普通化學(xué) 課件-緒論+

普通化學(xué)教學(xué)參考書1、?普通化學(xué)?趙仕鐸主編中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社2、?普通化學(xué)?北京農(nóng)業(yè)大學(xué)主編3、?普通化學(xué)原理?北京大學(xué)出版社4、?無機化學(xué)?上武漢大學(xué)出版社5、?無機化學(xué)?生物類孫淑聲、趙玉琳編6、?普通化學(xué)練習(xí)冊?熱農(nóng)大化學(xué)教學(xué)部編教學(xué)方案學(xué)時緒論2學(xué)時第一章氣體和溶液5學(xué)時第二章化學(xué)熱力學(xué)根底6學(xué)時第三章化學(xué)平衡原理2學(xué)時第四章化學(xué)反響速率4學(xué)時第五章酸堿反響6學(xué)時第六章沉淀溶解反響3學(xué)時第七章原子結(jié)構(gòu)6學(xué)時第八章化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)6學(xué)時第九章氧化復(fù)原反響6學(xué)時第十章配位化合物4學(xué)時緒論一、化學(xué)是什么樣的一門科學(xué)化學(xué)——研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的一門根底科學(xué),簡而言之,化學(xué)是研究物質(zhì)變化的科學(xué).化學(xué)最初被劃分為兩個分支學(xué)科:無機化學(xué)和有機化學(xué);后來又被分為四個分支學(xué)科:以研究碳氫化合物及其衍生物為對象的有機化學(xué);以研究所有元素及其化合物為對象的無機化學(xué);以研究物質(zhì)化學(xué)組成的鑒定方法及其原理為內(nèi)容的分析化學(xué);以應(yīng)用物理測量方法和數(shù)學(xué)處理方法研究物質(zhì)及其反響,尋求化學(xué)性質(zhì)與物理性質(zhì)間本質(zhì)聯(lián)系的普遍規(guī)律為內(nèi)容的物理化學(xué).由于化學(xué)研究工作的開展,化學(xué)知識的廣泛應(yīng)用以及不同學(xué)科領(lǐng)域的相互滲透,化學(xué)又出現(xiàn)許多分支:如高分子化學(xué)、放射化學(xué)、地球化學(xué)、工業(yè)化學(xué)、農(nóng)業(yè)化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、生物化學(xué)等二、社會和科技開展都需要化學(xué)五大危機資源、能源、人口、糧食、環(huán)境四大理論天體、地球、生命、人類的起源和演化２１世紀(jì)科技熱點可控?zé)岷朔错?，信息高速公路，生命科學(xué)方面的人類基因，生物技術(shù)征服癌癥、心腦血管疾病和愛滋病，納米材料與技術(shù)，智能材料及環(huán)境問題等環(huán)境中的五大全球性問題溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧層、水質(zhì)污染、森林減少本書中經(jīng)常遇到的幾個重要概念:1.化學(xué)計量系數(shù)化學(xué)反響的通式:2.反響進度反響進度是用來表示化學(xué)反響進行程度的物理量.第一章氣體和溶液教學(xué)目標(biāo)掌握理想氣體狀態(tài)方程式及其應(yīng)用掌握理想氣體分壓定律的應(yīng)用了解均相分散系和多相分散系的概念熟練掌握各種溶液的組成標(biāo)度及有關(guān)計算掌握稀溶液的通性,有關(guān)計算及應(yīng)用膠體溶液了解外表活性物質(zhì)和乳濁液的根本知識1.1氣體1.1.1理想氣體狀態(tài)方程式氣體的最根本特征：具有可壓縮性和擴散性。

理想氣體分子之間沒有相互吸引和排斥，分子本身的體積相對于氣體所占有體積完全可以忽略，分子之間及分子與器壁之間發(fā)生的碰撞不造成動能損失。人們將符合理想氣體狀態(tài)方程式的氣體，稱為理想氣體。

pV=nRT

人們通常把低壓、高溫條件下的實際氣體近似看作理想氣體.描述氣體性質(zhì)的物理量：壓強(p)，體積(V)，溫度(T)和物質(zhì)的量(n)。波義爾(Boyle)定律：當(dāng)n和T一定時，氣體的V與p成

反比V

1/p(b)查理–蓋·呂薩克(Charles–Gay–Lussac)定律：當(dāng)n和P一定

時，氣體的V與T成正比V

T(c)阿佛加德羅(Avogadro)定律：當(dāng)p和T一定時，氣體的

V與n成正比V

n理想氣體狀態(tài)方程式的應(yīng)用1.

