物质的状态溶液和胶体学习教案

1、会计学1物质的状态溶液物质的状态溶液(rngy)和胶体和胶体第一页，共68页。 第一章第一章 物质物质(wzh)(wzh)的状态、溶液和胶体的状态、溶液和胶体 第一节第一节 物质物质(wzh)(wzh)聚集状态聚集状态1.1.1 1.1.1 气体气体(qt)(qt)1.1.2 1.1.2 液体液体1.1.3 1.1.3 固体固体1.1.4 1.1.4 等离子体等离子体1.1.5 1.1.5 物质聚集状态的相互转化物质聚集状态的相互转化第2页/共68页第二页，共68页。 各种物质总是以一定的聚集状态而存在着。通常认为物质有各种物质总是以一定的聚集状态而存在着。通常认为物质有4种不同的物理聚集状态

2、：即气态、液态、固态和等离子态种不同的物理聚集状态：即气态、液态、固态和等离子态(闪电、闪电、流星以及流星以及(yj)荧光灯点燃时荧光灯点燃时 )。 第一节第一节 物质物质(wzh)和和 物质物质(wzh)的聚集状态的聚集状态 物质所处的状态和外界条件密切相连物质所处的状态和外界条件密切相连(xin (xin lin)lin)。在通常的温度和压力下，物质主要呈现气态、。在通常的温度和压力下，物质主要呈现气态、液态和固态。即物质的三态。液态和固态。即物质的三态。气态气态 液态液态 固态固态 等离子态等离子态第3页/共68页第三页，共68页。气体的基本特征：可膨胀性；掺和性；敏感性气体的基本特征：

3、可膨胀性；掺和性；敏感性理想气体：气体分子本身不占有空间，分子间无相互作用力的假想理想气体：气体分子本身不占有空间，分子间无相互作用力的假想 气体。气体。实际气体在压力不太高，温度不太低时，可视作理想气体。实际气体在压力不太高，温度不太低时，可视作理想气体。 一、理想气体状态方程一、理想气体状态方程pV = nRTpV = nRT p p：理想气体的压强：理想气体的压强( (压力压力) )。 V V：体积：体积(tj)(tj)。 n n：物质的量：物质的量 T T：热力：热力学温度。学温度。 R R：摩尔气体常数：摩尔气体常数 R = 8.314 R = 8.314 J/(molK)J/(mo

4、lK)1.1.1 1.1.1 气气 体体第4页/共68页第四页，共68页。理想气体理想气体(l xin q t)状态方程还可表示为状态方程还可表示为:M=pR TmpV=RTMmn=Mm=V m、M、分别分别(fnbi)为气体的质量为气体的质量(kg)、摩尔质量、摩尔质量(kg/mol)和密度和密度(kg/m3)1.1.1 1.1.1 气气 体体第5页/共68页第五页，共68页。 二、混合二、混合(hnh)气体分压定律（道尔顿气体分压定律（道尔顿Daldon分压定律）分压定律）等温等容等温等容 A、B气体气体 混合混合(hnh) 推广推广 p = pA + pB + pC + + pi 或或

5、p = pip为混合为混合(hnh)气体的总压力。气体的总压力。 推导：推导： pV = nRT piV = niRT 两式相除得：两式相除得： pi /p = ni /n = xi 故：故： pi = xi p分压定律：混合分压定律：混合(hnh)气体的总压等于混合气体的总压等于混合(hnh)气体中各组分气体分压之和。气体中各组分气体分压之和。nAT VpAnBT VpBnA + nB T VpA+ pB+=1.1.1 1.1.1 气气 体体第6页/共68页第六页，共68页。 三、混合气体三、混合气体(qt)分体积定律（阿玛格分体积定律（阿玛格Amaget定律）定律）等温等压等温等压 A、B

6、气体气体(qt) 混合混合 推广推广 V = VA + VB + VC + + Vi 或或 V = Vi Vi：为混合气体：为混合气体(qt) i 组分的分体积。组分的分体积。V：为混合气体：为混合气体(qt)的总体积。的总体积。 故：故： Vi = xi VnAT pVAnBT pVBnA + nB T pVA+VB+=1.1.1 1.1.1 气气 体体分体积定律：分体积定律： 混合气体中某一组分混合气体中某一组分B的分体积的分体积VB是该组份单是该组份单独独(dnd)存在并具有与混合气体相同温度和压力时所占有的体存在并具有与混合气体相同温度和压力时所占有的体积。积。第7页/共68页第七页，

