无机及分析化学溶液和胶体.pptx

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1、中学的学习模式:每节课的讲授内容少,讲授的内容重复较多,大量作业、课堂练习和课外练习,自学内容少或无。大学教与学特点大学教与学特点:1、课程内容多、信息量大;2、课堂讲授进度快、内容多,上过内容不再重复;3、无课堂练习,课外作业量少,很少有时间安排集中辅导、讲习题;4、自习时间相对较多,强调自学能力的提高,主要靠自己自觉学习。第1页/共126页2与中学教与学方法的不同与中学教与学方法的不同授课内容少,练习多,授课内容少,练习多,保证听懂,掌握。保证听懂,掌握。授课内容多,练习少,授课内容多,练习少,部分学生不一定完全听懂,部分学生不一定完全听懂,需课后认真看书,做习题。需课后认真看书,做习题。

2、学习由老师安排,学习由老师安排,家长督促。家长督促。老师大部分时间与学生老师大部分时间与学生相处,有问题可及时问。相处,有问题可及时问。主要靠自觉老师课后辅导时间较少,老师课后辅导时间较少,有问题要靠自己多思考,有问题要靠自己多思考,多与同学讨论。多与同学讨论。中学大学自主学习被动学习第2页/共126页3何为大学?大学是一个 丰富的资源库图书馆数据库第3页/共126页4第4页/共126页5学术讲座第5页/共126页6大学意味着有很多的“第一次”大学意味着有很多的“最后一次”何为大学?第6页/共126页7大学为何?1.塑造完美的人格;塑造完美的人格;2.培养良好的思维方式;培养良好的思维方式;3

3、.保持积极心态;保持积极心态;4.培养良好的心理素质;培养良好的心理素质;5.让优秀成为一种习惯;让优秀成为一种习惯;6.增强勇气和自信;增强勇气和自信;7.承受挫折和释放压力;承受挫折和释放压力;8.加强沟通和交流;加强沟通和交流;9.学会合作和宽容;学会合作和宽容;10.培养特长。培养特长。第7页/共126页8大学为何?树立目标、规划人生准确定位确定宏观 具体目标脚踏实地、持之以恒精神第8页/共126页9Your dream is coming true here!大学何为?自修之道自修之道 基础知识基础知识 实践实践贯通贯通 培养兴趣培养兴趣 积极主动积极主动 掌控时间掌控时间 为人处世

4、为人处世第9页/共126页10第10页/共126页11重视实验技能的提高重视实验技能的提高课程学习方法课程学习方法课程学习方法课程学习方法注意问题如何提出解决的思路与方法借助怎样的理论与实验培养自学能力主动学习课外参考资料扩大知识面利用网上教学平台及网络资源学习善于提出问题及发现矛盾抓住重点与难点减少对教师的依赖心理及时消化所学知识第11页/共126页121.1 为什么要学习大学化学为什么要学习大学化学(一)化学与其它学科的关系(一)化学与其它学科的关系 美美国国加加洲洲大大学学GC皮皮门门特特尔尔教教授授(化化学学中中的的机机会会今今天天与与明明天天),美美国国斯斯克克里里普普斯斯研研究究所

5、所医医学学家家勒勒那那教教授授,都都不不约约而而同同地地作作出出科科学学判判断断:“化化学学是是社社会会生生活活中中的的中中心心科科学学”。现现在在,化化学学学学科科与与物物理理学学、生生命命科科学学、材材料料科科学学、环环境境科科学学、信信息息科科学学,甚甚至至社社会会科科学学的的许许多多学学科科,呈呈现现相相互互协协作作、交交叉叉、综综合合、渗渗透透和和融融合合的的新新趋趋势势,出现许多生气勃勃的新学科和交叉学科。出现许多生气勃勃的新学科和交叉学科。第12页/共126页13(二)化学与日常生活的关系(二)化学与日常生活的关系 各各种种合合成成纤纤维维的的制制品品琳琳琅琅满满目目,聚聚丙丙烯

6、烯腈腈制制成成的的人人造造羊羊毛毛和和喷喷镀镀铝铝钛钛金金属属反反射射膜膜制制成成的的絮絮片片,俗俗称称“太太空空棉棉”,具具有有高高于于鸭鸭绒的保暖性。绒的保暖性。1、“衣衣”第13页/共126页14 人类食物如人类食物如粮、肉、蛋、鱼、奶以及各种蔬菜粮、肉、蛋、鱼、奶以及各种蔬菜都含有都含有大量的聚合物和人体必须的一些大量的聚合物和人体必须的一些宏量元素宏量元素、微量元素等,、微量元素等,它们都是它们都是天然化学品天然化学品。要要想想粮粮食食丰丰收收,当当然然离离不不开开化化肥肥和和农农药药。近近年年来来发发展展起来的无土栽培又为农业的发展带来了一个新面貌。起来的无土栽培又为农业的发展带来