計算p，V，T，n四個物理量之一。pV=nRT用于溫度不太低，壓力不太高的真實氣體。2.氣體摩爾質(zhì)量的計算3.氣體密度的計算==m/V組分氣體：理想氣體混合物中每一種氣體叫做組分氣體。

分壓：組分氣體B在相同溫度下占有與混合氣體相同體積時所產(chǎn)生的壓力，叫做組分氣體B的分壓。1.1.2道爾頓理想氣體分壓定律VRTnpii=分壓定律：混合氣體的總壓等于混合氣體中各組分氣體分壓之和。

p=p1+p2+……或p=

pi

n=n1+n2+

分壓的求解：xi

i的摩爾分數(shù)VRTnpii=iiixnnpp==pxpnnpiii==解：n=n(NH3)+n(O2)+n(N2)=1.200mol=0.320mol+0.180mol+0.700mol例題：某容器中含有NH3、O2

、N2等氣體的混合物。取樣分析后，其中n(NH3)=0.320mol，n(O2)=0.180mol，n(N2)=0.700mol?；旌蠚怏w的總壓p=133.0kPa。試計算各組分氣體的分壓。p(N2)=p-p(NH3)-p(O2)

=(133.0-35.5-20.0)kPa=77.5kPa1.2液體1.2.1飽和蒸氣壓1.蒸發(fā):液體分子脫離液體外表變?yōu)闅怏w的過程叫蒸發(fā).2.飽和蒸氣壓:一定溫度下,當(dāng)液體分子的蒸發(fā)速度與氣體分子的凝結(jié)速度相等時,此時液體上方的蒸氣壓力稱為該溫度下液體的飽和蒸氣壓.

液體的飽和蒸氣壓與液體本身和溫度有關(guān);在相同溫度下,越容易蒸發(fā)的液體,飽和蒸氣壓值越大;同一種液體,溫度越高,飽和蒸氣壓值越大;幾種液體的蒸汽壓曲線

1.3分散系分散體系：由一種或幾種物質(zhì)分散到另一種物質(zhì)中所形成的體系。如：牛奶、碘酒等起分散作用的物質(zhì)稱為分散劑。如：酒精其中被分散的物質(zhì)稱為分散質(zhì)，如：碘分散系按分散質(zhì)粒子大小分類:分散系類型分散質(zhì)粒子直徑分散質(zhì)主要性質(zhì)分子或離子分散系＜1nm小分子、離子或原子均相、穩(wěn)定、擴散快、顆粒能透過半透膜膠體分散系高分子溶液1-100nm大分子均相、穩(wěn)定、擴散慢、顆粒不能透過半透膜溶膠1-100nm分子的小聚集體多相、較穩(wěn)定、擴散慢、顆粒不能透過半透膜粗分散系＞100nm分子的大聚集體多相、不穩(wěn)定、擴散很慢、顆粒不能透過濾紙

1.4.溶液的組成標(biāo)度1.4.1質(zhì)量分數(shù)〔質(zhì)量百分比濃度〕溶質(zhì)的質(zhì)量占全部溶液質(zhì)量的百分數(shù)。mB為溶質(zhì)的質(zhì)量，SI單位為kg；m為溶液的質(zhì)量，SI單位為kg。

1.4.2.摩爾分數(shù)

溶液中某一組分B物質(zhì)的量占全部溶液的物質(zhì)的量的分數(shù).nB為溶質(zhì)的物質(zhì)的量，SI單位為mol；n為溶液的物質(zhì)的量，SI單位mol。1.4.3.物質(zhì)的量濃度在每升溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量。

例：含H2SO4為98%，密度為1.8g/cm3的H2SO4溶液中，c(H2SO4)以及c(1/2H2SO4)

1.4.4.質(zhì)量摩爾濃度

nB為溶質(zhì)的物質(zhì)的量，SI單位為mol；mA是溶劑的質(zhì)量，SI單位為Kg。在每千克溶劑中所溶解溶質(zhì)B的物質(zhì)的量。1.4.5幾種溶液組成標(biāo)度之間的關(guān)系溶液的性質(zhì)

一類由溶質(zhì)的本性決定的，如密度、顏色、導(dǎo)電性、酸堿性等另一類是由溶質(zhì)粒子數(shù)目的多少決定的,與溶質(zhì)的本性無關(guān)，我們把這一類性質(zhì)稱為稀溶液的通性，或者稱為依數(shù)性。稀溶液的通性溶液的蒸氣壓下降溶液的沸點上升和凝固點下降溶液的滲透壓1.5稀溶液的依數(shù)性1.蒸氣壓下降純水糖水蒸氣壓下降

