气体和分散系统 (2)课件.ppt

关于气体和分散系统(2)第1页，此课件共79页哦第二节第二节稀溶液的依数性稀溶液的依数性第2页，此课件共79页哦一、溶液组成及表示方法一、溶液组成及表示方法1.1.质量分数质量分数(%):(%):返回返回下页下页上页上页首页首页wB的的SISI单位为单位为1(i.e.1(i.e.无单位无单位无单位无单位),),其值可以用小数或百分数表示其值可以用小数或百分数表示溶质的质量溶质的质量(mB)与溶液质量与溶液质量(m)之比，称为质量分数，之比，称为质量分数，用用wB表示表示，第3页，此课件共79页哦2、物质的量浓度物质的量浓度cB常用的单位是常用的单位是molL-1 例题式中式中:nB:B的物质的量的物质的量(mol)mB:B的物质的质量的物质的质量(g)MB:B的物质的摩尔质量的物质的摩尔质量(gmol-1)V:溶液的体积溶液的体积(L或或m3)第4页，此课件共79页哦例:100 mL 正常人血清中含 326 mg Na 和165mg HCO3-，试计算正常人血清中Na+和 HCO3-的量浓度。解：正常人血清中 Na 的浓度为：正常人血清中 的浓度为：第5页，此课件共79页哦则则xAxB1 3.摩尔分数摩尔分数:物质物质B的物质的量的物质的量(nB)与系统总物质的量与系统总物质的量(nnAnB)之之比，称为物质比，称为物质B摩尔分数或物质摩尔分数或物质B的物质的量分数，的物质的量分数，xB或或yB(气体气体)表示，单位表示，单位1。返回返回下页下页上页上页首页首页第6页，此课件共79页哦4.质量摩尔浓度质量摩尔浓度:用符号用符号bB表示表示式中式中:n nB B:B:B的物质的量的物质的量(mol)(mol)m mA A:溶剂溶剂的的质量质量(kg)(kg)bB的的 SI单位为单位为 molkg-1。第7页，此课件共79页哦常用的常用的浓度表示方法浓度表示方法-量浓度量浓度cBMB B 为为 B B 的摩尔质量前面已讲到前面已讲到:第8页，此课件共79页哦例题例题2-3:已知质量分数为已知质量分数为10%的盐酸溶液的盐酸溶液,密度为密度为1.047kgL.计算计算(1)HCl的物质的量浓度的物质的量浓度;(2)HCl的质量摩尔浓的质量摩尔浓度度;(3)HCl的物质的量分数的物质的量分数.解解:此溶液此溶液(1L)中中HCl的物质的量为的物质的量为(1)此溶液中此溶液中HCl的物质的量浓度为的物质的量浓度为(2)此溶液中此溶液中HCl的质量摩尔浓度为的质量摩尔浓度为(3)溶液中溶液中HCl的物质的量分数的物质的量分数返回返回下页下页上页上页首页首页第9页，此课件共79页哦溶液的配制和稀释溶液的配制和稀释(一一)溶液的配制溶液的配制配制配制方法方法(1)(1)：当用一定当用一定质量质量溶液溶液中所含溶质的中所含溶质的量量表示溶液的表示溶液的浓度时浓度时 (如如质量摩尔浓度质量摩尔浓度,和和质量分数质量分数)配制方法配制方法:将定量的溶质和溶剂混合均匀将定量的溶质和溶剂混合均匀 ！第10页，此课件共79页哦例：需配制例：需配制 1000 g1000 g的质量分数的质量分数B B=0.05=0.05 的葡的葡萄糖溶液萄糖溶液:配制方法：步骤（步骤（1 1）:计算所需葡萄糖和水的量：需要葡萄糖:mB=m B=1000 g0.05=50 g 需要水：mA=m-mB=1000-50=950 g 步骤（步骤（2 2）:分别秤量50 g的葡萄糖和950 g的水，将两者直接混和，溶解即可第11页，此课件共79页哦配制配制方法方法(2):(2):当用一定当用一定体积体积溶液中所含溶质的溶液中所含溶质的量量表示溶表示溶液的浓度时液的浓度时 (如物质的量浓度如物质的量浓度,质量浓度质量浓度,和体积分数和体积分数)配制方法配制方法:先将一定量的溶质溶于先将一定量的溶质溶于适量的适量的溶剂中溶剂中,再再加溶剂到所需的体积加溶剂到所需的体积第12页，此课件共79页哦(二二)溶液的稀释溶液的稀释稀释前后溶质的量不变稀释前后溶质的量不变!c1V1(稀释前稀释前)=c2V2(稀释后稀释后)V V1 1,V V2 2:稀释前后溶液的体积稀释前后溶液的体积第13页，此课件共79页哦例：配制例：配制1000 ml 600 mmolL1000 ml 600 mmolL-1-1 的的HCl HCl 溶液，需要溶液，需要37%37%的浓盐酸（密度为的浓盐酸（密度为1.19 gml1.19 gml-1-1）多少毫升？）