甘肅農(nóng)業(yè)大學普通化學課件第一章虎玉森原件

1、普通化學虎玉森2015.9v大學教育的目的大學教育的目的 幫助被教育的人，給他能發(fā)展自己的能幫助被教育的人，給他能發(fā)展自己的能力，完成他的人格，讓他為人類社會能力，完成他的人格，讓他為人類社會能盡一分責任。盡一分責任。所以大學培養(yǎng)的是人，并非職業(yè)工具所以大學培養(yǎng)的是人，并非職業(yè)工具人是有責任感的動物，人是有責任感的動物，so上課不能玩手機上課不能玩手機學習要求學習要求v1、預習（結(jié)合教學要求預習）、預習（結(jié)合教學要求預習）v2、筆記、筆記（沒有合適教材，內(nèi)容有增有減，考試以筆記）（沒有合適教材，內(nèi)容有增有減，考試以筆記）v3、練習：每章一交（平時成績）、練習：每章一交（平時成績）v4、實驗時間

2、與地點：第、實驗時間與地點：第4周，理化樓周，理化樓v5、普通化學精品課程網(wǎng)站：、普通化學精品課程網(wǎng)站： http:/v6、普通化學討論群、普通化學討論群QQ：115398864 18元：元：普通化學習題冊普通化學習題冊7化學實驗報告冊化學實驗報告冊7實驗服洗滌實驗服洗滌2.5分析實驗手套分析實驗手套1.51 物質(zhì)的狀態(tài)、溶液和膠體物質(zhì)的狀態(tài)、溶液和膠體教學要求：教學要求：v1.了解物質(zhì)的存在狀態(tài)；了解物質(zhì)的存在狀態(tài)；掌握掌握理想氣體狀態(tài)方程、理想氣體狀態(tài)方程、分壓定律及其應用。分壓定律及其應用。v2. 掌握掌握溶液濃度的表示方法及其計算。溶液濃度的表示方法及其計算。v3.了解稀溶液的依數(shù)性了

3、解稀溶液的依數(shù)性,并并掌握掌握其有關(guān)計算及應用。其有關(guān)計算及應用。v4.了解膠體的性質(zhì)、了解膠體穩(wěn)定性和聚沉了解膠體的性質(zhì)、了解膠體穩(wěn)定性和聚沉 1.1 物質(zhì)的聚集狀態(tài)物質(zhì)的聚集狀態(tài)固體固體液體液體氣體氣體等離子體等離子體不同聚集態(tài)可不同聚集態(tài)可以互相轉(zhuǎn)化以互相轉(zhuǎn)化常溫常壓條件常溫常壓條件下的狀態(tài)取決下的狀態(tài)取決于：分之間作于：分之間作用力用力1.1.1氣體氣體氣體的最基本特征：可壓縮性和擴散性氣體的最基本特征：可壓縮性和擴散性氣體的狀態(tài)描述：氣體的狀態(tài)描述：T、m、V、p、n無固定體積與形狀之原因T：溫度：溫度m：質(zhì)量：質(zhì)量V：體積：體積p：壓力：壓力 ：密度：密度n：物質(zhì)的量：物質(zhì)的量p：

4、壓力：壓力：n：物質(zhì)的量：物質(zhì)的量 ：密度：密度：密閉容器內(nèi)粒子碰撞產(chǎn)生的壓力密閉容器內(nèi)粒子碰撞產(chǎn)生的壓力Vm單位單位：g/cm或kg/mMmn摩爾質(zhì)量質(zhì)量單位單位mol摩爾質(zhì)量：摩爾質(zhì)量：單位為g/mol，在數(shù)值上等于相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量。溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量n： n=cV1摩爾摩爾=6.0221023個分子（原子、離子）個分子（原子、離子）Mmn摩爾質(zhì)量質(zhì)量 理想氣體狀態(tài)方程式（重點）理想氣體狀態(tài)方程式（重點） pV = nRTP壓力壓力 V體積體積 n物質(zhì)的量物質(zhì)的量 T溫度溫度R摩爾氣體常數(shù)摩爾氣體常數(shù)R=8.314 kPa L K-1 mol-1

5、=8.314 J K-1 mol-1例：例：11；1-1：V=40L T=296K p=12770kPa m=? 解：解： pV = nRT kgMRTpVnMm8 . 528296314. 84012770Mmn RTpVn 氣體分壓定律（重點）氣體分壓定律（重點）分壓：分壓：混合氣體中該組分氣體單獨占有整個混合混合氣體中該組分氣體單獨占有整個混合氣體體積時所產(chǎn)生的壓力。氣體體積時所產(chǎn)生的壓力。VRTnpAAVRTnpBBVRTnpCC pV = nRTRTVpnBBVRTnp總總 RTVpRTVpnnn2121總RTVpp)(21 RTVp總分壓定律：分壓定律：混合氣體的總

