氣體液體溶液第1頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月分子間作用力，減弱密度，降低

（有例外，分子本身所占體積的比例）等離子體(Plasma)玻色-愛因斯坦凝結(Bose-Einsteincondensatestates)物質的狀態(tài)：固體液體氣體第2頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月壓力體積溫度氣體常數(shù)摩爾數(shù)適用于：溫度較高或壓力較低時的稀薄氣體一、氣體理想氣體：分子不占有體積(忽略尺寸)，分子間作用力忽略不計。1理想氣體狀態(tài)方程PV

=nRT

（理想氣體狀態(tài)方程）幾種變化情況：波義耳(Boyle)定律：PV=衡量（T,n恒定）查理-蓋?呂薩克定律：V/T

=衡量（P,n恒定）阿伏加德羅(Avogadro)定律： V/n=

衡量（T,P恒定）第3頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月氣體狀態(tài)方程

的運用R的取值隨壓力單位的變化而不同

8.314kPa·dm3·mol-1·K-1

8.314J

·mol-1·K-18.314m3·Pa·mol-1·K-10.08206atm·dm3·mol-1·K-1

0.08206

atm·L

·mol-1·K-11.987cal

·mol-1·K-162.36L

·torr·mol-1·K-1第4頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月氣體方程的運用求分子量（摩爾質量）M

PV=(m/M)RT(n=m/M)求密度（r)

r=m/VP(m/r)=nRTr=P(m/n)/(RT)M=m/n

r=(PM)/(RT)第5頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月例題：計算摩爾質量

惰性氣體氙能和氟形成多種氟化物XeFx。實驗測定在80oC，15.6kPa時，某氣態(tài)氟化氙試樣的密度為0.899（g·dm-3)，試確定這種氟化氙的分子式。解：

求出摩爾質量，即可確定分子式。

設氟化氙摩爾質量為M，密度為r（g·dm-3)，質量為m(g)，R應選用8.31（kPa·dm3·mol-1·K-1）。第6頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月例題

∵

PV=nRT=(m/M)RT∴

M=(m/V)(RT/P)=r(RT/P)=(0.899×8.31×353)/15.6=169(g?mol-1)已知原子量Xe131,F19,

XeFx

∴131+19x=169

x=2∴這種氟化氙的分子式為：XeF2第7頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月2混合氣體分壓定律Ｔ、Ｖ一定，氣體Ａ：nA,PA=nA(RT/V)

氣體B：nB,PB=nB(RT/V)

Ｐ總=PA+PB=(nA+nB)(RT/V)

∵PA/Ｐ總=nA/(nA+nB)=nA/n總

∴

PA=（nA/n總）Ｐ總TVPAPBnBnA理想氣體Ａ、Ｂ的混合(A與B不反應)單獨混合后P總第8頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月混合氣體分體積定律Ｔ、P一定，

氣體Ａ：nA,VA=nA(RT/P)

氣體B

：nB,VB=nB(RT/P)

V總

=VA

+VB=(nA+nB)(RT/P)VA

/V總=nA/(nA+nB)=nA/n總

∴

VA=

(nA/

n總)V總

又∵PA/Ｐ總

=nA/

n總

（T,V一定）∴VA=

V總

(PA/Ｐ總)（T,P一定）TPVAVBnA理想氣體Ａ、Ｂ的混合單獨

nB混合后

V總P總=PVAVB第9頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月體積分數(shù)摩爾分數(shù)體積分數(shù)與摩爾分數(shù)的關系道爾頓（Dalton)分壓定律第10頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月例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11頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月例2

在58°C將某氣體通過一盛水容器，在100kPa

下收集該氣體1.00dm3。問：1.溫度不變，將壓力降為50.0kPa

時，氣體的體積是多少？2.溫度不變，將壓力增加到200kPa

時，氣體的體積是多少？3.壓力不變，將溫度升高到100°C

時，氣體的體積是多少？4.壓力不變，將溫度降至

10°C

時，氣體的體積是多少？解題思路1.該氣體與水蒸氣的混合氣體的總體積,n總不變，P1V1=P2V2

2.壓力增加會引起水蒸氣的凝聚，但該氣體的摩爾數(shù)沒有變化，可以用該氣體的分壓來計算總體積：P氣1V1=n氣RT

=

P氣2V23.n總不變，

V1/T1=V2/T2=常數(shù)溫度降低也會引起水蒸氣的凝聚，但該氣體的摩爾數(shù)沒有變化，可以用該氣體的分壓來計算總體積：

P氣1V1/T1=n氣R

=P氣2V2/T2第12頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月例2

在58°C將某氣體通過一盛水容器，在100kPa

下收集該氣體1.00dm3。問：1.溫度不變，將壓力降為50.0kPa

時，氣體的體積是多少？2.溫度不變，將壓力增加到200kPa

時，氣體的體積是多少？3.壓力不變，將溫度升高到100°C

時，氣體的體積是多少？4.壓力不變，將溫度降至10°C

時，氣體的體積是多少？解：1.P1V1=P2V2

100×1.00=50.0V2V2=

2.00(dm3)2.58°C時，P水

=18.1kPa,P氣體

=(100-18.1)kPa

V2

=(P氣1×V1)/P氣2=((100-18.1)

×1.00)/(200-18.1)=0.450

(dm3)3.V1/T1=V2/T21.00/(273+58)=V2/(273+100)V2=

1.13(dm3)4.P1V1/T1=P2V2/T210°C時P水=1.23kPa,P氣體=(100-1.23)kPa(100-1.23)V2/(273+10)=((100-18.1)×1.00)/(273+58)