多少毫升？解：首先，计算出37%的浓盐酸的量浓度（稀释前稀释前）：c1V1(稀释前稀释前)=c2V2(稀释后稀释后)由：由：可得：可得：第14页，此课件共79页哦稀溶液的某些性质与溶质的本性无关，只取决于溶入与溶质的本性无关，只取决于溶入稀溶液中的溶质粒子数目，统称为稀溶液中的溶质粒子数目，统称为稀溶液的依数性。稀溶液的依数性。二、稀溶液的依数性二、稀溶液的依数性 第15页，此课件共79页哦 液体的蒸气压：液体的蒸气压：在密闭容器中在密闭容器中,一定温度下，一定温度下，当液体与其蒸气达当液体与其蒸气达液、气两相平衡时液、气两相平衡时:o液面上方的蒸气称为液面上方的蒸气称为饱和蒸气饱和蒸气o饱和蒸气所产生的压力饱和蒸气所产生的压力称为该温度下液体的称为该温度下液体的饱和蒸气压饱和蒸气压，简称，简称蒸气压蒸气压。第16页，此课件共79页哦液体的蒸气压与液体的蒸气压与液体的性质液体的性质和和温度温度有关有关:o在在相同温度相同温度下，不同的液体，其蒸气压不同。下，不同的液体，其蒸气压不同。o 温度升高温度升高时，液体的蒸气压增大。时，液体的蒸气压增大。固体物质也具有一定的蒸气压。但一般情况下，固体物质也具有一定的蒸气压。但一般情况下，固体的蒸气压较小。固体的蒸气压较小。第17页，此课件共79页哦1、稀溶液的稀溶液的蒸气压下降蒸气压下降蒸气压下降蒸气压下降一定的温度下，溶剂溶入了难挥发的非电解质后形成的稀溶液，蒸一定的温度下，溶剂溶入了难挥发的非电解质后形成的稀溶液，蒸气气气气压降低值为压降低值为 o上式适用条件上式适用条件:难挥发的非电解质的稀溶液。难挥发的非电解质的稀溶液。o 其意义是，其意义是，蒸蒸气气压降低值与溶质的摩尔分数成正比压降低值与溶质的摩尔分数成正比，其比例系数只取，其比例系数只取决于决于纯溶剂的本性纯溶剂的本性(纯溶剂的饱和蒸气压纯溶剂的饱和蒸气压)。返回返回下页下页上页上页首页首页pA:稀溶液的蒸气压;pA*:纯溶剂的蒸气压;xA:溶剂的摩尔分数第18页，此课件共79页哦1887 年，法国化学家 Raoult(拉乌尔)总总结结出（出（!）拉乌尔定律：p:溶液的蒸气压;pA*:纯溶剂的蒸气压;xA:溶剂的摩尔分数 在一定温度下在一定温度下,稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压与溶剂的与溶剂的摩尔分数摩尔分数的乘积的乘积,与溶质的本性无关与溶质的本性无关第19页，此课件共79页哦拉乌尔定律的变形：拉乌尔定律的变形：溶液蒸气压下降定律是拉乌尔定律的必然结果！溶液蒸气压下降定律是拉乌尔定律的必然结果！第20页，此课件共79页哦2、稀溶液的沸点升高稀溶液的沸点升高 液体的沸点液体的沸点:指在一定的外压下，液体的饱和蒸气压等于外压时指在一定的外压下，液体的饱和蒸气压等于外压时的温度。的温度。返回返回下页下页上页上页首页首页液体的沸点与外压有关，外压越大，沸点就液体的沸点与外压有关，外压越大，沸点就越高。液体在越高。液体在101.325kPa下的沸点称为下的沸点称为正常沸点正常沸点。第21页，此课件共79页哦o如果稀溶液溶入的溶质是非挥发性的非电解质，溶液上方如果稀溶液溶入的溶质是非挥发性的非电解质，溶液上方的饱和蒸气压就是溶剂的饱和蒸气压。的饱和蒸气压就是溶剂的饱和蒸气压。服从拉乌尔定律，溶液的蒸气压下降，故稀溶液的沸点必然服从拉乌尔定律，溶液的蒸气压下降，故稀溶液的沸点必然高于纯溶剂的沸点高于纯溶剂的沸点。图图2-32-3稀溶液沸点升高示意图稀溶液沸点升高示意图其中其中Kb仅取决于溶剂的本性，而与溶仅取决于溶剂的本性，而与溶质的性质无关。质的性质无关。Kb:溶剂溶剂的沸点升高常数的沸点升高常数Tb=TbTb*=KbbB Tb:溶液的沸点，K;Tb*:纯溶剂的沸点，K;bB:溶液的质量摩尔浓度，molKg-1;如何得到某如何得到某溶剂溶剂的的kb 值？值？第22页，此课件共79页哦3、稀溶液的凝固点降低稀溶液的凝固点降低o根据相平衡原理，在凝固点时，根据相平衡原理，在凝固点时，液态纯溶剂液态纯溶剂的蒸气压与的蒸气压与固态纯溶剂固态纯溶剂的的蒸气压是相等的（即蒸气压是相等的（即液态纯溶剂液态纯溶剂和和固态纯溶剂固态纯溶剂两相共存）。两相共存）。图图2-4稀溶液凝固点降低示意图稀溶液凝固点降低示意图返回返回下页下页上页上页首页首页纯溶剂：纯溶剂：第23页，此课件共79页哦o若溶液中溶入的溶质为非电解质，凝固时若溶液中溶入的溶质为非电解质，凝固时仅是溶剂仅是溶剂析出。