6、壓等于混合氣體混合氣體的總壓等于混合氣體中各組分氣體分壓之和。中各組分氣體分壓之和。p = p1 + p2 + 以上兩式相除以上兩式相除VRTnp總總VRTnpBBpxpxnnppBBBBB即pxpxnnppiiiii即組分氣體的分壓等于混合氣體的總壓與該組分氣體組分氣體的分壓等于混合氣體的總壓與該組分氣體摩爾分數(shù)的乘積。摩爾分數(shù)的乘積。式中式中x稱為摩爾分數(shù)，指混合氣體中某組分氣體的物稱為摩爾分數(shù)，指混合氣體中某組分氣體的物質(zhì)的量占總物質(zhì)的量的分數(shù)。單位為質(zhì)的量占總物質(zhì)的量的分數(shù)。單位為1.例：例：296K，100kPa條件下，用排水集氣法收條件下，用排水集氣法收集氧氣，求氧氣的壓力和氧氣的

7、摩爾分數(shù)？集氧氣，求氧氣的壓力和氧氣的摩爾分數(shù)？解：解：瓶內(nèi)總壓等于外壓瓶內(nèi)總壓等于外壓kPapppOHO10022kPakPakPapppOHO19.9781. 210022查表：查表：p(水水)=2.81kPa9719. 010019.9722kPakPappOO0281. 010081. 222kPakPappOHOH1.1.2 液體液體v系統(tǒng)：研究的對象。系統(tǒng)：研究的對象。v相：系統(tǒng)中物理性質(zhì)和化相：系統(tǒng)中物理性質(zhì)和化學性質(zhì)完全相同的均勻部學性質(zhì)完全相同的均勻部分稱為分稱為相相，相與相之間存，相與相之間存在明顯的界面。例：在明顯的界面。例： 液體的蒸氣壓液體的蒸氣壓氣化

8、：蒸發(fā)與沸騰氣化：蒸發(fā)與沸騰(一定溫度一定溫度)：液相：液相 氣相氣相液化：凝聚液化：凝聚 (相變相變)相平衡：相平衡： 蒸氣壓蒸氣壓p：相平衡時的蒸汽稱為飽和蒸汽，飽和蒸汽：相平衡時的蒸汽稱為飽和蒸汽，飽和蒸汽產(chǎn)生的壓力稱為蒸汽壓產(chǎn)生的壓力稱為蒸汽壓（p與分子間力、溫度有關(guān)與分子間力、溫度有關(guān))凝聚蒸發(fā)VV蒸發(fā)V凝聚V水：水：20/2.34kPa 50/12.34kPa 100/100kPa液體蒸汽壓曲線液體蒸汽壓曲線 液體的沸點和凝固點液體的沸點和凝固點沸點：沸點：液體的蒸氣壓等于外界壓力時系統(tǒng)對應的液體的蒸氣壓等于外界壓力時系統(tǒng)對應的溫度。溫度。p（外）（外）=p（液）（液

9、）。 凝固點：凝固點：液體蒸氣壓等于固體蒸氣壓時系統(tǒng)對應液體蒸氣壓等于固體蒸氣壓時系統(tǒng)對應的溫度的溫度1.2 溶液溶液1.2.1 1.2.1 分散系的概念分散系的概念分散系分散系：一種或幾種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)：一種或幾種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中構(gòu)成的混合系統(tǒng)。中構(gòu)成的混合系統(tǒng)。NaCl 水水 鹽水鹽水 泥土泥土 水水 泥漿泥漿 脂肪蛋白脂肪蛋白 水水 牛奶牛奶 水滴水滴 空氣空氣 云霧云霧灰塵灰塵 空氣空氣 煙霧煙霧氣泡氣泡 水水 啤酒、可樂啤酒、可樂金屬氧金屬氧/硫化物硫化物 巖石巖石 礦石礦石分散質(zhì)：分散質(zhì)： + 分散劑分散劑 ： = 分散系：分散系：被分散的物質(zhì)被分散的物質(zhì)容納分散質(zhì)的物

