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1、物化(whu)下册重点第1页/共43页第一页，共44页。第八章 1.电导率，摩尔电导率的意义以及它们(t men)与溶液浓度的关系 2.掌握离子独立移动定律 3.掌握迁移数与摩尔电导率，离子电迁移率之间的关系，能熟练的进行计算 4.理解电解质的离子平均活度，平均活度因子的意义第2页/共43页第二页，共44页。第九章 1.电池的书面表示(biosh)方法，正确写出电池反应和电极反应 2.掌握能斯特方程计算电极电势和电池电动势的方法 3.了解电动势产生的机理和氢标准电极的作用 4.掌握热力学与电化学之间的联系第3页/共43页第三页，共44页。第十章 1.分解电压(diny) 2.极化现象，超电势
2、3.金属防腐的办法第4页/共43页第四页，共44页。第十一章1.宏观动力学的基本概念（反应速率的表达法，什么是基元反应和非基元反应，反应级数，反应分子数和速率常数）2.掌握简单级数反应（如一级二级和零级）的特点(tdin)，不但会从实验数据利用各种方法判断反应级数，还要能熟练的利用速率方程计算速率常数，半衰期等。3.掌握三种典型的复杂反应（对峙平行和连续）以及链反应的特点(tdin)4.熟练的运用Arrhenius公式计算活化能第5页/共43页第五页，共44页。第十二章 1.碰撞理论和过渡态理论的模型和优缺点。 2.溶液反应的特点(tdin)和溶剂对反应的影响，原盐效应。 3.光反应的基本定律
3、，光化学反应与热化学反应的区别，掌握量子产率的计算。 4.了解催化剂与催化作用第6页/共43页第六页，共44页。第十三章 1.表面张力和表面吉布斯自由能的概念。 2.明确弯曲表面的附加压力产生的原因及与曲率半径的关系。 3.润湿过程的三大类，接触角与润湿方程。 4.理解什么叫表面活性剂，了解它在表面上的定向排列和降低吉布斯自由能的情况(qngkung)。 5.气固表面吸附本质，Langmuir方程和BET方程，物理吸附和化学吸附的区别。第7页/共43页第七页，共44页。第十四章 1.胶体分散系统的大概分类，憎液溶胶的结构。 2.憎液溶胶在动力性质，光学性质，电学性质方面(fngmin)的特点。
4、第8页/共43页第八页，共44页。13.8 固体表面(biomin)的吸附吸附现象的本质化学吸附和物理吸附固体表面的特点吸附等温线Langmuir等温式BET多层吸附公式化学吸附热影响气-固界面吸附的主要因素固体在溶液中的吸附吸附等温线第9页/共43页第九页，共44页。固体(gt)表面的特点 固体表面(biomin)上的原子或分子与液体一样，受力也是不均匀的，所以固体表面(biomin)也有表面(biomin)张力和表面(biomin)能 固体(gt)表面的特点是： 1固体表面分子（原子）移动困难，只能靠吸附来降低表面能 2固体表面是不均匀的 ，不同类型的原子的化学行为、吸附热、催化活性和表面
5、态能级的分布都是不均匀的。 3固体表面层的组成与体相内部组成不同 第10页/共43页第十页，共44页。固体(gt)表面的特点固体的表面(biomin)结构平台附加原子台阶附加原子扭结原子单原子台阶平台空位第11页/共43页第十一页，共44页。吸附(xf)等温线 当气体或蒸汽在固体表面(biomin)被吸附时，固体称为吸附剂，被吸附的气体称为吸附质。 常用(chn yn)的吸附剂有：硅胶、分子筛、活性炭等。 为了测定固体的比表面，常用的吸附质有：氮气、水蒸气、苯或环己烷的蒸汽等。第12页/共43页第十二页，共44页。吸附(xf)量的表示 吸附量通常(tngchng)有两种表示方法：(2)单位质量
6、的吸附(xf)剂所吸附(xf)气体物质的量(1)单位质量的吸附剂所吸附气体的体积体积要换算成标准状况(STP)第13页/共43页第十三页，共44页。吸附量与温度、压力(yl)的关系 对于一定的吸附剂与吸附质的系统，达到(d do)吸附平衡时，吸附量是温度和吸附质压力的函数，即： 通常固定(gdng)一个变量，求出另外两个变量之间的关系，例如：(1)T =常数，q = f (p)，称为吸附等温式(2)p =常数，q = f (T)，称为吸附等压式(3)q =常数，p = f (T)，称为吸附等量式第14页/共43页第十四页，共44页。吸附(xf)等温线q1q2q3q/sp p吸附吸附(xf)(x
7、f)等温线等温线 样品(yngpn)脱附后，设定一个温度，如253 K，控制吸附质不同压力，根据石英弹簧的伸长可以计算出相应的吸附量，就可以画出一根253 K的吸附等温线，如图所示 用相同的方法，改变吸附恒温浴的温度，可以测出一组不同温度下的吸附等温线。第15页/共43页第十五页，共44页。氨在炭上的吸附(xf)等温线50100150255075100/kPap第16页/共43页第十六页，共44页。从吸附(xf)等温线画出等压线和等量线/KT03004005010015051050100/k Pap30035040045050257531/(cmg )q2520101007550/KTp /
