學(xué)習(xí)情境1-水和溶液

學(xué)習(xí)情境1水和溶液任務(wù)一水的結(jié)構(gòu)識(shí)用任務(wù)二稀溶液飽和蒸氣壓變化及應(yīng)用任務(wù)三常用酸、堿、鹽溶液的配制結(jié)束情境1播放返回目錄1水的結(jié)構(gòu)識(shí)用下一頁在很長的一段時(shí)期內(nèi)，水曾經(jīng)被看作是一種元素。水是由什么組成的？18世紀(jì)末,拉瓦錫確認(rèn)水不是一種元素，而是由兩種元素組成的化合物。下一頁上一頁電解水實(shí)驗(yàn)：

正氧負(fù)氫，體積比1：2

水由氫氧元素組成，且原子個(gè)數(shù)比為2∶1水的化學(xué)式為H2O下一頁上一頁物質(zhì)分子或原子（0）原子核核外電子（-）1/1837質(zhì)子質(zhì)子（+）1.007中子（0）1.008質(zhì)子數(shù)==核電荷數(shù)==核外電子數(shù)==原子序數(shù)質(zhì)量數(shù)(A)==質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)1.原子的組成下一頁上一頁一、原子核外電子運(yùn)動(dòng)的特征★電子在原子核外極其小的空間（直徑約10-10m）作高速運(yùn)動(dòng)。2.原子核外電子運(yùn)動(dòng)的特征光子電子中子質(zhì)子質(zhì)量和體積都極其微??；運(yùn)動(dòng)速度等于或接近光速

微觀粒子下一頁上一頁宏觀物體的運(yùn)動(dòng)特征：可以準(zhǔn)確地測出它們?cè)谀骋粫r(shí)刻所處的位置及運(yùn)行的速度；可以描畫它們的運(yùn)動(dòng)軌跡。微觀物體的運(yùn)動(dòng)特征：核外電子質(zhì)量小，運(yùn)動(dòng)空間小，運(yùn)動(dòng)速率大。無確定的軌道，無法描述其運(yùn)動(dòng)軌跡。無法計(jì)算電子在某一刻所在的位置，只能指出其在核外空間某處出現(xiàn)的機(jī)會(huì)的多少?！镂镔|(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，原子核并不發(fā)生變化，而只涉及核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變。下一頁上一頁★運(yùn)動(dòng)特殊性-----波粒二象性

量子力學(xué)，才能比較正確的描述微觀粒子的運(yùn)動(dòng)。1.量子化特征

圖1-1氫原子光譜實(shí)驗(yàn)示意圖下一頁上一頁圖1-2氫原子的特征線狀光譜第一，不連續(xù)的線狀光譜；第二，在可見光區(qū)有四條比較明顯的譜線，其間的距離越來越小，表現(xiàn)出一定的規(guī)律性。特征下一頁上一頁玻爾理論

基本要點(diǎn)是丹麥物理學(xué)家1913年提出了原子模型的假設(shè)

原子核外電子只能在穩(wěn)定軌道運(yùn)動(dòng)，既不吸收能量也不放出能量。12軌道離核越遠(yuǎn)，能級(jí)越高；反之，軌道離核越近，能級(jí)越低。3電子在不同的軌道間躍遷，輻射能量，以光譜形式表現(xiàn)出來。發(fā)射光譜的能量等于兩個(gè)軌道間的能量差。下一頁上一頁氫原子光譜與電子躍遷下一頁上一頁

貢獻(xiàn)：成功地解釋了氫原子及類氫離子（He+、Li2+）光譜的形成原因。不足：

不能解釋多電子體系原子中電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；不能解釋氫原子及類氫離子的精細(xì)結(jié)構(gòu)；對(duì)于氫原子波長和能量的計(jì)算誤差高達(dá)5%。下一頁上一頁

2.波粒二象性

波動(dòng)性——物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)過程中呈現(xiàn)出波的性質(zhì)，一定的波長和頻率，能產(chǎn)生干涉、衍射等現(xiàn)象。

粒子性——物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)過程中具有動(dòng)量和動(dòng)能。取決m、v。電子的運(yùn)動(dòng)和宏觀物體不同下一頁上一頁

二、原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述式中ψ為波函數(shù)，E是體系的總能量，V是勢能，m是粒子的質(zhì)量，x、y、z是空間坐標(biāo)h是普朗克常數(shù)------描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的波函數(shù)

氫原子的波函數(shù)可通過薛定諤(E.Schrodinger奧地利物理學(xué))方程求得。

下一頁上一頁

代表電子不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的各種波函數(shù)與空間坐標(biāo)的關(guān)系原子軌道的形狀核外電子在核外運(yùn)動(dòng)的空間范圍，而不是繞核一周的圓

原子軌道電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

用空間坐標(biāo)x、y、z來描寫的函數(shù)式即波函數(shù)下一頁上一頁波函數(shù)ψ的空間圖象為原子軌道，它指的是電子在原子核外運(yùn)動(dòng)的某個(gè)空間范圍?；蛘哒f原子軌道的數(shù)學(xué)表達(dá)式是波函數(shù)。

原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)四個(gè)量子數(shù)

主量子數(shù)角量子數(shù)磁量子數(shù)自旋量子數(shù)描述下一頁上一頁主量子數(shù)n光譜符號(hào)KLMNOPQ…1234567…（1）主量子數(shù)n

含義：原子軌道離核的遠(yuǎn)近，即電子層。n=1，2，3…時(shí)，分別稱為第一電子層、第二電子層、第三電子層…。-----決定原子軌道能量的主要因素。規(guī)律：

n越大，電子離核越遠(yuǎn)，所處狀態(tài)的能量越高。下一頁上一頁下一頁上一頁(2)角量子數(shù)l-----表示電子層中的亞層。

含義：決定電子在空間的角度分布，確定原子軌道的空間形狀。

規(guī)律：其取值規(guī)定為＝0、1、2、3、……、(n-1)。當(dāng)l＝0，1，2，3時(shí)，分別稱為s，p，d，f亞層。n＝1時(shí)，l＝0，K層只有s亞層；n＝2時(shí)，l＝0，1，L層有s，p亞層；n＝3時(shí)，l＝0，1，2，M層有s，p，d亞層；n＝4時(shí)，l＝0，1，2，3，N層有s，p，d，f亞層。

角量子數(shù)取值相同的一組原子軌道稱為一個(gè)電子亞層

下一頁上一頁強(qiáng)調(diào)：

l的取值范圍為0~(n-1)；

l的取值個(gè)數(shù)=該電子層所對(duì)應(yīng)的主量子數(shù)的取值大小=一個(gè)電子層中含有的電子亞層數(shù)l的取值不同時(shí)，原子軌道的形狀就不同

下一頁上一頁軌道角度分布圖下一頁上一頁電子云的角度分布徑向部分與波函數(shù)的角度分布圖一致電子云值總是正值，而波函數(shù)有波峰波谷之分；波函數(shù)圖形相對(duì)較胖，而電子云較細(xì)巧電子云的角度分布徑向部分

下一頁上一頁（3）磁量子數(shù)(m)

含義：決定電子云在空間的伸展方向。規(guī)律：m數(shù)值為0，

1，

2，

3，…

l，共可取2l+1個(gè)值。當(dāng)l=0時(shí)，按量子化條件m只能取0，即s電子云在空間只有球狀對(duì)稱的一種取向，表明s亞層只有一個(gè)軌道；當(dāng)l=1時(shí)，m依次可取