7、了一个新面貌。2、“食食”含量占生物总重量万分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等第14页/共126页15 在在近近代代的的建建筑筑中中,从从建建筑筑材材料料到到室室内内外外的的装装饰饰(如如塑塑料壁纸、地板、家具以及各种化学涂料等)都离不开化学。料壁纸、地板、家具以及各种化学涂料等)都离不开化学。建建材材不不合合理理使使用用带带来来的的危危害害,更更是是屡屡见见不不鲜鲜。就就是是居居室的布置室的布置也有许多化学问题。如居室养花等。也有许多化学问题。如居室养花等。3、“住住”第15页/共126页16 芦荟、吊兰、虎尾兰等肉质植物,其茎叶里可芦荟、吊兰、虎尾兰等肉质植物,

8、其茎叶里可以贮藏水分,吸附性较强,可以吸收甲醛等有害以贮藏水分,吸附性较强,可以吸收甲醛等有害物质,是室内空气的物质,是室内空气的“清道夫清道夫”,比较适合放在,比较适合放在新装修的房间里。新装修的房间里。第16页/共126页17 女性和孩子特别喜欢的含羞草中含有的含女性和孩子特别喜欢的含羞草中含有的含羞草碱是一种毒性很强的有机物,人体过多接羞草碱是一种毒性很强的有机物,人体过多接触后会使毛发脱落。夹竹桃可以分泌出一种乳触后会使毛发脱落。夹竹桃可以分泌出一种乳白色液体,接触时间一长,会使人出现昏昏欲白色液体,接触时间一长,会使人出现昏昏欲睡等症状。睡等症状。第17页/共126页18 在在飞飞机

9、机、火火车车、轮轮船船和和汽汽车车等等重重要要交交通通运运输输工工具具的的制制造上,离不开各种化学材料;造上,离不开各种化学材料;在在能能源源的的合合理理使使用用上上也也离离不不开开化化学学(如如在在如如何何提提高高燃燃料的燃烧效率,减少环境污染以及寻找新能源等)。料的燃烧效率,减少环境污染以及寻找新能源等)。4、“行行”第18页/共126页19碳纤维自行车优点,重量轻,碳纤维自行车优点,重量轻,速度快。抗压力强,质量比速度快。抗压力强,质量比较好,一辆中等的碳纤维自较好,一辆中等的碳纤维自行车也要行车也要8万左右。万左右。第19页/共126页20(三)化学教育是素质教育的重要内容(三)化学教

10、育是素质教育的重要内容大学化学大学化学的学习目的的学习目的:A:在工作中分清哪个属于化学问题在工作中分清哪个属于化学问题?B:需需要要找找什什么么样样的的文文献献资资料料,找找什什么么样样的合作者的合作者?C:能能与与化化学学领领域域的的人人交交谈谈,能能够够大大体体上上听懂所谈的问题属于什么化学范畴。听懂所谈的问题属于什么化学范畴。第20页/共126页21(四)课程成绩评定方法(四)课程成绩评定方法无机及分析化学无机及分析化学课程成绩评价标准课程成绩评价标准第21页/共126页教学要求教学要求u了解分散系的基本概念及其分类。了解分散系的基本概念及其分类。u掌握物质的量浓度、物质的量分数浓度和

11、质量摩尔浓度的掌握物质的量浓度、物质的量分数浓度和质量摩尔浓度的表示方法及其计算。表示方法及其计算。u理解稀溶液的依数性,掌握其与浓度的定量关系。理解稀溶液的依数性,掌握其与浓度的定量关系。u了解稀溶液的依数性在环保等领域中的应用。了解稀溶液的依数性在环保等领域中的应用。u了解强电解质在溶液中的状况以及活度、活度系数、离子了解强电解质在溶液中的状况以及活度、活度系数、离子强度等概念。强度等概念。u了解表面吸附现象的产生原因及其类型(重点了解了解表面吸附现象的产生原因及其类型(重点了解离子吸离子吸附附)。)。u理解理解溶胶的光学、电学和动力学特性溶胶的光学、电学和动力学特性及其意义。及其意义。u

12、掌握掌握胶团的结构、溶胶的稳定性和聚沉之间的关系。胶团的结构、溶胶的稳定性和聚沉之间的关系。第22页/共126页1.1物质聚集状态物质聚集状态 (1)(1)气体气体 I I 理想气体状态方程理想气体状态方程 IIII 道尔顿分压定律道尔顿分压定律 (2)(2)液体液体(3)(3)固体固体第23页/共126页理想气体:理想气体:v 分子不占空间分子不占空间v 无分子间作用力无分子间作用力实际气体:实际气体:v 分子有体积分子有体积v 有分子间作用力有分子间作用力低压低压(低于数百千帕低于数百千帕)高温高温(273K)(1)(1)气体气体 I I 理想气体状态方程理想气体状态方程第24页/共126

