基础化学第五章精.ppt
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1、基础化学第五章第1页,本讲稿共21页一、物质的聚集状态一、物质的聚集状态各种物质总是以一定的聚集状态存在的。各种物质总是以一定的聚集状态存在的。常温、常压下,通常有气、液、固三种聚集状态,各具特征,常温、常压下,通常有气、液、固三种聚集状态,各具特征,在一定条件下可相互转化。在一定条件下可相互转化。二、物理性质二、物理性质:气体的物理性质包含体积,温度和压力。气体的物理性质包含体积,温度和压力。三、气体压力三、气体压力压力是气体的主要特性,压力不同可以造成气体的流动。压力是气体的主要特性,压力不同可以造成气体的流动。不同的气体对温度,压力的反应是相同的。不同的气体对温度,压力的反应是相同的。第
2、一节第一节 基本概念基本概念第2页,本讲稿共21页压力定义为单位面积所受的力。压力力压力定义为单位面积所受的力。压力力 /面积(面积(g/cmg/cm2 2)大气压是因空气具有质量而这些质量压到地面的结果称为大气压,大气压是因空气具有质量而这些质量压到地面的结果称为大气压,海拔越高其压力越小。可用气压计测得。海拔越高其压力越小。可用气压计测得。气压的标准单位气压的标准单位1 1大气压。(大气压。(1atm1atm)在在0 760mm0 760mm水银柱高的压力为水银柱高的压力为1atm1atm。压力可用压力可用mmHgmmHg或或TorrTorr表示表示 1atm 1atm 760 mmHg
3、760 mmHg 1.0131.01310105 5Pa(Pa(帕斯卡帕斯卡)【例例】385 mmHg 385 mmHg?atmatm 0.75atm 0.75atm?PaPa第3页,本讲稿共21页第二节第二节 气体定律气体定律气体的物性只依四个变数:压力(气体的物性只依四个变数:压力(P P),体积(),体积(V V),开尔文),开尔文温度(温度(T T)和摩尔数()和摩尔数(n n)一、波义尔定律一、波义尔定律 温度固定时,气体的压力乘体积是一常数。温度固定时,气体的压力乘体积是一常数。P V=P V=常数常数 P P1 1 V V1 1=P=P2 2 V V1 1 【例例】712ml 7
4、12ml的气体有的气体有505torr 505torr 的压力,将其压缩到压力变为的压力,将其压缩到压力变为825torr825torr是,最后体积?是,最后体积?第4页,本讲稿共21页二、查尔斯定律二、查尔斯定律 压力固定时,气体的体积和温度(压力固定时,气体的体积和温度(K K)成正比。)成正比。V V 常数常数 T V T V1 1/T/T1 1=V=V2 2/T/T2 2 【例例】在在0.800atm0.800atm固定压力下,固定压力下,512ml512ml的气体,由的气体,由00被加被加热到热到41.041.0,算最后体积。,算最后体积。第5页,本讲稿共21页 三、盖吕萨克定律三、
5、盖吕萨克定律 体积固定时,定量气体随着开尔文温度的增加,压力随着增体积固定时,定量气体随着开尔文温度的增加,压力随着增加。加。P P 常数常数 T P1/T1=P2/T2 T P1/T1=P2/T2 【例例】体积固定,体积固定,0.00.0时压力时时压力时0.50atm0.50atm加热到加热到41.041.0时时其压力是多少?其压力是多少?第6页,本讲稿共21页 四、阿佛加德罗定律四、阿佛加德罗定律 相同体积的气体,在相同温度和压力下,含相同之相同体积的气体,在相同温度和压力下,含相同之分子数。分子数。V V 常数常数 n V n V1 1/n/n1 1=V=V2 2/n/n2 2 【例例】
6、一个体积为一个体积为220ml220ml的气球被注入的气球被注入2.0mol He 2.0mol He,如果再注,如果再注入入3.0mol 3.0mol(共(共5mol5mol)He He。计算最后体积。计算最后体积。例例2 2:8.0g8.0g的的O2O2体积体积5.00L5.00L,如再加入,如再加入4.00g O24.00g O2进去,其进去,其最后体积为何?最后体积为何?第7页,本讲稿共21页标准状况标准状况 标准温度标准温度 0 0(273K273K)标准压力标准压力 1atm 1atm(760mmHg760mmHg)五、综合气体定律五、综合气体定律 当气体当气体V V,T T和和P
7、 P三者,有两个同时变化时,对另一三者,有两个同时变化时,对另一个的改变,可用综合气体定律求得。个的改变,可用综合气体定律求得。PV/T PV/T 常数常数 P P1 1V V1 1/T/T1 1=P=P2 2V V2 2/T/T2 2 (n(n不变)不变)第8页,本讲稿共21页【例例】1.20L1.20L体积的气体在体积的气体在27.027.0和和1.00atm1.00atm压力下,被加热压力下,被加热到到177177和和1.50atm1.50atm压力,求其最后体积?压力,求其最后体积?【例例】1.76L 1.76L气体在气体在6.006.00和和0.920atm0.920atm压力下,被
8、加热到压力下,被加热到254254和和2.75atm2.75atm压力,求最后体积?压力,求最后体积?第9页,本讲稿共21页第三节第三节 理想气体理想气体一、一、理想气体定义理想气体定义 理想气体是一种虚拟气体,它只占位置不占体积,是一个理想气体是一种虚拟气体,它只占位置不占体积,是一个具有质量的几何点,并且分子间没有吸引力,分子之间及分子具有质量的几何点,并且分子间没有吸引力,分子之间及分子与器壁之间发生碰撞不造成动能损失。这种气体称之为理想气与器壁之间发生碰撞不造成动能损失。这种气体称之为理想气体。体。二、理想气体状态方程式二、理想气体状态方程式 pV=nRT 其中:其中:p p压力,压力
9、,PaPa;V V体积,体积,m m;物质的量,物质的量,molmol;T T热力学温度,热力学温度,K K;R R摩尔气体常数,又称气体常摩尔气体常数,又称气体常数。表明了气体的数。表明了气体的p p、V V、T T、n n四个量之间的关系。四个量之间的关系。在标准状态下,任何在标准状态下,任何1mol1mol的气体均占有体积的气体均占有体积22.4L22.4L R=PV/nT=R=PV/nT=(1atm22.4L1atm22.4L)/(1mol273K1mol273K)R R 0.0821atm.L/K.mol0.0821atm.L/K.mol第10页,本讲稿共21页 三、摩尔质量三、摩尔
10、质量 n n g/Mg/M M M摩尔质量摩尔质量 PV=PV=(g/Mg/M)RT RT M=gRT/pV M=gRT/pV d d密度(密度(g/Lg/L)M=gRT/pV=M=gRT/pV=(g/Vg/V)(RT/pRT/p)=d=d(RT/pRT/p)pM pM dRT dRT M M =dRT/p=dRT/p第11页,本讲稿共21页【例例】吸入含吸入含160torr160torr氧的空气,人体肺体积约为氧的空气,人体肺体积约为3.00L3.00L,体温是,体温是3737,计算氧在肺内的质量。,计算氧在肺内的质量。(torrtorr,托:压力单位,约等于,托:压力单位,约等于1.316
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