物质的相态水的相图

物质的相态水的相图学习目标掌握气体、溶液、胶体等不同聚集状态物质得性质能够利用不同聚集状态物质性质指导生产和生活学会查阅资料,加强相互合作,锻炼文字、语言表达能力。2024/10/163学习内容物质得相态——相和相图;饱和蒸汽压和

温度气体——理想气体、混合气体、实际气体溶液——稀溶液依数性;非电解质溶液气

液平衡;电解质得电解胶体——胶体得特殊性质;物质得表面特征物质得聚集状态物质得聚集状态变化气态液态固态等离子体气化液化熔化凝固升华2024/10/165物质得相态——水得相图【问题】请分析下面几种情况系统就是几相①2g氯化钠投入100mL水中,搅拌后静止;②20mL得乙醇和80mL得去离子水混合并搅拌后静止;③20mL得四氯化碳与80mL去离子水混合并搅拌后静止;④2mL酚与98mL去离子水混合并搅拌后静止;⑤2mL去离子水与98mL酚混合并搅拌后静止;⑥50mL酚与50mL去离子水混合并搅拌后静止;问题分析①2g氯化钠投入100mL水中,搅拌后静止;溶液就是一相因为氯化钠溶于水中。氯化钠电解出得离子与水分子处于“最均匀”得状态。2024/10/166相数Φ=1;组分数S=2②20mL得乙醇和80mL得去离子水混合并搅拌后静止;溶液就是一相因为乙醇与水能以任意比例混溶。乙醇分子与水分子处于“最均匀”得状态。2024/10/167问题分析相数Φ=1;组分数S=2③20mL得四氯化碳与80mL去离子水混合并搅拌后静止;溶液就是两相因为四氯化碳与水不相溶。四氯化碳分子与水分子不就是处于“最均匀”得状态。2024/10/168问题分析相数Φ=2;组分数S=2大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点④2mL苯酚与98mL去离子水混合并搅拌后静止;溶液就是一相因为苯酚在水中有一定溶解度。苯酚分子与水分子处于“最均匀”得状态。2024/10/1610问题分析相数Φ=1;组分数S=2⑤2mL去离子水与98mL酚混合并搅拌后静止;溶液就是一相因为水在苯酚中也有一定得溶解度。水分子与苯酚分子处于“最均匀”得状态。2024/10/1611问题分析相数Φ=1;组分数S=2⑥50mL苯酚与50mL去离子水混合并搅拌后静止;溶液就是两相因为苯酚与水不完全相溶。苯酚分子与水分子不就是处于“最均匀”得状态。2024/10/1612问题分析相数Φ=2;组分数S=2上述得“最均匀”得状态就是什么？相:系统内部物理和化学性质完全均匀得部分2024/10/1613一、物质得聚集状态——相相与相之间在指定条件下有明显得界面,在界面上宏观性质得改变就是飞跃式得——例如问题③水和四氯化碳得界面。如何确定一个系统有几相？2024/10/1614一、物质得聚集状态——相不论有多少种气体混合,只有一相——气相根据液体互溶程度可以组成一相、两相或三相共存。一般有一种固体便有一个相。两种固体粉末无论混合得多么均匀,仍就是两个相(固体溶液除外,她就是单相)。二、水得相图水得相平衡实验数据表AOBCD绘制水得相图气-固平衡数据-冰在不同温度得饱和蒸气压气-液平衡数据-水在不同温度得饱和蒸气压液-固平衡数据-水和冰在不同温度时得平衡压力T/KP/Pa分析水得相图水得相图就是根据实验绘制得。图上有:三个单相区在气、液、固三个单相区内,φ=1,温度和压力都可以在一定限度内变化不会引起相得改变。三条两相平衡线气液、气固、固液,φ=2,压力与温度只能改变一个,指定了压力,则温度由体系自定。OA