1，0，+1三個(gè)值，表示p電子云在空間有互成直角的三個(gè)伸展方向，分別以px、py、pz表示，即p亞層有三個(gè)軌道。d、f電子云分別有5、7個(gè)取向，有5、7個(gè)軌道。下一頁上一頁l

m001-1，0，12-2，-1，0，1，23-3，-2，-1，0，1，2，34-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4當(dāng)一組合理的量子數(shù)n、l、m確定后，電子運(yùn)動(dòng)的波函數(shù)

也隨之確定，該電子的狀態(tài)（軌道的形狀、數(shù)量、離核的遠(yuǎn)近）也確定了。下一頁上一頁、2、2軌道的n、l

都相同、。

222為什么？軌道的能量也相同在沒有外加磁場的情況下，同一亞層中能量相等的原子軌道，稱為簡并軌道或等價(jià)軌道。簡并軌道的數(shù)目為簡并度。簡并軌道下一頁上一頁【例1-1】指出H原子和Cu原子中n＝3的電子層中，有哪些原子軌道，哪些是簡并軌道，簡并度分別是多少？解：n＝3的電子層中，電子亞層有3s、3p、3d.H原子為單電子原子體系，3s、3p、3d都是簡并軌道，簡并度為9；Cu原子為多電子原子體系，3p亞層為簡并軌道，簡并度為3；3d亞層為簡并軌道，簡并度為5。下一頁上一頁單電子原子體系的原子軌道能量只決定于主量子數(shù)。多電子原子中，n、l都相同的軌道才為簡并軌道。強(qiáng)調(diào)下一頁上一頁（4）自旋量子數(shù)(ms)含義：表示電子的兩種不同的自旋運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。規(guī)律：自旋量子數(shù)ms

=+1/2或ms

=

1/2表示：通常圖示用箭頭

、

符號(hào)表示。下一頁上一頁表1-1量子數(shù)與電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)主量子數(shù)n電子層符號(hào)角量子數(shù)l亞層符號(hào)磁量子數(shù)m電子層中軌道數(shù)自旋量子數(shù)ms最大容納電子數(shù)1K01s01±1/222L02s04±1/2812p0，±13M03s09±1/21813p0，±123d0，±1，±24N04s016±1/23214p0，±124d0，±1，±234f0，±1，±2，±3下一頁上一頁主量子數(shù)n和角量子數(shù)l決定核外電子的能量；角動(dòng)量子數(shù)l還決定原子軌道的形狀；磁量子數(shù)m決定原子軌道的空間取向；自旋量子數(shù)ms決定電子運(yùn)動(dòng)的自旋狀態(tài)。根據(jù)四個(gè)量子數(shù)可以確定核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。小結(jié)下一頁上一頁下一頁上一頁四個(gè)量子數(shù)間關(guān)系（1）+1/2-1/2整數(shù)：0，±1，±2，．．．±l自然數(shù)：0，1，2,．．．（n-l）正整數(shù)：1，2，3，4，5，6，7取值范圍2個(gè)(2l+1)n個(gè)7個(gè)取值個(gè)數(shù)msmlnn

>l

|m|

ms=±?第n電子層有n種軌道第l電子亞層有(2l+1)個(gè)軌道第n電子層有n

2=(2l+1)個(gè)軌道第n電子層最多可填充

2n

2個(gè)電子四個(gè)量子數(shù)間關(guān)系（2）下一頁上一頁例如：基態(tài)氫原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何表示？基態(tài)氧原子最外電子層中的一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何表示？n=1l=0m=0ms=+1/2（或-1/2）（1，0，0，+1/2）（或1，0，0，-1/2）下一頁上一頁思考：基態(tài)氧原子最外電子層6個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何表示？下一頁上一頁判斷：下列各組量子數(shù)哪些不合理？1.n=2,l=1,m=02.n=2,l=0,m=-13.n=2,l=2,m=-14.n=2,l=3,m=25.n=3,l=1,m=16.n=3,l=0,m=-1

2346Question1三、原子核外電子排布單電子體系：原子軌道的能量只取決于主量子數(shù)n。在主量子數(shù)n相同的同一電子層內(nèi)，各亞層的能量相等。如E2s=E2p，E3s=E3p=E3d,等等。在多電子原子中電子的能量不僅取決于主量子數(shù)n，還與角量子數(shù)l有關(guān)。下一頁上一頁1.多電子原子軌道能級(jí)鮑林近似能級(jí)圖1939年，Pauling（美）根據(jù)光譜實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及理論計(jì)算結(jié)果，把原子軌道能級(jí)按從低到高分為7個(gè)能級(jí)組。下一頁上一頁▲角量子數(shù)l相同時(shí)，原子軌道的能量隨著主量子數(shù)n值增大而升高：E1s<E2s

<E3s

▲主量子數(shù)n相同，軌道能量隨著角量子數(shù)l值的增大而升高：Ens<Enp

<End<Enf（能級(jí)分裂）▲主量子數(shù)n和角量子數(shù)l都不同則有能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象：

E4s<E3d<E4pE5s<E4d<E5pE6s<E4f<E5d<E6p▲主量子數(shù)n和角量子數(shù)l都相同時(shí)，為簡并軌道。下一頁上一頁（1）屏蔽效應(yīng)含有N個(gè)電子的原子中，電子除了受到原子核(核電荷為Z)的吸引外，同時(shí)還受到其他（N－１）個(gè)電子的排斥。實(shí)際上相當(dāng)于部分地抵消了核電荷Z對(duì)電子的吸引。

下一頁上一頁

對(duì)電子具有實(shí)際吸引力的核電荷。有效核電荷

電子實(shí)際受到的核的吸引力減小的現(xiàn)象。

屏蔽效應(yīng)屏蔽效應(yīng)的結(jié)果使電子的能量上升

下一頁上一頁(2)鉆穿效應(yīng)

外層電子鉆到內(nèi)層空間，靠近原子核，避開內(nèi)層電子的屏蔽，使其能量降低的現(xiàn)象。

E4s＜E3d

E6s＜E4f鉆穿效應(yīng)的結(jié)果引起能級(jí)交錯(cuò)下一頁上一頁2核外電子排布的一般規(guī)則（1）泡利(Ｐａｕｌｉ)不相容原理“在同一原子中沒有四個(gè)量子數(shù)完全相同的電子”或者：“同一原子軌道只能容納兩個(gè)自旋相反的電子”，每一電子層、每一電子亞層所能容納的電子數(shù)都是一定的。（1）泡利（Pauli）不相容原理（2）最低能量原理“在不違背泡利原理的前提下，核外電子在各原子軌道中的排布方式應(yīng)使整個(gè)原子的能量處于最低的狀態(tài)?！睉?yīng)當(dāng)按照近似能級(jí)圖的順序填充電子。（2）最低能量原理下一頁上一頁原子軌道能量順序圖（能級(jí)圖）1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s<5f<6d<7p能級(jí)組記憶法（3）洪特Hund規(guī)則在等價(jià)軌道上電子將盡可能以相同自旋方向分占不同的軌道。半充滿狀態(tài)(ｐ3，ｄ5，ｆ7)全空狀態(tài)(ｐ0，ｄ0，ｆ0)等價(jià)軌道中電子處于全滿、半滿或全空狀態(tài)時(shí)能量較低全充滿狀態(tài)(ｐ6，ｄ10，ｆ14)下一頁上一頁11Na1S22S22P63S119K