析出。o一定外压下，一定外压下，稀溶液稀溶液的的凝固点凝固点就是就是溶液溶液与与纯固态溶剂纯固态溶剂两相平衡共两相平衡共存时的温度（即在凝固点时，存时的温度（即在凝固点时，溶液溶液的蒸气压与的蒸气压与固态纯溶剂固态纯溶剂的蒸气的蒸气压是相等的）。压是相等的）。o服从拉乌尔定律，溶液的蒸气压下降，故服从拉乌尔定律，溶液的蒸气压下降，故稀稀溶液的凝固点较溶液的凝固点较纯溶剂要低，可用下式定量表示纯溶剂要低，可用下式定量表示：Tf Tf*TfKfbB。图图2-4稀溶液凝固点降低示意图稀溶液凝固点降低示意图返回返回下页下页上页上页首页首页稀溶液：稀溶液：kf:溶剂溶剂的凝固点降低常数的凝固点降低常数怎么得到怎么得到Kf值？值？第24页，此课件共79页哦4、稀溶液的渗透压 渗透现象:许多天然或人造的薄膜对于物质的透过有选择性，它们只允许某种或某些物质透过，而不允许另外一些物质透过，这类薄膜称为半透膜。水分子通过半透膜从纯水进入溶液或从稀溶液进入较浓溶液的现象称为渗透。第25页，此课件共79页哦 产生渗透现象的条件：（1）必须有半透膜存在;（2）半透膜两侧相同体积的液体中水分子数目不相等。第26页，此课件共79页哦 用半透膜将水溶液与纯水隔开时，渗透必然发生。为了阻止渗透的发生，必须在溶液的液面上施加一额外压力。这种恰好能阻止渗透进行而施加于溶液液面上的额外压力称为溶液的渗透压。渗透压渗透压:第27页，此课件共79页哦渗透压与浓度、温度的关系:1886年，荷兰理论化学家vant Hoff归纳出非电解质溶液渗透压力与浓度、温度之间的关系-范特荷甫公式(渗透压定律)。:溶液的渗透压(kPakPa);cB:溶液的物质的量浓度(molLmolL-1-1)T:绝对温度(K),=273+tCR:气体常数(8.314 kPaLmol-1K-1)对于强电解质溶质:注意:对于电解质溶液,溶质的质点数目多于未离解前的溶质的质点数目多于未离解前的分子数目分子数目i:校正因子第28页，此课件共79页哦对于强电解质溶质:注意注意!对于电解质溶液,溶质的质点数目多于未离解前的分子数目i:校正因子校正因子例如,对于 NaCl,(电离后,1 Na+1 Cl-),i=1+1=2 对于 Na2SO4,(电离后,2 Na+SO42-),i=2+1=3第29页，此课件共79页哦u通过测定稀溶液的依数性，例如渗透压力，可以计算溶质的摩尔质量或检验物质的纯度。扩展：由于:所以:则:第30页，此课件共79页哦返回返回下页下页上页上页首页首页第三节第三节 单组分系统的相图单组分系统的相图第31页，此课件共79页哦相与界面相与界面o 相是指体系中相是指体系中物理性质物理性质和和化学性质化学性质完全相同完全相同的的均匀部分。均匀部分。o 相与相之间有明显的接触面相与相之间有明显的接触面,称为界面称为界面,有有固固-液、固液、固-气、液气、液-气、液气、液-液界面等液界面等o一种物质可以有不同的相，一种物质可以有不同的相，o 不同物质可以共存于一相，不同物质可以共存于一相，o只含有一个相的分散系称为单相分散系只含有一个相的分散系称为单相分散系.如真溶液、高分子溶液如真溶液、高分子溶液o含有两个或两个以上相的分散系称为多相含有两个或两个以上相的分散系称为多相 分散系分散系.如凝胶、乳液、悬浮液如凝胶、乳液、悬浮液 在多相分散系中在多相分散系中,如乳液中如乳液中,所有的分散系粒子是一个相所有的分散系粒子是一个相第32页，此课件共79页哦第四节第四节表面化学表面化学第33页，此课件共79页哦表面现象：肥皂水的起泡，微小液滴的蒸发表面现象：肥皂水的起泡，微小液滴的蒸发 一、比表面一、比表面：用来衡量多相分散体系的分散程度，即单位体积或用来衡量多相分散体系的分散程度，即单位体积或单位质量的物质所具有的表面积。单位质量的物质所具有的表面积。提示：提示：1g1g水若成为一个球状水滴时，其球面积为水若成为一个球状水滴时，其球面积为4.84104.8410-4-4 m m2 2。若。若把它分散成直径为把它分散成直径为1010-9-9m m的微小质点时，总表面积为的微小质点时，总表面积为6000m6000m2 2，是原有表面积的是原有表面积的100100多万倍。因此，当体系的分散程度很高时多万倍。因此，当体系的分散程度很高时，表面现象不能忽略。，表面现象不能忽略。返回返回下页下页上页上页首页首页A:物质的总表面积，物质的总表面积，m2;V:物质的体积，物质的体积，m3;m:物质的质量，物质的质量，Kg.