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1、第一章物质的聚集状态普通化学第1页,共19页,编辑于2022年,星期一第一节 气体第二节 液体第2页,共19页,编辑于2022年,星期一第一节 气体一、理想气体状态方程1理想气体:假设分子不占有体积、分子间没有吸引力、分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞不造成动能损失。注注:实际气体在高温、低压下接近理想气体。为什么?第3页,共19页,编辑于2022年,星期一例1-1 在温度27,压力99.4KPa时,某气体27.3mL,质量0.168g,求该气体的相对分子质量。解:2描述气体状态的物理量:T、P、V和n3方程式:pV=nRT第4页,共19页,编辑于2022年,星期一二、气体分压定律1气体的特征
2、:一般情况下,各种气体能以任意比例混合。把几种互不反应的气体放在同一容器中,每种气体都像单独存在一样,均匀地充满整个容器,占据与混合气体相同的体积。2分压力:设定混合气体中的某组分单独存在,并具有与混合气体相同的温度和体积时所产生的压力。3表达式:第5页,共19页,编辑于2022年,星期一例1-2 在298.15K,10.0L的容器中有1.00molN2和3.00molH2,设气体为理想气体,试求容器中的总压和两种气体的分压.解:第6页,共19页,编辑于2022年,星期一例1-3一容器中含4.4g二氧化碳、16g氧气和14g氮气,在20时的总压力为200kPa。计算:二氧化碳、氧气和氮气的分压
3、各是多少?该容器的体积是多少?解:第7页,共19页,编辑于2022年,星期一下一节 液体第8页,共19页,编辑于2022年,星期一1分子之间距离远,保证分子占有的体积与气体所处容器体积相比可忽略2分子运动速度快,以至于分子间的相互作用对于分子运动状态的影响可以忽略 第9页,共19页,编辑于2022年,星期一第10页,共19页,编辑于2022年,星期一第二节 液体一、水水在自然界中的作用 没有水,就没有生命水的性质 1分子间有特殊作用力氢键 24时密度最大 3冰的密度小于水,保证了数以万计的水下生物物种在冬季的生存第11页,共19页,编辑于2022年,星期一二、蒸气压概念 1蒸发:液体表面的分子
4、克服液体内部分子的吸引力而逸出液体表面成为蒸气分子的过程 2饱和蒸气:与液体建立平衡的蒸气 3饱和蒸气压:即饱和蒸气的压力,简称蒸气压蒸气压的特性 仅与液体的本质和温度有关,与液体的量以及液面上方空气的体积无关蒸气压与温度的关系 图1-2 几种液体的蒸气压曲线第12页,共19页,编辑于2022年,星期一P(kPa)T()图1-2 几种液体的蒸气压曲线第13页,共19页,编辑于2022年,星期一三、水的相图概念 1相:系统内部物理和化学性质完全均匀的部分称为相 2相变:物质从一个相转到另一个相的过程。如水(液相)加热蒸发转为水蒸气(气相)3相平衡:各相的组成和数量不随时间而改变 4相图:相平衡时
5、的温度、压力之间的关系用图形来表示,这种图称为相图水的相图第14页,共19页,编辑于2022年,星期一水的相图 压力(kPa)P1P1010.610273.16373TT1温度(K)CAO点:三相点,非水的 凝固点AOB:气相区AOC:液相区 单相区BOC:固相区OA:水的蒸气压曲线OB:冰的蒸气压曲线OC:水的凝固曲线两相平衡线上一节 气体第15页,共19页,编辑于2022年,星期一A点为临界点,该点对应的温度和压力称临界温度和临界压力临界温度:647K,高于此温度,不管使用多大的压力都不能使水蒸气液化。临界压力:22100kPa,表示在临界温度时,使水液化所需要的最小压力 返回第16页,共
6、19页,编辑于2022年,星期一vO点为三相点,即冰、水、水蒸气三相共存v物质的三相点与水的凝固点不同,三相点不可改变,而凝固点随外界压力的变化而变化。v如:外压等于101.325kPa时水的凝固点为273.15K(0),称为水的正常凝固点。返回第17页,共19页,编辑于2022年,星期一v单相区,温度、压力可以在一定范围内v改变而不引起状态变化(即相变)返回第18页,共19页,编辑于2022年,星期一v三条线上各点,都代表两相处于平衡,如指定了温度,压力也就随之确定了。v例:温度TT1,压力PP1,假设压力不变,则系统相当于j点,系统中的水将完全变为水蒸气。返回第19页,共19页,编辑于2022年,星期一