1S22S22P63S23P64S1

不是3d1下一頁上一頁P(yáng)原子3p軌道有3個(gè)電子怎樣排布？分占不同軌道自旋方向相同下一頁上一頁24Cr

3d54S1

3d44S2

29Cu

3d104S1

3d94S2

請(qǐng)判斷

√

×

√

×下一頁上一頁◆常見的例子

42Mo

29Cu

47Ag

79Au

3d4

24Cr[Ar]

4s2[Kr]4d

45s

2

[Ar]3d

94s

2

[Kr]4d

95s

2

[Xe]4f145d

96s

2

[Ar]3d

54s

1[Kr]4d

55s

1[Ar]3d

104s

1

[Kr]4d

105s

1

[Xe]4f14

5d106s

1

下一頁上一頁3核外電子排布的表示方法1H1s1

8O 1s22s22p4

7N1s22s22p3

15P1s22s22p63s23p3

17Cl 1s22s22p63s23p5(1)電子排布式

在電子亞層符號(hào)的右上角用數(shù)字注明所排列的電子數(shù)。（電子構(gòu)型、電子組態(tài)、電子結(jié)構(gòu)式)。

下一頁上一頁（2)軌道表示式用圓圈（或框格）代表原子軌道，在圓圈上方或下方注明軌道的能級(jí)，圓圈內(nèi)用向上或向下的箭頭表示電子的自旋狀態(tài)。 H和O的軌道表示式？下一頁上一頁(3)原子實(shí)表示法

“原子實(shí)”是指原子內(nèi)層電子構(gòu)型中與某一稀有氣體電子構(gòu)型相同的那一部分實(shí)體，常用方括號(hào)內(nèi)寫上該稀有氣體的元素符號(hào)來表示。19K [Ar]4s1

26Fe [Ar]3d64s2價(jià)電子層和價(jià)層電子原子實(shí)下一頁上一頁22Ti電子構(gòu)型為[Ar]3d24s2；

24Cr電子構(gòu)型為[Ar]3d54s1；29Cu電子構(gòu)型為[Ar]3d104s1；

64Gd電子構(gòu)型為[Xe]4f75d16s2；82Pb電子構(gòu)型為[Xe]4f145d106s26p2

原子序數(shù)大的原子中，部分內(nèi)層電子構(gòu)型常用“原子實(shí)”表示。范圍下一頁上一頁19K4s1

26Fe 3d64s2（4）價(jià)電子表示法

由參與成鍵的電子所排布的電子層結(jié)構(gòu)。

下一頁上一頁四、原子的電子層結(jié)構(gòu)與元素周期表下一頁上一頁

112種元素七個(gè)周期16個(gè)族5個(gè)區(qū)下一頁上一頁1.能級(jí)組與元素周期長式周期表：7個(gè)周期。

周期數(shù)=能級(jí)組數(shù)=電子層數(shù)=最大主量子數(shù)ｎmax

每周期的元素個(gè)數(shù)=該周期元素外層軌道所能容納的電子數(shù)。

每一周期從ns亞層開始，到np亞層結(jié)(第一周期只有1s亞層)。

7個(gè)能級(jí)組是劃分周期的本質(zhì)原因。下一頁上一頁2.價(jià)電子構(gòu)型與族

將相同的價(jià)電子層結(jié)構(gòu)的元素歸為同一列，（共分18列），這是周期表分族的依據(jù)。主族

占8列，分8族凡是最后一個(gè)電子填入ns或np能級(jí)的元素稱為主族元素。通式：ns1-2np0-6

凡是最后一個(gè)電子填在（n-1）d或(n-2)ｆ能級(jí)上的元素，稱為副族元素。通式：(n-2)f1-14(n-1)d1-10ns1-2

副族

占10列，分8族（第8族占3列）下一頁上一頁3.分區(qū)將結(jié)構(gòu)相似的族劃為同一區(qū)。

ns1-2

ⅠＡ和ⅡA兩個(gè)主族元素p區(qū)ｄ區(qū)ds區(qū)

ｆ區(qū)

ｓ區(qū)ns2np1-6ⅢA-ⅦA以及0族的主族元素(n-1)d1-9ns1-2ⅢＢ-Ⅷ6個(gè)副族元素(n-1)d10ns1-2ⅠＢ、ⅡＢ兩個(gè)副族元素

(n-2)f1-14(n-1)d１ns２

鑭系元素和錒系元素下一頁上一頁【例1-3】已知某元素位于第四周期第ⅥA族，請(qǐng)寫出它的電子層構(gòu)型。解：根據(jù)周期數(shù)=最外電子層的主量子數(shù)，主族元素族數(shù)=（ns+sp）軌道電子數(shù)之和，可知該元素的n=4,具有6個(gè)價(jià)電子，故價(jià)電子構(gòu)型為4s24p4.根據(jù)主族元素“原子實(shí)”各亞層具有全滿的特點(diǎn)和電子層最大容納電子數(shù)，可知該元素的各層電子數(shù)為2、8、18、6，故其電子層構(gòu)型為1s22s22p63s23p63d104s24p4,該元素是硒（Se,34號(hào)元素）下一頁上一頁五、原子的電子層結(jié)構(gòu)與元素周期律元素周期律原子電子層結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)周期性變化元素的一些基本性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化原子半徑、電離能、電子親和能、電負(fù)性下一頁上一頁1.原子半徑下一頁上一頁理論上，原子半徑是指最外層電子到原子核的距離。因電子的運(yùn)動(dòng)無固定軌道，無法測單個(gè)原子半徑，測整塊物質(zhì)。下一頁上一頁原子半徑的類型

⑴原子的共價(jià)半徑：同種元素的兩個(gè)原子以共價(jià)單鍵連接時(shí)，它們核間距離的一半叫原子的共價(jià)半徑。

⑵金屬半徑：把金屬晶體看成是由球狀的金屬原子堆積而成，假定相鄰兩原子彼此接觸，則其核間距的一半就是該原子的金屬半徑。共價(jià)半徑d=2r共金屬半徑d=2r金范德華半徑d=2r范

⑶范德華半徑：當(dāng)兩個(gè)原子之間只靠分子間作用力相互接近時(shí)（如稀有氣體的單原子分子），兩原子之間核間距離的一半就叫范德華半徑?！镆话銇碚f，共價(jià)半徑<金屬半徑<范德華半徑?！锿活愋偷脑影霃娇梢韵嗷ケ容^，不同類型的原子半徑之間不能比較。下一頁上一頁元素的原子半徑呈周期性變化。下一頁上一頁2.元素的電離能使基態(tài)的1mol氣態(tài)原子失去一個(gè)電子形成+1氧化態(tài)氣態(tài)離子所需要的能量，叫做第一電離能，符號(hào)I1，單位kJ

mol

1，表示式：M(g)

M+(g)+e

I1=

E1

從+1氧化態(tài)氣態(tài)離子再失去一個(gè)電子變?yōu)?2氧化態(tài)離子所需要的能量叫做第二電離能，符號(hào)I2，余此類推。如無特別說明，電離能即第一電離能。下一頁上一頁

意義：電離能的大小反映了原子失去電子的難易程度，即元素的金屬性的強(qiáng)弱。

規(guī)律：電離能愈小，原子愈易失去電子，元素的金屬性愈強(qiáng)。相反，金屬性越弱。下一頁上一頁元素第一電離能的周期性同一周期：從左到右，第一電離能逐漸增加，其中稍有起伏，稀有氣體電離能最大。同一族：從上到下原子的第一電離能依次減小。下一頁上一頁3電子親和能(Y)處于基態(tài)的氣態(tài)原子得到一個(gè)電子形成氣態(tài)陰離子所放出的能量，為該元素原子的第一電子親和能，常用符號(hào)Y1表示，Y1為負(fù)值(表示放出能量)表示式X(g)+e