7、共68页。 四、混合气体平均摩尔质量四、混合气体平均摩尔质量当混合气体成分稳定不变时，可以将其看成纯气体，使用当混合气体成分稳定不变时，可以将其看成纯气体，使用平均分子量进行各种运算平均分子量进行各种运算(yn sun) 设混合气体中组分设混合气体中组分A、B、C 的物质的量分数分的物质的量分数分别为别为 x（A）、）、 x（B）、）、 x（C） ，相应的摩尔质，相应的摩尔质量为量为M（A）M（B）、）、M（C） ，则混合气体的平均式量为，则混合气体的平均式量为M= x（A） M（A） +x（B） M（B）+ x（C） M（C） + = x（i） M（i） 1.1.1 1.1.1 气气 体体第

8、8页/共68页第八页，共68页。1.1.1 1.1.1 气气 体体 五、真实气体五、真实气体范德华（范德华（Vander Waals）方程）方程(fngchng)：()22n ap +V -n b= n R TV骣琪琪桫a 、b 称为范德华常数称为范德华常数(chngsh)，a是气体分子间力修正常数是气体分子间力修正常数(chngsh)，b是气体分子体积修正常数是气体分子体积修正常数(chngsh)。 产生偏差的主要(zhyo)原因是：气体分子本身的体积的影响；分子间力的影响。第9页/共68页第九页，共68页。问题：问题： 真实气体在什么样的特定状态下接近于理想气体的真实气体在什么样的特定状态

9、下接近于理想气体的状态呢？状态呢？ 答案：答案： 高温高温(gown)且低压！且低压！ 为什么？请思考！为什么？请思考！1.1.1 1.1.1 气气 体体因为在上述因为在上述(shngsh)条件下，气体分子间的距离相当大。条件下，气体分子间的距离相当大。一方面使气体分子自身的体积与气体体积相比一方面使气体分子自身的体积与气体体积相比 可以忽略不计。另一方面也使分子之间的作用力显的微不足道。可以忽略不计。另一方面也使分子之间的作用力显的微不足道。可以用描述理想气体的标准去描述实际气体。可以用描述理想气体的标准去描述实际气体。第10页/共68页第十页，共68页。 一、气一、气液平衡液平衡蒸发：蒸发

10、： 液体液体 气体气体 凝聚：凝聚： 气体气体 液体液体气液平衡：当液体蒸发为气体且气体凝聚为液体的过程达到气液平衡：当液体蒸发为气体且气体凝聚为液体的过程达到动态平衡时动态平衡时,即处于气液平衡状态即处于气液平衡状态, 此时的温度就是沸点此时的温度就是沸点(fidin)。 液体的蒸气压等于外压时的温度称为液体的沸点液体的蒸气压等于外压时的温度称为液体的沸点(fidin)蒸气压：处于蒸发、凝聚动态平衡的气体叫饱和蒸气，饱和蒸气压：处于蒸发、凝聚动态平衡的气体叫饱和蒸气，饱和蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压，简称蒸气压。蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压，简称蒸气压。 临界温度：临界温度： 气体冷却到

11、某一温度气体冷却到某一温度Tc或更低时才能用加压的办或更低时才能用加压的办法使气体液化。法使气体液化。 1.1.2 液液 体体第11页/共68页第十一页，共68页。2、饱和、饱和(boh)蒸气压蒸气压饱和饱和(boh)蒸汽压：简称蒸蒸汽压：简称蒸汽压汽压影响蒸汽压的因素： a、温度； b、液体本身的性质(xngzh)分子间引力第12页/共68页第十二页，共68页。二、二、 蒸气压和温度的关系蒸气压和温度的关系 液体沸腾液体沸腾(fitng)时的温度与气液平衡时的蒸气压有时的温度与气液平衡时的蒸气压有直接关系，研究表明，蒸气压是温度的函数直接关系，研究表明，蒸气压是温度的函数 p = f (T)

