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二、固體的分類晶體(石英、方解石等)非晶體(松香、瀝青等)在氣體中分子運(yùn)動(dòng)占主導(dǎo)地位,分子力是從屬的,分子處于無(wú)序狀態(tài)。在固體中分子力占主導(dǎo)地位,分子運(yùn)動(dòng)是從屬的。三、晶體的宏觀特征和內(nèi)在結(jié)構(gòu)美麗的水晶晶體
晶體最引人注目的特征是其美麗的對(duì)稱性。一、固體的微觀結(jié)構(gòu)1.固體的宏觀特征:(1)相應(yīng)晶面間夾角不變(2)有解理面晶體易于斷裂的面※(3)有確定的熔點(diǎn)(4)各向異性沿不同方向物理性質(zhì)不同
晶體單晶體多晶體具有晶體的宏觀特征具有確定的熔點(diǎn)(由體積很小的單晶體構(gòu)成)
非晶體無(wú)固定形狀及確定熔點(diǎn),各向同性水晶晶體明礬方解石晶體2.晶體的微觀結(jié)構(gòu)分子排列周期性對(duì)稱性
晶體的空間點(diǎn)陣:用點(diǎn)代表粒子的質(zhì)心,粒子質(zhì)心位置的結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)排列周期性對(duì)稱性空間點(diǎn)陣結(jié)點(diǎn)的總體晶體的空間點(diǎn)陣排列已經(jīng)由X射線實(shí)驗(yàn)所證實(shí)
晶體外觀的對(duì)稱性反映了內(nèi)在的結(jié)構(gòu),即分子排列的對(duì)稱性。3、晶體中粒子的相互作用由于固體中分子力占主導(dǎo)地位,使原子排列成整齊晶格,每個(gè)格點(diǎn)都是原子的平衡位置。固體中的原子不能遠(yuǎn)離各自的平衡位置,只能圍繞它們作微小振動(dòng)(簡(jiǎn)諧振動(dòng))。各振動(dòng)不是相互獨(dú)立的,而是全部耦在一起。四、晶體中粒子的結(jié)合力(化學(xué)鍵)1.離子鍵—
離子晶體(正、負(fù)離子構(gòu)成空間點(diǎn)陣)2.共價(jià)鍵—
原子晶體(原子間共用電子對(duì))大多數(shù)晶體是幾種鍵共同作用的結(jié)果。3.范德瓦耳斯鍵—
分子晶體(分子間有弱引力)4.金屬鍵—
金屬晶體(自由電子)5.氫鍵(極性分子力介于范氏鍵和離子鍵間)
(與氣體相似)例如:金剛石、石墨,同是碳原子組成石墨:金剛石:共價(jià)鍵—
較堅(jiān)固金屬鍵(一個(gè)電子為層中全部原子共有)—
能導(dǎo)電共價(jià)鍵(每個(gè)碳原子有三個(gè)電子以共價(jià)鍵與周圍三個(gè)原子相互作用)—
不易斷裂范氏鍵(層與層之間的結(jié)合)—
力弱易滑動(dòng)
在分子力和分子運(yùn)動(dòng)的競(jìng)爭(zhēng)中,液態(tài)是二者勢(shì)均力敵的狀態(tài)。液態(tài)介于氣體與固體之間。研究液態(tài)的辦法
(1)稠密的實(shí)際氣體(用范德瓦耳斯方程得一些定性數(shù)量級(jí)概念)(2)瀕臨瓦解的晶格(結(jié)構(gòu)方面更像非晶態(tài)固體)液體的微觀結(jié)構(gòu)(1)分子的排列小區(qū)域內(nèi)短時(shí)間內(nèi)規(guī)則排列,而小區(qū)域間無(wú)序排列.五、液體的微觀結(jié)構(gòu)(2)分子的熱運(yùn)動(dòng)分子在某平衡位置附近在定居時(shí)間內(nèi)作微小振動(dòng)
相:
物理性質(zhì)均勻的部分。單相系為整個(gè)系統(tǒng)各處性質(zhì)均勻;復(fù)相系為系統(tǒng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上不同的各自均勻的部分組成。組元:
系統(tǒng)中所含的一種化學(xué)成分。有單元二相系、二元單相系等。例如,水和水蒸氣為單元二相系;水和酒精混合物為二元單相系。相變:
系統(tǒng)的各相之間的轉(zhuǎn)變。一級(jí)相變的普遍特征一級(jí)相變:
(a)系統(tǒng)體積有顯著變化;
(b)有相變潛熱。二級(jí)相變:
過(guò)程中定壓熱容、定壓膨脹系數(shù)等發(fā)生突變,而體積不變,沒(méi)有相變潛熱。相變潛熱:
單位質(zhì)量的物質(zhì)從一個(gè)相變轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑴囟鹊牧硪粋€(gè)相的過(guò)程中,所吸收或放出的熱量。由熱力學(xué)第一定律
,在等壓、等溫下,相變潛熱為:
氣液相變汽化:
由液相轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀?,包含蒸發(fā)與沸騰。蒸發(fā)發(fā)生在液體表面,在任何溫度下都可以進(jìn)行;沸騰發(fā)生在液體內(nèi)部,對(duì)應(yīng)沸點(diǎn)。
飽和蒸汽:
處于氣液兩相平衡時(shí)的蒸汽。
(1)飽和蒸汽壓與蒸汽體積無(wú)關(guān);
(2)飽和蒸汽壓隨溫度升高而增加;
(3)飽和蒸汽壓與物質(zhì)種類有關(guān);
(4)飽和蒸汽壓與液面彎曲情況有關(guān)。
飽和蒸汽壓:
氣液兩相平衡時(shí)蒸汽的壓強(qiáng)。
過(guò)飽和:
蒸汽壓超過(guò)平面上飽和蒸汽壓幾倍以上也不凝結(jié)的現(xiàn)象。
沸騰:
液體沸騰時(shí)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)的溫度。(1)沸點(diǎn)隨液面上壓強(qiáng)增大而升高;(2)沸點(diǎn)與液體種類有關(guān)。沸騰條件:
沸騰前,,隨著溫度升高,飽和蒸汽壓升高,體積增大。當(dāng)飽和增氣壓增到與相等時(shí),氣泡平衡被打破,靠浮力上升破裂,放出里面的飽和蒸汽。
固液相變
溶解、凝固或結(jié)晶、熔點(diǎn)、溶解熱
。
溶解過(guò)程微觀解釋:
固體點(diǎn)陣排列對(duì)應(yīng)于勢(shì)能最小,固體吸熱之初,溫度升高,固體粒子能量增加到一定程度(熔點(diǎn))可擺脫束縛,點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)解體,從而固體變?yōu)橐后w。溫度不變是因?yàn)槲盏臒釒缀跞坑糜谠黾酉嗷プ饔媚堋?/p>
固液相變沒(méi)有臨界態(tài),原因在于固、液的各向同性,不能連續(xù)變化,而且溶解曲線的斜率比汽化曲線的斜率大。實(shí)際氣體的等溫線一、范得瓦爾斯
曲線:ABEGFCD
二、范得瓦爾斯等溫線為氣體實(shí)驗(yàn)等溫線比較
1、相同點(diǎn):
(1)臨界等溫線以上的等溫線,比較一致;
(2)AB
段相當(dāng)未飽和蒸汽,CD
段相當(dāng)于液體,比較一致;
(3)氣態(tài)、汽態(tài)和液態(tài)三個(gè)區(qū)域
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