X

第二電子親和能是指

1氧化態(tài)的氣態(tài)陰離子再得到一個(gè)電子過程中系統(tǒng)需吸收能量，所以Y2是正值。例如：O(g)+e

O

Y1=

142kJ

mol

1O

(g)+e

O

2

Y2=844kJ

mol

1下一頁上一頁意義電子親和能的大小反映了原子得到電子的難易程度，即元素的非金屬性的強(qiáng)弱。

規(guī)律

若電子親和能的代數(shù)值越小，說明該原子獲得電子的能力越強(qiáng)，元素的非金屬性越強(qiáng)。下一頁上一頁表1-5主族元素的電子親和能（E/kJ·mol-1）規(guī)律：無論在周期或族中，電子親和能的代數(shù)值都隨原子半徑的增大而增加。H-72.7He+48.2Li-59.6Be+48.2B-26.7C-121.9N+6.75O-141.0F-328.0Ne+115.8Na-52.9Mg+38.6Al-42.5Si-133.6P-72.1S-200.4Cl-349.0Ar+96.5K-48.4Ca+28.9Ga-28.9Ge-115.8As-78.2Se-195.0Br-324.7Kr+96.5Rb-46.9Sr+28.9In-28.9Sn-115.8Sb-103.2Te-190.2I-295.1Xe+77.2下一頁上一頁4.元素的電負(fù)性(x)電負(fù)性是指元素的原子在分子中吸引電子能力的相對(duì)大小。并規(guī)定氟的電負(fù)性xF=4.0，而后通過比較求出其他元素的電負(fù)性。

電負(fù)性小于2.0的元素為金屬元素電負(fù)性大于2.0的元素為非金屬元素

非金屬性就越強(qiáng)元素的電負(fù)性越大元素的電負(fù)性越小元素的金屬性就越強(qiáng)下一頁上一頁表1-6元素的電負(fù)性數(shù)值規(guī)律：同一周期中，從左到右電負(fù)性逐漸增大；同一主族中，從上到下電負(fù)性逐漸減小。過渡元素的電負(fù)性都比較接近，沒有明顯的變化規(guī)律。下一頁上一頁

金屬性逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸增強(qiáng)

1B

AlSiGeAs

Sb

Te

2

3

4

5

6

7ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0

Po

At金屬性逐漸增強(qiáng)

非金屬性逐漸增強(qiáng)下一頁上一頁選擇題1.決定原子軌道形狀的量子數(shù)是()AnBlCmDms2．下列各組量子數(shù)不合理的是()A．n=4l=2m=-2ms=+1/2B．n=3l=2m=-1ms=+1/2C．n=3l=3m=2ms=+1/2D．n=3l=2m=1ms=-1/23．24號(hào)元素的外圍電子構(gòu)型是()A．3d6B．3d54s1C．3d44s2D．3d34s3

下一頁上一頁填空題

描述原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的四個(gè)量子數(shù)中：與能量有關(guān)的是_______________;決定原子軌道形狀的量子數(shù)是___________;表示原子軌道在空間伸展方向的量子數(shù)是_______________;決定電子自旋狀態(tài)的量子數(shù)是__________;

與主量子數(shù)n=1所對(duì)應(yīng)的電子層_________;

下一頁上一頁原子核外電子排布遵循的一般規(guī)則是：_______________;___________;_______________;

當(dāng)電子在等價(jià)軌道上排布時(shí)將盡可能_____等價(jià)軌道，且自旋方向________。

下一頁上一頁

六、水的分子結(jié)構(gòu)

水的分子結(jié)構(gòu)下一頁上一頁1．水分子中的化學(xué)鍵化學(xué)鍵

離子鍵共價(jià)鍵金屬鍵X>1.7X<1.7,X>2.0X<1.7,X<2.0靜電引力共用電子對(duì)共用自由電子沒有方向性飽和性有方向性飽和性沒有方向性飽和性下一頁上一頁1.共價(jià)鍵及其特征

1916年，美國化學(xué)家路易斯

分子中的每個(gè)原子都有達(dá)到穩(wěn)定的稀有氣體結(jié)構(gòu)的傾向，在非金屬原子組成的分子中，原子達(dá)到稀有氣體穩(wěn)定結(jié)構(gòu)不是通過電子的得失，而是通過共用一對(duì)或幾對(duì)電子實(shí)現(xiàn)的。由共用電子對(duì)所形成的化學(xué)鍵稱為共價(jià)鍵。下一頁上一頁現(xiàn)代價(jià)鍵理論

（1）電子配對(duì)原理現(xiàn)代價(jià)鍵理論的要點(diǎn)兩原子各自提供1個(gè)自旋方向相反的電子彼此配對(duì)。下一頁上一頁（2）最大重疊原理----共價(jià)鍵的方向性成鍵的原子軌道重疊越多，兩核間電子出現(xiàn)的概率密度就越大，形成的共價(jià)鍵就越牢固。在可能情況下，共價(jià)鍵總是沿著原子軌道最大重疊的方向形成。下一頁上一頁（3）共價(jià)鍵的飽和性每個(gè)N原子有三個(gè)單電子，所以形成N2分子時(shí)，N原子與N原子之間可形成三個(gè)共價(jià)鍵。共價(jià)鍵數(shù)=單電子數(shù)下一頁上一頁2.共價(jià)鍵的類型以O(shè)2為例：O1s22s22p4單電子px1py1，故O=O鍵:px-px沿鍵軸(x軸）頭碰頭重疊，是最大重疊沿鍵軸呈圓柱形對(duì)稱可旋轉(zhuǎn)，牢固鍵：py-py(pz-pz)以肩并肩的方式重疊，不是最大重疊以xz平面作鏡面反對(duì)稱不可旋轉(zhuǎn)，不太牢固下一頁上一頁下一頁上一頁下一頁上一頁X++s—sX++-px—s+--+Xpx—px形成σ鍵的電子稱為σ電子。下一頁上一頁+I+IXZZpZ—pZ形成π鍵的電子稱為π電子。下一頁上一頁H-Cl一根

鍵O=O一根

鍵,一根

鍵NN一根

鍵,二根

鍵H-CNH-C間：鍵，CN間：一根

鍵,二根

鍵下一頁上一頁配位共價(jià)鍵一個(gè)原子提供空軌道，一個(gè)原子提供一對(duì)電子所形成的共價(jià)鍵。用表示（從供電子原子指向供軌道原子）。

pxpypzpxpypz例：COC=OC1s22s22p2O1s22s22p4形成配位鍵的條件是：

（1）電子對(duì)給予體的最外層有孤對(duì)電子；（2）電子對(duì)接受體的最外層有可接受孤對(duì)電子的空軌道。下一頁上一頁（3）水分子中的化學(xué)鍵氧原子的價(jià)電子排布是2s22p4，根據(jù)洪特規(guī)則可知，氧原子2p軌道四個(gè)電子的排布為2px22py12pz1，其中2px軌道有成對(duì)的電子，而2py和2pz軌道有未成對(duì)電子。氫原子的價(jià)電子排布是1s1，即在1s軌道有1個(gè)未成對(duì)電子。要使整個(gè)體系能量最低，必然要通過相互接近達(dá)到全充滿的狀態(tài)。比如一個(gè)氧原子的2py軌道的單電子與一個(gè)氫原子的1s軌道上的單電子配對(duì)形成s～py共價(jià)鍵，那2pz軌道的單電子必然與另一個(gè)氫原子的1s軌道上的單電子配對(duì)形成s～pz共價(jià)鍵，形成了水分子H-O-H的結(jié)構(gòu)。（3）水分子中的化學(xué)鍵