气-液两相平衡线，即水的蒸气压曲线。它不能任意延长，终止于临界点。临界点 ，这时气-液界面消失。高于临界温度，不能用加压的方法使气体液化。OB

气-固两相平衡线,即冰得升华曲线,理论上可延长至0K附近。OC

液-固两相平衡线,当C点延长至压力大于 时,相图变得复杂,有不同结构得冰生成。OD

就是AO得延长线,就是过冷水和水蒸气得介稳平衡线。因为在相同温度下,过冷水得蒸气压大于冰得蒸气压,所以OD线在OB线之上。过冷水处于不稳定状态,一旦有凝聚中心出现,就立即全部变成冰。H2O得三相点温度为273、16K,压力为610、62Pa。O点就是三相点,气-液-固三相共存, 。三相点得温度和压力皆由体系自定。学习效果检验(4)从水得相图上看出OC线得斜率就是正还就是负？能说明什么问题？1、回答下列问题(1)从水得相图上看,如果想让冰直接升华成水蒸汽,压力最高不能超过多少？(2)从水得相图可以看出液态水得饱和蒸汽压随温度得升高而增大还就是减小？(3)水得冰点和三相点有区别吗？(1)在水得相图中常常会出现OD线,就是水得过冷线。实验表明,当温度低于0、01℃时,水应该结成冰,但有时往往不就是这样,温度甚至到-20℃仍不结冰,这种现象称为过冷现象,这种水称为过冷水。过冷水就是一种亚稳态,就是热力学上不稳定得状态,在一定条件下会自动结成冰。(2)三相点得温度(0、01℃)比冰点(0℃)稍高,原因就是冰点为101、325kPa外压下被空气饱和得水得凝固点。空气溶解在水中,压力由三相点压力增大到101、325kPa,两者使冰点比三相点得温度0、01℃。(3)冰水系统得饱和蒸气压随温度上升而下降,与大部分系统不同。由于一般情况下,冰得体积大于水得体积,出现这种现象与冰水得特殊结构有关。下图就是二氧化碳得相图,根据相图回答问题(1)分析相图中区、线、点得意义。ⅠⅡⅢ固相液相气相OP/PaT/KACB(2)OC线得斜率就是正还就是负？三、液体得饱和蒸汽压液体得饱和蒸汽压:动态平衡沸腾外界压力沸点:一定外压下,液体沸腾得温度。液体得饱和蒸汽压与沸点得关系:图1.3.1气－液平衡示意图气液平衡时:气体称为饱和蒸气;液体称为饱和液体;压力称为饱和蒸气压。饱和蒸气压就是温度得函数表1、3、1水、乙醇和苯在不同温度下得饱和蒸气压H2O乙醇苯t/℃

p*/kPat/℃

p*/kPat/℃

p*/kPa202、338205、671209、9712407、3764017、3954024、4116019、9166046、0086051、9938047、34378、4101、32580、1101、325100101、325100222、48100181、44120198、54120422、35120308、11饱和蒸气压＝外压时得温度称为沸点饱和蒸气压＝101、325kPa时得温度称为正常沸点T一定时:如pB<pB*,B液体蒸发为气体至pB＝pB*pB>pB*,B气体凝结为液体至pB＝pB*

(此规律不受其她气体存在得影响)相对湿度的概念：相对湿度=

在一定温度和压力下，任何纯物质达到两相平衡时，蒸气压随温度的变化率可用下式表示：2024/10/1629学习效果检验一、选择题1、铁块与铁粉得混合物相数为(

)(1)1;

(2)2;

(3)3;

(4)4。2、在不饱和得NaCl溶液中组分数C,相数Φ为(

)。(1)2,1;(2)2,2;(3)2,1;(4)2,2。

3、在NaCl固体与饱和得NaCl溶液共存体系中C,相数Φ分别为()。(1)2,1;

(2)2,2;

(3)2,1;(4)2,2。(2)(3)(2)2024/10/1630学习效果检验4、由79%N2和21%O2所组成得空气系统得组分数C,相数Φ分别为(

)。(1)C=2,Φ=1;(2)C=2,Φ=2;(3)C=2,Φ=1;(4)C=2,Φ=1。5、水蒸气、水、冰三相平衡共存得点,称为三相点点,在该点组分数、相数分别为(

)。(1)C=1,Φ=1;(2)C=1,Φ=3;(3)C=2,Φ=3;(4)C=3,Φ=3。(1)(2)2024/10/1631学习效果检验(

)1、粉碎得很细得铜