13、页 理想气体状态方程理想气体状态方程pV=nRTR摩尔气体常数摩尔气体常数,R=8.314kPa L K-1 mol-1=8.314Pa m3 K-1 mol-1=8.314J K-1 mol-1在标准状态下,在标准状态下,p=101.325kPa第25页/共126页 理想气体状态方程应用理想气体状态方程应用计算计算p,V,T,n四个物理量之一:四个物理量之一:pV=nRT计算气体摩尔质量:计算气体摩尔质量:计算气体密度:计算气体密度:第26页/共126页p1p2p3+混合气体的总压力等于混合气体的总压力等于各组分气体分压之和各组分气体分压之和v 分压:各组分气体单独分压:各组分气体单独 占有

14、整个体积时的压强。占有整个体积时的压强。VVVp(总压力总压力)V:N2(3):H2(1):O2(2)II 道尔顿分压定律道尔顿分压定律第27页/共126页 混合气体的总压等于混合气体中混合气体的总压等于混合气体中各组分气体分压之和。各组分气体分压之和。p=p1+p2+=pi x ii的摩尔分数的摩尔分数分压定律分压定律第28页/共126页分压定律的应用分压定律的应用。氢气氢气氢气氢气+水蒸气水蒸气水蒸气水蒸气盐酸盐酸盐酸盐酸锌锌锌锌p p p p(总压总压总压总压)p p p pp p p p第29页/共126页(2)液体液体 有流动性;有流动性;无固定形状;无固定形状;具有相似相溶性;具有

15、相似相溶性;具有一定的表面张力。具有一定的表面张力。基本性质:蒸气压、沸点、凝固点等。基本性质:蒸气压、沸点、凝固点等。(3)固体固体 有固定形状。固体可分为有固定形状。固体可分为晶体晶体和和无定形体无定形体。物质以固、液、气三态存在。物质以固、液、气三态存在。第30页/共126页1.2分散系分散系(1)(1)分散系的概念分散系的概念(2)(2)分散系的分类分散系的分类(3)(3)分散度和比表面积分散度和比表面积第31页/共126页相相相与相之间有明确的界面。相与相之间有明确的界面。根据组成系统的物质的形态,性质和分布的不同,系统又分为单相系统和多相系统。系统中任何物理性质和化学性质都完全相同

16、而且均匀的部分称为一个相。第32页/共126页只含一相的称为单相系统。空气空气酒精和水酒精和水第33页/共126页两相和两相以上的系统称为多相系统。煤油水第34页/共126页图a的气球中只有一种纯气体,显然只一相;图b的气球中充满了空气,虽然空气是由几种气体混合组成的,但是根据气体的特性,各种气体混合后都是均匀分布的,所以气球中任何部分空气的物理性质和化学性质完全相同,该气球内也只有一个相。(a)(b)有A、B两个气球,A里面填充的是纯氢气,B里面是空气,请问A、B两个气球内各有几相?练习第35页/共126页练习练习.如下图所示,试管内的物质有几相组成如下图所示,试管内的物质有几相组成?(a)

17、(b)第36页/共126页 因为试管a a内的酒精和水互溶,故溶液中任何部分的物理性质和化学性质完全相同;而试管b b内,煤油和水互不相溶,致使上下两层液体的物理性质和化学性质完全不相同,而且上下层间有明确的界面隔开,因此上下层液体形成两个相。但是,如果把液体上方的空气也考虑进去,则试管a a中有两相:气相和溶液相;试管b b中有三相,分别是水相、煤油相及液体上方的气相。第37页/共126页(1)分散系的概念分散系的概念溶质溶质溶剂溶剂溶解溶解溶液溶液(液态(液态)分散质分散质分散剂分散剂分散分散分散系分散系(固、液、气态)(固、液、气态)分散系:分散系:一种或几种物质一种或几种物质以细小的粒

18、子分散在另一种以细小的粒子分散在另一种 物质里所形成的体系。物质里所形成的体系。分散质:分散质:被分散的物质被分散的物质,一般为数量少的一相。,一般为数量少的一相。分散剂:分散剂:容纳分散质的物质容纳分散质的物质,一般为数量多的一相。,一般为数量多的一相。举例:泥浆,牛奶,云雾举例:泥浆,牛奶,云雾 第38页/共126页表表1按物质聚集状态分类的分散系按物质聚集状态分类的分散系气空气气液云雾固烟、尘气泡沫塑料固液珍珠固有机玻璃气肥皂泡沫液液牛奶固Fe(OH)3溶胶、泥浆分散剂分散剂 分散质分散质 实实 例例 (2)(2)分散系的分类分散系的分类第39页/共126页表表2按分散质颗粒大小分类的分

19、按分散质颗粒大小分类的分散系散系类类 型型粒子直粒子直径径名名 称称主主 要要 特特 征征分子、粒分子、粒子分散系子分散系100nm悬浊液悬浊液乳浊液乳浊液不稳定、扩散慢、不能通过滤不稳定、扩散慢、不能通过滤纸和半透膜、纸和半透膜、对光不产生散射对光不产生散射第40页/共126页2023/2/12 21:23(3)分散度和比表面积分散度和比表面积I I 分散度分散度II II 比表面积比表面积 L L愈小,愈小,S S0 0愈大,表明系统的分散度愈高。愈大,表明系统的分散度愈高。LS S0 0=S SV=6L2L 3=6L第41页/共126页1.3 1.3 溶液的浓度溶液的浓度 (1)(1)确