8、k Pa第17页/共43页第十七页，共44页。吸附(xf)等温线的类型 从吸附等温线可以反映出吸附剂的表面性质(xngzh)、孔分布以及吸附剂与吸附质之间的相互作用等有关信息。 常见的吸附等温线有如下(rxi)5种类型：(图中p/ps称为比压，ps是吸附质在该温度时的饱和蒸汽压，p为吸附质的压力)第18页/共43页第十八页，共44页。吸附(xf)等温线的类型adV1.0/sp p() 在2.5 nm 以下微孔(wi kn)吸附剂上的吸附等温线属于这种类型。 例如78 K时 N2 在活性炭上的吸附(xf)及水和苯蒸汽在分子筛上的吸附(xf)。第19页/共43页第十九页，共44页。吸附(xf)等温
9、线的类型adV1.0/sp p() 常称为(chn wi)S型等温线。吸附剂孔径大小不一，发生多分子层吸附。 在比压接近(jijn)1时，发生毛细管凝聚现象。第20页/共43页第二十页，共44页。吸附(xf)等温线的类型adV1.0/sp p() 这种类型较少见(sho jin)。当吸附剂和吸附质相互作用很弱时会出现这种等温线。 如 352 K 时，Br2在硅胶(u jio)上的吸附属于这种类型。第21页/共43页第二十一页，共44页。吸附(xf)等温线的类型adV1.0/sp p() 多孔吸附剂发生多分子层吸附时会有这种等温线。在比压较高时，有毛细凝聚(nngj)现象。 例如(lr)在323
10、 K时，苯在氧化铁凝胶上的吸附属于这种类型。第22页/共43页第二十二页，共44页。吸附(xf)等温线的类型adV1.0/sp p()发生多分子(fnz)层吸附，有毛细凝聚现象。 例如373 K时，水汽在活性炭上的吸附属于(shy)这种类型。第23页/共43页第二十三页，共44页。Langmuir吸附(xf)等温式 Langmuir吸附等温式描述了吸附量与被吸附蒸汽压力之间的定量关系。他在推导该公式的过程引入了两个(lin )重要假设：(1) 吸附(xf)是单分子层的(2) 固体表面是均匀的，被吸附分子之间无相互作用设：表面覆盖度q = V/Vm Vm为吸满单分子层的体积则空白表面为(1 -
11、q )V为吸附体积第24页/共43页第二十四页，共44页。Langmuir吸附(xf)等温式达到(d do)平衡时，吸附与脱附速率相等。吸附(xf)速率为脱附速率为令： 这公式称为 Langmuir吸附等温式，式中a 称为吸附平衡常数（或吸附系数），它的大小代表了固体表面吸附气体能力的强弱程度。第25页/共43页第二十五页，共44页。以q 对p 作图，得：qpapqLangmuir等温式的示意图1q1.当p很小，或吸附(xf)很弱，ap1，q =1，q 与 p无关，吸附(xf)已铺满单分子层。3.当压力(yl)适中，q pm，m介于0与1之间。1mapaappq第26页/共43页第二十六页，共
12、44页。m为吸附剂质量(zhling)重排后可得： 这是Langmuir吸附公式的又一表示形式。用实验数据，以p/Vp作图得一直线，从斜率和截距求出吸附系数a和铺满单分子层的气体(qt)体积Vm。将q =V/Vm代入Langmuir吸附公式1apapq Vm是一个重要参数。从吸附质分子(fnz)截面积Am，可计算吸附剂的总表面积S和比表面A。第27页/共43页第二十七页，共44页。吸附系数随温度(wnd)和吸附热的变化关系为 Q为吸附热，取号惯例(gunl)为放热吸附热为正值，吸热吸附热为负值。当吸附热为负值时，温度(wnd)升高，吸附量下降对于一个吸附质分子吸附时解离成两个粒子的吸附达吸附平
13、衡时第28页/共43页第二十八页，共44页。或在压力(yl)很小时如果(rgu)表示(biosh)吸附时发生了解离 第29页/共43页第二十九页，共44页。BET多层吸附(xf)公式 由Brunauer-Emmett-Teller三人提出的多分子(fnz)层吸附公式简称BET公式。 他们接受了Langmuir理论中关于固体表面是均匀的观点，但他们认为吸附是多分子层的。当然第一层吸附与第二层吸附不同，因为相互作用的对象不同，因而(yn r)吸附热也不同，第二层及以后各层的吸附热接近与凝聚热。 在这个基础上他们导出了BET吸附二常数公式。第30页/共43页第三十页，共44页。BET多层吸附(xf)
