普通化学章气体溶液和胶体PPT学习教案

1、会计学1普通化学章气体溶液和胶体普通化学章气体溶液和胶体 化学的定义与研究对象化学的定义与研究对象 化学的地位化学的地位 化学概况化学概况 教学目的与教学内容教学目的与教学内容 要求与考核要求与考核绪绪 言言第1页/共92页化学的分支化学的分支( (二级二级) )学科：学科：化化学学无机化学无机化学有机化学有机化学分析化学分析化学物理化学物理化学高分子化学高分子化学应用应用交叉边缘学科交叉边缘学科燃料化学燃料化学环境化学环境化学材料化学材料化学生物化学生物化学放射化学放射化学激光化学激光化学地质化学地质化学计算化学计算化学能源化学能源化学绿色化学绿色化学纳米化学纳米化学化学信息学化学信息学化学

2、生物学等。化学生物学等。第2页/共92页化学发展史化学发展史 四次革命四次革命第3页/共92页教学内容教学内容。 普通化学普通化学1.基本知识和理论基本知识和理论2. 单质、化合物的基本性质单质、化合物的基本性质3. 胶体化学胶体化学4. 化学实验化学实验物质的存在状态物质的存在状态化学平衡电离、沉淀、氧化还化学平衡电离、沉淀、氧化还 原、原、 络合络合物物 化学热力学化学热力学物质结构物质结构化学动力学化学动力学电化学电化学 第4页/共92页教学基本要求：教学基本要求： 深刻理解和掌握原子、分子的结构和性质深刻理解和掌握原子、分子的结构和性质，络合物的结构和性能，化学反应动力学、热，络合物的

3、结构和性能，化学反应动力学、热力学基础，溶液中离子平衡及相关化学学科最力学基础，溶液中离子平衡及相关化学学科最基础概念；基础概念； 了解物质状态，胶体的一般概念和金属元了解物质状态，胶体的一般概念和金属元素、非金属元素的一般知识；素、非金属元素的一般知识； 掌握化学实验的基本操作，认识化学反应掌握化学实验的基本操作，认识化学反应的直观变化；的直观变化； 第5页/共92页课程安排：课程安排： 本课程授课时数为本课程授课时数为6666学时，实验课另学时，实验课另设为实验化学，其中普化实验占设为实验化学，其中普化实验占3131学时。学时。考试为期末闭卷考试。课程成绩期末考考试为期末闭卷考试。课程成绩

4、期末考试成绩（试成绩（8080）+ +作业成绩（作业成绩（2020）。实）。实验为单双周。验为单双周。 教学方法教学方法教学过程的注意事项教学过程的注意事项第6页/共92页参考书参考书1 1、普通化学，赵士铎主编，中国农业大学出版社、普通化学，赵士铎主编，中国农业大学出版社2 2、普通化学，北京农业大学主编，中国农业出版社、普通化学，北京农业大学主编，中国农业出版社3 3、普通化学，山东农业大学、江西农业大学、江苏、普通化学，山东农业大学、江西农业大学、江苏 农业大学合编，北京农业大学出版社农业大学合编，北京农业大学出版社4 4、普通化学，翟仁通主编，中国农业出版社、普通化学，翟仁通主编，中国

5、农业出版社第7页/共92页第8页/共92页依数性的计算、胶团结构的依数性的计算、胶团结构的书写、胶粒的电性书写、胶粒的电性、胶体的胶团结构、性、胶体的胶团结构、性质质、稀溶液的依数性、稀溶液的依数性第9页/共92页第10页/共92页 低压低压、高温高温条件下的实际气体的性质条件下的实际气体的性质非常接近于理想气体性质。非常接近于理想气体性质。pV = nRT 称为称为理想气体状态方程理想气体状态方程。p是气体是气体压力，压力，V是气体体积，是气体体积，n是气体的物质的量（是气体的物质的量（mol），），T是热力学温度（是热力学温度（K）, R为摩尔气体为摩尔气体常数。常数。n如果如果p单位为单

6、位为kPa ， V单位为单位为dm3(L)，则，则R单位为单位为kPadm3K-1 mol-1第11页/共92页第12页/共92页g/mol17.781000/2 .2479 .98)2 .273100(314. 8616. 0MpVmRTMRTmpV解解:根据理想气体状态方程根据理想气体状态方程pV = nRT 设苯的摩尔质量为设苯的摩尔质量为M,苯的最简式苯的最简式CH的摩尔式量为的摩尔式量为12+1=13g/mol 78.17/13=6 苯的分子式为苯的分子式为C6H6例例: :已知苯分子中已知苯分子中C:H=1:1, ,如果在如果在247.2cm247.2cm3 3的烧瓶中的烧瓶中装装