20、定基本单元的原因和方法确定基本单元的原因和方法(2)(2)质量分数质量分数(3)(3)物质的量浓度物质的量浓度(4)(4)质量摩尔浓度质量摩尔浓度(5)(5)物质的量分数物质的量分数第42页/共126页(1)确定基本单元的原因和方法确定基本单元的原因和方法I确定基本单元的原因确定基本单元的原因分析化学中滴定分析的主要依据是分析化学中滴定分析的主要依据是等物质的量规则:等物质的量规则:在化学计量点时,在化学计量点时,各物质基本单元的物质的量相等。各物质基本单元的物质的量相等。其其关键在于基本单元的确定关键在于基本单元的确定。例:例:HCl+NaOH=NaCl+H2O按等物质的量规则:按等物质的量

21、规则:n(HCl)=n(NaOH)第43页/共126页例:例:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O如基本单元选如基本单元选H2SO4和和NaOHn(H2SO4)n(NaOH)n(H2SO4)/n(NaOH)=l l要使等物质的量规则成立,就要要使等物质的量规则成立,就要选择合适选择合适的基本单元。的基本单元。第44页/共126页2023/2/12 21:23II确定基本单元的方法确定基本单元的方法l基本单元的选择,一般是以化学反应的计量关系为依据的。基本单元的选择,一般是以化学反应的计量关系为依据的。在酸碱滴定中,以得失在酸碱滴定中,以得失1molH+为标准,确定酸碱的基本单元。为标

22、准,确定酸碱的基本单元。第45页/共126页2023/2/12 21:23例:例:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O2mol的的NaOH得到得到2molH+,即,即1molNaOH得到得到1molH+碱的基本单元应为(碱的基本单元应为(NaOH)1molH2SO4失去失去2molH+,酸的基本单元为酸的基本单元为(1/2H2SO4)l l等物质的量规则等物质的量规则:n(1/2H2SO4)=n(NaOH)第46页/共126页2023/2/12 21:23 在氧化还原反应中,以得失在氧化还原反应中,以得失1mol电子为标准电子为标准,确定氧化剂和还原剂的基本单元。确定氧化剂和还原剂的

23、基本单元。例:例:Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O6molFe2+失去失去6mol电子,被氧化为电子,被氧化为6molFe3+,即,即1molFe2+失去失去1mol电子。电子。还原剂的基本单元为(还原剂的基本单元为(Fe2+)1molCr2O72-得到得到6mol电子电子氧化剂的基本单元为(氧化剂的基本单元为(1/6Cr2O72-)l等物质的量规则:等物质的量规则:n(Fe2+)=n(1/6Cr2O72-)第47页/共126页III.同物质,不同基本单元物质的量间的关系同物质,不同基本单元物质的量间的关系例:已知硫酸的质量为例:已知硫酸的质量为147g,计算,

24、计算n(1/2H2SO4),n(H2SO4),n(2H2SO4)。解:已知解:已知m=147gM(1/2H2SO4)=49gmol-1M(H2SO4)=98gmol-1M(2H2SO4)=196gmol-1由由公式可计算公式可计算n(1/2H2SO4)=m/M(1/2H2SO4)=147/49=3moln(H2SO4)=m/M(H2SO4)=147/98=1.5moln(2H2SO4)=m/M(2H2SO4)=147/196=0.75mol显然:显然:n(H2SO4)=1/2n(1/2H2SO4)=2n(2H2SO4)第48页/共126页(2)质量分数质量分数100份质量的溶液中所含溶质的质量

25、份数称份质量的溶液中所含溶质的质量份数称为该为该溶液的质量分数溶液的质量分数。用。用B表示。表示。B=mB(溶质(溶质 g)m(溶液(溶液 g)100%第49页/共126页(3)(3)物质的量浓度物质的量浓度 单位体积的溶液中所含溶质的物质的量,单位体积的溶液中所含溶质的物质的量,用用 CB 表示,单位:表示,单位:mol.L-1CB=nB(溶质(溶质mol)V(溶液(溶液L)M.Vm(溶质(溶质 g)=第50页/共126页(4)(4)质量摩尔浓度质量摩尔浓度 在在 1 kg 1 kg 溶剂中所含有溶质的物质的量,用溶剂中所含有溶质的物质的量,用 bB,单位:单位:mol.Kg-1bB =nB

26、(溶质(溶质mol)mA(溶剂(溶剂kg)第51页/共126页(5)(5)物质的量分数物质的量分数溶液中某种组分溶液中某种组分(溶质B或溶剂A)的物质的量同溶液的总的物质的量之比称的物质的量同溶液的总的物质的量之比称为物质的量分数,用为物质的量分数,用X表示。表示。nAnBXA=XB=nA+nBnA+nB第52页/共126页例例1:0.288g某溶质溶于某溶质溶于15.2g水中,所得溶液为水中,所得溶液为0.221mol.kg-1,求该溶质的摩尔质量。求该溶质的摩尔质量。解:解:m(溶质溶质)=0.288g,m(溶剂溶剂)=15.2g,bB=0.221mol.kg-1,M=?已知已知bB=可求

