物質(zhì)的相態(tài)水的相圖

物質(zhì)的相態(tài)水的相圖學習目標掌握氣體、溶液、膠體等不同聚集狀態(tài)物質(zhì)得性質(zhì)能夠利用不同聚集狀態(tài)物質(zhì)性質(zhì)指導生產(chǎn)和生活學會查閱資料,加強相互合作,鍛煉文字、語言表達能力。2024/10/163學習內(nèi)容物質(zhì)得相態(tài)——相和相圖;飽和蒸汽壓和

溫度氣體——理想氣體、混合氣體、實際氣體溶液——稀溶液依數(shù)性;非電解質(zhì)溶液氣

液平衡;電解質(zhì)得電解膠體——膠體得特殊性質(zhì);物質(zhì)得表面特征物質(zhì)得聚集狀態(tài)物質(zhì)得聚集狀態(tài)變化氣態(tài)液態(tài)固態(tài)等離子體氣化液化熔化凝固升華2024/10/165物質(zhì)得相態(tài)——水得相圖【問題】請分析下面幾種情況系統(tǒng)就是幾相①2g氯化鈉投入100mL水中,攪拌后靜止;②20mL得乙醇和80mL得去離子水混合并攪拌后靜止;③20mL得四氯化碳與80mL去離子水混合并攪拌后靜止;④2mL酚與98mL去離子水混合并攪拌后靜止;⑤2mL去離子水與98mL酚混合并攪拌后靜止;⑥50mL酚與50mL去離子水混合并攪拌后靜止;問題分析①2g氯化鈉投入100mL水中,攪拌后靜止;溶液就是一相因為氯化鈉溶于水中。氯化鈉電解出得離子與水分子處于“最均勻”得狀態(tài)。2024/10/166相數(shù)Φ=1;組分數(shù)S=2②20mL得乙醇和80mL得去離子水混合并攪拌后靜止;溶液就是一相因為乙醇與水能以任意比例混溶。乙醇分子與水分子處于“最均勻”得狀態(tài)。2024/10/167問題分析相數(shù)Φ=1;組分數(shù)S=2③20mL得四氯化碳與80mL去離子水混合并攪拌后靜止;溶液就是兩相因為四氯化碳與水不相溶。四氯化碳分子與水分子不就是處于“最均勻”得狀態(tài)。2024/10/168問題分析相數(shù)Φ=2;組分數(shù)S=2大家有疑問的，可以詢問和交流可以互相討論下，但要小聲點④2mL苯酚與98mL去離子水混合并攪拌后靜止;溶液就是一相因為苯酚在水中有一定溶解度。苯酚分子與水分子處于“最均勻”得狀態(tài)。2024/10/1610問題分析相數(shù)Φ=1;組分數(shù)S=2⑤2mL去離子水與98mL酚混合并攪拌后靜止;溶液就是一相因為水在苯酚中也有一定得溶解度。水分子與苯酚分子處于“最均勻”得狀態(tài)。2024/10/1611問題分析相數(shù)Φ=1;組分數(shù)S=2⑥50mL苯酚與50mL去離子水混合并攪拌后靜止;溶液就是兩相因為苯酚與水不完全相溶。苯酚分子與水分子不就是處于“最均勻”得狀態(tài)。2024/10/1612問題分析相數(shù)Φ=2;組分數(shù)S=2上述得“最均勻”得狀態(tài)就是什么？相:系統(tǒng)內(nèi)部物理和化學性質(zhì)完全均勻得部分2024/10/1613一、物質(zhì)得聚集狀態(tài)——相相與相之間在指定條件下有明顯得界面,在界面上宏觀性質(zhì)得改變就是飛躍式得——例如問題③水和四氯化碳得界面。如何確定一個系統(tǒng)有幾相？2024/10/1614一、物質(zhì)得聚集狀態(tài)——相不論有多少種氣體混合,只有一相——氣相根據(jù)液體互溶程度可以組成一相、兩相或三相共存。一般有一種固體便有一個相。兩種固體粉末無論混合得多么均勻,仍就是兩個相(固體溶液除外,她就是單相)。二、水得相圖水得相平衡實驗數(shù)據(jù)表AOBCD繪制水得相圖氣-固平衡數(shù)據(jù)-冰在不同溫度得飽和蒸氣壓氣-液平衡數(shù)據(jù)-水在不同溫度得飽和蒸氣壓液-固平衡數(shù)據(jù)-水和冰在不同溫度時得平衡壓力T/KP/Pa分析水得相圖水得相圖就是根據(jù)實驗繪制得。圖上有:三個單相區(qū)在氣、液、固三個單相區(qū)內(nèi),φ=1,溫度和壓力都可以在一定限度內(nèi)變化不會引起相得改變。三條兩相平衡線氣液、氣固、固液,φ=2,壓力與溫度只能改變一個,指定了壓力,則溫度由體系自定。OA