7、0.616g苯苯, ,加热至加热至100100全部变成蒸气全部变成蒸气, ,此时气体压此时气体压力为力为98.9kPa试计算苯的摩尔质量并推断其分子式。试计算苯的摩尔质量并推断其分子式。第13页/共92页3g/dm641. 0)2 .27367(314. 81764.106,RTpMRTpMRTMmpV第14页/共92页iiixnnppi321pppppn：混合气体总物质的量，：混合气体总物质的量，i：某一组分：某一组分iipxp 第15页/共92页3dm206. 02983 .10127325. 093.90)O(2VRTVpRTpV标标标第16页/共92页mol 0.4mol32g12.8

8、g)O(mol 0.5mol28g14g)N(mol 0.1mol44g4.4g)CO(121212nnn总总pnnpii20.26kPa202.6kPa0.4mol0.5mol0.1mol0.1mol)(CO2p101.3kPa202.6kPa0.4mol0.5mol0.1mol0.5mol)(N2p81.04kPa202.6kPa0.4mol0.5mol0.1mol0.4mol)(O2p由道尔顿分压定由道尔顿分压定律律 第17页/共92页)()N()()N()Ar()O()N()(N()N(222222总总）（总）nnVVpRTnnnVpRTnVVVnnTpii一定，第18页/共92页线下

9、面所包围的线下面所包围的面积表示的是分面积表示的是分子的总数，对一子的总数，对一定的体系它是常定的体系它是常数数. . 氮的速率分布曲线第19页/共92页第20页/共92页第21页/共92页下，下，1摩尔气态物质所占有的体积，摩尔气态物质所占有的体积，用用Vc(critical volume)表示表示。第22页/共92页蒸发蒸发：液体变成蒸气或气体的过程。液体变成蒸气或气体的过程。 蒸发指的是液体表面的气化现象。蒸发指的是液体表面的气化现象。饱和蒸气压饱和蒸气压：当温度一定，把液体置于密闭：当温度一定，把液体置于密闭容器，当冷凝速率与蒸发速率相等时，体容器，当冷凝速率与蒸发速率相等时，体系达到

10、了一种平衡状态。这时蒸气所产生系达到了一种平衡状态。这时蒸气所产生的压力叫做饱和蒸气压。的压力叫做饱和蒸气压。第23页/共92页58.97 kPa加。加。n（2）必须在密闭容器中，气液共）必须在密闭容器中，气液共存的平衡状态才可测得蒸气压。存的平衡状态才可测得蒸气压。第24页/共92页20406080100T/20406080101.3P/Kpa34.678.5100(C2H5)2OC2H5OHH2O注注：升高温：升高温度，蒸气压度，蒸气压增加，蒸气增加，蒸气虽然也是气虽然也是气体，但是波体，但是波义尔等人的义尔等人的气体定律以气体定律以及理想气体及理想气体状态方程并状态方程并不适用不适用 蒸

11、气压曲线蒸气压曲线第25页/共92页即即298 K时将时将1mol水变成水蒸气，水变成水蒸气，并使水蒸气的分压为并使水蒸气的分压为101.3 kPa时需时需要吸收要吸收44.01 kJ的热量。的热量。第26页/共92页正常沸点正常沸点：当外界气压为：当外界气压为101.3 kPa时液体的沸点。时液体的沸点。第27页/共92页 相平衡相平衡相相(phase)：化学上将宏观性质完全均匀的部：化学上将宏观性质完全均匀的部分叫相，相与相之间存在着明显的分界面。分叫相，相与相之间存在着明显的分界面。相变相变(phase change)：物质从一相转变成另一：物质从一相转变成另一相。相。 相平衡相平衡(p

12、hase equilibrium)：如果保持外界条：如果保持外界条件不变时，相变维持一种平衡状态。件不变时，相变维持一种平衡状态。液体的沸腾就是维持一定液体的沸腾就是维持一定温度温度和和压力压力时，气时，气液两相间的相平衡。液两相间的相平衡。第28页/共92页第29页/共92页第30页/共92页p-T图，这种图，这种p-T图又叫相图图又叫相图第31页/共92页第32页/共92页分散系类型分散系类型 粗分散系粗分散系 胶体分散系胶体分散系 分子分散系分子分散系 颗粒大小颗粒大小 100 nm 1001 nm 1 nm 高分子溶液高分子溶液 溶溶 胶胶分散质存在分散质存在形式形式 分子的大聚集分子