27、,可求,n=bB m(溶剂溶剂)=0.221 15.2 10-3=3.359 10-3M=85.73nm(溶剂溶剂)m(溶质溶质)n0.2883.359 10-3第53页/共126页例例2:某种乙醇的水溶液是由:某种乙醇的水溶液是由3mol的水和的水和2mol的乙醇(的乙醇(CH3CH2OH)组成,)组成,求水和乙求水和乙醇的物质的量分数。醇的物质的量分数。解:解:3mol2molXA=0.6XB=0.43mol+2mol3mol+2mol第54页/共126页2023/2/12 21:23例例3:在:在298.15K时,质量分数为时,质量分数为0.0947的硫酸溶液,其密度为的硫酸溶液,其密度

28、为1.0603 103Kg.m-3。试求试求(1)硫酸的质量摩尔浓度;)硫酸的质量摩尔浓度;(2)硫酸的物质的量浓度;)硫酸的物质的量浓度;(3)硫酸的摩尔分数。)硫酸的摩尔分数。溶液浓度之溶液浓度之间的相互换间的相互换算:通过算:通过密度密度 第55页/共126页解解:bB=1.067mol.kg-1C=1.024mol.L-1x=0.01886x=0.01886nm(溶剂溶剂)m(质质)M(m(液)(液)-m(质质)m(质质)Mm(溶剂溶剂)BVM(VBV)0.09470.9053 98.07nVmMVBVMV1.0241.024+1060.3 0.9053/18.021.0671.067

29、+1000/18.02作业:作业:P2813第56页/共126页110.00 mL 饱和 NaCl 溶液质量为 12.003 g,将其蒸干后得到 NaCl 3.173 g,求:(1)NaCl 的质量分数;(2)NaCl 的质量摩尔浓度;(3)NaCl 的物质的量浓度;(4)各组分的摩尔分数。解:(1)(2)(3)(4)第57页/共126页贵州民族大学贵州民族大学课前回顾1、理想气体状态方程。、理想气体状态方程。2、道尔顿分压定律的内容。、道尔顿分压定律的内容。3、分散系、分散质和分散剂的概念,并举例说明。、分散系、分散质和分散剂的概念,并举例说明。4、按分散质颗粒大小,分散系可分为哪几类?、按

30、分散质颗粒大小,分散系可分为哪几类?5、等物质的量规则的内容是?确定基本单元的原因、等物质的量规则的内容是?确定基本单元的原因和方法是什么?和方法是什么?6、质量分数、物质的量浓度、质量摩尔浓度和摩尔、质量分数、物质的量浓度、质量摩尔浓度和摩尔分数的符号、计算公式和单位。分数的符号、计算公式和单位。第58页/共126页1.4 稀溶液的依数性稀溶液的依数性 (1)(1)水的相图水的相图(2)(2)稀溶液的依数性稀溶液的依数性I I 溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降II II 溶液的沸点升高溶液的沸点升高III III 溶液的凝固点下降溶液的凝固点下降IV IV 渗透压渗透压(3)(3)强电解质溶

31、液简介强电解质溶液简介第59页/共126页溶液的性质溶液的性质 与溶质的本性与溶质的本性有关的性质有关的性质第一类第一类第二类第二类与溶质的本性无关、只与溶液中与溶质的本性无关、只与溶液中单位体积的粒子数目单位体积的粒子数目有关的性质有关的性质(亦称亦称稀溶液稀溶液的依数性的依数性)1.溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降2.溶液的沸点升高溶液的沸点升高3.溶液的凝固点降低溶液的凝固点降低4.溶液的渗透压溶液的渗透压溶液的颜色、溶液的颜色、体积、导电性、体积、导电性、溶解度、酸碱溶解度、酸碱性、稳定性性、稳定性第一类第一类第60页/共126页 三个区:三个区:AOB为气相区,为气相区,AOC位液相

32、区,位液相区,BOC为固相区。为固相区。三条线:三条线:OA曲线称为曲线称为水的蒸气压曲线水的蒸气压曲线,OB曲线称为冰的蒸气曲线称为冰的蒸气压曲线,压曲线,OC曲线称为曲线称为水的凝固点曲线水的凝固点曲线。一个点:一个点:三条曲线交于三条曲线交于O点,它代表冰、水、水蒸气三相平衡点,它代表冰、水、水蒸气三相平衡的温度压力条件,称为的温度压力条件,称为水的三相点水的三相点。其温度为。其温度为273.16K,压力为压力为610.5Pa。要确定水的状态,必须同时指明温度和压力。要确定水的状态,必须同时指明温度和压力。101325Pa101325PaF373K373K273.16K273.16KE2