在同一溫度下，溶液的蒸氣壓總是低于純?nèi)軇┑恼魵鈮?。純?nèi)軇┑恼魵鈮号c溶液的蒸氣壓之差，稱為溶液的蒸氣壓下降。Raoult〔拉烏爾〕定律在一定的溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓等于純?nèi)軇┑娘柡驼魵鈮号c溶液中溶劑摩爾分數(shù)的乘積。數(shù)學(xué)表達式為：

P=P*XA式中:P為溶液的蒸氣壓，單位為Pa；P*為溶劑的飽和蒸汽壓，單位為Pa。

對于一個兩組分的系統(tǒng)來說，因：XA＋XB=1XA=1－XB

P=P*XA

P=P*〔1－XB〕=P*－P*XB△P=P*－P=P*XB

Raoult〔拉烏爾〕定律：

在一定溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓下降值與溶質(zhì)的摩爾分數(shù)成正比。對稀溶液：如溶劑為1000g水，在1000g水中溶解了nBmol的溶質(zhì)，那么bB=nB,同時nA=1000/18.01=55.52mol，在一定溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓下降值與溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度成正比。Raoult〔拉烏爾〕定律：例：以下溶液中蒸汽壓最高的是()A．0.01mol.kg-1C3H8O3溶液B、0.01mol.kg-1H2SO4溶液C、0.1mol.kg-1C6H12O6溶液D、0.1mol.kg-1NaCl溶液2.溶液的沸點上升和凝固點下降沸點：當(dāng)溶液的飽和蒸汽壓等于外界大氣壓時，這時溶液的溫度即為溶液的沸點。由于稀溶液的蒸汽壓降低，導(dǎo)致稀溶液的沸點比純?nèi)軇┑母?。Kb稱為溶劑的沸點升高常數(shù)；Kb只與溶劑本身有關(guān)，與溶液的濃度、溫度、溶質(zhì)無關(guān)。溶液的凝固點：溶液與冰共存的溫度。在溶液的凝固點時，溶液的飽和蒸汽壓等于冰的飽和蒸汽壓，但不等于外界大氣壓。應(yīng)用：〔1〕應(yīng)用稀溶液沸點升高、凝固點降低測分子量。例：30克某難揮發(fā)非電解質(zhì)溶于120克水中,使水的凝固點下降到－1.860C,該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量是()(Kf=1.86)A.30B.120C.186D.250例1：0.18%的葡萄糖(分子量為180)溶液的凝固點與()溶液的凝固點近似相等.

A.0.1mol.kg-1

的蔗糖B.0.01mol.kg-1

的尿素

C.0.02mol.kg-1

的NaClD.0.01mol.kg-1

的KCl〔2〕解釋植物的某些生理現(xiàn)象——抗旱、抗寒。例2：濃度為0.01mol·kg-1的KNO3溶液，實驗測得其凝固點下降了0.0359K，那么該溶液的電離度為〔〕A.

0.93B、0.52C、0.48D、93滲透壓：等滲溶液：半透膜兩邊溶液的濃度相同，滲透壓相等的溶液3.滲透壓溶液與純?nèi)軇┯冒胪改じ糸_，假設(shè)在溶液上加一額外壓力，恰能使?jié)B透作用到達平衡，這個額外壓力就是該溶液的滲透壓。〔阻止溶劑通過半透膜進入溶液所施加于溶液的最小額外壓力〕1886年，荷蘭物理學(xué)家Van’tHoff指出稀溶液的滲透壓定律與理想氣體定律相似，即：當(dāng)溶液為稀溶液時，cB=bB,所以：或1.6兩揮發(fā)組分的溶液、蒸餾和分餾原理兩種揮發(fā)性液體A和B混合后,假設(shè)兩組分分子間作用力相同或相近時,可認為A、B兩組分在所有濃度范圍內(nèi)均服從拉烏爾定律,即:此時溶液的蒸氣壓等于二組分蒸氣壓之和:符合上述性質(zhì)的溶液稱為理想溶液.例:有一理想溶液由苯和甲苯組成,溶液中苯的摩爾分數(shù)為0.33,甲苯的摩爾分數(shù)為0.67,20℃，P*(C6H6)=10KPa,P*(C6H5CH3)=2.9KPa,求(1)此時溶液蒸氣中,苯和甲苯的分壓;(2)溶液蒸氣中,苯和甲苯的摩爾分數(shù).1.7膠體溶液

