普通化學(xué)章氣體溶液和膠體PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1普通化學(xué)章氣體溶液和膠體普通化學(xué)章氣體溶液和膠體 化學(xué)的定義與研究對象化學(xué)的定義與研究對象 化學(xué)的地位化學(xué)的地位 化學(xué)概況化學(xué)概況 教學(xué)目的與教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目的與教學(xué)內(nèi)容 要求與考核要求與考核緒緒 言言第1頁/共92頁化學(xué)的分支化學(xué)的分支( (二級二級) )學(xué)科：學(xué)科：化化學(xué)學(xué)無機化學(xué)無機化學(xué)有機化學(xué)有機化學(xué)分析化學(xué)分析化學(xué)物理化學(xué)物理化學(xué)高分子化學(xué)高分子化學(xué)應(yīng)用應(yīng)用交叉邊緣學(xué)科交叉邊緣學(xué)科燃料化學(xué)燃料化學(xué)環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué)材料化學(xué)材料化學(xué)生物化學(xué)生物化學(xué)放射化學(xué)放射化學(xué)激光化學(xué)激光化學(xué)地質(zhì)化學(xué)地質(zhì)化學(xué)計算化學(xué)計算化學(xué)能源化學(xué)能源化學(xué)綠色化學(xué)綠色化學(xué)納米化學(xué)納米化學(xué)化學(xué)信息學(xué)化學(xué)信息學(xué)化學(xué)

2、生物學(xué)等。化學(xué)生物學(xué)等。第2頁/共92頁化學(xué)發(fā)展史化學(xué)發(fā)展史 四次革命四次革命第3頁/共92頁教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容。 普通化學(xué)普通化學(xué)1.基本知識和理論基本知識和理論2. 單質(zhì)、化合物的基本性質(zhì)單質(zhì)、化合物的基本性質(zhì)3. 膠體化學(xué)膠體化學(xué)4. 化學(xué)實驗化學(xué)實驗物質(zhì)的存在狀態(tài)物質(zhì)的存在狀態(tài)化學(xué)平衡電離、沉淀、氧化還化學(xué)平衡電離、沉淀、氧化還 原、原、 絡(luò)合絡(luò)合物物 化學(xué)熱力學(xué)化學(xué)熱力學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)物質(zhì)結(jié)構(gòu)化學(xué)動力學(xué)化學(xué)動力學(xué)電化學(xué)電化學(xué) 第4頁/共92頁教學(xué)基本要求：教學(xué)基本要求： 深刻理解和掌握原子、分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)深刻理解和掌握原子、分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，絡(luò)合物的結(jié)構(gòu)和性能，化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)、熱，絡(luò)合物的

3、結(jié)構(gòu)和性能，化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)、熱力學(xué)基礎(chǔ)，溶液中離子平衡及相關(guān)化學(xué)學(xué)科最力學(xué)基礎(chǔ)，溶液中離子平衡及相關(guān)化學(xué)學(xué)科最基礎(chǔ)概念；基礎(chǔ)概念； 了解物質(zhì)狀態(tài)，膠體的一般概念和金屬元了解物質(zhì)狀態(tài)，膠體的一般概念和金屬元素、非金屬元素的一般知識；素、非金屬元素的一般知識； 掌握化學(xué)實驗的基本操作，認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)掌握化學(xué)實驗的基本操作，認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的直觀變化；的直觀變化； 第5頁/共92頁課程安排：課程安排： 本課程授課時數(shù)為本課程授課時數(shù)為6666學(xué)時，實驗課另學(xué)時，實驗課另設(shè)為實驗化學(xué)，其中普化實驗占設(shè)為實驗化學(xué)，其中普化實驗占3131學(xué)時。學(xué)時?？荚嚍槠谀╅]卷考試。課程成績期末考考試為期末閉卷考試。課程成績

4、期末考試成績（試成績（8080）+ +作業(yè)成績（作業(yè)成績（2020）。實）。實驗為單雙周。驗為單雙周。 教學(xué)方法教學(xué)方法教學(xué)過程的注意事項教學(xué)過程的注意事項第6頁/共92頁參考書參考書1 1、普通化學(xué)，趙士鐸主編，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社、普通化學(xué)，趙士鐸主編，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社2 2、普通化學(xué)，北京農(nóng)業(yè)大學(xué)主編，中國農(nóng)業(yè)出版社、普通化學(xué)，北京農(nóng)業(yè)大學(xué)主編，中國農(nóng)業(yè)出版社3 3、普通化學(xué)，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、江西農(nóng)業(yè)大學(xué)、江蘇、普通化學(xué)，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、江西農(nóng)業(yè)大學(xué)、江蘇 農(nóng)業(yè)大學(xué)合編，北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社農(nóng)業(yè)大學(xué)合編，北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社4 4、普通化學(xué)，翟仁通主編，中國農(nóng)業(yè)出版社、普通化學(xué)，翟仁通主編，中國

