325kPa時(shí)的溫度稱(chēng)為正常沸點(diǎn)T一定時(shí)： 如 pB pB*，B氣體凝結(jié)為液體至pBpB* （此規(guī)律不受其它氣體存在的影響）相對(duì)濕度的概念：相對(duì)濕度 =2 22 2H OH OH OH O100%100%p pp p 空空氣氣中中 在一定溫度和壓力下，任何純物質(zhì)達(dá)到兩相平衡時(shí)，蒸氣壓隨溫

13、度的變化率可用下式表示：ddpHTT VHVvapm211211ln()HppRTT2022-6-529學(xué)習(xí)效果檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果檢驗(yàn)一、選擇題一、選擇題1.鐵塊與鐵粉的混合物相數(shù)為（鐵塊與鐵粉的混合物相數(shù)為（ ）（1）1； （2）2； （3）3； （4）4。2.在不飽和的在不飽和的NaCl溶液中組分?jǐn)?shù)溶液中組分?jǐn)?shù)C, 相數(shù)相數(shù)為為（ ）。）。（1）2，1；（；（2）2，2；（；（3）2，1；（；（4）2，2。 3.在在NaCl固體與飽和的固體與飽和的NaCl溶液共存體系中溶液共存體系中C , 相相數(shù)數(shù)分別為分別為（ ）。（1）2，1； （2）2，2； （3）2，1；（；（4）2，2。 （2）（3）

14、（2）2022-6-530學(xué)習(xí)效果檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果檢驗(yàn)4.由由79%N2和和21%O2所組成的空氣系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)所組成的空氣系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)C,相數(shù)相數(shù)分別為（分別為（ ）。）。（1）C= 2，=1；（；（2）C= 2，=2；（3）C= 2，=1；（；（4）C= 2，=1。5.水蒸氣、水、冰三相平衡共存的點(diǎn)，稱(chēng)為三相點(diǎn)水蒸氣、水、冰三相平衡共存的點(diǎn)，稱(chēng)為三相點(diǎn)點(diǎn)，在該點(diǎn)組分?jǐn)?shù)、相數(shù)分別為（點(diǎn)，在該點(diǎn)組分?jǐn)?shù)、相數(shù)分別為（ ）。）。（1）C= 1，=1；（；（2）C= 1，=3；（3）C= 2，=3；（；（4）C= 3，=3。（1）（2）2022-6-531學(xué)習(xí)效果檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果檢驗(yàn)（ ）1.粉碎得很細(xì)的銅粉

15、和鐵粉經(jīng)過(guò)均勻混合后粉碎得很細(xì)的銅粉和鐵粉經(jīng)過(guò)均勻混合后成為一個(gè)相。成為一個(gè)相。（ ）2.為了使水在為了使水在90沸騰，可以降低壓力，使沸騰，可以降低壓力，使其壓力在其壓力在90的保證蒸汽壓下溫度達(dá)到的保證蒸汽壓下溫度達(dá)到90即可。即可。 （ ）3.對(duì)于氯化鈉的水溶液，溫度、壓力和濃度對(duì)于氯化鈉的水溶液，溫度、壓力和濃度都可以在一定范圍內(nèi)自由變化而不致引起相變化。都可以在一定范圍內(nèi)自由變化而不致引起相變化。（ ）4.冰在壓力低于冰在壓力低于610.62Pa（水的三相點(diǎn)壓力）（水的三相點(diǎn)壓力）升溫時(shí)可以升華。升溫時(shí)可以升華。（ ）5.從水的相圖看，水結(jié)冰后體積會(huì)變大。從水的相圖看，水結(jié)冰后體積會(huì)

16、變大。2022-6-532內(nèi)容總結(jié)內(nèi)容總結(jié) 學(xué)會(huì)判斷一個(gè)系統(tǒng)的相數(shù)和組分?jǐn)?shù)；學(xué)會(huì)判斷一個(gè)系統(tǒng)的相數(shù)和組分?jǐn)?shù)； 學(xué)會(huì)分析水的相圖，利用水的相圖解學(xué)會(huì)分析水的相圖，利用水的相圖解決實(shí)際問(wèn)題；決實(shí)際問(wèn)題； 學(xué)會(huì)用克學(xué)會(huì)用克-克方程計(jì)算不同壓力下液體克方程計(jì)算不同壓力下液體的沸點(diǎn)。的沸點(diǎn)。2022-6-533課后任務(wù)課后任務(wù)l作業(yè)：作業(yè)：l1.請(qǐng)查閱二氧化碳單組份系統(tǒng)相圖，并與水的請(qǐng)查閱二氧化碳單組份系統(tǒng)相圖，并與水的相圖進(jìn)行比較，并解釋為什么干冰會(huì)直接升華相圖進(jìn)行比較，并解釋為什么干冰會(huì)直接升華而不是液化。而不是液化。l2.將玻璃燒杯裝滿水放在冰柜中冷凍，會(huì)將燒將玻璃燒杯裝滿水放在冰柜中冷凍，會(huì)將燒

17、杯杯“漲破漲破”，為什么？如果燒杯中裝的不是水，為什么？如果燒杯中裝的不是水而是其他液體（例如乙醇），冷凍凝固后會(huì)怎而是其他液體（例如乙醇），冷凍凝固后會(huì)怎樣？樣？2022-6-534課后任務(wù)課后任務(wù)l作業(yè)：作業(yè)：l4.生活中，用高壓鍋煮肉會(huì)在很短時(shí)間內(nèi)煮的生活中，用高壓鍋煮肉會(huì)在很短時(shí)間內(nèi)煮的熟爛，道理是什么？熟爛，道理是什么？l5.為什么二氧化碳滅火器使用時(shí)噴出的是粉末為什么二氧化碳滅火器使用時(shí)噴出的是粉末而不是液體？而不是液體？2022-6-535課后任務(wù)課后任務(wù)l下次課要解決的問(wèn)題：下次課要解決的問(wèn)題：l【問(wèn)題【問(wèn)題3-4】生活中常見(jiàn)到炎熱的夏天汽車(chē)在】生活中常見(jiàn)到炎熱的夏天汽車(chē)在高速公路行駛時(shí)間長(zhǎng)容易爆胎，自行車(chē)在夏天高速公路行駛時(shí)間長(zhǎng)容易爆胎，自行車(chē)在夏天太陽(yáng)下容易爆胎；氫氣球一旦脫離束縛會(huì)升空太陽(yáng)下容易爆胎；氫氣球一旦脫離束縛會(huì)升空等等，請(qǐng)說(shuō)明這些現(xiàn)象的原因。等等，請(qǐng)說(shuō)明這些現(xiàn)象的原因。2022-6-536課后任