教案基礎(chǔ)知識(shí)第一頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日§1物質(zhì)的狀態(tài)：固體

液體

氣體

等離子體（Plasma）

分子間作用力:

減弱

密度:

降低

（有例外）

（分子本身所占體積的比例）第二頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日§1-1

氣體2.理想氣體人們將符合理想氣體狀態(tài)方程式pV=nRT的氣體，稱為理想氣體。分子體積與氣體體積相比可以忽略不計(jì)分子之間沒(méi)有相互吸引力分子之間及分子與器壁之間發(fā)生的碰撞

不造成動(dòng)能損失----彈性碰撞1.氣體的最基本特征

具有可壓縮性和擴(kuò)散性。第三頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日3.理想氣體的狀態(tài)方程式波義爾定律：當(dāng)n和T一定時(shí)，氣體的V與p成反比

V∝1/p

（1）查理-蓋呂薩克定律：n和p一定時(shí)，V與T成正比

V∝T（2）阿佛加德羅定律：p與T一定時(shí)，V和n成正比

V∝n（3）以上三個(gè)經(jīng)驗(yàn)定律的表達(dá)式合并得V∝nT/p(4)實(shí)驗(yàn)測(cè)得（4）的比例系數(shù)是R，于是得到理想氣體狀態(tài)方程式:

pV=nRT

(5)適用于：溫度較高、壓力較低時(shí)的稀薄氣體第四頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日pV=nRT

R----

摩爾氣體常量在STP下，p=101.325kPa,T=273.15Kn=1.0mol時(shí),Vm=22.414L=22.414×10-3m3R=8.314kPaLK-1mol-1理想氣體狀態(tài)方程式

=0.0821atm·dm3·mol-1·K-1注意：R的取值，P、V、n、T單位之間關(guān)系

第五頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日1.計(jì)算p，V，T，n四個(gè)物理量之一2.氣體摩爾質(zhì)量的計(jì)算M=Mrgmol-1理想氣體狀態(tài)方程式的應(yīng)用適用于高溫低壓下的真實(shí)稀薄氣體pV=nRT第六頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日==m/V3.氣體密度的計(jì)算第七頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日組分氣體：

理想氣體混合物中每一種氣體叫做組分氣體。分壓：組分氣體B在相同溫度下占有與混合氣體相同體積時(shí)所產(chǎn)生的壓力，叫做組分氣體B的分壓。4.混合氣體分壓定律及其應(yīng)用第八頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日分壓定律：

混合氣體的總壓等于混合氣體中各組分氣體分壓之和。

p=p1+p2+

或p=

pB

n=n1+n2+

第九頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日分壓的求解：xBB的摩爾分?jǐn)?shù)第十頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日混合氣體分壓定律的應(yīng)用

思考題：在20°C、99kPa下，用排水取氣法收集1.5dm3

的

O2,問(wèn)：需多少克KClO3

分解？

2KClO3=2KCl+3O2

(查水（20°C）的蒸氣壓為2.34kPa)第十一頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日例題：某容器中含有NH3、O2、N2等氣體的混合物。取樣分析后，其中n(NH3)=0.320mol，n(O2)=0.180mol，n(N2)=0.700mol?；旌蠚怏w的總壓p=133.0kPa。試計(jì)算NH3氣體的分壓。解：n=n(NH3)+n(O2)+n(N2)=1.200mol=0.320mol+0.180mol+0.700molp(NH3)=

[n(NH3)/n]p第十二頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日分體積：

混合氣體中某一組分B的分體積VB是該組份單獨(dú)存在并具有與混合氣體相同溫度和壓力時(shí)所占有的體積。5.混合氣體分體積定律第十三頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日V=V1+V2

+pnRT=—稱為B的體積分?jǐn)?shù)ppBBj=VVxppBBBBj===,第十四頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日例1

A、B兩種氣體在一定溫度下，在一容器中

混合，混合后下面表達(dá)式是否正確？PAVA=nARTPV

=nARTPVA=nARTPAV

=nARTPA(VA+VB)=nART(PA+PB)

VA=nART否否是是是是P總V分=P分V總=n分RT第十五頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日6.實(shí)際氣體與VanderWaals方程

理想氣體：

PV=nRT

實(shí)際氣體:

Z=(PV)/(nRT)Z

稱為壓縮系數(shù)Z=1為理想氣體分子間作用力：Z<1（內(nèi)聚力使P減小）分子占有體積：Z>1（V增大）

偏離理想氣體的程度，取決于：

1.溫度：T增加，趨向于理想氣體2.壓力：P減小，趨向于理想氣體3.氣體的性質(zhì)：沸點(diǎn)愈高與理想狀態(tài)偏差愈大第十六頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日溫度愈升高，愈接近理想氣體N2第十七頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日不同氣體的比較（1摩爾,300K)

第十八頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日氣體Z-P圖的討論常壓常溫下，沸點(diǎn)低的氣體，接近理想氣體起初增加壓力時(shí)，對(duì)于分子量較大的分子，分子間作用力增加占主導(dǎo)，使得Z<1增加較大壓力時(shí)，分子的自身體積占主導(dǎo)，使得Z>1第十九頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日VanderWaals方程

(P+an2/V2)(V-nb)=nRT

其中，a、b為范德華常數(shù)

a

用于校正壓力，是與分子間作用力有關(guān)的常數(shù)，分子間作用力與氣體濃度的平方成正比

b

約等于氣體凝聚為液體時(shí)的摩爾體積第二十頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日VanDerwaalsa和b似與分子間作用力及其分子的質(zhì)量有關(guān)。第二十一頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日7.氣體擴(kuò)散定律(自學(xué))同溫同壓下某種氣態(tài)物質(zhì)的擴(kuò)散速度與其密度的平方根成反比，這就是氣體擴(kuò)散定律氣體分子的速率分布和能量分布（自學(xué)）

掌握氣體分子的速率和能量分布曲線與溫度關(guān)系第二十二頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日氣體的液化問(wèn)題：1）是否所有氣體都可以液化？2）什么樣的條件下可以液化？例：·

冬天帶眼鏡進(jìn)屋時(shí)，鏡片會(huì)變得模糊。

·

家庭用液化氣，主要成分是丙烷、丁烷，加壓后變成液體儲(chǔ)于高壓鋼瓶里，打開時(shí)減壓即氣化。

但有時(shí)鋼瓶還很重卻不能點(diǎn)燃。是因?yàn)镃5H12

或C6H14等級(jí)烷烴室溫時(shí)不能氣化。溫度壓力氣體性質(zhì)Tc以下，均可§1-2

液體第二十三頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日臨界現(xiàn)象Tb

（沸點(diǎn)）

<

室溫Tc

<

室溫，室溫下加壓不能液化Tb<

室溫，Tc>

室溫，室溫下加壓可以液化Tb>

室溫Tc>

室溫，在常溫常壓下為液體第二十四頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日

幾個(gè)臨界常數(shù)：臨界溫度Tc:

每種氣體液化時(shí)，各有一個(gè)特定溫度叫臨界溫度。在Tc以上，無(wú)論怎樣加大壓力，都不能使氣體液化。臨界壓力Pc:

臨界溫度時(shí)，使氣體液化所需的最低壓力叫臨界壓力。臨界體積Vc:

在Tc和Pc條件下，1mol氣體所占的體積叫臨界體積。臨界常數(shù)主要與分子間作用力及分子質(zhì)量有關(guān)。第二十五頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日2.液體的氣化：蒸發(fā)

與

沸騰蒸發(fā):液體表面的氣化現(xiàn)象叫蒸發(fā)（evaporation)。敞口容器完全蒸發(fā)干涸吸熱過(guò)程分子的動(dòng)能：紅色：大黑色：中藍(lán)色：低第二十六頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日2.液體的氣化：蒸發(fā)與沸騰蒸發(fā):密閉容器蒸發(fā)冷凝

“動(dòng)態(tài)平衡”恒溫分子的動(dòng)能：紅色：大黑色：中藍(lán)色：低飽和蒸氣壓：與液相處于動(dòng)態(tài)平衡的這種氣體叫飽和蒸氣，它的壓力叫飽和蒸氣壓，簡(jiǎn)稱蒸氣壓。飽和蒸氣壓的特點(diǎn)：1.溫度恒定時(shí)，為定值；2.氣液共存時(shí)，不受量的變化；3.不同的物質(zhì)有不同的數(shù)值。第二十七頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日2.液體的氣化：蒸發(fā)與沸騰沸騰:帶活塞容器，活塞壓力為P沸點(diǎn)與外界壓力有關(guān)。外界壓力等于101kPa(1atm)時(shí)的沸點(diǎn)為正常沸點(diǎn)，簡(jiǎn)稱沸點(diǎn)。