第34页，此课件共79页哦l由于物质分子与分子间存在相互吸引力的作用，位于表面层的分子和它的内部分子所处的情况是不同的。内部分子内部分子A A ，从各方，从各方向所受到相邻分子的向所受到相邻分子的引力是均衡的引力是均衡的表面层的分子表面层的分子B B ，所受到相邻，所受到相邻分子吸引力的合力指向液体内分子吸引力的合力指向液体内部并与液面相垂直。部并与液面相垂直。液体表面液体表面有自动缩小的倾向有自动缩小的倾向。二、表面张力二、表面张力第35页，此课件共79页哦o液体表面有自动缩小的倾向,即表面存在一种抵抗表面积增大的力,叫做表面张力()第36页，此课件共79页哦o 表面张力与物质的本性和与表面张力与物质的本性和与所接触相所接触相的性质有关：的性质有关：分子间的相互作用力或化学键力越大，表面张力越大。分子间的相互作用力或化学键力越大，表面张力越大。o 表面张力随温度的升高而降低。表面张力随温度的升高而降低。o 表面张力一般随压力增加而下降。表面张力一般随压力增加而下降。返回返回下页下页上页上页首页首页在一定温度和压力下，在一定温度和压力下，纯液体的表面张力是一定值。纯液体的表面张力是一定值。第37页，此课件共79页哦o 如果想使表面增大，就必须使分子从液体内部反抗引力将其拉到表面，这一过程需要消耗一定量的功，这种功成为表面层分子多余的能量贮藏在表面上。这种液体表面层的分子比内部分子所多余的能量叫表面能(E)（液体空气）。第38页，此课件共79页哦 物体的表面能有自动自动降低的趋势。即自动减小S或自动减小，或者两者同时减小。(1)恒温下，液体的是一个常数，因此表面能的减小只能通过减小S的办法进行。如水滴常呈球形,小水珠相遇会自动合并成大水珠。(2)对于固体或盛放在容器中的液体,表面能的减小只能用减小的办法进行，即固体或液体界面从周围介质中自动吸引其它物质分子、原子或离子填入表面层来降低它的，即吸附作用。表面能等于表面张力()与表面积(S)的乘积：E=S第39页，此课件共79页哦 吸附是在两相界面上的浓度与内部不同的现象.(固-气,固-液,液-气,液-液)固体（或液体）表面通过固体（或液体）表面通过自动自动吸附周围气体或液体介质中吸附周围气体或液体介质中的微粒来的微粒来降低它的表面张力降低它的表面张力。吸附：吸附：第40页，此课件共79页哦图图2-10溶液表面张力与浓度的关系溶液表面张力与浓度的关系第三类物质第三类物质，分子中的非极性基，分子中的非极性基团比第二类的要大，只需少量这团比第二类的要大，只需少量这样的物质，溶液的表面张力就会样的物质，溶液的表面张力就会显著降低，显著降低，这类物质称做表面活这类物质称做表面活性剂。性剂。返回返回下页下页上页上页首页首页三、溶液的表面吸附三、溶液的表面吸附三、溶液的表面吸附三、溶液的表面吸附1 1、溶液的表面张力、溶液的表面张力、溶液的表面张力、溶液的表面张力 o o溶液表面张力随组成变化的三种类型：溶液表面张力随组成变化的三种类型：溶液表面张力随组成变化的三种类型：溶液表面张力随组成变化的三种类型：I：无机盐、非挥发性的酸或碱以及蔗糖、甘露醇等多羟基有机物；：无机盐、非挥发性的酸或碱以及蔗糖、甘露醇等多羟基有机物；：短链醇、醛、酮、酸和胺等有机物；：短链醇、醛、酮、酸和胺等有机物；：碳原子数为八个以上的直长链有机酸碱金属盐、磺酸盐、：碳原子数为八个以上的直长链有机酸碱金属盐、磺酸盐、硫酸盐和苯磺酸盐等。硫酸盐和苯磺酸盐等。第41页，此课件共79页哦(1)若若0，则，则0。即表面张力随着溶质的加入而降低。即表面张力随着溶质的加入而降低者，为正值，是者，为正值，是正吸附正吸附，此时溶质浓度表面层高于体相，例如，此时溶质浓度表面层高于体相，例如表表面活性剂面活性剂。(2)若若0，则，则0。溶液的表面张力随着溶质的加入而升。溶液的表面张力随着溶质的加入而升高时，为负值，是高时，为负值，是负吸附负吸附。此时表面层中溶质浓度低于体相中。此时表面层中溶质浓度低于体相中溶质的浓度，溶质的浓度，表面惰性物质表面惰性物质即属于这种情况。即属于这种情况。返回返回下页下页上页上页首页首页2、吉布斯吸附等温式吉布斯吸附等温式吉布斯吸附等温式：吉布斯吸附等温式：吉布斯吸附等温式：吉布斯吸附等温式：单位面积表面相中吸附溶质的过剩量，单位面积表面相中吸附溶质的过剩量，mol m-2;c:c:吸附平衡时溶液中溶质的浓度，吸附平衡时溶液中溶质的浓度，molL-1;:溶液的表面张力，溶液的表面张力，N/m.