12、: Alg p =+ BTVm- HA=2.303RVm-Hlg p =+ B2 .3 0 3 R TVm221121HpT- Tlg=p2 .3 0 3 RTT骣琪琪桫1.1.2 液液 体体第13页/共68页第十三页，共68页。三、液体三、液体(yt)的表面张的表面张力力 液体表面分子与液体内分子的受力液体表面分子与液体内分子的受力不同，不同，B 分子处于液体内，受到周围分子处于液体内，受到周围分子的作用力是均衡的；分子的作用力是均衡的； A 分子处分子处于表面，此分子受到液相体内分子的于表面，此分子受到液相体内分子的作用，同时又受到性质不同的另一气作用，同时又受到性质不同的另一气相分子的作

13、用，受力不均衡。相分子的作用，受力不均衡。 液体表面会显示自动收缩趋势，即液体表面会显示自动收缩趋势，即存在表面张力。存在表面张力。 同理，液同理，液-液、液液、液-固、固固、固-固界面固界面(jimin)上存在界面上存在界面(jimin)张力。张力。glAB1.1.2 液液 体体第14页/共68页第十四页，共68页。固体：固体： 1、晶体、晶体 2、非晶体、非晶体晶体与非晶体的差异：晶体与非晶体的差异：晶体具有晶体具有(jyu)规则的几何形状，非晶体则没规则的几何形状，非晶体则没有。有。晶体具有晶体具有(jyu)固定的熔点，非晶体无固定的固定的熔点，非晶体无固定的熔点。熔点。晶体显各向异性，

14、非晶体显各向同性。晶体显各向异性，非晶体显各向同性。1.1.3 固固 体体*液晶液晶 *等离子体等离子体(dnglzt)（简介）（简介）第15页/共68页第十五页，共68页。晶体晶体(jngt)的内部结构的内部结构（1）十四种晶格）十四种晶格(jn )三斜三斜P单斜单斜P单斜单斜C正交正交P正交正交C正交正交I正交正交F第16页/共68页第十六页，共68页。构成：构成：1、三条、三条(sn tio)线线 （两相平衡线）（两相平衡线）2、一个点、一个点（三相共存点）（三相共存点）3、三个面、三个面（单相区）（单相区）101.325kPaDEOACB273.15K273.16K373.15K0.6

15、11kPalgsTp（水的相图（水的相图(xin t)）1.1.4 物质三态的转化物质三态的转化(zhunhu)规律规律以水的相图说明以水的相图说明第17页/共68页第十七页，共68页。 一、一、 分散分散(fnsn)体系（分散体系（分散(fnsn)系）：系）：一种或几种物质被分散一种或几种物质被分散(fnsn)成微小的粒子分布在另成微小的粒子分布在另一种物质中所构成的体系。一种物质中所构成的体系。 分散分散(fnsn)质：被分散质：被分散(fnsn)的物质，通常分散的物质，通常分散(fnsn)质含量较少，一般不连续。质含量较少，一般不连续。 分散分散(fnsn)剂：起分散剂：起分散(fnsn

16、)作用的物质，存在作用的物质，存在于分散于分散(fnsn)质周围，一般是连续相。质周围，一般是连续相。 二、分散二、分散(fnsn)系分类：系分类： 按分散按分散(fnsn)系的聚集状态可分九类（见表系的聚集状态可分九类（见表1-1）。）。 按分散按分散(fnsn)系的粒子大小可分三类（见表系的粒子大小可分三类（见表1-2）。）。1.2 1.2 溶液溶液(rngy)(rngy)第18页/共68页第十八页，共68页。表表1-1 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 p6 气气 空空 气气 气气 液液 云、雾云、雾 固固 烟、尘烟、尘 气气 泡沫塑料泡沫塑料 固固 液液 珍珍 珠珠

17、 固固 有机玻璃有机玻璃 气气 肥皂泡沫肥皂泡沫 液液 液液 牛牛 奶奶 固固 Fe(OH)3溶胶、泥浆水溶胶、泥浆水 分散剂分散剂 分散质分散质 实实 例例1.2 溶液溶液(rngy)第19页/共68页第十九页，共68页。表表1-2 按分散质颗粒大小分类的分散系按分散质颗粒大小分类的分散系小于小于1nm(109) 分子离子分子离子 粒子粒子能通过滤纸与半能通过滤纸与半 NaCl溶液溶液 分散系分散系 透膜透膜，扩散速度快，扩散速度快 1100nm 胶胶 体体 粒子能通过滤纸但粒子能通过滤纸但不不 Fe(OH)3溶溶液液 分散系分散系 能透过半透膜能透过半透膜,扩散慢扩散慢 蛋白质溶液蛋白质溶