當(dāng)溫度升高到蒸氣壓與外界氣壓相等時(shí)，液體就沸騰，這個(gè)溫度就是沸點(diǎn)。熱源沸騰是在液體的表面和內(nèi)部同時(shí)氣化。第二十八頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日例：水的沸點(diǎn)為100°C，但在高山上，由于大氣壓降低，沸點(diǎn)較低，飯就難于煮熟。

而高壓鍋內(nèi)氣壓可達(dá)到約10atm，水的沸點(diǎn)約在180°C左右，飯就很容易煮爛?！斑^(guò)熱”液體：溫度高于沸點(diǎn)的液體稱為過(guò)熱液體，易產(chǎn)生爆沸。

蒸餾時(shí)一定要加入沸石或攪拌，以引入小氣泡，產(chǎn)生氣化中心，避免爆沸。第二十九頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日3.蒸氣壓的計(jì)算蒸氣壓的對(duì)數(shù)與的直線關(guān)系:lgp=A/T+BA=-(Hvap)/2.303RHvap

為氣體的摩爾蒸發(fā)熱×103/K-1第三十頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日3.蒸氣壓的計(jì)算Clapeyron-Clausius方程:

lgp=-(Hvap)/2.303RT+B溫度T1

時(shí)，lgp1=-(Hvap)/2.303RT1+B溫度T2

時(shí),

lgp2=-(Hvap)/2.303RT2+B兩式相減，得

lgp2

–

lgp1=-(Hvap)/2.303R（1/T2–

1/T1）或

lg(p2

/

p1)=Hvap/2.303R[(T2–

T1)/T2?T1]應(yīng)用：1）計(jì)算液體的摩爾蒸發(fā)熱；2)求某T下蒸氣壓注意R的單位與Hvap的單位一致。第三十一頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日§1-3固體1晶體與非晶體晶體與非晶體的不同點(diǎn)（a）可壓性和擴(kuò)散性均不同（b）晶體有固定的外形，非晶體沒(méi)有（c）晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有（d）晶體有各向異性，非晶體則是各向同性的2晶體類型：

分子晶體、離子晶體、原子晶體、金屬晶體第三十二頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日3晶體的外形－－七大晶系第三十三頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日4晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（1）十四種晶格三斜P單斜P單斜C正交P正交C正交I正交F第三十四頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日四方P四方F三方P六方P立方P立方F立方I第三十五頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日§2

溶液一、溶液的基礎(chǔ)知識(shí)回顧

溶液的定義及其濃度表示方法（自習(xí)）二、溶解度原理

1溶解度原理及其一般規(guī)律

2亨利(Henry)定律

三、非電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性1依數(shù)性的定義及其適用范圍2蒸氣壓下降－拉烏爾(Raoult)定律3沸點(diǎn)升高4凝固點(diǎn)下降5滲透壓6依數(shù)性的應(yīng)用

第三十六頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日一、溶液的基礎(chǔ)知識(shí)回顧

1溶液的定義及其分類（自習(xí)）

1)溶液：以分子、原子或離子狀態(tài)分散于另一種物質(zhì)中所構(gòu)成的均勻而又穩(wěn)定的體系。2)分類：a氣態(tài)溶液；b液態(tài)溶液；c固態(tài)溶液。其中液態(tài)溶液常用（溶質(zhì)＋溶劑）

注意：酒精溶于水，液體的總體積減小（常識(shí)積累－－開心詞典）。

2溶液濃度的表示方法（自習(xí)）

1)質(zhì)量百分比濃度：(溶質(zhì)質(zhì)量/溶液質(zhì)量)x%2)質(zhì)量摩爾濃度：m＝(溶質(zhì)的物質(zhì)量/溶劑的質(zhì)量)

mol/kg3)摩爾分?jǐn)?shù)濃度：xi＝ni/n總

4)物質(zhì)的量濃度：ci＝ni/V總mol/dm3

第三十七頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日二、溶解度原理

溶解度原理及其一般規(guī)律

1)原理：只是經(jīng)驗(yàn)理論“相似著相溶”，其中“相似者”是指溶質(zhì)與溶劑在結(jié)構(gòu)或極性上的相似。

2)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律：

a液－液相溶：如含有OH的液體易溶于水，但如有機(jī)醇隨著碳鏈增加，越難溶于水。

b固－液溶解：非極性或弱極性固態(tài)物質(zhì)難溶于強(qiáng)極性溶劑（水）；同溶劑中，低熔點(diǎn)的固體比類似結(jié)構(gòu)的高熔點(diǎn)物質(zhì)易溶解。

c氣－液溶解：同溶劑中，高沸點(diǎn)的氣體比低沸點(diǎn)的氣體溶解度大；與氣體溶質(zhì)近似分子間力的溶劑為較佳溶劑。

第三十八頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日溶解度－溫度曲線第三十九頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日

