《溶液和胶体》PPT课件.ppt
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1、第一章溶液上页下页回本章目录需返回看的编号5759看到了86第一章溶液上页下页回本章目录本章目录1.1分散系分散系1.2气体气体1.3溶液浓度的表示方法溶液浓度的表示方法1.4稀溶液的通性稀溶液的通性1.5胶体溶液胶体溶液1.6高分子溶液和乳浊液高分子溶液和乳浊液第一章溶液上页下页回本章目录教学要求1.了解分散系的分类及其主要特征;2.熟练掌握常用溶液浓度表示方法及各种表示方法之间的换算;3.掌握等物质的量规则及其应用;4.掌握稀溶液的依数性及其在本专业中的应用。5.了解高分子溶液、表面活性物质、乳浊液的基本概念和特征。第一章溶液上页下页回本章目录教学重点1.物质的量、摩尔质量、物质的量浓度等
2、概念;2.物质的量浓度与质量浓度之间的换算。4.胶体溶液的性质5.高分子溶液的性质3.稀溶液的通性第一章溶液上页下页回本章目录教学难点1.冰点下降的理论解释;2.渗透压的概念。第一章溶液上页下页回本章目录溶液(溶液(solutionsolution):凡是由一种或多种物质分散在另凡是由一种或多种物质分散在另一物质中所形成的均匀、稳定的一物质中所形成的均匀、稳定的液相体系,称为溶液。液相体系,称为溶液。第一章溶液上页下页回本章目录溶液作为物质存在的一种形式,广泛存在于自然之中。与生命现象密切相关的水溶液尤为重要,因此,学习和掌握有关溶液的基础知识有着重要的意义。胶体作为一种特殊的物质状态,在自然
3、界中普遍存在,同时也被广泛地应用到工农业生产和科学研究中,所以,了解和掌握有关胶体的知识也十分重要。第一章溶液上页下页回本章目录1.1 分散系一、分散系的概念 由一种或几种物质分散到另一种物质中所形成的体系 分散质(dispersion phase)被分散的物质 分散系 分散剂(dispersion medium)起分散作用的物质(相)分散质和分散剂可以是固体、液体或气体。前进第一章溶液上页下页回本章目录分散系在自然界中广泛存在:细小水滴+空气云雾二氧化碳+水汽水金属化合物+岩石矿石相:在体系内部物理性质和化学性质完全均匀的部分称为相第一章溶液上页下页回本章目录二、分散系的种类1.按分散质和分
4、散剂的聚集状态分类2.按分散质粒子大小分类表1-1 按分散质和分散剂聚集状态分类的分散系分散质分散相名称实例液固气气气气液气溶胶固气溶胶气气溶胶云、雾烟、大气中粉尘空气、混合气体气液固液液液泡沫乳状液溶胶汽水、泡沫牛奶、农药乳浊液泥浆、卤化银溶胶气液固固固固固体泡沫固体乳剂固体悬浮剂馒头、泡沫塑料珍珠、肉冻合金、;有色玻璃返回前进表1-2 按分散质粒子大小分类的分散系分子或离子分散系(粒子直径小于1nm)胶体分散系(粒子直径在1-100nm之间)粗分散系(粒子直径大于100nm)低分子溶液(分散质是小分子)高分子溶液(分散质是大分子)胶体溶液(分散质是分子的小集合体)浊液(分散质是分子的大集合
5、体)最稳定很稳定稳定不稳定电子显微镜不可见超显微镜可观察其存在一般显微镜可见能透过半透膜能透过滤纸,不能透过半透膜不能透过滤纸单相体系多相体系返回前进第一章溶液上页下页回本章目录引言引言溶溶液液(或或真真溶溶液液):分分散散质质粒粒子子直直径径小小于于1nm,均均相相系系统统,透透明明,不不能能发发生生光光的的散散射射,扩扩散散速速度度快快,为为热热力力学稳定状态学稳定状态.胶胶体体分分散散系系统统:分分散散质质在在某某方方向向上上的的直直径径在在1100nm之之间间,可可透透明明或或不不透透明明,均均可可发发生生光光散散射射,胶胶体体粒粒子子扩扩散散速速率率慢慢,不不能能透透过过半半透透膜膜