10、質(zhì)容納分散質(zhì)的物質(zhì)1.2.2 溶液濃度的表示方法溶液濃度的表示方法v 物質(zhì)的量濃度：物質(zhì)的量濃度： 單位體積溶液中含溶質(zhì)的物質(zhì)的量單位體積溶液中含溶質(zhì)的物質(zhì)的量VnBcB)(MmBnB)(單位：單位：molL-1（濃度的本質(zhì)：溶質(zhì)（濃度的本質(zhì)：溶質(zhì)/溶劑、溶質(zhì)溶劑、溶質(zhì)/溶液）溶液）溶質(zhì)溶質(zhì)/溶液溶液例：例：0.4gNaOH0.4gNaOH固體，溶解在固體，溶解在0.5L0.5L水中（忽略體積變水中（忽略體積變化），求化），求NaOHNaOH的物質(zhì)的量濃度？的物質(zhì)的量濃度？解：解：m=0.4g V=0.5Lm=0.4g V=0.5LVnBcB)(MmBnB)(NaOHNaOH的摩

11、爾質(zhì)量的摩爾質(zhì)量M=40gM=40gmol-11)(02.05 .001.0)(LmolLmolVnNaOHcNaOHmolmolggMmNaOHn01.0404.0)(1v 質(zhì)量摩爾濃度質(zhì)量摩爾濃度 1kg溶劑中含溶質(zhì)的物質(zhì)的量溶劑中含溶質(zhì)的物質(zhì)的量)()(AmnBbB單位：單位：molkg-1溶質(zhì)溶質(zhì)/溶劑溶劑例：例：0.4gNaOH0.4gNaOH固體，溶解在固體，溶解在500g500g水中，求水中，求NaOHNaOH的質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度？量摩爾濃度？解：解：molmolggMmNaOHn01.0404.0)(113202. 01050001. 0)()(kgmolkgmol

12、OHmnNaOHbNaOHv 摩爾分數(shù)濃度摩爾分數(shù)濃度nnBxB)(單位：單位：1溶質(zhì)溶質(zhì)/溶液溶液溶液中某組分的物質(zhì)的量占溶液總物質(zhì)的量的分數(shù)溶液中某組分的物質(zhì)的量占溶液總物質(zhì)的量的分數(shù)BABBnnnBAAAnnn1i雙組分系統(tǒng)：雙組分系統(tǒng)：B+A例：例：0.4gNaOH0.4gNaOH固體，溶解在固體，溶解在50g50g水中（忽略體積變水中（忽略體積變化），求化），求NaOHNaOH和水的物質(zhì)的量分數(shù)？和水的物質(zhì)的量分數(shù)？解：解：m(NaOH)=0.4g m( )=500gm(NaOH)=0.4g m( )=500gOH2molmolggMmNaOHn01.0404.0)(1

13、molmolggMmOHn78.21850)(123)()()()(106 . 301. 078. 201. 02NaOHOHNaOHNaOHnnn9964. 001. 078. 278. 2)()()()(222NaOHOHOHOHnnn單位：單位：1，(或或mgkg-1、mgL-1)mmBB)( 質(zhì)量分數(shù)質(zhì)量分數(shù) 例如：例如：p8溶質(zhì)溶質(zhì)/溶液溶液溶液中某組分的質(zhì)量占溶液總質(zhì)量的分數(shù)溶液中某組分的質(zhì)量占溶液總質(zhì)量的分數(shù)v例1-5 在常溫下取NaCl飽和溶液10.00mL，測得其質(zhì)量為12.00g，將溶液蒸干，得NaCl固體3.17g。求該溶液：(1) 物質(zhì)的量濃度；(2) 質(zhì)

14、量摩爾濃度；(3) NaCl和H2O的摩爾分數(shù)；(4) NaCl的質(zhì)量分數(shù)。解：(1) NaCl飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為：1 -3-1Lmol42. 5L1010molg5 .58/g17. 3)NaCl()NaCl(Vnc1 -3-12kgmol14. 6kg10)17. 300.12(molg5 .58/g17. 3)OH()NaCl()NaCl(mnb0.10molg18/g)17. 300.12(molg5 .58/g17. 3molg5 .58/g17. 3)OH()NaCl()NaCl()NaCl(1 -1 -12nnnx26. 0g00.12g17. 3)NaCl()NaCl(m

15、m (2) NaCl飽和溶液的質(zhì)量摩爾濃度為： (3) NaCl飽和溶液中NaCl和H2O的摩爾分數(shù)為： (4) NaCl飽和溶液的質(zhì)量分數(shù)為： x(H2O)=1- 0.10=0.90.3稀溶液稀溶液的依數(shù)性（難揮發(fā)、非電解質(zhì)、?。┑囊罃?shù)性（難揮發(fā)、非電解質(zhì)、?。┮罃?shù)性：只與溶液中溶質(zhì)粒子數(shù)量（濃度）依數(shù)性：只與溶液中溶質(zhì)粒子數(shù)量（濃度）有關(guān)而與溶質(zhì)本性無關(guān)的性質(zhì)。有關(guān)而與溶質(zhì)本性無關(guān)的性質(zhì)。 溶液的蒸氣壓下降溶液的蒸氣壓下降（1）溶液溶液的蒸氣壓下降的蒸氣壓下降 pTb*BbbbbbKTTT*100kPa難揮發(fā)、非電解質(zhì)難揮發(fā)、非電解質(zhì)vKb為溶