第42页，此课件共79页哦 表面活性物质一般含有两类基团:极性基团(亲水基)(如-OH,-COOH,-NH2等);非极性基团(疏水基)(如烃基-R)3、表面活性物质表面活性物质表面活性物质表面活性物质具有两亲特性，其亲水作用使分子的极性端进入水中。具有两亲特性，其亲水作用使分子的极性端进入水中。第43页，此课件共79页哦类别类别实例实例离离子子型型表表面面活活性性剂剂阴离子型阴离子型羧酸盐羧酸盐RCOOM+，硫酸酯盐，硫酸酯盐ROSO3M+，磺酸盐磺酸盐RSOM+，磷酸酯盐，磷酸酯盐ROPOM+阳离子型阳离子型伯胺盐伯胺盐RNHX，季胺盐，季胺盐RN+(CH3)3X吡啶盐吡啶盐两性型两性型氨基酸型氨基酸型RN+CH2CH2COO甜菜碱型甜菜碱型RN+（CH3）2CH2COO非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂聚氧乙烯醚聚氧乙烯醚RO(CH2CH2O)nH聚氧乙烯酯聚氧乙烯酯RCOO(CH2CH2O)nH多元醇酯型多元醇酯型RCOOCH2C(CH2CH2O)3返回返回下页下页上页上页首页首页（1）表面活性剂的分类）表面活性剂的分类第44页，此课件共79页哦HLB值范围值范围主主要要用用途途HLB值范围值范围主主要要用用途途13消泡剂消泡剂1215润湿剂润湿剂36油包水型油包水型（W/O）乳化剂）乳化剂1315洗涤剂洗涤剂818水包油型水包油型（O/W）乳化剂）乳化剂1518增溶剂增溶剂返回返回下页下页上页上页首页首页2、表面活性物质的、表面活性物质的、表面活性物质的、表面活性物质的HLB值（值（值（值（亲水亲油平衡值亲水亲油平衡值）*亲水亲油平衡值表示表面活性物质的亲水性和亲油性的相对强弱。亲水亲油平衡值表示表面活性物质的亲水性和亲油性的相对强弱。HLB值越大，其亲水性越强，值越大，其亲水性越强，HLB值越小，其亲水性越弱，亲油性越值越小，其亲水性越弱，亲油性越强。强。*：HLBHLB值是个相对值，值是个相对值，规定石蜡的规定石蜡的HLBHLB值值=0=0十二烷基硫酸钠的十二烷基硫酸钠的HLBHLB值值=40=40因而，其它物质的因而，其它物质的HLBHLB值在值在0 0 4040之间。之间。第45页，此课件共79页哦吸附是在两相界面上的浓度与内部不同的现象.(固-气,固-液,液-气,液-液)固体（或液体）表面通过固体（或液体）表面通过自动自动吸附周围气体或液体介质中吸附周围气体或液体介质中的微粒来的微粒来降低它的表面张力降低它的表面张力。吸附：吸附：第46页，此课件共79页哦返回返回下页下页上页上页首页首页四、固体的表面吸附四、固体的表面吸附四、固体的表面吸附四、固体的表面吸附固体自动吸附周围气体或液体介质中的微粒来降低它固体自动吸附周围气体或液体介质中的微粒来降低它的的。固体表面的吸附按作用力分为固体表面的吸附按作用力分为物理吸附物理吸附和和化学吸附化学吸附.物理吸附物理吸附:范德华力范德华力,(比较普遍比较普遍)化学吸附化学吸附:化学键化学键,(特定特定吸附剂吸附剂和和吸附质吸附质之间之间)第47页，此课件共79页哦物理吸附物理吸附化学吸附化学吸附吸附作用力吸附作用力分子间力分子间力化学键力化学键力吸附选择性吸附选择性无选择性无选择性有选择性有选择性吸附速度吸附速度快，不需活化能快，不需活化能较慢，需活化能较慢，需活化能吸附分子层吸附分子层多分子层多分子层单分子层单分子层吸附热吸附热较小，与液化热相近较小，与液化热相近较大，与化学反应热相近较大，与化学反应热相近吸附稳定性吸附稳定性不稳定，易解吸不稳定，易解吸比较稳定，不易解吸比较稳定，不易解吸返回返回下页下页上页上页首页首页1、物理吸附与化学吸附物理吸附与化学吸附物理吸附与化学吸附物理吸附与化学吸附第48页，此课件共79页哦或或返回返回下页下页上页上页首页首页2、固体表面对气体分子的吸附固体表面对气体分子的吸附一定一定T、p下，在吸附平衡时，下，在吸附平衡时，被吸附气体被吸附气体在标准状况下的体积在标准状况下的体积（或摩尔量）与吸附剂质量之比称为平衡吸附量，简称吸附量（或摩尔量）与吸附剂质量之比称为平衡吸附量，简称吸附量m3Kg-1molKg-1=f(T,P)气体的吸附量气体的吸附量与气体的温度和压力有关：与气体的温度和压力有关：有哪些应用？有哪些应用？