6、,有有较较高高的的渗渗透压透压.粗粗分分散散系系统统:分分散散相相粒粒子子在在某某方方向向上上的的直直径径大大于于100nm,如如悬悬浮浮液液,乳乳状状液液,泡泡沫沫,粉粉尘尘等等.与与胶胶体体有有许多共同特性许多共同特性.按分散质粒子大小分类的各种分散系第一章溶液上页下页回本章目录世界最轻固体气凝胶:气凝胶是一种世界上最轻的固体,可以经受住1公斤炸药的爆炸威力,让你远离1300摄氏度以上喷灯的高温。从下一代网球球拍到执行火星探险任务的宇航员所穿的超级隔热太空服,科学家们正在努力探索这种物质的新用途。第一章溶液上页下页回本章目录气凝胶具有超强的隔热效果 它由一位美国化学家于1931年在打赌时发
7、明出来,但早期的气凝胶非常易碎和昂贵,所以主要在实验室里使用。直到10年前美国宇航局开始对这种物质感兴趣,并让其发挥更为实际的用途,这种材料终于走出了实验室。第一章溶液上页下页回本章目录星尘号探测器携带的气凝胶所捕捉到的彗星尘埃 尽管气凝胶属于一种固体,但这种物质99%是由气体构成,这使得它外观看起来像云一样。研究人员认为,一些形式的由铂金制成的气凝胶能用于加速氢的产生。这样的话,气凝胶就能用来生产以氢为基础的燃料。第一章溶液上页下页回本章目录 1.2 1.2 气体气体1.2.1 1.2.1 理想气体状态方程式理想气体状态方程式(idealorperfectgasequation)p为气体的压
8、力,SI单位为Pa;V为气体的体积,SI单位为为m3;n为物质的量,SI单位为mol;T为气体的热力学温度,SI单位为K;R为气体常数,-1.K-1第一章溶液上页下页回本章目录理想气体:一种假想的气体。真实气体,特别是非极性分子或极性小的分子,在压力不太高,温度不太低的情况下,若能较好地服从理想气体状态方程,则可视为理想气体。例例1-1某氢气钢瓶容积为50.0L,25.0时,压力为500kPa,计算钢瓶中氢气的质量。解:根据理想气体方程式钢瓶中氢气的质量为:10.1mol2.01gmol-1=20.3g第一章溶液上页下页回本章目录1.2.2.1.2.2.分压定律分压定律分压:在相同温度时,某组
9、分气体单独占有混合气体总体积时的压力。道尔顿(Dalton)分压定律:或推论:,两式相除,可得,或表明混合气体组分B的分压等于组分B的摩尔分数与混合气体总压之乘积。第一章溶液上页下页回本章目录在同温同压的条件下,气态物质的量与它的体积成正比,因此混合气体中组分气体B的体积分数等于物质B的摩尔分数,即所以,例例1-2冬季草原上的空气主要含氮气(N2)、氧气(O2)和氩气(Ar)。在压力为9.7104Pa及温度为-22时,收集的一份空气试样经测定其中氮气、氧气和氩气的体积分数依次为0.780、0.21、0.010。计算收集试样时各气体的分压。解:p(N2)=0.78p=0.789.7104Pa=7
10、.6104Pa p(O2)=0.21p=0.219.7104Pa=2.0104Pa p(Ar)=0.01p=0.019.7104Pa=0.97104Pa第一章溶液上页下页回本章目录1.3 溶液浓度的表示方法名称数学表达式单位物质的量浓度molL-1质量分数量纲为1质量摩尔浓度molkg-1物质的量分数量纲为1第一章溶液上页下页回本章目录1.3溶液浓度的表示方法一、物质的量及其导出量二、溶液浓度的表示方法三、几种溶液浓度表示方法的换算四、等物质的量规则第一章溶液上页下页回本章目录溶液的一般概念溶液的一般概念1.溶液是由两种或两种以上组分所组成的均匀混合物。如:气体溶液(空气),液体溶液(海水),
11、固体溶液(合金)2.通常所说溶液一般指液态溶液,最常见的是水溶液。3.溶液的性质在很大程度上取决于溶质和溶剂的相对组成。4.溶液组成的量度是用在一定的溶液或溶剂中所含溶质的多少来表示的。第一章溶液上页下页回本章目录一、物质的量及其导出:一、物质的量及其导出:1.物质的量及其单位SI规定:使用n或mol时必须指明基本单元:七个基本单位长度 质量 时间 电流 热力学温度 发光强度 物质的量量符号 L m t I T Iu n单位名称 米 千克 秒 安 开 坎 摩(尔)单位符号 m kg s A K Cdmol第一章溶液上页下页回本章目录(1)“物质的量”与质量、长度、时间等一样,是一个物理量,用符