18、液颗粒直径大小颗粒直径大小 类类 型型 主主 要要 特特 征征 实实 例例大于大于100nm 粗粗 粒子粒子不能通过滤纸不不能通过滤纸不 豆豆 浆浆 分散系分散系 能透过半透膜能透过半透膜,不扩散不扩散 乳乳 汁汁1.2 溶液溶液(rngy)第20页/共68页第二十页，共68页。1.2.2 1.2.2 溶液浓度的表示溶液浓度的表示(biosh)(biosh)方法方法1、B的物质的量浓度的物质的量浓度iinc =Vmol/dm32、溶质、溶质B的质量摩尔浓度的质量摩尔浓度BBAnb =mmol/kg3、B的物质的量分数的物质的量分数iiinx =n无量纲无量纲4、B的质量分数的质量分数BBmw

19、=mkg第21页/共68页第二十一页，共68页。1.2.3 1.2.3 稀溶液稀溶液(rngy)(rngy)的依数性的依数性我们将只与溶液我们将只与溶液(rngy)中溶质的粒子数目有关、而中溶质的粒子数目有关、而与溶质本性无关的性质称为溶液与溶质本性无关的性质称为溶液(rngy)的依数性。的依数性。第22页/共68页第二十二页，共68页。1、溶液的蒸气、溶液的蒸气(zhn q)压下降压下降 拉乌尔定律(dngl)：一定温度下，含有非挥发性溶质 稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶剂的物质量的分数。p = p* xAp* : 纯溶剂蒸气纯溶剂蒸气(zhn q)压压xA : 溶剂的物质的量分数溶

20、剂的物质的量分数p = p* (1 - xB) p* - p = p* xB p = p* xB xB：溶质的物质的量分数溶质的物质的量分数p：溶液蒸气压的下降值溶液蒸气压的下降值1.2.3 1.2.3 稀溶液的依数性稀溶液的依数性第23页/共68页第二十三页，共68页。 p = p* xB = p* nB / (nA + nB) p* nB /nA注：注：nA + nB nA nA = mA /MA bB = nB /mA p = (p*MA) bB对水来说对水来说 MA = 0.01801 kg/mol KV = 0.01801 p*p = KV bB 结论：稀溶液结论：稀溶液(rngy)

21、蒸气压的下降与稀溶液蒸气压的下降与稀溶液(rngy)的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的本性无关。的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的本性无关。1.2.3 1.2.3 稀溶液稀溶液(rngy)(rngy)的的依数性依数性第24页/共68页第二十四页，共68页。a: a: 纯溶剂纯溶剂(rngj)(rngj)的蒸发的蒸发示意图示意图b: b: 稀溶液稀溶液(rngy)(rngy)的的蒸发示意图蒸发示意图 稀溶液蒸气压下降(xijing)的解释一：1.2.3 1.2.3 稀溶液的依数性稀溶液的依数性p液液p纯剂纯剂，c液液越大，越大，p液液越小。越小。 p纯纯-p液液的差值也越大。的差值也越大。第25页/

22、共68页第二十五页，共68页。 稀溶液蒸气(zhn q)压下降的解释二：abcp1p2p3p1p2Tpa: 纯水纯水b: 稀溶液稀溶液(rngy)(bB)bc: 稀溶液稀溶液(rngy)(bB)c且且(bB)b (bB)c p1 p2问题：如何问题：如何(rh)增强植物的抗旱能力？增强植物的抗旱能力？1.2.3 1.2.3 稀溶液的依数性稀溶液的依数性第26页/共68页第二十六页，共68页。2、溶液的沸点上升、溶液的沸点上升(shngshng)和凝固点下降和凝固点下降Tp纯纯水水溶溶液液101.325kPa Tf*TfTbTb*ACB正常正常(zhngchng)(zhngchng)沸点沸点:

23、: p = 101.325kPa p = 101.325kPaTbTb* * = 373.15K = 373.15K Tb Tb Tb Tb* *正常正常(zhngchng)(zhngchng)凝凝固点固点: : p = 101.325kPa p = 101.325kPaTfTf* * = 273.15K = 273.15K Tf Tf* * Tf Tf 现象一现象一现象二现象二1.2.3 1.2.3 稀溶液的依数性稀溶液的依数性第27页/共68页第二十七页，共68页。第28页/共68页第二十八页，共68页。 Tb = Kb bB Tf = Kf bB显然显然(xinrn) Tf Tf* 凝固