膠體分散系溶膠高分子溶液膠體溶液的分散質(zhì)粒子是由大量分子或原子聚集而成，粒子直徑一般在1-100nm，比外表積大，具有很強的吸附能力，可以選擇性的吸附溶液中某些帶電離子，使溶膠帶電。高度分散的多相體系。包括金、銀等金屬和許多不溶性的氫氧化物、鹵化物、硫化物等如：Fe〔OH〕3溶膠.高分子化合物的水溶液,如：淀粉、動物膠〕高分子化合物的水溶液,如：淀粉、動物膠〕1.7.1膠體的制備1、分散法

用膠體磨把要分散的物質(zhì)和分散劑一同反復(fù)地研磨，直到所需的分散程度。2、凝結(jié)法〔1〕化學(xué)反響法水解反響：FeCl3+3H2O=Fe〔OH〕3+3HCl稀溶液煮沸

紅褐色溶膠復(fù)分解反響：2H3AsO3+3H2S=As2S3+6H2O稀溶液

黃色溶膠〔2〕改換溶劑法將硫的無水酒精溶液滴入水中，形成硫溶膠。1.7.2膠體的特性

丁達爾〔Tyndall〕效應(yīng)

將一束光照射到溶膠上時，在光的垂直方向上可以看到一條發(fā)亮的光柱。丁達爾〔Tyndall〕效應(yīng)產(chǎn)生的原因：膠體粒子對光的散射作用。1.光學(xué)性質(zhì)2.動力學(xué)性質(zhì)

布朗〔Brown〕運動布朗運動產(chǎn)生的原因：溶劑分子對膠粒的撞擊作用。３.電學(xué)性質(zhì)

電泳和電滲

電泳——給溶膠加上一電場，溶膠粒子會發(fā)生定向遷移的現(xiàn)象電滲——將分散質(zhì)固定，讓分散劑在電場作用下遷移的現(xiàn)象〔a〕電泳示意圖正溶膠：負溶膠：負Fe〔OH〕3溶膠、Al〔OH〕3溶膠、As2S3溶膠、Sb2S3

溶膠、H2SiO3溶膠溶膠帶電的主要原因有：

〔1〕吸附作用a、選擇性吸附：溶膠粒子選擇吸附了與其組成有關(guān)的離子而帶電。例：FeCl3+3H2O=Fe〔OH〕3+3HClFe〔OH〕3+HCl=FeOCl+2H2O，F(xiàn)eOCl=FeO++Cl-Fe(OH)3溶膠對FeO＋的吸附而帶正電

例：2H3AsO3+3H2S=As2S3+6H2OH2S=H+HS-As2S3溶膠對HS－吸附而帶有負電b、離子交換吸附：吸附劑本身等量地置換出另一種電荷符號相同的離子到溶液中去的緣故。土壤膠體Ca2+

+2

NH4+土壤膠體NH4+NH4++Ca2+〔2〕離解作用硅膠粒子帶負電：H2SiO3=HSiO3－+H+，HSiO3－=SiO32－+H+

1.7.4膠團的結(jié)構(gòu)

例：AgNO3+KI〔過量〕=AgI〔溶膠〕+KNO3AgNO3〔過量〕+KIAgI+KNO3[〔AgI〕m?nAg+?〔n–x〕NO3-]x+?xNO3-膠核電位離子反離子反離子固定層膠粒擴散層膠團例：AgNO3+KI〔過量〕=AgI〔溶膠〕+KNO3膠團的結(jié)構(gòu)：[〔AgI〕m?nI-?〔n–x〕K+]x-?xK+例：FeCl3+3H2O=Fe〔OH〕3〔溶膠〕+3HCl例：2H3AsO3+3H2S=As2S3+6H2O膠團的結(jié)構(gòu)：

[(As2S3)m·nHS－·(n－x)H＋]x－·xH＋膠團的結(jié)構(gòu)：{[Fe〔OH〕3]m?nFeO+?〔n–x〕Cl-}x+?xCl-例：35ml0.008mol.L-1NaCl溶液與45ml0.005mol.L-1AgNO3溶液混合制成AgCl溶膠，該溶膠的電位離子是〔〕

A.Na+B.Cl-C.Ag+D.NO3-B膠團的結(jié)構(gòu)：[〔AgCl〕m?nCl-?〔n–x〕Na+]x-?xNa+例1：

將0.01

mol.L-1的AgNO3溶液和0.005mol.L-KBr溶液體積混合后，形成溶膠的膠團結(jié)構(gòu)________________