13、的大聚集体体 大分子大分子 小分子的聚集体小分子的聚集体 小分子、离子或小分子、离子或原子原子 主要性质主要性质 不稳定不稳定多相多相 普通显微镜普通显微镜可见可见不能透过滤不能透过滤纸纸 很 稳 定很 稳 定 稳 定稳 定 单 相单 相 多 相多 相 超显微镜可见超显微镜可见 能透过滤纸能透过滤纸 不能透过半透膜不能透过半透膜 最稳定最稳定均相均相 电子显微镜也电子显微镜也不可见不可见 能透过半透膜能透过半透膜 实实 例例 泥浆泥浆血液血液 Fe(OH)3溶胶溶胶糖水糖水第33页/共92页第34页/共92页SIkg；mmBB第35页/共92页nB为溶质的物质的量，单位为为溶质的物质的量，单位

14、为mol；mA溶剂的质量，单位为溶剂的质量，单位为kg。质量摩尔浓度的单位为。质量摩尔浓度的单位为molkg-1。VncBABBmnb第36页/共92页BAAABABB nnnxnnnx第37页/共92页第38页/共92页第39页/共92页纯溶剂（a）和溶液（b）蒸发示意图代表溶剂分子 代表溶质分子第40页/共92页npp* xA p*(1xB)p*p*xBnp*ppnpp* xB第41页/共92页ABBABB nnnnnxpnnpAB 溶液很稀时溶液很稀时第42页/共92页BABAB 1000 bKMnppnnp第43页/共92页相同尔浓度相同，蒸气压也两种溶液溶质的质量摩kPa31. 26

15、03181001810033. 2kPa31. 23421 .17181001810033. 221pp第44页/共92页 图 溶液的沸点升高和凝固点降低 第45页/共92页1b11bBbbb1molkgK545. 2kg1001000molg128g67. 2K531. 0K531. 0molg128KKbKTT得，解：萘的摩尔质量第46页/共92页molgMM/1281000303 . 002. 5392. 0第47页/共92页第48页/共92页BffbKT 1Bkgmol525. 0200100050. 6Mb乙二醇此时水中K98. 0525. 086. 1BffbKTC98. 0即此种

16、溶液的凝固点为即此种溶液的凝固点为第49页/共92页nnmolgMMbKTBff/60012. 009. 086. 1233. 0第50页/共92页渗透现象渗透现象 渗透压示意图渗透压示意图第51页/共92页8.314 kPadm3K1mol1；T为为绝对温度绝对温度K。第52页/共92页1molg 31090 1 0.413 15.298 8.314 18. 5根据MRTMmcRT第53页/共92页第54页/共92页强电解质溶液的依数性强电解质溶液的依数性第55页/共92页2.C6H12O6、NaCl、MgSO4、K2SO4四种水溶四种水溶液液bB均为均为0.1mol/kg，蒸汽压最大的为，

17、蒸汽压最大的为 ,最小的为最小的为 ，凝固点最高的为，凝固点最高的为 ，最低的为，最低的为 。第56页/共92页nB.都高于都高于100,食盐比葡萄糖水食盐比葡萄糖水溶液还高溶液还高nC.食盐水低于食盐水低于100,葡萄糖水溶葡萄糖水溶液高于液高于100n D.食盐水高于食盐水高于100,葡萄糖水溶葡萄糖水溶液低于液低于100第57页/共92页是由许多小的原子、分子或原是由许多小的原子、分子或原子团集合而成的多相体系。常子团集合而成的多相体系。常称之为溶胶。称之为溶胶。第58页/共92页第59页/共92页VSS0第60页/共92页图图 固体表面及内部粒子的状态固体表面及内部粒子的状态第61页/

18、共92页uu吸附剂吸附剂第62页/共92页为离子选择吸附和离子交换吸为离子选择吸附和离子交换吸附两种。附两种。第63页/共92页第64页/共92页 离子浓度大离子浓度大,交换下来的离子多交换下来的离子多;离子电离子电荷多时，交换能力大荷多时，交换能力大;电荷相同的离子，交换电荷相同的离子，交换能力又随着水化半径的增大而减弱。能力又随着水化半径的增大而减弱。阳离子的交换能力大致有下列顺序：阳离子的交换能力大致有下列顺序：阴离子的交换能力次序为：阴离子的交换能力次序为： PO43C2O42F； 离子交换吸附离子交换吸附第65页/共92页第66页/共92页第67页/共92页第68页/共92页电泳装置电泳装置第69页/共92页As2S32H3AsO3十十3H2S=As2S3十十6H2O胶体带电原因胶体带电原因第70页/共92页（2）电离带电）电离带电第71页/共92页u胶团胶团：胶粒加上扩散层组成了胶：胶粒加上扩散层组成了胶团。团。第72页/共92页3ClClFeOOHFexxnnxm胶核 电位离子 反离子 反离子 吸附层 扩散层 胶团 胶粒 第73页/共92页第74页/共92页第75页/共92页第76页/共92页吸附，而吸附，而BaSO4（s）对）对Ba2+