等温吸附经验公式：等温吸附经验公式：=kPn0n1第49页，此课件共79页哦*（3 3）溶液中溶质在固体表面的吸附）溶液中溶质在固体表面的吸附）溶液中溶质在固体表面的吸附）溶液中溶质在固体表面的吸附等温吸附经验公式：等温吸附经验公式：=kcnmolKg-1,固体表面吸附溶质的量，固体表面吸附溶质的量，c,吸附平衡时溶液中溶质的量浓度吸附平衡时溶液中溶质的量浓度溶液中溶质在固体表面的吸附溶液中溶质在固体表面的吸附溶液中溶质在固体表面的吸附溶液中溶质在固体表面的吸附有哪些应用？有哪些应用？第50页，此课件共79页哦固体表面吸附的应用举例o 除臭o 干燥o 人工肾o 色谱分离o-柱层析法(色谱法)简图粉状吸附剂成分成分A的色带的色带色带色带C色带色带B混合液第51页，此课件共79页哦返回返回下页下页上页上页首页首页第五节第五节胶体胶体一、一、胶体的概念胶体的概念二、二、胶体的性质胶体的性质三、三、胶体的聚沉胶体的聚沉实验用渗析装置的例子:第52页，此课件共79页哦一、一、胶体的概念胶体的概念oo分散系：分散系：一一种种或或几几种种物物质质分分散散在在另另一一种种物物质质中中所所形形成成的的系系统称为统称为分散系统分散系统，简称，简称分散系分散系。分散质（相）：分散质（相）：分散系中被分散的物质称为分散系中被分散的物质称为分散质分散质。分散剂（介质）：分散剂（介质）：分散系中容纳分散质的物质称为分散系中容纳分散质的物质称为分散剂分散剂。o按按分分散散质质粒粒子子的的直直径径的的大大小小，分分散散系系可可分分为为粗粗分分散散系系(悬悬浊浊液液,乳乳状状液液)、胶胶体体分分散散系系和和分分子子、离离子子分散系。分散系。第53页，此课件共79页哦分散系分散系统统粒子线度粒子线度实实例例主要特征主要特征分子分分子分散散10-7m(100nm100nm)牛奶、豆浆牛奶、豆浆不能透过滤纸和半透膜，无扩散能力；不能透过滤纸和半透膜，无扩散能力；显微镜可见显微镜可见返回返回下页下页上页上页首页首页分散系的分类分散系的分类分散系的分类分散系的分类第54页，此课件共79页哦1100nm 胶体分散系溶溶 胶胶胶粒（分子、离子或原子的聚集体）氢氧化铁溶胶、硫化砷溶胶 高分子高分子溶液溶液 高分子 蛋白质溶液、核酸溶液 分散相粒子直径分散系类型分分散散相相粒子的组成 实 例*胶体分散系的分类胶体分散系的分类胶体分散系的分类胶体分散系的分类第55页，此课件共79页哦分散介质分散介质分散相分散相名称名称实例实例液液气气液液固固液溶胶液溶胶肥皂泡沫肥皂泡沫含水原油，牛奶含水原油，牛奶金溶胶、泥浆、油墨金溶胶、泥浆、油墨固固气气液液固固固溶胶固溶胶浮石，泡沫玻璃浮石，泡沫玻璃珍珠珍珠某些合金，染色的塑料某些合金，染色的塑料气气液液固固气溶胶气溶胶雾，油烟雾，油烟粉尘，烟粉尘，烟返回返回下页下页上页上页首页首页胶体按聚集状态分类胶体按聚集状态分类第56页，此课件共79页哦图图2-13丁达尔效应丁达尔效应返回返回下页下页上页上页首页首页二、二、胶体的性质胶体的性质胶体的性质胶体的性质1.光学性质光学性质反射：反射：当微粒微粒的直径 入射光波长时。衍射：衍射：当微粒微粒的直径与入射光波长相当相当时。散射：散射：当微粒微粒的直径 入射光波长时。丁达尔效应就是光的散射所引起的丁达尔效应就是光的散射所引起的 入射光（波长）微粒微粒发生什么现象？发生什么现象？*可见光波长（可见光波长（400760nm)第57页，此课件共79页哦 l分子、离子分散系:粒子很小(直径小于1 nm),大部分可见光直接透射过去,光的散射十分微弱光的散射十分微弱,故无丁铎尔现象o粗分散系:粒子直径(大于100 nm)接近或大于可见光波长,大部分可见光发生反射反射而呈浑浊,光的散射十分微弱光的散射十分微弱,故无无丁铎尔现象o高分子溶液:分散相和分散介质间折射率差值小,对光的散射弱对光的散射弱,故丁铎尔现象也弱丁铎尔现象也弱.明显的明显的Tyndall(Tyndall(丁达尔丁达尔)现象现象 是是溶胶溶胶特有的特有的第58页，此课件共79页哦o奇特的丁达尔现象：溶胶带颜色奇特的丁达尔现象：溶胶带颜色 例如，AgCl溶胶，随着观察方向的不同呈现不同的颜色。想一想：想一想：为什么晴朗的天空呈现颜色？为什么晴朗的天空呈现颜色？第59页，此课件共79页哦返回返回下页下页上页上页首页首页2.动力学性质动力学性质（1）布朗（布朗（BrownBrown）运动）运动胶粒在介质中不断地作不规则运动的现象。胶粒在介质中不断地作不规则运动的现象。