附加压力和蒸汽压解读课件.ppt

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1、例如，在毛细管内充满液体，管端有半径为例如，在毛细管内充满液体，管端有半径为R 的球的球状液滴与之平衡。状液滴与之平衡。给活塞加压为给活塞加压为P P，使毛细管内液体体积减小，使毛细管内液体体积减小dVdV液滴体积增加液滴体积增加dV,表面积增加表面积增加dAs拉普拉斯公式的三种形式拉普拉斯公式的三种形式柱形柱形球形球形任意形任意形结论：液滴越小，附加压力越大，受到的压力越大结论：液滴越小，附加压力越大，受到的压力越大结论：气泡越小，受到的压力越大结论：气泡越小，受到的压力越大液体中的气泡与空气中的液滴附加压力，液体中的气泡与空气中的液滴附加压力，受到的压力，规律都一致，（忽略液柱的压力）受到

2、的压力，规律都一致，（忽略液柱的压力）空气中的液泡，有内外两个空气中的液泡，有内外两个气液表面气液表面现象：大泡的变大，小泡的变小现象：大泡的变大，小泡的变小小气泡的内压小气泡的内压大气泡的内压大气泡的内压 毛细管现象 四、毛细管内液柱上升（或下降）高度的计算设：毛细管内液体呈凹面设：毛细管内液体呈凹面设：液面为球形曲面。设：液面为球形曲面。难于测定难于测定pspsR 接触角接触角毛细管内液柱上升（或下降）高度的计算五、弯曲液面上的蒸汽压五、弯曲液面上的蒸汽压开尔文公式开尔文公式一定温度下，纯液体都有一定的饱和蒸汽压一定温度下，纯液体都有一定的饱和蒸汽压指平面液体指平面液体开尔文公式开尔文公式

3、开尔文公式的应用开尔文公式的应用1 1、求凸面液体（小液滴）的饱和蒸气压、求凸面液体（小液滴）的饱和蒸气压1 1、求泡内水的饱和蒸气压：研究的对像是泡外凹面的水、求泡内水的饱和蒸气压：研究的对像是泡外凹面的水2 2、求凹面液体的饱和蒸气压、求凹面液体的饱和蒸气压2 2、求气泡受到的压力：研究的对象是气泡（凸形曲面）、求气泡受到的压力：研究的对象是气泡（凸形曲面）3 3、气泡能否存在：要看泡内的蒸气压是否大于泡、气泡能否存在：要看泡内的蒸气压是否大于泡 受到的压力受到的压力水蒸气在毛细管内水蒸气在毛细管内更易于凝结更易于凝结凝结的条件：空气中水的蒸气压最低达到毛细管内凝结的条件：空气中水的蒸气压

4、最低达到毛细管内水的饱和蒸气压水的饱和蒸气压非重点非重点给了深度，则考虑净压力给了深度，则考虑净压力在相同温度和压力下一定体积的水，分散成许在相同温度和压力下一定体积的水，分散成许多小液滴，变化过程中，保持不变的性质有多小液滴，变化过程中，保持不变的性质有（A）总表面能）总表面能（B）比表面）比表面（C）液面下的附加压力）液面下的附加压力（D）表面张力）表面张力在相同条件下，两液滴的饱和蒸气压在相同条件下，两液滴的饱和蒸气压P P11P P2 2则相应的液滴半径则相应的液滴半径r r1 _1 _ _ _ r r2 2。微小晶体与普通晶体相比较，性质正确的是微小晶体与普通晶体相比较，性质正确的是

5、A微小晶体的饱和蒸气压大微小晶体的饱和蒸气压大B微小晶体的溶解度大微小晶体的溶解度大C微小晶体的熔点较低微小晶体的熔点较低D微小晶体的溶解度较小微小晶体的溶解度较小一个玻璃毛细管分别插入一个玻璃毛细管分别插入25和和75的水中的水中则毛细管中的水在两不同温度水中上升的高度：则毛细管中的水在两不同温度水中上升的高度：c(A)相同相同；(B)无法确定无法确定；(C)25水中高于水中高于75水中水中；(D)75水中高于25水中。纯水的表面张力是指恒温恒压时水与哪类相纯水的表面张力是指恒温恒压时水与哪类相接触时的界面张力：接触时的界面张力：b(A)饱和水蒸气饱和水蒸气；(B)饱和了水蒸气的空气饱和了水