33、73.15K273.15K(1)水水的的相相图图第61页/共126页蒸发:液体表面的高能量分子会克服了其他分子的吸引力 从表面逸出,成为蒸气分子,这种液体表面的汽化 现象称为蒸发。凝 聚:液面上方的蒸气分子被液面分子吸引或 受到外界 压力的作用而进入液相,这个过程叫做凝聚。在一定温度下,溶液的蒸发速率是恒定的,当蒸发速率与凝聚速率相等时,蒸气所具有的压力称为液体的饱和蒸气压,简称蒸气压。(2)稀溶液的依数性稀溶液的依数性溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降第62页/共126页(2)稀溶液的依数性稀溶液的依数性溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降纯水的蒸气压纯水的蒸气压水的饱和蒸汽压:平衡时水面上的蒸汽

34、压力水的饱和蒸汽压:平衡时水面上的蒸汽压力初始:初始:v蒸发蒸发v凝聚凝聚平衡:平衡:v蒸发蒸发=v凝聚凝聚开始开始平衡平衡蒸发蒸发蒸发蒸发H2O(l)H2O(g)凝聚凝聚凝聚凝聚第63页/共126页稀溶液的蒸气压稀溶液的蒸气压大于大于 水分子水分子xA溶质分子溶质分子xB纯水蒸气压纯水蒸气压 pA*溶液蒸气压溶液蒸气压 p拉乌尔定律:拉乌尔定律:p p=p p.x xA A在一定温度下,难挥发非在一定温度下,难挥发非在一定温度下,难挥发非在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液的蒸气压(电解质稀溶液的蒸气压(电解质稀溶液的蒸气压(电解质稀溶液的蒸气压(p p)等于纯溶剂的蒸气压)等于纯溶剂的蒸气压

35、)等于纯溶剂的蒸气压)等于纯溶剂的蒸气压(p p)与溶液中溶剂的)与溶液中溶剂的)与溶液中溶剂的)与溶液中溶剂的摩尔分数(摩尔分数(摩尔分数(摩尔分数(X XA A)的乘积。)的乘积。)的乘积。)的乘积。p p=p p p p=p p (1X XA A)=p p.XB 对植物抗旱的意义(当外界气温对植物抗旱的意义(当外界气温发生变化时植物细胞内会生成可溶性发生变化时植物细胞内会生成可溶性碳水化合物,从而细胞液浓度增大)碳水化合物,从而细胞液浓度增大)第64页/共126页问题问题 一封闭箱处于恒温环境中,箱内有两杯液一封闭箱处于恒温环境中,箱内有两杯液体,体,A杯为纯水,杯为纯水,B杯为蔗糖水溶

36、液杯为蔗糖水溶液。静置足。静置足够长时间后,会发生什么变化?够长时间后,会发生什么变化?水水蔗糖蔗糖第65页/共126页第66页/共126页pA*pPA*P溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降纯溶剂的蒸气压纯溶剂的蒸气压溶液的蒸气压溶液的蒸气压蒸气压下降蒸气压下降第67页/共126页P*P2P1T溶液的蒸气压下降 溶液浓度越大,溶液的蒸气压下降越多。溶液浓度越大,溶液的蒸气压下降越多。第68页/共126页II溶液的沸点溶液的沸点水的正常沸点水的正常沸点:100C加入溶质加入溶质溶液的沸点溶液的沸点:100C溶液沸点溶液沸点tb升高升高p/kPa101.325100tb纯水纯水溶液溶液t/Ctb=K

37、bb(单位单位?)pT=p外,外,液体沸腾液体沸腾T:液体的沸点液体的沸点(tb)101.325kPa正常沸点正常沸点第69页/共126页溶液的沸点升高溶液的沸点升高(拉乌尔通过实验证明:溶液的沸点上升与其质量摩尔浓度成正比,而与溶质的本性无关。(1)kb叫沸点升高常数,其数值为叫沸点升高常数,其数值为mB=1mol/kg时时的沸点上升值。不同溶剂的沸点上升值。不同溶剂kb值不同。值不同。(2)单位为单位为Kkg/mol或或kg/mol。(3)mB为质量摩尔浓度,即溶液中某溶质为质量摩尔浓度,即溶液中某溶质B的物的物质的量除以溶剂的质量。质的量除以溶剂的质量。质量摩尔浓度不随质量摩尔浓度不随温

38、度而变化。温度而变化。tb=Kbb第70页/共126页溶液的沸点升高应用举例溶液的沸点升高应用举例(1 1)清水的沸点是清水的沸点是100,100,而盐水的沸点就要高于而盐水的沸点就要高于 100100。(2 2)食品加工时)食品加工时,水中加入氯化钙水中加入氯化钙可使沸点上升至可使沸点上升至 116,116,如此可以用较高温度的水来缩短加热如此可以用较高温度的水来缩短加热 防腐处理的时间防腐处理的时间,使原需使原需4-54-5小时减为小时减为25-25-4040 分钟分钟.(3 3)用较浓的溶液作高温热浴。)用较浓的溶液作高温热浴。(因溶液的沸点高,使加热温度高。)(因溶液的沸点高,使加热温