第60页，此课件共79页哦 胶粒的 Brown 运动是由于胶粒受到处于不停运动的分散剂分子撞击，其合力不为零而引起的。对于较大颗粒,它在某一瞬间受到撞击的合力接近于零,故胶粒越小,Brown运动越剧烈第61页，此课件共79页哦（2）扩散扩散是通过布朗运动的方式实现的。即胶粒能自发地从高浓度处向低浓是通过布朗运动的方式实现的。即胶粒能自发地从高浓度处向低浓度处扩散。度处扩散。胶体的粒子半径越小胶体的粒子半径越小、介质的黏度越小介质的黏度越小、温度越高温度越高，则，则粒子就越易扩散。粒子就越易扩散。o o浓度差越大浓度差越大浓度差越大浓度差越大,扩散越快扩散越快扩散越快扩散越快.o o胶粒的扩散速度比胶粒的扩散速度比胶粒的扩散速度比胶粒的扩散速度比真溶液真溶液真溶液真溶液小的多小的多小的多小的多.o在生物体内，扩散是物质输送或物质分子通过细胞膜在生物体内，扩散是物质输送或物质分子通过细胞膜的推动力之一。的推动力之一。第62页，此课件共79页哦（3）沉降平衡沉降平衡粒子同时受到两种力即粒子同时受到两种力即重力重力与与扩散力扩散力的作用，两种力相等时，的作用，两种力相等时，粒子处于平衡状态，称为沉降平衡。粒子处于平衡状态，称为沉降平衡。当达到当达到沉降沉降平衡平衡时，越靠近容器的底部，单位体积溶液中的时，越靠近容器的底部，单位体积溶液中的胶粒的数目越多；越靠近容器的上方，单位体积溶胶中的胶粒胶粒的数目越多；越靠近容器的上方，单位体积溶胶中的胶粒的数目越少，形成一定的的数目越少，形成一定的浓度梯度浓度梯度。第63页，此课件共79页哦 o在外电场作用下，胶粒质点在在外电场作用下，胶粒质点在 分散剂中的定向移动称为分散剂中的定向移动称为电泳电泳。o胶粒具有电泳性质的原因胶粒具有电泳性质的原因:胶粒带有电荷胶粒带有电荷，如如Fe(OH)Fe(OH)3 3胶粒带正电荷胶粒带正电荷o胶粒的质量，所带电荷的胶粒的质量，所带电荷的电性与电量，决定胶粒在电性与电量，决定胶粒在外电场中移动的方向和速度外电场中移动的方向和速度o电泳电泳技术在蛋白质，和核酸技术在蛋白质，和核酸 的分离和鉴定方面应用广泛的分离和鉴定方面应用广泛3.溶胶的电学性质溶胶的电学性质电泳：电泳：第64页，此课件共79页哦（1 1）胶体粒子（胶粒）带电的原因）胶体粒子（胶粒）带电的原因 1 1）胶胶核核表表面面选选择择性性吸吸附附：胶胶核核的的比比表表面面很很大大，很很容容易易吸吸附附溶溶液液中中的的离离子子而而使使胶胶粒粒带带电电。实实验验表表明明，与与胶胶核核具具有有相相同同组组成成的离子优先被吸附。的离子优先被吸附。Fe(OH)3 胶核吸附与其组成相近的胶核吸附与其组成相近的FeOFeO+离子而带正电离子而带正电例如例如,用水解法制备用水解法制备Fe(OH)Fe(OH)3 3溶胶的反应式为溶胶的反应式为:溶液中溶液中,部分部分Fe(OH)3与与HCl作用作用:第65页，此课件共79页哦(AgI)m.nI-.(n-x)K+x-.xK+AgIAgI负溶胶负溶胶负溶胶负溶胶溶液中溶液中 KI KI 过量过量溶液中溶液中 AgNOAgNO3 3 过量过量AgI AgI 正溶胶正溶胶胶胶核核胶胶粒粒胶团(AgI)m.nAg+(n-x)NO3-x+.xNO3-胶核胶核吸附层吸附层扩散层扩散层胶胶 粒粒胶胶 团团第66页，此课件共79页哦2）胶核表面分子的电离电离：胶核胶核与溶液中的分散剂接触时，表面分子发生解离，有一种离子进入溶液，而使胶粒带电。例如，硅酸溶胶的胶核胶核是由很多 xSiO2yH2O 分子组成的，表面上的 H2SiO3 分子在水分子作用下发生解离：扩散到介质中留在胶核表面留在胶核表面,使胶粒带负电使胶粒带负电什么是胶核什么是胶核?什么是胶粒什么是胶粒?第67页，此课件共79页哦返回返回下页下页上页上页首页首页（2 2）胶体粒子的结构：以胶体粒子的结构：以AgNO3溶液与过量溶液与过量KI溶液反应制备溶液反应制备AgI溶胶溶胶为例，胶团结构如下为例，胶团结构如下 第68页，此课件共79页哦返回返回下页下页上页上页首页首页三、三、胶体的聚沉胶体的聚沉1.溶胶的稳定性溶胶的稳定性1）布朗运动使溶胶不致因重力而沉降，即动力学稳定性。布朗运动使溶胶不致因重力而沉降，即动力学稳定性。2）由于胶粒都带相同的电荷，相互排斥，故不易聚沉。这是使溶胶由于胶粒都带相同的电荷，相互排斥，故不易聚沉。这是使溶胶稳定存在的最重要的原因。稳定存在的最重要的原因。