24、点下降凝固点下降 Tf =Tf * - Tf 显然显然(xinrn) Tb Tb* 沸点上升沸点上升 Tb =Tb -Tb*结论结论(jiln)一一结论二结论二问题一：问题一：为何稀饭比水烫伤得厉害？为何稀饭比水烫伤得厉害？问题二：问题二：如何增强植物的抗冻能力？如何增强植物的抗冻能力？1.2.3 1.2.3 稀溶液的依数性稀溶液的依数性第29页/共68页第二十九页，共68页。溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降(xijing)、沸点上升和凝、沸点上升和凝固点下降固点下降(xijing)的应用：的应用：植物的抗旱耐寒性：植物体内细胞中有多种植物的抗旱耐寒性：植物体内细胞中有多种可溶物（氨基酸、糖等

25、），这些物质使细胞可溶物（氨基酸、糖等），这些物质使细胞液的蒸气压下降液的蒸气压下降(xijing)、凝固点降低，从、凝固点降低，从而使植物表现出一定的抗旱和耐寒性。而使植物表现出一定的抗旱和耐寒性。冰盐冷冻剂：冰盐冷冻剂：1份食盐和份食盐和3份碎冰混合，体系份碎冰混合，体系的温度可降至的温度可降至20度；度；10份六水氯化钙与份六水氯化钙与78份碎冰混合，体系的温度可降至份碎冰混合，体系的温度可降至20 40度。度。汽车防冻剂：汽车水箱中加入甘油或乙二醇汽车防冻剂：汽车水箱中加入甘油或乙二醇等物质，可以降低水的冰点，防止水箱冻坏。等物质，可以降低水的冰点，防止水箱冻坏。第30页/共68页第三

26、十页，共68页。 溶剂溶剂(rngj) 溶液溶液(rngy) p1 p2+ p2 渗透压渗透压示意图示意图h半透膜：只允许溶剂小分子半透膜：只允许溶剂小分子(fnz)通过、不允许大分子通过、不允许大分子(fnz)通过的物质。通过的物质。3、溶液的渗透压、溶液的渗透压渗透渗透: : 溶剂透过半透膜进入溶液而使溶液一侧的液面升溶剂透过半透膜进入溶液而使溶液一侧的液面升高和浓度稀释的自发过程高和浓度稀释的自发过程. . 溶溶剂分剂分子子第31页/共68页第三十一页，共68页。3、溶液、溶液(rngy)的渗透压的渗透压 渗透压：阻止(zzh)渗透作用发生而 必须向溶液所施加的最小压力。产生渗透压的二个

27、条件：产生渗透压的二个条件：有半透膜存在有半透膜存在半透膜两侧单位体积半透膜两侧单位体积(tj)内溶剂分子内溶剂分子数不同（浓度不同）数不同（浓度不同）V = ni RT or = ci RT 稀溶液中稀溶液中 ci bB = ci RT 半透膜半透膜 溶液溶液 纯水纯水 渗透压渗透压 1.2.3 1.2.3 稀溶液的依数性稀溶液的依数性第32页/共68页第三十二页，共68页。渗透作用的应用渗透作用的应用(yngyng)：如人体血液有一定的：如人体血液有一定的渗透压，向人体输液时，一定要输入与血液渗透压渗透压，向人体输液时，一定要输入与血液渗透压相等的等渗液。相等的等渗液。利用反渗透技术利用反

28、渗透技术进行海水淡化进行海水淡化(dn hu)(dn hu)或水的或水的净化净化1.2.3 1.2.3 稀溶液稀溶液(rngy)(rngy)的依数性的依数性 如果外加在溶液上的压力超过了溶液的渗透压如果外加在溶液上的压力超过了溶液的渗透压, ,则溶液中的溶剂分子可以通过半透膜向纯溶剂方向扩散则溶液中的溶剂分子可以通过半透膜向纯溶剂方向扩散, ,纯溶剂的液面上升纯溶剂的液面上升, ,这一过程称为这一过程称为反渗透反渗透. .能耗仅为电渗析法的能耗仅为电渗析法的1/2，蒸馏法的，蒸馏法的1/40第33页/共68页第三十三页，共68页。 稀溶液依数性小结：稀溶液依数性小结：各依数性各依数性p Tb