14、公式 式中两个常数为c和Vm，c是与吸附热有关的常数，Vm为铺满单分子层所需气体的体积(tj)。p和V分别为吸附时的压力和体积(tj)，ps是实验温度下吸附质的饱和蒸汽压。 BET公式(gngsh)主要应用于测定固体催化剂的比表面 第31页/共43页第三十一页，共44页。BET多层吸附(xf)公式为了使用方便，将二常数(chngsh)公式改写为：用实验数据 对 作图，得一条直线。从直线的斜率和截距可计算两个常数值c和Vm，从Vm可以计算吸附剂的比表面：)(sppVpspp13mmmoldm4 .22LVASAm是吸附质分子的截面积，要换算到标准状态(STP)。第32页/共43页第三十二页，共4
15、4页。BET多层吸附(xf)公式二常数公式(gngsh)较常用，比压一般控制在0.050.35之间。比压太低，建立不起多分子层物理(wl)吸附；比压过高，容易发生毛细凝聚，使结果偏高。第33页/共43页第三十三页，共44页。 如果(rgu)吸附层不是无限的，而是有一定的限制，例如在吸附剂孔道内，至多只能吸附n层，则BET公式修正为三常数公式： 若n =1，为单分子层吸附，上式可以(ky)简化为 Langmuir公式。 若n =，(p/ps)0，上式可转化为二常数(chngsh)公式三常数公式一般适用于比压在0.350.60之间的吸附。第34页/共43页第三十四页，共44页。吸附(xf)现象的本
16、质物理吸附(xf)和化学吸附(xf)具有如下特点(tdin)的吸附称为物理吸附：1. 吸附力是由固体和气体(qt)分子之间的van der Waals引力产生的，一般比较弱。2. 吸附热较小，接近于气体的液化热，一般在几个 kJ/mol以下。3. 吸附无选择性，任何固体可以吸附任何气体，当 然吸附量会有所不同。第35页/共43页第三十五页，共44页。4. 吸附(xf)稳定性不高，吸附(xf)与解吸速率都很快5. 吸附(xf)可以是单分子层的，但也可以是多分子层的6.吸附不需要活化能，吸附速率并不因温度(wnd)的升高而变快。总之：物理吸附仅仅是一种物理作用，没有电子转移，没有化学键的生成与破坏
17、，也没有原子重排等第36页/共43页第三十六页，共44页。吸附现象的本质(bnzh)物理吸附和化学吸附具有(jyu)如下特点的吸附称为化学吸附：1. 吸附力是由吸附剂与吸附质分子之间产生(chnshng)的化学键力，一般较强。2. 吸附热较高，接近于化学反应热，一般在42kJ/mol以上。3. 吸附有选择性，固体表面的活性位只吸附与之可发生反应的气体分子，如酸位吸附碱性分子，反之亦然。第37页/共43页第三十七页，共44页。吸附现象的本质物理(wl)吸附和化学吸附具有如下特点(tdin)的吸附称为化学吸附：4. 吸附很稳定，一旦(ydn)吸附，就不易解吸。5. 吸附是单分子层的。6. 吸附需要
18、活化能，温度升高，吸附和解吸速率加快。总之：化学吸附相当与吸附剂表面分子与吸附质分子发生了化学反应，在红外、紫外-可见光谱中会出现新的特征吸收带。第38页/共43页第三十八页，共44页。 物理吸附(xf)和化学吸附(xf)可以相伴发生，所以常需要同时考虑两种吸附(xf)在整个吸附(xf)过程中的作用，有时温度可以改变吸附(xf)力的性质 H2在Ni粉上的吸附(xf)等压线 73123173223273232337346810/KT(1)(2)(3)第39页/共43页第三十九页，共44页。金属表面示意图 MMMMMMMMMMMM 固体表面上的原子或离子与内部不同，它们还有空余的成键能力或存在着剩
19、余的价力，可以与吸附物分子形成化学(huxu)键。由于化学(huxu)吸附的本质是形成了化学(huxu)键，因而吸附是单分子层的。+A+A+A+ABBBBBBB+A+A+A+A离子型晶体(jngt)的表面示意图 第40页/共43页第四十页，共44页。氢分子经过渡状态从物理(wl)吸附 转变为化学吸附的示意图 NiNiHHHHHHHHNiNiNiNiHHNiNiHHNiNiH HNiHHH第41页/共43页第四十一页，共44页。本章(bn zhn)作业 复习题：14,19 习题：1,18 备注：下周三（12月26日）交本章(bn zhn)作业，下 周五发作业。第42页/共43页第四十二页，共44页。感谢感谢(gnxi)观看！观看！第43页/共43页第四十三页，共44页。NoImage内容(nirng)总结物化下册重点。3.掌握三种典型的复杂反应（对峙平行和连续）以及链反应的特点。4.理解什么叫表面活性剂，了解它在表面上的定向排列和降低吉布斯自由能的情况。常用的吸附剂有：硅胶、分子筛、活性炭等。例如在323 K时，苯在氧化铁凝胶上的吸附属于这种类型。吸附系数随温度和吸附热的变化关系为。由Brunauer-Emmett-Teller三人提出的多分子层吸附公式简称BET公式。4. 吸附稳定性不高，吸附与解吸(jix)速率都很快第四十四页，共44页。