3）在胶粒的外面有一层水化膜，它阻止了胶粒的互相碰撞而导致胶粒在胶粒的外面有一层水化膜，它阻止了胶粒的互相碰撞而导致胶粒结合变大。结合变大。第69页，此课件共79页哦o o 溶胶对电解质非常敏感，o 在溶胶中加入少量易溶强电解质，将使更多的反离子进入吸附层，减少甚至中和胶粒所带电荷，使水化膜变薄，使胶粒的 Brown 运动足以克服胶粒之间的静电斥力，导致胶粒在相互碰撞时可能聚集合并变大，最终从溶胶中聚沉下来。2.电解质的聚沉作用：电解质的聚沉作用：第70页，此课件共79页哦聚沉值：聚沉值：一定量的某种溶胶，在固定的时间内发生明显聚沉所一定量的某种溶胶，在固定的时间内发生明显聚沉所需电解质的最小浓度。需电解质的最小浓度。聚沉值愈小，电解质使胶体溶液聚沉力量愈强。聚沉值愈小，电解质使胶体溶液聚沉力量愈强。电解质反离子的价数越高，其聚沉能力越大；与溶胶具有相同电荷电解质反离子的价数越高，其聚沉能力越大；与溶胶具有相同电荷离子价数越高，电解质聚沉能力越弱离子价数越高，电解质聚沉能力越弱生活中的例子生活中的例子:o 石膏石膏(CaSO3 2H2O)点豆腐点豆腐第71页，此课件共79页哦3.相互聚沉现象：相互聚沉现象：o加入带相反电荷的溶胶，也会产生聚沉现象。加入带相反电荷的溶胶，也会产生聚沉现象。o这这是是由由于于带带两两种种相相反反电电荷荷的的胶胶粒粒相相互互吸吸引引（静静电电吸吸引引力力）,中和所带电荷中和所带电荷,而发生聚沉而发生聚沉,称为称为相互聚沉现象相互聚沉现象.o与与电电解解质质的的聚聚沉沉作作用用不不同同，只只有有当当两两种种溶溶胶胶的的胶胶粒粒所所带带电电荷荷完完全全中中和和时时，才才会会完完全全聚聚沉沉；否否则则，可可能能聚聚沉沉不不完完全全，甚至不聚沉。甚至不聚沉。第72页，此课件共79页哦*第六节、第六节、高分子化合物溶液高分子化合物溶液一、高分子化合物的概念一、高分子化合物的概念二、高分子溶液的特性二、高分子溶液的特性*内容补充第73页，此课件共79页哦一、高分子化合物的概念一、高分子化合物的概念o高分子化合物是指分子量在高分子化合物是指分子量在1 1万以上，甚至高达几百万的物万以上，甚至高达几百万的物质。例子：？质。例子：？o 高分子化合物的分子由一种或多种简单结构单位重复连接而高分子化合物的分子由一种或多种简单结构单位重复连接而成，如成，如(C(C2 2H H4 4)n,)n,简单结构单位称为简单结构单位称为链节链节，链节重复的次数叫，链节重复的次数叫聚合度聚合度，用，用 n n 表示。表示。o根据根据链节的连接方式链节的连接方式不同，高分子化合物分为线状和枝状不同，高分子化合物分为线状和枝状两种。两种。线状线状线状线状枝状枝状枝状枝状第74页，此课件共79页哦二、高分子化合物的特性二、高分子化合物的特性o高分子高分子溶液溶液的分散相粒子是的分散相粒子是单个的高分子单个的高分子，故可称为，故可称为溶液溶液。o高分子溶液的分散相粒子的大小已达到胶体的范围，故高分子溶液的分散相粒子的大小已达到胶体的范围，故被列入被列入胶体分散系胶体分散系。o高分子溶液为高分子溶液为单相、稳定体系单相、稳定体系:分散相粒子扩散慢分散相粒子扩散慢,不能透过半透膜不能透过半透膜除此之外，高分子溶液还有自己的特性：除此之外，高分子溶液还有自己的特性：第75页，此课件共79页哦特性之一：稳定性较大特性之一：稳定性较大o高分子溶液比较稳定，其稳定性与真溶液相似。高分子溶液比较稳定，其稳定性与真溶液相似。这是由于高分子化合物具有很多这是由于高分子化合物具有很多亲水基团亲水基团，如，如-NH-NH2 2,-,-COOHCOOH等，高分子化合物在水溶液中可牢固吸引大量等，高分子化合物在水溶液中可牢固吸引大量的水分子，的水分子，形成厚的，致密的水化膜形成厚的，致密的水化膜。第76页，此课件共79页哦 高分子溶液的盐析高分子溶液的盐析 但要使高分子化合物从溶液中沉淀析出，必须加入大量的电解质。通常把高分子在电解质作用下从溶液中沉淀析出称为高分子的盐析。盐析的主要原因盐析的主要原因是去溶剂化作用。高分子的稳定性主要来自高度的水化作用，当加入大量电解质时，除中和高分子所带电荷外，更重要的是电解质离子发生强烈地水化作用，使原来高度水化的高分子去水化膜去水化膜，使其失去稳定性而沉淀析出。加入少量少量电解质就可以使溶胶溶胶产生聚沉，第77页，此课件共79页哦 高分子溶液的粘度比真溶液大的多 原因有二：（1）高分子化合物分子大，有线状或枝状结构；（2）高分子化合物在溶液中