39、度高。)(4 4)汽车散热器的冷却水中常)汽车散热器的冷却水中常加入适量乙二醇或加入适量乙二醇或 甘油甘油,可以防止夏天水沸腾。,可以防止夏天水沸腾。第71页/共126页应用应用1利用沸点升高现象可以测定某些物质的利用沸点升高现象可以测定某些物质的摩尔质量摩尔质量M。应用应用2 2 利用沸点升高现象可以鉴别液体的纯度。利用沸点升高现象可以鉴别液体的纯度。大多数纯液体都有固定的沸点,如液体大多数纯液体都有固定的沸点,如液体 含有杂质,它们的沸点就会升高,通过测定沸点值即可鉴定液体纯度。含有杂质,它们的沸点就会升高,通过测定沸点值即可鉴定液体纯度。第72页/共126页2023/2/12 21:23

40、p液液p固固:液相液相固相,固相,p液液p固固:固相固相液相液相物质的凝固点物质的凝固点(tf):该物质的:该物质的液相液相和和固相固相达到平衡时的达到平衡时的温度温度(p液液p时的时的t)水的凝固点水的凝固点:0C加入溶质加入溶质 海水海水0C时是否冻结?时是否冻结?溶液凝固点溶液凝固点tf下降下降p/Pa611t/Ctf0ACB纯水纯水溶液溶液tf=KfbIII溶液的凝固点溶液的凝固点第73页/共126页溶液的凝固点下降示意图溶液的凝固点下降示意图对植物抗寒对植物抗寒的意义的意义防冻液(甘防冻液(甘油、乙二醇)油、乙二醇)第74页/共126页溶液的凝固点降低应用举例溶液的凝固点降低应用举例

41、(1)积雪的路面可以撒食盐或氯化钙来加速雪的融化;(2)汽车的散热器(水箱)中的水是冷却介质,在严寒 的冬季,为防止水箱被冻裂,常往汽车水箱中加入 甘油或乙二醇等 降低冻结温度,保证汽车在严寒气候下能正常运行。(3)为什么海水比淡水更难结冰?(4)用测定凝固点的方法来鉴别物质(溶剂)的纯度。(5)盐和冰的混合物作致冷剂(因冰表面水溶解盐后形成溶液,溶液的蒸气压低于冰的蒸汽压,使冰融化,同时吸收热量,使环境降温。)第75页/共126页IV 渗透压渗透压渗透:溶剂分子通过半透膜向溶液 中扩散的过程。渗透压:在一定温度下,为了阻止 渗透作用的进行而必须向 溶液施加的最小压力,用 表示。半透膜:只允许

42、水分子自由通过而不允许溶质分子或离子通过的膜状物质。如:细胞膜、肠衣、牛皮纸第76页/共126页2023/2/12 21:23渗透平衡:渗透平衡:膜两侧水分子的膜两侧水分子的渗透速度相等。渗透速度相等。渗透压:渗透压:维持渗透平衡维持渗透平衡所施所施加的压力加的压力渗渗透透压压pp渗渗纯水纯水 溶液溶液 反渗透反渗透第77页/共126页2023/2/12 21:23产生渗透压的原因:产生渗透压的原因:半透膜两边的蒸气压不等半透膜两边的蒸气压不等产生的条件产生的条件:1)有半透膜存在有半透膜存在;2)半透膜两边溶液浓度不同。半透膜两边溶液浓度不同。.V=nRT=CRT:Pa、KPa;V:m3、L

43、;R:8.314J.mol-1.K-1T:K;n:mol第78页/共126页 渗透压的应用举例 1、一般植物细胞的渗透压约为2000kpa,所以水分可以从植物根部运送到数十米高的树的顶端叶片中。2、人体的肾也是一个特殊的渗透器,它让代谢过程的产生的废物经渗透随尿排出,而将有用的蛋白质留在肾小球内。3、海鱼和淡水鱼靠鱼鳃渗透功能之不同,维持体液和水质之间的渗透平衡,因此不能交换生活环境,否则会导致死亡。4、给人体注射或静脉输液时,常用与血浆等渗的0.154molL-1NaCl溶液(生理盐水),而不能用0.256molL-1NaCl的高渗溶液或0.068molL-1NaCl的低渗溶液。这是与血浆渗

44、透压有关的问题。第79页/共126页人体血液平均的渗透压为人体血液平均的渗透压为7.7105Pa;食物过咸、排汗过多,组织中的渗透压升高;食物过咸、排汗过多,组织中的渗透压升高;淡水中游泳时,眼球容易淡水中游泳时,眼球容易“红胀红胀”;静脉注射或输液时采用静脉注射或输液时采用“等渗溶液等渗溶液”;盐碱地不利于植物生长;盐碱地不利于植物生长;农作物施肥后必须立即浇水农作物施肥后必须立即浇水;第80页/共126页反渗透的应用:海水淡化,污水处理反渗透的应用:海水淡化,污水处理第81页/共126页解:解:tf=177.880C175.340C=2.54tf=Kf.bBbB=n/m剂剂=m/M.m剂剂