29、Tf 都与都与bB成正比，与溶成正比，与溶质本质本 性无关性无关(wgun)。四个依数性中蒸气压下降是核心，沸点上升、凝四个依数性中蒸气压下降是核心，沸点上升、凝固点下降、渗透压产生都与蒸气压下降有关。固点下降、渗透压产生都与蒸气压下降有关。（现象解释）（现象解释）若溶质、溶剂都有挥发性，则可以有：若溶质、溶剂都有挥发性，则可以有：pA = pA*xA; pB = pB*xB; p = pA + pB p - 溶液蒸溶液蒸气压气压四个依数性都与四个依数性都与bB有关，有关， bB与溶质分子量（粒与溶质分子量（粒子数）有关，由此可以求算溶质的分子量。子数）有关，由此可以求算溶质的分子量。 切记(

30、qij)并理解！ 切记(qij)并理解！ 切记并理解！切记并理解！ 切记并理解！切记并理解！ 切记并理解！切记并理解！ 切记并理解！切记并理解！ 切记并理解！切记并理解！ 切记并理解！切记并理解！ 切记并理解！切记并理解！ 切记并理解！切记并理解！1.2.3 1.2.3 稀溶液的依数性稀溶液的依数性第34页/共68页第三十四页，共68页。例题：某种蛋白质，估计它的摩尔质量在例题：某种蛋白质，估计它的摩尔质量在15000 g/mol左右。如果在左右。如果在298K时，取时，取1.0g样品溶于样品溶于100g水，试问水，试问(shwn)利用哪一种依数性来利用哪一种依数性来测定摩尔质量好一些？测定摩

31、尔质量好一些？解：解：a) 先用沸点上升法测定：先用沸点上升法测定：Kb = 0.515Kkg mol1 Tb=KbbB =KbnB/mA = 0.5151.0/15000/100103 =0.343103 K b) 用凝固点下降法测定：用凝固点下降法测定： Kf = 1.853Kkg mol1 Tf =Kf bB =Kf nB/mA =1.8531.0/15000/100103 =1.24103 K c) 用渗透压法测定：用渗透压法测定： = cRT = (nB/V)RT=8.3142931.0/15000/0.1103 =1.62103 Pa = 1.62kPa 显然，显然， Tb、 Tf

32、 都很小，不易测定，故用渗透压测定最好。都很小，不易测定，故用渗透压测定最好。1.2.3 1.2.3 稀溶液稀溶液(rngy)(rngy)的依数性的依数性第35页/共68页第三十五页，共68页。三、三、 表面表面(biomin)吸附吸附吸附：一种物质吸附：一种物质(wzh)自动聚集到自动聚集到另一种物质另一种物质(wzh)表面上去的过程。表面上去的过程。为什么会出现吸附？为什么会出现吸附？ 表面分子与相内分子的受力不同，表面分子与相内分子的受力不同，B 分子处于相内，分子处于相内，受到周围分子的作用受到周围分子的作用(zuyng)力是均衡的；力是均衡的； A 分子处于表分子处于表面，此分子一方

33、面受到本相体内分子的作用面，此分子一方面受到本相体内分子的作用(zuyng)，另，另一方面又受到性质不同的另一相分子的作用一方面又受到性质不同的另一相分子的作用(zuyng)，受，受力不均衡，易形成凹月面。力不均衡，易形成凹月面。glAB1.3 1.3 胶胶 体体1.3.1 吸附作用吸附作用第36页/共68页第三十六页，共68页。 在气液表面在气液表面(biomin)上上A分子受到气相分子的作用力是分子受到气相分子的作用力是极小的，因此极小的，因此A分子受到一个指向液体内部的合力（剩余分子受到一个指向液体内部的合力（剩余力）。力）。 从能量角度看，从能量角度看，A分子分子(fnz)比比B分子分

34、子(fnz)具有较高的具有较高的能量，这部分高出的能量就是表面自由能能量，这部分高出的能量就是表面自由能表面能。表面能。 表面能的存在带来：不稳定气液表面的分子总有降低表面能，缩小表面积的趋势(qsh)。自由状态下液滴呈球形就是此原因。固体表面利用表面分子的剩余力场吸附其它分子减少剩余力场，降低表面能，因此产生表面吸附。1.3 1.3 胶胶 体体第37页/共68页第三十七页，共68页。1、分子、分子(fnz)吸附吸附 分子吸附分子吸附(xf)遵循相似相吸原则，主要是吸附遵循相似相吸原则，主要是吸附(xf)剂对非电解剂对非电解质或弱电解质分子的吸附质或弱电解质分子的吸附(xf)。 2、离子、离子