水分子中，一個(gè)氧原子與兩個(gè)氫原子之間形成的化學(xué)鍵是

？2.水的分子結(jié)構(gòu)與雜化H原子電子構(gòu)型為1s1

O原子價(jià)電子構(gòu)型為2s22Px22Py12Pz1

實(shí)例分析1個(gè)O原子只能與2個(gè)H原子形成兩個(gè)相互垂直的共價(jià)鍵。但事實(shí)上，O—H鍵之間的鍵角為104.5°，H2O的空間構(gòu)型為V型。

但事實(shí)上，O—H鍵之間的鍵角為104.5°，H2O的空間構(gòu)型為V型。雜化理論下一頁上一頁（1）水的分子結(jié)構(gòu)

八字型下一頁上一頁的幾何構(gòu)型下一頁上一頁雜化軌道理論要點(diǎn)

（1）形成共價(jià)鍵時(shí)，盡可能用雜化軌道雜化：能量相近的軌道進(jìn)行組合，重新分配能量和空間方向。雜化前后軌道數(shù)不變（2）雜化后能更符合最大重疊原理，故雜化軌道成鍵能力更強(qiáng)s<p<sp<sp2<sp3<d<dsp2<d2sp3=sp3d2<sp3d（3）原子軌道雜化時(shí)，軌道的數(shù)目不變，但軌道在空間的伸展方向發(fā)生變化。下一頁上一頁（4）組合得到的雜化軌道與其他原子形成σ鍵或排布孤對(duì)電子，而不會(huì)以空軌道的形式存在。（5）中心原子采取的雜化類型決定了雜化軌道分布形狀及所形成的分子的幾何構(gòu)型。（6）類型：等性雜化，不等性雜化下一頁上一頁（1）sp型軌道雜化類型與分子的空間構(gòu)型

sp型雜化是以同一層上s軌道和p軌道間進(jìn)行雜化sp雜化sp2雜化sp3雜化下一頁上一頁①sp雜化軌道及有關(guān)分子的幾何構(gòu)型由一個(gè)ns軌道和一個(gè)np軌道參與的雜化稱為sp雜化,所形成的兩個(gè)軌道稱為sp雜化軌道。每個(gè)

sp雜化軌道中含有1/2的s軌道成分和1/2的

p軌道成分，雜化軌道間的夾角為180。。sp雜化示意圖下一頁上一頁②sp2雜化軌道及有關(guān)分子的幾何構(gòu)型由一個(gè)ns軌道和兩個(gè)np軌道參與的雜化稱為sp2雜化，所形成的三個(gè)雜化軌道稱為sp2雜化軌道。每個(gè)sp2雜化軌道中含有1/3的s軌道成分和2/3的p軌道成分，雜化軌道間的夾角為120°，呈平面正三角形。sp2雜化軌道示意圖下一頁上一頁BF3形成示意圖下一頁上一頁

③sp3等性雜化軌道及有關(guān)分子的幾何構(gòu)型由一個(gè)ns軌道和三個(gè)np軌道參與的雜化稱為sp3雜化，形成的四個(gè)雜化軌道稱為

sp3雜化軌道。每個(gè)

sp3雜化軌道中含有

1/4的

s軌道成分和3/4的p軌道成分，雜化軌道間的夾角為109°28/。sp3等性雜化軌道下一頁上一頁CH4形成示意圖下一頁上一頁

s和p軌道雜化形成的雜化軌道在能量、形狀和成鍵能力不完全相等的雜化叫做不等性雜化。④sp3不等性雜化軌道及有關(guān)分子的幾何構(gòu)型

雜化軌道中電子數(shù)不等的雜化叫做不等性雜化。水和氨分子雜化軌道中電子數(shù)相等的雜化，但鍵長不等也叫做不等性雜化。CHCl3二種下一頁上一頁下一頁上一頁下一頁上一頁結(jié)論：物質(zhì)的分子間存在著作用力氣態(tài)液態(tài)固態(tài)降溫加壓降溫分子距離縮短分子距離縮短分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)分子有規(guī)則排列以H2O為例下一頁上一頁七、水分子間力和氫鍵

1、分子的極性產(chǎn)生：每個(gè)分子都由帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子組成，由于正負(fù)電荷數(shù)量相等。所以整個(gè)分子是電中性的。電荷中心——正電荷或負(fù)電荷的集中點(diǎn).如果分子的正電中心和負(fù)電中心不重合在同一點(diǎn)上,那么分子就具有極性。下一頁上一頁雙原子分子

非極性分子

兩個(gè)相同原子組成的分子，正、負(fù)電荷中心重合，不具有極性。+_HH極性分子

不同原子組成的分子，負(fù)電荷中心比正電荷中心更偏向電負(fù)性大的原子，使正、負(fù)電荷中心不重合。HCl+_下一頁上一頁雙原子分子

分子的極性取決于鍵的極性；有極性鍵的分子一定是極性分子；反之,極性分子一定含有極性鍵。下一頁上一頁多原子分子例H2O++__+_HHO極性分子分子的極性

鍵的極性分子的幾何構(gòu)型下一頁上一頁CO2非極性分子+_+_+_OOC分子的極性

鍵的極性分子的幾何構(gòu)型下一頁上一頁鍵的極性取決于成鍵原子間共用電子對(duì)是否偏離。分子的極性取決于分子正、負(fù)電荷中心是否重合。分子Br2NOH2SCS2BF3CHCl3鍵的極性非極性極性極性極性極性極性幾何構(gòu)型直線直線V形直線正三角形四面體分子極性非極性極性極性非極性非極性極性分子類型離子型極性非極性++___+小結(jié)下一頁上一頁偶極矩(μ)分子中電荷中心的電荷量(q)與正、負(fù)電荷中心距離(l)的乘積。μ=q·ll—偶極長度;μ—庫·米(C·m)l+q_qμ=0非極性分子μ≠０極性分子,μ越大,分子極性越強(qiáng)。HXHFHClHBrHIμ/(10-30C·m)6.403.612.631.27分子極性依次減弱描述分子極性大小?下一頁上一頁分子的變形性非極性分子在電場作用下，電子云與核發(fā)生相對(duì)位移(分子極化)，分子變形，并出現(xiàn)偶極，這種偶極稱為誘導(dǎo)偶極。分子的形狀發(fā)生變化，這種性質(zhì)叫分子的變形性。+_+_+_μ(誘導(dǎo))＝α·EE—電場強(qiáng)度

α—極化率

(單位場強(qiáng)產(chǎn)生的誘導(dǎo)偶極)E一定時(shí)，α越大，分子變形性越大。下一頁上一頁極性分子的極化分子的偶極=固有偶極+誘導(dǎo)偶極+__+取向變形(定向極化)(變形極化)誘導(dǎo)偶極固有偶極(永久偶極)極性分子本身是個(gè)微電場極性分子與極性分子之間，極性分子與非極性分子之間,發(fā)生極化作用。下一頁上一頁2.分子間力分子具有偶極矩和變形性是分子間具有作用力的根本原因。分子間力的種類色散力誘導(dǎo)力取向力下一頁上一頁①非極性分子與非極性分子之間-------色散力非極性分子正負(fù)電荷中心重合，分子沒有極性。電子運(yùn)動(dòng)，原子核振動(dòng)，產(chǎn)生瞬時(shí)偶極。下一頁上一頁②非極性分子與極性分子之間色散力：