45、M=81.94例例4:纯樟脑的凝固点为纯樟脑的凝固点为177.88。在相同条。在相同条件下,件下,1.08mg某物质某物质与与0.206g樟脑樟脑组成溶液,组成溶液,若此溶液的凝固点为若此溶液的凝固点为175.340C樟脑的樟脑的Kf=39.7K.kg.mol-1,求该物质的摩尔质量。,求该物质的摩尔质量。tfKf.第82页/共126页2023/2/12 21:23例例6:某水溶液的凝固点是某水溶液的凝固点是-1.00,求:求:1)水溶液的沸点,水溶液的沸点,2)此溶液在)此溶液在0时的渗透压。时的渗透压。第83页/共126页2023/2/12 21:23解:解:1)纯水的凝固点为)纯水的凝固

46、点为273.15Ktf=273.15(1.000C+273.15)=1.00Ktf=Kf.bBtb=Kb.bBtf/Kf=tb/Kbtb=tf.Kb/Kf=1.00 0.512/1.86=0.275Ktb=373.425K2)bB=tf/Kf=1.00/1.86=0.538=CRTbB.RT=0.538 8.314 273.15=1221.78Kpa(注意单位)(注意单位)第84页/共126页2023/2/12 21:23例例7.在在25时,将时,将2g某化合物溶于某化合物溶于1000g水中的渗透压与同温下将水中的渗透压与同温下将0.8g葡萄糖葡萄糖(C6H12O6)和)和1.2g蔗糖(蔗糖(

47、C12H22O11)溶于)溶于1000g水中的渗透压相等。求水中的渗透压相等。求(1)此化合物的分子量;)此化合物的分子量;(2)此化合物的沸点和凝固点;)此化合物的沸点和凝固点;(3)此化合物的蒸汽压下降()此化合物的蒸汽压下降(25时水的蒸汽压时水的蒸汽压为为3.17kPa,稀溶液的密度近似为,稀溶液的密度近似为1gmol-1)第85页/共126页2023/2/12 21:23作业:作业:P2813、14、15、16、17、18、20第86页/共126页贵州民族大学贵州民族大学课前回顾1、什么叫稀溶液的依数性?其内容包括哪些?、什么叫稀溶液的依数性?其内容包括哪些?2、请举出日常生活中关于

48、沸点升高、凝固点降低和、请举出日常生活中关于沸点升高、凝固点降低和渗透压的例子各三个。渗透压的例子各三个。3、p,tb,tf 和 的计算公式。4、渗透压产生的原因和条件是什么?、渗透压产生的原因和条件是什么?5、拉乌尔定律、拉乌尔定律的的适用对象是?适用对象是?第87页/共126页2023/2/12 21:23(3)强电解质溶液简介强电解质溶液简介电解质稀溶液的依数性与拉乌尔定律有很电解质稀溶液的依数性与拉乌尔定律有很大偏离,其实验值大于计算值。大偏离,其实验值大于计算值。电解质溶于水电解质溶于水后电离成阴阳离子,而使溶液中溶质的粒子总后电离成阴阳离子,而使溶液中溶质的粒子总数增加。数增加。如

49、完全电离,则应成倍增加,实验值如完全电离,则应成倍增加,实验值和计算值却不成倍数,就是因为和计算值却不成倍数,就是因为电解质在水中电解质在水中没有完全电离。没有完全电离。第88页/共126页离子互吸学说:离子互吸学说:强电解质溶于水后虽然是完全电离的,但是由于强电解质溶于水后虽然是完全电离的,但是由于离子离子间的相互作用间的相互作用,使得离子在溶液中并不是完全自由的使得离子在溶液中并不是完全自由的。离 子 氛第89页/共126页2023/2/12 21:23活度、活度系数和离子强度活度、活度系数和离子强度由于强电解质溶液中的阴阳离子间的相互由于强电解质溶液中的阴阳离子间的相互作用,使得强电解质

50、溶液的浓度似乎降低了。作用,使得强电解质溶液的浓度似乎降低了。活度就是有效浓度活度就是有效浓度=.C溶液中溶液中离子浓度越大、离子电荷越高,即离子浓度越大、离子电荷越高,即离子强度离子强度(I=0.5Ci.Zi2)越大,离子之间越大,离子之间的相互牵制作用就越强,活度与浓度的差异就的相互牵制作用就越强,活度与浓度的差异就越大。越大。第90页/共126页2023/2/12 21:23例题例题例例1:试比较浓度均为:试比较浓度均为1molKg-1的的NaCl、H2SO4、C6H12O6(葡萄糖葡萄糖)溶液蒸汽压的高低,沸点高低、溶液蒸汽压的高低,沸点高低、凝固点高低和渗透压大小。凝固点高低和渗透压

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