氣-液兩相平衡線，即水的蒸氣壓曲線。它不能任意延長，終止于臨界點。臨界點 ，這時氣-液界面消失。高于臨界溫度，不能用加壓的方法使氣體液化。OB

氣-固兩相平衡線,即冰得升華曲線,理論上可延長至0K附近。OC

液-固兩相平衡線,當C點延長至壓力大于 時,相圖變得復(fù)雜,有不同結(jié)構(gòu)得冰生成。OD

就是AO得延長線,就是過冷水和水蒸氣得介穩(wěn)平衡線。因為在相同溫度下,過冷水得蒸氣壓大于冰得蒸氣壓,所以O(shè)D線在OB線之上。過冷水處于不穩(wěn)定狀態(tài),一旦有凝聚中心出現(xiàn),就立即全部變成冰。H2O得三相點溫度為273、16K,壓力為610、62Pa。O點就是三相點,氣-液-固三相共存, 。三相點得溫度和壓力皆由體系自定。學習效果檢驗(4)從水得相圖上看出OC線得斜率就是正還就是負？能說明什么問題？1、回答下列問題(1)從水得相圖上看,如果想讓冰直接升華成水蒸汽,壓力最高不能超過多少？(2)從水得相圖可以看出液態(tài)水得飽和蒸汽壓隨溫度得升高而增大還就是減小？(3)水得冰點和三相點有區(qū)別嗎？(1)在水得相圖中常常會出現(xiàn)OD線,就是水得過冷線。實驗表明,當溫度低于0、01℃時,水應(yīng)該結(jié)成冰,但有時往往不就是這樣,溫度甚至到-20℃仍不結(jié)冰,這種現(xiàn)象稱為過冷現(xiàn)象,這種水稱為過冷水。過冷水就是一種亞穩(wěn)態(tài),就是熱力學上不穩(wěn)定得狀態(tài),在一定條件下會自動結(jié)成冰。(2)三相點得溫度(0、01℃)比冰點(0℃)稍高,原因就是冰點為101、325kPa外壓下被空氣飽和得水得凝固點?？諝馊芙庠谒?壓力由三相點壓力增大到101、325kPa,兩者使冰點比三相點得溫度0、01℃。(3)冰水系統(tǒng)得飽和蒸氣壓隨溫度上升而下降,與大部分系統(tǒng)不同。由于一般情況下,冰得體積大于水得體積,出現(xiàn)這種現(xiàn)象與冰水得特殊結(jié)構(gòu)有關(guān)。下圖就是二氧化碳得相圖,根據(jù)相圖回答問題(1)分析相圖中區(qū)、線、點得意義。ⅠⅡⅢ固相液相氣相OP/PaT/KACB(2)OC線得斜率就是正還就是負？三、液體得飽和蒸汽壓液體得飽和蒸汽壓:動態(tài)平衡沸騰外界壓力沸點:一定外壓下,液體沸騰得溫度。液體得飽和蒸汽壓與沸點得關(guān)系:圖1.3.1氣－液平衡示意圖氣液平衡時:氣體稱為飽和蒸氣;液體稱為飽和液體;壓力稱為飽和蒸氣壓。飽和蒸氣壓就是溫度得函數(shù)表1、3、1水、乙醇和苯在不同溫度下得飽和蒸氣壓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飽和蒸氣壓＝外壓時得溫度稱為沸點飽和蒸氣壓＝101、325kPa時得溫度稱為正常沸點T一定時:如pB<pB*,B液體蒸發(fā)為氣體至pB＝pB*pB>pB*,B氣體凝結(jié)為液體至pB＝pB*

(此規(guī)律不受其她氣體存在得影響)相對濕度的概念：相對濕度=

在一定溫度和壓力下，任何純物質(zhì)達到兩相平衡時，蒸氣壓隨溫度的變化率可用下式表示：2024/10/1629學習效果檢驗一、選擇題1、鐵塊與鐵粉得混合物相數(shù)為(

)(1)1;

(2)2;

(3)3;

(4)4。2、在不飽和得NaCl溶液中組分數(shù)C,相數(shù)Φ為(

)。(1)2,1;(2)2,2;(3)2,1;(4)2,2。

3、在NaCl固體與飽和得NaCl溶液共存體系中C,相數(shù)Φ分別為()。(1)2,1;

(2)2,2;

(3)2,1;(4)2,2。(2)(3)(2)2024/10/1630學習效果檢驗4、由79%N2和21%O2所組成得空氣系統(tǒng)得組分數(shù)C,相數(shù)Φ分別為(

)。(1)C=2,Φ=1;(2)C=2,Φ=2;(3)C=2,Φ=1;(4)C=2,Φ=1。5、水蒸氣、水、冰三相平衡共存得點,稱為三相點點,在該點組分數(shù)、相數(shù)分別為(

)。(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學習效果檢驗(

)1、粉碎得很細得銅