極性分子出現(xiàn)瞬時(shí)偶極，與非極性分子之間產(chǎn)生色散力。誘導(dǎo)力：非極性分子在極性分子固有偶極作用下，產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極，誘導(dǎo)偶極與固有偶極之間形成誘導(dǎo)力。二種力下一頁上一頁③極性分子與極性分子之間極性分子相互靠近時(shí)，發(fā)生定向極化。因固有偶極取向而產(chǎn)生的作用力稱為取向力。存在色散力。極性分子定向極化后，會(huì)進(jìn)一步產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極，存在誘導(dǎo)力。三種力下一頁上一頁分子類型分子間力種類非極性分子-非極性分子色散力非極性分子-極性分子色散力、誘導(dǎo)力極性分子-極性分子色散力、誘導(dǎo)力、取向力小結(jié)下一頁上一頁●本質(zhì)是靜電作用力?！駴]有方向性和飽和性。●近程力，作用范圍很小，只有幾個(gè)pm。通常只有幾到幾十個(gè)kJ·mol-1，比化學(xué)鍵能小1~2個(gè)數(shù)量級(jí)。（2）分子間力特點(diǎn)？下一頁上一頁閱讀教材，自己總結(jié)。（3）分子間力對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響●一般來說,結(jié)構(gòu)相似的同系列物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子變形性越大,分子間力越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。●溶質(zhì)或溶劑分子的變形性越大，分子間力越大，溶解度越大?！裢髯鍤浠锶邸⒎悬c(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大而升高，但NH3、H2O、HF特殊。？下一頁上一頁閱讀教材，自己總結(jié)。周期數(shù)CH4SiH4GeH4SnH4SbH3H2Te6-5-3氫鍵t/℃23452345H2OH2SH2SeH2TeHFHClHBrHINH3PH3AsH3SbH3CH4SiH4GeH4SnH41000-100-200NH3PH3AsH3HFHClHBrHIH2OH2SH2Se熔點(diǎn)沸點(diǎn)下一頁上一頁3.氫鍵水分子三態(tài)與氫鍵的關(guān)系氣態(tài)固態(tài)（冰）液態(tài)下一頁上一頁（1）水分子間氫鍵的形成水分子中的O—H鍵極性很強(qiáng)，共用的電子對(duì)（電子云）強(qiáng)烈的偏向氧原子H原子變成了“裸核”體積很小，又沒有內(nèi)層電子，不被其他原子的電子所排斥。H“裸核”與另一個(gè)水分子中相對(duì)顯負(fù)電性的氧原子的孤電子對(duì)接近并產(chǎn)生靜電吸引作用，這種相互作用叫做氫鍵，記作X—H…Y下一頁上一頁形成氫鍵必須具備的條件：①一般情況下，分子中有H原子②X-H…Y中的X和Y原子元素的電負(fù)性大，半徑小，且有孤電子對(duì)實(shí)際上，只有N、O、F三種元素才能滿足第二個(gè)條件，它們的氫化物可以形成氫鍵。此外，無機(jī)含氧酸和有機(jī)羧酸、醇、胺以及蛋白質(zhì)和某些合成高分子化合物等物質(zhì)的分子（或分子鏈）之間都存在有氫鍵。因?yàn)檫@些物質(zhì)的分子中含有F-H、O-H或N-H鍵。下一頁上一頁氫鍵的類型①分子間氫鍵：②分子內(nèi)氫鍵：同種分子間與不同分子間。分子間氫鍵會(huì)增強(qiáng)分子間作用力分子內(nèi)氫鍵則削弱分子間作用力OCOHOH下一頁上一頁（2）氫鍵的特征①氫鍵有飽和性和方向性分子中每一個(gè)X-H鍵中的H只能與一個(gè)Y原子形成氫鍵，如果再有第二個(gè)Y與H結(jié)合，則Y與Y之間的斥力將比H…Y之間的引力大，也就是說H原子沒有足夠的空間再與另一個(gè)Y原子結(jié)合。

X-H…Y系統(tǒng)中，X-H…Y一般在同一直線上，這樣才可使X和Y距離最遠(yuǎn)，兩原子間的斥力最小，系統(tǒng)更穩(wěn)定。②氫鍵的強(qiáng)弱與X和Y的電負(fù)性大小有關(guān)

一般X、Y元素的電負(fù)性越大，半徑越小，形成的氫鍵越強(qiáng)。例如：F-H…F﹥O-H…O﹥N-H…N比范德華力強(qiáng)又比化學(xué)鍵弱。下一頁上一頁(3)氫鍵對(duì)化合物性質(zhì)的影響①對(duì)熔沸點(diǎn)的影響

分子間氫鍵的存在，當(dāng)物質(zhì)從固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)或由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)時(shí)，不僅需要克服分子間作用力，還需提供足夠的能量破壞氫鍵，因而使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高。碳族、氮族、氧族、鹵族氫化物沸點(diǎn)高低?下一頁上一頁NH3、H2O和HF的熔沸點(diǎn)高

分子間形成了氫鍵下一頁上一頁分子內(nèi)氫鍵的存在，由于削弱了分子間作用力，使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)降低。②對(duì)物質(zhì)溶解度的影響①溶質(zhì)與溶劑分子間若形成氫鍵，則會(huì)大大增加溶質(zhì)在該溶劑中的溶解度。乙醇分子與H2O分子可形成氫鍵，使二者可以任意比例混合，低級(jí)的醇、醛、酮可溶于水。在自然界，H2O分子中的H與巖石中的氧形成氫鍵，而使巖石中離子溶于水，造成巖石風(fēng)化…下一頁上一頁②溶質(zhì)分子內(nèi)部形成氫鍵，則它在極性溶劑中溶解度降低，在非極性溶劑中溶解度增大。

如鄰硝基苯酚和對(duì)硝基苯酚，二者在水中的溶解度之比為0.39∶1，而在苯中溶解度的比例為1.93∶1，其主要原因是由于前者硝基中的氧與鄰位酚羥基中的氫形成了分子內(nèi)氫鍵。下一頁上一頁下一頁上一頁1稀溶液稀溶液飽和蒸氣壓變化及應(yīng)用

下一頁上一頁水與人類的關(guān)系下一頁上一頁溶液和人類生產(chǎn)、生活密切聯(lián)系在工業(yè)生產(chǎn)及科學(xué)實(shí)驗(yàn)中大部分化學(xué)反應(yīng)都在溶液中進(jìn)行。

人體的體液主要是溶液

食物的消化和吸收、營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸及轉(zhuǎn)化都離不開溶液的作用。下一頁上一頁一、溶液及其組成的表示方法

溶液:由兩種或兩種以上物質(zhì)組成的均勻穩(wěn)定體系。

量多的組分------溶劑，量少的組分------溶質(zhì)。

液態(tài)溶液氣態(tài)溶液固態(tài)溶液分類下一頁上一頁液體----溶劑，氣體或固體-----溶質(zhì)液一液溶液：一種液體溶解在另一種液體中。水溶液：常以水作為溶劑的溶液。