12、号“n”表示(2)“物质的量”的单位为摩尔(mol)(3)摩尔是一物系的物质的量,是含有同数分子、原子、离子等微粒数目的集体,该物系中所包含的基本单元数与0.0012kgC12的原子个数相等,即NA个(阿佛加德罗常数个)。NA=6.0231023第一章溶液上页下页回本章目录(4)使用摩尔时必须指明基本单元(用元素符号或化学式注明在n后的括号内)。n(H2)=1mol 该物系含有 NA个H2 1mol H2n(2H2)=1mol 该物系含有NA个2H2 1mol 2H21mol(2H2+O2=2H2O)指1mol反应。(5)基本单元可以是分子、原子、离子、电子及其它粒子或这些粒子的特定组合。第一
13、章溶液上页下页回本章目录(6)基本单元的确定方法:a.由化学方程式确定:把化学(或离子)反应方程式中各物质的化学式(或离子式)的具体表达式,包括其计量系数在内作为一个整体确定为该物质的基本单元。3H2+N2=2NH3b.根据需要先选定一物质的基本单元,再以该物质的基本单元形式配平有这种物质参加的化学反应方程式。第一章溶液上页下页回本章目录 规律规律:基本单元越大,物质的量的数值越小。根据此特点,启发学生总结换算公式。第一章溶液上页下页回本章目录(7)同一物质用不同的基本单元表示的物质的量之间的换算:由此得出其通式为:第一章溶液上页下页回本章目录由于物质的量由于物质的量nB的的数值取决于数值取决
14、于基本单基本单元元的的选择,因此,选择,因此,表示物质的量浓度表示物质的量浓度时,必须指明时,必须指明基本基本单元单元。如某硫酸溶。如某硫酸溶液的浓度,由于选液的浓度,由于选择不同的基本单元,择不同的基本单元,其摩尔质量就不同,其摩尔质量就不同,浓度亦不同:浓度亦不同:第一章溶液上页下页回本章目录 1.3.1.物质的量浓度 (1-7)CB B的物质的量浓度,单位为molL-1。nB 物质B的物质的量,单位为mol。V 混合物的体积,单位为L。第一章溶液上页下页回本章目录 练习 40克NaOH固体溶解成1L溶液,(2mol/L)求C(NaOH)。第一章溶液上页下页回本章目录第一种解法:本题有两种
15、解法第一章溶液上页下页回本章目录第二种解法:第一章溶液上页下页回本章目录注意:使用物质的量单位使用物质的量单位mol时要时要指明物质的指明物质的基本单元基本单元。例:c(KMnO4)=0.10molL-1 c(1/5KMnO4)=0.10molL-1的两个溶液。两种溶液浓度数值相同,但是,它们所表示1 L溶液中所含KMnO4的质量是不同的,前者为15.8克,后者为3.16克。第一章溶液上页下页回本章目录1.3.2 1.3.2 质量摩尔浓度质量摩尔浓度(1-8)bB 溶质B的质量摩尔浓度,单位为molKg-1。nB 溶质B的物质的量,单位为mol。mA 溶剂的质量,单位为kg。第一章溶液上页下页
16、回本章目录1.3.3 1.3.3 摩尔分数摩尔分数 nBB的物质的量,SI单位为mol;n 混合物总的物质的量,SI单位为mol ;xB SI单位为1。第一章溶液上页下页回本章目录两组分的溶液系统两组分的溶液系统 :溶质B的物质量分数:(B摩尔分数)溶剂A的物质量分数:(A摩尔分数)任何一个多组分系统,则第一章溶液上页下页回本章目录1.3.4 1.3.4 质量分数质量分数 (1-9)mB 物质B的质量;m 混合物的质量;B的质量分数,SI单位为1。一般用表示 第一章溶液上页下页回本章目录例例1-11-1 求求(NaCl)=10%(NaCl)=10%的的NaClNaCl水溶液中溶水溶液中溶质和溶
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