35、(lz)吸附吸附 离子吸附有离子吸附有离子选择吸附离子选择吸附和和离子交换吸附离子交换吸附两种两种： (1)(1)离子选择吸附离子选择吸附：优先选择吸附与固体粒子具有优先选择吸附与固体粒子具有相同组相同组成和结构相似成和结构相似并能与之生成难溶化合物的离子，其次再选择吸附能与并能与之生成难溶化合物的离子，其次再选择吸附能与固体形成同晶型固体的那些离子固体形成同晶型固体的那些离子。1.3 1.3 胶胶 体体第38页/共68页第三十八页，共68页。 Ag Br Ag Br Ag Br Ag Br Ag Br Ag Br Ag Br Ag BrBrBr Ag Br Ag Br Ag Br Ag Br

36、 Ag Br Ag Br Ag Br Ag Ag+Ag+例一：例一： AgNO3 与与 KBr制备制备AgBr溶胶时，溶胶时， KBr过量，则过量，则AgBr固固体优先吸附体优先吸附(xf)Br- 而使固体表面带负电。而使固体表面带负电。 例二：AgNO3 与 KBr制备AgBr溶胶时AgNO3 过量，则AgBr固体(gt)优先吸附Ag+ 而使固体(gt)表面带正电。1.3 1.3 胶胶 体体第39页/共68页第三十九页，共68页。 (2)离子交换吸附：吸附剂从溶液(rngy)中吸附某种离子时，等物质量地置换出另一种电荷符号相同的离子到溶液(rngy)中，此吸附称离子交换吸附，离子交换吸附过程

37、是可逆过程。 土壤土壤(trng)中的养分保持和释放大部分是通过离子交中的养分保持和释放大部分是通过离子交换进行的。换进行的。Na+Ca2+ + 3NH4+ NH4+NH4+NH4+ Ca2+ + Na+ 1.3 1.3 胶胶 体体第40页/共68页第四十页，共68页。 固体颗粒（直径固体颗粒（直径1100nm） 分散分散(fnsn)于液体中的一种胶体分散于液体中的一种胶体分散(fnsn)系，它属于高分散系，它属于高分散(fnsn)度度的多相体系。的多相体系。高高分分子子溶溶液液(rngy) 高分子物质溶于适当溶剂而形成高分子物质溶于适当溶剂而形成的溶液，其溶质高分子的大小在胶体的溶液，其溶质

38、高分子的大小在胶体分散系范围内，它同真溶液一样属分散系范围内，它同真溶液一样属均均相体系相体系。溶溶胶胶1.3 1.3 胶胶 体体第41页/共68页第四十一页，共68页。第42页/共68页第四十二页，共68页。1.3.4 胶团结构胶团结构(jigu)AgNO3与过量与过量KI形成形成(xngchng)AgI溶胶的胶团结构：溶胶的胶团结构： (AgI)m胶胶 核核电位离子电位离子反离子反离子反离子反离子吸附层吸附层扩散层扩散层胶胶 粒粒胶胶 团团 nI- (n-x)K+ x- xK+掌握好！掌握好！1.3 1.3 胶胶 体体胶粒带电胶粒带电(di din)，胶团不带电胶团不带电(di din)

39、（电中性）（电中性）第43页/共68页第四十三页，共68页。(AgI)m胶核胶核K+K+K+K+胶胶团团I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-K+K+K+K+K+K+K+K+胶胶粒粒胶团构造(guzo)示意图第44页/共68页第四十四页，共68页。相距约一、二个离子相距约一、二个离子厚度称为厚度称为(chn wi)紧密层；紧密层；另一部分离子按一定另一部分离子按一定的浓度梯度扩散到本的浓度梯度扩散到本体溶液中，称为体溶液中，称为(chn wi)扩散层。扩散层。第45页/共68页第四十五页，共68页。氢氧化铁溶胶氢氧化铁溶胶(rngjio)的胶团结构：的胶团结构： Fe(OH)3m 硅