5、農(nóng)業(yè)出版社第7頁/共92頁第8頁/共92頁依數(shù)性的計算、膠團結(jié)構(gòu)的依數(shù)性的計算、膠團結(jié)構(gòu)的書寫、膠粒的電性書寫、膠粒的電性、膠體的膠團結(jié)構(gòu)、性、膠體的膠團結(jié)構(gòu)、性質(zhì)質(zhì)、稀溶液的依數(shù)性、稀溶液的依數(shù)性第9頁/共92頁第10頁/共92頁 低壓低壓、高溫高溫條件下的實際氣體的性質(zhì)條件下的實際氣體的性質(zhì)非常接近于理想氣體性質(zhì)。非常接近于理想氣體性質(zhì)。pV = nRT 稱為稱為理想氣體狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程。p是氣體是氣體壓力，壓力，V是氣體體積，是氣體體積，n是氣體的物質(zhì)的量（是氣體的物質(zhì)的量（mol），），T是熱力學(xué)溫度（是熱力學(xué)溫度（K）, R為摩爾氣體為摩爾氣體常數(shù)。常數(shù)。n如果如果p單位為單

6、位為kPa ， V單位為單位為dm3(L)，則，則R單位為單位為kPadm3K-1 mol-1第11頁/共92頁第12頁/共92頁g/mol17.781000/2 .2479 .98)2 .273100(314. 8616. 0MpVmRTMRTmpV解解:根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pV = nRT 設(shè)苯的摩爾質(zhì)量為設(shè)苯的摩爾質(zhì)量為M,苯的最簡式苯的最簡式CH的摩爾式量為的摩爾式量為12+1=13g/mol 78.17/13=6 苯的分子式為苯的分子式為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的燒瓶中的燒瓶中裝裝

7、0.616g苯苯, ,加熱至加熱至100100全部變成蒸氣全部變成蒸氣, ,此時氣體壓此時氣體壓力為力為98.9kPa試計算苯的摩爾質(zhì)量并推斷其分子式。試計算苯的摩爾質(zhì)量并推斷其分子式。第13頁/共92頁3g/dm641. 0)2 .27367(314. 81764.106,RTpMRTpMRTMmpV第14頁/共92頁iiixnnppi321pppppn：混合氣體總物質(zhì)的量，：混合氣體總物質(zhì)的量，i：某一組分：某一組分iipxp 第15頁/共92頁3dm206. 02983 .10127325. 093.90)O(2VRTVpRTpV標(biāo)標(biāo)標(biāo)第16頁/共92頁mol 0.4mol32g12.8

8、g)O(mol 0.5mol28g14g)N(mol 0.1mol44g4.4g)CO(121212nnn總總pnnpii20.26kPa202.6kPa0.4mol0.5mol0.1mol0.1mol)(CO2p101.3kPa202.6kPa0.4mol0.5mol0.1mol0.5mol)(N2p81.04kPa202.6kPa0.4mol0.5mol0.1mol0.4mol)(O2p由道爾頓分壓定由道爾頓分壓定律律 第17頁/共92頁)()N()()N()Ar()O()N()(N()N(222222總總）（總）nnVVpRTnnnVpRTnVVVnnTpii一定，第18頁/共92頁線下

9、面所包圍的線下面所包圍的面積表示的是分面積表示的是分子的總數(shù)，對一子的總數(shù)，對一定的體系它是常定的體系它是常數(shù)數(shù). . 氮的速率分布曲線第19頁/共92頁第20頁/共92頁第21頁/共92頁下，下，1摩爾氣態(tài)物質(zhì)所占有的體積，摩爾氣態(tài)物質(zhì)所占有的體積，用用Vc(critical volume)表示表示。第22頁/共92頁蒸發(fā)蒸發(fā)：液體變成蒸氣或氣體的過程。液體變成蒸氣或氣體的過程。 蒸發(fā)指的是液體表面的氣化現(xiàn)象。蒸發(fā)指的是液體表面的氣化現(xiàn)象。飽和蒸氣壓飽和蒸氣壓：當(dāng)溫度一定，把液體置于密閉：當(dāng)溫度一定，把液體置于密閉容器，當(dāng)冷凝速率與蒸發(fā)速率相等時，體容器，當(dāng)冷凝速率與蒸發(fā)速率相等時，體系達(dá)到