非水溶液：若以苯、酒精、液氨等作為溶劑。

液態(tài)溶液有三種類型：氣一液溶液：氣體溶解在液體中；固一液溶液：固體溶解在液體中；下一頁上一頁注意：

◆一般所說的溶液均指水溶液。

◆溶液的性質(zhì)與溶液的濃度有密切關(guān)系。怎樣表示溶液的濃度？

下一頁上一頁1.物質(zhì)B的摩爾分?jǐn)?shù)

溶液中組分B的物質(zhì)的量與總的物質(zhì)的量之比，稱為組分B的摩爾分?jǐn)?shù)。無量綱。一般用xB表示。

——溶液中組分B的物質(zhì)的量，mol；——溶液中總的物質(zhì)的量，mol。xB=下一頁上一頁2.物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

溶液中組分B的質(zhì)量與總質(zhì)量之比，稱為組分B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。無量綱。常以表示?！镔|(zhì)B的質(zhì)量，kg；——溶液的總質(zhì)量，kg。

=下一頁上一頁nB——溶液中溶質(zhì)B物質(zhì)的量，mol；

mA——溶液中溶劑A的質(zhì)量，kg。3.物質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度在溶液中，單位質(zhì)量溶劑A所溶有溶質(zhì)B的物質(zhì)的量，稱為B的質(zhì)量摩爾濃度，其單位mol/kg，常以bB表示。bB=注意了下一頁上一頁4.物質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度單位體積溶液中所含物質(zhì)B的量，稱為物質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度，簡稱為物質(zhì)B的量濃度或濃度。單位mol/L，常以cB表示。nB——溶液中溶質(zhì)B的物質(zhì)的量，mol；V——溶液的體積，m3。cB=c(B)的SI單位為mo1·m-3，常用單位為mo1·L-1，1m3＝103L1下一頁上一頁5.密度某種物質(zhì)的質(zhì)量和其體積的比值，即單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量，叫作這種物質(zhì)密度。單位kg/m3或者g/cm3,常以符號(hào)表示。=上述各種表示方法之間可以相互換算，當(dāng)涉及體積與質(zhì)量之間的關(guān)系時(shí)，需要借助密度這一物理量進(jìn)行換算。下一頁上一頁濃度之間的相互換算下一頁上一頁=1.28×103kg/m3，【例1-7】30g乙醇（B）溶于50g四氯化碳（A）中形成溶液，其密度為試用：質(zhì)量分?jǐn)?shù)摩爾分?jǐn)?shù)量濃度質(zhì)量摩爾濃度

表示該溶液的組成。下一頁上一頁解質(zhì)量分?jǐn)?shù)摩爾分?jǐn)?shù)B===0.375

＝=0.668xB=下一頁上一頁＝量濃度cB=＝10.44×103mol/m3質(zhì)量摩爾濃度bB===13.04mol/kg下一頁上一頁二、拉烏爾定律和亨利定律下一頁上一頁什么叫蒸汽壓?在一密閉容器中盛一定量純水由于水分子在不停地運(yùn)動(dòng)，就會(huì)有一部分動(dòng)能較高的液態(tài)水分子從水面上逸出，進(jìn)入氣相而成為水蒸汽分子，這個(gè)過程稱為蒸發(fā)。

水蒸汽分子不斷運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，有一些水蒸汽分子碰到水面又變?yōu)橐簯B(tài)水，這個(gè)過程叫凝聚。在一定溫度下，當(dāng)水面上方氣態(tài)水分子的量達(dá)到一定時(shí)，蒸發(fā)速率和凝聚速率相等，即液態(tài)水的蒸發(fā)與氣態(tài)水的凝聚達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，這時(shí)水面上的水蒸汽濃度不再改變，這個(gè)蒸汽稱為飽和蒸汽。飽和蒸汽的壓力，稱為該溫度下水的飽和蒸汽壓，簡稱水的蒸汽壓。

不同溫度時(shí)水的蒸氣壓0255075100

p/kPa0.6133.1712.2638.50101.325下一頁上一頁●定義蒸氣壓：一定溫度下，純液體與自身蒸氣達(dá)到平衡時(shí)氣相中的壓力，稱為該液體在此溫度下的飽和蒸氣壓，簡稱蒸氣壓。

液體的蒸氣壓與溫度有關(guān)：溫度一定，飽和蒸氣壓的值一定?！袢芤褐心辰M分的蒸氣壓是溶液與蒸氣達(dá)到平衡時(shí)，該組分在蒸氣中的分壓。它除了與溫度有關(guān)外，還與溶液的組成有關(guān)。

稀溶液的蒸氣壓與液相組成的關(guān)系可以用

拉烏爾定律亨利定律描述。下一頁上一頁1.拉烏爾(Raoult)定律：在一定溫度下，稀溶液中溶劑的飽和蒸汽壓等于純?nèi)軇┑娘柡驼羝麎撼艘匀芤褐腥軇┑哪柗謹(jǐn)?shù)。拉烏爾定律的表達(dá)式pA＝p*AxA式中p*A——某溫度下純?nèi)軇┑娘柡驼羝麎海琍a；pA——同溫度時(shí)，溶液中溶劑的飽和蒸汽壓，Pa；xA——溶液中溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)。下一頁上一頁如果溶質(zhì)是不揮發(fā)的，pA可視為溶液的蒸汽壓。若溶液為二組分A，B，則pA＝p*AxA＝p*A(1-xB)即溶劑的蒸氣壓降低值（p*A-pA）與純?nèi)軇┑娘柡驼魵鈮褐鹊扔谌苜|(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)。拉烏爾定律的另一種表示形式。一般來說，只有稀溶液的溶劑才適用于拉烏爾定律。下一頁上一頁【例】250C時(shí)C6H12（環(huán)已烷）的飽和蒸氣壓為13.33kPa，在該溫度下，840gC6H12中溶解0.5mo1某種非揮發(fā)性有機(jī)化合物B，求該溶液的蒸氣壓？已知M(C6H12)=84g.mo1-1。解根據(jù)題意得因B為非揮發(fā)性的有機(jī)化合物，符合拉烏爾定律nB=0.5molnA=840/84=10molxA=nA/(nA+nB)=10/(10+0.5)=0.952故p=p*AxA=13.33×0.952=12.69kPa答:該溶液的蒸氣壓為12.69kPa下一頁上一頁2.亨利定律

在一定溫度下，稀溶液中揮發(fā)性溶質(zhì)在平衡氣相中的分壓力與其在溶液中的摩爾分?jǐn)?shù)成正比。pB＝kx.xB式中

pB——溶質(zhì)B的平衡分壓；xB——溶質(zhì)B的摩爾分?jǐn)?shù)，用以表示氣體的溶解度；kx——亨利常數(shù)，單位為Pa。

計(jì)算稀溶液中揮發(fā)性溶質(zhì)B在平衡氣相中的分壓力。用途？下一頁上一頁【例】370.11K時(shí)，乙醇在水中稀溶液的亨利常數(shù)為930kPa?，F(xiàn)有乙醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為2.00