2亨利(Henry)定律

Henry定律：在中等壓強(qiáng)時(shí)，氣體的溶解度與液面上氣相中該氣體的分壓成正比。

ci=Kpi

其中，ci為第i種氣體在液體內(nèi)的濃度；pi為液面上第i種氣體的分壓；K為亨利常數(shù)。如含CO2氣體的飲料

注：壓強(qiáng)對(duì)液體和固體的溶解度影響小。第四十頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日三、非電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性

1依數(shù)性的定義及其適用范圍

1)依數(shù)性：稀溶液的某些性質(zhì)主要取決于其中所含溶質(zhì)粒子的數(shù)目而與溶質(zhì)的本身性質(zhì)無(wú)關(guān)，包括溶液的蒸汽壓下降、沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)（冰點(diǎn)）下降和滲透壓。

2)適用范圍：依數(shù)性規(guī)律一般只適用于非電介質(zhì)稀溶液。

2蒸氣壓下降－－拉烏爾(Raoult)定律

在一定溫度下，稀溶液的蒸氣壓等于純?nèi)軇┑恼魵鈮号c溶劑摩爾分?jǐn)?shù)的乘積；或難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓下降值P

和溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成正比。

P=PAo

.

XA;XA+XB=1;P=PAo

.

XB

注：a)適用于非電解質(zhì)的稀溶液；b)無(wú)相互作用的理想溶液。理想溶液：P=PA+PB=PAo

.

XA+PBo

.

XB(了解，物理化學(xué)）第四十一頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日含有非揮發(fā)性溶質(zhì)的溶液其沸點(diǎn)總是高于純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)。TA=KA

.

mBKA是溶劑的摩爾沸點(diǎn)上升常數(shù)mB是溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度mol/kgTA是溶劑沸點(diǎn)上升數(shù)值注：常用于測(cè)定溶質(zhì)的分子量3沸點(diǎn)升高第四十二頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日

4凝固點(diǎn)下降含有非揮發(fā)性溶質(zhì)的稀溶液，其凝固點(diǎn)下降與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比。Tf=Kf

.

mBKf是溶劑的摩爾凝固點(diǎn)降低常數(shù)mB是溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度mol/kgTf是溶液凝固點(diǎn)下降數(shù)值注：a)只要有溶質(zhì)就使純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)降低；b)測(cè)定溶質(zhì)的分子量第四十三頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日

5滲透壓

膜兩邊的靜壓強(qiáng)為滲透壓；“一般稀溶液的滲透壓與溶液的濃度和溫度的關(guān)系同理想氣體方程式一致”

=nRT/V=cRT

其中為滲透壓；V是溶液體積；n是物質(zhì)量mol，

c是濃度mol/dm3；R是氣體常數(shù)；T是絕對(duì)溫度。6依數(shù)性的應(yīng)用

1)測(cè)定分子的摩爾質(zhì)量2)測(cè)定化學(xué)式3）制作防凍劑和致冷劑4)配制等滲輸液（如葡萄糖液等）第四十四頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日

例1.一種化合物含有碳40.00％，氫6.6％，氧53.33％，實(shí)驗(yàn)表明，9.00克這種化合物溶解于500克水中，水的沸點(diǎn)上升了0.0510oC。求它的（1）實(shí)驗(yàn)式；（2）分子量；（3）分子式

解:(1)設(shè)實(shí)驗(yàn)室為CxHyOz，則有：

x:y:z=(40.00/12):(6.6/1):(53.33/16)

1:2:1

因而該化合物的實(shí)驗(yàn)式為CH2O

(2)TA=KA

.

mB

已知TA＝0.0510；KA＝0.518（Kf＝1.86，常識(shí)記?。?/p>

mB＝1000x9.00/(500xM)（注意質(zhì)量單位kg)

可求得M=183（3）設(shè)分子式為（CH2O）n，可解n6

因而其分子式為：C6H12O6第四十五頁(yè)，共四十八頁(yè)，2022年，8月28日

例2.為了防止水在儀器內(nèi)凍結(jié)，可在水里面加入甘油。如需使其冰點(diǎn)下降至－2.00oC，則在每100