10、了一種平衡狀態(tài)。這時蒸氣所產(chǎn)生系達(dá)到了一種平衡狀態(tài)。這時蒸氣所產(chǎn)生的壓力叫做飽和蒸氣壓。的壓力叫做飽和蒸氣壓。第23頁/共92頁58.97 kPa加。加。n（2）必須在密閉容器中，氣液共）必須在密閉容器中，氣液共存的平衡狀態(tài)才可測得蒸氣壓。存的平衡狀態(tài)才可測得蒸氣壓。第24頁/共92頁20406080100T/20406080101.3P/Kpa34.678.5100(C2H5)2OC2H5OHH2O注注：升高溫：升高溫度，蒸氣壓度，蒸氣壓增加，蒸氣增加，蒸氣雖然也是氣雖然也是氣體，但是波體，但是波義爾等人的義爾等人的氣體定律以氣體定律以及理想氣體及理想氣體狀態(tài)方程并狀態(tài)方程并不適用不適用 蒸

11、氣壓曲線蒸氣壓曲線第25頁/共92頁即即298 K時將時將1mol水變成水蒸氣，水變成水蒸氣，并使水蒸氣的分壓為并使水蒸氣的分壓為101.3 kPa時需時需要吸收要吸收44.01 kJ的熱量。的熱量。第26頁/共92頁正常沸點正常沸點：當(dāng)外界氣壓為：當(dāng)外界氣壓為101.3 kPa時液體的沸點。時液體的沸點。第27頁/共92頁 相平衡相平衡相相(phase)：化學(xué)上將宏觀性質(zhì)完全均勻的部：化學(xué)上將宏觀性質(zhì)完全均勻的部分叫相，相與相之間存在著明顯的分界面。分叫相，相與相之間存在著明顯的分界面。相變相變(phase change)：物質(zhì)從一相轉(zhuǎn)變成另一：物質(zhì)從一相轉(zhuǎn)變成另一相。相。 相平衡相平衡(p

12、hase equilibrium)：如果保持外界條：如果保持外界條件不變時，相變維持一種平衡狀態(tài)。件不變時，相變維持一種平衡狀態(tài)。液體的沸騰就是維持一定液體的沸騰就是維持一定溫度溫度和和壓力壓力時，氣時，氣液兩相間的相平衡。液兩相間的相平衡。第28頁/共92頁第29頁/共92頁第30頁/共92頁p-T圖，這種圖，這種p-T圖又叫相圖圖又叫相圖第31頁/共92頁第32頁/共92頁分散系類型分散系類型 粗分散系粗分散系 膠體分散系膠體分散系 分子分散系分子分散系 顆粒大小顆粒大小 100 nm 1001 nm 1 nm 高分子溶液高分子溶液 溶溶 膠膠分散質(zhì)存在分散質(zhì)存在形式形式 分子的大聚集分子

13、的大聚集體體 大分子大分子 小分子的聚集體小分子的聚集體 小分子、離子或小分子、離子或原子原子 主要性質(zhì)主要性質(zhì) 不穩(wěn)定不穩(wěn)定多相多相 普通顯微鏡普通顯微鏡可見可見不能透過濾不能透過濾紙紙 很 穩(wěn) 定很 穩(wěn) 定 穩(wěn) 定穩(wěn) 定 單 相單 相 多 相多 相 超顯微鏡可見超顯微鏡可見 能透過濾紙能透過濾紙 不能透過半透膜不能透過半透膜 最穩(wěn)定最穩(wěn)定均相均相 電子顯微鏡也電子顯微鏡也不可見不可見 能透過半透膜能透過半透膜 實實 例例 泥漿泥漿血液血液 Fe(OH)3溶膠溶膠糖水糖水第33頁/共92頁第34頁/共92頁SIkg；mmBB第35頁/共92頁nB為溶質(zhì)的物質(zhì)的量，單位為為溶質(zhì)的物質(zhì)的量，單位