V2=

0.709(dm3)第13頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月3實際氣體與VanderWaals方程理想氣體：

PV=nRT

實際氣體:

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：沸點愈高與理想狀態(tài)偏差愈大第14頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月溫度愈升高，愈接近理想氣體

N2第15頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月不同氣體的比較（1摩爾,300K)第16頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月氣體Z-P圖的討論常壓常溫下，沸點低的氣體，接近理想氣體起初增加壓力時，對于分子量較大的分子，分子間作用力增加占主導，使得

Z<1增加較大壓力時，分子的占有體積占主導，使得

Z>1第17頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月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的摩爾體積第18頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月a和b,似與分子間作用力及其分子的質量有關。第19頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月Graham氣體擴散定律擴散——在同溫同壓下，氣體的擴散速度與氣體密度的平方根成反比。Vi

(1/

i)1/2

，較重氣體的擴散速度較慢。

VA/VB=(

B/

A)1/2=(MB/MA)1/2U為擴散速度；d為密度；M為分子量；1、2為不同氣體第20頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月習題與思考題室溫下，將1.0atm、10dm3

的H2

與1.0atm、20dm3

的N2

在40dm3

容器中混合，求：H2

、N2的分壓、分體積、及摩爾比。在20°C、

99kPa下，用排水取氣法收集1.5dm3

的O2,問：需多少克KClO3

分解？

2KClO3=2KCl+3O2(查水（20°C）的蒸氣壓為2.34kPa)第21頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月習題與思考題解答解：

1）求分壓

T一定，n不變（混合前后）

P1V1=P2V2

1.0×10=×40=0.25(atm)

1.0×20=×40=0.5(atm)2）求分體積

VA=

V總

(PA/Ｐ總)

=×=40×=13(dm3)=×=40×0.5/0.75=27(dm3)

3）求摩爾比

==0.25/0.5=0.5第22頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月習題與思考題解答2.解2KClO3=2KCl+3O2

2/31

=RT

=99–2.34=96.7(kPa)

===0.060(mol)

=2/3需KClO3

=2/3×=2/3×0.0595×122.5=4.9(克）第23頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月二液體氣體的液化問題：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：·冬天帶眼鏡進屋時，鏡片會變得模糊。

·家庭用液化氣，主要成分是丙烷、丁烷，加壓后變成液體儲于高壓鋼瓶里，打開開關（減壓）后即氣化。

但有時鋼瓶還很重卻不能點燃。是因為C5H12

或C6H14等級烷烴室溫時不能氣化所致。溫度壓力氣體性質Tc以下，均可第24頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月臨界現(xiàn)象Tb

（沸點）

<

室溫Tc

<

室溫，室溫下加壓不能液化Tb<

室溫，Tc>

室溫，室溫下加壓可液化Tb>

室溫Tc>

室溫，在常溫常壓下為液體?第25頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月臨界常數(shù)：臨界溫度Tc:

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

臨界溫度時，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。均與分子間作用力及分子質量有關。第26頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月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)。敞口容器干涸吸熱過程分子的動能：紅色：大黑色：中藍色：低第27頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月氣體分子的動能分布

與蒸發(fā)的關系分子的份數(shù)分子的動能蒸發(fā)所需分子的最低動能第28頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月2.液體的氣化：蒸發(fā)與

沸騰蒸發(fā)冷凝

“動態(tài)平衡”恒溫分子的動能：紅色：大黑色：中藍色：低飽和蒸氣壓：與液相處于動態(tài)平衡的這種氣體叫飽和蒸氣，它的壓力叫飽和蒸氣壓，簡稱蒸氣壓。飽和蒸氣壓的特點：1.溫度恒定時，為定值；2.氣液共存時，不受量的變化；3.不同的物質有不同的數(shù)值。蒸發(fā)：密閉容器第29頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月沸騰:帶活塞容器，活塞壓力為P沸點與外界壓力有關。外界壓力等于101kPa(1atm)時的沸點為正常沸點，簡稱沸點。

當溫度升高到蒸氣壓與外界氣壓相等時，液體就沸騰，這個溫度就是沸點。熱源沸騰是在液體的表面和內部同時氣化。2.液體的氣化：蒸發(fā)與

沸騰第30頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月例：水的沸點為100°C，但在高山上，由于大氣壓降低，沸點較低，飯就難于煮熟。

而高壓鍋內氣壓可達到約10atm，水的沸點約在180°C左右，飯就很容易煮爛?！斑^熱”液體：溫度高于沸點的液體稱為過熱液體，易產生爆沸。

蒸餾時一定要加入沸石或攪拌，以引入小氣泡，產生氣化中心，避免爆沸。第31頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月蒸氣壓曲線:曲線為氣液共存平衡線；曲線左側為液相區(qū)；右側為氣相區(qū)。

蒸氣壓溫度正常沸點2.液體的氣化：蒸發(fā)與

沸騰第32頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月水及二氧化碳的相圖：左圖(a):

A

正常沸點；B

凝固點；D

臨界點:218atm,374°C;三相點：0.0098°C,4.58torr(6.10×102Pa)。

壓力溫度CO2常壓下能以液體存在嗎？2.液體的氣化：蒸發(fā)與

沸騰第33頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月3.蒸氣壓的計算蒸氣壓的對數(shù)與的直線關系:lgp=A/T+BA=-(Hvap)/2.303RHvap

為氣體的摩爾蒸發(fā)熱

×103/K-1第34頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月3.蒸氣壓的計算（描述氣-液平衡）克拉佩龍-克勞修斯Clapeyron-Clausius方程:

lgp=-(Hvap)/2.303RT+B溫度T1

時，lgp1=-(