40、胶硅胶(u jio)的胶团结构：的胶团结构： (aSiO2bH2O)m nHSiO3- (n-x)H+ x- xH+ (aSiO2bH2O)m nSiO32- 2(n-x)H+ 2x- 2xH+ nOH- ? nFeO+ ?! (n-x)OH- ? (n-x)Cl- x+ ! x Cl- (AgBr)m nK+ ? nNO3- ? nAg+ ?! (n-x)Br- ? (n-x)NO3- x+ ! xNO3- 溴化银溶胶的胶团结构溴化银溶胶的胶团结构(jigu)(jigu)（AgNO3AgNO3过量过量) )：1.3 1.3 胶胶 体体第46页/共68页第四十六页，共68页。1、KI 与过量的

41、与过量的 AgNO3 作用制备的胶体作用制备的胶体(jio t)其胶团结构为：其胶团结构为：2、用、用 H3AsO3 与过量与过量 H2S 作用制备硫化作用制备硫化(lihu)砷溶胶砷溶胶其胶团结构为：其胶团结构为： (AgI)m nAg+ (n-x)NO3- x+ x NO3- (As2S3)m nS2- 2(n-x)H+ 2x- 2xH+ (As2S3)m nHS- (n-x)H+ x- xH+例题例题(lt)：1.3 1.3 胶胶 体体第47页/共68页第四十七页，共68页。1.3.3 溶胶溶胶(rngjio)的性质的性质(1)动力学性质动力学性质(xngzh)布朗运动：布朗运动：产生布

42、朗运动产生布朗运动(b ln yn dn)的原的原因：因： 胶粒受周围溶剂胶粒受周围溶剂小分子不均衡撞击小分子不均衡撞击的结果。的结果。A1.3 1.3 胶胶 体体第48页/共68页第四十八页，共68页。 1903 1903年发明了超显微镜，年发明了超显微镜，为研究布朗运动提供了物质条为研究布朗运动提供了物质条件。件。 可以观察到溶胶粒子不断地可以观察到溶胶粒子不断地作不规则作不规则“之之”字形的运动。字形的运动。 通过大量观察，得出结论：通过大量观察，得出结论：粒子越小，布朗运动越激烈。粒子越小，布朗运动越激烈。其运动激烈的程度不随时间其运动激烈的程度不随时间(shjin)(shjin)而改

43、变，但随温度的而改变，但随温度的升高而增加。升高而增加。1.3 1.3 胶胶 体体第49页/共68页第四十九页，共68页。(2)溶胶的光学性质溶胶的光学性质(xngzh)丁铎尔效应丁铎尔效应 光照射物体粒子光照射物体粒子(lz)时可以发生：时可以发生：a： 反射反射(粒子粒子(lz)直径大于入直径大于入射光波长射光波长); b：透射：透射(粒子粒子(lz)直径远小于入射光波长直径远小于入射光波长) ; c ：散射：散射(粒子粒子(lz)直径略小于（或近似于）入射光波长直径略小于（或近似于）入射光波长) 。丁铎尔效应即是由于丁铎尔效应即是由于胶粒对光散射胶粒对光散射(snsh)的结果的结果溶液溶

44、液溶胶溶胶光光源源1.3 1.3 胶胶 体体第50页/共68页第五十页，共68页。1.3 1.3 胶胶 体体 溶胶中分散质粒子溶胶中分散质粒子(lz)直径：直径： 1 100 nm 可见光波长：可见光波长： 400 700 nm 在真溶液中，溶质颗粒太小（在真溶液中，溶质颗粒太小（聚沉能力聚沉能力(nngl)：1.3 1.3 胶胶 体体第60页/共68页第六十页，共68页。Question 1Question 1 Sb2S3溶液溶液(rngy)的稳定剂是的稳定剂是H2S，试写出其胶团结构，以，试写出其胶团结构，以NaCl，BaCl2，CuSO4作聚沉剂时，聚沉能作聚沉剂时，聚沉能力最大的是什么力最大的是什么?【解】【解】H2S在溶液在溶液(rngy)中离解为中离解为H和和HS，所以，所以Sb2S3溶液溶液(rngy)胶团结构为：胶团结构为： (Sb2S3)mnHS(nx)H+xxH 由于胶粒带负电，聚沉能力最大的是由于胶粒带负电，聚沉能力最大的是BaCl2。第61页/共68页第六十一页，共68页。1.3.6 高分子溶液高分子溶液(rngy)1、高分子溶液、高分子溶液(rngy)的的特征特征 分子分子(fnz)量大（量大（1000以上）以上） 分子分子(fnz)体积大（体积大（