6、蒸气的空气；(C)空气空气；(D)含有水蒸气的空气含有水蒸气的空气。13.3溶液的表面吸附溶液的表面吸附1、降低表面张力，、降低表面张力，2、减小表面积、减小表面积纯液体通过纯液体通过减小表面积减小表面积，降低表面能，降低表面能溶液还可以通过吸附，改变表面层的结构，溶液还可以通过吸附，改变表面层的结构，降低表降低表面张力面张力，减小表面能。，减小表面能。自由下落的液体都呈球形？自由下落的液体都呈球形？某些溶质能降低溶液的表面张力，这样的溶质某些溶质能降低溶液的表面张力，这样的溶质会更多的占据在表面层上，使表面层浓度大于会更多的占据在表面层上，使表面层浓度大于本体的浓度。本体的浓度。相反相反,某

7、些溶质会使表面张力升高，这样的某些溶质会使表面张力升高，这样的溶质会力图进入溶液内，使表面层浓度小于本体溶质会力图进入溶液内，使表面层浓度小于本体浓度。浓度。溶液的表面吸附溶液的表面吸附无论溶质在表面层的浓度大于本体的浓度。无论溶质在表面层的浓度大于本体的浓度。还是小于本体的浓度，这种现象都称为溶液的表还是小于本体的浓度，这种现象都称为溶液的表面吸附。面吸附。溶液的表面吸附溶液的表面吸附溶液的表面吸附有三种类型溶液的表面吸附有三种类型ABC浓度浓度A As s表面积上表面积上溶质溶质n n2 2 溶剂溶剂n n1 1二、吉布斯吸附公式二、吉布斯吸附公式329329页页13.4 13.4 液液-

8、液界面的性质液界面的性质液体液体1在互不相溶的液体在互不相溶的液体2的表面铺成薄层的的表面铺成薄层的过程过程-液液界面的铺展液液界面的铺展液液界面的铺展液液界面的铺展1 12 2如何判断？如何判断？铺展的应用铺展的应用-表面膜表面膜将铺展液将铺展液1滴加到不互溶的底液滴加到不互溶的底液2上，溶剂挥上，溶剂挥发后，可形成单分子层厚度的表面膜发后，可形成单分子层厚度的表面膜表面膜的性质表面膜的性质-表面压表面压木片木片铺展液铺展液表面压：表面膜对单位长度表面压：表面膜对单位长度的木片施加的力。的木片施加的力。大分子化合物大分子化合物大分子化合物由于特殊的结构，能在水面定向排列大分子化合物由于特殊的

9、结构，能在水面定向排列形成单分子膜（气态分子膜形成单分子膜（气态分子膜)当大分子化合物溶液的浓度较低时，表面压很小当大分子化合物溶液的浓度较低时，表面压很小符合符合多数的有机物溶液在水面上都能铺展形成表面膜多数的有机物溶液在水面上都能铺展形成表面膜表面膜的面积表面膜的面积As 中溶质的物质中溶质的物质的量的量二维理想气态膜二维理想气态膜的状态方程的状态方程铺展液的质铺展液的质量和浓度量和浓度成膜分子的成膜分子的横截面积横截面积成膜物质的成膜物质的质量质量1313、1414、1515题题13.6 13.6 固固-液界面的性质液界面的性质-润湿润湿水滴在玻璃板上水滴在玻璃板上水滴在玻璃板上水滴在玻

10、璃板上汞滴在玻璃板上汞滴在玻璃板上汞滴在玻璃板上汞滴在玻璃板上液体滴到固体表面上会有两种不同的表现形式液体滴到固体表面上会有两种不同的表现形式1、液体在固体表面收缩，如水银落在地面液体在固体表面收缩，如水银落在地面2、液体在固体表面铺展，水滴在玻璃上。液体在固体表面铺展，水滴在玻璃上。都是气固界面变为固液界面的过程都是气固界面变为固液界面的过程一，润湿：固体表面上的气体被一种液体取代的过一，润湿：固体表面上的气体被一种液体取代的过程称为润湿过程。程称为润湿过程。润湿过程分为三类：1、粘湿：气液，气固界面转化为固液界面的过程固WaWa0:0:液体可以粘湿固体。液体可以粘湿固体。Wa 愈大，界面粘