14、為mol；mA溶劑的質(zhì)量，單位為溶劑的質(zhì)量，單位為kg。質(zhì)量摩爾濃度的單位為。質(zhì)量摩爾濃度的單位為molkg-1。VncBABBmnb第36頁/共92頁BAAABABB nnnxnnnx第37頁/共92頁第38頁/共92頁第39頁/共92頁純?nèi)軇╝）和溶液（b）蒸發(fā)示意圖代表溶劑分子 代表溶質(zhì)分子第40頁/共92頁npp* xA p*(1xB)p*p*xBnp*ppnpp* xB第41頁/共92頁ABBABB nnnnnxpnnpAB 溶液很稀時溶液很稀時第42頁/共92頁BABAB 1000 bKMnppnnp第43頁/共92頁相同爾濃度相同，蒸氣壓也兩種溶液溶質(zhì)的質(zhì)量摩kPa31. 26

15、03181001810033. 2kPa31. 23421 .17181001810033. 221pp第44頁/共92頁 圖 溶液的沸點升高和凝固點降低 第45頁/共92頁1b11bBbbb1molkgK545. 2kg1001000molg128g67. 2K531. 0K531. 0molg128KKbKTT得，解：萘的摩爾質(zhì)量第46頁/共92頁molgMM/1281000303 . 002. 5392. 0第47頁/共92頁第48頁/共92頁BffbKT 1Bkgmol525. 0200100050. 6Mb乙二醇此時水中K98. 0525. 086. 1BffbKTC98. 0即此種

16、溶液的凝固點為即此種溶液的凝固點為第49頁/共92頁nnmolgMMbKTBff/60012. 009. 086. 1233. 0第50頁/共92頁滲透現(xiàn)象滲透現(xiàn)象 滲透壓示意圖滲透壓示意圖第51頁/共92頁8.314 kPadm3K1mol1；T為為絕對溫度絕對溫度K。第52頁/共92頁1molg 31090 1 0.413 15.298 8.314 18. 5根據(jù)MRTMmcRT第53頁/共92頁第54頁/共92頁強電解質(zhì)溶液的依數(shù)性強電解質(zhì)溶液的依數(shù)性第55頁/共92頁2.C6H12O6、NaCl、MgSO4、K2SO4四種水溶四種水溶液液bB均為均為0.1mol/kg，蒸汽壓最大的為，

17、蒸汽壓最大的為 ,最小的為最小的為 ，凝固點最高的為，凝固點最高的為 ，最低的為，最低的為 。第56頁/共92頁nB.都高于都高于100,食鹽比葡萄糖水食鹽比葡萄糖水溶液還高溶液還高nC.食鹽水低于食鹽水低于100,葡萄糖水溶葡萄糖水溶液高于液高于100n D.食鹽水高于食鹽水高于100,葡萄糖水溶葡萄糖水溶液低于液低于100第57頁/共92頁是由許多小的原子、分子或原是由許多小的原子、分子或原子團集合而成的多相體系。常子團集合而成的多相體系。常稱之為溶膠。稱之為溶膠。第58頁/共92頁第59頁/共92頁VSS0第60頁/共92頁圖圖 固體表面及內(nèi)部粒子的狀態(tài)固體表面及內(nèi)部粒子的狀態(tài)第61頁/

18、共92頁uu吸附劑吸附劑第62頁/共92頁為離子選擇吸附和離子交換吸為離子選擇吸附和離子交換吸附兩種。附兩種。第63頁/共92頁第64頁/共92頁 離子濃度大離子濃度大,交換下來的離子多交換下來的離子多;離子電離子電荷多時，交換能力大荷多時，交換能力大;電荷相同的離子，交換電荷相同的離子，交換能力又隨著水化半徑的增大而減弱。能力又隨著水化半徑的增大而減弱。陽離子的交換能力大致有下列順序：陽離子的交換能力大致有下列順序：陰離子的交換能力次序為：陰離子的交換能力次序為： PO43C2O42F； 離子交換吸附離子交換吸附第65頁/共92頁第66頁/共92頁第67頁/共92頁第68頁/共92頁電泳裝置電泳裝置第69頁/共92頁As2S32H3AsO3十十3H2S=As2S3十十6H2O膠體帶電原因膠體帶電原因第70頁/共92頁（2）電離帶電）電離帶電第71頁/共92頁u膠團膠團：膠粒加上擴散層組成了膠：膠粒加上擴散層組成了膠團。團。第72頁/共92頁3ClClFeOOHFexxnnxm膠核 電位離子 反離子 反離子 吸附層 擴散層 膠團 膠粒 第73頁/共92頁第74頁/共92頁第75頁/共92頁第76頁/共92頁吸附，而吸附，而BaSO4（s）對）對Ba2+