16、劑的沸點升高常數(shù)，為溶劑的沸點升高常數(shù)，v單位：單位：Kkgmol-1 v難揮發(fā)、非電解質(zhì)、稀溶液難揮發(fā)、非電解質(zhì)、稀溶液的沸點升高的沸點升高與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。質(zhì)的本性無關(guān)。BbbbbbKTTT*容易出錯：溫容易出錯：溫度單位度單位K或者或者均可，數(shù)值均可，數(shù)值相等相等 溶液的凝固點降低溶液的凝固點降低v（1）凝固點（）凝固點（Tf) p冰冰 =p液體液體時，時，（2）溶液的凝固點降低）溶液的凝固點降低BffffbKTTT*難揮發(fā)、非電解質(zhì)難揮發(fā)、非電解質(zhì)vKf為溶劑的凝固點降低常數(shù)，為溶劑的凝固點降

17、低常數(shù)，v單位：單位：Kkgmol-1 v難揮發(fā)、非電解質(zhì)、稀溶液難揮發(fā)、非電解質(zhì)、稀溶液的凝固點降低的凝固點降低與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。的本性無關(guān)。BffffbKTTT*容易出錯：溫容易出錯：溫度單位度單位K或者或者均可，數(shù)值均可，數(shù)值相等相等v例：植物的防寒抗旱功能例：植物的防寒抗旱功能 例例1-6、1-7 p11 v已知：已知：mB=0.090g，mA=12g，Tf=0.233Kv解：解：Kf=1.86Kkgmol-1，vTf=Kfb(B) vMr=59.9)A()B(/ )B()A()B(ffmMmKmnK)A()B()B(f

18、fmTmKM1-3-1molg9 .59kg1012K233. 00.090gmolkg.86K1)B(M滲透現(xiàn)象滲透現(xiàn)象 滲透壓滲透壓v（1）滲透現(xiàn)象：溶劑分子通過半透膜向溶液）滲透現(xiàn)象：溶劑分子通過半透膜向溶液v 擴散。稀濃擴散。稀濃v（2）滲透平衡：）滲透平衡：v（3）滲透壓：）滲透壓：v（4）條件：半透膜、濃度差）條件：半透膜、濃度差v（5）計算：）計算：VRTmMBBRTVMmBB/RTbRTcRTVnBBBv例例1-8： p12v解：解：(1) 為計算方便，取為計算方便，取1.0kg(1.0L)溶液，溶液， RTVMmRTc)B(/ )B()B(14-

19、1-13molg108 . 4L0 . 1kPa03. 1K298KmolLkPa314. 8020. 0g100 . 1)B()B(VRTmMv(2) 利用凝固點降低法測定該物質(zhì)的相對分子量利用凝固點降低法測定該物質(zhì)的相對分子量Tf=Kfb(B)=1.86Kkgmol-14.210-4molkg-1=7.810-4K1 -41 -1 -kgmol102 . 4K298KmolLkPa314. 8kPa03. 1)B(RTb滲透壓與生命現(xiàn)象、反滲透技術(shù)滲透壓與生命現(xiàn)象、反滲透技術(shù)BKbp BbbbbbKTTT*BffffbKTTT*RTbRTcRTVnBBB1.3 膠體膠體：1100nm的固體

20、顆粒分散在分散劑中， 構(gòu)成的混合系統(tǒng)。特點：固體直徑 1100nm， 超微多相系統(tǒng)， 分散程度高，表面大 邊長邊長1cm1cm的立方體，分割成邊長的立方體，分割成邊長10nm10nm立方體：立方體：粒子個數(shù)：粒子個數(shù)：1-101-101818個個總表面積：總表面積：6cm6cm2 2-6-610106 6cmcm2 2 顆粒越小分散程度越高，表面積越大1010-6-61.3.1 吸附作用吸附作用 吸附：物質(zhì)在固體表面自動聚集的過程吸附：物質(zhì)在固體表面自動聚集的過程 吸附劑：有吸附能力的物質(zhì)吸附劑：有吸附能力的物質(zhì) 吸附質(zhì)：被吸附的物質(zhì)吸附質(zhì)：被吸附的物質(zhì) 特點：吸附劑表面積越大，吸附能力越強。特點：吸附劑表面積越大，吸附能力越強。1.3.2 溶膠的制備溶膠的制備 分散法：大分散法：大小小