11、得愈牢愈大，界面粘得愈牢 液体液体固体固体液体在固体界面上粘得牢不牢液体在固体界面上粘得牢不牢2、浸湿：气固界面转化为固液界面的过程固体能否被液体浸湿固体能否被液体浸湿固液界面取代气固界面，并产生了等面积的气液固液界面取代气固界面，并产生了等面积的气液界面的过程界面的过程-液体在固体表面的液体在固体表面的铺展过程铺展过程.能否发生铺展？能否发生铺展？3、铺展过程（液体在固体表面的铺展）接触角与润湿方程：接触角与润湿方程：s sl lg g1 1、用接触角判断液体对固体的润湿程度、用接触角判断液体对固体的润湿程度s s2 2、润湿方程：、润湿方程：s sl lg g液体在固体表面达平衡时液体在固

12、体表面达平衡时1717、1818题题例题：298K水和辛醇，水和汞，汞和辛醇的界面张力分别为0.009N/m，0.375N/m,0.348N/m，判断水能否在汞和辛醇的表面铺展，辛醇能否在汞和水的表面铺展 水不能在汞和辛醇表面铺展 辛醇能在汞和水的表面铺展1 1、汞视为固体。辛醇视为气体。水为液体、汞视为固体。辛醇视为气体。水为液体2 2、汞视为固体。水视为气体。辛醇为液体、汞视为固体。水视为气体。辛醇为液体作业作业 ：1212、1515、1616、1717、1818。表面活性剂表面活性剂1 1、表面活性剂：显著降低溶液表面张力的物质、表面活性剂：显著降低溶液表面张力的物质 通常是通常是8 8

13、各碳原子以上的有机物各碳原子以上的有机物2 2、表面活性剂的特点：、表面活性剂的特点：a a、具有双亲基团、具有双亲基团 b b、在表面层定向排列形成单分子膜、在表面层定向排列形成单分子膜 c c、达到临界胶束浓度在内部形成胶束，憎水基、达到临界胶束浓度在内部形成胶束，憎水基 团指向里边。团指向里边。表面活性剂的作用表面活性剂的作用1 1、润湿作用、润湿作用2 2、增溶作用、增溶作用3 3、起泡作用、起泡作用5 5、乳化作用、乳化作用4 4、去污作用、去污作用增溶作用的特点，增溶作用的特点，1 1、可使被溶物的化学势降低、可使被溶物的化学势降低2 2、是一个可逆的平衡过程，、是一个可逆的平衡过

14、程，3 3、与溶解作用不同，进入胶、与溶解作用不同，进入胶 束内不改变质点个数，束内不改变质点个数，4 4、与乳化作用也不同、与乳化作用也不同思考题思考题1 1、表面活性剂加到溶液中，引起、表面活性剂加到溶液中，引起产生的吸附是产生的吸附是2 2、具有双亲结构的表面活性剂，能在界面、具有双亲结构的表面活性剂，能在界面 从而降低从而降低3 3、将两张细长的纸条平行放入水中，中间留少许、将两张细长的纸条平行放入水中，中间留少许 距离，在中间滴一滴肥皂水，两纸条的距离如距离，在中间滴一滴肥皂水，两纸条的距离如 何变化何变化。4 4、什么是表面活性剂、什么是表面活性剂-。接触角的定义是什么，怎样用接触角判断润湿程度接触角的定义是什么，怎样用接触角判断润湿程度表面活性剂的增溶作用错误的是，表面活性剂的增溶作用错误的是，可使被溶物的化学势降低，是可逆的平衡过程，可使被溶物的化学势降低，是可逆的平衡过程，与溶解相同，与乳化不同。与溶解相同，与乳化不同。水不能润湿荷叶表面、接触角大以水不能润湿荷叶表面、接触角大以9090度，当水中加度，当水中加入皂素后入皂素后 接触角将变大、变小、不变、无法判断接触角将变大、变小、不变、无法判断液体在毛细管内上升或下降由什么因素决定？液体在毛细管内上升或下降由什么因素决定？