10-2的水溶液，問與此水溶液成平衡時(shí)氣相中乙醇的分壓力是多少？

解：乙醇具有揮發(fā)性，符合亨利定律。故=930

0.02=18.6kPa

揮發(fā)性溶質(zhì)下一頁上一頁

亨利定律是化工單元操作吸收的理論基礎(chǔ)。

吸收就是利用混合氣體中各種氣體在溶劑中溶解度的差別，有選擇性地把溶解度大的氣體吸收出來，從混合氣體中回收或除去。

如果要分離某種氣體，怎么辦？用途？下一頁上一頁

兩種辦法：氣體分壓相同，溫度降低，溶解度增大。——降溫（隨著溫度的升高，kx值也增大）

在一定溫度下，增加氣體的分壓，氣體的溶解度亦隨之增加?！黾臃謮骸９I(yè)上利用上述特點(diǎn)，在低溫、高壓下把氣體吸收下來。pB＝kx.xB下一頁上一頁稀溶液中若溶質(zhì)和溶劑均為揮發(fā)性物質(zhì)，

則溶劑服從拉烏爾定律，溶質(zhì)服從亨利定律?？梢岳孟率絹碛?jì)算稀溶液的飽和蒸汽壓。下一頁上一頁3．理想稀溶液

【例3】質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03的乙醇溶液，在p=101.3kPa下，其沸騰溫度為97.11℃。在該溫度下，純水的飽和蒸汽壓為91.3kPa。計(jì)算在97.11℃時(shí)，乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.010時(shí)的水溶液的蒸汽壓和蒸汽中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)。下一頁上一頁解：可將乙醇水溶液看作稀溶液，溶劑水服從拉烏爾定律，溶質(zhì)乙醇服從亨利定律。蒸氣可視為理想氣體混合物。先將質(zhì)量分?jǐn)?shù)換算成摩爾分?jǐn)?shù)，即下一頁上一頁以1kg溶液作為計(jì)算基準(zhǔn)，mA=0.97kg，MA=18×10-3kg/mol，mB=0.03kg，MB=46×10-3kg/mol，代入得下一頁上一頁由公式可以求得下一頁上一頁當(dāng)xB=0.010時(shí)，再用上式可求得溶液的蒸汽壓為P=91.3×（1-0.010）+927×0.010=99.66kPa此時(shí)，蒸氣中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)可由亨利定律和分壓定律求得

下一頁上一頁

與純?nèi)軇┫啾容^，稀溶液溶入非揮發(fā)性、非電解質(zhì)的溶質(zhì)后，溶液的性質(zhì)會(huì)產(chǎn)生變化：

蒸氣壓下降

沸點(diǎn)升高

凝固點(diǎn)降低

產(chǎn)生滲透壓

這些性質(zhì)與溶質(zhì)的本性無關(guān)，只取決于溶入稀溶液中的溶質(zhì)的粒子數(shù)目，因此統(tǒng)稱為稀溶液的依數(shù)性

依數(shù)性稀溶液依數(shù)性的表現(xiàn)三、非電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性(難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液)

蒸氣壓下降

實(shí)驗(yàn)證明：

溶質(zhì)的加入總是引起液體的蒸汽壓下降。這就是說，溶液的蒸汽壓，總是低于同溫度下純?nèi)軇┑恼羝麎?，這種現(xiàn)象稱為溶液的蒸汽壓下降。在這里，所謂溶液的蒸汽壓實(shí)際上是指溶液中溶劑(溶質(zhì)難揮發(fā)）的蒸汽壓。原因是：在溶劑中加入難揮發(fā)的非電解質(zhì)溶質(zhì)后，溶劑的部分表面被溶質(zhì)質(zhì)點(diǎn)所占據(jù)，因此在單位時(shí)間內(nèi)逸出液面的溶劑分子相應(yīng)減少(與純?nèi)軇┰谙嗤瑴囟认卤容^)，結(jié)果達(dá)到蒸發(fā)與凝聚平衡時(shí)，溶液的蒸汽壓低于純?nèi)軇┑恼羝麎?。顯然，溶液的濃度越大，其蒸汽壓下降越多。在一定的溫度下，溶劑溶入了非揮發(fā)性、非電解質(zhì)的溶質(zhì)形成稀溶液后，稀溶液中溶劑的蒸氣壓下降與溶液中溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)的關(guān)系，服從拉烏爾定律，用公式表示為

蒸氣壓降低值與溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成正比，其比例系數(shù)只取決于純?nèi)軇┑谋拘裕內(nèi)軇┑娘柡驼魵鈮海?。溶液蒸氣壓下降?guī)律是拉烏爾定律的必然結(jié)果，是稀溶液其它依數(shù)性的基礎(chǔ)?；蛉芤旱恼羝麎号c溶劑的蒸汽壓比較：

★溶液的蒸汽壓＜溶劑的蒸汽壓；★濃度相同的水溶液，蒸汽壓降低值Δp相同。

計(jì)算：50℃時(shí),下列各水溶液的蒸汽壓降低值。已知50℃時(shí)H2O（l）的飽和蒸汽壓為7.94KPa。（1）17.1克蔗糖溶解在100.0克水中。（2）1.5克尿素溶解在50.0克水中。

計(jì)算結(jié)果說明了什么?(M蔗糖=342.3g/mol；M尿素=60.1g/mol)下一頁上一頁解：結(jié)論：只要溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)相同，其稀溶液的蒸汽壓降低值就相同。何溶液的種類、性質(zhì)無關(guān)。p/atmt/℃slg水的相圖下一頁上一頁（2）沸點(diǎn)上升和凝固點(diǎn)下降一定外壓下，純?nèi)軇┑牡囊合嗪推涔滔嗵幱谄胶鉅顟B(tài)時(shí)的溫度。凝固點(diǎn)沸點(diǎn)液體的蒸氣壓等于外界大氣壓時(shí)溫度。下一頁上一頁難揮發(fā)、非電解質(zhì)稀溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)下降的定量關(guān)系，與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比。式中為溶劑的摩爾沸點(diǎn)升高常數(shù)；為溶劑的摩爾凝固點(diǎn)降低常數(shù)。Tb=Kb·bBTf=Kf·bB

與溶質(zhì)的本性無關(guān)下一頁上一頁計(jì)算：50℃時(shí),下列各水溶液的沸點(diǎn)升高值。已知50℃時(shí)H2O（l）的沸點(diǎn)升高常數(shù)為0.52。（1）12.0克尿素溶解在250.0克水中。（2）34.2克蔗糖溶解在250.0克水中。

計(jì)算結(jié)果說明了什么?(M蔗糖=342.3g/mol；M尿素=60.1g/mol)下一頁上一頁解：①尿素水溶液Tb=Tb-T*b=Kb·bB=0.52×Tb=Tb+T*b=0.42K+373K=373.42K=100.42（℃）

=0.42K下一頁上一頁②蔗糖水溶液

=0.21KTb=Tb-T*b=Kb·bB=0.52×Tb=Tb+T*b=0.21K+373K=373.21K=100.21（℃）下一頁上一頁例將5.50g某純凈試樣溶于250g苯中，測得該溶液的凝固點(diǎn)為4.51℃，求該試樣的相對(duì)分子質(zhì)量（純苯的凝固點(diǎn)為5.53℃）解設(shè)該試樣的摩爾質(zhì)量為M下一頁上一頁溶液半透膜П=cB×R×T純水顯示滲透壓現(xiàn)象的簡單裝置滲透壓是為維持被半透膜所隔開的溶液與純?nèi)軇┲g的滲透平衡而需要的額外壓力。（3）滲透壓滲透壓：半透膜純?nèi)軇┫∪芤涸谝欢囟认?，達(dá)到滲透平衡時(shí)，溶劑液面與溶液液面的壓力差即滲透壓。滲透壓

=CBRT